中大版物化实验答案(供参考)
物化实验习题答案.doc

实验六原电池电动势的测定1.对消法测电动势的基本原理是什么?为什么用伏特表不能准确测定电池电动势?答:对消法就是用一个与原电池反向的外加电压,于电池电压相抗,使的I叫路中的电流趋近于零,只有这样才能使得测出来的电压为电动势。
电动势指的就是当回路中电流为零时电池两端的电压,因而必须想办法使回路中电流为零。
伏特表测定电池电动势的时候,回路中的电流不为零,测出的电池两端的电压比实际的电动势要小,因此用伏特表不能准确测定屯池电动势。
2.参比电极应具备什么条件?它有什么功用?盐桥有什么作用?应选择什么样的电解质作盐桥?答:参比屯极一般用电势值已知且较恒定的电极,它在测量中可作标准电极使用,在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。
盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。
作盐桥的电解质,应该不与两种电解质溶液反应旦阴阳离子的迁移数相等,而旦浓度要高。
3.电动势的测量方法属于平衡测量,在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。
为此,应注意些什么?答:应注意电池旧I路接通之前,应该让电池稳定一段时间,让离子交换达到一个相对的平衡状态;还应该在接通回路之前先估算电池电动势,然后将电位差计旋钮设定未电池电动势的估算值,避免测量时回路中有较大电流。
4.对照理论值和实验测得值,分析误差产生的原因。
答:原电池电动势测定结果的误差来源有很多:标准电池工作时间过长,长时间有电流通过,标准电动势偏离;盐桥受污染;饱和甘汞电极电势不稳定;未能将电位差计旋钮设定在待测电池电动势应有的大体位置,使待测电池中有电流通过等等。
5.在精确的实验中,需要在原电池中通入氮气,它的作用是什么?答:为了除去溶液中的氧气,以避免氧气参与电极反应,腐蚀电极等。
实验十二粘度法测定高聚物的相对分子质量L粘度计毛细管的粗细对实验结果有何影响?答:粘度计毛细管的过粗,液体流出时间就会过短,那么使用Poisuille公式时就无法近似, 也就无法用时间的比值来代替粘度;如果毛细管过细,容易造成堵塞,导致实验失败。
中南大学物化课后习题答案-7--章-化学动力学

第7章 化学动力学1.以氨的分解反应2NH 3==== N 2+3H 2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。
解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO +2H2 ===== CH 3OH已知,求,各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm -3·h -1)解:,3.下列复杂反应由所示若干简单反应组成,试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。
(1) (2)(3) (4)解:(1) ,,(2)(3)(4)4.理想气体反应2N2O5→ 4NO2+O2,在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5s-1,速率方程为。
(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中,此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下,1s内被分解的N2O5分子数目。
(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm-3·s-1 (2)1.01×1018)解:(1)mol·dm-3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1(2)1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子5.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm"SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应:238U → 206Pb+84He由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。
物化实验习题与答案

物理化学实验研究方法预习题及参考答案实验一燃烧热的测定1.根据热化学的定义,关于燃烧热的定义下列说确的是(C)(A)物质氧化时的反应热(B)物质完全氧化时的反应热(C)1mol物质完全氧化时的反应热(D)1mol物质完全还原时的反应热2.氧弹式量热计的基本原理是(A)(A)能量守恒定律(B)质量作用定律(C)基希基希霍夫定律(D)以上定律都适用3.氧弹式量热计是一种(D)(A)绝热式量热计(B)热导式量热计(C)热流式量热计(D)环境恒温式量热计4.在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是(D)(A)在氧弹充入氧气后必须检查气密性(B)量热桶的水要迅速搅拌,以加速传热(C)测水当量和有机物燃烧热时,一切条件应完全一样(D)时间安排要紧凑,主期时间越短越好,以减少体系与周围介质发生的热交换5.