❶ 急求幾個物理化學的實驗報告
一、實驗目的
當金屬與周圍介質接觸時，由於發生化學作用或電化學作用而引起的材料性能的退化與破壞叫做金屬的腐蝕。金屬腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，化學腐蝕使金屬表面逾期提貨非電解質溶液接觸發生化學作用而引起的腐蝕：而電化學腐蝕使由於金屬及其合金在周圍介質的電化作用下而引起的腐蝕，實質上由於金屬表面形成許多微小的短路原電池的結果。
影響金屬電化學腐蝕的因素較多，包括金屬的活潑性,金屬在特定介質中的電極電勢及環境的酸度。
避免發生電化學腐蝕的方法很多：可以隔絕金屬與周圍介質的接觸，即避免腐蝕原電池的形成。
二、實驗的意義：
腐蝕會給人類帶來危害，引起驚人的損害。但也可以利用其為人類造福。例如，工程技術中常利用腐蝕原理進行材料加工，「化學蝕劑」方法就是利用其進行金屬定域「切削」的加工方法。學習本試驗可以了解金屬腐蝕的基本原理以及金屬材料放腐蝕的方法
三，實驗的過程：
金屬腐蝕可按產生的機理分為化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕。化學腐蝕是指材料與周圍介質直接發生化學反應，但反應過程中不產生電流的腐蝕過程；電化學腐蝕是指金屬與離子導電性介質發生電化學反應，反應過程中有電流產生的腐蝕過程；物理腐蝕是指由於單純的物理溶解而產生的腐蝕。
針對金屬腐蝕的不同種類，對金屬的防護有以下幾種方法：改變金屬內部結構、保護層法、電化學保護法、對腐蝕介質進行處理、電化學保護法。
1. 微電池的顯示法。取10ml0.01mol/dm3NaCl,0.3ml1%K3[Fe（CN）6]，1%酚酞0.5ml，白明膠適量（一平匙）製成鐵銹指示劑。將鐵銹指示劑加熱成粘稠狀，放置。待凝固前，塗在去銹的鐵片上。10分鍾以後觀察。
2. 陰陽極防腐蝕鍍層。取一鍍錫、鍍鋅的鐵片，用銼刀劃破表面鍍層，在劃痕上分別滴幾滴稀硫酸和一滴鐵氰化鉀，觀察。
3．阻化劑。取一鐵片放入20% 的鹽酸溶液中，加熱到60~70℃，觀察；然後加入六次甲基四胺，觀察。
4. 析氫腐蝕。在試管放入3粒鋅粒和約3ml0.1molHCl溶液，觀察；取一根用砂紙擦進的銅絲，插入上述盛有鋅粒的試管中，觀察銅絲與鋅粒未接觸式以及接觸時的情況。
5. 吸氧腐蝕。取一塊鐵片用砂紙擦去鐵銹，洗凈晾乾，另取5滴NaCl、1滴K3[Fe（CN）6]溶液和1滴酚酞於試管中，搖勻。靜止片刻後觀察。
四、實驗結果及討論：
實驗1中，可以看到出現藍色斑點，這是因為鐵片出現陰陽區，在陽極區，FeFe2++2e，2Fe2++2[Fe（CN）6]3-Fe3[Fe（CN）6]2 Fe2+溶於K3[Fe（CN）6]中反應而出現藍色斑點。
實驗2中，鍍錫的鐵片在劃破處出現藍色沉澱，說明鐵層發生溶解，鍍鋅鐵片出現氣泡，沒有藍色沉澱，說明鋅發生反應。證明了還原性的強弱為鋅〉鐵>錫。
實驗3中，先是出現氣泡，證明鐵與稀硫酸反應，加入六次甲基四胺後沒有氣泡，說明鐵的腐蝕結束。
實驗4中，加入鋅後，有氣泡產生，加入銅絲（未接觸）銅絲處無變化，接觸後反應加劇，氣泡大量產生。這是由於銅絲和鋅組成了原電池造成的
實驗5中，中心出現藍斑，邊緣出現粉紅色。
❷ 電導的測定及應用 實驗報告 物化實驗
一、實驗目的和要求
1、理解溶液的電導、電導率和摩爾電導的概念
2、掌握電導率儀的使用方法
3、 掌握交流電橋測量溶液電導的實驗方法及其應用
二、實驗內容和原理
1、電導率的概念
電導是描述導體導電能力大小的物理量,以G來表示
其中l/A為電導池常數,以Kcell來表示,к為電導率.
通常由於電極的l和A不易精確測量,因此在實驗中用一種已知電導率的溶液先求出電導池的常數Kcell,然後再把欲測的的溶液放入該電導池中測出其電導值,在根據上式求出其電導率.
溶液的摩爾電導率是指把含有1mol電解質的溶液置於相距為1m的兩平行板電極之間的電導,以m表示.摩爾電導率與電導率的關系為
在很稀的溶液中,強電介質的摩爾電導率與其了、濃度的平方根成直線函數.用公式表示為：
若通過濃度的平方根與摩爾電導率作圖,外推即可求得無限稀釋時的摩爾電導率.
