物理化学实验..docVIP

实验二. 燃烧热的测定 1.燃烧热测定中什么是系统？什么是环境？ 答：所谓系统，是指研究对象。在本实验中，以内水桶及其内容物包括内水桶、氧弹、介质水、测温元件、搅拌器螺旋桨等作为系统。可近似看成是一个绝热系统。 所谓环境，是指除系统之外且与系统有联系的那一部分物质与空间。在本实验中，环境主要指内水桶以外且与系统有联系的那一部分物质和空间，包括恒温水夹套、外水桶盖子上方的空气等。 2.实验中引起系统和环境热交换的因素有哪些？如何避免热损失？ 答：系统与环境之间进行热交换的途径包括传导、对流和辐射。 内水桶底部与外水桶不是直接接触，而是用传热性差的材料制成的垫子隔开，减少传导引起的热损失；氧弹完全浸没在介质水中，使燃烧释放的热量全部传给周围的介质；外水桶上部用盖子盖住，减少空气对流；盖子朝下的一面以及内水桶内表面抛光，减少热辐射。 3.应如何正确使用氧气钢瓶？ 答：一般高压气体钢瓶使用注意事项： （1）高压气体钢瓶放置场所要求通风良好，温度不超过35oC； （2）高压气体钢瓶必须装有调节器（即减压器）时方可使用。调节器分氢、氧、乙炔等三种，不准相互代用。压力计、导管等也要专用； （3）安装高压气体钢瓶调节器应牢紧，不得漏气。开瓶时，出气口处不准对人，缓慢开启，不得过猛，否则冲击气流会使温度升高，易引起燃烧或爆炸； （4）调节器卸下后，进气口切不可进入灰尘等脏物，并需置于干燥及通风的环境里保存； （5）在工作前应先将高压气体输入到调节器的高压室，然后缓慢旋转手柄（次级开关）调解气流，以保证安全。实验结束后，及时关好气瓶阀门，同时将调节器的手柄旋松（即关的状态）； （6）调节器、阀门及管道应禁油； (7) 装高纯气体的钢瓶内的气体不能全部用完而应该保持钢瓶内的气体为正压，以免在气体用毕更换气体时重新洗瓶。 4.在计算萘的燃烧热时，没有用到3000mL 水的数据，为什么在实验中需要量准水的体积呢？若水体积量得不准，对测量结果有何影响？ 答：仪器常数值与水的量有关。为了保证在测量试样和标准样时的仪器常数不变，需要准确量取水的体积。若第二次测量水体积量得不准，则导致两次测量的仪器常数不一样，用第一次测量得到的仪器常数来计算第二次测量的燃烧热必然会引起偏差。第二次测量时用水偏少，则燃烧热测量值偏大；反之，则偏小。 5.如何知道氧弹内的样品已点燃？如何知道样品已经燃烧完全？ 答：若记录仪上的电势信号变大，表明氧弹内的样品已点燃。温升曲线记录完毕后打开氧弹，若氧弹内没有明显的残渣，表明样品已经燃烧完全。 6.如果内水桶的水温不加以调整，对测量结果会有什么影响？ 答：在测量试样和测量标准试样时，应近可能的保证两次测量开始时系统温度与环境温度的差值相等。第一次实验结束后，由于燃烧放热，导致水温升高，若不重新调节水温，此时系统将向环境传热；第二次燃烧实验过程中，由于放热使介质水与环境之间的温差更大，引起更大的热损失，将导致测量结果偏小。 7.该实验引起误差的主要因素有哪些？为什么？ 答：引起误差的主要因素包括：1)样品称量；2)系统与环境之间的漏热；3)燃烧完全程度；4)两次实验使所用的水量不等；5)搅拌引起的额外热效应；6)空气中N2变成硝酸所引起的热效应；7)温升测量仪表的灵敏度等。 8.如何测定挥发性液体样品的燃烧热？ 答：将样品装入胶囊并分三步进行测量：1)测量标准试样，如苯甲酸的燃烧热，获得仪器常数值；2)测量胶囊的燃烧热；3)将液体样品放入胶囊中密封，测量胶囊和液体样品的燃烧热，该热效应扣除胶囊的燃烧热，即得到液体样品的燃烧热。若胶囊不易点燃，可在胶囊上面放易燃物质如苯甲酸等，起到助燃作用。 9.若期望通过燃烧热测定获取苯的共振能，则应如何设计实验？ 答：用本实验装置测出苯、环己烯和环己烷的燃烧热，即可求算苯的共振能。具体原理和测量步骤如下： 苯、环己烯和环己烷三种分子都含有碳六元环，环己烷和环己烯燃烧热的差值ΔE 与环己烯上的孤立双键 结构有关，它们之间存在下列关系： Q ( Q ( ) p,m p,m ΔE = 环己烷）? 环己烯 苯环上有三个双键，若这三个双键是孤立的话，则环己烷和苯的燃烧热之差值应为3ΔE。但事实上，由于苯环上的三个双键是共轭的，所以两者之间存在差异，这个差异就是苯的共振能E： 其它相关问题： 1.在燃烧热实验中，点火不成功，下列可能原因中，除了（ A ）。 A.点火丝太细；B.样品受潮；C.样品压片太紧；D.点火电压太小。 2.在燃烧热实验中，为了防止系统漏热，用了下列措施，除了：( A ) A.准确量取3升水；B.用盖子密封；C.水桶内表面抛光；D.空气层隔热。 3.根据热膨胀原理设计的温度计是（ A ）。 A.贝克曼温度计；B.铂电阻温度计；C.铂-铹热电偶；D.热敏电阻温度计。 4.在燃烧热测定实验中，用下式