物化實(shí)驗(yàn)課件(整理05月)

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)

ExperimentsofPhysicalChemistry材料物理專業(yè)09-1班2023/7/2實(shí)驗(yàn)1恒溫槽的裝配與性能測(cè)定2023/7/21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙罅私夂銣夭鄣臉?gòu)造及恒溫原理，初步掌握其裝配和調(diào)試的根本技術(shù)。繪制恒溫槽靈敏度曲線。掌握水銀接點(diǎn)溫度計(jì)，繼電器的根本測(cè)量原理和使用方法。2023/7/22.實(shí)驗(yàn)原理(略)3.儀器與試劑玻璃缸1個(gè)，秒表1個(gè)，溫控儀1臺(tái)，0～50℃的1/10的溫度計(jì)1支，攪拌馬達(dá)1個(gè)，電加熱絲1個(gè)，蒸餾水、導(dǎo)線假設(shè)干。2023/7/24.實(shí)驗(yàn)步驟(1)槽體中放入約3/4容積的蒸餾水，翻開(kāi)攪拌器，調(diào)節(jié)攪拌速度。插上繼電器，翻開(kāi)繼電器開(kāi)關(guān)。(2)旋松接點(diǎn)溫度計(jì)上端的調(diào)節(jié)帽固定螺絲，旋轉(zhuǎn)磁鐵，使粗調(diào)溫度較希望控制的溫度低5-10℃，然后插上加熱器插頭進(jìn)行加熱。(3)當(dāng)加熱至水銀柱與鎢絲接觸時(shí)，水銀接點(diǎn)溫度計(jì)處于通斷的臨界狀態(tài)。2023/7/2(4)觀察槽中的精密溫度計(jì)，根椐其與控制溫度差值的大小，進(jìn)一步調(diào)節(jié)接點(diǎn)溫度計(jì)，反復(fù)進(jìn)行，直到設(shè)定溫度止?！沧⒁庹{(diào)節(jié)速度，以免使實(shí)際溫度超過(guò)所需要控制的溫度〕(5)將調(diào)節(jié)帽固定螺絲旋緊，使之不再轉(zhuǎn)動(dòng)。(6)記錄溫度隨時(shí)間的變化值，繪制恒溫槽靈敏度曲線?！惨笥涗浀臄?shù)據(jù)能出現(xiàn)三個(gè)波峰三個(gè)波谷，即有三個(gè)最高點(diǎn)，三個(gè)最低點(diǎn)〕(7)實(shí)驗(yàn)完畢后，關(guān)閉電源，整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。〔注意千萬(wàn)不要忘記拔下加熱器插頭〕2023/7/25.數(shù)據(jù)記錄及處理(1)數(shù)據(jù)記錄：(見(jiàn)教材的數(shù)據(jù)記錄表)(2)數(shù)據(jù)處理：以時(shí)間為橫坐標(biāo)，溫度為縱坐標(biāo)作圖，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2023/7/26.思考題(1)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定實(shí)驗(yàn)所用恒溫槽溫度波動(dòng)范圍及靈敏度。(2)簡(jiǎn)單表達(dá)繼電器的工作原理。(3)對(duì)于提高恒溫槽的靈敏度，可以從那些方面進(jìn)行改進(jìn)？2023/7/2實(shí)驗(yàn)2液體飽和蒸氣壓的測(cè)定2023/7/21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙竺鞔_蒸氣壓、正常沸點(diǎn)、沸騰溫度的含義；了解真空泵、氣壓計(jì)的使用及本卷須知。了解純液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系、克勞修斯-克拉貝龍方程式的意義。掌握靜態(tài)法測(cè)定液體飽和蒸氣壓的原理及操作方法。學(xué)會(huì)由圖解法求其平均摩爾氣化熱和正常沸點(diǎn)。2023/7/22.