物化實(shí)驗(yàn)思考題答案

1、物化實(shí)驗(yàn)思考題答案實(shí)驗(yàn)十乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定本實(shí)驗(yàn)為什么需要在恒溫下進(jìn)行？答：因?yàn)榉磻?yīng)速率 k 受溫度的影響大，（kT+10） /kT=2-4 ，若反應(yīng)過程中溫度變化比較大，則測定的結(jié)果產(chǎn)生的誤差較大。-32. 為什么在測定 0 時(shí)要用 0.0100 moldm 的氫氧 化鈉溶液， 測定 時(shí)要 用 0.0100-3moldm 的 CH3COONa溶液？答：0 是反應(yīng)：CH3COOC2H5NaOHCH3COONa C2H5OH 體系 t=0 時(shí)的電導(dǎo)率，但是 CH3COOC2H5 與 NaOH混合的瞬間就已開始反應(yīng)，因而混合后第一時(shí)間測的也不是 t=0 時(shí)的電導(dǎo)率。根據(jù) CH3COOC

2、2H5 與 NaOH體積和濃度都相等，二者混合后濃度均稀釋一倍，若忽略-3CH3COOC2H5 的電導(dǎo)率， 0.0100 moldm NaOH 所測即為 0； 是上述反應(yīng) t= 時(shí)的電導(dǎo)率，當(dāng)反應(yīng)完全時(shí)， CH3COONa的濃度和 t=0 時(shí)NaOH濃度相同，若忽略 C2H5OH 的電導(dǎo)率，0.0100mol dm-3 的 CH3COONa所測即為 。為什么 NaOH溶液和 CH3COOC2H5 溶液要足夠??？答：因?yàn)橐宜嵋阴ヅc氫氧化鈉反應(yīng)的本質(zhì)原理是乙酸乙酯和水發(fā)生水解反應(yīng)， 若氫氧化鈉濃度過高的話則會(huì)抑制水的電離， 而乙酸乙酯的溶解度不高，所以只能配稀溶液。只有溶液足夠稀，每種強(qiáng)電解質(zhì)的電

3、導(dǎo)率才與其濃度成正比，溶液的總電導(dǎo)率才等 于組成溶液的各種電解質(zhì)的電導(dǎo)率之和， 才可通過測定反應(yīng)液的電導(dǎo)率來跟蹤反應(yīng)物濃度的變化。本實(shí)驗(yàn)為什么可用測定反應(yīng)液的電導(dǎo)率的變化來代替濃度的變化？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的反應(yīng)液中只有NaOH 和-NaAc兩種強(qiáng)電解質(zhì)，并且OH離子的電導(dǎo)率比 Ac- 離子的電導(dǎo)率大許多。在反應(yīng)溶液的濃度相當(dāng)?shù)偷臈l件下， 可近似地認(rèn)為溶液的電導(dǎo)-率與 OH離子的濃度成正比，所以可用測得的反應(yīng)液的電導(dǎo)率來代替濃度變化。本 實(shí) 驗(yàn) 為 什 么 要 求 NaOH 溶 液 和CH3COOC2H5 溶液混合一半時(shí)就開始計(jì)時(shí)？反應(yīng)液的起始濃度應(yīng)該是多少？答：乙酸乙酯微溶于水，剛開始反應(yīng)時(shí)乙酸

4、乙酯和水分層，混合不均勻；隨著水解的進(jìn)行，生成的乙醇和乙酸乙酯及水能互溶，其次，故反應(yīng)一半時(shí)開始計(jì)時(shí)能夠提高測定的準(zhǔn)確率；-3反應(yīng)液的起始濃度應(yīng)為0.0100 moldm 。利用反應(yīng)物、產(chǎn)物的某物理性質(zhì)間接測量濃度進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究應(yīng)滿足哪些條件？答：該物理性質(zhì)需要滿足的條件：易于測量，并能用數(shù)值表示； 該性質(zhì)在一定環(huán)境條件下是穩(wěn)定的；該物理性質(zhì)和反應(yīng)物、產(chǎn)物的濃度之間有一個(gè)明確的推導(dǎo)公式。實(shí)驗(yàn)七 +實(shí)驗(yàn)八電動(dòng)勢及化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)變化值的測定為什么不能用伏特計(jì)測量電池電動(dòng)勢？答：（1）用伏特計(jì)測量，有電流通過電池，電池的內(nèi)阻電壓下降，使所測電動(dòng)勢偏低； （2）有較大電流通過電極時(shí)， 電極極化作用

