实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告 思考题 绘图.docx

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1、实验二 溶液偏摩尔体积的测定实验报告 思考题 绘图实验二 溶液偏摩尔体积的测定 一、实验目的 偏摩尔量是溶液中一个重要参数，有许多性质都与偏摩尔数量有关。本实验是测定溶液的偏摩尔体积。 1. 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法； 2. 运用密度法测定指定组成的乙醇水溶液中各组分的偏摩尔体积； 3. 学会恒温槽的使用。 4. 理解偏摩尔量的物理意义。 二、预习要求 1.复习课堂讲授内容，真正理解偏摩尔量的物理意义。 2.理解摩尔体积摩尔分数图与比容质量百分数图之间的关系。 三、实验原理 在多组分体系中，某组分i的偏摩尔体积定义为 VVi,m= (1) niT,p,nj(ij)若是二组分体系，则有 V

2、V1,m= (2) n1T,p,n2VV2,m= (3) n2T,p,n1体系总体积 11，m+22。m (4) 将(4)式两边同除以溶液质量 VW1V1,mW2V2,m=+ (5) WM1WM2WV1,mV2,mV=a,=a,=a2 (6) 令 1WWW式中是溶液的比容；1，2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5)式可得： 1%1+2%2=(1-2%)1+2%2 (7) 将(7)式对2%微分： aa=-a1+a2,即a2=a1+ (8) W2%W2%将(8)代回(7)，整理得 aa1=a-W2% (9) W1%a和 a2=a+W1% (10) W2%所以，实验求出不同浓度溶液的比

3、容，作2%关系图，得曲线(见图15.1)。如欲求浓度溶液C a C B A M A B W2% 图15.1 比容-质量百分比浓度关系 中各组分的偏摩尔体积，可在点作切线，此切线在两边的截距和即为1和2，再由关系式(6)就可求出1,m和2,m。 四、仪器与药品 1.仪器 恒温设备1套；分析天平(公用)；比重瓶(10mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。 2.药品 95乙醇(分析纯)，纯水。 五、实验步骤 调节恒温槽温度为(25.00.1)。 以95乙醇()及纯水()为原液，在磨口锥形瓶瓶中用分析天平称重，配制含体积百分数为0，20，40，60，80，100的乙醇水溶液，每份溶

4、液的总体积为20ml。配好后盖紧塞子，以防挥发。摇匀后测定每份溶液的密度，其方法如下: 用分析天平精确称量一个预先洗净烘干的比重瓶，然后盛满纯水(注意不得存留气泡)，用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。擦干外壁，迅速称重。 同法测定每份乙醇水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细管出口液面，如因挥发液滴消失，可滴加少许被测溶液以防挥发之误。 六、注意事项 1. 比重瓶法可用于测定液体的密度。用比重瓶测液体的密度时，先将比重瓶洗净干燥，称空瓶重，再注满液体。在瓶塞塞好并恒温后再称重，先用蒸馏水标定体积，在注入待测液称重后根据公式计算待测液的密度。 2. 做好本实验的关键是取乙醇时，要减少挥发误差，动作

5、要敏捷，每份溶液用两个比重瓶进行平行测定，结果取其平均值；拿比重瓶应手持其颈部。 3. 恒温过程应密切注意毛细管出口液面，如因挥发液滴消失，可滴加少许被测溶液以防挥发之误。 4. 实验过程中毛细管里始终要充满液体，注意不得存留气泡。 5. 当使用比重瓶测量粒状固体物的密度时，应按测固体密度的步骤进行测定。 七、数据处理 1.根据16时水的密度和称重结果，求出比重瓶的容积。 比重瓶质量=11.1834g 比重瓶+水 质量 水的质量=21.8589g =10.6755 g 水的密度 0.9989Kg.m(-3） 比重瓶的体积V=10.68726ml 2.根据所得数据，计算所配溶液中乙醇的准确质量百

6、分比。 WA%=mAmA+mB式中，mA是乙醇的质量，mB是水的质量 乙醇体积分数 空锥形瓶质量作曲线的切线。 由图可得出乙醇的质量分数为30%时， 水=0.990ml/g, 乙醇=1.180ml/g V水=MH2OaHO=180.990=17.82ml 2V乙醇=MC2H5OHaC2H5OH=461.180=54.28ml 100g该溶液的总体积V=M*=105ml。 八 思考题 1、使用比重瓶应注意哪些问题？ 答：要避免用手直接拿瓶操作； 比重瓶加满溶液后，塞子上的毛细管要充满溶液不能有气泡产生； 称量前必须用滤纸把比重瓶的外表面擦干净，然后再放到天平上称量； 称量前后都要烘干。 2、如何

7、使用比重瓶测量颗粒状固体物的密度？ 答：将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重m0。注入已知密度1的液体。将比重瓶置于恒温槽 中恒温10min，用滤纸吸去塞帽毛细管口溢出的液体。取出比重瓶擦干外壁，称重m1。倒去液体将瓶吹干，装入一定量的研细的待测固体，称重m2。先向瓶中注入部分已知密度为的液体，将瓶敞口放入真空干燥器内，用真空泵抽气约10min，将吸附在固体表面的空气全部除去。然后向瓶中注满液体，塞上塞子。同步骤恒温10min后称重为m3。根据下述公式计算待测固体的密度s s=】 3、为提高溶液密度测量精度，可作哪些改进？ 答：准确测量溶液的物质量浓度 多次测量同一组成溶液的质量，结果取其平均值 每次称量瓶都要烘干 实验应在恒温槽中进行 为减少挥发误差，动作要敏捷 九 实验总结 本实验要注意每测一组数据前，要进行润洗，还有烘干。测定要在电子天枰旁进行，以免挥发，影响准确度。要进行多组测量去平均值，以保证准确度。每一项由一个人操作，以免混淆，仪器必须配套，不可乱放乱盖。在数据处理及画图时要准确画出切线，不可盲目而定。