《物理化学实验》讲义
气(馏出冷凝液)两相的折射率
51. 二组分气液平衡系统环已烷-乙醇的沸点-组成图的测绘实验，所需主要仪器设备是：(1)__ 蒸馏瓶___，(2)__ 阿贝折光仪__，(3)__ （数字）温度计_，(4)__ 恒温系统 __，(5)__ 调压器___。 52. 在双液系气液平衡相图实验中，温度计水银球的2/3浸在液体中，与电热丝的间距不少于_2cm_。 53. 在测定二组分完全互溶体系的沸点－组成图的实验中，测定平衡时气、液两相的组成常用的仪器
是 阿贝折光仪 ，直接测定的物理量是 折光率
54. 硝酸钾的溶解热测定实验，所需主要仪器设备是：写出四件: 量热器 ，
搅拌器 ， 电加热器 ， 温度计 。本实验采用 电热补偿法 （方法） 测定KNO3在水溶液中的积分溶解热，并通过图解法求出其它三种热效应。
55. 溶解热的测定实验采用 补偿法 法测定KNO3在水溶液中的积分溶解热。
下图中浓度n01所对应的积分溶解热为 AP 、微分冲淡热为 AD 、微分溶解热为 OC ，浓度由n01 到n02的积分冲淡热为 BE 。（可用图中线段表示）
56. 在采用绝热式测温量热计中测定KNO3在水溶液中的积分溶解热实验中，先测定体系的起始温度
T，溶解过程中体系温度随吸热反应进行而 降低 ，再用电加热法使体系升温至 起始温度 ，根据所消耗电能求出热效应Q，Q= I2Rt=Iut 这种方法称为 电热补偿法 。 57. 可见分光光度计的常用光源是___钨卤素灯___，吸收池材料为____玻璃__；紫外分光光度计的常
用光源是___氢灯___，吸收池材料为____石英_。
58. 丙酮碘化反应是利用 分光光度计 （仪器）来测定丙酮碘化反应过程中碘的浓度变化，使用前我们需调节仪器的 波长 ，在实际实验中，调节的碘的最大吸收波长为 565nm 。在该反应中， 碘 的浓度与反应速率无关，该物质为 零 级反应，对丙酮为 一 级反应，丙酮碘化反应的速率方程式为： V= k [H+][CH3COCH3] ，总反应级数为 2 59. 萘的摩尔燃烧焙的实验测定所需主要仪器设备有：(1)__ 氧弹式量热计___，(2)__ 恒温系统__，
(3)__ 氧气钢瓶_，(4)__ 万用表___，(5)__ 台秤___，(6)__ 分析天平___，(7)__ 压片机__，(8)__ 微机处理系统___。
60. 为确保样品完全燃烧，氧弹中必须充入足够量的___氧气___，同时粉末样品必须制成___片状___，
以免充气时___冲散___样品，使燃烧不完全，造成实验误差。
61. 正常情况下，钢瓶不用时，钢瓶上的总阀和减压阀均应处于___关闭___状态，两个压力表的指针
均应为__零____。
62. 一级反应的半衰期只决定于 反应速率常数K ，而与 反应物起始浓度 无关
63. 表面活性剂分子都是由 极性 和 非极性 两部分组成的，若按离子的类型分类，可分为
阳离子型表面活性剂 、 阴离子型表面活性剂 和 非离子型表面活性剂 三大类。 64. 表面活性剂溶入水中后，在低浓度时呈 分子状态 。当溶液浓度增加到一定程度时，形成
胶束 。以胶束形式存在于水中的表面活性物质比较 稳定 。表面活性物质在水中形成胶束所需的 最低浓度 称为临界胶束浓度。
65. 测定临界胶束浓度的方法很多，常用的有：表面张力法、电导法、染料法、增溶作用法、光散射
法等，其中 表面张力法 和 电导法 比较简便准确。表面张力法既可用于 的测定 离子型表面活性剂，也可用于 非离子型表面活性剂 的测定；而电导法只适用于 离子型表面活性剂 的测定。
《物理化学实验》讲义
四、思考题与问答题 一）恒温槽的控温原理实验
1．说说你所知道的温度计的种类和它们的作用？