5、使電極電勢偏離平衡電極電勢， 測得的電動(dòng)勢小于電池的可逆電動(dòng)勢；（3）有電流通過電池時(shí)，電池會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使溶液的濃度改變， 導(dǎo)致電動(dòng)勢的改變，從而破壞了電池的可逆性。對消法測量電池電動(dòng)勢的主要原理是什么？答：利用對消法可以使電池在無電流通過的條件下測得兩極間的電勢差， 這時(shí)電池反應(yīng)是在接近可逆條件下進(jìn)行的， 這一電勢差即為電池的平衡電動(dòng)勢。鹽橋有什么作用？應(yīng)選用什么樣的電解質(zhì)做鹽橋？答：鹽橋起到降低液接電勢和使兩種溶液相連構(gòu)成閉合電路的作用，常用于電池實(shí)驗(yàn)材料。電解質(zhì)條件：不與兩種電解質(zhì)溶液反應(yīng)且陰陽離子的遷移數(shù)相等，而且濃度要高。為什么本法測定電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)變化值時(shí)，電池內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)

6、反應(yīng)必須是可逆的，電動(dòng)勢又必須用對消法測定？答：因?yàn)?Gibbs-Helmholtz 方程是建立在可逆過程上的，根據(jù)電動(dòng)勢的定義，要在電流等于零時(shí)才能測出準(zhǔn)確值，當(dāng)電路中有電流時(shí)，會(huì)使電極處產(chǎn)生極化作用， 也就會(huì)使電極電勢降低，從而使測量值低于實(shí)際值，所以必須在電流等于零時(shí)才能測，故必須用對消法測定。什么是鹽橋？答：鹽橋是由瓊脂和飽和氯化鉀或飽和硝酸銨溶液構(gòu)成的，常用在原電池中，用來在兩種溶液中轉(zhuǎn)移電子。實(shí)驗(yàn)二十（）最大氣泡壓力法測定溶液的表面張力液體表面張力的大小與哪些因素有關(guān)？答：與液體的成分、溶質(zhì)的濃度、溫度及表面氣氛等因素有關(guān)。表面張力儀的清潔與否對所測數(shù)據(jù)有何影響？答：氣泡不能連續(xù)平

7、穩(wěn)地通過壓差計(jì)，讀數(shù)不穩(wěn)，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。為什么不能將毛細(xì)管插進(jìn)液體里去？答：如果毛細(xì)管末端插入到液體內(nèi)部，毛細(xì)管內(nèi)會(huì)有一段液柱產(chǎn)生壓力， 則測定管中的壓力會(huì)變小， Pmax 會(huì)變大，測量結(jié)果偏大。氣泡如果出得很快對結(jié)果有何影響？答：會(huì)使測得的表面張力結(jié)果偏大，因?yàn)橐莩鎏?，讀數(shù)不穩(wěn)定，還沒達(dá)到 P 最大值時(shí)氣泡已破裂， P 最大值偏小。本實(shí)驗(yàn)為什么要讀取最大壓力差？答：附加壓力與表面張力成正比，與氣泡曲率半徑成反比，當(dāng)氣泡曲率半徑 r 為最小即毛細(xì)管半徑 R 時(shí)，壓力差達(dá)到最大，故要讀取最大壓差。為什么不需要知道毛細(xì)管的半徑？答：因?yàn)樽鰧?shí)驗(yàn)時(shí)用的是同一支毛細(xì)管，其尖口的半徑 r 不變，而 r/2