在测定萘的燃烧热实验中,先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定,其目的是(A)(A)确定量热计的水当量(B)测定苯甲酸的燃烧热(C)减少萘燃烧时与环境的热交换(D)确定萘燃烧时温度的增加值6.用氧弹式量热计测定萘的燃烧热,实验直接测量结果符号表示为(C)(A)Q(B)Q P(C)Q V(D)△H7.燃烧热测定实验中,温差的修正可用哪种方法进行(B)(A)溶解度曲线(B)奔特公式(C)吸热——放热曲线(D)标准曲线8.给氧弹充氧气时,正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在(B)(A)小于1.0MPa(B) 1.5MPa—2 MPa(C)3Mpa—4MPa(D) 5 MPa9.氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质,将水装在容器正确的操作是(A)(A)3升水装在筒(B)3升水装在外筒(C)3升水装在筒但不放在外筒(D)2升水装在筒,1升水装在外筒10.固体样品压成片状,目的是(B)(A)便于将试样装入坩锅(B)防止轻、细试样飞溅(C)便于燃烧完全(D)便于连接燃烧丝11.对氧弹装样品时,连接燃烧丝正确的操作方法是(D)(A)燃烧丝与坩埚壁和两电极接触(B)烧丝只与坩埚壁接触(C)燃烧丝与两电极接触并悬空不与试样接触(D)燃烧丝与两电极连接导通并与试样接触12.实验操作过程中,向筒准确加入3000ml水,如果将部分水撒在外筒,其结果是(C)(A)对水当量无影响(B)对燃烧热无影响(C)对水当量或燃烧热有影响(D)对水当量或燃烧热无影响13.氧弹量热实验中,对于测量温度下列说确的是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用14.实验开始前,如果筒里面的水没有檫干净就装水,对实验的影响下列正确的说法是(A)(A)有影响(B)无影响(C)会腐蚀氧弹量热计(D)不确定15.实验过程中,点火一分钟后,实验数据没有上升,正确的操作方法是(A)(A)停止实验,检查原因(B)重新点火进行实验(C)继续实验(D)将氧弹取出检查是否短路,如果没有短路再将氧弹放入筒重新实验16.在安装氧弹量热计外筒的搅拌桨时,如果搅拌桨与容器产生摩擦,对实验的影响错误的说法是(D)(A)△T误差增大(B)Q V误差增大(C)Q P误差增大(D)不考虑调节搅拌浆,摩擦不影响结果实验二溶解热的测定1.溶解热测定实验中,温差的修正可在哪种曲线上进行(A)(A)雷诺曲线(B)溶解度曲线(C)标准曲线(D)吸热——放热曲线2.溶解热实验中所用KNO3样品的粒度对实验结果(A)(A)有影响(B)无影响(C)无影响,但损坏搅拌器(D)不能肯定3.溶解热测定装置的基本原理是(A)(A)能量守恒定律(B)质量作用定律(C)基希霍夫定律(D)以上定律都实用4.积分溶解热对于物质的量的要(B)(A)0.5mol(B)1mol(C)2mol(D)任意量5.本实验对量热计进行水当量标定采用的方法是(C)(A)标准物质法(B)`电位滴定法(C)电加热法(D)酸碱滴定法6.实验中将KNO3与水加入量热计的摩尔数比为(B)(A)1:100(B)1:200(C)2:100(D)2:2007.向杜瓦瓶中加入水和加KNO3时,不小心撒出少部分,对于实验结果(B)(A)无影响(B)有影响(C)可对温度进行校正消除影响(D)无影响,仅对反应器外面有腐蚀8.用容量瓶准确量取多少蒸馏水倒入反应器(C)(A)100ml(B)300ml(C)500ml(D)1000ml9.将加样管插入加样口中加样时,加样操作要求(B)(A)匀速(B)迅速(C)缓慢(D)加一半,另一半留用10.电加热校正水当量时,△T温度变化值(C)(A)越大越好(B)越小越好(C)20C左右(D)不受限制11.积分溶解热的计算公式为Q=W×ΔT,式中的ΔT的正确说法是(B)(A)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化(B)物质溶解热测量中经过热交换校正的量热计的温度变化(C)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的实际温度值(D)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化需要的时间12.测定积分溶解热的实验中常选用的测温技术正确的说法是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用13.本实验采用的是绝热式量热计,而反应器是杜瓦瓶,量热计与环境之间存在(B)(A)物质交换(B)热交换(C)气流交换(D)不能确定实验五二元液系相图1.根据测定的环己烷—乙醇体系的沸点—组成图,可以确定( A )(A)恒沸温度及恒沸组成;(B)恒压温度及恒压组成;(C)恒容温度及恒容组成;(D)大气压下体系的熔点。
物化实验思考题答案

□4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽?答:通过辅助装路引入低温,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却(硝钱,镁盐等)3.在本实验装置中那些为体系?那些为环境?体系和环境通过那些途径进行热交换?这些热交换对结果影响怎样?答:体系:内筒水,氧弹,温度计,内筒搅拌器。