2．普通温度计和贝克曼温度计的区别在哪里？如何调节贝克曼温度计？
1） 测量较精密, 可达±0.002度;
2.）只能测量温差小于5度(或6度)的变化,不能测量温度的绝对值; 3） 可在广泛的温度下测量温差 3．水银温度计的校正方法有那些？ 4. 热电偶的测温原理是什么？
6．一套简易的水浴恒温槽是由那些器件组成？各部件的作用是什么？通过什么方法可进行恒温槽恒温性能测试，需增加什么仪器？
7．如何表示恒温槽的灵敏度？影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些？试作简要分析。 答：⑴ 恒温介质：介质流动性好，热容大，则灵敏度高。
⑵ 定温计： 其热容小，与恒温介质的接触面大，水银与铂丝和毛细管壁间的粘附作小，灵敏度高。
⑶ 加热器：加热功率越小灵敏度越高。
⑷ 搅拌器： 搅拌速度须足够大，使恒温介质各部分温度能尽量一致。
⑸ 部件位置： 加热器放在搅拌器附近，使热量迅速传到各部份。定温计要放在加热器附近，测定温度的温度计应放在被研究体系的附近。
8．
9. 恒温槽的控温原理？
答：它通过电子继电器对加热器自动调节，当恒温槽因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定的温度时，又自动停止加热。通过搅拌器使热量均匀。恒温控制器在控温的同时，精确地反应了被控温部位的温度值。 10. 使用贝克曼温度计时要注意什么？
答：⑴ 不得随意旋转，贝克曼温度计属于较贵重仪器，使用时胆大心细，轻拿轻放，必要时握其中部。 ⑵ 调节时，注意防止聚冷聚热，以免温度计炸裂。 ⑶ 温度计要垂直，否则毛细管易折断。
⑷ 调好的温度计，一定要放在温度计架上，勿使毛细管中的水银柱再与槽中的水银相接，否则，还须重新调节。
11. 贝克曼温度计一般只用于测什么？能够测量到小数点后第几位？
12. 简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?你在哪些物理化学实验中用了恒温技术，试举出几个实验实例。
（1）主要由哪些部件：浴槽，恒温介质，加热器，搅拌器，水银温度计，电接触温度计（导电表，
感温元件，热敏电阻温度计），贝克曼温度计---超级恒温器），继电器（温度控制器，电子管、晶体管、可控硅等）， （2）乙醇饱和蒸气压的测定，粘度法测定高聚物的分子量，恒温槽的装配，旋光法测定蔗糖转化速率常数，气液平衡相图，乙酸乙酯皂化反应等。
13. 恒温槽中水的温度、加热电压是否有特殊要求？为什么？
《物理化学实验》讲义
答：槽中水的温度应与室温相差不宜过大，以减少对环境的散热速度；加热电压也不能太小和太大。否则会使得散热速度过大、加热速度也过大且加热惯性大，使得控温时灵敏度降低。加热电压太小时，会使得体系的温度偏低时间相对较长，或达不到所设定的温度。 二）饱和蒸气压的测定实验
1. 体系中的气体部分含有空气等惰性气体时，是否对饱和蒸气压的测定产生影响？
答：有影响。公式中Pg*为没有惰性气体存在时液体的饱和蒸气压，Pg为有惰性气体存在且总压
为pe时液体的饱和蒸气压。
2. 怎样才能把体系中的空气排出到环境中去，使得体系的气体部分几乎全部是由被测液体的蒸气所组
成？如何判断空气已被赶净？
答：通过对体系加热或（/和）减小环境的压力，可以把体系中的空气等惰性气体排出到环境中去。刚开始时，空气比较多，通过B—C管液体冒泡排出的速度较快，后来逐步减慢。当体系温度达到液体的沸点并且空气很少时，冒泡排出气体的速度比较慢并且均匀，此时冒泡排出的气体主要是饱和蒸气。
3 B—C之间的U形状液体所起到的作用是什么？
答：⑴ 起到一个液体活塞（或液封）的作用，用于分隔体系与环境。（同时通过该液体活塞，可将体系中的空气排除到环境中去）