8、=k ，由測蒸餾水（純水）的壓力差和在不同溫度下查表得到的 H2O計(jì)算出來，所以可以不必知道毛細(xì)管腳尖口的半徑。實(shí)驗(yàn)九蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率常數(shù)的測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率與哪些條件有關(guān)？該反應(yīng)作為一級(jí)反應(yīng)的必要條件是什么？答：條件：溫度、催化劑的濃度及催化劑的種類；必要條件：溫度為什么可以用蒸餾水來校正旋光儀的零點(diǎn)？在本實(shí)驗(yàn)中，若不進(jìn)行校正，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響，為什么？答：因?yàn)檎崽侨芤阂哉麴s水作溶劑，這樣就消除了溶劑對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，且蒸餾水沒有旋光性，其旋光度為零，故可以用蒸餾水來校正旋光儀的零點(diǎn)；無影響，本實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)闇y定反應(yīng)速率常數(shù) k 利用旋光度的差值（ t - ），不用蒸餾水校正， lg

9、（ t - ）對 t 作圖得到的斜率仍正確。配制蔗糖溶液時(shí)，蔗糖濃度配制準(zhǔn)確與否對求出的反應(yīng)的速率常數(shù) k 有無影響？答：無影響，因?yàn)榉磻?yīng)的速率常數(shù)只與溫度和催化劑濃度有關(guān)。當(dāng)把蔗糖溶液和鹽酸溶液相互混合時(shí)， 你認(rèn)為是把鹽酸倒入蔗糖好， 還是把蔗糖倒入鹽酸更好？請說明理由。答：把鹽酸倒入蔗糖好。如果將蔗糖倒入鹽酸中，由于 H+濃度高，反應(yīng)速率大，一旦加入蔗糖則馬上分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖，在開始測量時(shí)，已經(jīng)有一部分蔗糖產(chǎn)生了反應(yīng)，記錄 t 時(shí)刻對應(yīng)的旋光度已經(jīng)不再準(zhǔn)確，影響測量結(jié)果。反之，將鹽酸溶液倒入蔗糖溶液中，由于 H+的濃度小，反應(yīng)速率小，計(jì)時(shí)之前所進(jìn)行的反應(yīng)的量很小。使用旋光儀測定旋光度是

10、以三分視野分界線消失且較暗的位置讀數(shù)， 可否以三分視野分界線消失且較亮的位置讀數(shù)？那種方法更好？答：不能以三分視野消失且較亮的位置讀數(shù)。第一種方法更好，因?yàn)槿说囊曈X在暗視野下對明暗均勻與不均勻比較敏感，調(diào)節(jié)亮度相等的位置更為準(zhǔn)確。若采用視場明亮的三分視野，則不易辨明三個(gè)視場的消失。實(shí)驗(yàn)二溶解熱的測定溫度和濃度對溶解熱有無影響？答：有影響。溫度，壓力以及溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)，用量，是影響溶解熱的顯著因素。對于固態(tài)晶體的溶解，在水合，形成水化膜，擴(kuò)散時(shí)有差別，所以溫度和濃度都會(huì)影響以上過程進(jìn)行的難以程度，以及相應(yīng)的熱效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)為什么要測量熱體系的熱容？答：因?yàn)樵谌芙膺^程中有溫度變化，則熱量有變化，溶

