大学物里化学实验思考题答案.doc

大学物理化学实验思考题答案实验一、 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定 1、读取氧气体积时，量气管及水准瓶中水面处于同一水平面的作用何在？ 答：反应开始前量气管里水面所受的压力与水准瓶水面所受的压力是一样的，都是P。反应开始后，由于氧气的产生，水面所受的压力增大而降低。读取氧气体积时，使量气管及水准瓶中水面处于同一水平面，就是继续保持内外的压力相等，有利于准确读取在t时刻产生氧气的体积。 2、用数据可以计算H2O2的初始浓度c0，如用KMnO4溶液滴定H2O2溶液，求得H2O2的初始浓度c0，再由c0计算是否可以？ 答：可以； 因为KMnO4溶液滴定H2O2溶液时，有以下关系式：2 MnO45 H2O25 O2；当知道滴定KMnO4溶液的浓度和用掉的体积以及被滴定的H2O2溶液的体积，而先求得c0；接着就可根据关系式求得氧气的物质的量；又因为此时可以把氧气当作理想气体，最后就可以根据理想气体方程：PV=nRT，求得V（即）。 3、H2O2和KI溶液的初始浓度对实验结果是否有影响？应根据什么条件选择它们？ 答：有影响； 因为与H2O2的初始浓度c0成正比，而k又与催化剂KI溶液的浓度成正比，所以说它们对实验结果是有影响的。 应根据量气管的量程大小和反应的快慢程度来选择它们。实验二 三组分体系等温相图的绘制1本实验所用的滴定管（盛苯的）、锥形瓶、移液管等为什么必须干燥？答：由于本实验对数据要求比较精确，微小的误差就会对实验产生较大的误影响，会影响三组分体系相图的绘制。因此，实验前将滴定管（盛苯的）、锥形瓶、移液管等干燥是为了减小实验误差，提高实验的准确度。如果上述仪器不干燥，会使混合溶液中的水的体积增加，使得计算的水的质量小于水的实际质量，影响实验结果。2当体系组成分别在溶解度曲线上方及下方时，这两个体系的相数有什么不同？ 在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的？此时为几相？答：当体系组成在溶解度曲线上方时，体系的相数是二，当体系组成在溶解度曲线下方时，体系的相数是三；本实验中认为溶液刚出现浑浊时体系总组成正处于溶解度曲线上，此时为两相。3温度升高，体系的溶解度曲线会发生什么样的变化？在本实验操作中 应注意哪些问题，以防止温度变化而影响实验的准确性？答：当温度升高时，三组分体系溶解度曲线会下降。注意不要用手捂住试剂瓶，以免增加温度，从而影响结果。实验操作中手应避免触及锥形瓶底部的溶液，防止温度升高而导致溶液挥发，滴定时动作要迅速，应减少震荡时间。实验三、 双液系平衡相图1取出的平衡气液相样品，为什么必须在密闭的容器中冷却后方可用以测定其折射率？答:因为折射率是物质的一个特征数值，它与物质的浓度机温度有关，因此在测定物质的折光率时要求温度的恒定。过热时将导致液相线向高温处移动，气相组分含有的易挥发成份偏多，该气相点会向易挥发组分那边偏移。所以要在密闭容器中冷却。2平衡时，气液两相温度是否应该一样，实际是否一样，对测量有何影响？答：平衡时温度应该一样，但实际上不一样，使蒸气还没有到达冷凝小球就因冷凝而成为液相。3如果要测纯环己烷、纯乙醇的沸点，蒸馏瓶必须洗净，而且烘干，而测混合液沸点和组成时，蒸馏瓶则不洗也不烘，为什么?答：测试纯样时，如沸点仪不干净，所测得沸点就不是纯样的沸点。测试混合样时，其沸点和气、液组成都是实验直接测定的，绘制图像时只需要这几个数据，并不需要测试样的准确组成，也跟式样的量无关4如何判断气液已达到平衡状态？答：当液体沸腾时及温度不再变化稳定时气-液已达平衡态。5为什么工业上常产生95酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获的无水酒精？答：因为种种原因在此条件下，蒸馏所得产物只能得95%的酒精。不可能只用精馏含水酒精的方法获得无水酒精，95%酒精还含有5%的水，它是一个沸点为的共沸物，在沸点时蒸出的仍是同样比例的组分，所以利用分馏法不能除去5%的水。工业上无水乙醇的制法是先在此基础上加入一定量的苯，再进行蒸馏。6.沸点测定时有过热现象和再分馏作用，会对测量产生何种影响？答：根据相图测定原理 ，过热时将导致液相线向高温处移动，就是向上移动。分馏作用会导致出来的气相组分含有的易挥发成份偏多，该气相点回向易挥发组分那边偏移。就是向左或向右偏移7.绘制乙醇活度系数与摩尔分数关系曲线，由曲线可以得出什么结论？答：乙醇的火毒系数随着摩尔分数的变大呈现先变小后边打的趋势。实验四、 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数1、说出蔗糖溶液在酸性介质中水解反应的产物是什么？