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1、1/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定实验实验2222 葡萄糖燃烧焓的测定葡萄糖燃烧焓的测定22.122.1实验目的实验目的 (1 1)用氧弹热用氧弹热量量计测定计测定葡萄糖的燃烧热。葡萄糖的燃烧热。(2 2)明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热 的区别。的区别。(3 3)了解热了解热量量计中主要部分的作用,掌握氧弹热计中主要部分的作用,掌握氧弹热量量计的计的 实验技术。实验技术。(4 4)学会雷诺图解法校正温度改变值学会雷诺图解法校正温度改变值。(5 5)掌握高压钢瓶的有关知
2、识并能正确使用。掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。2/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定22.2 22.2 实验原理实验原理 燃烧热是指燃烧热是指1mol1mol完全燃烧时所放出的热量。在恒容完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Q Qv v),恒容燃烧),恒容燃烧热这个过程的内能变化(热这个过程的内能变化(U U)。在恒压条件下测得的燃)。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(烧热称为恒压燃烧热(Q Qp p),恒压燃烧热等于这个过程),恒压燃烧热等于这个过程的热
3、焓变化(的热焓变化(H H)。若把参加反应的气体和反应生成的)。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式:气体作为理想气体处理,则有下列关系式:Q Qp pQ Qv vnRTnRT 公式公式1 13/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定 本实验采用氧弹式热本实验采用氧弹式热量量计测量葡萄糖的燃烧热。测计测量葡萄糖的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质(本烧,燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围
4、介质(本实验用水)的温度升高。实验用水)的温度升高。氧弹是一个特制的不锈钢容器氧弹是一个特制的不锈钢容器,为了保证化妆品完为了保证化妆品完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气(或者其他氧化剂),全燃烧,氧弹中应充以高压氧气(或者其他氧化剂),还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给热量计本还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给热量计本身和其中盛放的水,而几乎不与周围环境发生热交换。身和其中盛放的水,而几乎不与周围环境发生热交换。4/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定 但是,热量的散失仍然无法完全避免,这可以是同但是,热量的散失仍然无法
5、完全避免,这可以是同于环境向热于环境向热量量计辐射进热量而使其温度升高,也可以是计辐射进热量而使其温度升高,也可以是由于热由于热量量计向环境辐射出热量而使热计向环境辐射出热量而使热量量计的温度降低。计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量,而必须因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量,而必须经过作图法进行校正。经过作图法进行校正。5/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定22.3 22.3 操作步骤操作步骤1.1.热量计常数的测定热量计常数的测定 (1 1)用布擦净压片模,在台秤上称约用布擦净压片模,在台秤上称约1g
6、1g的苯甲酸,的苯甲酸,进行压片。样片若被进行压片。样片若被沾沾污,可用小刀刮净,用微型手钻污,可用小刀刮净,用微型手钻于药片于药片 中心钻一小孔,在干净中心钻一小孔,在干净 的玻璃板上敲击的玻璃板上敲击2 23 3次,次,再在分析天平上准确称量。再在分析天平上准确称量。(2 2)用手拧开氧弹盖,将盖放在专用架上,装好用手拧开氧弹盖,将盖放在专用架上,装好专用的不锈钢杯。专用的不锈钢杯。6/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定 ()()剪取约剪取约10cm10cm引火丝在天平上称量后,将引火丝中引火丝在天平上称量后,将引火丝中间段
7、绕成螺旋约间段绕成螺旋约5 56 6圈,螺旋一部分紧贴样品表面,将两端圈,螺旋一部分紧贴样品表面,将两端在引火电极上缠紧,用万用表检查两电极是否通路。盖好并在引火电极上缠紧,用万用表检查两电极是否通路。盖好并用手拧紧弹盖,关好出气口,拧下进气管上的螺钉,换接上用手拧紧弹盖,关好出气口,拧下进气管上的螺钉,换接上导气管的螺钉,导气管的另一端与氧气钢瓶上的氧气减压阀导气管的螺钉,导气管的另一端与氧气钢瓶上的氧气减压阀连接。连接。打下钢瓶上的阀门及减压阀缓缓进气,到打下钢瓶上的阀门及减压阀缓缓进气,到1MPa1MPa时放气,时放气,到到0.5MPa0.5MPa再充气,重复两次,第三次充气时当气压达再
8、充气,重复两次,第三次充气时当气压达1MPa1MPa保保持半分钟后,关好钢瓶阀门及减压阀,拧下氧弹上导气管的持半分钟后,关好钢瓶阀门及减压阀,拧下氧弹上导气管的螺钉,把原来的螺钉装上,用万用表检查氧弹上导电的两极螺钉,把原来的螺钉装上,用万用表检查氧弹上导电的两极上是否通路,若不通,则需放出氧气,打开弹盖进行检查上是否通路,若不通,则需放出氧气,打开弹盖进行检查。7/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定 (4 4)于热于热量量计水夹套中装入自来水。用容量瓶准确量取计水夹套中装入自来水。用容量瓶准确量取3L3L自来水装入干净的水桶中
9、,水温应较夹套水温低自来水装入干净的水桶中,水温应较夹套水温低11左右。左右。用手扳动搅拌器,检查桨叶是否与器壁相碰。在两极上接上点用手扳动搅拌器,检查桨叶是否与器壁相碰。在两极上接上点火导线,装上已调好的贝克曼温度计,盖好盖子,开动搅拌器。火导线,装上已调好的贝克曼温度计,盖好盖子,开动搅拌器。(5 5)待温度变化基本稳定后,开始读点火前最初阶段的待温度变化基本稳定后,开始读点火前最初阶段的温度,每隔半分钟读一次,共温度,每隔半分钟读一次,共1010个间隔,读数完毕,立即按电个间隔,读数完毕,立即按电钮点火。指示灯熄灭表示着火,继续每半分钟读一次温度读数,钮点火。指示灯熄灭表示着火,继续每半
10、分钟读一次温度读数,至温度开始下降后,再读取最后阶段的至温度开始下降后,再读取最后阶段的1010次读数,便可停止实次读数,便可停止实验。温度上长很快阶段的温度读数可较粗略,最初阶段和最后验。温度上长很快阶段的温度读数可较粗略,最初阶段和最后阶段则需精密至阶段则需精密至0.0020.002。完后注意关好点火开头,以免下次。完后注意关好点火开头,以免下次实验时自动提前点火。实验时自动提前点火。8/16在线答疑在线答疑: 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧焓焓的的测测定定 (6 6)停止实验后关闭搅拌器,先取下温度计,再打停止实验后关闭搅拌器,先取下温度计,再打开热开热量量
11、计盖,取出氧弹并将其拭干,打开入气阀门缓缓计盖,取出氧弹并将其拭干,打开入气阀门缓缓放气。放完气后,拧开弹盖,检查燃烧是否安全,若弹放气。放完气后,拧开弹盖,检查燃烧是否安全,若弹内有炭黑或未燃烧物时,则应认为实验失败。若燃烧完内有炭黑或未燃烧物时,则应认为实验失败。若燃烧完全,则将燃烧后剩下的引火丝在分析天平上称量,最后全,则将燃烧后剩下的引火丝在分析天平上称量,最后倒去铜水桶中的水,用倒去铜水桶中的水,用毛毛巾擦干全部设备,以待进行下巾擦干全部设备,以待进行下一次实验。一次实验。(7 7)在台秤上称约在台秤上称约0.80.80.90.9g g葡萄糖进行压片,葡葡萄糖进行压片,葡萄糖操作与前
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