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(完整版)物理化學(xué)實驗思考題及答案全解_文檔視界

實驗一燃燒熱的測定

1.?dāng)嚢杼蛱鞂嶒灲Y(jié)果有何影響?

答案:攪拌的太慢,會使體系的溫度不均勻,體系測出的溫度不準(zhǔn),實驗結(jié)果不準(zhǔn),攪拌的太快,會使體系與環(huán)境的熱交換增多,也使實驗結(jié)果不準(zhǔn)。

2.蔗糖的燃燒熱測定是如何操作的?燃燒樣品蔗糖時,內(nèi)筒水是否要更換和重新調(diào)溫?

答案:用臺秤粗稱蔗糖0.5克,壓模后用分析天平準(zhǔn)確稱量其重量。操作略。內(nèi)筒水當(dāng)然要更換和重新調(diào)溫。

3.燃燒皿和氧彈每次使用后,應(yīng)如何操作?

答案:應(yīng)清洗干凈并檫干。

4.氧彈準(zhǔn)備部分,引火絲和電極需注意什么?

答案:引火絲與藥片這間的距離要小于5mm或接觸,但引火絲和電極不能碰到燃燒皿,以免引起短路,致使點火失敗。

5.測定量熱計熱容量與測定蔗糖的條件可以不一致嗎?為什么?

答案:不能,必須一致,否則測的量熱計的熱容量就不適用了,例兩次取水的量都必須是3.0升,包括氧彈也必須用同一個,不能換。

6.實驗過程中有無熱損耗,如何降低熱損耗?

答案:有熱損耗,攪拌適中,讓反應(yīng)前內(nèi)筒水的溫度比外筒水低,且低的溫度與反應(yīng)后內(nèi)筒水的溫度比外筒高的溫度差不多相等。

7.藥片是否需要干燥?藥片壓藥片的太松和太緊行不行?

答案:需要干燥,否則稱量有誤差,且燃燒不完全。不行。

8.如何確保樣品燃燒完全?

答案:充氧量足夠,藥品干燥,藥片壓的力度適中其他操作正常。

9.充氧的壓力和時間為多少?充氧后,將如何操作?

答案:2.5MPa,充氧時間不少于30S。

用萬用電表檢查兩電極是否通路(要求約3至10?);檢漏。

10.?dāng)嚢钑r有摩擦聲對實驗結(jié)果有何影響?

答案:說明摩擦力較大,由此而產(chǎn)生的熱量也較多,使結(jié)果偏大(數(shù)值)。

11.本實驗中,那些為體系?那些為環(huán)境?

答案:氧彈、內(nèi)筒、水為體系;夾套及其中的水為環(huán)境。

12.壓片時,壓力必須適中,片粒壓的太緊或太松對實驗結(jié)果有何影響?

答案:片粒壓的太緊,使燃燒不完全,結(jié)果偏?。〝?shù)值)。

片粒壓的太松,當(dāng)高壓充氧時會使松散藥粉飛起,使得真正燃燒的藥品少了,結(jié)果偏?。〝?shù)值)。

13.寫出萘燃燒過程的反應(yīng)方程式?蔗糖和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水的反應(yīng)方程式?

答案:C10H8(s)+12O2(g)→10CO2(g)+4H2O(l)

14.內(nèi)桶中的水溫為什么要選擇比外筒水溫低?低多少合適?為什么?

答案:為了減少熱損耗,因反應(yīng)后體系放熱會使內(nèi)筒的溫度升高,使體系與環(huán)境的溫度差保持較小程度,

體系的熱損耗也就最少。

低1度左右合適,因這個質(zhì)量的樣品燃燒后,體系放熱會使內(nèi)筒的溫度升高大概2度左右,這樣

反應(yīng)前體系比環(huán)境低1度,反應(yīng)后體系比環(huán)境高1度,使其溫差最小,熱損耗最小。

15.如何用萘或蔗糖的燃燒熱資料來計算萘或蔗糖的標(biāo)準(zhǔn)生成熱。

答案:C10H8(s)+12O2(g)→10CO2(g)+4H2O(l)

()()

()()()

10,4?=?=?=?+?-?∑rcm108BfmBfm2fm2fm108CH,sBCOgHO,lCH,sHHνHHHH

()()()()10,4?=?+?-?fm108fm2fm2cm108CH,sCOgHO,lCH,sHHHH

蔗糖的計算過程同上,注意分子式和系數(shù)的差異.

16.充氧量太少會出現(xiàn)什么情況?

答案:會使燃燒不完全,結(jié)果偏小(數(shù)值)。

17.如何根據(jù)實驗測得的Qv求出Qpm?寫出公式?

