物理化学思考题答案详解

思考题

实验一如需恒温低于室温,如何装置恒温装置

答案: 恒温如果永远是低于室温的，只需配制冷装置和温度传感器加一个控制元件就可以了，如果有可能高于室温，就还要配加热装置，一般不用冷热切换的同一套装置，那样切换速度过慢.

如何提高恒温槽的灵敏度？

答：a 恒温介质流动性好，传热性能好，控制灵敏度高

b 加热器功率要适宜

c 搅拌器速度要足够大

d 继电器电磁吸引电键，后者发生机械作用的时间愈短，断电时线圈中的铁芯剩磁愈小，控制灵敏度就高。

e 电接点温度计热容小，对温度的变化敏感，则灵敏度高

f 环境温度与设定温度差值越小，控温效果越好

怎样提高恒温槽的灵敏度？

影响恒温槽的灵敏度的因素主要有：

（1）恒温介质：介质流动性好，热容大，则精度高；

（2）定温计：定温计的热容小，与恒温介质的接触面积大，水银与铂丝和毛细管壁间的粘附作用小，则精度好；

（3）加热器：在功率足以补充恒温槽单位时间内向环境散失能量的前提下，加热器功率愈小，精度愈好。另外，加热器本身的热容越小，加热器管壁的导热效率越高，则精度越好。（4）继电器：电磁吸引电键，后者发生机械运动所需时间越短，断电时线圈中的铁芯剩磁越小，精度越好。

（5）搅拌器：搅拌速度需足够大，使恒温介质各部分温度能尽量一致。

（6）部件的位置：加热器需放在搅拌器附近，以使加热器发出的热量能迅速传到恒温介质的各个部分。定温计要放在加热器附近，并且让恒温介质的旋转能使加热器附近的恒温介质不断地冲向定温计的水银球。被研究体系一般要放在槽中精度最好的区域。测定温度的温度计应放置在被研究体系的附近

实验二

燃烧热的测定

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使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？燃烧热的测定,为什么实验测量到的温度差值要经过作图法校正(答案)

燃烧热的测定过程中有很多的不确定因素，温度、大气压、样品质量差、剩余燃烧丝等都与实验有关系，且每次实验的点火成与否是实验成败的关键，这都与实验测量的温度差有关系，经过作图法校正可去掉一些误差大的数据，使实验更准确。

实验三凝固点降低法测定相对分子质量

4. 估算实验测定结果的误差，说明影响测定结果的主要因素？

答：影响测定结果的主要因素有控制过冷的程度和搅拌速度、寒剂的温度等。本实验测定凝固点需要过冷出现，过冷太甚会造成凝固点测定结果偏低，因此需要控制过冷程度，只有固液两相的接触面相当大时，固液才能达到平衡。实验过程中就是采取突然搅拌的方式和改变搅拌速度来达到控制过冷程度的目的；寒剂的温度，寒剂温度过高过低都不利于实验的完成。

5. 当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，测定的结果有何意义？

答：溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，凝固点降低法测定的相对分子质量为溶质的解离、缔合、溶剂化或者形成的配合物相对分子质量，因此凝固点降低法测定出的结果反应了物质在溶剂中的实际存在形式。

6. 在冷却过程中，凝固点测定管内液体有哪些热交换存在？它们对凝固点的测定有何影响？

答：凝固点测定管内液体与空气套管、测定管的管壁、搅拌棒以及温差测量仪的传感器等存在热交换。因此，如果搅拌棒与温度传感器摩擦会导致测定的凝固点偏高。测定管的外壁上粘有水会导致凝固点的测定偏低。

实验三纯液体饱和蒸气压的测定

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。

实验四双液系的气一液平衡相图的绘制

4．阿贝折射仪的使用应注意什么？

提示：不能测定强酸、强碱等对仪器有强腐蚀性的物质。

实验五二组分金属相图的绘制

5. 金属熔融系统冷却时，冷却曲线为什么出现折点？纯金属、低共熔金属、及合金等转折点各有几个？曲线形状为何不同？

答：因为金属熔融系统冷却时，由于金属凝固放热对体系散热发生一个补偿，因而造成冷却曲线上的斜率发生改变，出现折点。纯金属、低共熔金属各出现一个水平段，合金出现一个折点和一个水平段。由于曲线的形状与样品熔点温度和环境温度、样品相变热的多少、保温加热炉的保温性能和样品的数量均有关系，所以样品的步冷曲线是不一样的。对于纯金属和低共熔金属来说只有一个熔点，所以只出现平台。而对于合金来说，先有一种金属析出，然后2种再同时析出，所以会出现一个折点和一个平台。

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，使的回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电池电动势。

实验七一级反应－蔗糖的转化

1. 配制蔗糖溶液时称量不够准确，对测量结果k有无影响? 取用盐酸的体积不准呢？

答：蔗糖的浓度不影响lnc=-kt + B的斜率，因而蔗糖浓度不准对k的测量无影响。H+在该反应体系中作催化剂，它的浓度会影响k的大小。

4. 在旋光度的测量中，为什么要对零点进行校正？在本实验中若不进行校正，对结果是否有影响？

答：因为除了被测物有旋光性外，溶液中可能还有其他物质有旋光性，因此一般要用试剂空白对零点进行校正。本实验不需要校正，因为在数据处理中用的是两个旋光度的差值。

实验九复杂反应－丙酮碘化

2.

实验十溶液表面张力的测定(最大气泡压力法)

3. 本实验需要在恒温下进行吗？为什么？

提示：需要恒温，因为表面张力的大小受温度的影响。

实验十二粘度法测定高聚物的相对分子质量

4. 试列举影响准确测定的因素有哪些?

答：影响准确测定的因素有温度、溶液浓度、搅拌速度、粘度计的垂直度等。