物理化学实验

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2 3 4 1. 作?

12——

x2图，由直线斜率求β。

2. 作n12?x2图，由直线斜率求γ。 3. 作?12?x2图，由直线斜率求α。 4. 用（5）式算出P2?。

?

5. 用（7）式算出R2。

?6. 将P2?、R2代入（10）式算出μ。

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溶解热的测定

一、实验目的

1. 了解电热补偿测定热效应的基本原理。

2. 通过电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求出硝酸钾在水中的微分冲淡热，积分冲淡热和微分溶解热。 3. 掌握溶解热测定装置的使用。 二、实验原理

溶解热：物质溶解于溶剂过程的热效应。它有积分溶解热和微分溶解热两种。积分溶解热（Qs）：在一定T、P下，当一定量的溶质溶解于一定量的溶剂时，溶液的浓度从零（纯溶剂）变到某一数值所产生的热效应，它等于溶解过程中总的热量变化。微分溶解热：在一定T、P下，在指定浓度的溶液中加入微量溶质所产生的热效应。由于在溶解过程中溶液浓度可实际上视为不变，因此也

称为定浓溶解热，以(?Qs)T.P.n0表示。积分稀释热（Qd）：在一定T、P下，将?n一定量的溶剂加到一定量的溶液中使之稀释所产生的热效应。微分稀释热：在一定T、P下，在指定浓度的溶液中加入微量溶剂时所产生的热效应，用

(?Qd)T.P.n0。其中积分溶解热由实验直接测定，其他三种热效应可通过Qs～n0?n曲线求得：

设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H1和H2，溶液中溶剂和溶质的偏摩

??尔焓分别为H1和H2，对于n1摩尔溶剂和n2摩尔溶质所组成的体系而言，在

溶剂和溶质未混合前：H= n1H1+ n2H2，

??当混成溶液后： H?? n1 H1+ n2 H2，所以溶解热为：

???H?H??H? n1（H1－H1）+ n2（H2－H2）= n1?H1＋n2?H2

式中 ?H2为在指定浓度溶液中溶质与纯溶质摩尔焓的差。即为微分溶解热。而?H1为该浓度溶液的微分稀释热。根据积分溶解热的定义：Qs=??n2?n1?H1??H2?n01?H1??H2，所以在Qs～n0曲线上，不同Qs点n2的切线斜率为对应浓度溶液的微分稀释热，该切线在纵坐标上的截矩为微分溶解热，不同两Qs点的积分溶解热之差即为积分稀释热。

本实验测硝酸钾溶解在水中的溶解热，是一个溶解过程中温度随反应进行而降低的吸热反应，故采用电热补偿法测定。先测定体系的起始温度T，当反应进行后温度不断降低时，由电加热法使体系恢复起始温度，根据所消耗的电能求出其热效应Q。Q=Ivt （J）

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三、仪器和试剂

溶解热测定装置一套，秒表1只，称量瓶8只（20×40mm），一只（35×70mm）硝酸钾A.R 约26g

四、实验步骤

1. 在台天平上称取216.2g蒸馏水于量热器中，在天平上称取2.5g、1.5g、2.5g、3.0g、3.5g、4.0g、4.0g和4.5g硝酸钾并放入干燥器中。 2. 将量热器上的加热器插头与WLS—2输出相接，将传感器与SWC—IID接好并插入量热器中。将WLS—2粗调、细调旋钮逆时针旋到底，打开WLS—2电源，此时，加热器开始工作，调节WLS—2电流，使电流和电压的乘积P=IV为2.5W左右（初始值）

3. 打开SWC—IID电源和搅拌器电源，待量热器中温度加热至高于环境温度0.5℃左右时，按采零键并锁定，同时将量热器加料口打开，加入编号1样品，并开始计时，此时温度开始变为负温差。

4. 当温度值显示为零时，加入第二份样品并记下此时加热时间t1，此时温差开始变负，再加入第三份样品，并记下加热时间t2，以下依次反复，直至所有样品加完测定完毕。

5. 算出溶解热Q=Ivt （t为加热时间）

五、数据记录与处理

t mKNO3 Qs n0 1. 计算n水，计算每次加入硝酸钾后的累计质量mKNO3和通电累计时间t。 2. 计算每次溶解过程的热效应。Q=Ivt

3. 将算出的Q值进行换算，求出当把1mol硝酸钾容于n0摩尔水中的积分溶解

QQ101.1Q热Qs，Qs= ??mnKNO3mKNO3KNO3MKNO3 n0?nH2O nKN3O4.将以上数据列表作Qs～n0图，从图中求出n0=80、100、200、400处的积分溶

解热和微分稀释热。以及n0从80→100、100→200、200→300、300→400的积分稀释热。

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双液系相图

一、实验目的:

1、绘制乙醇-环己烷双液系的沸点-组成图，确定其恒沸温度。 2、理解分馏原理

3、掌握阿贝折射仪的原理及使用方法。 二、实验原理

双液系： 两种液态物质混合而成的二组分体系; 完全互溶双液系：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；沸点：液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。定压下，纯液体的沸点有其确定值，但双液系的沸点不仅与外界压力有关，而且还与两种液体的相对含量有关。定压下，溶液沸点与组成关系的图称之为沸点-组成图，即为相图。完全互溶双液系在定压下的沸点-组成图可分为三类：

1、理想的双液系，其溶液沸点介于两纯物质沸点之间[图一]，如苯-甲醇体系； 2、对拉乌尔定律发生正偏差的溶液，其溶液有最低恒沸点[图二]，如乙醇-水，乙醇-环己烷体系；

3、拉乌尔定律发生负偏差的溶液，其溶液有最高恒沸点[图三]，如丙酮-氯仿，硝酸-水体系。

M 气相 气相 气相 tB tA tA

T tA T tB T tB 液相 液相 M 液相 A组成 B A 组成 B A 组成 B

图一 图二 图三

对2、3两类溶液在最高或最低沸点时的气液两相组成相同，加热蒸发的结果只使气相总量增加，气液相组成及溶液沸点保持不变，这时的温度叫恒沸点，相应的组成叫恒沸组成。理论上，第1类混合物可用一般精馏法分离出两种纯物质，第2、3类混合物只能分离出一种纯物质和一种恒沸混合物，如要获得两纯组分，需采用其它方法。本实验利用回流及分析的方法，取不同组成的溶液在沸点仪中回流，测定沸点及气液两相的组成，沸点数据可直接读出来，气液两相组成可通过测其折射率，然后由组成-折射率曲线中最后确定，最后绘制双液系的相图。

三、仪器与试剂

阿贝折射仪、超级恒温槽、沸点仪，调压变压器，数字温度计，5、10ml刻度移液管各2支，滴管若干

环己烷，乙醇，丙酮，重蒸馏水 四、实验步骤

1、工作曲线的测定 把超级恒温槽调至25℃（或30℃，或35℃），用橡皮管

连接恒温槽与阿贝折射仪，使恒温水流经折射仪。准确配制下列溶液,测定纯乙醇、纯环己烷和下列溶液的折射率，用较大的坐标纸绘制三条不同温度下的折射率-组成工作曲线（教师已做好）。 1 2 3 4 乙醇/ml

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