浙江大学物理化学实验思考题答案

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后将进光棱镜盖扣紧;6)充分消除色散并通过旋转调节手轮使得目镜中观察到的明暗分界线恰好落在交叉线交叉点上后读数。

其它相关问题:

1.在乙醇-环己烷系统气-液平衡相图测定实验中,把乙醇加热到气液平衡后,测定气相组成时,经常会发现其折光率比实验室提供的折光率-组成工作曲线(表)中的最小值还小的现象。产生此现象的原因不可能是:( D ) A.恒温槽温度不准; B.试剂不纯;

C.折光率仪零点没校正好;

D.沸点仪没干燥好,残留少量乙醇-环己烷的混合物。

2. 在乙醇-环己烷系统气-液平衡相图测定实验中,把乙醇加热到气液平衡后,测 定气相组成时,经常会发现其折光率比实验室提供的折光率-组成工作曲线(表)中的最小值还小的现象。产生此现象的原因不可能是:( D ) A.恒温槽温度不准;B.试剂不纯;

C.折光率仪零点没校正好;D.沸点仪没干燥好,残留少量乙醇-环己烷的混合物。 3. 在乙醇-环己烷系统气-液平衡相图测定实验中,下列操作中哪一项是不必要的:( D )

A.测纯组分前沸点仪需吹干;B.测折光率取样要快速;

C.准确加入乙醇或环己烷量;D.同时读取沸点仪中主温度计和辅助温度计数据。 4.选用水蒸气蒸馏分离有机物时,要求被馏出的有机物: ( C ) A.饱和蒸气压比水小;B.饱和蒸气压比水大; C.在水中的溶解度小;D.在水中的溶解度大。

5.选用水蒸气蒸馏分离有机物时,要求被馏出的有机物: ( C ) A.饱和蒸气压比水小;B.饱和蒸气压比水大; C.在水中的溶解度小;D.在水中的溶解度大。

6.在完全互溶二组分气-液平衡相图中,混合物的沸点: ( D )

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A.应介于两个纯组分的沸点之间;B.会出现一个最大值; C.会出现一个最小值;D.不一定,都有可能。

7.在非电解质二组分气-液平衡相图的测定中,组成分析通常可以采用: ( A )

A.折射率法;B.电导法;C.热分析法;D.电动势法。

五、二组分简单共熔系统相图的绘制

1.金属熔融系统冷却时,冷却曲线为什么会出现转折点或水平线段?对于不同组成金属混合物的冷却曲线,其水平线段有和不同?为什么?

答.金属熔融系统在冷却过程中由于系统和环境之间的温差,系统向环境散热,系统降温。但系统温度降低的显热不足以弥补系统的热损失,系统温度以固定的或缓慢改变的速率逐渐降低,步冷曲线为直线或光滑曲线。而当系统降温至某一值、系统中有固态物质(单质或固溶体)凝固析出时,凝固过程放出的凝固热部分补偿、但尚不能完全补偿系统的热损失,系统降温速率发生突变,步冷曲线中出现转折点。若固态物质(单组分系统中析出单质、双组分系统中析出固态混合物等)凝固析出并且凝固过程中放出的凝固热恰好完全补偿系统的热损失,则系统温度保持不变,步冷曲线中出现水平线段。

2.用加热曲线是否也可以作相图?作相图还有哪些方法?

答.原则上也可以应用加热过程中加热曲线中的转折点、水平线段对应的温度值绘制相图。但相图表示系统处于热平衡状态时相变温度与组成之间的关系,同时也要求系统和环境之间处于热平衡或充分接近热平衡。但在加热升温过程中,难以保证系统和环境之间能够充分接近热平衡状态。因此,一般不用加热曲线而是应用冷却曲线绘制相图。

本实验中的相图绘制采用的是热分析法。热分析法中除了步冷曲线法外,还包括差热分析(DTA)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)、微分热重(DTG)、和控制转化速率分析(CRTA)等方法。

除了热分析法之外,对于其它一些系统,例如水盐系统,则采用溶解度法绘制相图

3.试用相律分析最低共熔点、熔点曲线及各区域的相数及自由度?

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答.本实验为一定压力下二组分简单共溶系统相图的绘制,相律:F=C-P+n=2-p+1=3-P。 最低共熔点处:P=3, F=0 熔点曲线上: P=2, F=1 液相单相区: P=1, F=2 固-液两相区: P=2, F=1 固-固两相区: P=2, F=1

4.含20%与80%Sn的两个样品的步冷曲线的第一个转折点温度哪个更明显?为什么?

