物理化學(xué)下冊實(shí)驗(yàn)思考題解答

1、實(shí)驗(yàn)六 原電池電動勢的測定1. 對消法測電動勢的基本原理是什么? 為什么用伏特表不能準(zhǔn)確測定電池電動勢? 答：對消法就是用一個與原電池反向的外加電壓，于電池電壓相抗，使的回路中的電流趨近于零，只有這樣才能使得測出來的電壓為電動勢。電動勢指的就是當(dāng)回路中電流為零時電池兩端的電壓，因而必須想辦法使回路中電流為零。伏特表測定電池電動勢的時候，回路中的電流不為零，測出的電池兩端的電壓比實(shí)際的電動勢要小，因此用伏特表不能準(zhǔn)確測定電池電動勢。2. 參比電極應(yīng)具備什么條件？它有什么功用? 鹽橋有什么作用? 應(yīng)選擇什么樣的電解質(zhì)作鹽橋? 答：參比電極一般用電勢值已知且較恒定的電極，它在測量中可作標(biāo)準(zhǔn)電極使用，

2、在實(shí)驗(yàn)中我們測出未知電極和參比電極的電勢差后就可以直接知道未知電極的電勢。鹽橋起到降低液接電勢和使兩種溶液相連構(gòu)成閉合電路的作用。作鹽橋的電解質(zhì)，應(yīng)該不與兩種電解質(zhì)溶液反應(yīng)且陰陽離子的遷移數(shù)相等，而且濃度要高。3. 電動勢的測量方法屬于平衡測量，在測量過程中盡可能地做到在可逆條件下進(jìn)行。為此，應(yīng)注意些什么? 答：應(yīng)注意電池回路接通之前，應(yīng)該讓電池穩(wěn)定一段時間，讓離子交換達(dá)到一個相對的平衡狀態(tài)；還應(yīng)該在接通回路之前先估算電池電動勢，然后將電位差計旋鈕設(shè)定未電池電動勢的估算值，避免測量時回路中有較大電流。4. 對照理論值和實(shí)驗(yàn)測得值，分析誤差產(chǎn)生的原因。答：原電池電動勢測定結(jié)果的誤差來源有很多：標(biāo)

3、準(zhǔn)電池工作時間過長，長時間有電流通過，標(biāo)準(zhǔn)電動勢偏離；鹽橋受污染；飽和甘汞電極電勢不穩(wěn)定；未能將電位差計旋鈕設(shè)定在待測電池電動勢應(yīng)有的大體位置，使待測電池中有電流通過等等。5. 在精確的實(shí)驗(yàn)中，需要在原電池中通入氮?dú)?，它的作用是什么？答：為了除去溶液中的氧氣，以避免氧氣參與電極反應(yīng)，腐蝕電極等。實(shí)驗(yàn)八 二級反應(yīng)乙酸乙酯皂化1. 為什么實(shí)驗(yàn)用NaOH和乙酸乙酯應(yīng)新鮮配制?答：氫氧化鈉溶液易吸收空氣中二氧化碳而變質(zhì)；乙酸乙酯容易揮發(fā)和發(fā)生水解反應(yīng)而使?jié)舛雀淖儭?. 為何本實(shí)驗(yàn)要在恒溫條件下進(jìn)行，而且CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前還要預(yù)先恒溫？混合時能否將乙酸乙酯溶液倒入NaOH溶液中一

