物化实验数据处理-过氧化氢的分解实验

物化实验数据处理-过氧化氢的分解实验
物化实验数据处理-过氧化氢的分解实验

(1)计算H 2O 2初始浓度0c 和V ∞

测定H 2O 2初始浓度0c 时,共消耗0.070mol 〃L -1KMnO 4标准溶液33.16ml ,带入以下公式得:

-1-104422c 5(KMnO )V (KMnO )/[2V (H O )]=50.070mol L 33.16ml /6ml 1.934mol L c =???=?

-12022n (O )=0.5c V (H O )=0.5 1.934mol L 3ml=0.00291mol ???

20

n (O )RT 0.00291mol 8.315j/(mol K)303.15K V =74.59ml 102.05kPa 4.24kPa (p-p )

∞???==- (2)对实验数据进行处理并将计算的2V V (O )

ln V ∞-????

对t 作图:

作如下两图:

图-1 0.05mol·L -1IK 溶液下2V V (O )ln

V ∞-????对t 作图图-2 0.1mol·L -1IK 溶液下2V V (O )

ln V ∞-????

对t 作图

(3)由上述两图拟合,两种溶液下k 即为图-1中拟合公式的斜率,得:

k 0.05=0.0017s -1 k 0.1=0.0033 s -1

五、讨论

(1)反应速率常数与那些因素有关?

答:除了与反应物性质有关外,还与反应物浓度、反应温度、催化剂等因素有关,气体参与的反应还与压强有关。

(2)H 2O 2和KI 溶液的初始浓度对反应速率常速是否有影响?只改变H 2O 2初始浓度其他条件不变,反应速率常数是否改变?为什么?

答:H 2O 2和KI 溶液的初始浓度对反应速率常速有影响;只改变H 2O 2初始浓度其他条件不变,反应速率常数也会改变,根据式:0

22ln

()

c kt c H O 得,改变c 0,t 和22()c H O 不变则k 会有变化。

(3)本实验的反应速率常数与催化剂的用量有无关系?

答:有关系。实验处理得k 0.05=0.0017s -1,k 0.1=0.0033 s -1 ,即催化剂用量越大,本实验的反应速率常数越大。

(4)本实验过程中搅拌速度为什么要尽量保持一致? 答:搅拌能加速过氧化氢的分解,保持搅拌速率便以控制单一变量,使本实验不会因搅拌速度的差异,而导致其对探究不同浓度催化剂对反应的影响造成干扰。 (5)简单说明检漏过程。

答:连接好装置后,匀速垂直移动水准瓶到一定高度,然后又匀速下降到原来的高度,观察量气管中的液面是否也跟随上升和下降。

过氧化氢的催化分解

过氧化氢分解氧气 成员:罗玉洁、何瑾、徐丽、胡艳、骆磊、申林 一、 实验目的 1、掌握实验室用双氧水制备氧气的原理、装置和操作。 2、了解影响双氧水制备氧气反应速率的因素。 3、能认识催化剂在化学反应中的作用及化学反应前后质量的变化。 二、 实验原理 过氧化氢不稳定,在常温下就能缓慢分解放出氧气。但速度较慢,不易察觉。在过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰后,能立即有氧气迅速放出。在此反应中,二氧化锰是催化剂,能加速该反应的发生。 过氧化氢 水+氧气→ 二氧化锰 ↑+??→?2222O O H O H 2MnO 三、 实验药品与仪器 实验药品:5%、30%的双氧水、二氧化锰、氧化铜。 仪 器:注射器(20ml )、锥形瓶、导管、软木塞、恒温水浴锅、 集气瓶、橡皮管、钥匙。 四、 实验步骤 1、实验室制备氧气 ①连接仪器,检查装置的气密性; ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末,旋紧软木塞,用注射器在双氧水瓶里吸取10ml 5%双氧水,将注水器里的双氧水按需要的量缓慢注入加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中; ③等气泡连续均匀冒出时,开始收集; ④等集气瓶中液面下降至瓶口,瓶外有气泡产生时,实验结束。并用带火星的木条进行检验。实验装置如下:

改进装置原因: (1)因锥形瓶中的二氧化锰不易收集。所以将锥形瓶换成试管,便于收集二氧化锰,好做称量,证明二氧化锰作为一种催化 剂时,在反应前后质量不变。 (2)用分液漏斗来控制反应的速率,收集装置采用向下排水法。 (3)通过改变浓度、温度、催化剂来探究对双氧水催化分解氧气速率的影响。 2、探究影响双氧水分解速率的因素 (1)浓度对反应的影响 分别将10ml 5%双氧水溶液与10ml 30%双氧水溶液与等量的MnO2混合于试管中,分别观察实验现象。 (2)温度对反应的影响 分别观察:室温下10ml 30%双氧水溶液,发生装置浸入80℃的水浴加热的10ml 30%双氧水的现象。 (3)催化剂对反应的影响 10mL5%双氧水溶液加入少许氧化铜作为催化剂,10 ml 5%双氧水溶液加入少许二氧化锰作为催化剂。且氧化铜与二氧化锰等量,分别观察实验现象。 五、注意事项 1、在做实验之前,必须检查装置的气密性。气密性检查:用止水夹 关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。 2、双氧水的浓度不能过大,并且不适宜加多过氧化锰,容易造成反 应太剧烈。 3、刚开始出现气泡时,混有空气,此时不易收集氧气,待气泡增多 时,再进行收集。 六、思考题 1、实验中分液漏斗的作用? 2、二氧化锰在实验中的作用? 3、与高锰酸钾相比,双氧水分解制取氧气有哪些优点? 答:1、分液漏斗可以控制反应物的量,从而控制反应的速率。 2、二氧化锰在该反应中做催化剂,能改变反应的速率,而本身 在反应前后质量和化学性质不变,对于生成物的量是没有影响 的。 3、双氧水分解不需要加热,操作简单方便,且可以通过分液漏 斗控制反应物的量,从而控制反应的速率。

