燃烧热的测定(华南师范大学物化实验)

燃烧热的测定(华南师范大学物化实验)
燃烧热的测定(华南师范大学物化实验)

华南师范大学实验报告

燃烧热的测定

一、实验目的

(1)明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧烧热的差别与联系。(2)测定萘的燃烧热,掌握量热技术基本原理。

(3)了解氧弹卡计的基本原理,掌握氧弹卡计的基本实验技术。

(4)使用雷诺校正法对温度进行校正。

二、实验原理

2.1基本概念

1mol物质在标准压力下完全燃烧所放出的热量,即为物质的标准摩尔燃烧

焓,用表示。若在恒容条件下,所测得的1mol物质的燃烧热则称为恒容摩

表示,此时该数值亦等于这个燃烧反应过程的热力学能变

尔燃烧热,用Q V

,m

Δr U m。同理,在恒压条件下可得到恒压燃烧热,用Q p,m表示,此时该数值亦等于这个燃烧反应过程的摩尔焓变Δr H m。化学反应的热效应通常用恒压热效应Δ

H m来表示。假若1mol物质在标准压力下参加燃烧反应,恒压热效应即为r

该有机物的标准摩尔燃烧热。

把燃烧反应中涉及的气体看做是理想气体,遵循以下关系式:

Q p,m=Q V,m+(ΣV B)RT ①

2.2氧弹量热计

本实验采用外槽恒温式量热计,为高度抛光刚性容器,耐高压,密封性好。量热计的内筒,包括其内部的水、氧弹及其搅拌棒等近似构成一个绝热体系。为了尽可能将热量全部传递给体系,而不与内筒以外的部分发生热交换,量热计在设计上采取了一系列措施。为了减少热传导,在量热计外面设置一个套壳。内筒与外筒空气层绝热,并且设置了挡板以减少空气对流。量热计壁高度抛光,以减少热辐射。为了保证样品在氧弹内燃烧完全,必须往氧弹中充入高压氧气,这就要求要把粉末状样品压成片状,以免充气时或燃烧时冲散样品。

2.3量热反应测量的基本原理

量热反应测量的基本原理是能量守恒定律。通过数字式贝克曼温度计测量出燃烧反应前后的温度该表ΔT,若已知量热计的热容C,则总共产生的热量即为Q V=CΔT。那么,此样品的摩尔恒容燃烧热为

②式是最理想的情况。但由能量守恒原理可知,此热量Q V的来源包括样品

燃烧放热和点火丝放热两部分。即

-nQ V,m-m点火丝Q点火丝=CΔT ③

仪器热容C的求法是通过已知燃烧焓的物质,例如本实验使用的苯甲酸,放在量热计中进行燃烧反应,测其始末温度,代入式③,即可求取C的值。

2.4雷诺校正

由于氧弹量热计不可能完全绝热,其与周围环境的热交换是无法完全避免的,因此燃烧前后温度的变化不能直接用测定到的燃烧前后的温度差来计算,必须经过雷诺校正才能得到准确的温度变化。

三、实验仪器与试剂

3.1实验仪器

外槽恒温式氧弹卡计1个氧气钢瓶1瓶

压片机2台数字式贝克曼温度计1台

0~100℃温度计1支万用电表1个

3.2实验试剂

萘(A.R)苯甲酸(A.R)点火丝(铁丝)(约10cm长)

四、实验步骤

4.1测定氧弹卡计和水的总热容C

4.1.1样品压片

。然后先称取8g左右的苯甲酸试剂,准确称量点火丝的质量,记为m

点火丝

将点火丝与苯甲酸一同压片,注意在压片前要先将压片模具擦拭干净,使点火丝能够粘附在样品的样片上。

4.1.2装置氧弹、充氧气

将苯甲酸压片的点火丝的两端系在氧弹的两根电极上,旋紧氧弹盖,用万用电表检查电极是否通路。若电阻过大(R>20Ω),则应检查点火丝是否系好,点火丝是否已经断裂。若电阻值合适(R<20Ω),则可进行下一步。

连接好氧气瓶和氧气减压阀,并用高压管将减压表与氧弹进气管相连接,往氧弹中充入约10MPa的氧气。为了排除氧弹内的空气,应反复充气放气3次。最后氧弹内保留有约10MPa的氧气。再用万用表测量电极是否仍然通路。

4.1.3燃烧温度的测量

往卡计中装入3000mL水,再将氧弹放入卡计的水中,连接好打火装置。盖上卡计盖子后,先用水银温度计测量水温,再将数字式贝克曼温度计探头插入水中。启动搅拌装置,待读数稳定后,每30s读取贝克曼温度计数据。由此记录10个数据即为燃烧的前期温度。

记录完10个数据之后迅速按下点火按钮。判断点火成功有两个标准:一是点火器电流表指针因通电发生偏转,接着又因点火丝燃段而迅速归零。二是温度会在1min内迅速上升。否则应检查点火失败的原因。点火之后仍然是每30s读

取一个温度数据,直到温度基本维持不变。此阶段记录的数据为燃烧期间的温度。

温度稳定并开始下降后仍需要记录5min ,即读取10个数据作为后期温度。 实验结束后,取出数字式贝克曼温度计探头,解开点火导线。氧弹经放气后打开,检查样品是否完全燃烧。若氧弹内有许多黑色的残渣,则表示样品燃烧不完全,实验失败。假若燃烧完全,要从氧弹取出未燃烧的点火丝,称重。

4.2萘燃烧热的测定

称取0.5g 左右的萘样品,重复4.1的步骤。最后倒去自来水,擦干卡计水桶待下次实验使用。

五、数据处理

5.1计算卡计热容C

根据所记录的温度,绘制出苯甲酸燃烧时温度随时间的变化曲线图。当中的温度为体系与环境的温度差值,由贝克曼温度计测出。使用温差,经雷诺校正后得出的ΔT与使用实际温度校正后所得的ΔT值相同。

图1.苯甲酸燃烧时温度随时间的变化曲线图(附雷诺校正)