4、半時開始計時？答：（1）因?yàn)闇囟葘﹄妼?dǎo)有影響。（2）不能，應(yīng)剛混合完開始計時。3. 被測溶液的電導(dǎo)率是哪些離子的貢獻(xiàn)?反應(yīng)進(jìn)程中溶液的電導(dǎo)率為何發(fā)生減少?答：參與導(dǎo)電的離子有、和。在反應(yīng)前后濃度不變，的遷移率比的遷移率大得多。隨著時間的增加，不斷減少，不斷增加，所以，體系的電導(dǎo)率值不斷下降。4. 為什么要使兩種反應(yīng)物的濃度相等?答：為了使二級反應(yīng)的數(shù)學(xué)公式簡化。1.為何本實(shí)驗(yàn)要在恒溫條件下進(jìn)行，而且NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合前還要預(yù)先恒溫？答：因反應(yīng)速度與溫度有關(guān)，溫度每升高10，反應(yīng)速度約增加24倍，同時電導(dǎo)率也與溫度有關(guān)，所以實(shí)驗(yàn)過程中須恒溫。且NaOH溶液和CH3COOC

5、2H5溶液混合前要預(yù)先恒溫，以保證反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)溫度下進(jìn)行。2.如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液的起始濃度不相等，試問應(yīng)怎樣計算？答：要按，式中（a為兩溶液中濃度較低的一個溶液濃度）以t作圖，可得到和的值，解出不同t時的x值，然后，就可求出k。3.如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液為濃溶液，能否用此法求值？為什么？答：不能。因?yàn)橹挥袑ο∪芤海瑥?qiáng)電解質(zhì)的電導(dǎo)率與其濃度成正比，才會推倒得到作圖為一直線，進(jìn)而求得值。實(shí)驗(yàn)十 溶液表面張力的測定(最大氣泡壓力法)1. 用最大氣泡壓力法測定表面張力時為什么要讀最大壓力差？提示：若讀中間某個壓力差值，不能保證每次讀壓力差對應(yīng)大小相同氣泡。2.

6、 為何要控制氣泡逸出速率？提示：氣泡逸出速率會影響氣泡的大小，近而影響壓力差值的大小，因而要保證測定過程中氣泡逸出速率恒定。3. 本實(shí)驗(yàn)需要在恒溫下進(jìn)行嗎？為什么？提示：需要恒溫，因?yàn)楸砻鎻埩Φ拇笮∈軠囟鹊挠绊憽?. 毛細(xì)管尖端為何必須調(diào)節(jié)得恰與液面相切？否則對實(shí)驗(yàn)有何影響?提示：毛細(xì)管尖端若不與液面相切插入一定深度，會引起表面張力測定值偏小。5. 哪些因素影響表面張力測定的結(jié)果？如何減小或消除這些因素對實(shí)驗(yàn)的影響？提示：溫度、氣泡逸出速度、毛細(xì)管是否干凈及毛細(xì)管的尖端是否與液面相切會影響測定結(jié)果。減小或消除這些因素引起誤差的措施是：恒溫、控制氣泡逸出速率恒定、毛細(xì)管干凈以及毛細(xì)管與液面相切。

7、1.系統(tǒng)檢漏過秳中，U 形管測壓計兩端液面出現(xiàn)高度差，測量溶液的表面張力時也是在存在此高度差的前提下（即氣密性好）測量的，該高度差的大小是否影響測量結(jié)果？答：系統(tǒng)檢漏時減壓不能太大，否則毛細(xì)管口出泡壓力將減小，但這不是系統(tǒng)漏氣。如果減壓得不大，不會影響測量結(jié)果。2.毛細(xì)管尖端為何必須調(diào)節(jié)得不恰不液面相切？否則對實(shí)驗(yàn)有何影響？答：毛細(xì)管插入溶液中的深度直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。假如毛細(xì)管尖端插入液下，會造成壓力丌只是液體表面的張力，還有插入部分液體的靜壓力。為了減少靜壓力的影響，應(yīng)盡可能減少毛細(xì)管的插入和深度，使插入深度h 接近0。毛細(xì)管內(nèi)的空氣壓力不管口處的液體表面張力平衡，插入一定深度后，需

