一、實驗目的明確純液體飽和蒸汽壓和蒸汽壓的概及其與溫的關系，加深^對勞穆斯-克貝龍(Clausius-Clapeyron)方程式的解。掌握靜態法測定純液體飽和蒸汽壓的原及方法，并學會用圖解洼求純液體的平均并學會由圖解洼求其平均摩爾氣化熱和正常沸，點。解數字式低真空側壓儀=，熟悉常用的氣壓計的使用及校正的方法，初步掌握真空實驗技術。二、實驗原在-定溫下(距離臨界溫較遠時)，純液體與其蒸氣達平衡時的蒸氣壓稱為該溫下液體的飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發一摩爾液體所吸收的熱稱為該溫下液體的摩爾氣化熱。液體的飽和蒸氣壓與溫的關系用克勞穆斯-克貝龍方程式表示:d]np_山嗨茂B!dT~RT2式中，R為摩爾氣體常數;T為熱學溫；AvapHm為在溫T時純液體的摩爾氣化熱。在溫變化范圍大時， △vapHm可以近似作為常數，積分上得：A響丑快］bw"A+c-T￡ A畔窗快0此式可以看出，以lnp對『作圖，應為——直線，直線的斜為m=衣，由斜可求算液體的 △vapHm=Trn當液體的飽和蒸汽壓登月外界壓時，液體沸騰，此時的溫即為該液體的沸點、，當外壓為1atm(1.01325kPa)時，液體的沸點、成為正常沸，點。測定液體飽和蒸氣壓的方法很多。本實驗采用靜態法，是指在某一溫下，直接測飽和蒸氣壓，此法一般適用于蒸氣壓比較大的液體。實驗所用儀器是純液體飽和蒸氣壓測定裝置，如圖m-3-1所示。平衡管由A球和U型管B、C組成。平衡管上接一凝管5，以橡皮管與壓計相連。A內裝待測液體，當A球的液面上純粹是待測液體的蒸氣，而B管與C管的液面處于同一水平時，則表示B管液面上的(即A球液面上的蒸氣壓)與加在C管液面上的外壓相等。此時，體系氣液兩相平衡的溫稱為液體在此外壓下的沸點。用當時的大氣壓減去壓計兩水銀面的高差，如為該溫下液體的飽和蒸氣壓。四、實驗步驟將純水倒入等壓計中（這部分已由師裝置完畢）檢查U形管兩邊處于同一水平，水面接近B球底部位置。系統氣密性檢查關閉直通潔，旋轉三通潔使系統與直空泵連通，開動直空泵，抽氣減壓至汞壓計兩臂汞面壓差為-53.3kPa（400mmHg）時，關閉三通潔，使系統與直空泵、大氣皆通。觀寮壓計示數，如果在3分鐘內示數維持變，則表明系統氣。 否則應逐段檢查裝置每個部分，消除氣原因。排除管內的空氣先將恒溫槽溫調至 40oC接通凝水，抽氣壓至液體輕微沸騰，此時彎管內的空氣斷度蒸氣管出（速宜過快，過快可適當打開入空氣，但應使空氣倒灌），如此沸騰3分鐘，可認為空氣被排除干凈。飽和蒸氣壓的測定當空氣被排除干凈，且體系溫恒定后，打開直通活緩緩放入空氣（可太快，以免空氣倒灌入彎管中，如果發生空氣倒灌，則須重新排除空氣），直至B管、C管中液面平齊，關閉直通潔，即記錄此時的溫與壓差（如果放入空氣過多， C管中液面低于B管的液面，須再緩慢抽氣，單調平齊）。然后，將恒溫槽溫升高5°C，因溫升高后，液體的飽和蒸氣壓增大，液體會斷沸騰。為避免B、C管中液體大蒸發，應隨時打開直通活緩緩放入少空氣，保持C管中液面相對平靜。當體系溫恒定后，單次放入空氣使B、C管液面平齊，記錄溫和壓差。然后依次每升高5C，測定一次壓差，總共測7個值。