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1、精品文档“物理化学实验”习题材化 1 班 00324021 李奈青3。求其平均误差、1 对某一液体的密度进行多次测定，其实验结果如下：1.082, 1.079, 1.080, 1.076 g/cm平均相对误差、标准误差和精密度。解：1.0821.0791.080 1.0761.079 (g/cm 3)4di| 1.0821.079 | |1.079 1.079 | |1.0801.079 | |1.076 1.079 |3d40.002 (g/cm)nd 100% 0.002 100 % 0.2%1.079di20.003 200.00120.003 2(g/cm3s4 10.003)n 1s
2、0.003100 %0.3%RSD100 %1.0792 在不同温度下测定氨基甲酸铵的分解反应NH COONH(s) = 2NH3(g) + CO2(g)的平衡常数，今获得如下数24据：T/K 298 303 308 313 318 lg K -3.638 -3.150 -2.717 -2.294 -1.877 试用最小二乘法求出lg K 1/T 的关系式，求出反应的平均热效应数）；作 lg K 1/ T的关系曲线，从直线的斜率求出0rH 。比较上述两种方法所得的m解：（ 1）、用最小二乘法计算：由数据判断 lg K 1/T 的关系呈线性关系，假设：00r Hm（设r Hm在此温度范围内为一常
3、r H0m值，何者更准确，为什么？lgK=b*1/T+a则根据最小二乘法：abnbn1lgK iT1i1i 1lgK - bn-Tn11lgK ilgKi1 Ti_T2n11i 1TiT通过列表计算：。1欢迎下载精品文档T1/T11lgKlg K i lg K（ 11 ） * （ lg Kilg K ）（ 11 ）2TiTTiTTiT2980.003360.00011-3.638-0.903-0.0000990.00000001213030.003300.00005-3.150-0.415-0.0000210.00000000253080.003250-2.7170.018003130.003
4、19-0.00006-2.2940.441-0.0000260.00000000363180.00314-0.00011-1.8770.858-0.0000940.00000001210.01624-0.00001-13.676-0.001-0.0002400.0000000303511*lg Kilg K2.40104b1TiT3523.031087.92 10111TiTa lg Kb *12.7357.92103 0.0032523.0T所以 lg K 1/T 的关系式为： lg K7.92103T23.0由公式 lg KTr H mr Sm 可得：2.303RT2.303R35(J/m
5、ol)r H m =7.92 10 2.303 8.314=1.5210（ 2）、作图法：。2欢迎下载精品文档3 设一钢球的质量为10 mg，钢球密度为7.85 g/cm 3。若测半径时，其标准误差为0.015 mm，测定质量时的标准误差为0.05 mg 。问测定此钢球密度的精确度（标准误差）是多少？解：由m3m3 得：V4 RR 33m30.010g0.0673cm343.147.85g / cm3422又由：22mmRR37.85 g / cm33m4 R 3m785cm0.010 gR9m33 7.85g / cm3350g / cm44 R4R0.0673cm得测定此钢球密度的精确度为
6、：22m2m2785cm325 1052350g / cm421.5 10320.53g / cm3RgcmR4 在 629 K 时，测定HI 的解离度 ，得到下列数据：0.1914, 0.1953, 0.1968, 0.1956, 0.1937, 0.1949,0.1948, 0.1954, 0.1947, 0.1938。 解离度 与平衡常数K 的关系为2K2(1)试求 629 K 时的 K 值及其标准误差。解：数据大小分析可看出0.1914 这个数值偏离其它数值比较大，通过计算3进行判断：扣除这个异常值后9 个数的平均值为：10.19530.19680.19560.19370.19490.