實(shí)驗(yàn)原理液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示：假設(shè)溫度改變的區(qū)間不大，ΔH可視為為常數(shù)〔實(shí)際上ΔH與溫度有關(guān)〕。積分上式得：為線性關(guān)系作圖可得一直線，斜率可得摩爾蒸發(fā)焓2023/7/23.儀器與試劑液體飽和蒸汽測(cè)定儀1套；抽氣泵1臺(tái)；玻璃恒溫槽一臺(tái)；DP-A〔YW〕精密數(shù)字氣壓溫度計(jì)。蒸餾水。2023/7/24.實(shí)驗(yàn)步驟1.裝置儀器橡膠管與管路接口裝置、玻璃儀器、數(shù)字壓力計(jì)等相互連接時(shí)，接口與橡膠管一定要插牢，以不漏氣為原那么，保證實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的氣密性。無(wú)冷阱用橡膠管將冷阱兩端短路連接。將待測(cè)液體裝入平衡管，A球約2/3體積，B和C球各1/2體積，然后按圖裝妥各局部。2.系統(tǒng)氣密性檢查(1)緩沖儲(chǔ)氣罐的氣密性檢查：2023/7/2〔2〕精密數(shù)字壓力計(jì)的氣密性檢查3．飽和蒸氣壓的測(cè)定儀表采零后連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，即將緩沖儲(chǔ)氣罐裝置2接口與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接，此時(shí)儀表顯示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的壓力值。當(dāng)空氣被排除干凈，且體系溫度恒定后，旋轉(zhuǎn)平衡閥1緩緩放入空氣，直至B、C管中液面平齊，關(guān)閉平衡閥1，記錄溫度與壓力。然后，升高恒溫槽溫度3℃~5℃，當(dāng)待測(cè)液體再次沸騰，體系溫度恒定后，旋轉(zhuǎn)平衡閥1放入空氣使B、C管液面再次平齊，記錄溫度和壓力。依次測(cè)定，共測(cè)6個(gè)值。關(guān)機(jī)：先將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)泄壓，再關(guān)掉電源開(kāi)關(guān)(OFF)。2023/7/25.數(shù)據(jù)記錄及處理自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，正確記錄全套原始數(shù)據(jù)并填入演算結(jié)果。以測(cè)得的蒸汽壓對(duì)溫度T作圖。(3)由p－T曲線均勻讀取10個(gè)點(diǎn)，列出相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，然后給出對(duì)的直線圖，由直線斜率計(jì)算出被測(cè)液體在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾汽化熱。(4)由曲線求得待測(cè)液體的正常沸點(diǎn)，并與文獻(xiàn)值比較。2023/7/2實(shí)驗(yàn)3二組分液液相圖的繪制2023/7/21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙罅私饫L制雙液系相圖的根本原理和方法。繪制環(huán)已烷—乙醇雙液體系的沸點(diǎn)組成圖，確定其恒沸組成和恒沸溫度。掌握回流冷凝法測(cè)定溶液沸點(diǎn)的方法。掌握阿貝折射儀的使用方法。2023/7/22.實(shí)驗(yàn)原理在恒定壓力下，表示溶液沸點(diǎn)與組成關(guān)系的相圖稱為沸點(diǎn)—組成圖，即為T(mén)－x相圖。完全互溶雙液系的T－x圖可分為三類：〔1〕理想雙液系，溶液沸點(diǎn)介于兩純物質(zhì)沸點(diǎn)之間〔2〕各組分對(duì)拉烏爾定律發(fā)生正偏差，溶液具有最低恒沸點(diǎn)〔3〕各組分對(duì)拉烏爾定律發(fā)生負(fù)偏差，溶液具有最高恒沸點(diǎn)2023/7/2圖1完全互溶雙液系沸點(diǎn)－組成圖

