物理化学-15－物理化学实验答案-考研试题文档资料系列.doc

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1、第十五章 物理化学实验 答案第十五章 物理化学实验 答案一、选择题 ( 共57题 )1. 1 分 (8401) (B) 2. 2 分 (8408) (C) 3. 2 分 (8409) (D) 4. 2 分 (8414) (C) 5. 2 分 (8415) (D) 6. 2 分 (8416) (C) 7. 1 分 (8453) (D) 8. 1 分 (8454) (D) 9. 1 分 (8455) (C) 10. 1 分 (8456) (A) 11. 2 分 (8457) (B) 12. 2 分 (8458) (D) 13. 2 分 (8461) (D) 14. 2 分 (8462) (B) 1

2、5. 2 分 (8463) (B) 16. 2 分 (8464) (A) 17. 2 分 (8465) (B) 18. 1 分 (8501) (B) 19. 2 分 (8505) (D) 20. 2 分 (8506) (B) 21. 2 分 (8507) (B) 22. 2 分 (8508) (D) 23. 2 分 (8509) (C) 24. 2 分 (8542) (C) 25. 2 分 (8543) (B) 26. 2 分 (8544) (C) 27. 5 分 (8553) 答 Rx = R3(R1/R2) （如图） 28. 2 分 (8554) (A) 29. 1 分 (8556) (B

3、) 30. 1 分 (8557) (B) 31. 2 分 (8558) (D) 32. 1 分 (8604) (C) 33. 2 分 (8611) (D) 34. 1 分 (8613) (D) 35. 1 分 (8614) (C) 36. 2 分 (8615) (D) 37. 1 分 (8617) (A) 38. 1 分 (8622) (C) 39. 2 分 (8624) (C) 40. 2 分 (8625) (C) 41. 2 分 (8626) (A) 42. 1 分 (8627) (C) 43. 2 分 (8628) (B) 44. 2 分 (8629) (C) 45. 2 分 (8630

4、) (A) 46. 1 分 (8631) (B) 47. 1 分 (8652) (C) 48. 2 分 (8654) (B) 49. 2 分 (8655) (B) 50. 2 分 (8704) (B) 51. 2 分 (8709) (C) 52. 2 分 (8710) (C) 53. 2 分 (8711) (A) 54. 2 分 (8712) (C) 55. 2 分 (8713) (A) 56. 2 分 (8714) (D) 57. 1 分 (8715) (A) 二、填空题 ( 共19题 )1. 5 分 (8403) 答 在相同测定条件下，使量热计仪器本身升高 1 度的热量，可使同样升高 1

5、度 的水的质量称为量热计的水当量。 (3分) 电热法（测得电热器的电压，电流、通电时间）或测量已知燃烧热的标准样品 （一般为苯甲酸）在量热计中燃烧得到的温差。 (2分) 2. 5 分 (8404) 答 校正由于测定体系绝热不完全而产生热漏造成的 T 的偏差。表示 B 点纵坐标值和 A 点纵坐标值的差值的线段的中点的水平线与 AB 线的交点。或表示 B 点横坐标值和 A 点横坐标值的差值的线段的中点的垂直线与 AB 线的交点，或 COB与 AOD 的面积相等。 3. 5 分 (8410) 答 (1) 卡计水当量 (1分) (2) 恒容燃烧热 (2分) (3) 贝克曼温度计 (1分) (4) 雷诺

6、图 (1分) 8411 答 (1) DmixHm(0.068450)228.1314.193/1.30111.4378 J (4分) (2) nA0.01220 mol, nB0.009624 mol (2分) x0.009624/(0.009624+0.01220)0.4410 (2分) DmixHm 1.4378/0.02182465.88 Jmol-1 (2分) 4. 5 分 (8459) 答 (1) DVapHm在实验温度范围内为常数。 (1分) (2) 气液两相平衡时 Vm(g)Vm(l)Vm(g) (1分) (3) 气相为理想气体。 (1分) (4) 空气排尽。 (1分) (5)

7、越低。 (1分) 5. 5 分 (8460) 答 静态法 (2分) 动态法 (2分) 饱和气流法 (1分) 6. 2 分 (8503) 答 如图 : 7. 5 分 (8504) 答 (1) 阿贝折光仪 (1分) (2) 折光率 (1分) (3) 露茎校正 (1分) (4) 大气压力校正 (2分) 8. 5 分 (8552) 答 惠斯顿交流电桥； (1分) Kcell = l/A； (2分) 由交流电桥测已知电导率溶液的电阻得 R，1/R = k/Kcell (2分) 9. 2 分 (8555) 答 频率；交流；铂黑 10. 5 分 (8560) 答 希托夫法 (1分) 界面移动法 (2分) 电