7、19480.19540.19470.19380.19509N2xix10.000320.001820.0006 20.001320.000120.0002 20.0004 20.0003 2110N910.0010因此处于 (0.1950-0.0030 ，0.1950+0.0030) 区间的测量数据属正常范围，而 0.1914 这个数值远远超出此范围，是异常值，应当舍弃。所以：。3欢迎下载精品文档20.19502K0.014672 1210.1950又 dK2 130.19503 0.1869d210.1950dKKd0.00100.18690.00019平衡常数 K为 : K0.014670
8、.000195利用苯甲酸的燃烧热测定氧弹的热容，其计算式为C= （26460G+ 6694 ） /t -水CgD C式中， C水 是水的比热容， 26460 和 6694 分别是苯甲酸和燃烧丝的燃烧热（J g-1 ）。实验所得数据如下：苯甲酸的质量 G=1.1800 0.0003g ；燃烧丝质量 g = 0.0200 0.0003g ；量热器中含水D=1995 2g；测得温度升高值为 t =3.140 0.005 。计算氧弹的热容及其标准误差，并讨论引起实验结果误差的主要因素。解：C26460G6694g / tD C水 26460J/g1.1800g 6694J/g 0.0200g1995g
9、 4.184J K 1 g 11639J/3.140KC26460J/g26460J/g8426J/g KGt3.140KC6694J/g6694J/g2132J/g Kgt3.140KC26460G6694g26460J/g1.1800g6694J/g0.0200g3180J/K 2tt 23.140K 2CC水4.184J/K gDCCG22GCg22gCt22tCD22D22223180J/K 222228426J/g K0.0003g2132J/g K0.0003g0.005K4.184J/K g2g6.40.4125370J/K18 J/K则氧弹的热容为：C=。1639 18 J/K
10、从上面的计算得数据看，由测量温度升高值t 而带来的误差最大，占总误差的百分比253/（ 6.4 0.41 25370） 78%，其次是量热器中水的质量 D，它所带来的误差占总误差的21%，所以在实验中要改进对这两个物理量的测量方法，以减小实验误差。6 下表给出同系物 7 个碳氢化合物的沸点（Tb）数据：SubstanceTb/KCH273.8410。4欢迎下载精品文档C5H12309.4C6H14342.2C7H16368.0CH397.8818C9H20429.2C10H22447.2碳氢化合物的摩尔质量M和沸点 Tb/K 符合下列关系式：bTb=aM要求：（1）用作图法求a和 ； （2）用
11、最小二乘法确定常数a和，并与（ 1）中的结果比较。bbTbb两边取对数得：TbaM，即M与Tb 成线性关系。解：对等式Mlglglg=a=lg+b lg依题整理数据有：分子式 摩尔质量 M(g/mol)T /KlgTblgMbC4H1058273.82.43741.76C5H1272309.42.49051.86C6H1486342.22.53431.93C7H16100368.02.56582.00CH114397.82.59972.06818C9H20128429.22.63272.11C10H22142447.22.65052.15（ ） 作图法：以lgM为横坐标，lgTb 为纵坐标作图
12、：1。5欢迎下载精品文档（ 2）最小二乘法：由lgTb=lgaM，得：+b lgblg M ilg Mlg Tbilg Tblg M ilg M2lg alg Tbblg M相关数据处理：lgMlg M ilg Mlg M ilg M2lgT blg Tbi lg Tblg M i lg M lg Tbi lg Tb1.76-0.220.04842.4374-0.12130.0266861.86-0.120.01442.4905-0.06820.0081841.93-0.050.00252.5343-0.02440.0012202.000.020.00042.56580.00710.00014