2023/7/2本實(shí)驗(yàn)所要測(cè)繪的環(huán)已烷—乙醇系統(tǒng)的沸點(diǎn)—組成圖即屬圖1(b)類型，其繪制原理如下：當(dāng)系統(tǒng)總組成為ⅹ的溶液加熱時(shí)，系統(tǒng)的溫度沿虛線上升，當(dāng)溶液開(kāi)始沸騰時(shí)，組成為у的氣相開(kāi)始生成，繼續(xù)加熱，那么系統(tǒng)的溫度繼續(xù)上升，同時(shí)氣—液兩相的組成分別沿氣相線和液相線上的箭頭所示方向變化，兩相的相對(duì)量遵守杠桿規(guī)那么而同時(shí)發(fā)生變化。反之，當(dāng)設(shè)法保持氣—液兩相的相對(duì)量一定時(shí)，就可使得系統(tǒng)的溫度恒定不變。本實(shí)驗(yàn)是采用回流冷凝法來(lái)到達(dá)這一目的的；待兩相平衡后，取出兩相的樣品，分析其組成，這樣就給出在該溫度下平衡氣—液兩相組成的一對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)。改變系統(tǒng)的總組成，再如上法找出另一對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)。這樣測(cè)得假設(shè)干對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)后，分別將氣相點(diǎn)和液相點(diǎn)連成氣相線和液相線，即可得到環(huán)已烷—乙醇雙液系的沸點(diǎn)－組成圖。2023/7/23.儀器與試劑沸點(diǎn)儀1個(gè)；調(diào)壓變壓器〔500VA〕1個(gè)；阿貝折射儀1臺(tái)；精密數(shù)字溫度計(jì)或水銀溫度計(jì)〔溫度計(jì)〔50—100℃，最小分度為0.1℃〕1支；超級(jí)恒溫槽1套；刻度移液管數(shù)支；滴管2支。環(huán)已烷〔A.R.〕,乙醇〔A.R.〕環(huán)已烷—乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液〔環(huán)已烷分別為0.20,0.40,0.50,0.60,0.80,0.90〕2023/7/22023/7/24.實(shí)驗(yàn)步驟〔一〕測(cè)定環(huán)已烷、乙醇及標(biāo)準(zhǔn)溶液的折射率調(diào)節(jié)超級(jí)恒溫器的溫度25℃，將阿貝折射儀棱鏡組的夾套通入恒溫水。恒溫10分鐘后，用一支枯燥的短滴管吸取環(huán)已烷數(shù)滴，注入折射儀的加液孔內(nèi)，測(cè)定其折射率n，讀數(shù)三次，取其平均值。然后翻開(kāi)棱鏡組，待環(huán)已烷揮發(fā)后，再用擦鏡紙輕輕吸去殘留在鏡面上的液體，合上棱鏡組。同樣測(cè)定乙醇及各標(biāo)準(zhǔn)溶液的折射率。記錄室內(nèi)大氣壓力。2023/7/2〔二〕測(cè)定溶液的沸點(diǎn)及平衡時(shí)氣—液兩相的折射率1．將傳感器航空插頭插入后面板上的“傳感器〞插座。2．將～220V電源接入后面板上的電源插座。3．按圖4-2連好沸點(diǎn)儀實(shí)驗(yàn)裝置，傳感器勿與加熱絲相碰。4．接通冷凝水。量取20mL乙醇從側(cè)管參加沸點(diǎn)儀蒸餾瓶?jī)?nèi)，并使傳感器浸入溶液內(nèi)。翻開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“加熱電源調(diào)節(jié)〞旋鈕，使加熱絲將液體加熱至緩慢沸騰，因最初在冷凝管下端內(nèi)的液體不能代表平衡氣相的組成，為加速到達(dá)平衡需使三通塞連通蒸餾瓶，使小槽中氣相冷凝液流回蒸餾瓶?jī)?nèi)，重復(fù)三次〔注意：加熱時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免物質(zhì)揮發(fā)〕待溫度穩(wěn)定后，記下乙醇的沸點(diǎn)及環(huán)境氣壓。2023/7/25．通過(guò)側(cè)管加0.5mL環(huán)已烷于蒸餾瓶中，加熱至沸騰，待溫度變化緩慢時(shí)，同上法回流三次，溫度根本不變時(shí)記下沸點(diǎn)，停止加熱。用吸管從小槽中取出氣相冷凝液測(cè)定折射率，從側(cè)管處吸出少許液相混和物測(cè)定折射率。6．依次再參加1、2、4、12mL環(huán)已烷，同上法測(cè)定溶液的沸點(diǎn)和氣、液相的組成。7．將溶液倒入回收瓶，用吹風(fēng)機(jī)吹干蒸餾瓶。8．從側(cè)管參加20mL環(huán)已烷，測(cè)其沸點(diǎn)。9．依次參加0.2、0.4、0.6、1.0、1.2mL乙醇，按步驟4、5測(cè)其沸點(diǎn)氣、液相的組成。每份樣品的讀數(shù)次數(shù)及平均值由實(shí)驗(yàn)需要而定。10．關(guān)閉儀器和冷凝水，將溶液倒入回收瓶。實(shí)驗(yàn)中要經(jīng)常觀察大氣壓力，假設(shè)變化不斷，可取其平均值作為實(shí)驗(yàn)時(shí)的大氣壓力。2023/7/25.數(shù)據(jù)記錄及處理繪出實(shí)驗(yàn)大氣壓下乙醇—環(huán)已烷雙液體系的沸點(diǎn)—組成圖，確定其恒沸溫度和恒沸組成。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表。室溫