答案:()g∑P,m

V,mBQ=Q+vRT122211222CHO(s)+12O(g)11HO(l)+12CO(g)?122211222CHO(s)+12O(g)11HO(l)+12CO(g)

?

實驗二液體飽和蒸氣壓的測定

1.真空泵在開關(guān)之前為什么要先通大氣?

答案:保護真空泵,防止真空泵油被倒抽出來而損壞真空泵。

2.本實驗中緩沖壓力罐有什么作用?

答案:緩沖壓力和調(diào)節(jié)壓力。

3.如何判斷等壓計中的空氣已被抽盡?

答案:重新抽氣3分鐘,若同一溫度下兩次壓力讀數(shù)相同則說明等壓計中的空氣已被抽盡。

4.如何判斷等壓計中的氣體和液體已達氣液平衡?

答案:等壓計中的B、C兩管液面不再移動。

5.實驗測定時放入空氣太多會出現(xiàn)什么情況?出現(xiàn)這種情況應(yīng)當(dāng)怎么辦?

答案:B管液面高于C管液面,甚至出現(xiàn)空氣倒灌。這時重新排氣泡3分鐘。

6.本實驗如何求取液體的正常沸點?

答案:在Lnp─1/T直線上求取p=101.325kpa對應(yīng)的T。

7.實驗開始前為什么要將壓力計采零?如何由壓力計讀數(shù)計算液體的飽和蒸氣壓?

答案:選擇壓力計所測表壓的相對零點。p(飽)=p(大氣壓)+p(表壓)。

8.實驗開始時抽氣的目的是什么?

答案:驅(qū)趕U型管和試液球間氣柱內(nèi)的空氣。

9.克—克方程的適用條件是什么?

答案:純物質(zhì)一級相變有氣相存在的兩相平衡,氣體可視為理想氣體,凝聚相體積可忽略不計。ΔH近

似為常數(shù)(只針對克-克方程積分式)。

10.發(fā)生空氣倒灌后為何要重新抽氣?

答案:保證U型管和試液球間氣柱內(nèi)的蒸氣為純的乙醇蒸氣。

11.如何進行壓力計采零操作?

答案:打開進氣閥,關(guān)閉抽氣閥,通大氣情況下,按下壓力計采零鍵。

12.如何設(shè)定控溫儀的溫度?該目標(biāo)溫度與恒溫槽的實際溫度是否始終一致?

答案:操作略,不一致。

13.什么叫正常沸點?

答案:當(dāng)外壓為101.325kPa時,液體的蒸氣壓與外壓相等時的溫度稱為該液體的正常沸點。

14.如何進行開始抽氣時緩沖壓力罐相關(guān)調(diào)節(jié)操作?

答案:關(guān)閉進氣閥,打開平衡閥,打開抽氣閥。

15.如何進行抽氣完畢后緩沖壓力罐相關(guān)調(diào)節(jié)操作?

答案:關(guān)閉抽氣閥,根據(jù)實際情況打開進氣閥或平衡閥。

16.如何正確控制等壓計的抽氣速率?為何要控制?

答案:氣泡應(yīng)間斷逸出,否則無法將AB管內(nèi)的空氣抽盡或?qū)е耈型管中乙醇大量減少。

17.如何調(diào)平B、C兩管的液面?

答案:緩慢打開進氣閥放入空氣(當(dāng)C管液面比B管液面高時),

緩慢打開平衡閥(或抽氣閥)抽氣(當(dāng)C管液面比B管液面

低時)。

18.本實驗如何由不同溫度下液體的飽和蒸氣壓求取液體的摩爾蒸發(fā)

焓ΔΗ?

答案:以Lnp對1/T作圖得一直線,由直線斜率求ΔH.

CRTHpmvap+?-=Pa]/*ln[

實驗三旋光法測定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)

1.說出蔗糖溶液在酸性介質(zhì)中水解反應(yīng)的產(chǎn)物是什么?此反應(yīng)為幾級反應(yīng)?

答案:122211261266126()()HCHOHOCHOCHH+??

??+???→+葡萄糖果糖準(zhǔn)一級反應(yīng)2.WZZ-2S數(shù)字式旋光儀的使用分為哪幾步?

答案:①.打開電源開關(guān)(POWER儀器左側(cè)),待5-10分鐘使鈉燈發(fā)光穩(wěn)定。

②.打開光源開關(guān)(LIGHT儀器左側(cè)),開關(guān)指DC檔,此時鈉燈在直流電下點燃。

③.按“測量”鍵,液晶顯示屏應(yīng)有數(shù)字顯示。④.清零⑤.測量

3.旋光管中的液體有氣泡是否會影響實驗數(shù)據(jù)?應(yīng)如何操作?

答案:會,若管中液體有微小氣泡,可將其趕至管一端的凸頸部分。

4.本實驗為什么可以通過測定反應(yīng)系統(tǒng)的旋光度來度量反應(yīng)進程?

