东北师范大学物理化学实验思考题

东北师范大学物理化学实验思考题


2024年5月17日发(作者:)

实验1 中和焓的测定

1、本实验用的是电热法标定反应体系C,能否改用其他方法?请设计出一个实

验方案来。

测定量热计热容C´的方法一般有两种:化学标定法和电热标定法。前者是将已知热效

应的标准样品放在量热计中反应;后者是往溶液中输入一定的电能使之转化为热能,然后根

据已知热量和温升,算出量热计热容C´。

方案:将已知热效应的标准溶液HCl和过量的NaOH溶液放在量热计中反应,使之放出

一定热量,根据在体系中实际测得的温度升高值(ΔT),由下式计算出量热计热容C´。

n(HCl)·△rHmθ+(Vρc+C´) ΔT=0 (2)

式中n(HCl)为参加反应溶液的物质的量;V为反应体系中溶液的总体积,单位为L;ρ

为溶液的密度;c 为溶液的比热容,即每千克溶液温度升高1K所吸收的热量,单位为kJ·L

-1·kg-1。

一般当溶液的密度不是太大或太小的情况下,溶液的密度与比热容的乘积可视为常数。

因此实验中如果控制反应物体积相同,则 (Vρc+C´)亦为一常数,它就是反应体系(包括

反应液和量热器)的总热容,以C表示。代入(2)式可得。由C变可方便地在相同条件下,

测得任一中和反应的中和热。

2、试分析影响本实验结果的因素有哪些?CH3COOH与NAOH在298K时中

和热的文献值为—52.9*10

3

J/mol,同学们可将测量结果与此对比,分析产生误差

的原因。

3、本实验装置同样适用于熔解热和稀释热的测量。请你设计一个实验方案,测

定硫酸铜水和反应:C

U

SO

4

+H

2

O==C

U

SO

4

.5H

2

O的焓变。

实验2 燃烧焓的测定

1、在本实验装置中哪些是体系?哪些是环境?体系和环境通过哪些方式进行热

交换?如何校正?

盛水桶内部物质及空间为体系,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境。体

系和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校

正来减小其影响。

2、燃烧焓测定实验中哪些因素容易造成误差?

在燃烧热的测定实验中以下因素容易造成误差:(1)样品压片过程中混入污染物、称重

后脱落、造成称重误差;(2)如果样品燃烧后残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当

作没有残留完全充分燃烧处理数据,势必造成较大误差;(3) 搅拌器功率较大,搅拌器不断

引进的能量形成误差;(4)热量计的绝热性能应该良好,如果存在有热漏,漏入的热量造成

误差;(5)数据处理中用直接测量的温差当成真实温差进行计算;

提高本实验的准确度应该从以下几方面考虑:(1)待测样品需干燥,受潮样品不易燃

烧且称量有误差;(2)严格控制样品的称量范围;(3)压片机要专用,清洁干净;(4)将压

片制成的样品放在干净的称量纸上,小心除掉易脱落部分,然后在分析天平上精确称量;(5)

用用雷诺法校法得到真实温差。


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