《物理化学实验》讲义 - 图文(8)

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7．在下标尺上读取样品的折光率。 8.6 阿贝折光仪的校正 用纯乙醇校正阿贝折光仪，求出校正值。 8.7 数据处理与处理 表8-1 气液相的折光率及其乙醇质量分数 室温____________℃ 大气压____________kPa 样品号 1 2 ? t（沸点）/℃ 液相组成 20W%（乙醇）nD气相组成 20nD W%（乙醇） 8.8 实验注意事项 1．在测定纯液体样品时，沸点仪必须是干燥的。 2．在整个实验中，取样管必须是干燥的。 3．本实验的超级恒温槽的温度必须调至25℃（因为本实验环已烷- 乙醇的标准溶液的折射率是在25℃测定） 4．将取样至阿贝折射仪测定时，取样管应该垂直向下。 5．在使用阿贝折射仪读取数据时，特别要注意在气相冷凝液样与液 相液样之间一定要用擦镜纸将镜面擦干。 6．注意线路的连接，加热时，应缓慢将电流控制旋钮至合适位置（<2A）。 7．如电热丝未接通，则关闭电源，首先检查线路，然后检查电热丝 的接触情况，进行适当调整。 第 34 页

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8.9 思考题 1．整流器中收集气相冷凝液的袋状的大小对结果有什么影响？ 2．待测液溶液的浓度是否需要精确计量？为什么？ 第 35 页

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实验九 电动势测定与应用 9.1 实验目的 1.掌握补偿法测定电池电动势。 2.了解实验室常用电极使用和处理方法以及盐桥制备方法。 9.2 实验原理 测定电池电动势在物理化学实验中占有重要地位，应用十分广泛。 如平衡常数测定．活度系数，溶解度，络合常数以及某些热力学函数的 改变量等均可通过电动势测定来求得。电池的电动势不能用伏持计或万 用表来测量；因为电池存在内阻，若伏持计中通过的电流为I，电阻为R．伏 特计读数为V，电池电动势为E；则 E＝IR + Ir V＝IR＝E-Ir； r为电池内阻，因为I不可能为零．显然V不等于E．另一方面当有 电流在电路中通过时测得的端电压V不是电池的可逆(平衡)电动势。因为 电流不可能无穷小，此时不是可逆过程。 补偿法（又称对消法）则不同，我们可使其在I→0时测得电池两极 的电位差，这个电位差即该电池的电动势。 用补偿法测电动势原理可简述如下(见图D4-1) 用伏特计测得的为外电压V，它小于电池电动势E，只有当I→0时， 方有V→E.在上图中，AB为均匀电阻，EW为工作电池，它在AB上产生 均匀电位降，用来对消待测的电池电动势或标准电池电动势。 第 36 页

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EX为待测电池电动势，EN为标准电池电动势(校准用)。测定时，首 先把换向开关K拨向EN挡，调节滑线电阻AC’使检流计中无电流通过， 因AB为均匀电阻；所以有： ENAC' ?VABAB 然后把K拨向EX挡，调节AC’，使检流计中无电流通过，同样有： ExAC ?VABAB将两式相除，可得： ExAC ?ENAC'通常使用Westen电池作为标准电池,其标准电池电动势EN已知，从 而由AC和AC’长度可求得待测电池电动势． 本实验使用的标准电池为Westen标准电池，它是一个可逆电池，结 构为图D4-2所示。在H形管的一边(正极)装Hg和Hg2SO4(固体)的糊状体， 另一边装镉汞齐。它们的上方为CdSO4?液，由于和含CdSO4?8H2O(晶体)与CdSO4饱和溶 38H2O(晶体)保持接触，所以温度稍有变化，它 3总是保持饱和状态，为了使导线与负极镉汞齐糊状体接触紧密，在糊状 体下面放些汞，这样电池可表示为： 第 37 页

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-8 Cd(Hg)CdSO4? H2O(固体），CdSO4(饱和溶液),Hg2SO4(糊3状体）Hg(l)? 其电池反应为:Cd(汞齐)十Hg2SO4(s)+(8/3)H20(l)→ 2Hg(l) + CdSO4(8/3)H20(s) 电池所进行的反应是完全可逆的，在较短的时间内使用后电池电动 势仍很稳定.20℃时EN＝1.0183伏，在其它温度时EN＝ 1.0183-0.0000406(t-20)伏。式中t为摄氏温度. 使用标准电池应注意： (1)避免振动和倒置。 (2)通过电池的电流不能大于0.0001A，绝对避免短路和长期与外电路接通。 (3)使用温度不超过40℃和低于4℃，也不能骤然改变温度。 (4)每隔l,2年检验一次电动势． 9.3 仪器与试剂 UJ一25型电位计(包括检流计)，[或SDC-Ⅱ数字电位差综合测定仪]， 甘汞电极，银电极，铂电极各一枝，．自制锌电极，铜电极各一个. 0.01m AgNO3溶液；0.2m HAc溶液，0.2m NaAc溶液0.1m CuSO4溶 液，0.1m ZnSO4溶液,饱和KNO3溶液，(盐桥用)，醌氢醌(Q?QH2商品名: 苯醌合苯二酚)，玻璃棒，移液管，50ml烧杯三只．自制U型盐桥一个， Hg2(NO3)2少量，KCl(S)。 第 38 页