答案:在本實驗中,蔗糖及其水解產(chǎn)物都具有旋光性,即能夠通過它們的旋光度來量度其濃度。蔗糖是

右旋的,水解混合物是左旋的,所以隨水解反應(yīng)的進行,反應(yīng)體系的旋光度會由右旋逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

左旋,因此可以利用體系在反應(yīng)過程中旋光度的改變來量度反應(yīng)的進程。

5.旋光法測定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)實驗分哪幾步?

答案:①.調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度在30±0.1℃。②.溶液配制與恒溫。③.儀器零點校正。

④.測量(1)tα的測定(2)∞α的測定

6.反應(yīng)開始時,為什么將鹽酸溶液倒入蔗糖溶液中,而不是相反?

答案:因為將反應(yīng)物蔗糖加入到大量HCl溶液時,由于H+

的濃度高,反應(yīng)速率大,一旦加入蔗糖則馬上

會分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖,則在放出一半開始時,已經(jīng)有一部分蔗糖產(chǎn)生了反應(yīng),記錄t時刻對

應(yīng)的旋光度已經(jīng)不再準(zhǔn)確,影響測量結(jié)果。反之,將HCl溶液加到蔗糖溶液中去,由于H+的濃度

小,反應(yīng)速率小,計時之前所進行的反應(yīng)的量很小。

7.tα的測量時間是否正好為2,4,…60分鐘?蔗糖水解過程中體系的旋光度增大還是減小?

答案:不是,應(yīng)在旋光度讀數(shù)穩(wěn)定后,先記錄精確的反應(yīng)時間,幾分幾秒,再讀旋光度。由于反應(yīng)體系

的旋光度會由右旋逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽笮?,蔗糖水解過程中旋光度是在不斷減小。

8.本實驗需測哪些物理量?∞α是如何測得的?

答案:本實驗需測不同時刻的αt及α∞。將剩余混合液置于50-60℃的水浴中加熱40分鐘,以加速水解

反應(yīng),然后冷卻至實驗溫度,測其旋光度,此值即可認為是∞α。

9.氫離子濃度對反應(yīng)速率常數(shù)測定是否有影響?

答案:有影響。因k值與溫度和催化劑的濃度有關(guān)。

10.實驗中,為什么用蒸餾水來校正旋光儀的零點?

答案:蒸餾水沒有旋光性,其旋光度為零可用來校正儀器。

11.實驗結(jié)束后為什么必須將旋光管洗凈?

答案:防止酸對旋光管的腐蝕。

12.記錄反應(yīng)開始的時間遲點或早點是否影響k值的測定?

答案:不影響。因k值與溫度和催化劑的濃度有關(guān),與時間無關(guān)。

13.在測定∞α?xí)r,通過加熱使反應(yīng)速度加快轉(zhuǎn)化完全,加熱溫度能否超過60℃?為什么?

答案:∞α的測量過程中,剩余反應(yīng)混合液加熱溫度不宜過高以50~55℃為宜,否則有副反應(yīng)發(fā)生,溶

液變黃。因為蔗糖是由葡萄糖的苷羥基與果糖的苷羥基之間縮合而成的二糖。在H+

離子催化下,

除了苷鍵斷裂進行轉(zhuǎn)化外,由于高溫還有脫水反應(yīng),這就會影響測量結(jié)果。

14.蔗糖水解反應(yīng)速率系數(shù)和哪些因素有關(guān)?

答案:對指定的反應(yīng),速率系數(shù)反應(yīng)溫度、催化劑有關(guān)。

15.在旋光度的測量中為什么要對零點進行校正?它對旋光度的精確測量有什么影響?在本實驗中若不

進行零點校正對結(jié)果是否有影響?

答案:旋光儀由于長時間使用,精度和靈敏度變差,故需要對零點進行校正。若不進行零點校正,則各

個時間點所得的溶液的旋光度都存在偏差。本實驗數(shù)據(jù)處理時,以()∞-ααtln對t作圖計算,故

若不進行零點較正,只是α值不準(zhǔn)確,但并不影響旋光度的其差值,對k的結(jié)果無影響。

16.配置蔗糖和鹽酸溶液濃度不夠準(zhǔn)確,對測量結(jié)果是否有影響?

答案:當(dāng)蔗糖的濃度不準(zhǔn)確時,對反應(yīng)速率常數(shù)的測量結(jié)果無影響。當(dāng)HCl溶液濃度不準(zhǔn)確時,對反應(yīng)

速率常數(shù)的測量結(jié)果有影響。

17.蔗糖水解實驗中為什么不用濃硫酸和稀硝酸,而用鹽酸?

