四、问答题：
1、简述实验中常用的水银玻璃温度计的种类及用途。
2、根据需要，当用普通水银温度计做准确的实验测定时，事先要对温度计做哪些校正？如何校正？
3、是否任何两种不同金属组成的热电偶均能用来测温？实验中只能测得热电偶的温差电势，如何从温差电势找出温度值？你在哪个实验使用热电偶？
4、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，试举出三个实验实例。
5、在普通恒温槽中，通常使用三种温度计，请写出这三种温度计的名称，并说明其各自的作用。
6、试画出恒温槽恒温原理的示意图，并对其恒温原理做简要说明。 7、简要回答如何测定恒定恒温槽的灵敏度？ 8、影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些？
9、恒温槽是实验中常用设备，如何衡量一个恒温设备恒温效果（要求写出式子并加以说明）？若要求你安装一台恒温效果好的恒温槽，那么，在安装时你要从哪些方面考虑，才能完成要求？
10、在用对峙法测定原电池电动势时，使用了哪些电池？它们各起什么作用？ 11、如图11-5，在测定双液电池的电动势时，你使用过盐桥吗？请画出盐桥形状的草图，盐桥内装的是什么盐的饱和溶液？这种盐有什么特点可作为盐桥？用什么物质可把这种盐的饱和溶液固定在盐桥内？
12、在直流电位差计面板上有若干个端钮，供应图示的各个仪器或装备。请把干电池、韦斯顿（Weston）电池、检流计、用连线与电位差计上的端钮正确相接。
13、用最大气泡法测定溶液表面张力的装置如图11-6，请简答如下问题： （1）简述测定溶液表面张力及等温吸附的原理； （2）实验中应取什么数据？
（3）如何处理实验数据； （4）实验中就注意什么问题。]
14、附图-15为恒温槽装置图
1、 写出下列部件名称： 1- ；2- ；3- ；
2、恒温槽控制的反应温度有一个波动范围，波动范围越小，恒温槽的灵敏度越高。为了提高恒温槽的灵敏度。在设计恒温槽时，应尽量使用选择的传热溶要 ，感温元件热溶要 ，用于加热传质的加热器功率要 。（填：“较
大”或“较小”）
15、在化学实验中，常用的水银温度计有普通温度计，成套温度计、精密温度计、
贝克曼温度计在水银接触温度计。在“用凝固点降低法测量稀溶液中溶质的摩尔质
量”的实验中。我们选用 温度计测量系统的温差，该温度计的最小分度为 ℃；在恒温槽装置中。我们选用 温度计控制恒温系统的温度用 温度计测量恒温系统温度。
物理化学实验竞赛题答案
2004.4.10
一、是非题
1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.√ 9.√ 10.× 11.× 12.× 13.√ 14.√ 15.× 16.√ 17.√ 18.√
19.√ 20.× 21.× 22.× 23.√ 24.√ 25.√ 26.× 二、选择题
1.(b) 2.(B) 3.(A) 4.(B) 5.(A) 6.(C) 7.(A) 8.(C) 9.(B) 10.(A) 11.(B) 12.(A) 13.(C) 14.(C) 15.(A) 16.(B) 17.(C) 三、填空题
1．普通温度计 成套温度计 精密温度计 贝克曼温度计 水银接触 温度计
2．温差 0-5 0-6 0.01 0.002 3．示值 零点 露茎 4．控制恒温系统 5.温差电势
6．康-康铜 –200350 镍铬-康铜 200-600 镍铬-镍硅 <1000 7．良好 较差 太大 太小
8．浴缸 加热器 搅拌器 水银接触温度计 继电器 恒温介质 贝克曼温度计 普通水银温度计
9．接触 稍高 下降 相切 下缘零线 准确 可疑 游标尺
10．动态法测定乙醇饱和蒸气压 氨基甲酸分解压力测定 真空泵 真空规或U形管压差计 玻璃管 真空旋塞 稳压瓶 漏气 旋转相关真空旋塞逐段封闭局部系统，观察U形管压差计是否稳定。
11．粗 低 高 超高 极高
12．机械 1 0.1 低 扩散 机械 机械 10-4 10-7 高 吸附 钛 10-8 超高
13．等压计 真空泵 U形管压差计 恒温系统 稳压瓶 真空旋塞 大气压力计 14．氧弹式量热汁 恒温系统 氧气钢瓶 万用表 台秤 分析天平 压片机 微机处理系统
15．蒸馏瓶 阿贝折光仪 温度计 恒温系统 调压器 放大镜 16．双管皂化池 恒温系统 电导仪 秒表
17．毛细管表面张力测定仪 恒温系统 测高仪
18．电位差计 被测电池 工作电池 韦斯顿（Weston）标准电池 19．鼓泡 滴重 毛细管 铂环 20．动态 静态 饱和气流
21．溶液沸点 液、气（馏出冷凝液）两相的折射率 22．温度 U形管压差计的压力差 大气压力值 23．温度 电导 时间
24．恒温槽温度 双毛细管中液体上升高度 四、问答题
1．答（i）普通水银玻璃温度计，用于测量系统温度的绝对值；（ii）分段成套温度计，每段量程为30℃，总量程为-40℃-400℃，用于测量不同温度区间的温度绝对值；（iii）精密温度计，用于精密度较高要求的温度测量；（iv）贝克曼温度计，用于测量温差；（v）水银接触温度计，用于控制系统温度使之保持恒温。
2．答 要做示值、零点、露茎校正。示值校正；可以把被温度计与标准温度计进行比较，也可用纯物质的相变点进行校正。当用标准温度计进行校正时，由标准温度计测得的读数t，与被校温度计上读数t观的差值用△t示表示，则
t=t观+△t示
严格来说，不同的刻度范围有不同的刻度校正值。
零点校正：由于温度计的玻璃球的体积的势力学不稳定性或由于受温度等外界因素的影响，体积会改变，从而改变温度计的零点，零点校正按下式计算：
改正值=原证书上的改正值+（证书上的零点位置-新测得的零点位置）
露茎校正：对“全浸没”温度计在实际使用中，往往有部分水银柱露在被测系统外，造成读数误差，为此进行露茎校正，如图11-7所示，校正
公式为
△t露 =aL（t观 –t。）
式中，a为水银对玻璃的相对膨胀因子a=0.000 16.
