物理化学实验练习题

实验一、温度测量与控制

第一题、填空题

容易题

1．国际温标是根据_________温标测定的。2．水银温度计分为________式和__________式两类。

3．电阻温度计测量的是与________有关的________讯号。4．半导体温度计随温度上升其______将_______。

5．铂电阻温度计随温度升高其______将_______。6．恒温槽控温性能的优劣，可根据__________________图显示出来。 7．华氏温标规定以_________和__________为固定点，每度等于________________________。

一般题

8．用来测量温度的标尺是______________，它是用____________表示温度的一种方式。 9．确定一种温标包括____________、________________和______________三个方面

10．热力学温标是建立在______________基础上的温标，它规定____________为固定点，___________等于1K。 11．摄氏温标是_____点制温标，其值与所选工作物质________。

12．热力学温标是_____点制温标，其值与所选工作物质性质__________，它是通过_________温度计实现的。 13．温度计按工作原理分类为________、________、________、________、________等五类。 14．温度计按热传递方式分为__________和_________两类。

15．水银温度计使用前需作__________和___________校正，使用过程中需作________校正。

16．贝克曼温度计用于测量_______，它与普通水银温度计的不同之处在于____________，目的是为了____________。 17．在露茎校正公式?t=

Kn（t测-t环）中，n称为__________，它以_______表示，是指_________________________值。

1?Kn18．贝克曼温度计与普通温度计在构造上的区别是贝克曼温度有一个能调节_________的_____________。 19．______________________称为热电偶温度计，其自由端的温度补偿有__________法和_______________。 20．热电偶温度计是利用其____________与________线性关来进行测温的。

21．为提高热电偶温度计的灵敏度，可将热电偶______联起来组成___________。

22．当两种不同材料导线组合成闭合回路时，若两结点温度不同，则回路中产生___________。 23．光学高温计是利用黑体的______________与________的定量关系测定温度的温度计。 24．镍铬、镍硅热电偶由于易________，需经常进行_______。

较难题

25．液体饱和蒸气压测定中，若未作露茎校正，所测温度偏______；在凝固点降低法测分子量实验中，若未作露茎校正，所测温度偏______。

26．超级恒温槽用来调节温度的部件有__________、_________、_________。 27．超级恒温槽属于________调节控制，其控温特点是不论设定值与实际温度偏差大小，加热器只有_______两种工作状态，且加热功率__________。 第二题、选择题

容易题

1．只有一个固定点的温标是________________。（A）摄氏温标 （B）华氏温标 （C）热力学温标 （D）国际实用温标 2．属于经验温标的是__________________。（A）摄氏温标 （B）华氏温标 （C）热力学温标 （D）国际实用温标 3．属于科学温标的是___________________。（A）摄氏温标 （B）华氏温标 （C）热力学温标 （D）国际实用温标

一般题

4．适合低温测量的温度计为_______________。（A）气体温度计 （B）贝克曼温度计（C）热电偶温度计（D）水银温度计 5．适合中温测量的温度计为________________。（A）气体温度计 （B）光学温度计 （C）热电偶温度计 （D）水银温度计 6．要测量体系1.5—3.5℃之间的温差需用__________。

（A）贝克曼温度计 （B）分度值1℃的水银温度计 （C）分度值0.1℃的水银温度计 7．热电偶温度计是依据__________与温度的线性关系来测温的。

（A）温差电势 （B）电动势 （C）接触电势 （D）热端与冷端温差 8．对热电偶温度计，影响回路电势与温度线性关系的因素是导线的_______。（A）组成材料 （B）导线粗细 （C）导线长短 9．导电表的作用是______________。（A）调节控温温度 （B）指示恒温准确温度 （C）二者皆有 10．超级恒温槽中搅拌器的作用是__________________。（A）使槽内温度均匀 （B）打出恒温水 （C）二者皆有

较难题

１

11．第三种导体引入热电偶温度计两极时，只要它们的___________，将不影响原热电偶的电势。 （A）长短相同 （B）粗细相同 （C）电阻值相同 （D）两接点温度相同 12．如果贝克曼温度计上2℃等于3℃室温等于外筒水温，则既适合做燃烧焓测定，又适合于以苯为溶剂测分子量的最佳室温是（苯的凝固点为5℃）_________。A、1℃ B、2℃ C、3、℃ D、4℃