答案:濃硫酸有脫水性(會使蔗糖脫水變成碳)和強氧化性,濃稀硝酸都有強氧化性,所以不能使用(蔗

糖水解生成的葡萄糖和果糖具有還原性)。

18.為什么配蔗糖溶液可以用粗天平稱量?

答案:本實驗通過測tα來求得k,k與反應(yīng)物濃度無關(guān),不同tα對應(yīng)于不同的濃度值,無須知道它的準(zhǔn)

確濃度,所以配置蔗糖溶液可以用粗天平稱量。

19.旋緊旋光管的套蓋時,用力過大會影響測量結(jié)果嗎?

答案:會,若用力過大,易壓碎玻璃蓋片,或使玻璃片產(chǎn)生應(yīng)力,影響旋光度。

實驗四二級反應(yīng)-乙酸乙酯皂化

原理:OHHCCOONaCHNaOHHCOOCCH523523+?→?+

ktcxc=--11∞

∞--=----=GGGGGGGGGGckttttt0000)]()[()(ββ由)/()(∞--GGGGtt0對t作圖,應(yīng)得一直線,從其斜率即可求得速率常數(shù)k值。

1.為什么以0.01mol/l的NaOH溶液和0.01mol/l的CH3COONa溶液測得的電導(dǎo),就可以認為是G0和G∞?答案:因為它們是強電解質(zhì),在稀溶液中,每種強電解質(zhì)的電導(dǎo)率與其濃度成正比,乙酸乙酯和乙醇對

電導(dǎo)率的貢獻會忽略,而且溶液的總電導(dǎo)率就等于組成溶液的電解質(zhì)的電導(dǎo)率之和。

2.如果兩溶液均為濃溶液,能否用相同的方法求k值?為什么?

答案:不能。因為濃溶液電導(dǎo)率與濃度不成正比關(guān)系。

3.如何從實驗結(jié)果來驗證乙酸乙酯皂化反應(yīng)為二級反應(yīng)?

答案:與時間成線性關(guān)系。乙酸乙酯皂化反應(yīng)不僅僅局限于電導(dǎo)測定的方法,所以可由嘗試法

確定反應(yīng)級數(shù)。

4.為什么實驗用NaOH和乙酸乙酯應(yīng)新鮮配制?

答案:氫氧化鈉溶液易吸收空氣中二氧化碳而變質(zhì);乙酸乙酯容易揮發(fā)和發(fā)生水解反應(yīng)而使?jié)舛雀淖儭?/p>

5.為什么要使兩種反應(yīng)物的濃度相等?若乙酸乙酯和氫氧化鈉的初始濃度不等時,應(yīng)如何計算k值?

答案:

6.為什么測量時要將電導(dǎo)率儀的溫度旋鈕選為“25”?

答案:測量值就是待測液在實際溫度下未經(jīng)補償?shù)脑茧妼?dǎo)率值。

7.如果知道不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù),如何可以計算出該反應(yīng)的活化能?

答案:可根據(jù)阿倫尼烏斯公式

計算。8.在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,可否將NaOH溶液稀釋一倍后測得的電導(dǎo)率值作為皂化反應(yīng)的初始電導(dǎo)率?為什么?

答案:可以,乙酸乙酯不具有明顯的電導(dǎo)率。

9.乙酸乙酯的皂化反應(yīng)為吸熱反應(yīng),試問在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,如何處置

這一影響而是使實驗得到較好的結(jié)果?

答案:采用恒溫槽恒溫,并用稀溶液來減少吸熱量。

10.在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,如果NaOH和CH3COOC2H5溶液為濃溶液時,能否)11(ln2

112TTREkk-=a0ttGGGG∞

--

用此法求k值,為什么?

答案:不能。因為1、濃的強電解質(zhì)的電導(dǎo)率值與濃度不成正比;2、濃溶液反應(yīng)吸熱對溫度的影響不可

忽略。

11.為什么電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中要在恒溫條件下進行,且溶液在混合前還要預(yù)

先恒溫?

答案:動力學(xué)實驗,一般情況下要在恒溫條件下進行,因為不同的溫度的反應(yīng)速率不一樣,反應(yīng)速率常

數(shù)與溫度有關(guān),電導(dǎo)率的數(shù)值與溫度也有關(guān),所以要準(zhǔn)確進行動力學(xué)測量,必須在恒溫條件下進

行。預(yù)先恒溫可以減少混合時溫度的波動,減少實驗誤差,因為他們一混合反應(yīng)就進行,所以先

恒溫,再混合,可以進少誤差。

12.在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,由于某些原因不知道電導(dǎo)池常數(shù),假如直接測電

導(dǎo)是否對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響?