环境;外筒水实验过程中,由于对流和辐射,存存在热消耗,如:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
釆取措施:(1)量热计上方加盖,减少对流;(2)外筒内壁和内筒外壁皆镀成镜面,减少热辐射。
这些热辐射将会降低被测物的燃烧热。
4.使用氧气要注意哪些问题?答:使用前要检查连接部位是否漏气,可涂上肥皂液进行检查,调整至确实不漏气后才进行实验;由于氧气只要接触油脂类物质,就会氧化发热,茯至有燃烧、爆炸的危险。
因此,必须十分注意,不要把氧气装入盛过油类物质之类的容器里,或把它置于这类容器的附近或火源附近;使用时,要把钢瓶牢牢固定,以免摇动或翻倒;开关气门阀要慢慢地操作,切不可过急地或强行用力把它拧开。
5.搅拌过快或过慢有何影响?答:搅拌太快则散热过多,测得反应热偏低;搅拌过慢则热量分布不均匀,误差较大。
2.本实验产生温差的主要原因有哪几方面?如何修正? 答:本实验产生温差的原因:(1)电流电压不稳定;(2)加入样品速度太快堵住搅拌棒或加样速度太慢;(3)样品颗粒太大,溶解速度太慢;(4)装置绝热密闭性差,与外界有热交换。
?修正:(1)仪器先预热,使实验室电流电压比较稳定;(2)加样速度适中;(3)将颗粒尽量研磨细。
3.如何判断等压计中式样球与等压计间空气已全部排出?如未排尽对实验有何影响?答:⑴应使试样球内液体沸腾3--5分钟,可认为其中空气己被赶净;⑵ 在试样球与等压计间有空气会使所测蒸汽压降低,导致所测沸点降低。
测定蒸汽压时为何要严格控制温度在一定的温度下,真空密闭容器内的液体能很快和它的蒸汽相建立动态平衡,即蒸汽分子向液面凝结和液体中分子从表面逃逸的速率相等•此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度下的饱和蒸汽压力.液体的饱和蒸汽压力,液体的饱和蒸汽压与温度有关:温度升高,分子运动加速,因而在单位时间内从液相进入气相的分子数增加,蒸汽压升高.5.升温时如液体急剧气化应作何处理?答:缓缓打开进气活塞,漏入少量空气,使系统压力慢慢升高,以保持等压计两液面平齐,以免使等压计内的环己烷急剧沸腾,使液封量减少。
中南大学物化课后习题答案 4章 化学平衡热力学原理

第6章化学平衡热力学原理1. 1000 K,101.325kPa时,反应2SO3(g) ==== 2SO2(g)+O2(g)的Kc=3.54 mol·m-3。
(1)求此反应的 Kp和Ky;(2)求反应SO3(g)==== SO2(g)+1/2O2(g)的Kp和Kc。
(答案:①K p= 29.43 kPa,K Y= 0.29,②K p= 171.6 kPa,K c= 1.88 mol1/2·m-3/2)解:(1) 2SO3(g)==== 2SO2(g)+O2(g)K p=Kc(RT)∑νβ=3.54×8.314×1000=29.43×103 Pa=29.43kPaK y= K p·P-∑νβ=29430×(101325)-1=0.29(2) SO3(g)==== SO2(g)+1/2O2(g)==2.在温度T容积V的容器中,充入1mol H2和3mol I2,设平衡后有x mol HI生成。
若再加入2mol H2,则平衡后HI的物质的量为2x mol。
试计算Kp值。
(答案:4)解:已知平衡时生成HI摩尔数为xH2(g) + I2(g) ==== 2HI反应前摩尔数 1 3 0平衡时摩尔数1-0.5x 3-0.5xx总摩尔数∑n=1- 0.5x +3- 0.5x + x = 4mol ∵∑νB = 0若在上述平衡体系中再加入2摩尔H2H2(g) + I2(g) ==== 2HI重新平衡时摩尔数3-x 3-x 2x总摩尔数=3-x+3-x+2x = 6在同一温度T,,∴,解此方程得:x =1.5,故3.将含有50% CO、25% CO2、25% H2(均为摩尔分数)的混合气体通入1 173 K的炉子中,总压为202.65 kPa。
试计算平衡气相的组成。
已知反应CO2(g)+H2(g)===H2O(g)+CO(g)在1 173 K时,Kp=1.22。
物化实验思考题答案(供参考)

实验一燃烧热的测定1.在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2.固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3.试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4.试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些?本实验成功的关键因素是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5.使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验三纯液体饱和蒸气压的测定1.在停止抽气时,若先拔掉电源插头会有什么情况出现?答:会出现真空泵油倒灌。
2.能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响?答:不能。
加热过程中温度不能恒定,气-液两相不能达到平衡,压力也不恒定。
漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定,气-液两相无法达到平衡,从而造成所测结果不准确。