五、實驗記錄和數據處1、記錄：將測得數據計計算結果表：室溫：24.4oC 氣壓計讀數：102.600kPa校正后壓強102.217kPa次數溫t/C1/T壓強差Ap/kPa壓強p/kPalnp140.10.003192338-94.357.8672.062676795245.080.003142381-92.229.9972.302285048350.150.003093102-89.5712.6472.537420033455.060.00304683-86.3315.8872.765501165560.090.00300084-82.1120.1073.001068013665.180.002955694-77.125.1173.223544908770.090.002913413-71.131.1173.4377542942、 根據實驗數據作出lgP-1/T圖，根#斜求出摩爾汽化熱△vapH與正常沸，點。純水的正常沸點、為在一個大氣壓下，（101.3kPa）下的沸點、。由上面的回歸方程可知，T正常=374.10K=100.95oC△vapHm=-Rm=41.04KJ3、 計算T正常'△vapHm的相對誤差，并對數據結果進討論。T正常相對誤差Et=(374.10-373.15)/373.15x100%=0.25%△VapHm相對誤差Et=(41.04-40.63)/40.63x100%=1.01%、討論與思考1、根據測數據，將校正壓 p取對數值lnp作為縱坐標，以開氏溫倒數1/T作為橫坐標，繪制散點、圖。由出lnp-1/T關系圖可以看出，直線相關性較高，劣性較好，因而斜m較為準確，可以用于進平均摩爾汽化熱△vapHm與正常沸點T站的代入計算。通過計算結果，并與參考文獻數值比較，相對誤差比較小，因此實驗數據較為完好。2、 實驗過程中，進兩次。第一次實驗相^對失敗，由于在空氣入時沒有控制得當，導致U形管中過多的水倒灌入A球，以至于U形管液面過低難以讀數，且空氣進入館內，氣密性受到影響，實驗能進下去。3、在換儀器之后，重新開始進實驗。后續進較為順。但在 U形管調節過程中，難以控制恰好兩邊平衡，且平衡后因A球內水繼續沸騰液面依然會出現差值。故實驗中在調節時適當預液面差，待A球內沸騰后漸漸平衡液面差，則左右液面恰好接近持平。通過多次實驗總結經驗，掌握該方法后實驗速較快提高。4、 參見數據。純水的平均摩爾汽化熱比文獻值要高，主要原因為該參數是溫的函數，隨著溫變化而變化。實驗平均溫為 55.1°C，比原定平均溫55°C，因此比文獻值高。而正常沸點是在101.325kPa下，而本次實驗的大氣壓校正后較標準大氣壓偏大，因此測得沸點較文獻值高。、提問與思考1、 么是液體的飴和蒸汽壓？么叫正常沸點？液體的沸點與外壓有何關系？在密閉條件中，在一定溫下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓稱為飴和蒸氣壓；在外壓為一個大氣壓的時候液體的沸點稱為正常沸點；液體沸點隨著外壓增大而增大。2、 本實驗方法能否用于測定其它溶液的蒸汽壓？為么？視具體情況而定，一般可以。因為溶液濃隨著溶劑的蒸發而增大，蒸汽壓也因此變化，故人難以測準確。3、 等壓計U形管液體有么作用？凝器有么作用？U形管中液體可以用于指示管內蒸汽壓與外壓平衡的指標，用于等效測管內氣壓；用于凝蒸汽，防止蒸汽被抽入直空泵中。4、 怎樣以數字式低真空測壓儀示數得出純液體飴和蒸汽壓？通過U形管兩邊持平，等效地讀出外壓即等于液體飴和蒸汽壓。5、 能否在加熱情況下檢查是否氣？能。加熱過程中溫能恒定，氣一液兩相能達到平衡，壓也恒定6、 實驗中為么要防止空氣倒灌？發生倒灌則管內單是純液體的蒸汽，測的將是純液體蒸汽壓。7、 實驗時抽氣和入空氣的速應如何控制？為么？論抽氣還是入空氣應該盡可能地慢，防止氣壓變化過大在管中變化過于明顯，導致出現倒灌或者爆沸的現象8、 實驗時大燒杯中的水為么一定要淹沒等壓計的U形管？保證整個體系處于同一恒溫狀態，使得U形管左右兩邊溫相等，才能用外壓等效處為U