此反应为几级反应？答案：准一级反应,蔗糖葡萄糖果糖3、旋光管中的液体有气泡是否会影响实验数据？应如何操作？答案：会，若管中液体有微小气泡，可将其赶至管一端的凸起部分。4、本实验为什么可以通过测定反应系统的旋光度来度量反应进程？答案：在本实验中，蔗糖及其水解产物都具有旋光性，即能够通过它们的旋光度来量度其浓度。蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，所以随水解反应的进行，反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，因此可以利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。6、反应开始时，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是相反？答案：因为将反应物蔗糖加入到大量HCl 溶液时，由于H 的浓度高，反应速率大，一旦加入蔗糖则马上会分解产生果糖和葡萄糖，则在放出一半开始时，已经有一部分蔗糖产生了反应，记录t 时刻对应的旋光度已经不再准确，影响测量结果。反之，将HCl 溶液加到蔗糖溶液中去，由于H+的浓度小，反应速率小，计时之前所进行的反应的量很小。7、 t 的测量时间是否正好为5， 10，60 分钟? 蔗糖水解过程中体系的旋光度增大还是减小？ 蔗糖水解过程中体系的旋光度增大还是减小？答案：不是，应在旋光度读数稳定后，先记录精确的反应时间，几分几秒，再读旋光度。由于反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，蔗糖水解过程中旋光度是在不断减小。8、加入蔗糖中的蒸馏水的量有无限制？为什么？ 答案：有,不能加太多,因要移到容量瓶。9、本实验需测哪些物理量？ 本实验需测哪些物理量？ 是如何测得的？ 是如何测得的？答案：本实验需测不同时刻的 t 及 。将剩余混合液置于60的水浴中加热30 分钟，以加速水解反应，然后冷却至实验温度，测其旋光度，此值即可认为是 .10、氢离子浓度对反应速率常数测定是否有影响？答案：有影响。因 。k 值与温度和催化剂的浓度有关。11、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?答案：主要是因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂，这样就消除了溶剂时实验结果的影响。且蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零。12、实验结束后为什么必须将旋光管洗净？答案：防止酸对旋光管的腐蚀。13、记录反应开始的时间迟点或早点是否影响k 值的测定？答案：不影响。因k 值与温度和催化剂的浓度有关，与时间无关。14、在测定时，通过加热使反应速度加快转化完全，加热温度能否超过60？为什么？ 答案：的测量过程中，剩余反应混合液加热温度不宜过高以60为宜，否则有副反应发生，溶液变黄。因为蔗糖是由葡萄糖的苷羟基与果糖的苷羟基之间缩合而成的二糖。在H+离子催化下，除了苷键断裂进行转化外，由于高温还有脱水反应，这就会影响测量结果。15、蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？答案：对指定的反应， 速率常数和反应温度、催化剂有关。16、在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的精确测量有什么影响？不进行零点校正对结果是否有影响? 答案：（1）旋光仪由于长时间使用，精度和灵敏度变差，故需要对零点进行校正。（2）若不进行零点校正，则各个时间所的的溶液的旋光度存在偏差，若不校正会使测量的精确度变差，甚至产生较大的误差。本实验数据处理时，用旋光度的差值进行作图和计算，以ln(t ? ) 对t 作图，故若不进行零点较正，只是 值不准确，但并不影响其差值，对k 的结果无影响。17、配置蔗糖和盐酸溶液浓度不够准确，对测量结果是否有影响？答案：当蔗糖的浓度不准确时，对反应速率常数的测量结果无影响。当HCl 溶液浓度不准确时，对反应速率常数的测量结果有影响。18、蔗糖水解实验中为什么不用浓硫酸和稀硝酸，而用盐酸？ 答案：浓硫酸有脱水性（会使蔗糖脱水变成碳）和强氧化性，浓稀硝酸都有强氧化性，所以不能使用（蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖具有还原性）。19、为什么配蔗糖溶液可以用粗天平称量？