如上图所示,经雷诺校正后,燃烧反应发生前后的温差为ΔT=1.240℃。

表1.相关数据记录

水初始温度/℃ 苯甲酸 质量/g 点火丝 质量/g 压片后 质量/g 燃烧反应后点火丝质量/g 参与燃烧的苯甲酸m 苯甲酸/g 参与燃烧的点火丝m 点火丝/g

23.9 0.8082 0.0113 0.8128 0.0078 0.0805 0.0035

表2.相关参数说明

Q v ,苯甲酸/(J ·g -1) Q 点火丝/(J ·g -1) 雷诺校正后温差ΔT/℃

-26460 -6694.4 1.240

将以上数据代入③式-m 苯甲酸Q V ,苯甲酸 -m 点火丝Q 点火丝=C ΔT ,

即 -0.8015g ×(-26460 J ·g -1)-0.0035g ×(-6694.4 J ·g -1)=C ×1.240℃ 求得氧弹卡计和水的总热容为C=17121.87J/℃

5.2计算萘的恒容摩尔燃烧热Q V ,m 。

根据所记录的温度,绘制出萘燃烧时温度随时间的变化曲线图。

图2. 萘燃烧时温度随时间的变化曲线图(附雷诺校正)

如上图所示,经雷诺校正后,萘发生燃烧反应前后的温差为ΔT=1.220℃

表2.相关数据记录

水的初始温度/℃ 萘 质量/g 点火丝 质量/g 压片后 质量/g 燃烧反应后点火丝质量/g 参与燃烧的萘质量m 萘/g 参与燃烧的点火丝m 点火丝/g 21.6 0.5040 0.0106 0.4889 0.0062 0.4783 0.0044

表3.相关参数说明

萘的相对分子质量M 萘/(g ·mol -1) 点火丝的燃烧热 Q 点火丝/(J ·g -1) 氧弹卡计和水的总热容C/(J/℃) 雷诺校正后温差ΔT/℃

128.17 -6694.4 17121.87 1.220

将以上数据代入③式-nQ V ,m -m 点火丝Q 点火丝=C ΔT ,

即 –(0.4783g/128.17(g ·mol -1)×Q V ,m -0.0044g ×(-6694.4 J ·g -1)=17121.87 J/℃×1.220℃

求得萘的恒容摩尔燃烧热Q V ,m =-5592.285KJ ·mol -1

5.3计算萘的恒压摩尔燃烧热Q p ,m (即)

萘的燃烧反应方程式为C 10H 8(s)+12O 2(g)→10CO 2(g)+4H 2O(l)

反应前后气体物质的变化量Δn=-2

则萘的恒压摩尔燃烧热Q p

,m

=Q v,m+ΔnRT,已知该反应是在21.6℃(即294.75K)条件下进行的,代入数据,可得

Q p,m=-5592.285KJ·mol-1-2×8.3145Pa·m3·mol-1·K-1×294.75K=-5597.19KJ·mol-1

即可得

5.4计算298.15K时的

表4.相关参数说明

C p,m(C10H6,s)/(J·mol-1·K-1)

C p,m(O2,g)

/(J·mol-1·K-1)

C p,m(H2O,l)

/(J·mol-1·K-1)

C p,m(CO2,g)

/(J·mol-1·K-1)

142.2 29.36 75.30 37.13

由基尔霍夫定律

代入数据,求得298.15K时,萘的燃烧热为

5.5误差分析

本实验测得298.15K时,萘的燃烧热为,

与查得的文献值相比,相对误差为8.59%。

使用氧弹卡计测量燃烧热的实验,是先通过测定卡计的热容C,再根据能量守恒定律去求得萘的燃烧热。这在原理上是绝对正确的,但是我们的实验环境毕竟不是理想状态,由此将会产生种种误差。虽然氧弹卡计采取了多种措施来保证热量能够在最大程度上传给体系,而尽量不与环境进行热交换,但是热漏还是无法避免。我们通过雷诺校正后,可以得到校正后的温度差,一定程度上降低了误差。由于技术限制,我们只能通过手工绘图的方法来求得校正值,对于同一组数据,由不同的人来校正,可能会得到不同的校正值。最好的办法应该是使用数据处理软件,求得较为精准的校正值。

在时间允许的情况下,应该做多次测定求平均值,可以在最大的程度上减少误差。假若得到多组结果相近的数据,甚至能进一步说明实验结果的准确性和增加说服力。

六、讨论与思考

6.1点火失败的原因

在实验过程中,连续四次遇到了点火失败情况,直到第五次测定才点火成功。从氧弹中取出压片,经观察发现,均是点火丝燃断变黑,导致样品燃烧失败。这

可能是点火丝受到扭折或断裂,或药片脱离点火丝调入燃烧皿底部,或点火丝上部分相连形成短路。这都跟我们的压片操作有很大的关系。样品的量必须合适,压片松紧适合,不能压坏点火丝。

除了人为操作的因素外,影响点火的因素主要是点火电流和点火电极间点火丝电阻的大小。点火电流过低,电极间点火丝的电阻过大,则点火时间过长甚至不着火,给测定带来误差。点火电流过高,电极间点火丝电阻过小,容易造成点火丝瞬间被燃断而压片不着火。

6.2实验的改进

采用氧弹卡计进行燃烧热的测定,原理是将一定量的待测物质放在氧弹中通过点火丝引燃并完全燃烧。样品在燃烧过程中会放出大量热量,使氧弹外面的水温度升高。通过测定反应前后水的温度边或,根据能量守恒定律,即可求得待测样品的燃烧热。但是该发宁存在着成功率低,实验时间长的缺点。查找相关文献,可以通过改变压片模式来克服点火方式不理想的缺陷,采用单双股燃烧挂片法代替单股绕线挂片法,使用铂金电阻温度传感器代替贝克曼温度计,改变点火丝的悬挂方式等来优化燃烧热的测定实验。

除上述的优化手段外,还可以控制点火电流强度,选择与点火丝相适应的点火强度,一方面,消除了电流强度过小时,点火丝不能在短时间内燃烧而引起的点火器短路现象。另一方面,克服了当点火电流强度过大时,点火丝迅速烧断,样品来不及引燃的问题。第二是改变点火方式,用助燃式点火代替传统的直燃式点火。本实验中是将点火丝压制在压片中点火,但这种样品填充方式常会造成点火失败。第三,可以增加样品的使用量,是的压片燃烧放出的热量远远大于点火丝燃烧时所放出的热量,可以在很大程度上提到实验的精确度。

七、参考文献

[1]何广平,南俊民等.物理化学实验[M].北京:化学工业出版社,2008,134-139.

