云书歌谣实验五 凝固点降低法测定摩尔质量
一、实验目的
1. 根据稀溶液的依数性测定萘的摩尔质量。 2. 掌握凝固点的测定方法。 二、实验原理
稀溶液的凝固点较纯溶剂的凝固点降低，降低的数值仅取决于稀溶液的质量摩尔浓度，可用下式表示：
?Tf=Kf ·bB （1）
式中：?Tf=Tf，溶剂—Tf，稀溶液：凝固点降低
bB：稀溶液的质量摩尔浓度 Kf ：溶剂的凝固点降低常数
准确量取一定量的溶剂m溶剂和溶质m溶质 配制成稀溶液后，分别测定溶剂和溶液的凝固点Tf，溶剂和Tf，稀
溶液
，即可由（1）式得出bB，从而得出溶质的摩尔质量M溶质 ：
溶质 M ?
Kf?m溶质（2）
?Tf?m溶剂三、仪器和药品
SWC-LGB凝固点实验用）；
环己烷，萘，冰块。 四、实验步骤
1. 将约400ml冷水加入冰浴槽中，加入碎冰块至600ml刻度。
2. 用移液管准确吸取25.0ml环已烷加入洗净、干燥的凝固点测定管内，滑入小磁珠，将温度传感器插入橡胶塞中，然后将橡胶塞塞入凝固点测定管，塞紧。
3. 将凝固点测定管直接插入冰浴槽中，观察“?T”温差显示值，直至“?T”温差显示值基本保持不变（此时观察到凝固现象），记下显示窗中T的值，此即为纯溶剂环己烷的粗测凝固点。
4. 取出凝固点测定管，在空气中使凝固的环已烷融化（升温至粗测凝固点之上约1~2℃时），擦干凝固点测定管，插入冰浴空气套管中，调节转子转速，使温度均匀下降。观测、记录“?T”温差显示值，当温度先下降，再回升，至温差不再变化（稳定）持续30s以上，此时温差显示值即为环己烷的凝固点。
5. 重复4. 步骤再做两次，取其平均值为Tf，溶剂。
6.在分析天平上精确称取萘0.1000~0.1500g，加入凝固点测定管中升温至全部溶解后，同前法3. 、4. 操作，记录温度，至温度下降、回升、稳定、又下降。绘出温度-时间曲线，以回升的最高点（或转折点）即为稀溶液凝固点。再重复做两次，取其平均值即为Tf，溶液。 五、数据记录与处理
日期： 室温： 大气压： m溶剂 =ρV = （?环已烷装置 1套；25.0ml移液管1支；分析天平（公
?0.779gml?1）
1
m溶质 =
Kf?环已烷?20.2K?Kg?mol?1 Tf?溶剂? Tf?溶液?
将以上数据代入（2）式中计算得出：
M萘?
六、思考题
1.何谓稀溶液的依数性？
2.稀溶液凝固点降低与溶剂的种类是否有关？
实验六 电解质溶液电导率与弱酸电离常数测定
一、实验目的
1.用电导率仪测定氯化钾和醋酸溶液的电导率。 2.掌握电导率仪的使用方法。 二、实验原理
电解质溶液是依靠正负离子的定向迁移转移电流的。溶液的导电本领可以用电导率表示。将电解质溶液放入两平行电极之间，两电极距离为l[m]，两电极面积均为A[m2]，则溶液的电阻为：
R?R?l1l?? (1) A?Ak?式中：Kcell—电池常数；
l1??KcellG (2) ARG—溶液电导； ?—电导率
在研究电导时，常用到摩尔电导率来描述溶液的导电能力，它与电导率和浓度的关系为：
?m??c (3)
式中：?m—摩尔电导率 [m2·Ω-1·mol-1]；
?—电导率 [Ω-1·m-1]；
c—摩尔浓度 [mol·m-3]。
?m随浓度变化的规律，对强弱电解质各不相同，对强电解质稀溶液可用下列经验公式表示：
式中：
?m???m?AC (4)
??m—无限稀释时的摩尔电导率；
A—常数
将?m对C作图，外推可求得??m。
对于弱电解质来说，它的电离度?等于溶液的浓度为C时的摩尔电导率?m和溶液的浓度无限
2
稀释时的摩尔电导率?m之比，即
?
???m??m (5)
在1—1价型弱电解质溶液电离达到平衡时，电离平衡常数Kc与C和?的关系如下式：
?Ca2 K? (6)
(1?aC)??c其中
C??1mol?dm?3
将(4)式代入(5)，可得
?2C? (7) K???m?C?m(?m??m)?c根据离子独立运动规律，?m可以从离子的无限稀释摩尔电导率计算出来。?m可由实验测定，然后按(6)式计算出Kc。 三、仪器和药品
DDS—307型电导率仪一台；电导电极一支；50ml烧杯两只；
?