3． 答 作为热电偶的两种金属，要求其产生的温差电势与温度有线性关系，同时要求温差电执的温度系数必须足够大才行，否则不宜用做热电偶。为了由测的温差电势获得被测系统的温度值，则必须事先测得热电偶的温差电势-温度曲线（称工作曲线）。
测定此工作曲线的方法是：将冷端置于冰水平衡系统中，热端置于温度恒定的标准系统内，测定所产生的热电势。标准系统一般采用101 325 Pa 下水的沸点（100℃），苯甲酸的熔点（121.7℃）、锡的熔点（232℃）等。进而绘制热电势温度工作曲线。此外，还可采用将被测热电偶与标准热电偶并排放在管式电炉内，同步进行温度比较校正。
4.答 恒温槽主要由浴缸、加热器、搅拌器、水银接触温度计（或其他温度元件）、继电器、恒温介质、贝克曼温度计、间通水银温度计等组成。
5.答 （I）普通水银玻璃温度计，用于测量恒温槽维持的恒温的温度； （II）水银接触温度计（或其他感温元件），用以控制恒温槽的温度； （III）贝克曼温度计，用以测量恒温槽的灵敏度即温度波动范围。
6.答 恒温槽温原理示意图如下：
如图11-8所示，首先按所需要恒温的温度将水银接触温度计中的钨丝触针的位置固定，当触温度计中的水银尚水接触时加热器加热，槽内介质温度上升，接触温度计中水银柱上升，待与触针接触时，则线路PC接通，线圈C中产生磁场，将磁铁M吸起，使MLR线路断开，加热器停此加热，槽内温度开下降，接触温度计中水银柱亦开始下降，并与触针脱开，线路PCM断路，线圈中磁场消失，磁铁落下，线路MLR接通，加热器又开始加热，槽内温度上升，如此循环往复，使槽内介质在一定温度区间波动。
7.答 将贝克曼温度计的水银柱调到2~3℃，小心安放到恒温槽中。待恒温槽温度已调到所需温度并恒温10min后，观察贝克曼温度计的读数，测定30min内温度变化的最高
点和最低点，取平均值，即为恒温槽灵敏度tf
tf??t高?t低2
图11-9为恒温槽的灵敏度曲线
8．答 影响恒温槽灵敏度的主要因素有：感温元件（如水银接触温度计）的灵敏度、电子继电器的灵敏度、搅拌器效率、加热器的功率大小匹配、槽体保温性能。
9.答 衡量恒温槽的恒温效果，通常用恒温槽的灵敏度，即
灵敏度为tf
tf??t高?t低2
要安装一台恒温效果好的恒温槽，主要考虑：选择合适的恒温介质、根据恒温槽大小容量及所需恒温的温度选择功率大小与之匹配的加热器、搅拌器的效率要高、温度控制调节器节器要灵敏、各部件的安置位置要合理。
10.答 用电动势已知的标准电池Ex：被测出电池Ex，与工作电池Ew 并联，工作电池使滑线电阻有电流通过，即保证滑线电阻的工作电流，标准电池的作用是：与工作电池在滑线电阻形成的电势降相对峙，使检流计中元电流通过。此时滑线电阻形成的电势降，即为被测电池的电动势。
11.答 盐桥的形状为倒置的U形管，盐桥内装的饱和KCL溶液，正负离子（K+与CL- ）的迁移速率几近相等。用琼脂（洋菜）固定。
12.答 连接结束如图11-10所示。
13.答 （1）根据附加压力公式△p=2δ/r，即δ=r△p/2,
当用同一个毛细管测定两种溶液的表面张力时，因曲率半径R相同，压力正比于高度差故有
δδ =△p/△p =△p/△p
选用一个已知表面张力的溶液（通常是纯水）作为参比，即可测定待测溶液的表面张力。
在恒温上改变待测溶液的浓度C，测定相应的表面张力δ，可计算表面过剩物质的量
待测/
已测
待测
已测
待测
已测
（2）试样管依次装入纯水的由稀到浓的待测溶液，调节排水速度使毛细管口形成最大气泡，读出压差计的最大高度(△h).
（3）查表得δ水，计算待测溶液的δ，作图δ-c。在图上作某浓度下的切线斜率dδ/dc，算出?，作c/T-c图，得斜率??，求出As
?1cd?()TRTdc
cc1??再利用关系式 ???k?? 作图，可求出饱和吸附的??，从而计算比表面1As?L??
???（4）注意如下问题 （I） （II） （III） （IV） （V）
毛细管垂直恰好插入溶液表面，每次换溶液，插入深线相近； 浓度变化由稀到浓； 气泡形成速率7~9个/min 读准（△h）； dδ/dc以镜面法求出。
14、1、1-电触点温度计；2-电子继电器；3-温度计
2、较大，较小，较小
15、贝克曼、0.01℃、水银触点、普通