⑵ 起到检测压力的作用。（当B、C管中的液面等高时，说明体系的压力等于环境的压力，可以通过测量环境的压力来代表体系的压力）
⑶ 当B、C管中的液面等高时测定温度和压力的数据，也可保持多次测量数据时体系的体积几乎相等。
4 怎样才能使环境的空气不会进入到体系中去？
答：读测完温度和压差的数据以后，赶快给体系加热，或减小环境的压力。
5. 从U形水银压力计上读取压差时，需要读取的数据是其中一臂的汞高刻度还是两臂的汞高刻度？ 答：需要读取的数据是两臂的汞高刻度，因为不能保证U形管中的内径尺寸相等并均匀一致，当内径尺寸不相等并不均匀一致时，汞柱面的上升高度不能保证等于下降高度。
6. 从大气压计上读取大气压力时，应将本实验室的大气压计下端的旋钮调节到使下部玻璃管中的汞面正好接触到象牙尖的尖端位置，为什么？
答：是为了保证当大气的压力为一个标准压力时，从象牙尖到上部汞面之间的距离正好是760.00mm。 7．测定饱和蒸气压的方法有几种？简要说明静态法的原理。
测定饱和蒸气压常用的方法有动态法、静态法和饱和气流法， 静态法有升温法和降温法二种 静态法测定液体饱和蒸气压是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，一般适用于蒸气压比较大的液体。抽气使A、B管间空气排出，只剩乙醇蒸汽，当A管中乙醇沸腾时，缓缓放入空气，使B、C管液面平齐，则B、C管压力相等，乙醇在此温度下的饱和蒸气压可由连在C管上的压力计读出。 8．定槽式压力计上附有温度计，其作用是什么？ 9．常用的测压仪表有那些？举例说明。
10．压力的定义和单位？压力的习惯表示法？不同单位的压力之间如何进行换算？ 12．什么是气压计？常用的气压计有那些？测量时通常需做什么校正？
13. 如何检查系统是否漏气？能否在加热情况下检查漏气？如何检查空气已被赶净？
《物理化学实验》讲义
14. 如何排除等压计中球Ⅰ和球Ⅱ间的空气？如果等压计中球Ⅰ和球Ⅱ间有空气，对沸点测定有和影响？其结果如何？
15. 怎样根据压力计的读数确定某温度下纯液体的饱和蒸气压？为什么？
16. 纯液体的蒸气压与温度的关系可用克-克方程表示。如何用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点？
17. 测定液体饱和蒸气压装置中有一缓冲瓶，其作用是什么？ 18. 试分析引起本实验误差的因素有那些？ 19. 温度越高测出的蒸气压误差越大，为什么？
20.如何判断等位计中试样球与等位计间空气已全部排出？如未排尽空气，对实验有何影响？怎样防止空气倒灌?
21.测定气压时为何要严格控制温度？ 22.加热过程中如液体急剧气化，应作何处理？ 23.每次测定前是否需要重新抽气？
三）燃烧热测定实验
1. 在本实验的装置中哪部分是燃烧反应体系？燃烧反应体系的温度和温度变化能否被测定？为什么？ 答：在本实验装置中，氧弹的内部是被测物质的燃烧空间，也就是燃烧反应体系。由于做燃烧实验时要在氧弹中充入高压的氧气，燃烧瞬间将产生高温，这样就无法将温度计（或温差计）直接插入到高压氧弹中或者因为温度计无法承受高压或高温，另外温度计是玻璃或金属外壳，在氧弹外面也无法与氧弹紧密接触，或者有的温度计（如热电偶）达不到测量精度，所以很难对燃烧反应体系进行温度或温度差的测量。
2. 在本实验的装置中哪部分是测量体系？测量体系的温度和温度变化能否被测定？为什么？
答：由于不能直接对燃烧反应体系进行温度或温度差测量，因此就需要将燃烧反应体系（氧弹）放入到一种可以进行温度或温度差测量的介质中去，构成比燃烧反应体系大的测量体系。在本实验的装置中，盛水桶、3000ml水（刚好可以淹没氧弹）和氧弹三部分组成了测量体系，温度计可以插入到水中并与水紧密接触，不需要承受高压和高温，这样可以根据测量体系的温度变化去推断燃烧反应进行所放出的热量。
