物理化学实验试题.docx

物理化学实验试题.docx

《物理化学实验试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学实验试题.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

物理化学实验试题

物理化学实验试题

一、是非题

下列各题中叙述是否正确？

正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×”：

1．常用（或普通）水银温度计的量程要比精密水银温度计的量程小。

（）

2．贝克曼温度计只能用来量度被测温系统的温度波动（或变化）的差值，而不能测量被测温系统的温度绝对值。

（）

3．可用水银接触温度计控制恒温系统的温度波动。

（）

4．根据需要对水银温度计进行示值校正、零点校正及露茎校正。

（）

5．热电偶的测温原理是利用两种金属的温差电势来测量被测系统的温度的，因为温差电势是被测系统温度的单值函数。

（）

6．对指定被测系统，U型管水银压差计的△h值与U型管左、右两玻璃管的半径有关。

7．玻璃真空系统安装完后，使用之前应该进行检漏。

（）

8．玻璃真空系统所用的玻璃旋塞必需用磨砂真空塞。

（）

9．阿贝折光仪可用来测定溶液的折光率，通过折光率与溶液组成的线性关系（工作曲线）确定溶液组成。

（）

10．阿贝折光仪的棱镜是该仪器的关键部件，净化棱镜时必须用擦镜纸沾干，不得往返擦镜面。

（）

11．阿贝折光仪允许测量酸、碱性或其他腐蚀性液体的折射率。

（）

12．氢气钢瓶和氧气钢瓶可以放在一起。

（）

13．国际上通常采用的韦斯顿（Weston）电池为饱和式标准电池。

（）

14．韦斯顿（Weston）电池具有高度的可逆性，电动势温度系数小、性能稳定。

（）

15．韦斯顿（Weston）标准电池的电动势是未知的，使用时需用已知电动势的工作电池对它进行标定。

（）

16．检流计主要用于平衡式直流电测仪器（如电位差计、电桥）中作为示零仪器，以及在光学测量、差热分析等实验中测量微弱的直流电流强度，可指示出10-7-10-9A的电流。

（）

17．用动态法测定纯液体的饱和蒸气压必须使用真空系统。

（）

18．用凝固点下降法测定稀溶液中溶质的摩尔质量，必须用贝克曼温度计。

（）

19．测绘环已烷-乙醇二组分系统的沸点-组成图，为了设定一定外压下，混合物沸腾时的气、液两相组成，通常是用阿贝折光仪直接测定其折射率而得。

（）

20．乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，可以用物理法来测定乙酸乙酯的浓度变化，通常是用旋光仪来测定溶液的旋光度。

（）

21．用毛细管法测定液体粘度时，不必使用恒温系统。

（）

22．可以用伏特计测量原电池的电动势。

（）

23．测量原电池的电动势通常用对峙法。

（）

24．饱和NH4NO3，水溶液可以用做盐桥。

（）

25．饱和KCL水溶液可以用做盐桥。

（）

26．饱和AgNO3，溶液可以用做盐桥。

（）

二、选择题

选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内：

1．乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，为了测定乙酸乙酯的浓度变化，可用物理法，选用的测量仪器是（）。