数据处理的基本方法

第六节数据处理的基本方法 前面我们已经讨论了测量与误差的基本概念,测量结果的最佳值、误差和不确定度的计算。然而,我们进行实验的最终目的是为了通过数据的获得和处理,从中揭示出有关物理量的关系,或找出事物的内在规律性,或验证某种理论的正确性,或为以后的实验准备依据。因而,需要对所获得的数据进行正确的处理,数据处理贯穿于从获得原始数据到得出结论的整个实验过程。包括数据记录、整理、计算、作图、分析等方面涉及数据运算的处理方法。常用的数据处理方法有:列表法、图示法、图解法、逐差法和最小二乘线性拟合法等,下面分别予以简单讨论。 列表法是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处理方法。列表法的作用有两种:一是记录实验数据,二是能显示出物理量间的对应关系。其优点是,能对大量的杂乱无章的数据进行归纳整理,使之既有条不紊,又简明醒目;既有助于表现物理量之间的关系,又便于及时地检查和发现实验数据是否合理,减少或避免测量错误;同时,也为作图法等处理数据奠定了基础。 用列表的方法记录和处理数据是一种良好的科学工作习惯,要设 计出一个栏目清楚、行列分明的表格,也需要在实验中不断训练,逐步掌握、熟练,并形成习惯。 一般来讲,在用列表法处理数据时,应遵从如下原则:

(1) 栏目条理清楚,简单明了,便于显示有关物理量的关系。 (2) 在栏目中,应给出有关物理量的符号,并标明单位(一般不重复写在每个数据的后面)。 (3) 填入表中的数字应是有效数字。 (4) 必要时需要加以注释说明。 例如,用螺旋测微计测量钢球直径的实验数据列表处理如下。 用螺旋测微计测量钢球直径的数据记录表 从表中,可计算出 D i D = n = 5.9967 ( mm)

实验四比较过氧化氢在不同条件下的分解

实验四 比较过氧化氢在不同条件下的分解 !实验安全: 1. 使用酒精灯加热一定注意按照要求 ,防止烫伤、烧伤和引发火 灾! 2?实验材料一律不能入口,以防发生意外! 3. H 2O 2溶液有一定的腐蚀作用。用量筒量取 出02溶液时请小心,切勿将 出02溅在皮肤上 或者衣服上,一旦发生要马上用大量清水冲洗! 4. 实验中,试管口不要对着自己或同学,以免反应太剧烈,气泡冲出试管到脸上产生危险! 一、 实验目的 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义。 二、 知识背景 1. 化学反应活化能在一个化学反应体系中,任何一个分子要发生化学反应,都必须先被活 化,即增加能量。分子从常态跃迁到容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量, 称为化学 反应的活化能。酶是一种有机催化剂,与无机催化剂相比较, 其主要作用是高效性,即在常 温常压下能显著地降低化学反应所需要的活化能,从而促进化学反应高效地进行。 2. 过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物, 它能够对机体造成损害。 为了避免这种损害, 过 氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质, 而过氧化氢酶就是常常被细胞用来 催化过氧化氢分解的工具。 几乎所有的生物机体都存在过氧化氢酶, 肝脏是重要的解毒器官, 过氧化氢酶尤其丰富,另外在土豆、 青椒、鸡血等材料中也较多。 过氧化氢酶是一种生物催 化剂,Fe 3+是一种无机催化剂,它们都可以将过氧化氢分解成水和氧气。反应如下: 每滴质量分数为 3.5%的FeCb 溶液中的Fe 3+数,大约是每滴质量分数为 20%勺肝脏研磨液中 过氧化氢酶分子数的 25万倍。 三、 材料器材 1. 实验材料:新鲜的质量分数为 20%勺肝脏研磨液、土豆提取液和青椒提取液; 2. 试剂:质量分数为 3.5%的FeCl 3溶液;③新配制的体积分数为 3%勺过氧化氢溶液; 3. 器材:量筒,试管,滴管,试管架,卫生香,火柴,酒精灯(或恒温水浴锅) ,试管夹, 大烧杯,三脚架,石棉网,温度计。 四、 方法与步骤(按下表添加试剂并观察现象) H 2O 2 Fe 3+ 过氧化氢酶 H 2O 2 + 02