[2]李恩博. 燃烧热测定实验的改进[J]. 河北北方学院学报,2009,25(1):32-35.

[3]王新红,戴兢陶等. 燃烧热测定实验的改进措施[J]. 实验室研究与探索,2012,31(7):236-237,261.

[4]王多才,左相文. 固体物质燃烧热测定中影响点火因素的研究[J]. 四窜师范学院学报,1995,16(4):383-386

华师物化实验报告 液相平衡常数测定

华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目液相反应平衡常数的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的平衡常数。 2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子,并共存于同一个平衡体系中。当SCN-离子的浓度增加时,Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变: Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3 →Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52- 而这些不同的络离子色调也不同。由图Ⅲ-11-2可知,当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)时,只进行如下反应: Fe3+ + SCN- ≒ FeSCN2+

即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。其平衡常数表示为: 根据朗伯-比尔定律,可知光密度与溶液浓度成正比。因此,可借助于分光光度计测定其光密度,从而计算出平衡时FeSCN2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度,进而求出该反应的平衡常数K C。 实验分为4组,不同组的Fe3+浓度不同,其中第一组的浓度极大,使用分光 光度计时,根据朗伯-比尔定律E 1=K[FeCNS2+] 1,e (K为消光系数) 由于1号溶液中Fe3+浓度极大,平衡时CNS-与Fe3+完全络合,对于一号溶液 可认为[FeCNS2+] 1,e =[CNS-] 则E 1 =K[CNS-] 对于其它溶液,则E i =K[FeCNS2+] 1,e 两式 相除并整理得[FeCNS2+] 1,e =E 1 /E 1 [CNS-] 三、仪器与药品 1、仪器 722型分光光度计1台;50mL容量瓶8只;100mL烧杯4个; 刻度移液管10mL2支5mL1支;25移液管1支;50mL酸式滴定管1支; 洗耳球、洗瓶等 2、试剂 1×10-3mol·L KSCN(分析纯配置,需准确标定); 0.1mol·LFeNH 4(SO 4 ) 2 (需准确标定Fe3+浓度,并加HNO 3 使H+浓度0.1mol·L); 1mol·LHNO 3;1mol·LKNO 3 (试剂均用分析纯配制)

大学物理化学实验全集

实验六.二组分固-液体系相图的绘制 一、实验目的 (1)热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图 (2)掌握热分析法的测量技术 (3)掌握热电偶测量温度的基本原理以及数字控温仪和升降温电炉的使用方法 二、实验原理 用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相,各相的成分如何,不同相的相对量是多少,以及它们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图叫相图。以体系所含物质的组成为自变量,温度为应变量所得到的T-x图就是常见的一种相图。 绘制相图的方法很多,热分析法就是常用的一种实验方法。即按一定比例配成一两组分体系,将体系加热到熔点以上成为液态,然后使其逐渐冷却,每隔一定时间记录一次温度,以体系的温度对时间的关系曲线称为步冷曲线。熔融体系在均匀冷却过程中无相变时,其温度将连续均匀下降,得到一条平滑的冷却曲线,当冷却过程中发生相变时,放出相变热,使热损失有所抵偿,冷却曲线就会出现转折。当两组分同时析出时,冷却速度甚至变为零,冷却曲线出现水平段。转折点或平台所对应的温度,即为该组成合金的相变温度。 取一系列组成不同的二元合金,测得冷却曲线,再将相应的转折点连接起来即得到二元合金相图(如下图所示) 三、实验所用仪器、试剂 1.KWL-09可控升降温电炉,SWKY-1数字控温仪 2.编号为1-6的六个金属硬质试管依次分装:纯铋、含锡20%,42%,60%,80%的合金、纯锡。8号试管为空管。 四、实验步骤 1.安装并调整SWKY-1数字控温仪与KWL-09可控升降温电炉,将控温仪与电炉用电缆连接。2号炉膛(右侧)放8号空管,将与控温仪相连的温度传感器(传感器2)插入其中 2.1.将装有试剂的试管1放入1号炉膛(注意安全,始终用铁夹小心夹住试管),并将与电炉连接的温度传感器(传感器1)插入炉膛旁边的另一小孔中(注:不要将传感器1插入试管中)。将2号传感器插入放有8号空管的炉膛2 2.2.调节控温仪(工作/量数按钮),将电炉温度设定为350℃,再调为工作状态,此时1号炉膛开始加热。调节定时按钮,是时间显示为30s。将电炉“冷风量调节”电压调到零,“加热量调节”调到180V(电压过低加热太慢,电压过高有损仪器使用寿命),给2号炉膛预热到200度左右(避免温度下降过快,减小试管冷却时发生过冷现象的可能) 2.3.当温度显示1号炉膛温度达到350℃时,再等10min左右。待温度稳定后将预热后的8号空管用铁夹移出去,并将1号试管夹入2号炉膛。换入2号试管加热,熔融。关闭“加热量调节”,此时控温仪显示温度上升,当温度上升到310℃以上时,打开“冷风量调节”,电压调为1.5V。此时温度开始下降,当温度降到接近300℃时,开始记录温度。每隔30s,控温仪会响一声,依次记下此时的仪表读数即可。

