物理化学实验习题及解答 1.对溶胶的聚沉起作用的主要是与胶粒所带电荷符号相反的反离子，且反离子所带电 荷越多，其聚沉能力越强，此规律称为哈迪-叔尔采规则。试设计一实验证明之。 答：(1)制备一种负溶胶，如SbS,溶胶，在250mL烧杯中加入25l0.4锡酒石酸锑钾溶 液，然后边搅拌边滴加饱和儿S溶液，直至生成橙红色的Sb,S溶胶。 (2)分别配制0.01mol·L的A1CL、MgC1、NaC1溶液。 (3)取三支试管，各加入20滴SbS,溶胶，然后分别加入0.01nolL的A1CL、gC1、 NaC1溶液，每加一滴要充分摇动，直至聚沉现象刚刚出现为止，记录溶胶开始聚沉时加入 电解质的量。这样可验证哈迪-叔尔采规则。 2.为了制备出稳定的乳浊液，通常需要加入一定量的乳化剂，试设计一个实验，证明 肥皂水具有乳化能力，可以作乳化剂。 答：取两支大试管，第一支加入3加lH0、1L植物油：第二支中加入3mL0、1ml植物 油，再加入1l肥皂水，同时用力振荡两支试管，观察现象，静置后再观察，加入肥皂水的 试管里形成了比较稳定的乳浊液，证明肥皂水具有乳化能力，可以作乳化剂。 3.某实验室有下列试剂：SbS溶胶，浓度均为0.05mol/L的NaCl,NaS0、NaP0、BaCL、 A1C1,溶液。设计一实验，证明电解质中的反离子价数与其聚沉能力之间的关系。 答：(1)通过电泳实验，可以观察到S5胶粒向正极移动，说明SbS溶胶是负溶胶。 (2)取三支试管，各加入20滴Sb,S,溶胶，然后分别加入0.05molL的A1C1、BaC1: NC1溶液，每加一滴要充分摇动，直至聚沉现象刚刚出现为止，记录溶胶开始聚沉时加入 电解质的量是A1C1,最少、BaCl:次之、NaC1最多，说明电解质中的反离子价数越高，对溶 胶聚沉影响越大，反之对溶胶聚沉影响越小。 4.在实验室中，使溶胶发生聚沉所采用的方法有哪些？ 答：(1)加入电解质：(2)正负溶胶混合：(3)加热。 5.如何用实验证明高分子溶液对溶胶具有保护作用与敏化作用？ 答：取三支试管，分别加入1lFe(0H),溶胶，向一支试管中加入10滴白明胶高分子 溶液，一支试管中加入1滴白明胶高分子溶液和9滴蒸馏水，另一支试管不加白明胶高分 子溶液加10滴蒸馏水，然后分别逐滴加入20%的N妇C1溶液，每加一滴要充分摇动，直至 聚沉现象刚刚出现为止，记录溶胶开始聚沉时加入电解质的最，最终是加入10滴白明胶高 分子溶液的试管加的20%的NaC1溶液最多，加入1滴白明胶高分子溶液的试管加的20%的
NaC1溶液最少，不加白明胶高分子溶液的试管加的20%的NaC1溶液适中。这说明高分子溶 液对溶胶具有保护作用与敏化作用。 6.下e(O:溶胶带什么电？其胶团结构式如何？ 答：带正电：胶团结构式为(Fe(0)l。·nFe0·(n-x)C1}·xC1 7.Sb.5,溶胶带什么电？其胶团结构式如何？ 答：带负电；胶团结构式为(St5)。·nls·(n-x)H)·xr 8.在实验室中，通常用苯水混合液加肥皂水制备什么？其中，肥皂水起什么作用？叫 什么剂 答：用苯水混合液加肥皂水制备乳浊液：其中，肥皂水起乳化作用？叫乳化剂。 9.设计一实验，证明吸附过程与解吸过程。 答：在一支离心试管中加入2m0.1%甲基紫溶液，再加一小勺活性炭，充分搅拌，离心 沉淀，观察试管中溶液的颜色（溶液的颜色变淡，这个过程是活性炭的吸附作用）：用倾析 法弃去溶液，再往试管中加入295%的乙醇，充分搅拌，离心沉淀，观察试管中溶液的顺 色（乙醇由无色变成淡紫色，这个过程是乙醇的解吸作用）。 10.在溶胶的制备操作中，要注意什么？在制备Fe(O):溶胶时，如果发生沉淀现象 是什么原因？ 答：在溶胶的制备操作中，要注意一边搅拌，一边缓缓加入稳定剂。在制备F(O:溶 胶时，如果发生沉淀现象，是由于FeCl,水解不完全（未在沸水中进行，搅拌不够，或FeC1 溶液未配制合适)。 11.如何理解下列概念：聚沉、保护作用、敏化作用、乳化作用、吸附、解吸。 答：聚沉一由于溶胶的稳定性被破坏，而使胶粒互相聚结成大颗粒而沉降的过程。 保护作用一一在溶胶中加入足量的高分子化合物后，能显著降低溶胶对电解质的敏感 性，提高溶胶的稳定性的作用。 敏化作用一一在溶胶溶液中加入少量的高分子化合物后，反而提高了溶胶对电解质的敏 感性，使溶胶的稳定性大大降低的作用。 乳化作用一乳化剂将互不相溶的两相（油和水）相互分散开来的作用。 吸附一物质的表面吸住周围介质中分子、原子或离子的过程。 解吸一吸附的逆过程，即己经被吸附在固体表面的物质由于热运动而脱离固体表面的 过程。 12.在5滴0.1mol·LAgN0,溶液中加入10滴0.1mol·LNaC1溶液，有什么现象？离