大氣壓：始

終

平均值表2環(huán)已烷-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液2023/7/2表3環(huán)已烷—乙醇溶液沸點(diǎn)組成數(shù)據(jù)2023/7/26.思考題(1)測(cè)定溶液的沸點(diǎn)和氣、液二相組成時(shí)，是否要把沸點(diǎn)儀每次都要烘干？為什么？(2)試分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素有哪些？(3)你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)所用的沸點(diǎn)儀有哪些缺乏？如何改進(jìn)？

2023/7/2實(shí)驗(yàn)4凝固點(diǎn)降低法測(cè)定物質(zhì)的摩爾質(zhì)量2023/7/21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙鬁y(cè)定水的凝固點(diǎn)降低值，計(jì)算脲素的分子量。掌握溶液凝固點(diǎn)的測(cè)定技術(shù)。掌握貝克曼溫度計(jì)的使用方法。2023/7/22.實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)稀溶液凝固析出純固體溶劑時(shí)，那么溶液的凝固點(diǎn)低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)，其降低值與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比。即ΔT=Tf*－Tf=KfbB式中，Tf*為純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)，Tf為溶液的凝固點(diǎn)，bB為溶液中溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度，Kf為溶劑凝固點(diǎn)降低常數(shù)，它的數(shù)值僅與溶劑的性質(zhì)有關(guān)。假設(shè)稱取一定量的溶質(zhì)mB(g)和溶劑mA(g)，配成稀溶液，那么此溶液的質(zhì)量摩爾濃度為：2023/7/2整理得：假設(shè)某溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)Kf值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定此溶液的凝固點(diǎn)降低值ΔT，即可計(jì)算溶質(zhì)的分子量MB。2023/7/23.儀器與試劑凝固點(diǎn)測(cè)定儀1套；SWC-ⅡC數(shù)字貝克曼溫度計(jì)1只；移液管(25mL)1只?！?〕外攪拌器〔2〕空氣套管〔3〕凝固點(diǎn)管〔4〕內(nèi)攪拌器〔5〕傳感器〔6〕冰槽脲素〔或蔗糖〕；粗鹽；冰塊；蒸餾水。2023/7/24.實(shí)驗(yàn)步驟1．儀器裝置的安裝2．仔細(xì)閱讀SWC-ⅡC數(shù)字貝克曼溫度計(jì)說(shuō)明書(shū)后翻開(kāi)電源將基溫選擇打向“0〞，測(cè)量選擇為“溫差〞。3．將傳感器放入冰槽〔6〕中，并在冰槽〔6〕中放入敲碎的冰塊和自來(lái)水，參加適量的食鹽，將冰槽溫度調(diào)至使其低于蒸餾水凝固點(diǎn)溫度2℃~3℃，將空氣套管〔2〕插入冰槽內(nèi)。用手動(dòng)攪拌器〔1〕進(jìn)行攪拌，待冰槽溫度保持根本不變時(shí)，按溫度溫差儀上的“采零〞鍵，對(duì)溫差采零，再按下“鎖定〞鍵，鎖定基溫選擇量程。2023/7/24．用移液管吸取25mL蒸餾水于凝固點(diǎn)管中，安上探頭、攪拌器和塞子〔注意：探頭應(yīng)離開(kāi)管底0.5cm左右，不應(yīng)與任何物質(zhì)相碰，但也要保證探頭浸到溶液中〕。5．將凝固點(diǎn)管直接插入冰浴中，上下移動(dòng)攪拌器，使蒸餾水逐步冷卻至SWC-ⅡD數(shù)字溫度溫差儀上的數(shù)字不變，即為粗測(cè)凝固點(diǎn)。取出凝固點(diǎn)管，用手溫?zé)幔构苤泄腆w全部熔化。6．凝固點(diǎn)管直接插入冰浴中，上下移動(dòng)內(nèi)攪拌器，使蒸餾水冷卻至粗測(cè)凝固點(diǎn)以上0.5℃時(shí)，迅速將凝固點(diǎn)管取出擦干，插入空氣套管中〔注意：外套管盡量插入冰浴中，但不能讓冰水浸到管中，以防滲水入管。外管是空氣管，它有助于消除由于溶液冷卻過(guò)快造成的誤差。〕仍均勻攪拌，每隔15秒記下相應(yīng)的溫度。至溫度上升到一定程度不再改變，持續(xù)一分鐘，那么可停止實(shí)驗(yàn)。此溫度即為蒸餾水的凝固點(diǎn)。取出凝固點(diǎn)管用手溫?zé)?，至管中固體全部熔化。2023/7/27．重復(fù)上述步驟5，共三次。測(cè)得的溶液凝固點(diǎn)溫度T絕對(duì)平均誤差小于±0.01℃。8．測(cè)定溶液的凝固點(diǎn)，在電子天平上精確稱重約0.35~0.40g脲素(或1克蔗糖)，將此投入已熔化的蒸餾水中，待蔗糖完全溶解后，按測(cè)定純?nèi)軇┠厅c(diǎn)的方法測(cè)出此溶液的粗測(cè)凝固點(diǎn)，然后再進(jìn)行精測(cè)三次，三次測(cè)得的溫度T值絕對(duì)平均誤差小于±0.01℃。仔細(xì)閱讀SWC-ⅡC數(shù)字貝克曼溫度計(jì)說(shuō)明書(shū)后翻開(kāi)電源將基溫選擇打向“0〞，測(cè)量選擇為“溫差〞。2023/7/25.數(shù)據(jù)記錄及處理(1)由水的密度，計(jì)算所取水的重量WA。(2)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列入表中。(3)由所得數(shù)據(jù)計(jì)算脲素的摩爾質(zhì)量，并計(jì)算與理論值的相對(duì)誤差。2023/7/26.思考題(1)為什么要先測(cè)近似凝固點(diǎn)？(2)根據(jù)什么原那么考慮參加溶質(zhì)的量？太多或太少影響如何？(3)當(dāng)溶質(zhì)在溶液中有離解、締合和生成配合的情況時(shí)，對(duì)其摩爾質(zhì)量的測(cè)定值有何影響(4)用凝固點(diǎn)降低法測(cè)分子量，選擇溶劑時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？2023/7/2實(shí)驗(yàn)5醋酸解離常數(shù)的測(cè)定2023/7/21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙罅私馊芤弘妼?dǎo)、摩爾電導(dǎo)率的根本概念。學(xué)會(huì)電導(dǎo)(率)儀的使用方法。測(cè)量電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率，并計(jì)算弱電解質(zhì)溶液的電離常數(shù)。2023/7/22.實(shí)驗(yàn)原理AB型弱電解質(zhì)在溶液中電離到達(dá)平衡時(shí)，電離平衡常數(shù)KC與原始濃度c和電離度α有以下關(guān)系：