答案:沒有影響,該實驗是以對t作圖,而電導(dǎo)池常數(shù)在計算時可被約去,因此對k沒有影響。13.在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,實驗過程中所用的NaOH是否需要精確標(biāo)定?答案:需要,為了處理方便起見,本實驗在設(shè)計實驗時將反應(yīng)物CH3COOC2H5和NaOH采用相同的濃度作為

起始濃度。即反應(yīng)物CH3COOC2H5和NaOH起始濃度要相等才能用。因此實驗過程中所用的NaOH需要精確標(biāo)定。

14.在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,記錄數(shù)據(jù)所隔時間是否越長越好?為什么?答案:不是。剛開始電導(dǎo)率的變化很大,若時間太長,不易記錄數(shù)據(jù),對實驗有影響。

15.在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,需用電導(dǎo)水,并避免接觸空氣及灰塵雜質(zhì)的落

入,為什么?

答案:電導(dǎo)水含雜質(zhì)少,對電導(dǎo)率的測定影響小,從而減少誤差;由于空氣中的CO2會溶入電導(dǎo)水和配

制的Na0H溶液中,而使溶液濃度發(fā)生改變。因此在實驗中可用煮沸的電導(dǎo)水,同時可在配好的

NaOH溶液瓶上裝配堿石灰吸收管等方法處理。

16.在電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗中,各溶液在恒溫及操作時為什么要蓋好?

答案:因為本實驗要測定溶液的電導(dǎo)率,對溶液濃度要求高。若在恒溫及操作過程中不蓋好,會因為溶

液及溶劑的揮發(fā)或雜質(zhì)的進入而造成溶液濃度的改變而影響實驗結(jié)果。因此必須蓋好裝溶液的容

器。

--GGGGtt0∞

∞--=----=GGGGGGGGGGckttttt0000)]()[()(ββ

實驗五溶液電導(dǎo)的測定和應(yīng)用

1.電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)實驗中,影響準(zhǔn)確測定結(jié)果的因素有那些?

答案:溶液的濃度,恒溫槽的溫度,電導(dǎo)水的電導(dǎo)率。

2.用不同的電導(dǎo)電極測定同一溫度下同一溶液的電導(dǎo)率時所得結(jié)果應(yīng)該怎樣?為什么?

答案:理論上應(yīng)該相同,因為溶液的電導(dǎo)率是溶液本身的性質(zhì)。如果電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)沒有標(biāo)定,會導(dǎo)致用不同的電導(dǎo)電極測定同一溶液的電導(dǎo)率得到的結(jié)果略有不同。

3.如何定性地解釋電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率隨濃度增加而降低?

答案:對強電解質(zhì)而言,溶液濃度降低,摩爾電導(dǎo)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(離子淌度)增加,故摩爾電導(dǎo)率增大。對弱電解質(zhì)而言,溶液濃度降低時,解離度增加,因此摩爾電導(dǎo)率也增加,在溶液極稀時,隨著溶液濃度的降低,摩爾電導(dǎo)率急劇增加。

4.測定溶液的電導(dǎo)率時為何要用交流電?能否用直流電?

答案:交流電可以抑制電導(dǎo)電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。不能用直流電,如果用直流電,將可能發(fā)生電解和極化,使測量結(jié)果不準(zhǔn)。

5.什么是電導(dǎo)水?測醋酸的電離平衡常數(shù)時為何要測電導(dǎo)水的電導(dǎo)率?水越純,電導(dǎo)率是越大還是越

小?

答案:電導(dǎo)水是指實驗室中用來測定溶液電導(dǎo)時所用的一種純凈水。水的電導(dǎo)率對溶液的電導(dǎo)率有影響,因此要測定水的電導(dǎo)率。水越純,一般電導(dǎo)率越小。

6.電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率與哪些因素有關(guān)?

答案:電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率主要與電解質(zhì)的性質(zhì),溶劑的性質(zhì),測量環(huán)境的溫度有關(guān)。

7.在測HAc的電離平衡常數(shù)實驗中,用移液管移取溶液時能否先用該溶液潤洗?為什么?

答案:需要先用該溶液潤洗,因為要準(zhǔn)確知道醋酸的濃度,不用醋酸潤洗移液管就會造成醋酸濃度偏小,造成實驗誤差。

8.在電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)實驗中,為什么要測電導(dǎo)池常數(shù)?如何得到該常數(shù)?

答案:在電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)實驗中,要求醋酸的電離平衡常數(shù),需測出HAc溶液不同濃度c的電導(dǎo)率κ,要準(zhǔn)確測定HAc溶液電導(dǎo)率κ,必須先準(zhǔn)確知道實驗中所用電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)。

電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)用標(biāo)準(zhǔn)溶液(常用氯化鉀溶液)標(biāo)定。

9.在電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)實驗中,測電導(dǎo)率時為什么要恒溫?實驗中測電導(dǎo)池常數(shù)和溶液電導(dǎo)

率,溫度是否要一致?

