实验十五溶液偏摩尔体积的测定、实验目的1•掌握用比重瓶测定溶液密度的方法2•测定指定组成的乙醇 一水溶液中各组分的偏摩尔体积预习要求1•复习课堂讲授内容，真正理解偏摩尔量的物理意义2•理解摩尔体积一摩尔分数图与比容 一质量百分数图之间的关系三、实验原理在多组分体系中，某组分i的偏摩尔体积定义为曰若疋Vi,m.组分体系，则有V2,m体系总体积.:VS rp,nj(i 誚).V“2 T,p,nin 1 v 1，m+ n 2v 2m将(4)式两边同除以溶液质量 WV =WL 心.WL Vmw _m1 _w m2 _w(1)⑵⑶(4)⑹式中a是溶液的比容；a, a分别为组分1、2的偏质量体积将(6)式代入(5)式可得:a= W1% a+W2% a=(1- W 2%) a+W2% a将(7)式对W 2%微分:cot.:W2%--冷亠I—、即〉2cot(8)十：-W2% （9）洌％CBA图15.1 比容-质量百分比浓度关系将（8）代回⑺，整理得和 ：2 =： Wi%-- （10）aw2%所以，实验求出不同浓度溶液的比容 a,作a—W2%关系图，得曲线CC '（见图15.1）如欲求M浓度溶液'E '即为a和a,中各组分的偏摩尔体积，可在M点作切线，此切线在两边的截距AE和A 再由关系式（6）就可求出V i,m 和 V2,m四、 仪器与药品1. 仪器恒温设备1套；分析天平（公用）；比重瓶（10mL）2个；工业天平（公用）；磨口三角瓶（50mL）4 个。
2. 药品95%乙醇（分析纯），纯水五、 实验步骤调节恒温槽温度为（25.0 ±.1）C以95%乙醇（A ）及纯水（B ）为原液，在磨口三角瓶中用工业天平称重，配制含A质量百 分数为0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%的乙醇水溶液，每份溶液的总体积控制在 40mL左右配好后盖紧塞子，以防挥发摇匀后测定每份溶液的密度，其方法如下 ：用分析天平精确称量二个预先洗净烘干的比重瓶， 然后盛满纯水（注意不得存留气泡）置于恒温槽中恒温10min用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水取出比重瓶，擦干外壁，迅 速称重同法测定每份乙醇一水溶液的密度恒温过程应密切注意毛细管出口液面， 如因挥发液滴消失，可滴加少许被测溶液以防挥发之误六、注意事项1•实际仅需配制四份溶液，可用移液管加液，但乙醇含量根据称重算得2•为减少挥发误差，动作要敏捷每份溶液用两比重瓶进行平行测定或每份样品重复测 定二次，结果取其平均值3•拿比重瓶应手持其颈部七、 数据处理1•根据25C时水的密度和称重结果，求出比重瓶的容积2•根据附表数据，计算所配溶液中乙醇的准确质量百分比WAW乙醇% A y%Wa Wb式中，y%是根据测得的密度值，查附表得的 95%乙醇（即A ）中纯乙醇的准确百分比含量。
3•计算实验条件下各溶液的比容4•以比容为纵轴、乙醇的质量百分浓度为横轴作曲线， 并在30%乙醇处作切线与两侧纵轴相交，即可求得 a和a5•求算含乙醇30%的溶液中各组分的偏摩尔体积及 100g该溶液的总体积八、 思考题1•使用比重瓶应注意哪些问题？2•如何使用比重瓶测量粒状固体物的密度？3•为提高溶液密度测量的精度，可作哪些改进？附：25度时乙醇密度与质量百分比浓度之间的关系0.810940.808230.805490.802720.799910.79706乙醇W%91.0092.0093.0094.0095.0096.00注:1.也可用无水乙醇配制不同浓度的乙醇 一水溶液，根据称量结果直接确定其浓度2•本表查自苏联化学手册，川： 419、比重瓶法测定密度比重瓶如图15.2所示，可用于测定液体和固体的密度1. 液体密度的测定(1)将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重 W 0⑵取下毛细管塞E,将已知密度p(tc )的液体注满比重瓶 轻轻塞上塞B,让瓶内液体经由塞 B毛细管溢出，注意瓶内不得留有气泡， 将比重!瓶置于tC的恒温槽中，使水面浸没瓶颈⑶恒温10min后，用滤纸迅速吸去塞E毛细管口上溢出的液体。
将 图15・2 比重瓶比重瓶从恒温槽中取出 (注意只可用手拿瓶颈处)用吸水纸擦干瓶外壁后称其总重量为 Wi⑷用待测液冲洗净比重瓶后(如果待测液与水不互溶时，则用乙醇洗两次后，再用乙醚洗一次后吹干)，注满待测液重复步骤 (2)和(3)的操作，称得总重为 W25)根据以下公式计算待测液的密度 p(t C)P (tC) =W2 _Wo ；1 (tC) N W^W02. 固体密度的测定(1)将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重W 0⑵注入已知密度 Pi(t C )的液体(注意该液体应不溶解待测固体，但能够浸润它)⑶将比重瓶置于恒温槽中恒温 10min ,用滤纸吸去塞E毛细管口溢出的液体 取出比重瓶擦干外壁，称重为W14)倒去液体将瓶吹干，装入一定量研细的待测固体(装入量视瓶大小而定)，称重为W2⑸先向瓶中注入部分已知密度为 p(tC )的液体，将瓶敞口放入真空干燥器内， 用真空泵抽气约10min，将吸附在固体表面的空气全部除去然后向瓶中注满液体，塞上塞E同步 骤⑶恒温10min后称重为W36)根据以下分式计算待测固体的密度 ps(tC )［(t C )=;：(tc )W -W) - W. -W.。