物化实验思考题答案-上

实验 3 凝固点降低法测定摩尔质量 5 在凝固点降低法测定摩尔质量实验中 为什么会产生过冷现象 过冷太甚对结果有何影响 如何控制过冷程度 答 过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以 后 没有晶体析出而达到过饱和状态的现象 原因一般是由于寒剂 温度过低 降温过快或溶液中较干净 没有杂质晶核 在冷却过程中 如稍有过冷现象是合乎要求的 但过冷太厉害或寒 剂温度过低 则凝固热抵偿不了散热 此时温度不能回升到凝固点 在温度低于凝固点时完全凝固 就得不到正确的凝固点 因此 实 验操作中必须注意掌握体系的过冷程度 对于溶液而言 过冷太甚还会导致溶剂大量析出 mB 变大 Tf 变小 显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点 引起测量误 差 控制过冷程度的方法 调节寒剂的温度以不低于所测溶液凝固 点 3 为宜 为了判断过冷程度 本实验先测近似凝固点 当溶液 温度降至高于近似凝固点的 0 5 时 迅速取出冷冻管 擦去水后插 入空气套管中 以防止过冷太甚 6 在凝固点降低法测定摩尔质量实验中 为了提高实验的准确度 是否可用增加溶液浓度的办法来增加 T 值 为什么 答 不可以 原因是只有稀溶液才具有稀溶液的依数性 溶剂 的凝固点降低值与溶剂的粒子数成正比 才满足 T Tf Tf KfmB 实验 7 双液系的气 液平衡相图 2 试设计其他可以用于双液系气 液两相的组成的测定方法 可以通过测定相对密度来测定 折光率的测定快速简单 特别 是样品用量少 但为了减少误差 通常重复测定三次 当样品的折 光率随组分变化率较小时 此法测量误差较大 实验 8 二组分固液系统相图的测定 1 各样品的步冷曲线上是否都观察到过冷现象 用热分析法测绘相图时 被测体系必须时时处于或接近相平衡 状态 因此必须保证冷却速度足够慢才能得到较好的效果 此外 在冷却过程中 一个新的固相出现以前 常常发生过冷现象 轻微 过冷则有利于测量相变温度 但严重过冷现象 却会使折点发生起 伏 使相变温度的确定产生困难 2 试从实验方法上比较测量和绘制气 液相图和固 液相图的异同点 同 两者都是在热力学平衡下的结果 都是测量物质不同组分 的相图 异 固 液两相的摩尔体积相差不大 因而固 液相图受外界压 力的影响颇小 而气液相图则刚好相反 记录方式不同 实验方 法不同 前者是利用测定折光率来测的平衡两相的组成 后者是利 用自动平衡记录仪 热电偶来测组成的熔点 实验 10 一级反应 蔗糖酸催化转化反应 1 在旋光度的测量中 为什么要对零点进行校正 可否用蒸馏水来 进行校正 在本实验中若不进行校正 对结果是否有影响 答 若需要精确测量 的绝对值 则需要对仪器零点进行校正 因 为仪器本身有一系统误差 水本身没有旋光性 故可用来校正仪器 零点 本实验测定 k 不需要对 进行零点校正 因为 t 是在同一台仪器上测量 而结果是以 ln t 对 t 作 图求得的 2 在测量蔗糖转化速率常数的 选用长的旋光管好 还是短的旋光 管好 答 选用较长的旋光管好 根据公式 1000 Lc 在其它 条件不变情况下 L 越长 越大 则 的相对测量误差越小 3 如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋 答 根据公式 t D 100 Lc 在其它条件不变的情况下 与浓度成正比 配制若干不同浓度的溶液 测定其旋光度 即可判 断 4 在混合蔗糖溶液和盐酸溶液时 我们将盐酸加到蔗糖溶液里去 可否将蔗糖溶液加到盐 酸里 为什么 答 不能 由于反应中水是大量的 消耗的水可忽略不计 所以该 反应可看作是一级反 应 反应速率只与蔗糖的浓度有关 盐酸只作催化剂 如果将蔗糖 加入盐酸中 蔗糖的 起始浓度就是一个变化的值 而且先加入的蔗糖会先水解 影响起 始浓度和反应速率 只有将盐酸加入到蔗糖溶液中 所有实验才是在相同条件下进行的 并且盐酸加入糖液 中会使瞬间体系中氢离子浓度较高 导致局部反应速率过快而严重 影响速率常数的测定 5 如何根据蔗糖 葡萄糖和果糟的比旋光度计算 0 和 答 0 蔗糖 Dt L 蔗糖 0 100 葡萄糖 Dt L 葡萄糖 100 果糖 Dt L 果糖 100 式中 蔗糖 Dt 葡萄糖 Dt 果糖 Dt 分别表示用钠黄 光作光源在 t 时蔗糖 葡萄糖和果糖的比旋光度 L 用 dm 表示 为 旋光管的长度 蔗糖 0 为反应液中蔗糖的初始浓度 葡萄糖 和 果糖 表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度 设 t 20 L 2 dm 蔗糖 0 10g 100mL 则 0 66 6 2 10 100 13 32 2 10 100 52 2 91 9 3 94 实验 12 溶液表面吸附的测定 1 在最大泡压法测定溶液的表面张力实验中 表面张力仪的清洁与 否和温度的不恒定对测量数据有何影响 答 若表面张力仪不干净 则气泡可能不成单泡冒出 使压力计读 数不稳定 给实验带来较大的误差 同时表面张力仪不干净会影响 溶液的表面张力 因为表面张力与温度有很大的关系 如温度不恒 定则对表面张力的测量会带来较大的误差 2 在本实验中 为什么要读取最大压力差 实验中将毛细管末端插入 溶液内 对结果有何影 答 根据本实验的原理可知 测量过程中读取的压力差即是毛细管 逸出气泡的附加压力 p p 2 R g h 即 R 越小 h 越大 当 R 等于毛细管半径 r 时 R 取得最小值 而压力差取最大值 hm 本实验正是利用 1 2r g hm 进行测定液体表面张力 如果毛细管末端插入到内部溶液 毛细管会有一段水柱 产生额外 的压力 则测定管中的压力会变小 最大