在一定溫度下Ka是常數(shù)，因此可以通過(guò)測(cè)定AB型弱電解質(zhì)在不同濃度時(shí)的α代入上式求出Ka。2023/7/23.儀器與試劑電導(dǎo)率儀1臺(tái)；恒溫槽1套；電導(dǎo)池1只；電導(dǎo)電極1只；容量瓶(100mL)5只；移液管(25mL、50mL)各1只。KCl(10.0mol·m-3)；HAc

溶液。

2023/7/24.實(shí)驗(yàn)步驟〔1〕配制濃度分別為0.01、0.02、0.03、0.05和0.10mol·dm-3的醋酸溶液各100mL?！?〕將恒溫槽溫度調(diào)至(25.0±0.1)℃或(30.0±0.1)℃〔3〕測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù)Kcell傾去電導(dǎo)池中蒸餾水(電導(dǎo)池不用時(shí)，應(yīng)把兩鉑黑電極浸在蒸餾水中，以免枯燥致使外表發(fā)生改變)。將電導(dǎo)池和鉑電極用少量的10.00mol·m-3KCl溶液洗滌2～3次后，裝入10.00mol·m-3KCl溶液，恒溫后，用電導(dǎo)儀測(cè)其電導(dǎo)，重復(fù)測(cè)定三次。2023/7/2(4)測(cè)定電導(dǎo)水的電導(dǎo)(率)傾去電導(dǎo)池中的KCl溶液，用電導(dǎo)水洗凈電導(dǎo)池和鉑電極，然后注入電導(dǎo)水，恒溫后測(cè)其電導(dǎo)(率)值，重復(fù)測(cè)定三次。(5)測(cè)定HAc溶液的電導(dǎo)(率)傾去電導(dǎo)池中電導(dǎo)水，將電導(dǎo)池和鉑電極用少量待測(cè)HAc溶液洗滌2～3次，最后注入待測(cè)HAc溶液。恒溫后，用電導(dǎo)(率)儀測(cè)其電導(dǎo)(率)，每種濃度重復(fù)測(cè)定三次。按照濃度由小到大的順序，測(cè)定各種不同濃度HAc溶液的電導(dǎo)(率)。2023/7/25.數(shù)據(jù)記錄及處理大氣壓：