实验四 燃烧热的测定

实验四燃烧热的测定 The Measurement of Heat of Combustion 王暮寒PB10207067 中国科学技术大学生命科学学院 Wang Muhan PB10207067 School of Life Science, University of Science & Technology of China, Hefei 【关键词】 燃烧热 氧弹量热计 雷诺图 【Keywords】 Heat of Combustion Oxygen Bomb Calorimeter Renault Figure 【摘要】 利用标准物质苯甲酸测出氧弹量热计的热容,再根据氧弹量热计温度变化得到待测物质萘的恒容燃烧热、恒压燃烧热。利用雷诺图法对温度进行校正来减小与外界热交换引起的实验误差。 【Abstract】 Firstly we cal culate the thermal capacity of the oxygen bomb cal orimeter, utilizing Benzoic Acid as the standard substance. Therefore the heat of combustion of Naphthalene, the substance to be measured, coul d be known through the change of temperature of the oxygen bomb cal orimeter. In ad dition , the method of Renault Figure was used to minimize the error causing by the inevitable exchange of heat between the system and the environment. 【前言】 一摩尔的物质完全燃烧时所放出的热量叫做物质的燃烧热。直接测定热很难,往往转化为温度的测量。如果先测出恒温氧弹量热计每升高一度所吸收的热量,就可以在其中进行完全燃烧反应,通过测定它所升高的温度就可得到燃烧放出的热量。 而为测定恒温氧弹量热计的热容,需利用标准物质苯甲酸进行完全燃烧反应, 然后再使被测物质(如萘)在其中完全燃烧。由于体系与环境之间会有热交换,在数据处理过程中利用雷诺图进行校正,可以减小误差。 【实验部分】 一、实验仪器与试剂 BH-IIS 型燃烧热数据采集接口装置南京大学应用物理研究所监制 HR-15B 型氧弹式量热计 CPA224SS 万分之一电子天平赛多利斯科学仪器(北京)有限公司 BP310P 千分之一电子天平赛多利斯科学仪器(北京)有限公司

华中师范大学 物理化学实验技能考核题

部分实验技能考核试题 实验技能考核 姓名___________年级___________成绩____________ 实验题目:液体饱和蒸汽压的测定 实验要求:用动态法测定未知纯液体在不同温度(6个以上)下的饱和蒸汽压;并求出在该温度区间液体的平均摩尔气化热及下的沸点。 实验数据: 实验结果:(要注明数据处理所用的方法或公式) (1)温度(6个以上)及该温度下的饱和蒸汽压。 (2)用作图法求出该温度区间液体的平均摩尔气化热 (3)从图上求出下的沸点。 评分:实验原理(10%)方法步骤(30%)操作规范(30%)数据处理(15%)实验结果(15%) 实验技能考核 姓名___________年级___________成绩____________ 实验题目:蔗糖水解反应速率常数的测定 实验要求:利用旋光仪测定室温下蔗糖转化的反应速率常数和半衰期。

(催化剂HCl的浓度为3M) 实验数据: 实验结果:(要注明数据处理所用的方法或公式) (1) (2)用作图法求出室温下蔗糖水解反应速率常数k (3)求出该条件下反应的半衰期。 评分:实验原理(10%)方法步骤(30%)操作规范(30%)数据处理(15%)实验结果(15%) 实验技能考核 姓名___________年级___________成绩____________ 实验题目:丙酮碘化反应速率常数的测定 实验要求:用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的速率;依据初速率法确定反应速率对酸、丙酮、碘的反应级数。 实验数据: 实验结果:(要注明数据处理所用的方法或公式) (1)用作图法求出室温下各不同浓度时的反应速率。 (2)求出反应速率对酸、丙酮、碘的反应级数。 评分:实验原理(10%)方法步骤(30%)操作规范(30%)数据处理(15%)实验结果(15%)

大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测量 目的要求 一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱 和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验 技术。 三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸 点。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm (101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示: 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 R H m vap ?- ,由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图1所示: 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压

华南师范大学-物理化学实验试卷题库

物理化学实验试卷 一、选择题( 共33题57分) 1. 2 分(8870)用热电偶温度计测温时,热电偶的冷端要求放置在:() (A) 0℃(B) 一般室温范围 (C) 只要温度恒定的任一方便的温度即可(D) 任意温度都可 4. 1 分(8873)欲测800℃以上温度,可用:( ) (A) 水银温度计(B) 热电偶(C) 贝克曼温度计(D) 酒精温度计 10*. 2 分(8887)某体系的温度约为1500℃,欲测量该体系的温度,需选用:( ) (A) 铂-铂铑热电偶温度计(B) 镍铬-镍硅热电偶堆 (C) 铜电阻温度计(D) 以上三种温度计均可 4. 2 分(8414)为测定物质在600~100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。此时测温元件宜选用:( ) (A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻 7. 1 分(8877)恒温槽中的水银接点温度计的作用是:( ) (A) 既作测温使用,又作控温使用(B) 只能用于控温 (C) 只能用于测温(D) 控制搅拌器马达的功率 20. 2 分(8897)超级恒温水浴上的接触式水银温度计<导电表>的作用是:( ) (A) 既能测温, 又能控温(B) 只能控温 (C) 只能测温(D) 以上三种说法都不对 31. 2 分(8920)实验室里使用热电偶进行测温时, 为保证温度测定的可靠性, 措施之一是热电偶的冷端应置于:( ) (A) 阴凉干燥处(B) 水浴中 (C) 装满冰块的杜瓦瓶中(D) 冰和水共存的杜瓦瓶中 32. 2 分(8923)用全浸式温度计进行测温的实验中, 为校正测量误差, 措施之一是进行露茎校正, △T(露茎)=K2n[t(观)-t(环)], 式中n是露茎高度, 它是指露于被测物之外的:( ) (A) 厘米表示的水银柱高度(B) 以温度差值表示的水银柱高度 (C) 毫米表示的水银柱高度(D) 环境温度的读数 16. 2 分(8893)已知贝克曼温度计O 到断点B 的温度差值是7.3℃, 现要使贝克曼温度计刻度“3”处相当于室温28℃, 问要在水中拍断B点的水温是:( ) (A) 31℃(B) 32.3℃(C) 35.3℃(D) 38.3℃ 22. 2 分(8899)用一支规格为0─5°变化范围的Beckman温度计,来测定18℃附近的温度, 为了使18℃时Beckman温度计的水银柱指示刻度为4℃左右, 则用来调节此Beckman温度计的水的温度最好是:( ) (A) 18 ℃(B) 20 ℃ (C) 22 ℃(D) 24 ℃ 17. 2 分(8894)贝克曼温度计是用来:( ) (A) 测定绝对温度(B) 测定相对温度 (C) 用于控制恒温槽温度(D) 测定5℃以内的温度差 5. 1 分(8874)下述四种电池(或仪器)中,哪一种是不能用作直流电源的:( ) (A) 蓄电池(B) 干电池(C) 标准电池(D) 直流稳压电源 30. 1 分(8907)物理化学实验中, 下列哪种电池不能被用作电源? ( ) (A) 空气甲电池(B) 干电池 (C) 铅蓄电池(D) 标准电池 23. 2 分(8900)实验室中,某仪器电源插头有三只脚, 则该仪器所使用的交流电源为:( ) 1