第三题、简答题

1. 什么是温标？温标的三要素是什么？说明摄氏温标热力学温标的三要素。 2. 国际实用温标规定的复现温度计有几种？名称各是什么？

3. 恒温控制按工作原理可分为几类？名称是什么？各有什么优缺点？

4. 下图为测定液体沸点装置，利用该装置测得某液体的沸点为75℃，该结果是否准确？为什么？（图略） 5. 燃烧热测量中，若内筒水温为20℃，应怎样调整贝克曼温度计？ 6. 什么是热电偶温度计？其测温原理是什么？

7. 对热电偶自由端的温度校正通常有哪些方法？分别画出其示意图，并说明测温方法。 8. 差热分析和普通热分析中，热电偶各是怎样连接的？测量的各是什么信号？画图说明。 9. 利用热电偶温度计测温时，为什么要保持冷端温度恒定？

10. 贝克曼温度计中的水银量如何调整可满足不同温度的测温要求？

11. 已知苯的凝固点为5.45℃。现以苯为溶剂，测定萘的分子量，则贝克曼温度计应怎样调？ 12. 现室温为22℃，若体系恒温至25℃，应如何操作超级恒温槽，写出详细操作步骤。

答 案

第一题、1、热力学 2、全浸、半浸 3、温度、电阻 4、电阻、减小 5、答案：电阻、增大 6、Ｔ－ｔ灵敏度曲线 7、水冰点（320F）、水沸点（2120F）、冰点—沸点等分180份的1/180 8：温标、数值 9：选择测温仪器、确定固定点、划分温度值 10：卡诺循环、水的三相点（273.16K）、1/273.16

11：二、有关 12：一、无关、气体 13：膨胀式、压力式、电阻式、电偶式、光学式 14：接触式、辐射式 15：零点、分度值、露茎 16：温差、附有水银储槽、扩大测量范围 17：露茎长度、温差、t测与体系和环境分界处温度计的刻度的差值。18：汞量、水银储槽 19：一对不同金属导线的组合、恒温、校正 20：温差电势、温度 21：串、热电堆 22：温差电势 23：单体辐射亮度Lo、温度 。24：氧化、标定 25：高、低 26答案：继电器、导电表、加热器 27：二位制、断续、固定不变

第二题、1：C、D 2：A、B 3：C、D 4：A 5：C、D 6：B 7：A 8：A 9：A 10：C 11：D 12：B

第三题、1：温标是温度量值的表示方法。三要素：选择测温仪器，确定固定点，划分温度值。摄氏：液体温度计，水冰点0℃，水沸点100℃，之间等分100份，每份为1℃。

2：3种；铂电阻温度计，铂铑—铂热电偶，光学高温计。

3：分两类：一类为利用恒温介质浴控温，其优点是价格低廉，可保持高度稳定的恒温条件，缺点是体系需处于介质中，且温度不能任意调节。另一类为电子恒温控制，优点是可任意调节恒温温度，缺点是价格高且体系温度不能保持高度稳定，而是在定值上下波动。 4：：不正确，因为温度计水银球未插入液体中，正确的方法是让水银球一半在液体内一半在液体外。5：因为燃烧后，内筒水温一般升高3℃以下，则20℃时，贝克曼温度计显示在0-2之间，可调一水浴温度为27℃，将贝克曼温度计水银球和贮槽的水银相连，置于其中5分钟后，使水银在弯管处断开，置于20℃。 6：一对不同金属丝的组合，测温原理利用当两金属丝接点处于不同温度时回路中有一电势差且该电势差是温度的函数，若其中一接点温度恒定，则回路中电势差由另一接点的温度所决定。 7：1）自由端恒温法；2）自由端温度校正法。8：答案：略。

9：若不固定则两温差电势都随温度而变化，只有固定一端温度，使其温差电势为常数，另一端温差电势与温度才有线形关系。 10：当测量温度低时，则贝计水银柱降到刻度以下，说明水银量少，不能测量温度，此时可从贮槽中取出一些水银引入水银球中，使水银量增加，使水银柱处于刻度中，反之温度高时，则贝计水银柱升至刻度以上，由此可见，由于水银量可调整，所以贝计可适应于不同温度测量，而且因为水银量可调，它测定的不是绝对温度，只能用来测量温差。

11：调一水浴温度为10℃，将贝计水银球内水银和贮槽水银相连，置于水浴中恒温5分钟取出，迅速使水银柱在弯管处断开。 12：1）打开电源，接通搅拌及加热器；2）调节导电表处于20℃处；3）当加热指示灯灭时，看恒温槽温度值，此时可看出表值与准确温度值间的差值，若差5℃，可再调节导电表处于25℃。

实验二、误差及数据处理

第一题、填空题 容易题

1. 测量可分为__________和__________两类。误差可分为__________、__________和___________三类。

２

2. 3. 4. 5. 6. 7.