；室溫：

；實(shí)驗(yàn)溫度：

。電導(dǎo)池常數(shù)Kcell25℃或〔30℃〕時(shí)，10.00mol·m-3KCl溶液電導(dǎo)率：

。2023/7/22．醋酸溶液的電離常數(shù)HAc原始濃度：3．以CΛm對(duì)作圖應(yīng)得一直線，直線的斜率為，由此求得Ka，并與上述結(jié)果進(jìn)行比較。

2023/7/26.思考題(1)為什么要測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)?如何得到該常數(shù)?(2)測(cè)電導(dǎo)時(shí)為什么要恒溫?實(shí)驗(yàn)中測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)和溶液電導(dǎo)，溫度是否要一致?(3)實(shí)驗(yàn)中為何用鍍鉑黑電極？使用時(shí)本卷須知有哪些？2023/7/2實(shí)驗(yàn)6電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定

2023/7/21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆諏?duì)消法測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)的原理及電位差計(jì)的使用方法。學(xué)會(huì)一些電極的制備和處理方法。通過(guò)電池和電極電勢(shì)的測(cè)量，加深理解可逆電池的電動(dòng)勢(shì)及可逆電極電勢(shì)的概念。測(cè)定幾個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)2023/7/22.實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)，要在接近熱力學(xué)可逆條件下進(jìn)行，不能用伏特計(jì)直接測(cè)量，因?yàn)榇朔椒ㄔ跍y(cè)量過(guò)程中有電流通過(guò)伏特計(jì)，處于非平衡狀態(tài)，因此測(cè)出的是兩電極間的電勢(shì)差，達(dá)不到測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的目的，而只有在無(wú)電流通過(guò)的情況下，電池才處在平衡狀態(tài)。用對(duì)消法可到達(dá)測(cè)量原電池電動(dòng)勢(shì)的目的，原理以下圖。圖中AB為均勻的電阻絲，工作電池Ew與AB構(gòu)成一個(gè)通路，在AB線上產(chǎn)生了均勻的電位降。K2接通，待測(cè)電池Ex正極與工作電池的正極連接，負(fù)極那么經(jīng)過(guò)檢流計(jì)G接到滑動(dòng)接頭C上，這樣就等于在電池的外電路上加上一個(gè)方向相反的電位差，它的大小由滑動(dòng)點(diǎn)的位置來(lái)決定。2023/7/2移動(dòng)滑動(dòng)點(diǎn)的位置就會(huì)找到某一點(diǎn)(例如C點(diǎn))，當(dāng)電鑰閉合時(shí)，檢流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò)，此時(shí)電池的電動(dòng)勢(shì)恰好和AC線段所代表的電位差在數(shù)值上相等而方向相反。為了求得AC線段的電位差，將K1通K2斷，扳至與標(biāo)準(zhǔn)電池相接，標(biāo)淮電池的電動(dòng)勢(shì)是的，而且保持恒定，設(shè)為ES，用同樣方法可以找出另一點(diǎn)D，使檢流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò)，AH線段的電位差就等于ES。因?yàn)殡娢徊钆c電阻線的長(zhǎng)度成正比，故待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為：2023/7/2調(diào)整工作回路中的R，可使電流控制在所要求的大小，使AB上的電位降到達(dá)我們所要求的量程范圍。圖4對(duì)消法測(cè)電動(dòng)勢(shì)示意圖

2023/7/2本實(shí)驗(yàn)測(cè)定以下電池的電池電動(dòng)勢(shì)：〔1〕

Zn│ZnSO4(b=0.1mol·kg－1)CuSO4(b=0.1mol·kg－1)│Cu〔2〕Zn│ZnSO4(b=0.1mol·kg－1)KCl(飽和)│Hg2Cl2(s)│Hg〔3〕