大学物理实验数据处理基本方法

实验数据处理基本方法 实验必须采集大量数据,数据处理是指从获得数据开始到得出最后结 论的整个加工过程,它包括数据记录、整理、计算与分析等,从而寻找出 测量对象的内在规律,正确地给出实验结果。因此,数据处理是实验工作 不可缺少的一部分。数据处理涉及的内容很多,这里只介绍常用的四种方 法。 1列表法 对一个物理量进行多次测量,或者测量几个量之间的函数关系,往往 借助于列表法把实验数据列成表格。其优点是,使大量数据表达清晰醒目, 条理化,易于检查数据和发现问题,避免差错,同时有助于反映出物理量 之间的对应关系。所以,设计一个简明醒目、合理美观的数据表格,是每 一个同学都要掌握的基本技能。 列表没有统一的格式,但所设计的表格要能充分反映上述优点,应注意以下几点:1.各栏目均应注明所记录的物理量的名称(符号 )和单位; 2.栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序,力求简明、齐全、有条理; 3.表中的原始测量数据应正确反映有效数字,数据不应随便涂改,确实要修改数据时, 应将原来数据画条杠以备随时查验; 4.对于函数关系的数据表格,应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列,以便于判 断和处理。 2图解法 图线能够明显地表示出实验数据间的关系,并且通过它可以找出两个 量之间的数学关系,因此图解法是实验数据处理的重要方法之一。图解法 处理数据,首先要画出合乎规范的图线,其要点如下: 1.选择图纸作图纸有直角坐标纸 ( 即毫米方格纸 ) 、对数坐标纸和 极坐标纸等,根据 作图需要选择。在物理实验中比较常用的是毫米方格纸,其规格多为17 25 cm 。 2.曲线改直由于直线最易描绘 , 且直线方程的两个参数 ( 斜率和截距 ) 也较易算得。所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形,在用图解法时 应尽可能通过变量代换 将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。下面为几种常用的变换方法。 ( 1) xy c ( c 为常数 ) 。 令 z 1,则 y cz,即 y 与 z 为线性关系。 x ( 2) x c y ( c 为常x2,y 1 z ,即 y 与为线性关系。

物理化学实验数据处理

物理化学实验数据处理 实验一 电极的制备及电池电动势的测定与应用 一、实验数据记录 二、数据处理 1饱和甘汞电极电动势的温度校正 )298/(1061.72415.0/4-?-=-K T V SCE ? 15.273+=t T t 组成饱和甘汞电极的KCl 溶液的温度,℃。 2测定温度下锌、铜电极电动势的计算 1) 测定温度下锌电极电势的计算 Zn Zn SCE Hg Zn E /2)(+-=-??平均值 )(/2平均值Hg Zn SCE Zn Zn E --=∴+?? 2) 测定温度下铜电极电势的计算 SCE Cu Cu Hg Cu E ??-=+-/2)(平均值 S C E Hg Cu Cu Cu E ??+=∴-+)(/2平均值 3) 测定温度下标准锌电极电极电势的计算 ++ + +±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Zn Zn Zn Zn Zn Zn Zn m F RT Zn F RT γ?α??θ θ +++ ±-=∴222ln 2//Zn Zn Zn Zn Zn m F RT γ??θ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-?=+l mol m Zn ) 4) 测定温度下标准铜电极电极电势的计算 ++ + +±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu m F RT Cu F RT γ?α??θ θ +++ ±-=∴222ln 2//Cu Cu Cu Cu Cu m F RT γ??θ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-?=+l mol m Cu ) 2 298K 时锌、铜电极标准电极电势的计算 1)锌电极标准电极电势的计算 )298/(000016.0)298(/)(//22-?-=+ +K T K V T Zn Zn Zn Zn θθ?? )298/(000016.0/)()298(//22-?+=∴++ K T V T K Zn Zn Zn Zn θ θ?? 1)铜电极标准电极电势的计算 2 6//)298/(1031.0)298/(0001.0)298(/)(22-?+-?+=-+ +K T K T K V T Cu Cu Cu Cu θθ?? 2 6//)298/(1031.0)298/(0001.0)()298(22-?+-?-=∴-+ +K T K T T K Cu Cu Cu Cu θθ?? 15.273+=t T t 组成相应电极的电解质溶液的温度,℃。

燃烧焓的测定_物化实验

图1 量热氧弹 实验四 燃烧焓的测定 冷向星 2010011976 材03班(同组实验者:琦) 实验日期:2012-4-5 带实验的老师:春 1 引言 有机化合物的生成焓难以直接从实验中测定,然而有机化合物易于燃烧,含碳、氢和氧等三种元素的有机化合物完全燃烧时生成二氧化碳和水。从有机化合物燃烧的热效应数据也可以估算反应热效应。 通常燃烧焓在等容条件下测定(即称为“氧弹”的不锈钢容器中燃烧),所得数据为值,经换算后可得出值。 1.1实验目的 1.使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。 2.了解量热计的原理和构造,掌握其使用方法。 3.掌握热敏电阻测温的实验技术。 1.2实验原理 当产物的温度与反应物的温度相同,在反应过程中只做体积功而不做其它功时,化学反应吸收或放出的热量,称为此过程的热效应,通常亦称为“反应热”。热化学中定义:在指定温度和压力下,一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作ΔC H m 。通常,C 、H 等元素的燃烧产物分别为CO 2(g)、H 2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p ,因此ΔC H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p 。 在实际测量中,燃烧反应常在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V (即燃烧反应的摩尔燃烧能变ΔC U m )。若反应系统中的气体物质均可视为理想气体,根据热力学推导,ΔC H m 和ΔC U m 的关系为: p V Q Q nRT =+? (1) 测量热效应的仪器称作量热计,量热计的种类很多,一般测量燃烧焓用弹式量热计。本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定,结构如图1。实验过程中外水套保持恒温,水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还把水桶的外表面进行了电抛光。这样,水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成了一 个绝热系统。 将待测燃烧物质装入氧弹中,充入足够的氧气。氧弹放入装有一定量 水的桶中,盖好外桶盖。以电控部分各开关控制搅拌并实现燃烧点火,用 热敏电阻作为测温元件,用电子自动平衡记录仪连续记录桶水温度的变化。 当某样品连同辅助物质棉线、金属丝燃烧后,下式成立:

过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

过氧化氢催化分解反应速率常数的测定 分类:药学资料 标签: 化学 实验报告 过氧化氢 反应速率常数 教育 一、实验目的 (1)了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。 (2)熟悉一级反应的特点,了解催化剂对反映速率的影响。 (3)掌握用图解计算法求反应速率常数。 二、实验用品 1、仪器 玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。 2、药品 质量分数为2%的H2O2溶液(新鲜配制)、0.1mol·L-1KI溶液。 三、实验原理与技术

过氧化氢很不稳定,在常温下的分解反应式为: H2O2→H2O+1/2O2(Ⅰ) 在KI作用下的分解反应机理为: H2O2+KI→KIO+ H2O (慢)(Ⅱ) KIO→KI+1/2O2 (快)(Ⅲ) (Ⅱ)式是H2O2分解的速控步骤,H2O2分解反应的反应速率方程为: -dc H2O2/d t=k′c H2O2·c KI (Ⅳ) 因为c KI近似不变,(Ⅳ)式可简化为: -dc H2O2/d t=k c H2O2 (Ⅴ) (其中k=k′c KI)。 H2O2的催化分解反应为一级反应,对(Ⅴ)式积分可得:ln(c/ c0)=-kt (Ⅵ) (其中c0为H2O2的初始浓度;c为反应至t时刻H2O2的浓度;k为H2O2的催化分解反应的速率常数)。 反应的半衰期为: t1/2= ln2/k=0.693/k (Ⅶ) 在等温等压条件下,在H2O2的分解反应中,氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率,本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积,间接地求出H2O2在相应时刻的浓度,这种方法称为物理法。 令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积;ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积;则由(Ⅰ)式可看出:

实验数据处理的几种方法

实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等,从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分,是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系,便于分析和发现资料的规律性,也有助于检查和发现实验中的问题,这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到:(1)表格设计要合理,以利于记录、检查、运算和分析。 (2)表格中涉及的各物理量,其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 (3)表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外,计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 (4)表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部,说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系,揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点,它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是: (1)根据函数关系选择适当的坐标纸(如直角坐标纸,单对数坐标纸,双对数坐标纸,极坐标纸等)和比例,画出坐标轴,标明物理量符号、单位和刻度值,并写明测试条件。 (2)坐标的原点不一定是变量的零点,可根据测试范围加以选择。,坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当,以使图线居中。 (3)描点和连线。根据测量数据,用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时,每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出,以免混淆。连线时,要顾及到数据点,使曲线呈光滑曲线(含直线),并使数据点均匀分布在曲线(直线)的两侧,且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核,属过失误差的应剔去。 (4)标明图名,即做好实验图线后,应在图纸下方或空白的明显位置处,写上图的名称、作者和作图日期,有时还要附上简单的说明,如实验条件等,使读者一目了然。作图时,一般将纵轴代表的物理量写在前面,横轴代表的物理量写在后面,中间用“~”

2014高考化学一轮复习训练9化学实验数据的分析、处理专题训练

特色训练9化学实验数据的分析、处理专题训练1.(2013·苏州检测)某化学兴趣小组用如图装置进行“市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件选择”的探究:当B中的化学反应趋于平稳后,每间隔一分钟收集一次氢气。不同条件下,每分钟收集到氢气的体积如下表: 请回答: (1)关闭K2、打开K1,观察到________,说明B中反应达到平稳。 (2)实验1、2是对比实验,分析上表,说明该对比实验的目的是____________ ____________________________________________________________。 (3)细口瓶C的容积为V(mL),为了使加入的锌(质量b g)不浪费,在C中还留有2 5 的水时,则V=________[与b的代数关系式,气体摩尔体积是 V m(mL·mol-1)]。 (4)实验4是探究饱和硫酸铜溶液的体积对实验的影响,a值应为________(填选项)。