3.压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动?答:因为体系未达到气-液平衡。
4.克-克方程在什么条件下才适用?答:克-克方程的适用条件:一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计;二是忽略温度对摩尔蒸发热△vap H m的影响,在实验温度范围内可视其为常数。
三是气体视为理想气体。
6.本实验主要误差来源是什么?答:装置的密闭性是否良好,水本身是否含有杂质等。
实验四双液系的气一液平衡相图的绘制1.本实验在测向环己烷加异丙醇体系时,为什么沸点仪不需要洗净、烘干?提示:实验只要测不同组成下的沸点、平衡时气相及液相的组成即可。
物理化学实验思考题及参考答案(供参考)

1、旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数1. 简述旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数的实验原理。
答:蔗糖在水中转化为葡萄糖与果糖,其反应为:由于水是大量存在的,H +是催化剂,反应中它们浓度基本不变,因此蔗糖在酸性溶液中的转化反应是准一级反应。
由一级反应的积分方程可知,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以ln c 对t 作图,可得一直线,由直线斜率可得k 。
然而反应是不断进行的,要快速分析出反应物的浓度是困难的。
但蔗糖及其转化产物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关,当其他条件均固定时,α=βc 。
在某一温度下测出反应体系不同反应时刻t 时的a t 及a ∞,以()∞-ααt ln对t 作图可得一直线,从直线斜率即可求得反应速率常数k ,半衰期k t 2ln 1=。
2. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,如果所用蔗糖不纯,对实验有何影响?答:本实验通过旋光度的测定来测蔗糖反应速率,蔗糖是右旋性物质,其[]ο6.66 20=D α,葡萄糖是右旋性物质,其[]ο5.52 20=D α,果糖是左旋性物质,其[]ο9.91 20-=D α,因此随着反应的进行反应体系的旋光度由右旋变为左旋。
若蔗糖不纯,所含杂质如果无旋光性对实验无影响,如果具有一定的旋光性会影响实验旋光度的测量,使实验结果不准确。
3. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,测旋光度时不作零点校正,对实验结果有无影响?答:无影响,本实验中,所测的旋光度αt 可以不校正零点,因αt -α∞ ,已将系统的零点误差消除掉。
4. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,蔗糖水解实验中配制溶液为何可用台称称量? 答:蔗糖初始浓度对于数据影响不大。
速率常数K 与温度和催化剂的浓度有关,实验测定反应速率常数k ,以ln(αt -α∞)对t 作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k ,与初始浓度无关 ,蔗糖的称取本不需要非常精确,用台称称量即可。
物化实验课后答案

物化实验课后答案实验一燃烧热的测定1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用?答:在燃烧过程中,当氧弹内存在微量空气时,N2的氧化会产生热效应。
在一般的实验中,可以忽略不计;在精确的实验中,这部分热效应应予校正,方法如下:用0.1mol·dm-3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水,每毫升0.1 mol·dm-3 NaOH溶液相当于5.983 J(放热)。
2. (1)本实验中,那些为体系?那些为环境?(2)实验过程中有无热损耗,(3)如何降低热损耗?答:(1)氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系,其它为环境。
(2)实验过程中有热损耗:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
(3)降低热损耗的方法:调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃,内桶盖盖严,避免搅拌器摩擦内筒内壁,实验完毕,将内筒洗净擦干,这样保证内筒表面光亮,从而降低热损耗。
3. 在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒的低?低多少合适?在环境恒温式量热计中,点火后,系统燃烧放热,内筒水温度升高1.5-2℃,如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃,样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃,整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同,所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。
4 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