物化实验报告:燃烧热的测定_苯甲酸_萘

华南师范大学实验报告 课程名称 物理化学实验 实验项目 燃烧热的测定 【实验目的】 ①明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。 ②掌握量热技术的基本原理,学会测定奈的燃烧热。 ③了解氧弹卡计主要部件的作用,掌握氧弹量热计的实验技术。 ④学会雷诺图解法校正温度改变值。 【实验原理】 燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(O v ),恒容燃烧热这个过程的内能变化(ΔU )。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p ),恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化(ΔH )。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式: ?c H m = Q p =Q v +Δn RT (1) 本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质(本实验用水)的温度升高。 氧弹是一个特制的不锈钢容器(如图)为了保证化妆品在若完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气(或者其他氧化剂),还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水,而几乎不与周围环境发生热交换。 但是,热量的散失仍然无法完全避免,这可以是同于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高,也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量,而必须经过作图法进行校正。 放出热(样品+点火丝)=吸收热 (水、氧弹、量热计、温度计) 量热原理—能量守恒定律 在盛有定水的容器中,样品物质的量为n 摩尔,放入密闭氧弹充氧,使样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器各部件,引起温度上升。设系统(包括内水桶,氧弹本身、测温器件、搅拌器和水)的总热容为C (通常称为仪器的水当量,即量热计及水每升高1K 所需吸收的热量),假设系统与环境之间没有热交换,燃烧前、后的温度分别为T 1、T 2,则此样品的恒容摩尔燃烧热为: n T T C Q m V ) (12,-- = (2) 式中,Qvm 为样品的恒容摩尔燃烧热(J·mol -1);n 为样品的摩尔数(mol);C 为仪器的总热容(J·K -1或J / oC)。上述公式是最理想、最简单的情况。

物理化学试验-华南理工大学

物理化学实验Ⅰ 课程名称:物理化学实验Ⅰ 英文名称:Experiments in Physical Chemistry 课程代码:147012 学分:0.5 课程总学时:16 实验学时:16 (其中,上机学时:0) 课程性质:?必修□选修 是否独立设课:?是□否 课程类别:?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验:?是□否 面向专业:高分子材料科学与工程、材料科学与工程(无机非金属材料科学与工程、材料化学) 先修课程:物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人:课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务: 该课程是本专业的一门重要的基础课程,物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习,使学生达到以下三方面的训练: (1)通过实验加深学生对物理化学原理的认识,培养学生理论联系实际的能力; (2)使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术,提高学生的实验操作能力和独立工作能力; (3)培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力,使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求: 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中,应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容: (1)热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。

华师2013级第二学期物化期末试题(记忆版)

一、选择题15*2 (基本都是指导自测题+往年试卷的选择题。。。。) 二、填空题 1. 碰撞理论中对指数因子、指前因素和阈能都做出了解释,其中指前因素A指的是_____________ ;指数项是_____________ (2分) 2. 催化剂加快反应速率的本质_____________ ; 3. 胶体胶粒移动产生的电势是__________;胶体介质流动产生的电势是____________;(大概)(各2分) 4 固液接触角cosθ=();(2分) 5. 设计电池Mg + O2 + H2O == Mg (OH)2 ________________________ ; 6. 一定温度下某反应C n++B m-A n++D当在系统在加入某电解质增强离子强度时,则k1_______ ;k-1______ ;(增大、减小或不变) 三、简答题(四选三) 1. 在光透过溶胶的方向观察到橙红色,光垂直方向观察到淡蓝色? 2砷酸溶液中通入H2S制备As2S3溶胶,所形成的胶团结构式?下列电解质中聚沉能力大小比较:稀HCl、NaCl、MgS04、MgCl2 3.有机物暴沸现象的原因及解决方法? 因液体沸腾产生气相,开始时产生气泡,气泡逸出除需克服外压外,还需克服附加压力,气泡越小,附加压力越大,所以对正常平液面已达气液平衡时,微小气泡内气液相仍未平衡,需提高温度才达到平衡,这时是非平衡态,一旦沸腾,很容易爆沸。为此可加入沸石,内有气孔,作为气相中心,可减少过热现象。 4.光化学和热化学的区别 四、计算题 1. 将反应PbO2(s) + Pb(s) + 2H2SO4(a) ═ 2PbSO4(s) + 2H2O(l)设计在电池中进行, 已知298.2 K时该电池的电动势E=1.9188 V, E =2.041 V, (1)写出该电池的表示式和电极反应; (2)计算H2SO4的平均离子活度; (3)计算该电池反应的△G; (4)计算该电池反应的K 。 解(1)电池的表示式为