答案:電離平衡常數(shù)、電導(dǎo)率都是溫度的函數(shù),隨溫度而變,所以測定時要在恒溫條件下進行。溫度需

要一致,否則給實驗造成一定誤差。

10.測溶液的電導(dǎo)時,為了消除極化作用,實驗中采取了什么措施?

答案:用交流電,用鍍鉑黑的鉑電極,增大電極面積,減小電流密度,減小極化。

實驗六固體在溶液中吸附的測定

1.吸附作用與哪些因素有關(guān)?

答案:吸附作用與溫度、壓力、溶劑、吸附質(zhì)和吸附劑性質(zhì)有關(guān)。

2.弗倫德利希吸附等溫式與朗繆爾吸附等溫式有何區(qū)別?

答案:朗繆爾吸附等溫式是一個理想的吸附公式,它代表了在均勻表面上,吸附分子彼此沒有作用,而且

吸附是單分子層情況下吸附達平衡時的規(guī)律性,有飽和吸附量值,能求出吸附劑的比表面積(偏

?。?;弗倫利希吸附等溫式是根據(jù)真實吸附得到的經(jīng)驗公式,主要適用于中壓氣體的吸附。

3.如何加快吸附平衡的到達?如何判斷是否達到吸附平衡?

答案:可利用振蕩加快吸附平衡的到達;滴定兩次振蕩時間相差較大的認為已達平衡的醋酸溶液時,兩

次消耗NaOH體積在誤差許可范圍內(nèi),即可判斷吸附已達到平衡。

4.簡述測定活性炭在醋酸水溶液中對醋酸的吸附求出活性炭比表面的實驗原理。

答案:根據(jù)固體對氣體的單分子層吸附理論,認為固體表面的吸附作用是單分子層吸附,即吸附劑一旦

被吸附質(zhì)占據(jù)之后,就不能吸附。?!逓轱柡臀搅?,即固體表面完全被吸附質(zhì)占據(jù),再假定吸

附質(zhì)分子在吸附劑表面上是直立的,每個醋酸分子所占的面積以0.243nm2

計算,則吸附劑的比表面18

230100.2431002.6???Γ=∞S,則只要求出∞Γ,就可以求出吸附劑的比表面。固體在溶液中吸附量:,固體在溶液中吸附符合朗繆爾吸附等溫式:1ckck

∞Γ=Γ+,重新整理可得:11cck∞∞

=+ΓΓΓ,以cΓ對c作圖,得一直線,由直線的斜率可求得∞Γ。5.在固體在溶液中的吸附實驗中,對滴定用的錐形瓶作如下的處理:(1)洗滌后錐形瓶沒吹干,(2)用

待測液洗滌錐形瓶兩次,問對實驗有何影響?

答案:(1)中的情形對實驗沒有影響,因為在滴定時,只與物質(zhì)的量有關(guān),而與濃度是無關(guān)的。(2)

中的情形對實驗是有影響的,將會使實驗的結(jié)果偏大,用待測液洗滌會使錐形瓶中的物質(zhì)的量增

大。

()mccVmx-==Γ0

6.固體在溶液中的吸附實驗中,活性碳在HAc水溶液中對HAc的吸附達到平衡后溶液的濃度會怎樣?

答案:達到平衡后溶液的濃度將降低到某一值后不再隨時間的改變而改變。

7.在固體在溶液中的吸附實驗中,吸附作用與那些因素有關(guān)?

答案:在固體在溶液中的吸附實驗中,吸附作用與下列因素有關(guān):(1)溫度,固體在溶液中吸附是放熱過程,因此,一般溫度升高,吸附量減少。(2)溶解度,溶解度越小的溶質(zhì)越易被吸附。(3)吸附劑、溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì),吸附服從相似相吸的原則。(4)界面張力,界面張力越低的物質(zhì)越易在界面上吸附。(5)吸附劑孔徑,孔徑越多飽和吸附量越大。(6)溶質(zhì)濃度,在達到飽和吸附之前溶質(zhì)濃度越大吸附量越大。

8.固體吸附劑吸附氣體與從溶液中吸附溶質(zhì)有何異同?