形管內飽和蒸汽壓強。諾校正：消除體系與環境間存在熱交換造成汐寸體系溫變化的影響。五、數據記錄室溢、樣品質和剩余燃燒絲質室溢：25.50C大氣壓：101.200Kpa‘物質點火絲/g點火絲+樣品/g樣品/g總剩余/g剩余點、火絲/g苯甲酸（1）0.01160.65420.64260.00770.0077萘0.01120.70590.69470.00530.0053苯甲酸（2）0.01230.51670.50440.00360.00362、熱計常數C計算由圖得：苯甲酸（1）△T=1.083533°C苯甲酸（2）△T=0.7907°C苯甲酸恒容摩爾燃燒熱為-3226.9kj/mol△n=7-15/2=-0.5mol由Qv=Qp-^nRT=>Qv=-3.2256*10"3kJ/molAT八-nQv,m一Q絲?m絲再由-nQv,m-皿點Q點、=CAT=>C=AT分別代入苯甲酸（1）及苯甲酸（2）的△「解出C求出平均值C1=15.68394845C2=16.89593527.?.C=16.28994186kJ/°C3、萘的恒容燃燒熱Qv,m及恒壓燃燒熱Qp,m計算同由-nQv,m-皿點Q點、=CAT=>Qv,m=-（CAT-皿點Q點、）/n解得Qv=-5190.669045KJ/mol由Qp=Qv+△nRTQp=-5195.644641KJ/mol文獻值Qp=-5153.8KJ/mol故相對誤差為:0.812%七、分析與討論1、 本或實驗中，氧彈卡計絕熱性能一般，經過諾校正后校正值與測值有較大差別。而諾校正使用的方法為圖解法，很大部分的數值通過觀察所得，因此即使保證較為準確的情況下依然存在較大誤差。此為儀器造成的誤差以及校正方法上的誤差，難以消除。2、在實驗過程中，尤其在進苯甲酸的壓片過程，由于苯甲酸晶體結構較為難以壓實，有相當部分脫，導致稱實際樣品質相寸足。尤其第三組數據中，由于苯甲酸的過少，反應中溢升高較少，導致進水的熱計常數C測誤差較大，也是大或實驗誤差較大的一個主要原因之一。在舍棄第三組數據后，熱計為數誤差相寸變小，但仍然較大，出于實驗的嚴謹性，故保第三組數據。3、 本或實驗測得恒壓摩爾燃燒熱（如反應焓）的數據偏高，主要因為測前面提及的水的

熱計常數偏大(原因已在前面分析)，導致最終結果偏高。4、其它實驗因素，如點火絲部分氧化、充氣放氣充分等原因導致燃燒充分，氧彈卡計密封性足(在密閉之后浸泡入水中有氣現象)，導致測試結果中出現誤差，由于原因過多且復雜，因此逐一分析。八、思考題1、 么是燃燒熱？它在化學計算中有何應用？在101kPa時，1mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱，叫做;亥物質的燃燒熱?單位為kJ/mol。反應於中AH為負，則為放熱反應；為正，則為吸熱反應，燃燒熱為反應熱的一種，其AH為負值含相同碳原子數的烷烴異構體中，直鏈烷烴的燃燒熱最大，支鏈越多燃燒熱越小。2、 么是卡計和水的熱當？如何測得？卡計和水當就是熱儀內筒水溫每升高一所吸收的熱。單位是：焦耳 /測法：用已如燃燒焓的物質，放在熱計中燃燒，測其始、夫溫，經諾校正后，按下式：-nQv,m-皿點Q點、=CAT即可求出。3、 測燃燒熱兩個關鍵要求是么？如何保證達到這兩個要求？實驗關鍵：點、火成功、試樣完全燃燒是實驗成敗關鍵，可以考慮以下幾項技術措施：試樣應進磨細、烘干、干燥器恒重等前處，潮濕樣品燃燒且有誤差。 壓片緊實：一般硬到表面有較細密的光潔，榜角無粗。點火絲與電極接觸電阻要盡可能小，注意電極松動和鐵絲碰杯短問題。充足氧(1-1.5MPa)并保證氧彈氧，保證充分燃燒。注意點火前才將二電極插上氧彈再按點火鈕，否則因儀器未設互鎖功能，極發生(按攪拌鈕或置0時)誤點火，樣異先已燃'燒的事故。4、 實驗測到的溫差值為何要諾作圖法校正，還有哪些誤差來源會影響測的結果？