物化的实验报告燃烧热的测定

华南师范大学实验报告 一、实验目的 1、明确燃烧热的定义,了解定压燃烧热与定容燃烧热的差别。 2、掌握量热技术的基本原理;学会测定萘的燃烧热 3、了解氧弹量热计的主要组成及作用,掌握氧弹量热计的操作技术。 4、学会雷诺图解法校正温度改变值。 二、 实验原理 通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高,测量介质在燃烧前后温度的变化值T ?,就能计算出该样品的燃烧热。 ()p V Q Q RT n g =+? (1) ()V W W Q Q C W C M +=+样品 21总铁丝铁丝水水(T -T ) (2) 用已知燃烧热的物质(本实验用苯甲酸)放在量热计中燃烧,测其始末温度,求出T ?。 便可据上式求出K ,再用求得的K 值作为已知数求出待测物(萘)的燃烧热。 三、仪器和试剂 1.仪器 SHR-15氧弹量热计1台;贝克曼温度计;压片机 2台;充氧器1台;氧气钢瓶1个;1/10℃温度计;万能电表一个;天平 2.试剂 铁丝;苯甲酸(AR);萘(AR );氧气 四、实验步骤 1、测定氧氮卡计和水的总热容量 (1)样品压片:压片前先检查压片用钢模,若发现钢模有铁锈油污或尘土等,必须擦净后,才能进行压片,用天平称取约0.8g 苯甲酸,再用分析天平准确称取一根铁丝质量,从模具的上面倒入己称好的苯甲酸样品,徐徐旋紧 压片机的螺杆,直到将样品压成片状为止。抽出模底的托板,再继续向下压,使模底和样品一起脱落,然后在分析天平上准确称重。 分别准确称量记录好数据,即可供燃烧热测定用。 (2)装置氧弹、充氧气:拧开氧弹盖,将氧弹内壁擦净,特别是电极下端的不锈钢接线柱更应擦十净,将点火丝的两端分别绑紧在氧弹中的两根电极上,选紧氧弹盖,用万用表欧姆档检查两电极是否通路,使用高压钢瓶时必须严格遵守操作规则。将氧弹放在充氧仪台架上,拉动板乎充入氧气。 (3)燃烧温度的测定:将充好氧气后,再用万用表检查两电极间是否通路,若通路将氧弹放入量热计内简。用量筒称3L 自来水,倒入水桶内,装好搅拌轴,盖好盖子,将贝克曼温度计探头插入水中,此时用普通温度计读出水外筒水温和水桶内的水温。接好电极,盖上盖了,打开搅拌开关。待温度温度稳定上升后,每个半分钟读取贝克曼温度计一次,连续记

大学物理化学实验汇总

实验一 电导的测定及其应用 一、实验目的 1、 测量氯化钾水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、 用电导率测量醋酸在水溶液中的解平衡常数。 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、根据电导公式:G=kA/l 式中k 为该电解质溶液目的电导率,其中 l/A 称为电导池常数,由于l 与A 不易精确测量,因此,试验中就是用一种已知电导率的溶液求出电导池常数k cell ,然后把欲测的溶液放入该电导池测出其电导值,再根据公式G=kA/l 求出摩尔电导率 , k 与 的关系为: 2、 总就是随着溶液的浓度的降低而增大的, 对于强电解质系 对于特定的电解质与溶剂来说,在一定温度下,A 就是一个常数,所以将 作图得到一 条直线,将所得的直线推至c=0可求得A m ∞。 3、对于弱电解质,其 无法用 ,由离子独立运动定律: 求得,其中 A m ∞+ 与A m ∞-分别表示正、负离子的无限稀摩尔电导率,它与温度及离子的本性有关。在无限稀的弱电解质中: 以cAm 对 作图,根据其斜率求出K 、、 三、实验仪器及试剂 仪器:梅特勒326电导仪1台,量杯50ml 2只 ,移液管125ml 9只,洗瓶1只 ,洗耳球1只。 试剂:10、00mol/m3 KCl 溶液, 100、0 mol/m3HAC 溶液 , 电导水。 四、实验步骤 1、 打开电导率仪器开关,预热5分钟。 2、 KCl 溶液电导率的测定: (1) 用移液管准确移取25ml 10、00mol/m3的KCl 溶液,置于洁净、干燥的量杯中,测定器电 导率3次,取其平均值。 (2) 再用移液管准确量取25、00ml 电导水,置于上述量杯中,搅拌均匀后,测定器电导率3 次,取其平均值。 m c κ = Λ m m,+ m, νν+--∞ ∞ ∞ =+ΛΛΛ m Λ m Λ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m m = α∞ΛΛ() 2 m m m m 2 m m m m 1c c c K c c ∞∞ ∞∞?? ??-?=-=ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ

华师物化实验报告 双液系气-液平衡相图的绘制

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 课程名称 实验项目 双液系气-液平衡相图的绘制 实验类型 □验证 □设计 ■综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分 一、 实验目的 1. 掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。 2. 绘制异乙醇-乙酸乙酯双液系的沸点—组成图,确定其恒沸组成及恒沸温度。 3. 了解阿贝折射仪的构造原理,掌握阿贝折射计的原理及使用方法。 二、 实验原理 两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。 对于二组分体系,常常保持一个变量为常量,而得到立体图形的平面截面图。这种平 面图可以有三种:p-x 图,T-x 图,T-p 图。常用的是前两种。在平面图上,f *=3-φ ,f * max =2,同时共存的相数φmax =3。 单组分的液体在一定外压下,它的沸点是一定值,把两种完全互溶的挥发性液体(组分A 和B )互相混合后,在某一定温度下,平衡共存的气液两相的组成,通常并不相同,因此如果在恒压下将溶液蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的折射率,就能找出平衡时气液两相的成分,并绘出沸点—组成(T —x )图线,在常温下,两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系称之为完全互溶双液系。完全互溶双液系在恒定压力下的沸点—组成图可分为三类: (1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(a)所示。 (2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1 (b)所示。 (3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇—水体系,如图1(c)所示。 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o C t / o C x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c) x ' x '

物化实验燃烧热的测定

物化实验燃烧热的测定 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

实验2 燃烧热的测定 实验日期:2012-4-14;提交报告日期:2012-4-27; 带实验的助教姓名:陈双龙 1 引言(简明的实验目的/原理) 实验目的 1 2熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法。 3 4明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。 5 6掌握温差测量的实验原理和技术。 7 8学会用雷诺图解法校正温度改变值。 实验原理 在指定温度及一定压力下,1mol物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物 质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△ c H m 。通常,完全燃烧是指C→CO 2 (g),H 2 →H 2O(l),S→SO 2 (g),而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述 条件下△H=Q p ,因此△ c H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p 。 在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行), 这样直接测得的是反应的恒容热效应Q v (即燃烧反应的△ c U m )。若反应系统中 的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p 和Q v 的关系为

p V Q Q nRT =+? (1) 式中:T ——反应温度,K ;△n ——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差;R ——摩尔气体常数。 通过实验测得Q v 值,根据上式就可计算出Q p ,即燃烧热的值。 测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。 弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及周围的介质和量热计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。 V V V r m Q K T Q m Q m M ??=??--棉线棉线点火丝点火丝 (2) 式中:m ——为待测物的质量,kg ;r M ——为待测物的摩尔质量,kg ·mol -1 ;K ——仪器常数,kJ ·℃-1 ;T ?——样品燃烧前后量热计温度的变化值; V Q 棉线,V Q 点火丝——分别为棉线和点火丝的恒容燃烧热(-16736和- 3243kJ ·kg )m 棉线,m 点火丝——分别为棉线和点火丝的质量,kg 。 先燃烧已知燃烧热的物质(如苯甲酸),标定仪器常数K ,再燃烧未知物质,便可由上式计算出未知物的恒容摩尔燃烧热,再根据(1)式计算出摩尔燃烧热。