3. 测量体系与环境之间有没有热量的交换？（即测量体系是否是绝热体系？） 如果有热量交换的话，能否定量准确地测量出所交换的热量？
答：测量体系与环境之间有热量的交换，因为理想的绝热条件是不可能达到的。同时影响热量的交换量大小的因素也比较多，①与体系、环境的材质有关；②与体系、环境的接触界面积大小有关；③与体系、环境的温差有关，所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。如果有净的热量交换的话，将会增大实验的测量误差。
4. 在一个非绝热的测量体系中怎样才能达到相当于在绝热体系中所完成的温度和温度差的测量效果？
答：既然无法避免体系与环境之间有热量的交换，就希望体系与环境之间交换的热量为零或尽可能的小。在本实验过程中，样品点火燃烧以后体系的温度肯定将高于环境的温度，体系将热传递给环境，因此就必须在样品点火燃烧以前使体系的温度低于环境的温度，使体系从环境处获得热量，并使体系获得的热量与传出的热量尽量抵消，这样测量的效果就相当于绝热体系的结果。这就是―雷
《物理化学实验》讲义
诺校正图‖的设计思想。
5. 在本实验中采用的是恒容方法先测量恒容燃烧热，然后再换算得到恒压燃烧热。为什么本实验中不直接使用恒压方法来测量恒压燃烧热？
答：原因为：①如果是使用恒压燃烧方法，就需要有一个无摩擦的活塞，这是机械摩擦的理想境界，是做不到的；②做燃烧热实验需要尽可能达到完全燃烧，恒压燃烧方法难于使另一反应物——―氧气‖的压力（或浓度）达到高压，会造成燃烧不完全，带来实验测定的实验误差。 6. 苯甲酸物质在本实验中起到什么作用？
答：热量交换很难测量，温度或温度变化却很容易测量。本实验中采用标准物质标定法，根据能量守恒原理，标准物质苯甲酸燃烧放出的热量全部被氧弹及周围的介质等吸收，使得测量体系的温度变化，标定出氧弹卡计的热容。再进行萘的燃烧热测量和计算。 7. 恒压燃烧热与恒容燃烧热有什么样的关系？ 答：Qp=Qv+Δn RT
Qp：恒压燃烧热；Qv：恒溶燃烧；Δ n ：反应前后气态物质的量之差； T 为环境（外夹套）的温度。
8．高压钢瓶的正确使用方法？
9 采用量热技术测量得到的是反应的什么热效应？指出Qp =Qv +△n RT 公式中各项的物理意义。 10．实验测量得到的温度差值要进行什么校正？请用图表示其具体作法。
11．水当量W（卡计+水），表示卡计和水温度每升高一度所需吸收的热量。在物质燃烧热测定实验中,为什么要进行水当量的标定?卡计中所包括的吸热的具体物质指的是什么？W（卡计+水）可通过方法得到？ 12．燃烧热的测定实验中，那些因素容易造成实验误差？如何提高实验的准确度？ 13．氧气减压阀的工作原理与使用方法。
14．如何将实验中得到的某一温度下的恒压热效应转化为另一温度下的恒压热效应？ 15．氧弹充氧时，要先排出氧弹内的空气，其主要作用是什么？
四）凝固点降低法测定摩尔质量 1.为什么要先测近似凝固点？
2.根据什么原则考虑加入溶质的量？太多或太少影响如何？
五）溶解热的测定
1.本实验的装置是否可测定放热反应的热效应？可否用来测定液体的比热、水化热、生成热及有机物的混合等热效应？
2.对本实验的装置、线路你有何改进意见？ 3.温度和浓度对溶解热有无影响？
4. 简述电热补偿法测定KNO3在水溶液中的积分溶解热的实验方法。
答：先测定体系的起始温度T，溶解过程中体系温度随吸热反应进行而降低，再用电加热法使体系升温至起始温度，根据所消耗电能求出热效应Q。Q=I2Rt=IUt ，式中：I为通过电阻为R的电热器的电流强度(A)，U为电阻丝两端所加电压(V)，t为通电时间(s)，这种方法称为电热补偿法。