8、动势法 (2分) 11. 2 分 (8561) 答 电解质数量 12. 2 分 (8562) 答 移动速率(或淌度) 13. 2 分 (8607) 答 检流计光点总往一边偏转，找不到平衡点。 标准化时标准电池或工作电池之一，其正负极接反；测定时测定电池或工作电池 之一，其正负极接反。 14. 2 分 (8608) 答 饱和甘汞电极；玻璃电极；标准缓冲溶液 15. 2 分 (8609) 答 极化现象产生；测定电池体系离开平衡状态，测得的电动势值不正确。 16. 2 分 (8610) 答 正负离子迁移数相近 t+ t- KCl，KNO3 或 NH4NO3 溶液 17. 5 分 (8651) 答 电

9、阻超电势，浓差超电势和活化超电势。 测定电极，参比电极和辅助电极。 18. 2 分 (8703) 答 除浓度外，其它条件一定时，使反应物 A B，测定对 B 之反应级数； 孤立法（隔离法） 19. 2 分 (8707) 答 a t= A1ct + (A2+ A3)(c0 - ct) ct = a t- (A2+ A3)c0 / (A1- A2- A3) 三、问答题 ( 共24题 )1. 5 分 (8402) 答 希望产物 H2O 尽快凝聚为液态水。 2. 10 分 (8405) 答 仪器：氧弹燃烧热测定仪一套 步骤：(1) 水当量的测量； (2) 空白滤纸的热能测定； (3) 牛奶样品用滤纸吸

10、取烘干称重进行测量。 3. 5 分 (8406) 答 如下图, 由晶体管稳压器 P 输出的直流电经滑线电阻 R 加在电加热器 H 上, (R 用来调节电流强度),加热器 H 的电流和电压分别由电流表 A、电压表 E 测量。当开关 K 倒向接点 2 时, 电流在滑线电阻 R 上放电, 使得在电加热前整个电学系统处于较稳定的状态, 正式加热时, K 倒向 1,在 H 上 稳定地放电。设通电时间为 t, 则根据焦尔定律计算产生的热量 : Q电= I E t 能当量 : c = Q电/T电 4. 10 分 (8412) 答 实验方法: 将该固体放在密闭容器中, 将容器抽成真空, 置于电炉上加热, 测定

11、不同温度下的平衡分解压。 (3分) 平衡时: DGDG$RTlnQp0 (2分) DG$R T ln Kp= DH$TDS$ (1分) Kp值即相当于此固体分解压: lnKpDH$/(RT)DS$/R (2分) 以 ln Kp对 1/T 作图, 得一直线, 从斜率求出 DH$ (1分) 在直线上找一点, 代入上式, 求出 DS$。 (1分) 5. 10 分 (8413) 答 (1)玻璃缸一个, 加热器一个(功率恰当), 水银温度计一根( 50以下, 1/10刻度精 度), 水银导电表(至少 50以下)一个, 搅拌器一个, 继电器一个, 调压变压器(功率与加 热器相当)一个。 (2.5分) (2

12、)搅拌器与加热器靠近, 以迅速传递热量使浴槽温度均匀。温度计与水银导电表 靠近并尽量放置在恒温槽要使用的区间周围, 以便使用区间的恒温温度控制好。部件的 安放要注意恒温槽的横截面, 亦要注意深度。 (2.5分) (3)0.060/6010.010001.04.184 42 W 。加热器功率为 42 W与散热速率 匹配。 (2.5分) (4)需在恒温槽内放置金属(传热好)蛇形管, 管内通温度较低的冷却水, 冷却水带走 的热量要比室温传给恒温槽的热量多, 再用小功率的加热器由水银导电表及继电器控温, 以达到低于室温的恒温。 (2.5分) 6. 5 分 (8451) 答 (1) 可选作溶剂的有苯、环

13、己烷、四氯化碳。 (1.5分) (2) 其中最佳的是环己烷（因为它毒性相对最小，与溶质的密 度相差最大）。 (1.5分) (3) 选择溶剂密度应考虑的因素为： (a) 必须是非极性的, (b) 与溶质的性质如密度等相差越大越好，这样不同浓度溶液测量数据的差别大， 测定相对误差小 。 (c) 溶剂稳定，毒性小，挥发性小，便于操作。 (2分) 7. 10 分 (8452) 答 可用凝固点降低测相对分子质量(或摩尔质量)的方法。 公式： MB= KfWB/TfWA 计算 MB (4分) 需知道环己烷的凝固点降低常数 Kf，测纯环己烷的凝固点 (T1) 和已知溶剂质量WA和溶质质量 WB的溶液的凝固点