A.20 B.30 C.27 D.40 (5)分析上表,市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件应该选择实验________(填实验序号)。 (6)从实验后的废液中回收皓矾(ZnSO4·7H2O)所需的实验操作步骤是________、蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、晾干。 (7)查资料得知:Cu++Cl-===CuCl↓。湿法冶锌工艺中,硫酸锌溶液中常含有少量的氯离子,往其中加硫酸铜溶液和金属锌,可除去氯离子,其离子反应方程式是______________________________________________________ __ _________________________________________________________________。 解析(1)装置B中硫酸与锌反应制备氢气,关闭K2,打开K1,则生成的氢气进入装置A中,当烧杯中逸出的气泡均匀时表明B中生成氢气的反应达到平稳。(3)Zn与硫酸反应制备氢气的化学方程式中,Zn和H2的系数相同,故 b g÷65 g〃mol-1=3 5V÷V m,即V= bV m 39。(4)对比实验2、实验3和实验4的 第1分钟、第2分钟、第3分钟收集的气体体积,相同时间内实验4收集的气体比实验2多,但比实验3少。为了测定饱和硫酸铜溶液的体积对实验的影响,需要固定硫酸的浓度,该硫酸浓度应为30%。(5)实验3反应速率最大,故应该选择实验3的条件。(6)反应后的废液中往往含有不溶解的物质,故先过滤,除去不溶物,然后蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤、洗涤、晾干即得皓矾。 答案(1)A中均匀(或连续)地冒出气泡 (2)探究滴加0.5 mL的饱和硫酸铜溶液对生成氢气速率的影响(或其他合理答案) (3)bV m 39(或0.025bV m,0.025 6bV m) (4)B (5)3 (6)过滤冷却结晶 (7)Zn+2Cu2++2Cl-===2CuCl+Zn2+ 2.(2013·安庆质检)为测定草酸晶体(H2C2O4·x H2O)的组成(即x的值)进行下述实验:

冲刺2020高考生物实验突破专题:比较过氧化氢在不同条件下的分解(附答案及解析)

比较过氧化氢在不同条件下的分解 1、实验原理: H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。 2、实验过程和现象 实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂相比,其催化效率更高。 3、实验中变量的控制 变量:在实验过程中可以变化的因素。 自变量:实验过程中可以人为改变的变量,如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨

液。 因变量:随着自变量的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量,如试剂的用量、实验室温度等。 考点一:实验原理及操作过程注意事项 例一、(2018·廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,下列叙述正确的是() A.实验中所用肝脏必须是新鲜的,若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少 B.实验中用到的滴管,必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液,这样对实验结果影响较小 C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快 D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况 考点二:实验的变量分析技巧 例一、关于下图所示实验的叙述中,错误的是() A.甲装置是实验组,乙装置是对照组

B.H2O2溶液的浓度属于无关变量 C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快 D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同 例二、(2018·河北安平中学月考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,对实验的处理如表所示。下列有关分析不正确的是() A.上表实验涉及温度和催化剂种类两个自变量 B.试管2中没有加入任何试剂,应为空白对照组 C.试管4和试管1形成对照,可说明酶具有催化作用 D.若要研究酶的高效性,可选用实验组合试管3和试管4 易错点一:肝脏必须是新鲜的,过氧化氢酶是一种蛋白质,不新鲜的肝脏,酶的活性较低。 易错点二:肝脏要磨碎,充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。 易错点三:滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性,导致得出错误的结论。

大学物理实验数据处理方法总结

有效数字 1、有效数字不同的数相加减时,以参加运算各量中有效数字最末一位位数最高的为准,最后结果与它对其,余下的尾数按舍入规则处理。 2、乘除法以参与运算的数值中有效位数最少的那个数为准,但当结果的第1位数较小,比如1、2、3时可以多保留一位(较小:结果的第一位数小于 有效数字最少的结果第一位数)! 例如:n=tg56° θ=56° d θ=1° θθθθθ2cos d d d dtg dn == 为保留) (,带入848.156n 15605.018056cos 1cos 22=?=∴?=??=≈?=?= ?tg n θθπθθ 3、可以数字只出现在最末一位:对函数运算以不损失有效数字为准。 例如:20*lg63.4 可疑最小位变化0.1 Y=20lgx 01.04 .631.010ln 2010ln 20ln 10ln 20≈===x dx dx dx x d dy 04.364.63lg 20=∴ 4、原始数据记录、测量结果最后表示,严格按有效数字规定处理。(中间过程、结果多算几次) 5、4舍5入6凑偶 6、不估计不确定度时,有效数字按相应运算法则取位;计算不确定度时以不确定度的处理结果为准。 真值和误差 1、 误差=测量值-真值 ΔN=N-A 2、 误差既有大小、方向与政府。 3、 通常真值和误差都是未知的。 4、 相对约定真值,误差可以求出。 5、 用相对误差比较测量结果的准确度。 6、 ΔN/A ≈ΔN/N 7、 系统误差、随机误差、粗大误差 8、 随机误差:统计意义下的分布规律。粗大误差:测量错误 9、 系统误差和随机误差在一定条件下相互转化。 不确定度 1、P (x )是概率密度函数 dx P dx x x P p )x (之间的概率是测量结果落在+当x 取遍所有可能的概率值为1. 2、正态分布且消除了系统误差,概率最大的位置是真值A 3、曲线“胖”精密度低“瘦”精密度高。 4、标准误差:无限次测量?∞∞-=-2 )()(dx X P A X x )(σ 有限次测量且真值不知道标准偏