13、22.060.080.00642.59970.04100.0032802.110.130.01692.63270.07400.0096202.150.170.02892.65050.09180.01560613.870.010.117917.9100.064738blg M ilg MlgTbilg Tb0.0647380.5491lg M ilg M20.1179lg alg Tb blg M17.910.549113.871.47077a 29.5两种方法的结果比较 :7 用精密天平对某物质连续称11 次，所得数据如下：25048.8,25049.1,25048.9,25048.9,250
14、48.8,25049.0,25079.3,25049.2,25048.9,25049.0,25048.8mg。求测量值及测量的标准误差。（提示：该测量系列中是否含异常数据？试用3法则进行判断） 。解：数据大小分析可看出25079.3 这个数值偏离其它数值比较远，通过计算3进行判断：除这个数值，另外10 个数的平均值为：m125049 .1225049 .0325048 .9325048.825048 .925049.210m10.320.2220.12030.120.2101测量数据在 (25049.1-0.6，25049.1+0.6)区间是正常的，而 25079.3 这个数值大大超出范围，是
15、异常值，应当舍弃。所以测量结果为： m=25049.10.2 。6欢迎下载精品文档8 实验指导书的第（一）、（二）题，第（三）题的第5、 6、 7 小题， p. 30-31。（一）下列各数据中有多少个有效数字：3.80； 0.0100 ； 3.14 106； 2.25 105； 10.203 。答：上述数据的有效数字分别是：3.80 3 位； 0.0100 3 位； 3.14 106 3 位， 2.25 1053 位， 10.203 5位。（二）从有效数字概念，计算下列各题：1 .0.9 0.9=2 .lg4.42 103=3 .求 5.37 的反对数。4 .437.2+543.21-1.07
16、103=5 .1.711 102+1.2 102+1.3043 10-2 =6 .已知半径 r=2.65cm, 求圆的面积。解：1 .0.9 0.9=0.82 .lg4.42 103=3.6453 .105.37 =2.3 1054 .437.2+543.21-1.073110 = 9105 .1.711 102+1.2 102 +1.3043 10-2 =2.9 1026 .S= r2=3.14*2.652=22.0 cm2( 三 ) 计算下列各题：（ 5）金属钠的蒸气压与温度的关系为5.41037.55 ，现测定在 200时金属钠的蒸气压，要求lg p(mmHg )T其相对误差不超过1%，
17、测定时应控制温度的误差最大不得超过多少？解：由金属钠的蒸气压与温度的关系式：lg p(mmHg)5.41037.55 得：Tln p(mmHg)5.4 1032.3037.55T方程两边同时对T 求导：。7欢迎下载精品文档1dp5.41032.303p dTT 2dp5.41032.303dTpTT5.41032.303dT473.15T26.28 dTdpT1%p26.28 dT1%TdT1%0.04%T26.28即是说在测定时应控制温度的误差最大不得超过0.04%。（ 6）要配制浓度为 0.2mol L-1 的 Kr 2Cr 2O7 溶液 1L，如果称量误差为 0.1%，而 1L 的容量瓶
18、的误差有 1mL左右，则所得的 Kr 2Cr 2O7 的浓度应有多少误差？解：配制此浓度的溶液需要Kr 2Cr2O7 ：-1m=0.2molL 1L294.18g mol=58.8gm58.8g0.1% 0.0588g又 CnmV 294.18VC111L0.0034molg 1L 1 ;m294.18V294.18g/molCmC0.2mol/L0.2mol/L 2V294.18V 2V1LC22则2C20.0034molg1L1 220.2mol/L2 22CmmVV0.0588g0.001L4.010 8410 80.0003mol/L因此所得的 Kr2 Cr2O7 的浓度的相对误差为：C0.0003mol/L0.2%C 0.2mol/L（ 7）如果要求浓度的误差在 0.2%即可，试问上述操作需用下列哪种天平既能满足要求，又可快速配好？1) 感量为 1g 的天平；2) 感量为 0.5g 的天平；3) 感量为 0.2g 的天平；。8欢迎下载精品文档4)1g）；化学天平（可以称到100015)万分之一克分析天平（可以称到g）；100006)十万分之一克分析天平（可以称到1g）；0.2%即可，即是100000答：若要求浓度误差在0.0004 ；C由误差传递计算可求得此时m0.1g ，所以选择化学天平（可以称到1 g）即可达到既能大大满足要求，1000又可快速配好。9欢迎下载