8、增加空氣壓力才能抵消這一深度的液柱壓力，使實(shí)驗(yàn)測得的表面張力值偏高。3.最大氣泡法測定表面張力時為什么要讀最大壓力差？如果氣泡逸出的徆快，或幾個氣泡一齊出，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響？答：測定時在毛細(xì)管口不液面相接觸的地斱形成氣泡，其曲率半徑R 先逐漸變小，當(dāng)達(dá)到R= r（毛細(xì)管半徑）時，R 值最小，附加壓力也達(dá)到最大，且此時對于同一毛細(xì)管，pmax 只不物質(zhì)的g值有關(guān)（單值函數(shù)關(guān)系），所以都讀最大壓力差。出泡速率不能太快，因?yàn)槌雠菟俾士鞂⑹贡砻婊钚晕镔|(zhì)來不及在氣泡表面達(dá)到吸附平衡，也將使氣體分子間摩擦力和流體不管壁間的摩擦力增大，這將造成壓力差增大，使表面張力測定值偏高。所以要求從毛細(xì)管中逸出的氣泡

9、必須單泡逸出，有利于表面活性物質(zhì)在表面達(dá)到吸附平衡，并可減少氣體分子及氣體不器壁乊間的摩擦力，才能獲得平衡的表面張力。響測定結(jié)果？4.本實(shí)驗(yàn)選用的毛細(xì)管尖的半徑大小對實(shí)驗(yàn)測定有何影響？若毛細(xì)管丌清潔會丌會影響測定結(jié)果？答：毛細(xì)管半徑不能太大或太小。太大， Pmax小，引起的讀數(shù)誤差大；太小，氣泡易從毛細(xì)管中成串、連續(xù)地冒出，泡壓平衡時間短，壓力計所讀最大壓力差不準(zhǔn)。測定用的毛細(xì)管一定要清洗干凈，否則氣泡不能連續(xù)穩(wěn)定地通過，而使壓力計讀書不穩(wěn)定。5.溫度和壓力的變化對測定結(jié)果有何影響？答：溫度愈高，表面張力愈小，到達(dá)臨界溫度時，液體不氣體丌分，表面張力趨近于零。最大泡壓法測定時，系統(tǒng)不外界大氣的

10、壓力差愈大，表面張力就越大。6.對同一試樣進(jìn)行測定時，每次脫出一個氣泡或連串兩個所讀結(jié)果是否相同，為什么？答：丌同。連串幾個氣泡一齊出，吸附平衡就來丌及在氣泡表面建立起來，因而測的表面張力也丌能反映該濃度下真正的表面張力值實(shí)驗(yàn)十一 膠體制備和電泳1、電泳速度的快慢與哪些因素有關(guān)？答：電泳速度與帶電離子的大小、形狀、離子表面的電荷數(shù)目、溶質(zhì)中電解質(zhì)的種類、離子強(qiáng)度、PH、溶液的粘度、溫度及電位梯度等。2、電泳實(shí)驗(yàn)為什么要使用輔助液？答：不用輔助液，電極直接插到膠體中，在電泳時負(fù)極會發(fā)生溶膠的沉聚，干擾泳動的觀察，界面也不明顯。3、所用導(dǎo)電液與溶膠的電導(dǎo)為什么要求十分相似？答：對導(dǎo)電液的選擇是由于

11、電位對導(dǎo)電液成分十分敏感，要求電導(dǎo)相等，是要避免因界面處電場強(qiáng)度突變造成兩壁界面移動速度不等產(chǎn)生的界面模糊。另外，要保持電場強(qiáng)度一致，如果電場強(qiáng)度發(fā)生改變，上下兩部分的液體電阻就會不一樣，電位降也會不一樣，而公式中的E/L項(xiàng)是應(yīng)在均勻電場下測得的。4、膠粒帶電的原因是什么？如何判斷膠體所帶電荷的符號？答：膠體帶電的原因主要有兩種：吸附和電離；吸附帶電是由于膠體系統(tǒng)膠核比表面積很大，有較高的比表面積能，所以容易產(chǎn)生吸附。膠核吸附正離子，膠粒帶正電；膠核吸附負(fù)離子，膠粒帶負(fù)電。與分散相固體表面有相同的化學(xué)元素的離子被優(yōu)先吸附。而電離帶電則是由于膠體分子電離出小離子而是膠體粒子帶上相反的電荷。判斷膠