（A）折光仪（B）电导仪（C）旋光仪

2．蔗糖水解的动力学实验中，为了测定蔗糖或葡萄糖、果糖浓度的变化，可用物理法，选用的测量仪器是（）。

（A）电导仪（B）旋光仪（C）酸度计

3．仅仅为了测定恒温槽的灵敏度，哪两种温度计是不可缺少的？

（）

（A）贝克曼温度计与水银接触温度计

（B）贝克曼温度计和普通水银温度计

（C）水银接触温度计和普通水银温度计

4．测定原电池电动势，采用的仪器设备应是（）。

（A）伏特计（B）直流电位差计（C）酸度计

5．由于液体的毛细管现象，汞在玻璃管内呈凸形，水在玻璃管内呈凹形，如图11-1。

当用U形管压差计时，读数时，视线与液面相切的位置应该是（）。

6．压力低于大气压力的系统，称为真空系统。

属于高真空系统的压力范围是（）。

（A）105-103Pa（B）103-0.1Pa（C）0.1-10-6Pa

7．氧气钢瓶外表的油漆颜色是（）

（A）天蓝（B）深绿（C）黑

8．氢气钢瓶表油漆颜色是（）。

（A）天蓝（B）黄（C）深绿

9．氮气钢瓶外表油漆颜色是（）。

（A）黄（B）黑（C）天蓝

10．二氧化碳钢瓶外表油漆颜色是（）。

（A）黑色（B）黑色（C）深绿

11．液氨的钢瓶外表油漆颜色是（）。

（A）深绿（B）黄（C）黑

12．三个恒温槽，灵敏度测定结果，如图11-2，则灵敏度最好的是（）。

13．在玻璃真空系统中安置稳压瓶的作用是（）。

（A）加大系统的真空度（B）降低系统的真空度

（C）降低真空系统真空度的波动范围

14．在U形管水银压差计中的液面上常常加有隔离液，如石蜡油、甘油等，其作用是（）。

（A）增大测量的压力差（B）降低测量时的压力差

（C）防止汞的蒸发扩散

15．福廷式压力计是用以测量（）的。

（A）大气压（B）真空度（C）压力差

16．盐桥内所用电解质溶液，通常选用（）。

（A）饱和HCL水溶液（B）饱和KCL水溶液（C）KCL稀水溶液

17．盐桥内所用电解质溶液，必须（）。

（A）正离子迁移速率远大于负离子迁移速率

（B）正离子迁移速率远小于负离子迁移速率

（C）正、负离子迁移速率相近

三、填空题

在以下各小题的“”处填上答案：

1．化学实验室中常用的几种水银温度计有：

（i），（ii），（iii）,（iv）,（V）。

2．贝克曼温度计用于测量，温度量程为℃或℃，最小分度为℃，可估读到℃。

3．贝克曼温度计的校正包括：

（i）校正，（ii）校正，（iii）校正。

4．水银接触温度计是用于的温度。

5．热电偶测温原理是利用两种金属的来测定温度的。

6．热电偶的种类有（i），测温范围为℃，（ii），测温范围为℃，（iii），测温范围为℃，（iv），测温范围为℃。

7．为了测定恒温槽的灵敏度，可在指定温度下，采用贝克曼温度计来测恒温槽温度的微小变化，作出T（温度）-t（时间）曲线如图11-3；

则曲线a表示恒温槽的灵敏度，曲线b表示恒温槽的灵敏度（以上两空选填“良好”或“校差”）；曲线c表示加热器的功率，曲线d表示加热器的功率，（以上两空选填“太小”或“太大”）。

8．恒温系统主要由以下几部分组成：

（i），（ii），（iii），（vi）,（vii）,（viii）。

9．图11-4为福廷式大气压力计的示意图。

请说明大气压力计的使用方法：

（i）先旋转底部螺丝c，升高槽A内的水银面，使水银面与象牙针的尖端恰好；（ii）再旋转气压计中部螺丝G，将游标尺F升至比玻璃内水银柱的位置；（iii）然后使游标尺F，直到游标尺的下缘恰与水银柱的凸面；（iv）按照游标尺的所对的刻度尺E上的位置读出大气压力测量值的值部分，而值部分用来确定。

10．物理化学实验中常用真空系统，试举出两个使用真空系统进行实验测定的物理化学实验：

（i）,（ii）。

物理化学实验中，为了获取具有一定真空度的真空系统，所需要的主要仪器设备是：

（i）,（ii），（iii）。

在使用真空系统进行物理化学实验测定之前，必须检查所建立的真空系统是否，检查的方法是。

11．气体空间的压力低于大气的系统称为真空系统。

一般真空压力区域划分为：

105-103Pa称为真空，103-0.1Pa称为真空，0.1-10-6Pa称为真空，10-6-10-10Pa称为真空，10-10Pa以上称为真空。

12．凡能产生真空的设备称为真空泵。

常用的真空泵有：

（i）泵，能产生Pa-pa的真空；（ii）泵，它必须用泵作为前级泵，可获得Pa-Pa的真空；（iii）泵和（iv）泵，两者串联可获得Pa的真空。

13.氨基甲酸铵分解压力的测定实验，所需主要仪器设备是：

（i）,（ii）,（iii）,（iv）,（v）,

（vi）,（vii）,（viii）.

14．萘的摩尔燃烧焓的实验测定所需主要仪器设备是：

（i）,（ii）,

（iii）,（iv）,（v）,（vi）,（vii）,（viii）.

15．二组分气液平衡系统环乙烷-乙醇的沸点-组成图的测绘实验，所需主要仪器设备是：

（i）,（ii）,（iii）,（iv）,（v）,（vi）。

16．乙醇乙酯皂化反应的动力学实验测定，所需主要仪器设备是：

（i）,（ii）,（iii）,（iv）,（v）,（vi）。

17．毛细管法测定液体表面张力的实验所需的主要仪器设备是：

（i）,（ii）,（iii）。

18．对峙法测定原电池的电动势的实验，所需主要仪器设备是：

（i）,（ii）,（iii）,（iv）。

19．测定液体表面张力的实验方法有：

（i）法,（ii）法,（iii）法,

（iv）法。

20．测定液体饱和蒸气压的方法有：

（i）法,（ii）法,（iii）法,

（iv）法。

21．在二组分系统环乙烷-乙醇系统沸点-组成图的测绘实验中，直接测定的物理量是：

（i）,（ii）。

22．氨基甲酸铵分解反应的分解压力及热力学函数变化值的测定实验中，直接测量的物理量是：

（i）,（ii）,（iii）。

23．乙酸乙酯皂化反应的反应速率系数及活化能实验测定，直接测定的物理量是（i）,（ii）,（iii）。

24．毛细管法测定液体的表面张力实验中，直接测定的物理量是：

（i）,（ii）。

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0-50-60.010.002

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10.1低扩散机械机械10-410-7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=0.00016.

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101325Pa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

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

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

δ待测/δ已测=△p待测/△p已测=△p待测/△p已测

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

再利用关系式

作图，可求出饱和吸附的

，从而计算比表面

（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

（4）注意如下问题

（I）毛细管垂直恰好插入溶液表面，每次换溶液，插入深线相近；

（II）浓度变化由稀到浓；

（III）气泡形成速率7~9个/min

（IV）读准（△h）；

（V）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