惠斯登電橋基本原理
如圖所示的電路圖中,
實驗中,通過調整電橋上的示波器,使得通過其上的電流為零,即表明C點和D點的電勢相等,可以等到如下關系:
亦即
通過調節電橋臂的比值,就可以得出Rx的值.
三、主要儀器設備
儀器：音頻振盪器1台；示波器1台；電導率儀；電導池；鉑電極1支；轉盤電阻箱3隻；恆溫槽裝置1套；50mL移液管4支；100mL容量瓶4個
試劑：0.02mol/dm3標准KCl溶液,0.1mol/dm3標准醋酸溶液
四、操作方法和實驗步驟
1、溶液的配製
用0.02mol/L的KCl溶液配製不同濃度的KCl溶液,其濃度分別為0.02、0.02/2、0.02/4、0.02/8、0.02/16.並分別做好標記,放入25℃的恆溫槽中備用.
2、電路的連接
按照上圖連接好電路圖.注意需要按照電路圖中ABCD四個點來連線.
3、測定不同濃度的KCl溶液的電阻
將電極插入溶液中,按照濃度依次升高的順序分別測定5個溶液的電阻值.將電橋臂按照1：1、1：2、1：3三種形式進行測量.記錄測定出來的數據.
4、用電導率儀來測定自來水和去離子水的電導率
首先對於使用高調還是低調進行估計和判斷,如果電導率大於300×10-4S/m,則使用高調,反之則使用低調.在測量之前首先要校準,即在校準檔將指針調至最大.測量時同樣要注意從大量程向小量程調,最終達到精確.
五、實驗數據記錄和處理
25℃時0.02mol/dm3KCl溶液的電導率為0.2765S/m
1、 電導池常數
R1/ R2/ R3/ R/ G/S Kcell/S•m-1
1 1000 1000 222 222 4.50×10-3 61.444
2 1000 2000 446 223 4.48×10-3 61.719
3 1000 3000 666 222 4.50×10-3 61.444
Kcell平均 61.536
2、25℃時的結果
KCl濃度/mol•L-1 KCl濃度mol/m3 KCl濃度平方根 次數 R1/W R2/W R3/W R/W G/S k/ S•m-1 ∧m/S•m2•mol-1
0.02/16 1.25 1.118033989 1 1000 1000 3322 3322 0.0003010 0.018522 0.0148176
2 1000 2000 6645
3 1000 3000 9965
0.02/8 2.5 1.58113883 1 1000 1000 1702 1704 0.000587 0.036122 0.0144488
2 1000 2000 3410
3 1000 3000 5118
0.02/4 5 2.236067977 1 1000 1000 844 880 0.0011364 0.06993 0.013986
2 1000 2000 1690
3 1000 3000 2538
0.02/2 10 3.16227766 1 1000 1000 447 447.5 0.0022346 0.137508 0.0137508
2 1000 2000 895
3 1000 3000 224
0.02 20 4.472135955 1 1000 1000 226 226.8 0.0044092 0.271325 0.0135663
2 1000 2000 453
3 1000 3000 114
以KCl濃度的平方根對∧m作散點圖並進行線性回歸分析得到如下圖形：
3. 的計算
通過圖所擬合的線性回歸方程可知,當 =0時,∧m=0.015 S•m2•mol-1,即
=0.015 S•m2•mol-1
六、實驗結果與分析
查閱KCl溶液 的標准值為0.01499 S•m2•mol-1
則可以計算其相對誤差 Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667‰
七、討論與心得
1、實驗中不必扣除水的電導.因為經測定,實驗所使用的去離子水的電導與待測溶液的電導相差幾個數量級,因此不會對實驗結果產生很大的影響.
2、溶液配製時的問題：溶液時由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過來的.一旦某一瓶配製出現偏差,則將影響到後面的幾瓶,因此在溶液配製的時候要及其小心,我認為這也是影響實驗准確性的一個很重要的因素.
3、濃度較小時,信號不明顯,即某個電阻改變一個大阻值,其示波器的變化不大,可能會導致大的偏差.
思考題：
1、如何定性地解釋電解質的摩爾電導率隨濃度增加而降低?
答：對強電解質而言,溶液濃度降低,摩爾電導率增大,這是因為隨著溶液濃度的降低,離子間引力變小,粒子運動速度增加,故摩爾電導率增大.
對弱電解質而言,溶液濃度降低時,摩爾電導率也增加.在溶液極稀時,隨著溶液濃度的降低,摩爾電導率急劇增加.
2、為什麼要用音頻交流電源測定電解質溶液的電導?交流電橋平衡的條件是什麼?
答：使用音頻交流電源可以使得電流處於高頻率的波動之中,防止了使用直流電源時可能導致的電極反應,提高測量的精確性.
3、電解質溶液電導與哪些因素有關?
答：電解質溶液導電主要與電解質的性質,溶劑的性質,測量環境的溫度有關.
4、測電導時為什麼要恆溫?實驗中測電導池常數和溶液電導,溫度是否要一致?
答：因為電解質溶液的電導與溫度有關,溫度的變化會導致電導的變化.實驗中測電導池常數和溶液電導時的溫度不需要一致,因為電導池常數是一個不隨溫度變化的物理量,因此可以直接在不同的溫度下使用.