50ml容量瓶4只；25ml移液管2只；0.01mol·dm-3标准KCl溶液；0.100mol·dm-3标准醋酸溶液。
四、实验步骤
1.打开电导率仪开关，预热10分钟，调谐仪器的零点，校正温度。
2.校正所选用电极的电池常数，已知25℃时0.01mol·dm-3KCl溶液的电导率为1413μs/cm，用常数调节钮调整电导率仪的读数与已知溶液的电导率相一致。
3.用容量瓶配置4种浓度的KCl溶液，浓度分别为：
C2;
C4;
C8;
C?3 (c?0.01mol?dm) 16并分别测定上述四种溶液的电导率。
4.用同样的方法配制4种浓度的溶液，浓度分别为：
C2;
C4;
C8;
C?3 (c?0.1mol?dm) 16并分别测定上述四种溶液的电导率。
5.测量完毕后，整理仪器，关掉电源，并将所用电极放入蒸馏水中浸泡。 五、数据记录与处理
KCl c?0.01mol?dm?3
浓度 C?0.01 C2 C4 C8 C 16 测量的? 3
?m??C C ??m
?2?1?1HAc c?0.1mol?dm?3 ??m(HAc)25C?0.03907[m???mol]
浓度 C C2 C4 C8 C 16 测量的? ?m??C ???m??m Kc?
1.计算HAc和KCl在各浓度下的摩尔电导率。
2.计算HAc在各浓度下的电离度，及电离平衡常数Kc。 3.以KCl溶液的?m对六、思考题
1.强弱电解质的摩尔电导率与浓度的关系有何不同？
2.如何校正所选电极的电池常数？测不同浓度时，还需校正吗？
实验七 电动势测定和应用
一、实验目的
1.掌握补偿法测定电池电动势的原理和方法。 2.学会使用电势差计。 二、实验原理
可逆原电池是由两个可逆电极组成的，其电动势两个电极电动势的代数和。即
?
C作图，外推求??m，并与文献值比较。
E?E??E?
电极电动势一般以标准氢电极为标准求出的，但氢电极使用麻烦，通常采用参比电极组成电池。本实验采用甘汞电极作为参比电极，与锌电极和铜电极分别组成两组可逆电池。当Zn作为负极时，其电池表达
4
式为：
Zn|Zn2?(a)||KCl(饱和)|Hg2Cl2(s)|Hg
该电池电动势为：E=E{ClHg2Cl2(s)/Hg}－E(Zn2+/Zn)
—当以铜作为正极时，其电池表达式为：
Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和液)||Cu2?(a)|Cu
其电动势为：E=E(Cu2+/Cu)－E{Cl/Hg2Cl2(s)/Hg}
—E可通过实验测出，E（甘汞）可用下式得出测量温度下的电极电势：
Et?0.242?7.6?10?4(t?25?C)伏
式中t为摄氏温度。
于是可以测出金属电极电势，金属电极电势又可用能斯特方程计算。
E?E??式中：E—金属电极的标准电极电势
Θ
RTa(还原态) LnZFa(氧化态)FZ—法拉第常数 96500库仑/摩尔 —电极反应中电子的化学计量数
a—金属离子活度
若摩尔电池反应的吉布斯函数变为ΔyGm，则：
?yGm??ZFE
利用已测定的可逆电池的电动势，计算吉布斯函数变ΔyGm，其中Z为对应于电池反应式中的任一电极反应式中电子的化学计量数。 三、仪器和药品
电势差计 1台； 饱和甘汞电池 1支； 锌、铜电极各1支； 导线若干； 烧杯2个； 饱和
50mlKCl溶液； 盐桥； 砂纸； 0.10mol·dm-3ZnSO4 溶液；
0.01mol·dm-3ZnSO4溶液；
0.10mol·dm-3CuSO4溶液； 0.01mol·dm-3 CuSO4溶液。 四、实验步骤
1.联接线路，经教师检查无误后，进行“标准化”操作，并熟悉仪器使用方法。
2.安装锌—甘汞电池。将锌片用砂纸打磨表面至光亮，用丙酮给油，再用蒸馏水冲净，将0.10mol·dm-3的ZnSO4溶液倒入50ml烧杯中约20ml，将Zn电极插入溶液中。再将甘汞电极插入装有20ml饱和
KCl溶液的50ml烧杯。用盐桥将两溶液接通。将原电池两极引出的导线连接到电势差计的待测接线柱
上。Zn极接负极，甘汞电极接正极。测其电动势。
3.同步骤2，安装下列电池，测定其电动势。其中Cu电极作为正极，甘汞电极作为负极。Cu片需要用砂纸打磨表面并冲净。
(1) (2) (3)
Zn|ZnSO4(0.01mol?dm?3||KCl(饱和)|Hg2Cl2(s)|Hg Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)||CuSO4(0.10mol?dm?3)|Cu Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)||CuSO4(0.01mol?dm?3)|Cu
5