心分离后，在沉淀上滴加0.1olLS,又有什么现象？做完该实验后，试管应用什么才 能洗干净？写出反应方程式。 答：首先有白色沉淀生成：然后白色沉淀转化为黑色沉淀：做完该实验后，试管用浓硝 酸才能洗干净。反应方程式如下： Ag'+CI-=AgCI 2AgC1+S*=Ag-S+2C1 3AgS+2N0,+6H=6Ag+3S+2N0+4H,0 13.制备胶体时，为什么强调边搅拌边滴加？ 答：制备胶体时，强调边搅拌边滴加是为了防止局部反应而形成沉淀，影响溶胶的形成。 14,现有一原电池装置、一份饱和食盐水，欲得到纯净的C12和NaO1溶液，可用什么 方法？请说明原因。 答：欲得到纯净的C:和NO州溶液，可用电解饱和食盐水的方法，在电解的过程中， C1离子向电解池的阳极移动并放电，生成C1。离子向电解池的阴极移动并放电，生成L。 把阳极生成的Cz收集起来即可，电解池里即为a0H溶液。 15.要在铁棒上附着一层铜，请问用什么化学方法可以做到？ 答：要在铁棒上附者一层铜，可用电镀的方法。 16.使用电导率仪的注意事项有哪些？ 答：(1)电极的引线不能潮湿，否则将使测量结果不准确。 (2)高纯度水被盛入容器后应迅速测量，否则电导率将很快升高，因为空气中的C0 溶入水中，变成碳酸根离子， (3)盛被测溶液的容器必须清洁，无高子污染。 17.水银温度计的校正方法有哪些？ 答：(1)以纯物质的熔点或沸点作为标准进行校正。 (2)以标准水银温度计为标准，与待校正的温度计同时测定某一体系的温度，将对应 值一一记录，作出校正曲线。 18.简述福廷式气压计的使用方法？ 答：(1)慢慢旋转螺旋，调节水银槽内水银面的高度。 (2)调节游标尺。转动气压计旁的螺旋，使游标尺升起，并使下沿咯高于水银面。然 后慢慢调节游标，直到游标尺底边及其后边金属片的底边同时与水银面凸面项端相切。这时 观察者眼睛的位置应和游标尺前后两个底边的边缘在同一水平线上
(3)读取汞柱高度。 (4)整理工作。记下读数后，将气压计底部螺旋向下移动，使水银面离开象牙针尖， 记下气压计的温度及所附卡片上气压计的仪器误差值，然后进行校正。 19.测量饱和蒸气压的方法主要有哪些？ 答：(1)动态法：当液体的蒸气压与外界压力相等时，液体就会沸腾，沸腾时的温度就 是液体的沸点。即与沸点所对应的外界压力就是液体的蒸气压。若在不同的外压下，测定液 体的沸点，从而得到液体在不同温度下的饱和蒸气压，这种方法叫做动态法。 (2)饱和气流法：在一定的温度和压力下，让一定体积的空气或惰性气体以缓慢的速 率通过一个易挥发的待测液体，使气体被待测液体的燕气所饱和。分析混合气体中各组分的 量以及总压，再按道尔顿分压定律求算混合气体中蒸气的分压，即是该液体在此温度下的蒸 气压 (3)静态法：把待测物质放在一个封闭体系中，在不同的温度下直接测量蒸气压，它 要求体系内无杂质气体。此法适用于固体加热分解平衡压力的测量和易挥发液体饱和燕气压 的测显，准确性较高。 20.简述电位差计的工作原理？ 答：电位差计是通过与标准电动势进行比较来测定未知电动势或电压的仪器.由于在电 路中采用了补偿法，使被测电路在测量时无电流通过，因此不会改变被测对象原来的状态， 从而达到了相当高的准确度.如果配以其他标准附件，用电位差计可以准确地测量电流、电 压和电阻等.如果配以其他传感器，还可以进行非电学量的测量，因此直流电位差计与电桥 一样是应用广泛的仪器. 21.示波器使用的注意事项有啸些？ 答：(1)示波器使用不当容易损坏或影响使用寿命。每次开机前，要把辉度调节旋钮 逆时针转到底后，再闭合电源开关。然后缓慢转动增大光点或扫描线的亮度，一般只要看得 清楚即可。注意不宜让经过聚焦的小亮点停在屏上不动，防止屏上茨光物质被电子束烧坏而 形成暗斑。 (2)在观察过程中，应避免经常启闭电源。示波器暂时不用时不必断开电源，只需调 节辉度旋纽使亮点消失，到下次使用时再调节亮。因为每次电源接通时，示波管的灯丝尚处 于冷态，电阻很小，通过的电流很大，会缩短示波管寿命。 (3)电源电压应限制在220伏士10%的范围内才能使用。此外，操作面板上各旋纽动 作要轻。当旋到极限位置时，只能往回旋转，不能硬扳