答案:相同:兩種情形一般溫度升高都是吸附量減少,兩種情形的吸附都會受吸附劑和吸附質(zhì)性質(zhì)的影響,且吸附孔徑越大飽和吸附量越大。不同:與氣體吸附比較,溶液吸附更復(fù)雜,因為溶液中各種組分,包括溶劑、溶質(zhì)、電解質(zhì)溶液中的各種離子和分子,均會在固—液界面上競相吸附,存在一系列的可能互相關(guān)聯(lián)的吸附平衡,而且主要服從相似相吸的原則;其次溶液吸附較氣體吸附要慢很多,因為被吸附組分必須通過擴散穿越一個相當(dāng)厚度的溶劑層方能到達固面。而固體吸附劑吸附氣體除受溫度及吸附劑和吸附質(zhì)性質(zhì)影響外,還受壓力明顯影響,壓力增大,吸附量和吸附速率增大;而且一般吸附質(zhì)分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,被吸附能力越高。

9.在固體在溶液中的吸附實驗中,引入誤差的主要因素是什么?

答案:醋酸的揮發(fā),蒸餾水中殘留的CO2,還有滴定的讀數(shù)誤差以及系統(tǒng)誤差等這些都是引入誤差的因素。

10.活性炭吸附醋酸的實驗中根據(jù)朗繆爾單分子層吸附的模型計算的比表面積,比實際值大還是???為什

么?

答案:根據(jù)朗繆爾單分子層吸附的模型計算的比表面積,往往要比實際數(shù)值小一些。原因有二:一是忽略了界面上被溶劑占據(jù)的部分;二是吸附劑表面上有小孔,醋酸不能鉆進去,故這一方法所得的比表面一般偏小。不過這一方法測定時手續(xù)簡便,又不要特殊儀器,故是了解固體吸附劑性能的一種簡便方法。

11.在配制50mL醋酸溶液時,要隨時蓋好瓶塞,為什么?

答案:因為醋酸易揮發(fā),隨時蓋好瓶塞以防醋酸揮發(fā)。

12.從錐形瓶里取樣分析時,若不小心吸入了少量的活性炭,對實驗結(jié)果有什么影響?

答案:使測得的平衡濃度偏大,計算的吸附量將偏小。

13.弗倫德利希經(jīng)驗方程中的常數(shù)k和朗繆爾吸附等溫式中的常數(shù)k是否相同?為什么?

答案:兩個k是不一樣的。弗倫德利希經(jīng)驗方程中的k是經(jīng)驗常數(shù),由溫度、溶劑、吸附質(zhì)及吸附劑的

性質(zhì)決定,無物理意義;而朗繆爾吸附等溫式中的k是吸附系數(shù),帶有吸附和脫附平衡的平衡常

數(shù)的性質(zhì),有物理意義。

14.按記錄表格中所規(guī)定的濃度配制50mL醋酸溶液時,錐形瓶是否需要干燥?為什么?

答案:必須干燥。錐形瓶中如果殘留有水會使醋酸的實際吸附前濃度與根據(jù)原始溶液濃度值計算出的不

一致。

15.活性炭在反復(fù)使用很多次老化后,繼續(xù)用來進行實驗,會對實驗產(chǎn)生什么影響?

答案:活性炭老化后,對醋酸的吸附作用減弱,造成實驗結(jié)果偏小。

實驗七溶液表面張力測定

1、實驗時,為什么毛細管口應(yīng)處于剛好接觸溶液表面的位置?如插入一定深度將對實驗帶來什么影響?答案:減少測量?Pmax誤差,因為max?P是氣泡內(nèi)外的壓力差,在氣泡形成的過程中,由于表面張力

的作用,凹液面產(chǎn)生一個指向液面外的附加壓力△P,假設(shè)毛細管半徑為R,則

RK=ΔPγ=ΔP2

maxmax,如果插入一定深度h,還要考慮插入這段深度的靜壓力max2ghR

γρ?=+P,使得?Pmax的絕對值變大。因此,如果是測純水時插入一定深度,則將使計算出毛細管半徑偏小,測得溶液表面張力將偏??;如果是測溶液時插入一定深度,測得溶液表

面張力將偏大。

2、最大氣泡法測定表面張力時為什么要讀最大壓力差?

答案:調(diào)節(jié)毛細管口與液面剛好相接時有22cos'RR

γγθ?==P,隨著氣泡的形成,曲率半徑R’逐漸由大變小又變大,當(dāng)曲率半徑等于毛細管半徑時,氣泡呈半球形,氣泡曲率半徑最小,△P最大。這時的表面張力為:K=ΔPrγ=

ΔP2maxmax,式中的K為儀器常數(shù),可用已知表面張力的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測得。?Pmax由壓力計讀出。

3、實驗中為什么要測定水的?Pmax?

答案:當(dāng)曲率半徑等于毛細管半徑時的表面張力為:K=ΔPrγ=

ΔP2maxmax式中的K為儀器常數(shù),可用已知表面張力的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測得,這種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)就是水。

4、對測量所用毛細管有什么要求?

答案:毛細管一定要清洗干凈,管口平齊。

5、在毛細管口所形成的氣泡什么時候其半徑最小?