物化实验数据处理

2. 不稳定常数的测定 在络合物明显解离的情形下,用等摩尔系列法得到图2中的曲线,并作切线交于N 点。 设在N 点的光密度为D 0,曲线2极大的光密度为D ,则络合物的解离度α为: 对于MA 型络合物的 ,故将该络合物浓度c 及上面求出的α代入此式即可算出不稳定常数。 数据处理 2. 络合物不稳定常数的计算 在△D- 图上通过 为0和1.0处分别作曲线的切线,两切线交于一点,从 图上找到该点相应的光密度D 0以及曲线上极大点的光密度D ,由D 0和D 计算解离度α。 最后计算该络合物的不稳定常数 K 不稳文献值为2*10-3。 解: 从△D- 图上可以得到: D 0=0.382, D max = 0.264 则可求得解离度α: =0.50 得 =解离部分总浓度=总浓度络合物浓度总浓度D D 0=D 0ααK 不稳=c α21c M c M c A =D D 0=D 0 α=0.3820.3090.3820.264c M c M c A c M c M c A D D 0=D 0αc M c M c A αK 不稳=c α21

c A = c M 又知: c A + c M = 0.038 (mol ?L -1 ) 得 c A = c M = 0.019 (mol ?L -1 ) ∴ c MA = 0.019 (mol ?L -1 ),即c= 0.019 (mol ?L -1 ) 3. 络合反应标准自由能变化的计算 利用△G ? = - RT ln1/K 不稳计算该络合反应的标准自由能变化。 △G ? = - RT ln1/K 不稳 = -8.314*(273.15+22.5)*ln1/(2.63*10-3) = -1.46*104 (J ?mol -1) 原电池电动势数据处理 Ⅴ、数据记录(实验测试数据) E 1 = 1.11810 V (Zn-Cu 电池) E 2 = 1.07110 V (Zn-Hg 电池) E 3 = 0.04470 V (Cu-Hg 电池) Ⅵ、数据处理 1、 饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式,计算实验温度时饱和甘汞电极的电极电势: )298/(1061.72415.0/4-?-=-K T V ? = 0.2415 - 7.61×10 –4(292 – 298) = 0.24607 V 2、 据测定的各电池的电动势,分别计算铜、锌电极的T ?、T θ?、298θ ?。 (1) 求 T ?: V E K Hg Cl Hg Cu Cu 29077.024607.004470.0)292(/3/222=+=+=+?? V E K Hg Cl Hg Zn Zn 82503.007110.124607.0)292(2//222-=-=-=+?? (2) 求T θ ?: αK 不稳=c α21= 0.019*0.309210.309= 0.019*0.0955 0.691=2.63*10 -3

过氧化氢的分解

实验 过氧化氢的分解 一、 实验目的 1.测定H 2O 2分解反应的速率系数和半衰期。 2.熟悉一级反应的特点,了解温度和催化剂等因素对一级反应的影响。 3.学会用图解法求一级反应的速率系数。 二、 实验原理 过氧化氢是很不稳定的化合物,在没有催化剂作用时也能分解,但分解速度很慢。但加入催化剂时能促使H 2O 2较快分解,分解反应按下式进行: H 2O 2→H 2O+ 2 1O 2 (1) 在催化剂KI 作用下,H 2O 2分解反应的机理为: H 2O 2+KI →KIO+ H 2O (慢) (2) KIO →KI+ 2 1O 2 (快) (3) KI 与H 2O 2生成了中间产物KIO ,改变了反应的机理,使反应的活化能降低,反应加快。反应(2)较(3)慢得多,成为H 2O 2分解的控制步骤。 H 2O 2分解反应速率表示为: r = dt dc ) O H (22 反应速率方程为: dt dc ) O H (22=k ’c(H 2O 2)c(KI) (4) KI 在反应中不断再生,其浓度近似不变,这样(4)式可简化为: dt dc ) O H (22=kc(H 2O 2) (5) 其中,k=k ’c (KI),k 与催化剂浓度成正比。 由(5)式看出H 2O 2催化分解为一级反应,积分(5)式得:ln 0 c c = - kt (6) 式中:c 0——H 2O 2的初始浓度;c ——t 时刻H 2O 2的浓度。 一级反应半衰期t 2 1为: t 2 1= k 2ln = k 693.0 (7) 可见一级反应的半衰期与起始浓度无关,与反应速率系数成反比。本实验通过测定H 2O 2 分解时放出O 2的体积来求反应速率系数k 。从H 2O 2=== H 2O+ 2 1O 2中可看出在一定温度、一定 压力下反应所产生O 2的体积V 与消耗掉的H 2O 2浓度成正比,完全分解时放出O 2的体积V ∞与H 2O 2溶液初始浓度c 0成正比,其比例常数为定值,则c 0∝V ∞、c 0∝(V ∞-V)

物理实验的基本方法及数据处理基本方法

摘要:物理学是实验性学科,而物理实验在物理学的研究中占有非常重要的地位。本文着重介绍工科大学物理实验蕴涵的实验方法,提出工科大学物理实验的新类型。并介绍相关的数据处理的方法。 关键词:大学物理实验方法数据处理 正文: 一、大学物理实验方法 实验的目的是为了揭示与探索自然规律。掌握有关的基本实验方法,对提高科学实验能力有重要作用。实验离不开测量,如何根据测量要求,设计实验途径,达到实验目的?是一个必须思考的重要问题。有许多实验方法或测量方法,就是同一量的测量、同一实验也会体现多种方法且各种方法又相互渗透和结合。实验方法如何分类并无硬性规定。下面总结几种常用的基本实验方法。 根据测量方法和测量技术的不同,可以分为比较法、放大法、平衡法、转换法、模拟法、干涉法、示踪法等。 (一)比较法 根据一定的原理,通过与标准对象或标准量进行比较来确定待测对象的特征或待测量数值的实验方法称为比较法。它是最普遍、最基本、最常用的实验方法,又分直接比较法、间接比较法和特征比较法。直接比较法是将被测量与同类物理量的标准量直接进行比较,直接读数直接得到测量数据。例如,用游标卡尺和千分尺测量长度,用钟表测量时间。间接比较法是借助于一些中间量或将被测量进行某种变换,来间接实现比较测量的方法。例如,温度计测温度,电流表测电流,电位差计测电压,示波器上用李萨如图形测量未知信号频率等。特征比较法是通过与标准对象的特征进行比较来确定待测对象的特征的观测过程。例如,光谱实验就是通过光谱的比较来确定被测物体的化学成分及其含量的。 (二)放大法 由于被测量过小,用给定的某种仪器进行测量会造成很大的误差,甚至小到无法被实验者或仪器直接感觉和反应。此时可以先通过某种途径将被测量放大,然后再进行测量。放大被测量所用的原理和方法称为放大法。放大法分累计放大法、机械放大法、电磁放大法和光学放大法等。 1、累计放大法在被测物理量能够简单重叠的条件下,将它展延若干倍再进行测量的方法称为累计放大法。例如,在转动惯量的测量中用秒表测量三线摆的周期。