11、解過程中放出的熱量會(huì)被量熱體系吸收一部分，所以要測量熱體系的熱容。實(shí)驗(yàn)二十（）乙醇蒸發(fā)焓的測定靜態(tài)法測蒸汽壓的原理是什么？答：把待測物放在一個(gè)封閉體系中，在不同溫度下，直接測量蒸汽壓或在不同外界壓力下測液體的沸點(diǎn)。能否在加熱情況下檢查是否漏氣？答：不能。因?yàn)闇囟壬撸箽怏w的壓力增大，且溫度不能恒定，氣液兩相不能達(dá)到平衡，同時(shí)，壓力增大會(huì)彌補(bǔ)因漏氣減小的壓力，造成不漏氣或漏氣程度很小。如何判斷等壓計(jì)中試樣球與等壓計(jì)間空氣已全部排出？如未排盡空氣對實(shí)驗(yàn)有何影響？答：在使試樣球內(nèi)液體沸騰了 3-5 分鐘，可以認(rèn)為其中空氣已被全部排出。試樣球與等壓計(jì)間有空氣會(huì)使所測蒸汽壓降低導(dǎo)致所測沸點(diǎn)降低。試驗(yàn)時(shí)

12、抽氣及漏入空氣的速度應(yīng)如何控制，為什么？答：抽氣速度以使氣泡一個(gè)一個(gè)地逸出為宜，如發(fā)現(xiàn)氣泡成串上竄，緩緩打開進(jìn)氣活塞，漏入空氣時(shí)也要緩緩打開進(jìn)氣活塞。因?yàn)橐锌諝獾构嗳?a、b 管中蒸汽壓測量值將會(huì)降低。升溫時(shí)如液體急劇汽化應(yīng)作何處理？答：緩緩放入空氣，使系統(tǒng)壓力慢慢升高，以保持等壓計(jì)兩液面平齊，以免使等壓計(jì)內(nèi)的乙醇急劇沸騰，使液封量減少。每次測定前是否需要重新抽氣？答：不需要，因?yàn)椴煌瑴囟绕滹柡驼羝麎阂膊煌?，而且飽和蒸汽壓隨著濃度梯度升高而升高，即壓力計(jì)的測量值在減小，設(shè)計(jì)溫度升高梯度，可以避免每次測定前重新抽氣這一步驟。等壓計(jì)的 U 形管內(nèi)所貯液體起何作用？答：（1）封閉氣體，防止空氣進(jìn)入

13、 a，b 彎管內(nèi)；（2）作等壓計(jì)用，以顯示 U 形管兩端液面上的壓力是否相等。實(shí)驗(yàn)二十（） 雙液系的氣 - 液平衡相圖 1. 作乙醇 - 環(huán)己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液的折光率 - 組成工作曲線的目的是什么？答：求平衡體系的兩相組成， 組成與沸點(diǎn)之間的關(guān)系。每次加入燒瓶中的乙醇或環(huán)己烷是否應(yīng)嚴(yán)格按記錄表規(guī)定的精確值來進(jìn)行？答：乙醇及環(huán)己烷的量可以不是很準(zhǔn)確， 因?yàn)楣ぷ髑€已經(jīng)繪制出來， 只要通過測定折光率就可以知道其組成。測定乙醇和環(huán)己烷的沸點(diǎn)時(shí)為什么要求燒瓶內(nèi)必須是干燥的， 而測定混合液的沸點(diǎn)組成時(shí)則可不必將原先附在瓶壁的混合液絕對除凈？答：測試純樣時(shí)，如果燒瓶內(nèi)不是干燥的，所測得的沸點(diǎn)就不是純樣的沸點(diǎn)，

14、測試混合樣時(shí)，其沸點(diǎn)和氣液組成都是實(shí)驗(yàn)直接測定的，繪制圖像時(shí)只需要這幾個(gè)數(shù)據(jù)， 并不需要測試樣的準(zhǔn)確組成，也跟試樣的量無關(guān)。如何判定氣液相已達(dá)平衡狀態(tài)？收集氣相冷凝液的小球過大或過小對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？答：當(dāng)溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)表示氣液相已達(dá)平衡狀態(tài)，體積過大，冷凝液回流液體不能回到溶液中，會(huì)造成分餾影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 若體積過小，則收集不到足夠的溶液。5. 為什么工業(yè)上常生產(chǎn)95%酒精？只用精餾含水酒精的方法是否可能獲得無水酒精？答：因?yàn)榉N種原因在此條件下， 蒸餾產(chǎn)物只能得 95%的酒精。不可能只用精餾含水酒精的方法獲得無水酒精， 95%的酒精含有 5%的水，它是一個(gè)共沸物， 在沸點(diǎn)時(shí)蒸出的仍是同樣

