
同学们,本栏目是学习本实验时常见的问题。这里作统一解答。
问题一:测定液体饱和蒸气压实验,通过作图法求摩尔气化焓的误差来自什么?
回答:测量液体饱和蒸气压,通过作图法求摩尔气化焓的精确度由以下因素决定:(1)克劳修斯一克拉贝龙方程的近似程度(假设气相为理想气体);(2)温度和压力的测量精度;(3)空气抽净的程度;(4)作图法的精度。
问题二:液体的沸点高于100℃,能否测量其蒸气压?
回答:可以。只要恒温槽能够达到100度以上,此时恒温槽的恒温介质可选择液体石蜡或甘油。
问题三:假设摩尔蒸发焓在实验温度范围内不变,可否有误差?
回答:有误差。但不是误差的主要来源,因为温度范围小。所以假设假设摩尔蒸发焓在实验温度范围内不变,所引起的误差完全可以忽略。
问题四:为什么测量液体饱和蒸气压的实验装置不能用于测量乙醇水溶液?
回答:因为克劳修斯——克拉贝龙方程只能用于单组分(纯物质)系统或组成不变的系统。如果测量多组分系统,在抽气时气、液组成不同,则不满足克劳修斯——克拉贝龙方程。
问题五:等压计在恒温槽中,在不放气的情况下,开始升温时,所发生的现象是什么?
回答:因为温度升高时液体的蒸气压增大,所以等压计的内液面逐渐下降,外液面逐渐升高。
问题六:在测定液体饱和蒸气压实验中,在升温放气时由于操作不慎,使放气量稍大一点,但空气尚未进入样品池中,如何处置?
回答:方法有二:(1)使温度少许升高,再调整两液面平齐;(2)用泵进行少许抽气,使外液面高于内液面后停止抽气,再调整两液面平齐。
问题七:在饱和蒸气测定的实验中,第一个温度的蒸气压记录完之后,要求在此温度下重新抽气,再进行一次测量,这样做的目的是什么?
回答:目的是比较两次测量数据是否一致,由此判断空气是否被抽净。
问题八:在饱和蒸气测定的实验中,在第一个温度下测量两次蒸气压,取两次测量数据的平均值吗?
回答:不对!取第二次测量的数据。
问题九:如何判断空气是否抽净?
回答:判断空气是否被抽净的方法是:在恒温下,再进行第二次抽气,重新记录一次蒸气压,若二次测定结果相同或误差很小(在实验误差范围内),则说明空气已被抽净,如果第二次测定结果偏高,则表明第一次的测量结果空气未抽净。
问题十:如何检查系统是否漏气?
回答:判断装置是否漏气的方法是:在恒温下,关闭活塞,观察系统的压力是否变化,若变化说明漏气,否则不漏气。
问题十一:等压计内乙醇量的多少,是否影响蒸气压的测量?
回答:不会影响。保证不漏气即可,但量太少,放气时调节不便。
问题十二:测定蒸气压时,按温度间隔4 ℃进行测定的目的是什么?
回答:温度间隔4℃进行测定的目的是保证作图时,各点比较均匀分布。
问题十三:测量每个温度的蒸气压时都要重新抽气吗?
回答:除第一个温度之外,均不需要重新抽气。因为升温过程中空气没有进入系统。
问题十四:每个温度下的蒸气压都要重复测定两次吗?
回答:每个温度下的蒸气压测量一次即可。在不抽气的情况下,平行测定两次无意义。
问题十五:在蒸气压的测量装置中,毛细管和缓冲瓶的作用分别是什么?
回答:毛细管和缓冲瓶具有相同的作用,就是放气时可以缓慢(少量)放入空气。
问题十六:抽气结束时,真空机械泵的正确使用方法是什么?
回答:先将真空泵与真空系统隔断,再打开进气口,然后停机。
问题十七:抽易挥发性液体时,要在泵的进气口前面接上吸收瓶或冷阱。对吗?
回答:正确。为了保护机械泵。
问题十八:在液体饱和蒸气压测定的实验中,如果空气未被抽净,则由此产生实验结果是什么?
回答:如果空气未被抽净,则所测量的蒸气压偏高,沸点偏低。
问题十九:在测量液体饱和蒸气压的实验过程中,需读取当天的大气压力,其主要目的是什么?
回答:读取当天的大气压力是用于计算液体饱和蒸气压。
问题二十:测量液体饱和蒸气压的实验方法有几种?
回答:测定液体饱和蒸气压的实验方法主要有动态法、静态法、饱和气流法。动态法是在不同外部压力下测定液体沸点的方法。液体上方的压力可调,即用一大容器的缓冲瓶维持某一定值,并用压力计测量压力,待液体开始沸腾时测量其温度。动态法优点是对温度的控制要求不高,测量装置简单,对沸点低于100 ℃的液体可达到较好的准确度。
静态法是在某一固定温度下直接测量液体饱和蒸气的压力的方法。即用恒温槽恒温,调节减压系统的压力使之与液体蒸气压相等,用压力计测量饱和蒸气压。该法适合于低蒸气压物质的测定,即使蒸气压只有1 kPa左右也能测准。
饱和气流法:在液体表面上通过干燥的惰性气体,调节气体流速,使之被液体的蒸气所饱和,然后进行气体组成分析,计算液体的蒸气压。该法的缺点是,不易获得真正的饱和状态,导致测量结果偏低。一般很少用于测量液体饱和蒸气压,通常只用来求溶液蒸气压的相对降低。
问题二十一:“当克劳修斯—克拉贝龙方程”与“克拉贝龙方程”有区别吗?
回答:有区别。“当克劳修斯—克拉贝龙方程”是“克拉贝龙方程”的进一步推演,仅适用于凝聚相转变为蒸气时的两相平衡;而“克拉贝龙方程”适用于单组分的任意两相平衡。