实验数据处理的几种方法

1.4 实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等,从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分,是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系,便于分析和发现资料的规律性,也有助于检查和发现实验中的问题,这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到:(1)表格设计要合理,以利于记录、检查、运算和分析。 (2)表格中涉及的各物理量,其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 (3)表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外,计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 (4)表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部,说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系,揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点,它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是: (1)根据函数关系选择适当的坐标纸(如直角坐标纸,单对数坐标纸,双对数坐标纸,极坐标纸等)和比例,画出坐标轴,标明物理量符号、单位和刻度值,并写明测试条件。 (2)坐标的原点不一定是变量的零点,可根据测试范围加以选择。,坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当,以使图线居中。 (3)描点和连线。根据测量数据,用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时,每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出,以免混淆。连线时,要顾及到数据点,使曲线呈光滑曲线(含直线),并使数据点均匀分布在曲线(直线)的两侧,且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核,属过失误差的应剔去。 (4)标明图名,即做好实验图线后,应在图纸下方或空白的明显位置处,写上图的名称、作者和作图日期,有时还要附上简单的说明,如实验条件等,使读者一目了然。

实验2 过氧化氢分解反应动力学-不标定浓度

实验二 过氧化氢分解反应动力学 一、实验目的: 1.熟悉一级反应特点,了解反应物浓度、温度、催化剂等因素对一级反应速度的影响。 2.用静态法测定H 2O 2分解反应的速度常数和半衰期。 3.掌握量气技术,学会用图解计算法求出一级反应的速度常数。 二、实验原理: 凡是反应速度只与反应浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。实验证明,过氧化氢的反应机理为一级反应。 化学反应速度取决于反应物的浓度、温度、反应压力、催化剂、搅拌速度等许多因素。 过氧化氢在没有催化剂存在时,分解反应进行的很慢。许多催化剂如Pt 、Ag 、MnO 2、FeCl 3、碘化物等都能加速H 2O 2分解。 过氧化氢分解反应的化学计量式如下: H 2O 2(l) = H 2O(l) + 1/2O 2(g) 若以KI 为催化剂,在KI 作用下催化分解步骤为: KI(l) + H 2O 2(l) = KIO + H 2O(l) (慢) KIO = KI(l) + 1/2O 2(g) 由于第一步的速率比第二步慢得多,所以,第一步为反应的控制步骤。因而可以假定其反应的速率方程式为: -dc A /dt =k ’c KI c A 式中,c A 为反应系统中反应到t 时刻H 2O 2浓度,因KI 在反应过程中浓度不变,故上式可简化为 - dc A /dt = kc A (2.1) 式中k=k ’c KI , 将上式分离变量积分: 当 t=0 时, C A =C 0 ; t=t 时, C A =C t ; 定积分式为: ? ?=-t C C t A A k d t c dc 00 (2.2)

积分结果: 0ln ln c kt c t +-= (2.3) 式是t c t ~ln 的直线方程。反应进行过程中,测定不同时刻 t 时反应系统中H 2O 2的浓度c t ,取得若干组c t 、t 的数据后,以lnc t 对t 作图,得一直线,表明该反应为一级反应(准一级反应),直线斜率为-k 。 在H 2O 2催化分解过程中t 时刻H 2O 2的浓度可通过测量相应的时间内分解放出的氧气的体积得出。放出的氧气的体积与分解了的H 2O 2的量成正比,其比例系数为定值。令V f 表示H 2O 2全部分解放出的氧气的体积,V t 表示H 2O 2在t 时刻分解放出的氧气体积,则: f O H O O H V RTV P V n c ?= = 2 2 002222 ; ()t f O H O O H t t t V V RTV P V n n c c c -?=-= -=2 2' 0'02222 c o ∝V f , c t ∝ (V f -V t ) 将上述关系代入(14.3)式,得: ln (V f -V t )= - kt + ln V f (2.4) 如果以ln (V f -V t )对t 作图得一直线,即验证是一级反应;由直线斜率m 可求出速率常数k ,m = - k 。 (2.4)为ln (V f -V t )~ t 的直线方程,式中V f 为H 2O 2全部分解放出的氧气体积,反应温度及KI 浓度一定时,它不随时间改变。实验过程中只需要测定反应进行的不同时刻t 时H 2O 2分解放出的氧气体积V t (若干个数据)和反应终了时H 2O 2全部分解放出的氧气体积V f (一个数据),以ln (V f -V t )对t 作图得一直线,直线斜率为-k ,用作图法可求出反应速率常数k 。 V f 可采用下面两种方法来求得: (a )外推法:以1/t 为横坐标,对V t 作图,将直线外推至1/t =0,其截距即V f 。 (b )加热法:在测定若干个V t 数据后,将H 2O 2加热至50—60℃约15分钟,可认为H 2O 2已基本分解完毕,待溶液冷却到实验温度时,读出量气管读数即为V f ,同学们可自择二者之一,与滴定结果作对照。 当02 1 c c t =时,t 可用t 1/2表示,即为反应的半衰期. 由(2.3)式变换得:

实验数据处理的基本方法

实验数据处理的基本方法 数据处理是物理实验报告的重要组成部分,其包含的内容十分丰富,例如数据的记录、函数图线的描绘,从实验数据中提取测量结果的不确定度信息,验证和寻找物理规律等。本节介绍物理实验中一些常用的数据处理方法。 1列表法 将实验数据按一定规律用列表方式表达出来是记录和处理实验数据最常用的方法。表格的设计要求对应关系清楚、简单明了、有利于发现相关量之间的物理关系;此外还要求在标题栏中注明物理量名称、符号、数量级和单位等;根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。最后还要求写明表格名称、主要测量仪器的型号、量程和准确度等级、有关环境条件参数如温度、湿度等。 本课程中的许多实验已列出数据表格可供参考,有一些实验的数据表格需要自己设计,表1.7—1是一个数据表格的实例,供参考。 表1.7—1数据表格实例 杨氏模量实验增减砝码时,相应的镜尺读数 2作图法

作图法可以最醒目地表达物理量间的变化关系。从图线上还可以简便求出实验需要的某些结果(如直线的斜率和截距值等),读出没有进行观测的对应点(内插法),或在一定条件下从图线的延伸部分读到测量范围以外的对应点(外推法)。此外,还可以把某些复杂的函数关系,通过一定的变换用直线图表示出来。例如半导体热敏电阻的电阻与温度关系为,取对数后得到 ,若用半对数坐标纸,以lgR为纵轴,以1/T为横轴画图,则为一条直线。 要特别注意的是,实验作图不是示意图,而是用图来表达实验中得到的物理量间的关系,同 时还要反映出测量的准确程度,所以必须满足一定的作图要求。 1)作图要求 (1)作图必须用坐标纸。按需要可以选用毫米方格纸、半对数坐标纸、对数坐标纸或极坐标纸等。 (2)选坐标轴。以横轴代表自变量,纵轴代表因变量,在轴的中部注明物理量的名称符号及其单位,单位加括号。 (3)确定坐标分度。坐标分度要保证图上观测点的坐标读数的有效数字位数与实验数据的有效数字位数相同。例如,对于直接测量的物理量,轴上最小格的标度可与测量仪器的最小刻度相同。两轴的交点不一定从零开始,一般可取比数据最小值再小一些的整数开始标值,要尽量使图线占据图纸的大部分,不偏于一角或一边。对每个坐标轴,在相隔一定距离下用整齐的数字注明分度(参阅图1.7—1)。 (4)描点和连曲线。根据实验数据用削尖的硬铅笔在图上描点,点子可用“+”、“×”、“⊙”等符号表示,符号在图上的大小应与该两物理量的不确定度大小相当。点子要清晰,不能用图线盖过点子。连线时要纵观所有数据点的变化趋势,用曲线板连出光滑而细的曲线(如系直线可用直尺),连线不能

分析化学实验数据处理教学方法

Journal of Comparative Chemistry 比较化学, 2018, 2(2), 80-84 Published Online June 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/c21809066.html,/journal/cc https://https://www.360docs.net/doc/c21809066.html,/10.12677/cc.2018.22010 The Teaching Method of Data Processing in Analytical Chemistry Experiment Guofeng Gui*, Xiaoyuan Sun, Yu Zhang School of Chemical Engineering, Guizhou University of Engineering Science, Bijie Guizhou Received: May 27th, 2018; accepted: Jun. 21st, 2018; published: Jun. 28th, 2018 Abstract The data processing in the analytical chemistry experiment includes the detailed observation of the experimental phenomena, the accurate record of the experimental data and the analysis and calculation of the test data. Students’ mastery of data processing can not only improve students’ mastery of the basic knowledge of chemistry, but also reflect their ability of generalizing and summarizing the analysis problems. This paper discusses and explores the teaching of data processing, and expects students to own a solid foundation for future courses and practical work in the future. Keywords Analytical Chemistry Experiment, Data Processing, Teaching Method 分析化学实验数据处理教学方法 归国风*,孙小媛,张宇 贵州工程应用技术学院化学工程学院,贵州毕节 收稿日期:2018年5月27日;录用日期:2018年6月21日;发布日期:2018年6月28日 摘要 分析化学实验中的数据处理包括对实验现象的详细观察、实验数据的准确记录以及对分析测试数据进行分析计算等。学生对数据处理的掌握,不仅可以提高学生对化学基础知识的掌握,还能够体现出学生对分析问题的归纳总结能力。本文就数据处理方面的教学进行讨论和探究,期望学生能够在学习后续课程*通讯作者。

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