5 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
6 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1. 对某一液体的密度进行多次测定,其实验结果如下:1.082, 1.079, 1.080, 1.076 g/cm 3。
求其平均误差、平均相对误差、标准误差和精密度。
解:079.14076.1080.1079.1082.1=+++=ρ(g/cm 3)002.04|079.1076.1||079.1080.1||079.1079.1||079.1082.1|n=-+-+-+-==∑idd (g/cm 3)%2.0%100079.1002.0%100=⨯=⨯ρd003.014003.0001.00003.012222=-+++=-=∑n ds i(g/cm 3)%3.0%100079.1003.0%100=⨯=⨯=ρsRSD2. 用精密天平对某物质连续称11次,所得数据如下:25048.8, 25049.1, 25048.9, 25048.9, 25048.8, 25049.0, 25079.3, 25049.2, 25048.9, 25049.0, 25048.8 mg 。
求测量值及测量的标准误差。
(提示:该测量系列中是否含异常数据?试用3σ法则进行判断)。
解:数据大小分析可看出25079.3这个数值偏离其它数值比较远,通过计算3σ进行判断: 除这个数值,另外10个数的平均值为:()()2.01.0301.022.03.011019.250488.2504839.2504830.2504921.250492.250491012222=⨯++⨯++-==⨯+⨯+⨯++=m m σ∴测量数据在(25049.1-0.6,25049.1+0.6)区间是正常的,而25079.3这个数值大大超出范围,是异常值,应当舍弃。
所以测量结果为:m=25049.1±0.2。
3.下列各数据中有多少个有效数字:3.80;0.0100;3.14×106;2.25×105;10.203。
答:上述数据的有效数字分别是:3.80-3位;0.0100-3位;3.14×106-3位,2.25×105-3位,10.203-5位4. 从有效数字概念,计算下列各题:1 . 0.9×0.9=2 . lg4.42×103=3 . 求5.37的反对数。
4 . 437.2+543.21-1.07×103=5 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2=6 . 已知半径r=2.65cm,求圆的面积。
解:1 . 0.9×0.9=0.82 . lg4.42×103=3.6453 . 105.37=2.3×1054 . 437.2+543.21-1.07×103=-9×1015 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2=2.9×1026 .S =πr 2=3.14*2.652=22.0 cm 26. 要配制浓度为0.2mol·L -1的Kr 2Cr 2O 7溶液1L ,如果称量误差为0.1%,而1L 的容量瓶的误差有1mL 左右,则所得的Kr 2Cr 2O 7的浓度应有多少误差?解:配制此浓度的溶液需要Kr 2Cr 2O 7: m=0.2mol·L -1×1L×294.18g·mol=58.8g 因称量误差为0.1%()()()()mol/L0003.0104100.4L 001.0mol/L 2.0g 0588.0L gmol 0034.0mol/L 2.01L mol/L2.018.294;L g mol 0034.01g/mol 18.294118.294118.294g0588.0%1.0g 8.5888222221122222211=⨯+⨯=⋅-+⋅⋅=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-=-=-=-=∂∂⋅=⨯==∂∂∴===⨯=∴------V mC m V C m C V C V m V C L V m C V m V n C σσσσ则又因此所得的Kr 2Cr 2O 7的浓度的相对误差为:%2.0mol/L2.0mol/L0003.0==C C σ7.金属钠的蒸气压与温度的关系为55.7104.5)mmHg (lg 3+⨯-=Tp ,现测定在200℃时金属钠的蒸气压,要求其相对误差不超过1%,测定时应控制温度的误差最大不得超过多少?解:由金属钠的蒸气压与温度的关系式:55.7104.5)mmHg (lg 3+⨯-=Tp 得:55.7104.5303.2)mmHg (ln 3+⨯-=Tp方程两边同时对T 求导:%04.028.26%1%128.26%128.2615.473303.2104.5303.2104.5104.5303.213323=≤≤∴≤=⋅⨯⨯=⋅⨯⨯=∴⨯=⋅T dT TdTpdp T dTT dT T dT T p dp T dT dp p即是说在测定时应控制温度的误差最大不得超过0.04%。
9. 设一钢球的质量为10 mg ,钢球密度为7.85 g/cm 3。
若测半径时,其标准误差为0.015 mm ,测定质量时的标准误差为0.05 mg 。