有刻度量具的误差一般以______________________计算。_________________________________叫做误差的传递。 误差的传递分为________误差的传递和________误差的传递两类。

作曲线上任一点切线的方法有____________、_____________和___________三种。

在曲线上任一点作切线的方法有_____种，它们是____________________________________。

一般题

系统误差可通过____________________________________消除，偶然误差可通过____________________消除。

消除了系统误差后，经无限多次测量，测量结果的可靠值可用______表示；而在有限次测量中，可靠值可用_____表示，其测量结果的可靠程度可表示为____________。

Limx称为_________。当系统误差消除后，在__________测量中，可用其代替________。

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

系统误差决定测量结果的________度。偶然误差决定测量结果的________度。

精密度可用_______误差、_______误差和_______误差来表示。准确度可用_______误差和_______误差来表示。 有效数字的位数指明了__________的幅度，它包括测量中_________和_____________。 误差一般为____位有效数字，最多____位。且应与结果有效数字的__________划齐。 有效数字的位数越多，数值的______也越大，即_____误差越小。

填写下列数字的有效数字位数（1）0.3456_____（2）3.456E3_____（3）lg100的结果______。 间接测量中，最终结果的可靠程度应用_________表示，实际中可用__________表示。 系统误差是指__________之差，偶然误差是指__________之差。

较难题

17. 在液体饱和蒸气压的测量中，对水银温度计进行露茎校正，是为了消除测温时产生的______误差。 18. 测量苯—乙醇体系的沸点时，由于外压升高，使测量偏高，该误差属于______误差。

19. 当测量次数很多时，可疑值的舍弃可根据____________式判断，当测量次数不多时，可疑值的舍弃可根据____________式

判断。20、进行误差计算前，应先进行___________误差修正和_________消除。 第二题、选择题 容易题

１. 在测量过程中，当测量次数很多时，符合正态分布规律的是________。

Ａ过失误差 Ｂ偶然误差 Ｃ系统误差 Ｄ标准误差2、精密度表示______。

Ａ与真实值的偏差大小 Ｂ测量复现的程度 Ｃ表示误差大小 Ｄ表示在平均值周围分散的大小

２. 准确度表示________。Ａ与真实值的偏差大小 Ｂ测量复现的程度 Ｃ表示误差大小 Ｄ表示偏差的大小 ３. 有效数字表示____________-。Ａ数字中非零的数字 Ｂ数值中的全部数字 Ｃ数值中有意义得数字 ４. 在曲线上任一点作切线应使用________________。Ａ镜面法 Ｂ曲线板、直角尺 Ｃ端值法

一般题

５. 系统误差可表示为______________。Ａ、Ｘ?–Ｘ真 Ｂ、Ｘ平–Ｘ真 Ｃ、Ｘ∞–Ｘｉ Ｄ、Ｘ平–Ｘｉ

６. 偶然误差可表示为______________。Ａ、Ｘ真–Ｘ? Ｂ、Ｘ平–Ｘ? Ｃ、Ｘｉ–Ｘ? Ｄ、Ｘ?–Ｘｉ

较难题

７. 选配仪器应符合的原则为__________________。

Ａ、各仪器的有效数字位数相同 Ｂ、各仪器的精度相同Ｃ、各仪器的等级相同 Ｄ、各测量值的相对误差相同 第三题、判断题 容易题

１. 测量的准确度高，则精密度也高。反之，测量的精密度高，准确度也高。

一般题

２. 用米尺测一长度两次，分别为10.53Cm和10.54Cm，因此测量误差为0.01Cm。。 ３. 外压变化使所测溶液沸点发生误差属于系统误差。

较难题

４. 用热电偶温度计测量二元合金的拐点温度是直接测量。

５. 组装的仪器选配时，对不同精度的仪器以选用精度最好为宜，这样可以提高测量结果的精度。

６. 不同人在条件设备完全相同的条件进行同一测量，其结果的误差往往各异，有人说这是因随机因素的变化所致。对吗？ 第四题、简答题 容易题

１. 何为直接测量？何为间接测量？举例说明。

２. 偶然误差符合什么规律？如何消除测量中的偶然误差？在实际测量中能否除去？为什么？

３. 准确度和精密度有何区别？有何关系？4、在加减运算和乘除运算中，结果的有效数字的位数应怎样确定？ ４. 写出x+y和Lnx的相对平均误差计算式。

３

５. 测定某样品的重量和体积的平均结果W=10.287g，V=2.319ml。它们的平均误差分别为0.008g和0.006ml，求此样品的密度？ ６. 数据的表达式有几种，特点各是什么？7、画出偶然误差的正态分布图，并据图说明此分布的特点。