14、 (T2)。若 MB算得为 146 则为单体存在，若为 292，则为二聚体存在，若在 146 - 292 之间则为两者平衡存在。 (6分) 8. 10 分 (8502) 答 装置：(A) 浴的搅拌；(B) 溶液的搅拌；(C) 大烧杯 (3000 ml)；(D) 外管 (E) 内管；(F) 100的温度计，校准至 1/10 ；(G) 冰浴 步骤：(A) 配好不同含量 A 的混合物； (B) 对每一混合物测定温度时间曲线。 测凝固点装置图如下 : 9. 10 分 (8551) 答 测定线路：（如图） (3分) 原理： 1/R = k /Kcell， 得 k m= k/c 作图 m对 得截距 a =

15、 斜率为 -A (4分) 步骤：(1) 测 Kcell (2) 测 R (3分) 10. 5 分 (8559) 答 测电解质溶液电导时，为了减小电流密度及电极过程活化能, 从而减小极化, 而采用铂黑电极 。 (3分) 测蒸馏水电导时,为了避免铂黑电极表面吸附的离子或杂质溶入, 改变电导, 而用光亮铂电极 。 (2分) 11. 5 分 (8563) 答 因为CdCl2溶液折射呈紫色 (2分) Cd2+的移动速率小于H+ 的移动速率, 界面清晰。 (3分) 12. 2 分 (8602) 答 (A) 13. 2 分 (8603) 答 琼脂是一种凝胶，它具有一定形状，可包大量溶液，不影响导电性。 14

16、. 5 分 (8605) 答 补偿法测电动势的常规接线，但把“未知”接上 A，B，然后在标准化以后，把该数调到 0.1254 V。 15. 10 分 (8619) 答 标准化操作这一步的作用：利用标准电池 Es与Ew对消，标定电阻丝 AB 上的 单位长度的电位降，从而测定未知电池的电动势 Ex 。 精确测定 Ex要注意： (1) 经常标准化操作； (2) 接触电键接触时间要短， 使电池尽量少极化。 (各5分) 16. 5 分 (8621) 答 (1) 如电位差计的精确度为 Ex，测量回路总电阻为 R0，则选用检流计的电流 检测灵敏度应为 Ex/R0，R0应略大于临界电阻 RC， 如 R0= (

17、1.11.2)RC (3分) (2) 检流计应选择合适的阻尼状态下工作 (2分) 17. 5 分 (8623) 答 (1) 设计电池 Ag - AgCl(s)HCl(aq)H2(Pt) (1.5分) (2) 压力 p 一定时，测该电池于某温度下的电动势 E 和电池的温度系数 (E/T)p 可得电池的反应焓变值 H = -zFE + zFT(E/T)p 此H 即为该反应不在电池中进行时，反应的等压热效应。 (1.5分) (3) 因为反应不论是否在电池中进行，其初、终态相同，利用状态函数的性质 H（电池中）H（烧杯中），在等 T ，等 p，Wf = 0 时，H = Qp (2分) 18. 5 分

18、(8632) 答 在电池电动势测定等实验中用过标准电池。 (2分) 在实验中用于标定工作电流, 是提供标准电位差的。 (3分) 19. 5 分 (8633) 答 (5分) 20. 10 分 (8653)答 鲁金毛细管的作用是消除电阻超电势； (2分) 三个电极（待测电极，辅助电极，参比电极）， (3分) 辅助电极与待测电极，改变电路中电阻，控制待测电极的电流密度， 得到不同的超电势； 参比电极与待测电极用对消法测定待测电极的电位。 (5分) 21. 10 分 (8702) 答 (a) Ka= H+HCOO-/HCOOH , Br2的分析总浓度 Br2a = Br2+Br Kt= Br/Br-B

19、r2 则 -dBr2/dt = k1HCOO-Br2 = k1(KaHCOOHBr2a)/H+(1+KtBr-) (6分) (b) 保持 H+ 一定（缓冲溶液或过量）及 Br- 一定（大大过量），使 -dBr2/dt = kHCOO-Br2 k = k1Ka/H+(1+KtBr-) (4分) 22. 10 分 (8705) 答 根据 Br2有色，可用分光光度计测不同时间之吸光度 (2分) 根据 CO2气体可测不同时间的气体量（压力一定时） (2分) 原理：g = -dBr2/dt = dCO2/2dt = kC2OaBr2b (2分) 使 C2O1 Br2 求 b (2分) 同理, 使 C2O2 Br2 用二次实验结果求 a (2分) 23. 5 分 (8706) 答 (1) 反应体系的该物理性质，反应物与产物对它的贡献有较大的差别 (2分) (2) 该物理性质具有加和性 (1.5分) (3) 反应体系中某组分的该物理性质的值与该组份的浓度有正比关系， 且不受其它组分（包括中间物）的干扰。 (1.5分) 24. 5 分 (8708) 答 n = pV/RT = 2.0410-3 mol (T = 298 K) (3分) c = 0.20 moldm-3 (2分) - 1363 -