问测定此钢球密度的精确度(标准误差)是多少?解:由343R mV m πρ==得: cm cm g gm R 0673.0/85.714.34010.0343333=⨯⨯⨯==πρ 又由:2222R m R m σρσρσρ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=333785010.0/85.743-====∂∂cm gcm g m R m ρπρ 434/3500673.0/85.73349cm g cm cm g R Rm R -=⨯-=-=-=∂∂ρπρ 得测定此钢球密度的精确度为:()()()()3232425232222/53.0105.1/350105785cm g cmcm g g cm R m R m =⨯⨯-+⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=---σρσρσρ10. 在629 K 时,测定HI 的解离度α,得到下列数据: 0.1914, 0.1953, 0.1968, 0.1956, 0.1937, 0.1949,0.1948, 0.1954, 0.1947, 0.1938。
解离度α与平衡常数K 的关系为试求629 K 时的K 值及其标准误差。
解:数据大小分析可看出 0.1914这个数值偏离其它数值比较大,通过计算3σ进行判断:扣除这个异常值后9个数的平均值为:212K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)(αα()1950.01938.01947.01954.01948.01949.01937.01956.01968.01953.091=++++++++=α (0010.00.00003.00004.00002.00001.00013.00006.00018.00003.019112222222212=++++++++-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑-N x x Ni ασ因此处于(0.1950-0.0030,0.1950+0.0030)区间的测量数据属正常范围,而0.1914这个数值远远超出此范围,是异常值,应当舍弃。
所以:()()()()00019.001467.0:00019.01869.00010.0d d 1869.01950.0121950.012d d 01467.01950.0121950.0123322±=∴=⨯=*=∴=-⨯=-==⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∂K K KK K K 为平衡常数又-ασσααααα11. 利用苯甲酸的燃烧热测定氧弹的热容C ,其计算式为 C = [(26460G + 6694g )/t ] - D ·C 水式中,C 水是水的比热容,26460和6694分别是苯甲酸和燃烧丝的燃烧热(J ·g -1)。
实验所得数据如下:苯甲酸的质量G =1.1800±0.0003g ;燃烧丝质量g = 0.0200±0.0003g ;量热器中含水D =1995±2g ;测得温度升高值为t =3.140±0.005℃。
计算氧弹的热容及其标准误差,并讨论引起实验结果误差的主要因素。
解:()[]J/K1639g K 4.184J g 1995K140.3g0200.0J/g 6694g 1800.1J/g 26460/66942646011=⋅⋅⨯-⨯+⨯⋅-+=--=水C D t g G C ()()()()()()()()()J/K18J/K7025341.04.62g g J/K 184.40.005K J/K 3180g 0003.0K J/g 2132g 0003.0K J/g 8426g J/K 184.4J/K 3180K 140.3g 0200.0J/g 6694g 1800.1J/g 26460669426460t C K J/g 2132K140.3J/g 6694J/g 6694g C K J/g 8426K 140.3J/g26460J/g 2646022222222222222222222=+++=⨯⋅+⨯-+⨯⋅+⨯⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∴⋅=-=∂∂-=⨯+⨯-=+-=∂∂⋅===∂∂⋅===∂∂Dt g G C D C t C g C G C C D Ct g G t t G C σσσσσ水则氧弹的热容为:C=1639±18 J/K 。
从上面的计算得数据看,由测量温度升高值t 而带来的误差最大,占总误差的百分比=253/(6.4+0.41+253+70)=78%,其次是量热器中水的质量D ,它所带来的误差占总误差的21%,所以在实验中要改进对这两个物理量的测量方法,以减小实验误差。
6. 14.下表给出同系物7个碳氢化合物的沸点(T b )数据:─────────── Substance T b /K ─────────── C 4H 10 273.8 C 5H 12 309.4 C 6H 14 342.2 C 7H 16 368.0 C 8H 18 397.8 C 9H 20 429.2 C 10H 22 447.2 ───────────碳氢化合物的摩尔质量M 和沸点T b /K 符合下列关系式:T b =aM b要求:(1)用作图法求a 和b ; (2)用最小二乘法确定常数a 和b ,并与(1)中的结果比较。
解:对等式T b =a M b 两边取对数得:lg T b =lg a +b lg M ,即lg M 与 lg T b 成线性关系。