凝固点-物化实验报告

实验7 凝固点降低法测定摩尔质量 姓名:憨家豪;学号:2012012026;班级:材23班;同组实验人员:赵晓慧 实验日期:2014-3-8;提交报告日期:2014-3-15 带实验的助教姓名:袁斌 1. 引言 1.1 实验目的 1.用凝固点降低法测定尿素的摩尔质量。 2.学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正。 3.通过本实验加深对稀溶液依数性的认识。 1.2 实验原理 稀溶液具有依数性,凝固点降低是依数性的一种表现,它与溶液质量摩尔浓度的关系为: *×f f f f B T T T K b ?=-= 式中:f T ?为凝固点降低值,* f T 、f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点,B b 为溶液质量摩尔浓度,f K 为凝固点降低常数,它只与所用溶剂的特性有关。如果稀溶液是由质量为B m 的溶质溶于质量为A m 的溶剂中而构成,则上式可写为: 1000× ×B f f A m T K M m ?= 即 310B f f A m M K T m =? 式中: f K 为溶剂的凝固点降低常数(单位为K ·kg ·mol -1 );M 为溶质的摩尔质量(单位为g ·mol -1 )。 如果已知溶液的f K 值,则可通过实验测出溶液的凝固点降低值 f T ?,利用上式即可求出溶质的摩尔质量。 常用溶剂的f K 值见下表1。 表1 常用溶剂的f K 值

实验中,要测量溶剂和溶液的凝固点之差。对于纯溶剂如图1所示,将溶剂逐渐降低至过冷(由于新相形成需要一定的能量,故结晶并不析出),温度降低至一定值时出现结晶,当晶体生成时,放出的热量使体系温度回升,而后温度保持相对恒定。对于纯溶剂来说,在一定压力下,凝固点是固定不变的,直到全部液体凝固成固体后才会下降。相对恒定的温度即为凝固点。 对于溶液来说,除温度外还有溶液浓度的影响。当溶液温度回升后,由于不断析出溶剂晶体,所以溶液的浓度逐渐增大,凝固点会逐渐降低。因此,凝固点不是一个恒定的值。如把回升的最高点温度作为凝固点,这时由于已有溶剂晶体析出,所以溶液浓度已不是起始浓度,而大于起始浓度,这时的凝固点不是原浓度溶液的凝固点。要精确测量,应测出步冷曲线,按图1(b )所示方法,外推至f T 校正。 图1 溶剂和溶液的步冷曲线 2. 实验操作 2.1 实验用品、仪器型号及测试装置示意图 SWC-IID 精密数字温度温差仪、冷阱、大试管、移液管(25 mL )、85-2型恒温磁力搅拌器、DC-2010节能型智能恒温槽、分析天平。 去离子水,尿素(分析纯)。 测试装置示意图(如下)

大学物理化学实验思考题答案总结

蔗糖水解速率常数的测定 1.蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关? 答:主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。 2.在测量蔗糖转化速率常数时,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好? 答:选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液,为了提高准确度,降低读数的相对误差,应选用较长的旋光管。根据公式(a)=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下,L越长,a越大,则a的相对测量误差越小。 3.如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算? 答:α0=〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100 α∞=〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100 式中:[α蔗糖]Dt℃,[α葡萄糖]Dt℃,[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度,L(用dm表示)为旋光管的长度,[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度,[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t=20℃L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则: α0=66.6×2×10/100=13.32° α∞=×2×10/100×(52.2-91.9)=-3.94° 4.试估计本实验的误差,怎样减少误差? 答:本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时,尤其在测定旋光度时,温度已不再是测量温度,可以改用带有恒温实施的旋光仪,保证实验在恒温下进行,在本实验条件下,测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差,调节明暗度判断终点的误差,移取反应物时的体积误差,计时误差等等,这些都由主观因素决定,可通过认真预习实验,实验过程中严格进行操作来避免。 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 电导的测定及其应用 1、本实验为何要测水的电导率? 答:因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导,故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水,称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。 2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么?为什么?

实验讲义燃烧热的测定

实验一燃烧热的测定 一、目的要求 1.掌握氧弹式量热计的原理、构造及使用方法; 2.了解微机氧弹式量热计系统对燃烧热测定的应用。 二、实验原理 燃烧热是指1摩尔物质等温、等压下与氧完全燃烧时的焓变,是热化学中重要的基本数据。本实验采用的氧弹式量热计是一种恒温夹套式量热计,在热化学、生物化学以及工业部门中用得很多。它测定的是恒容燃烧热。 对于有固定化学组成的纯化学试剂:(1)固体样品如奈、硫;(2)液体样品如乙醇、环己烷,可以准确写出它们的化学反应方程式,通过下列关系式求出常用的恒压燃烧热,最终得到它们的反应焓变ΔC H m。 =+ B(g)RT (1-1) 对于化学组成不固定的物质,有化学组分相同,但化学组成不一样,例如甘蔗由于压榨的工艺不同,虽然都是甘蔗渣,但它们的含水量、糖分等可能不同;有的化学组成也不同,例如不同号的柴油,由于提炼分馏时的温度不同,不但它们的化学成分不同,化学组成也不同,对这类物质只能测定恒容燃烧热,并且只能在具体的物质间进行比较,反过来研究工艺等类的问题,这类燃烧热的结果,在实践中经常用到,也是一种研究工作的方法之一。 测量燃烧热的原理是能量守恒定律,一定量待测物质在氧弹中完全燃烧,放出的热量使量热计本身及氧弹周围介质(本实验用水)温度升高,测量介质燃烧前后温度的变化值ΔT,就可以算出样品的恒容燃烧热Qv —(m/M)=(VρC水+C卡)ΔT-l (1-2) 式中:m是样品的质量(g),M是待测物质的分子量,是待测物质的恒容摩尔燃烧热(J/mol),V是测定时倒入内桶中水的体积(mL),ρ是水的密度,C水是水的热容, l是点火铁丝实际消耗长度(其燃烧值为cm),C卡是量热计的热容,表示量热计本身温度每升高一度所需吸收的热量,可用已知燃烧热的标准物质来标定。如苯甲酸,它的恒容燃烧热Q v=-26460J/g。 本实验的关键是首先样品必须完全燃烧,所以氧弹中须充高压氧气。其次必须使燃烧尽可能在接近绝热的条件下进行。但是系统与周围环境发生热交换仍无法完全避免,因此燃烧