答. 含20% Sn的样品的步冷曲线的第一个转折点温度处析出固态Pb,含80%Sn的样品的步冷曲线的第一个转折点温度处析出固态Sn(对应于实验指导书中的Pb-Sn系统)。查得Pb的凝固热为-23.2J/g,Sn的凝固热为-59.2J/g,单位质量的Sn凝固析出时放热更多,补偿系统热损失更多,降温速率改变更明显,因此含80%Sn样品的步冷曲线的第一个转折点更明显。

其它相关问题:

1.在二元合金相图绘制的实验中,与冷却曲线水平线段长度有关的叙述中,正确的是:( A )

A.低共熔物越多,共熔物中熔化焓较大的锡含量越高,水平线段越长; B.混合物的熔点越高,水平线段越长; C.冷却炉温度越低,水平线段越长;

D.水平线段长度与混合物的锡含量和熔点无关。

2.在二元合金相图绘制的实验中,与冷却曲线水平线段长度有关的叙述中,正确的是:( A )

A.低共熔物越多,共熔物中熔化焓较大的锡含量越高,水平线段越长; B.混合物的熔点越高,水平线段越长; C.冷却炉温度越低,水平线段越长;

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D.水平线段长度与混合物的锡含量和熔点无关。

3.在二元合金相图绘制的实验中,所用的测温元件是:( D )

A.铂电阻温度计;B.热敏电阻温度计;C.贝克曼温度计;D.热点偶温度计。

六、氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定 1.如何检查系统是否漏气? 答:接通真空泵→系统抽气至≥实验所需要的真空度→切断真空泵→观察压差计读数是否变化。若保持不变或开始缓慢变化随后保持不变(系统内有蒸气源),则系统不漏气。

若有漏气,应从真空泵开始沿真空管路逐段检查漏气点。

2.什么叫分解压:氨基甲酸铵分解反应是属于什么类型的反应?

答:一定温度下,将固体试样置于密闭、预先抽为真空的系统中,待固体试样的分解反应达到平衡时,系统的压力称为分解压。

氨基甲酸铵的分解压随温度升高而变大,氨基甲酸铵分解反应为放热反应。 3.怎样测定氨基甲酸铵的分解压? 答:1)调恒温槽至一定温度;2)打开真空泵将装试样小泡抽至真空,停止抽真空,观察压差计读数,检查漏气。3)再次抽真空,至装试样小泡内抽气完全;4)确认恒温槽已经达到控制温度;5)由缓冲瓶放气活塞缓慢放气,至等压计两侧液面等高并保持一定时间(2-3min);6)读取大气压力计和压差计读数(预先置零),[大气压力计读数-∣压差计读数∣]即为相应温度下的分解压。

4.为什么要抽干净小球泡中的空气?若系统中有少量空气,对实验结果有什么影响? 答:如果不抽干净小泡内的空气,则测得的分解压为实际分解压和空气分压之和。 若系统中有少量空气,则导致分解压测定值偏大。

5.如何判断氨基甲酸铵分解反应已经达到平衡?没有平衡就测数据,将有何影响? 答:在确保恒温槽温度恒定的前提下,经由缓冲瓶活塞缓慢放气至等压计两侧液面等高并能够保持,则氨基甲酸铵分解反应业已达到平衡。 没有达到平衡就测数据,则会导致分解压测定值与实际分解压值产生偏差:如果按照温度逐渐升高的顺序测定各个温度下的分解压值,随着分解反应逐渐接近平衡,系统内的压力逐渐变大,未达到反应平衡就测数据会导致分解压测定值偏小;如果按照温度逐渐降低的顺序测定各个温度下的分解压值,随着分解反应逐渐接近平衡,系统内的压力逐渐变小,未达到反应平衡就测数据会导致分解压测定值偏大。

6.根据哪些原则选用等压计中的密封液?

答:要求密封液:1)高沸点或低饱和蒸气压,以免密封液的挥发导致压力读数误差;2)粘度较高,以免在放气稍快时,空气就倒灌进入装试样小泡内;3)密度较低,降低因为等压计两侧液面等高判断误差导致的压力读数误差;4)稳定,不会和通过气体发生反应。

7.当将空气放入缓冲瓶时,若放入空气过多,则会出现什么现象?怎么解决? 答:若缓冲瓶内放入空气过多,导致等压计和空气接触一侧液面偏低,则需要重新抽真空至等压计和空气接触一侧液面较高,随后再缓慢放气至等压计两侧液面

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