實際上，熱計與周圍環境的熱交換無法完全避免，它對溫測值的影響可用諾溫校正圖校正。還可能帶來誤差的可能有：實驗過程中的系統誤差；可能與當天的溫和氣壓有關；(4)樣品可能中可能含有雜樣品可能受潮使稱時產生誤差；(4)樣品可能中可能含有雜氯化鉀（3）m=4.1791gt=22.80°C校正后△T=1.2079°C硝酸鉀（1）m=5.6662gt=22.20°C校正后△T=2.3020C、數據記錄1#2#3#4#0.6020.3880.2140.1620.6060.3960.2110.1580.6040.3940.210.1620.6040.3930.2120.161、數據處與討論條件：恒溫27.1C氫離子濃0.15mol/L總離子強1=0.7波長人=450nm項目1#2#3#4#消光E1（平均）0.6040.3926666670.2116666670.160666667Ei/E110.6501103750.3504415010.266004415[FeCNS2+]i1,e0.00020.0001300227.00883E-055.32009E-05[Fe3+]0.04980.0098699780.0029299120.001946799[CNS-、1,e06.99779E-050.0001299120.000146799KcN/A188.2521094184.1377069186.1548076Kc平均值N/A186.1815413相對誤差N/A0.011121232-0.010977643-0.000143589通過實驗數據，在同濃的溶液下， ［Fe3+］與［CNS-］在水溶液中生［FeCNS2+］反應的平衡常數基本維持于186附近，相對誤差非常少，處于可以接受范圍內。與參考文獻數值K=1.9953（lgK1=2.3師大無機化學4版附錄）接近，總體符臺實驗要求。七、提問與思考1、當［Fe3+］與［CNS-］濃較大時，將再能夠用公式 ［FeCNS2+］1e=Ei/Ei［CNS-］0計算［FeCNS2+］反應的平衡常數，因為當［CNS-］濃較大時，則［FeCNS2+］1e*［CNS-］0則E］*K［CNS-］0，因此該等式將再成。2、 經實驗驗正結果，平衡常數與反應各個時候的濃均無關系。3、 由于Fe3+離子在水溶液中，存在水解平衡，所以Fe3+離子與SCN-離子的實際反應很復雜，其機為：

F聲十SCX-吾FeSCn\-+K.iFt?14H[O二F(OI?正++FT(tfc)frFe(QH)財+SCN"4：-FeOH9CN+H-3ROHSCN'+yr^FeSCN2t+H2O(快｝當達到平衡時，整得到屁次滬］

［冷+］平［阪W］平由上式可見，平衡常數受氫離子的影響。因此，實驗只能在同一pH值下進。本實驗為離子平衡反應，離子強必然對平衡常數有很大影響。所以，在各被測I=—云mi.溶液中離子強， 應保持一致。4、為消除除測物質外溶劑中有其它吸光物質對該波長的光有吸收而造成誤差，因此必須使用除被測物質外其它組分完全一致的溶液作為空"對比液，在722型分光光計中進調100設置，確保抵消誤差。【實驗目的】測定環己烷的凝固點、低值，計算萘的分子。掌握溶液凝固點的測定技術。技能要求：掌握冰點、低測定管、數字溫差儀的使用方法，實驗數據的作圖處方法。【實驗原】1、凝固點低洼測分子的原