华师分析实验实验报告答案

xx分析实验报告答案 实验一: 1.固定质量称量法和递减称量法各有何优缺点?在什么情况下选用这两种方法?答: 固定称量法优点: 适于称量不易吸湿、在空气中稳定,且呈粉末状或小颗粒状的样品,此称量法更直接。 缺点: 不适用于块状物质的称量,且不易控制指定质量试样的量。 递减称量法优点: 适用于易吸水,易氧化,易与CO?反应及易挥发的样品。 缺点: 步骤较多,较繁琐 2在递减称量过程中,若称量瓶内的试样吸湿,对测定会造成什么误差?若试样倾入烧杯内再吸湿,对称量结果是否有影响?为什么? 答: 若称量瓶内的试样吸湿,则会使测定结果偏低,因为在称量过程中,是由两次称量之差求得的,若在称量瓶内试样吸湿了,就会是差值减小。 若试样倾入烧杯内再吸湿,则对称量结果没有影响。 2.递减称量法称量过程中能否用小勺取样,为什么? 答: 不能,因为用小勺取样会使小勺中沾上部分试样,造成误差。

实验二: 1.配制NaOH溶液时,应选用何种天平称取试剂?为什么? 答: 应选用托盘天平,因为这只是粗称,不需要用精密仪器。 2.在滴定分析中,滴定管、移液管为什么要用操作溶液润洗几次?滴定使用的锥形瓶是否也需要用操作溶液润洗?为什么? 答: (1)在滴定分析中,滴定管、移液管,若不用操作溶液润洗,将会稀释滴定时的标准溶液,使滴定结果偏低。 (2)滴定使用的锥形瓶不需要用操作溶液润洗,否则会使滴定结果偏高。 3.HCl与NaOH溶液定量反应后,生成氯化钠和水,为什么用HCl滴定NaOH溶液时采用甲基橙做指示剂,而用NaOH滴定HCl溶液时采用酚酞做指示剂? 答: 用HCl滴定NaOH溶液时,甲基橙【突变范围ph=3.1(红)~4.1(黄)】先加入装有NaOH溶液的锥形瓶中时呈黄色,当达到化学计量点时,溶液呈橙色,若用酚酞【突变范围ph=8.0(无色)~9.6(红)】则无明显的颜色变化,。 用NaOH滴定HCl溶液时,酚酞加入装有HCl溶液的锥形瓶中时呈无色,当达到化学计量点时,变成红色。若用甲基橙,当达到化学计量点时,ph=7.0,在此之前溶液早已变成橙色,故无法控制滴定量。 实验三: 1.盛放邻苯二甲酸氢钾的锥形瓶是否需要干燥?加入溶解的水量是否需要准确?为什么? 答:

华师物化实验报告 溶解热的测定(优选.)

最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰,手留余香。 华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目溶解热的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。 2、复习和掌握常用的量热技术与测温方法。 3、由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。 二、实验原理 溶解热,即为一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外,还与体系所处的温度及压力有关。溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。 积分溶解热即在等温等压条件下,1mol溶质溶解在一定量的溶剂中形成某指定浓度的溶液时的焓变。也即为此溶解过程的热效应。它是溶液组成的函数,若形成溶液的浓度趋近于零,积分溶解热也趋近于一定值,称为无限稀释积分溶解热。积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和,可由实验直接测定。 微分溶解热即在等温等压下,在大量给定浓度的溶液里加入一摩尔溶质时所产生的热效应,它可表示为(ЭΔsolH/ЭnB)T、P、nA ,因溶液的量很大,所以尽管加入一摩尔溶质,浓度仍可视为不变。微分热难以直接测量,但可通过实验,用间接的方法求得。 溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行,它是在绝热恒压不作非体积功的条件下,通过测定量热系统的温度变化,而推算出该系统在等温等压下的热效应。 本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时,可设计以下途径完成:

物化实验燃烧热的测定

实验2 燃烧热的测定 实验日期:2012-4-14;提交报告日期:2012-4-27; 带实验的助教姓名:陈双龙 1引言(简明的实验目的/原理) 实验目的 1 2熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法。 3 4明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。 5 6掌握温差测量的实验原理和技术。 7 8学会用雷诺图解法校正温度改变值。 实验原理 在指定温度及一定压力下,1mol物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△c H m。通常,完全燃烧是指C→CO2(g),H2→H2O(l),S→SO2(g),而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H=Q p,因此△c H m也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p。 在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q v(即燃烧反应的△c U m)。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p和Q v的关系为

p V Q Q nRT =+? (1) 式中:T ——反应温度,K ;△n ——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差;R ——摩尔气体常数。 通过实验测得Q v 值,根据上式就可计算出Q p ,即燃烧热的值。 测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。 弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及周围的介质和量热计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。 V V V r m Q K T Q m Q m M ??=??--棉线棉线点火丝点火丝 (2) 式中:m ——为待测物的质量,kg ;r M ——为待测物的摩尔质量,k g ·mol -1 ;K ——仪器常数,k J ·℃ -1 ;T ?——样品燃烧前后量热计温度的变化值;V Q 棉线,V Q 点火丝——分别 为棉线和点火丝的恒容燃烧热(-16736和-3243k J ·kg )m 棉线,m 点火丝——分别为棉线和点火丝的质量,kg 。 先燃烧已知燃烧热的物质(如苯甲酸),标定仪器常数K ,再燃烧未知物质,便可由上式计算出未知物的恒容摩尔燃烧热,再根据(1)式计算出摩尔燃烧热。 2 实验操作

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