15、比例的組分， 所以利用分餾法不能除去5%的水。工業(yè)上無水乙醇的制法是現(xiàn)在此基礎(chǔ)上加入一定量的苯，再進(jìn)行蒸餾。實(shí)驗(yàn)一燃燒熱的測定指出公式中各項(xiàng)的物理意義。答：公式（1）：Q =Q +vB(g)RT B(g)p,mU,m為反應(yīng)中產(chǎn)物氣體物質(zhì)的總物質(zhì)的量與反應(yīng)物氣體物質(zhì)總物質(zhì)的量之差；R 為氣體常數(shù)； T 為反應(yīng)的絕對溫度。公式（ 2）：-mQ -m點(diǎn)火絲Q點(diǎn)火絲-m棉線Q棉線=C量V,mM熱計(jì) T C 量熱計(jì)為量熱計(jì)的熱容，表示量熱計(jì)，每升高 1所需吸收的熱量； T 為樣品燃燒前后量熱計(jì)溫度的變化值； m為待測物質(zhì)的質(zhì)量； M為待測物質(zhì)的相對摩爾質(zhì)量；Qv,m 為待測物質(zhì)的恒容燃燒熱； m點(diǎn)火絲為

16、點(diǎn)火絲的質(zhì)量； Q點(diǎn)火絲為點(diǎn)火絲的燃燒熱； m 棉線為棉線的質(zhì)量； Q 棉線為棉線的燃燒熱。數(shù)字貝克曼溫度計(jì)的使用方法是什么？數(shù)字貝克曼溫度計(jì)與普通溫度計(jì)的主要區(qū)別是什么？答：使用方法：操作前準(zhǔn)備，將探頭插入被測物，并打開電源開關(guān)；溫度測量：先將“溫度溫差”置于“溫度” ，其次將面板“測量保持”置于測量位置；溫差測量：先將“溫度溫差” 置于“溫差” 位置，其次將面板“測量保持”置于測量位置，再次，按被測物的實(shí)際溫度調(diào)節(jié)到 “基溫選擇”使讀數(shù)的絕對值盡可能小。區(qū)別：數(shù)字貝克曼溫度計(jì)是用熱電耦做的， 利用的熱電耦原理；普通溫度計(jì)利用的是物質(zhì)密度的變化。在本實(shí)驗(yàn)裝置中哪些是體系？哪些是環(huán)境？體系和環(huán)境通過哪些途徑進(jìn)行熱交換？這些熱交換對結(jié)果影響怎樣？答：體系：內(nèi)筒水，氧彈，溫度計(jì)，內(nèi)筒攪拌器。環(huán)境：外筒水實(shí)驗(yàn)過程中，由于對流和輻射，存在熱消耗，如：內(nèi)桶水溫與環(huán)境溫差過大， 內(nèi)桶蓋有縫隙會(huì)散熱，攪拌時(shí)攪拌器摩擦內(nèi)筒內(nèi)壁使熱容易向外輻射。采取措施 : （1）量熱計(jì)上方加蓋，減少對流；（2）外筒內(nèi)壁和內(nèi)筒外壁皆鍍成鏡面， 減少熱輻射， 這些熱輻射將會(huì)降低被測物的燃燒熱。使用氧氣要主要哪些問題？答：使用前要檢查連接部位是否漏氣， 可涂上肥皂液進(jìn)行檢查， 調(diào)整至確實(shí)不漏氣后才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；由于氧氣只要接觸油脂類物質(zhì)，就會(huì)氧化發(fā)熱，甚至有燃燒、爆炸的危險(xiǎn)。因此，必須十分注意， 不