化合物的分子是一個重要的物化學參數。用凝固點低洼測定物質的分子是一種簡單而又比較準確的方法。花溶液有依數性，凝固點、低是依數性的-種表現。花溶液的凝固點、低（對析出物是純溶劑的體系）與溶液中物質的摩爾分數的關系式為：△Tf=Tf*-Tf=KfmB （i）*式中，TfT純溶劑的凝固，點，Tf為溶液的凝固，點，mB為溶液中溶質B的質摩爾濃，Kf為溶劑的質摩爾凝固點低常數，它的數值僅與溶劑的性質有關。已如某溶劑的凝固點低常數Kf,并測得溶液的凝固點、低值AT稱取一定的溶質 WB（g）和溶劑WA（g），配成花溶液，則此溶液的質摩爾濃 mB為：W W B—MBWAxI。3mol/kg將（2）式代入（1）式，則：xI。3g/mol2、 凝固點測原純溶劑的凝固，點是它的液相和固相共存時的平衡溫。將純溶劑緩慢卻，論上得到它的步曲線如圖中的A,但但實際的過程往往會發生過現象，液體的溫會下到凝固點以下，待固體析出后會慢慢放出凝固熱使體系的溫回到平衡溫， 待液體全部凝固之后，溫逐漸下，如圖中的B°圖中平于橫坐標的CD線所對應的溢值即為純溶劑的凝固點Tf*。溶液的凝固點、是該溶液的液相與純溶劑的固相平衡共存的溫。溶液的凝固點很難確測，當溶液逐漸卻時，其步曲線與純溶劑同，如圖中 III、IV。由于有部分溶劑凝固析出，使剩余溶液的濃增大，因而剩余溶液與溶劑固相的平衡溫也在下，卻曲線會出現“平階，而是出現一轉折點，該點、所對應的溫即為凝固點（ III曲線的形狀）。當出現過時，則出現圖IV的形狀，此時可以將溫回升的最高值近似的作為溶液的凝固，點。3、 測過程中過的影響在測過程中，析出的固體越少越好，以減少溶液濃的變化，才能準確測定溶液的凝固點、。過太甚，溶劑凝固越多，溶液的濃變化太大，就會出現圖中 V曲線的形狀，使測值偏低。在過程中可通過加速攪拌、控制過溫，加入晶種等控制 ，同時需要按照圖中曲線V所示的方法校正。

1、 接好傳感器，插入電源。2、 打開電源開關，溫顯示為實時溫，溫差顯示為以20為基準的差值（但在10以下顯示的是實際溫）。3、鎖定基溫選擇程：將傳感器插入水浴槽，調節寒劑溫低于測定溶液凝固點的2-3，此實驗寒劑溫為3.5-4.5，然后將空氣套管插入槽中，按下鎖定鍵。4、用20ml4、用20ml彩液管準確彩取20ml環己烷加入凝固點測定試管中感器。，橡膠緊，插入傳5、將凝固點試管直接插入寒劑槽中，觀察溫差，直至溫顯示穩定變，此時溫就是環己烷的初測凝固點。6、取出凝固點測定試管，用掌心加熱使環己烷熔化，再次插入寒劑槽中，緩慢攪拌，當溫低到高于初測凝固，點的 0.5時，迅速將試管取出、擦干，插入空氣套管中，記錄溫顯示數值。每15秒記錄一次溫。*攪拌速調節：剛開始緩慢攪拌，在溫低于初測凝固點、時，加速攪拌，待溫上升時，又恢復緩慢攪拌。7、重復第6步平再做2次。8、 溶液凝固點測定：稱取0.15-0.20g萘片加入凝固點測定試管，待完全溶解后，重復以上6、7、8步驟。9、 實驗結束，拔掉電源插頭。【注意事項】1、 在測過程中，析出的固體越少越好，以減少溶液濃的變化，才能準確測定溶液的凝固點。過太甚，溶劑凝固越多，溶液的濃變化太大，使測值偏低。在過程中可通過加速攪拌、控制過溫，加入晶種等控制過。2、 攪拌速的控制和溫溫差儀的粗細調的固定是做好大實驗的關鍵，每次測定應按要求的速攪拌，并且測溶劑與溶液凝固點時攪拌條件要完全-致。溫-溫差儀的粗細調一經確定，整個實驗過程中能再變。3、純水過約 0.7°C?1°C（視攪拌快慢），為減少過，而加入少晶種，每次加入晶種大小應盡量一致。4、 冷卻溫度對實驗結果也有很大影響，過高會導致冷卻太慢，過低則測不出正確的凝固點。5、 凝固點的確定較為困難。先測-個近似凝固點，精確測量時，在接近近似凝固點時，降溫速度要減慢，到凝固點時快速攪拌。6、 千萬不要過冷，若過冷太甚，凝固的溶劑過多，溶液的濃度變化過大，所得凝固點偏低。7、 溶液的冷卻曲線與純溶劑的冷卻曲線不同，不出現平臺，只出現拐，點，如當析出固相，溫度回升到平衡溫度后，不能保持一定值，因為部分溶劑凝固后剩余溶液的濃度逐漸增大，平衡溫度要逐漸下降。