(4)有的J29型示波器的扫描是反向进行的，即亮点先是从右到左，然后很快从左 回到右。这在观察交流电波形上没有多大关系。 22。旋光仪的使用方法和注意事项有哪些？ 答：(1)测定前应将仪器及样品置20℃士0.5℃的恒温室中或规定温度的恒温室中， 也可用恒温水浴保持样品室或样品测试管恒温1山以上，特别是一些对温度影响大的旋光性 物质，尤为重要， (2)未开电源以前，应检查样品室内有无异物，钠光灯源开关是否在规定位置，示数 开关是否在关的位置，仪器放置位置是否合适，钠光灯启辉后，仪器不要再搬动 (3)开启钠光灯后，正常起辉时间至少20mi,发光才能稳定，测定时钠光灯尽量采 用直流供电，使光亮稳定。如有极性开关，应经常于关机后改变极性，以延长钠灯的使用寿 命。 (4)测定前，仪器调零时，必须重复按动复测开关，使检偏镜分别向左或向右偏离光 学零位。通过观察左右复测的停点，可以检查仪器的重复性和稳定性。如误差超过规定，仪 器应维修后再使用。 (5)将装有蒸馏水或空白溶剂的测定管，放入样品室，测定管中若混有气泡，应先使 气泡浮于凸颈处，通光面两端的玻璃，应用软布擦干。测定时应尽量周定测定管放置的位置 及方向，做好标记，以减少测定管及盖玻片应力的误差。 (6)同一旋光性物质，用不同溶剂或在不同州值测定时，由于缔合、溶剂化和解离的 情况不同，而使比旋度产生变化，甚至改变旋光方向，因此必须使用规定的溶剂， (7)浑浊或含有小颗粒的溶液不能测定，必须先将溶液离心或过滤，弃去初滤液测定。 有些见光后旋光度改变很大的物质溶液，必须注意避光操作。有些放置时间对旋光度影响较 大的，也必须在规定时间内测定读数。 (8)测定空白零点或测定供试液停点时，均应读取读数三次，取平均值。严格的测定， 应在每次测定前，用空白溶剂校正零点，测定后，再用试剂核对零点有无变化，如发现零点 变化很大，则应重新测定。 (9)测定结束时，应将测定管洗净晾干放回原处。仪器应避免灰尘放置于干燥处，样 品室内可放少许干燥剂防潮。 23.如何调节恒温相到恒定温度？ 答：恒温槽的恒定温度一般要比室温高5℃左右（否则恒温槽多余的热量无法向环境散 失，温度就难以控制恒定)，假定室温为293.2X,则恒温槽温度调节至298.2K,先旋开水银
接触温度计的周定螺丝，旋动调节相使标铁指示低于298.2K。接通电源，加热并搅拌，注 意观察1/10刻度水银温度计的读数，当达到297,2水左右时，需重新调节水银接触温度计 的标铁，使钨丝与水银处于刚刚接通与新开的状态（这一状态可由节能控温仪的指示灯的完 灭来判断，灯亮表示加热，灯灭表示停止加热)。然后逐步地旋转调节相，观察温度计读数 当升至298.2K时，此时指示灯交替亮与灭，这时可同定调节相。注意：在调节过程中不能 以水银接触温度计的刻度当作温度读数，它只是给出一个粗略的指示。另外，当温度到达 297.2水时，必须细微地调节，千万不要让温度超过应恒定的温度值，否则要使恒温梧敢去 多余热量需要等待很久，如果这时采取加冷水的办法也很麻烦。 24.什么是三元相图？ 答：用等边三角形的方法表示三元相图。等边三角形的三个定点各代表纯组分，三角形 三条边AB、BC和CA分别代表A和B,B和C,C和A所组成的二组分的组成，而三角 形内任意一点表示三组分的组成 B +C第 如上图。经过P点作平行于三边的直线，并交于三边于a,b、c三点。若将三边均匀分 成100等分，则P点的A、B、C组成分别为： A=Cb B路-Ae C%=Ba 01 62 BD 对共轭的三组分体系，即三组分中二对液体AB及AC完全互溶，而另一对BC不互溶 或部分互溶的相图，如上所示。图中DEFHDKL是互溶度曲线，EI和D是连接线。互溶度 曲线下是两相区，上面是一相区
25.使用凝固点测定仪的注意事项有哪些？ 答：(1)仪器后面放油管处应放置接油容器，因每次做样后仪器会排油。 (2)在检测之前先接通循环水，否则仪器不能工作。循环水的温度应在20℃以下，否 则应使用容器内循环水并加制冷头给循环水降温。 (3)仪器两次制冷测定的间歇时间应大于30分钟（冷冻腔温度回升到20℃以后再做 试验)，使油样恢复到室温后再进行测定，以保证测定的准确度