Hg│Hg2Cl2(s)|KCl(飽和)CuSO4(b=0.1mol·kg－1)│Cu2023/7/23.儀器與試劑UJ25型電位差計(jì)；光電反射式檢流計(jì)；韋斯登標(biāo)準(zhǔn)電池一個(gè)；飽和甘汞電極，鉑電極，銅電極，鋅電極各一支；金相砂紙；U形玻璃管；100mL廣口瓶4個(gè)

0.1mol·kg－1

CuSO4溶液；0.1mol·kg－1

ZnSO4溶液；2023/7/24.實(shí)驗(yàn)步驟(1)處理Cu，Zn電極：先用金相砂紙除去電極外表的氧化物，用蒸餾水沖洗檫干，用丙酮浸泡數(shù)分鐘；然后Zn電極用稀H2SO4短時(shí)浸泡；Cu電極用稀6NHNO3短時(shí)浸泡；最后用蒸餾水沖洗，并用紙吸干備用。(2)儀器標(biāo)準(zhǔn)化：(3)測(cè)量待測(cè)電池電動(dòng)勢(shì):(4)實(shí)驗(yàn)完畢撤除線路和檢流計(jì)電源；將飽和甘汞電極放回飽和KCl溶液中保存；其它試劑倒入廢液桶中,清洗電極和燒杯,整理儀器及桌面。2023/7/25.數(shù)據(jù)記錄及處理2023/7/26.實(shí)驗(yàn)本卷須知連接線路時(shí)，切勿將標(biāo)準(zhǔn)電池、工作電源、待測(cè)電池的正負(fù)極接錯(cuò)。實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先根據(jù)附錄中的公式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)溫度下標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)。應(yīng)先將半電池管中的溶液先恒溫后，再測(cè)定電動(dòng)勢(shì)。使用檢流計(jì)時(shí)，按按鈕的時(shí)間要短，以防止過(guò)多的電量通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電池或被測(cè)電池，造成嚴(yán)重的極化現(xiàn)象，破壞被測(cè)電池的可逆狀態(tài)。

2023/7/27.思考題(1)對(duì)消法測(cè)電動(dòng)勢(shì)的根本原理是什么?為什么用伏特表不能準(zhǔn)確測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)?(2)電位差計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池、檢流計(jì)及工作電池各有什么作用?(3)如何維護(hù)和使用標(biāo)準(zhǔn)電池及檢流計(jì)?(4)參比電極應(yīng)具備什么條件?它有什么作用?(5)鹽橋有什么作用?應(yīng)選擇什么樣的電解質(zhì)作鹽橋?(6)如果電池的極性接反了，會(huì)有什么結(jié)果?工作電池、標(biāo)準(zhǔn)電池和未知電池中任一個(gè)沒(méi)有接通會(huì)有什么結(jié)果?2023/7/2實(shí)驗(yàn)7電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反響的速率常數(shù)

2023/7/21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠秒妼?dǎo)率儀測(cè)定乙酸乙酯皂化反響進(jìn)程中的電導(dǎo)率。學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反響的速率常數(shù)，并計(jì)算該反響的活化能。學(xué)會(huì)使用電導(dǎo)率儀和恒溫水浴。2023/7/22.實(shí)驗(yàn)原理乙酸乙酯皂化反應(yīng)是個(gè)二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為:CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH(1)當(dāng)乙酸乙酯與氫氧化鈉溶液的起始濃度相同時(shí)，如均為a，則反應(yīng)速率表示為：

(2)式中，x為時(shí)間t時(shí)反應(yīng)物消耗掉的濃度，k為反應(yīng)速率常數(shù)。將上式積分得:

(3)起始濃度α為已知，因此只要由實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同時(shí)間t時(shí)的x值，以對(duì)t作圖，應(yīng)得一直線，從直線的斜率m便可求出k值。2023/7/2令G0為t=0時(shí)溶液的電導(dǎo)，Gt為時(shí)間t時(shí)混合溶液的電導(dǎo)，G∞為t=∞(反響完畢)時(shí)溶液的電導(dǎo)。那么稀溶液中，電導(dǎo)值的減少量與CH3COO-濃度