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物理化学实验

第一篇：物理化学实验物理化学实验大三上学期实验一恒温槽1.实验原理：恒温槽之所以能维持恒温，主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。当恒温槽因对外散热而使水温降低时，恒温控制器就使恒温槽内的加热器工作，待加热到所需温度时，它又使加热器停止加热，保持恒定水温。2.实验仪器：玻璃恒温水浴精密数字温度温差仪3.数据处理：恒温槽灵敏度te=±（t1-t2）/2（t1为最高温度，t2为最低温度），灵敏度曲线（温度-时间）4.课后题：⑴恒温槽主要由哪几个部分组成，各部分作用是什么？答：①浴槽：盛装介质②加热器：加热槽內物质③搅拌器：迅速传递热量，使槽内各部分温度均匀④温度计：观察槽内物质温度⑤感温元件：感应温度，指示加热器工作⑥温度控制器：温度降低时，指示加热器工作，温度升高时，只是加热器停止工作。⑵对于提高恒温槽的灵敏度，可以哪些方面改进？答：①恒温槽的热容要大些，传热质的热容越大越好。②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度，为此要使感温元件的热容尽量小，感温元件与电热器间距离要近一些，搅拌器效率要高。③做调节温度的加热器功率要小。⑶如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽？答：通过辅助装臵引入低温，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（硝铵，镁盐等）实验二燃烧焓1实验原理：将一定量的待测物质在氧弹中完全燃烧，燃烧时放出的热量使热量计本身及氧弹周围介质的温度升高，通过测定燃烧前后热量计温度的变化值，就可以算出该样品的燃烧热，其关系式为mQv=C△T-Q点火丝m点火丝。2仪器与药品：氧弹热量计压片机精密数字温度温差仪萘苯甲酸3数据处理：雷诺温度校正曲线将燃烧前后历次观测到的水温记录下来，并作图，连成abcd线。图中b点相当于开始燃烧之点，c点为观测到的最高温度点，由于热量计与外界的热量交换，曲线ab及cd常常发生倾斜。取b点所对应的温度T1,c点所对应的温度T2,其平均温度（T1+T2）/2为T,经过T点作横坐标的平行线TO',与折线abcd相交于O'点，然后过O'点作垂直线AB，此线与ab线和cd线的延长线交于E，F两点，则E点和F点所表示的温度差即为欲求温度的升高值ΔT。EE来的热量所造成热量计温度的升高，这部分必须扣除；而FF境辐射出热量而造成热量计温度的降低，因此这部分必须加入。经过这样校正后的温差表示由于样品燃烧使热量计温度升高的数值。必须注意，应用这种作图法进行校正时，量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大（最好不超过2～3℃），否则会引起误差。△cHm=Qp=Qv+RT∑∨B(g)Qv=(C△T-Q点火丝m点火丝)/m误差R=|△cHm理论-△cHm实际|/△cHm理论4.课后题：⑴说明定容燃烧热和定压燃烧热的差别和相互关系答：定容燃烧热是在密闭刚性容器里发生的燃烧热，定压燃烧热则是在具有可移动壁里发生的燃烧热，壁内外压相等，所以燃烧前后其压强不变。一般来说，燃烧时，会放热，产气，如果是在定容里，那压强就会升高，这会储存一部分能量，所以释放出来的热就比较少。而定压则不会储存这部分能量，所以会把这部分能量以做体积功的形式释放出来，因此，量会比较大些。⑵简述装臵氧弹和拆开氧弹的操作过程答：装氧弹：拧开氧弹盖，将其内壁擦干净，特别是电极下端的不锈钢接柱更应擦干净。接着小心的将压好的片状试样的点火丝两端分别紧绕在电极的下端，然后旋紧氧弹盖。拆开氧弹：首先要把氧弹的出气口打开，放出余气，然后才慢慢旋开盖子。⑶为什么实验测量得到的温度差值要经过作图法进行校正？答：量热计热量的散失无法避免，这可以是由于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高，也可以是由于量热计向环境辐射了热量而使量热计的温度降低。因此燃烧前后温度的改变值不能直接准确测量，而必须经过作图法进行校正。因为环境向量热计辐射进热量而使量热计温度升高，这部分温度必须扣除；而量热计向环境辐射了热量而使量热计的温度降低，这部分温度必须加入。经过校正后的温度差才表示由于样品燃烧使量热计温度升高的数值。⑷使用氧气刚瓶和减压阀时有哪些注意事项。答：氧气瓶是高压气体容器，使用时一定要注意安全。首先要弄清楚怎么使用：连接好氧弹后，旋紧减压阀，使压力表上读数为15atm，充气3分钟，然后旋松减压阀，取下氧弹，关闭氧气刚瓶上端的阀门，操作完毕。5.注释：实验成功的条件是什么？答：样品是否完全燃烧，燃烧放出的热量尽可能全部传递给量热计和水，几乎不与环境发生热交换。实验三中和焓1实验原理：1mol一元强酸溶液和1mol一元强碱混合时，所产生的中和热不随酸或碱的种类而改变，因为各组全部电离H+OH=H2O△H中和=-57.36KJ〃mol-1若强碱中和弱酸时，首先是弱酸进行解离，然后进行中和反应：CH3COOH=H+CH3COO.△H解离H+OH=H2O.△H中和总：C