７. 直接测量误差，间接测量误差和估计误差有何不同？8、画图说明镜面法、玻璃棒法作曲线上任一点的切线的步骤。 ８. 进行误差分析有何意义？9、偏差与误差有何不同？二者在什么条件下一致？ ９. 实际测量的偏差有几种计算方法？各具有什么特点？

１０. 在气体温度测量中，用气体方程测得分解温度，且用测的气体的P.V.n数据及精度如下：P=50.0±0.01mmHg，

V=1000.0±0.1cm3，n=0.0100±0.0001mol，R=62.4×103cm3mmHgK-1mol-1，求T的相对平均误差，其中误差的主要因素是哪个？

１１. 在凝固点降低法测分子量实验中，为何用贝克曼温度计测温？试用误差分析理论予以说明。 １２. 一级反应速度常数由下列式计算K=l/tln（a/（a-x）），试推导出K的相对误差表示式。并说明反应初期和反应末期误

差的主要来源。 答案

第一题、1：直接测量、间接测量 2：过失误差、系统误差、偶然误差 3：最小分度值的1/5 4：由直接测量的误差来计算间接测量的误差 5：平均、标准 6：镜面法、玻璃棒法、平行线法 7：3、镜面法、玻璃棒法、平行线法 8：改正方法调换实验仪器提高药品纯度更换实验、多次测量取平均值 9：X?、X、X+3σX 10：数学期望、无限次、X真：11准确、精度 12：平均、标准、或然 13：绝对、相对 14：测量精度、可靠的几位、最后估计的一位数 15：一、二、最后一位 16：精密度、相对 17：4、4、3 18：Ｙ?３σｙ、Ｙ??Ｙ 19：Ｘ?与Ｘ真、ｘｉ与Ｘ? 20：系统 21：系统 22：Xi?Xn≥３σ、xi?xn?1≥４σ 23：系统、坏值

第二题、1：B、D 2；B、D 3：A、C 4：C 5：A 6：A7：C 8：D

第三题、1：前半部分正确，后半部分只有在无系统误差存在时才成立。 2：错，测量误差指测量值与平均值之差

3：不一定，只有当外压发生单一方向的变化时，此说法才正确。4：错，属于间接测量。

5：不一定在符合仪器匹配原则下，选用高精度仪器为好，只选个别高精度仪器只会造成浪费，对提高精度无意义。 6：在无过失误差的情况下，该说法正确。

第四题、1：直接测量：测量结果可用实验数据直接表达的测量，如用天平称量样品质量。间接测量：测量结果不可用实验直接表达的测量，要由若干个直接测量的量代入某种公式中计算而得到的测量，如用凝固点降低法测分子量。

2：符合正态分布规律，可采用多次测量取平均值的方法，不能除去，因实验次数是有限的，误差总是存在。

3：准确度：测量值与真值（平均值）的偏差大小。精密度：观测值彼此接近的程度。精密度高准确度不一定高，而准确度高，精密度一定高，在无系统误差存在情况下，两者相同，即精密度高准确度也高。

4：加减运算：和或差保留的小数点后的位数，应与各数中小数点后位数最少者相同。乘除运算：积与商的位数与计算项中有效位数最小者相同。

5：设：f=x+y Lnf=Ln（x+y） dLnf=dLn（x+y） df/f=d（x+y）/（x+y） ?f/f= ?x/（x+y）+?y/（x+y）设：y=Lnx

6：ρ=W/V ?ρ/ρ=?W/W+?V/V=0.008/10.287+0.006/2.319=0.34 ?ρ=10.287/2.319=4.436（g/ml）??ρ=0.015

0.015 ?ρ=4.436±

7：三种：列表法、作图法和方程式法。列表法：简单易做，数据规律清晰，便于比较，但较繁；作图法：形象直观，显示出所研究的变量的变化规律；方程式法：形式简单，记录方便，便于进行数学处理。