答案：本实验通过测at 来求得k, k 与反应物浓度无关，不同at 对应于不同的浓度值，无须知道它的准确浓度，所以配置蔗糖溶液可以用粗天平称量。20、旋紧旋光管的套盖时，用力过大会影响测量结果吗？答案：会，若用力过大，易压碎玻璃盖片，或使玻璃片产生应力，影响实验五、 液体饱和蒸气压的测定1：真空泵在开关之前为什么要先通大气？答案：保护真空泵，防止真空泵油被倒抽出来而损坏真空泵。2：本实验中缓冲压力罐有什么作用？ 答案：缓冲压力和调节压力。3：如何判断等压计中的空气已被抽尽？答案：重新抽气3 分钟，若同一温度下两次压力读数相同则说明等压计中的空气已被抽尽。4： 如何判断等压计中的气体和液体已达气液平衡？答案： 等压计中的B、C 两管液面不再移动。5： 实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办？ 答案： 答案：B 管液面高于C 管液面，甚至出现空气倒灌。这时应当在-90kpa 左右的真空度下重新抽气3 分钟。6. 本实验如何求取液体的正常沸点？答案：在Lnp1/T 直线上求取p=101.325kpa 对应的T。7：实验开始前为什么要将压力计采零？如何由压力计读数计算液体的饱和蒸气压？答案： 选择压力计所测表压的相对零点。p(饱)=p(大气压)+p(表压)。8：实验开始时抽气的目的是什么？答案：驱赶等压计（A、B管）内的空气。9：克克方程的适用条件是什么？答案： 有气相存在的两相平衡，气体可视为理想气体，凝聚相体积可忽略不计。H 近似为常数（只针对克-克方程积分式） 。10： 发生空气倒灌后为何要重新抽气？答案： 保证AB 管内只有待测液体的蒸气。11. 如何进行压力计采零操作？答案：打开阀1，关闭进气阀，按下压力计采零键。12. 如何设定控温仪的温度？该温度与恒温槽的实际温度是否一致？若不一致对本实验有无影响？答案：见实验录像控温仪操作，不一致，无影响。13. 若放入空气太多，如何进行缓冲压力罐相关调节操作？答案： 缓慢打开进气阀进行抽气。14.本实验如何由不同温度下液体的饱和蒸气压求取液体的摩尔蒸发焓？答案： 以lgp 对1/T 作图得一直线，由直线斜率求H.实验六、 燃烧热的测定1、开机的顺序是什么？答案： （关机则相反） 答案：打开电源-热量计数据处理仪计算机.2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快会使体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。3、燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？答案：应清洗干净并檫干。4、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm 或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短路，致使点火失败。5、测定量热计热容量与测定木炭的条件可以不一致吗？为什么？答案：不能，必须一致，否则测的量热计的热容量就不适用了，两次取水的量都必须是3 升，包括氧弹也必须用同一个，不能换。6、实验过程中有无热损耗，如何降低热损耗？答案：有热损耗，搅拌适中，让反应前内筒水的温度比外筒水低，且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。7、药片是否需要干燥药片压药片的太松和太紧行不行。答案： 需要干燥，否则称量有误差，且燃烧不完全。不行。8、如何确保样品燃烧完全？答案： 答案：充氧量足够，药品干燥，药片压的力度适中其他操作正常。9、充氧的压力和时间为多少？充氧后，将如何操作？ 答案： 1.5MPa，充氧时间不少于2min。答案： 用万用电表检查两电极是否通路（要求约3 至18 ） ；检漏。10、搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响？答案：说明摩擦力较大，由此而产生的热量也较多，使结果偏大（数值）.11、本实验中，那些为体系？那些为环境？答案：氧弹、内筒、水为体系；夹套及其中的水为环境。12、压片时，压力必须适中，片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响？答案：片粒压的太紧，使燃烧不完全，结果偏小（数值） 片粒压的太松，当高压充氧时会使松散药粉飞起，使得真正燃烧的药品少了，结果偏小（数值） 。13、水桶中的水温为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？答案：为了减少热损耗，因反应后体系放热会使内筒的温度升高，使体系与环境的温