答案:測量時微壓差計顯示最大值時。

6、如何用鏡象法從γ—C等溫線上作不同濃度的切線求Tcγ???????或Z?答案:平面鏡的一個邊放在需作切線的點a上,鏡面垂直紙面,如圖

所示;然后以過a點垂直紙面的直線為軸轉(zhuǎn)動鏡面,使鏡面中

的曲線與原曲線連成一條平滑曲線,即可確定法線;再過a點

畫出垂直于法線的直線即為過a點的切線,設(shè)該切線與縱坐標(biāo)

交點為b。經(jīng)過切點a作平行于橫坐標(biāo)的直線,交縱坐標(biāo)于σ

點。以Z表示切線和平行線在縱坐標(biāo)上截距間的距離(b-σ),顯然Z的長度等于T

ccγ???

????,即TZccγ???=-????。7、表面張力為什么必須在恒溫槽中進行測定?

答案:表面張力值受溫度的影響,不同溫度條件下表面張力值不同。

8、如果氣泡逸出的很快,或幾個氣泡一齊出,對實驗結(jié)果有何影響?

答案:如果氣泡逸出的很快,或幾個氣泡一齊出,即氣泡形成時間太短,則吸附平衡就來不及在氣泡表

面建立起來,測得的表面張力也不能反映該濃度之真正的表面張力值。

9、根據(jù)什么來控制滴液漏斗的放液速度?對本實驗有何影響?

答案:要求氣泡從毛細管緩慢逸出,通過控制滴液漏斗的放液速度調(diào)節(jié)逸出氣泡時間間隔5s以上。若

形成時間太短,則吸附平衡就來不及在氣泡表面建立起來,測得的表面張力也不能反映該濃度之真正的表面張力值。

10、測定正丁醇溶液的表面張力時,濃度為什么要按低到高的順序依次測定?

答案:溶液的表面張力與濃度有關(guān),濃度按低到高的順序依次測定,可減少由測量瓶清洗不夠干凈引起

的誤差。

11、溫度變化對表面張力有何影響?

答案:溫度升高,表面張力下降。

12、測定時如何讀取微壓力計的壓差?

答案:測量時讀取微壓計上的最大壓力。

13、對同一試樣進行測定時,每次脫出氣泡一個或連串兩個所讀結(jié)果是否相同,為什么?

答案:不同;每次脫出一個氣泡結(jié)果才準(zhǔn)確。如果氣泡逸出的很快,或幾個氣泡一齊出,即氣泡形成時

間太短,則吸附平衡就來不及在氣泡表面建立起來,測得的表面張力也不能反映該濃度之真正的表面張力值。

14、準(zhǔn)確地取xml正丁醇和(1000-x)ml蒸餾水能得到準(zhǔn)確的1000ml溶液嗎?為什么?x越大時差別越大還是越小(1<x<500范圍內(nèi))?

答案:不能,因為對真實液態(tài)混合物,混合前后體積不等,而且x越大(濃度越大)時差別越大。

15、本實驗為何要測定儀器常數(shù)?儀器常數(shù)與溫度有關(guān)系嗎?

答案:當(dāng)曲率半徑等于毛細管半徑時的表面張力為:K=ΔPrγ=ΔP2

maxmax式中的K為儀器常數(shù),可用已知表面張力的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)-蒸餾水測得。當(dāng)溫度變化不大時,忽略毛細管的膨脹系數(shù),則儀器常數(shù)與溫度無關(guān)。

16、影響本實驗結(jié)果的主要因素是什么?

答案:氣泡逸出速度、是否?Pmax、溶液濃度、溫度、系統(tǒng)的氣密性等。

17、如何檢驗儀器系統(tǒng)漏氣?

答案:旋開分液漏斗,使壓差計顯示一定的數(shù)值,旋緊分液漏斗,此值保持一段時間不變。

18、由0.5mol/l的正丁醇溶液稀釋濃度為0.02mol/l正丁醇溶液50ml,如何配制最簡單?寫出計算公式。

答案:0.5×0.25=(ρ/74)V正丁醇(11.45ml)

0.5x=0.02×50x=2ml

19、微壓計如何采零?

答案:在體系與大氣相通的時候,待壓力平衡后,按下"置零"鍵,讀數(shù)應(yīng)顯示"0000"。

實驗八溶膠的制備凈化和穩(wěn)定性測定

1.溶膠是什么?其具有什么特征?

答案:溶膠是一種半徑為(1-100nm)固體粒子(稱分散相)在液體介質(zhì)(稱分散介質(zhì))中形成的多相高分散

系統(tǒng)。膠體是多相體系,相界面很大。膠粒的大小在1-100n之間。膠體是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,要依靠穩(wěn)定劑使其形成離子或分子吸附層,才能得到暫時的

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