8：特点：1）大误差出现的几率少，小误差出现的几率大。2）误差大小相等，符号相反的出现的几率相等。3）误差大于±3σ的几率很少。

9：以直接测量计算的误差为直接误差，有多个直接测量按一定的数学关系，计算得其结果的误差称间接误差，根据仪器精度和数值有效数字最末位定出的误差称为估计误差。

10：将平面镜置于曲线A点，以A点为转轴旋转镜面，直至镜外和镜内的曲线呈一光滑曲线，沿镜面作一直线为A的法线，作法线的垂线为A点的切线。玻璃棒法：将镜面换成玻璃棒其余同上。

11：通过误差分析可以表明测量的正确程度。可以判断造成测量误差的主要因素，提供改进测量质量的方法和途径，提供合理配置仪器的依据。

12：测量值与有限次测量的平均值之差为偏差，与真实值之差为误差一，当测量次数无限多时，二者趋为一致。

13：有算术平均偏差、标准偏差、几率偏差、绝对偏差和相对偏差五种。算术平均偏差：简单易算，但精度较差；标准偏差：计算较繁，但适于数理运算，精度高；几率偏差：表明正负误差产生的几率是50%；绝对偏差：相对偏差。

４

14：T=PV/nR ?T/T= ?P/P+ ?V/V+ ?n/n 代入数据：

15：?M/M= ?（?T）/ ?T+ ??/?+?V/V，由此式可见，误差由三项组成，其中???很小，所以??/?很小，对于?V/V项虽然误差较大，但由于

16：LnK=-Lnt+Ln（Lna//（a-x）），dk/（a/（a-x））

?/?项由于分析天平称量，

-dt+dLn（a/（a-x））/Ln（a/（a-x））=-dt+1/Ln（a/（a-x））（dLna-dLn（a-x）），?K/K+?实验三、溶液表面张力的测定

第一题、填空题 容易题

1. 溶液的表面张力是指溶液单位表面的______________。

2. 使液体表面张力降低的物质称____________，反之称______________。 3. 若铂环上沾__________杂质，会使所测溶液表面张力值偏低，若沾有______________杂质，会使所测溶液表面张力值偏高。

一般题

4. 温度升高，溶液的表面张力________，折光率_________。

5. 溶液表面张力测定中，水－乙醇溶液__________准确配制，因为_________________________。 6. 若将张力仪中的扭力丝____________________________易将其拉断。 7. 张力仪是通过测定______________________得到溶液表面张力值的。

较难题

8. 张力仪在使用前，需做_______调整和________校正。 第二题、选择题 容易题

1．某物质的水溶液中，再加入该物质后使水溶液的表面( )则称该物质为表面活性物质 （Ａ）浓度增大； （Ｂ）张力增大 （Ｃ）浓度减小； （Ｄ）张力减小。

一般题

2．乙醇水溶液中的表面张力随其溶液浓度变化，其规律是( )： （Ａ）两者成直线关系； （B）两者成反比关系；（C）随浓度增大，表面张力减小，幅度开始大，后来小；（D）随浓度增大，表面张力增大，幅度开始大，后来小。

3．乙醇在水溶液中的浓度不断增加时，吸附图形是( )：（A）（B）（C）（D）

较难题

4．若铂环不水平，会使所测溶液表面张力值( )：

（Ａ）偏高 （Ｂ）偏小 （Ｃ）不变 （Ｄ）不确定。 第三题、判断题

容易题

1．乙醇－水溶液浓度与折光率为直线关系。( )

一般题

2．乙醇－水溶液表面吸附对于浓度的变化曲线没有极大值。( )

3．乙醇是表面活性剂。 ( ) 4．将少量乙醇加入水中，将发生负吸附。( ) 第四题、简答题

容易题

１. 测液体表面张力时，测量张力的溶液并未准确配制，这对实验结果有无影响？为什么？

答案：

第一题、1、表面自由能 2、表面活性物质、非表面活性物质 3、表面活性、非表面活性 4、减小、减小。 5、不需、

０

准确浓度可从工作曲线上查出。 6、顺时针旋转３６０以上 7、扭力丝的扭力 8、水平、零点 第二题、1、D 2、C 3、C 4、B

第三题、1、错，是非线性关系。2、错，有一极大值。3、错，乙醇可使水的表面张力减小，但改变量较小。4、错，发生正吸附。

第四题、1、无影响。因乙醇挥发，溶液的浓度易改变，其准确浓度可通过测其折光率从工作曲线中查得。

实验四、蔗糖的转化

第一题，填空题 容易题

５

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