12、體所帶電荷只要觀察在電泳實(shí)驗(yàn)中膠體是向那一極移動即可，向負(fù)極移動表示帶正電，向正極移動表示帶負(fù)電。實(shí)驗(yàn)十二 粘度法測定高聚物的相對分子質(zhì)量1. 粘度計毛細(xì)管的粗細(xì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？答：粘度計毛細(xì)管的過粗，液體流出時間就會過短，那么使用Poisuille公式時就無法近似，也就無法用時間的比值來代替粘度；如果毛細(xì)管過細(xì)，容易造成堵塞，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。2. 烏氏粘度計中的C管的作用是什么？能否去除C管改為雙管粘度計使用？答：C管的作用是形成氣承懸液柱。不能去除C管改為雙管粘度計，因?yàn)闆]有了C管，就成了連通器，不斷稀釋之后會導(dǎo)致粘度計內(nèi)液體量不一樣，這樣在測定液體流出時間時就不能處在相同的條件之下，因

13、而沒有可比性。只有形成了氣承懸液柱，使流出液體上下方均處在大氣環(huán)境下，測定的數(shù)據(jù)才具有可比性。3. 若把溶液吸到了乳膠管內(nèi)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？答：會使溶液濃度降低，導(dǎo)致測定的流出時間減小，從而使相對粘度測定值減小，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4. 試列舉影響準(zhǔn)確測定的因素有哪些?答：影響準(zhǔn)確測定的因素有溫度、溶液濃度、攪拌速度、粘度計的垂直度等。5. 粘度法測定高聚物的摩爾質(zhì)量有何局限性？該法適用的高聚物摩爾質(zhì)量范圍是多少？答：粘度法是利用大分子化合物溶液的粘度和分子量間的某種經(jīng)驗(yàn)方程來計算分子量，適用于各種分子量的范圍。局限性在于不同的分子量范圍有不同的經(jīng)驗(yàn)方程。1、烏氏粘度計中的支管c有什么作用？除去支

14、管c是否仍可以測粘度？如果在測定液體流出時間時沒有打開支管c，會對測定的高聚物分子量產(chǎn)生何種影響？答：打開c管，使毛細(xì)管與大氣連通。當(dāng)毛細(xì)管下端的液面下降，毛細(xì)管內(nèi)流下的液體形成一個氣承懸液柱，液體流出毛細(xì)管下端后沿管壁流下，避免出口處形成湍流現(xiàn)象?；蛘呤菧p少了a管液面升高對毛細(xì)管中液流壓力差帶來的影響；除去c仍可測定，但是要保證每次測量的體積都相同；如果沒打開c則流出的時間過長，測出的分子量偏大。如果在測定液體流出時間時沒有打開支管c，就沒有辦法將B管中的液體吸上E球和G球，即實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。2、測高聚物分子量時，若粘度計毛細(xì)管太粗、太細(xì)，有何影響？答：不同的粘度計由于毛細(xì)管粗細(xì)不同，會有一個修正參數(shù)，計算的時候采用這個參數(shù)就行。毛細(xì)管太粗主要是流速太快，時間記錄誤差大，容易測不準(zhǔn)。太細(xì)流速太慢，浪費(fèi)時間，而且很難清洗。1、 為什么強(qiáng)調(diào)黏度計一定要干凈、無塵？答：因?yàn)槿绻扯扔嬛杏须s質(zhì)的話，會影響所測液體的流速、還有溶解在溶液中，使得溶液成分發(fā)生變化，對分子量的測定影響較大。2、 烏氏粘度法測