8、 用凝固點降低洼測相對分子質量只適用于非揮發性溶質且非電解質的花溶液。9、 插入貝克曼溫度計不要碰壁與觸底。【實驗數據與處理】［實驗數據的記錄］大氣壓：1014.0Hpa溫度：25.5°C干度：27.3C濕度：25.0C相對濕度：79.6%粗測環己烷近似凝固，點：6.547C稱量的萘的質量：m=0.1925g［實驗數據的處理］由環己烷的密度，計算所取環己烷的重量WA。室溫t時環己烷密度計算公式為：pt/g-cm-3=0.7971-0.8879x10-3t/C。則：室溫為25.5C時，環己烷的密度為：pt=0.7971-0.8879g?cm-3x10-3t=0.7971—0.8879x10-3x25.5=0.7745g-cm-3...環己烷質量為：WA=Vxpt=20.00x0.7745=15.49g將實驗數據列入表2中表2—凝固點降低實驗數據物質質量/g凝固點/C凝固點降低值/C測量值平均值環己烷15.49g6.5446.5752.0226.607萘0.1925g4.5014.5534.605根據式（3），由所得數據計算萘的分子量，并計算與理論值的相對誤差。Kf=20K-kg/mol

M=KfWRx103gbM=KfWRx103gb ATfWA 以 XWJ=122.92g/mol2.022X15.49查文獻可得：萘的相對分子質為 128.18相對誤差為4.1%。根據四組數據作出的卻曲線圖。【實驗結果與討論】大實驗結臬的相對誤差為4.1%。主要原因可能有：1、 系統誤差：實驗儀器的誤差：因為該實驗需要用到的溫是純的環己烷溶液的凝固點、與環己烷的萘溶液的凝固點、的差值，如臬本身儀器的讀數與環境實際溫存在單向的偏差，而我們在做實驗的時候沒有校正，就會帶來偏差，又由于計算的過程用的是兩次凝固點的差值，所以偏差就可以相互抵消，從而沒有造成太大的影響。因此，實蹌時，可讓測定儀的探頭與冰浴接觸，得到-個讀數，同時在冰浴槽中放入-支溫計，對比兩者的溫差值，就可以得到該儀器的溫偏差讀數，最后在處實蹌數據時，就可以對實蹌數據進校正，以確保實驗數據的科學性。2、 隨機誤差：論上，在恒壓條件下純溶劑體之固相充分分散到液相中，也就是胃液于空氣套管中，溫斷低達到凝大實驗測的成敗關鍵是控制過程和攪拌速。論上，在恒壓條件下純溶劑體之固相充分分散到液相中，也就是胃液于空氣套管中，溫斷低達到凝系只要兩相平衡共存就可達到平衡溫。但實際上只兩相的接觸面相當大時，平衡才能達到。如凝固點管置固點后，由于固相是逐漸析出的，此時凝固熱放出速小于卻所吸收的熱， 則體系溫將斷低，產生過現象。這時應控制過程，采取突然攪拌的方式，使驟然析出的大微小結晶得以保證兩相的充分接觸，從而測得固液兩相共存的平衡溫。為判斷過程，本實驗先測近似凝固點；為使過狀況下大微晶析出， 實驗中應規定-定的攪拌方式。對于兩組分的溶液體系，由于凝固的溶劑多少會直接影響溶液的濃， 因此控制過程生-定和確定攪拌速就為重要。 大實驗由于儀器固定攪拌速， 對實驗的結臬可能產生-定冰槽的很難控制在想的溫。過高會導致卻太慢，過低則測出正確的凝固點，導致實驗也產生誤差。【實驗評注與展】大實驗成功的關鍵點、：1、 攪拌速。2、冰水浴寒劑溫控制，測環己烷控制在4.5-3.5左右，要攪拌，溫均勻；測環己+萘，寒劑控制在2.5-1.5左右，攪拌均勻。3、測的開始溫控制在粗測凝固點以上的 0.5左右。如7.1，5.0開始。4、 每15秒測定一次溫數據，大概測定時間在10分鐘以內。5、 每個凝固點測定3次，共6次，凝固點求平均值，再求凝固點的低。展凝固點低是稀溶液的依數性之一，低值的多少直接反映溶液中溶質有效質點、的數

目。如