物化实验复习题

物化实验复习讲义物化实验复习讲义 一 试卷分析 选择题 共 13 小题 26 分 判断题 共 10 小题 20 分 简答题 共 9 小题 54 分 二 复习建议 复习重点为已做实验的实验原理 注意事项 误差分析及课后思 考题 三 主要课后思考题归纳 绪论 实验中的误差及数据表达 了解 实验二 凝固点降低法测定摩尔质量 1 为什么产生过冷现象 如何控制过冷程度 试由溶质摩尔质量的 计算公式分析过冷程度对实验结果的影响 答 1 过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降低到凝固点 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 2 冷却至一定程度时 通过快速搅拌并摩擦管壁产生结晶中心 或加入晶种 可使结晶析出 达到控制过冷程度的目的 3 因溶剂凝固热较大 过冷程度大一些对凝固点的测定影响 不大 而溶液出现拐点时 析出晶体量少 放热也小 过冷程度不 大 温度也回升不到正常凝固点 根据公式 M2 Kf W2 Tf W1 Tf偏大 M2偏小 使测量值偏低 2 根据什么原则考虑加入溶质的量 太多太少影响如何 答 1 溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定 因为 凝固点降低是稀溶液的依数性 所以应当保证溶质的量既能使溶液 的凝固点降低值不是太小 容易测定 又要保证是稀溶液这个前提 2 加入量太多 一方面会导致凝固点下降过多 不利于溶液凝 固点的测定 另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性 加入量太少 凝固点下降不明显 不易测定 并且实验误差增大 3 测定凝固点时 纯溶剂温度回升后有一恒定阶段 而溶液没有 为什么 答 这是因为随着固态纯溶剂从溶液中不断析出 剩余溶液的浓度 逐渐增大 因而凝固点逐渐降低 在步冷曲线上得不到温度不变的 水平段 只出现折点 4 在凝固点降低法测摩尔质量实验中 为什么溶液在冷却过程中达 到凝固点后步冷曲线不会出现一段水平线 而是一段逐渐下降的 斜线 加入溶质的量太多或太少对实验结果有何影响 答 当溶液冷却到凝固点时 开始析出固态纯溶剂 随着溶剂的析 出 溶液浓度相应增大 所以溶液的凝固点随着溶剂的析出而不断下 降 从而在冷却曲线上不会出现一段水平线 而是一段逐渐下降的 斜线 实验六 二组分简单共熔体相图的绘制 5 对于不同成分混合物的步冷曲线 其水平段有什么不同 答 纯物质的步冷曲线在其熔点处出现水平段 混合物在共熔温度 时出现水平段 而平台长短也不同 6 简述铋镉二组分金属相图绘制的实验过程 是否能通过二组分相 图来确定不同组分的含量 答 1 测定一系列组成不同的样品的步冷曲线 温度 时间 从步冷曲线上找出各相应系统发生相变的温度 以横轴表示混合 物的成分 在对应的纵轴标出开始出现相变的温度 即步冷曲线上 的转折点 把这些点连接起来即得铋镉二组分金属相图 2 可以 7 绘制二组分 Cd Bi 共熔体系的步冷曲线各段的斜率及水平段的 长短与哪些因素有关 答 1 斜率即温度变化速率 取决于系统与环境间的温差 系统 的热容量和热传导率等因素 2 水平段的长短与物质凝固热的大小与冷却速度有关 即如 果物质凝固热大 冷却速度慢 相变持续时间长 水平段就变长 反之 8 试用相律分析二组分最低共熔点 熔点曲线及各区域的相数及自 由度 答 最低共熔点三相 自由度为 0 熔点曲线两相 自由度为 1 液相 区为一相 自由度 2 固相区何共熔区为一相 自由度 2 实验十三 蔗糖水解速率常数的测定 7 通过计算公式分析蔗糖的转化速率常数 k 和哪些因素有关 答 由 Arrhenius 方程 k Ae Ea RT 或 lgk Ea 2 303RT lgA 可知 k 与 T 和 Ea有关 而 Ea又与催化剂浓度及催化剂的种类有关 所以 蔗糖的转化速率常数与溶液温度 催化剂浓度及催化剂的种类有关 与浓度 反应时间的长短无关 8 在旋光度的测量中 为什么要对零点进行校正 在本实验中若不 进行校正 对结果是否有影响 答 1 因为除了被测物有旋光性外 溶液中可能还有其他物质有旋 光性 因此一般要用试剂空白对零点进行校正 2 本实验不进行校正 没有影响 因为在数据处理中用的是两 个旋光度的差值 9 蔗糖水解实验是否一定需要校正旋光计的读数 为什么可以用粗 天平称量配置蔗糖溶液 如何测定 a 10 答 不一定 数据处理时利用对作图得直线 在同一台旋光仪 测定时 的差值与旋 光计的零点校正无关 本实验只需要记录 t t 数据 根据 作图求得反应速率常数 k 数据处理时不需要知 道蔗糖溶液的精确初始浓度 故配蔗糖溶液可用粗天平衡量蔗糖 将剩余的混合液置于 55 左右的水浴中温热 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 11 蔗糖水解反应开始时 为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中 而 不是相反 因为将反应物蔗糖加入到大量 HCL 溶液时 由于氢离子浓度偏高 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 时刻的 旋光度已经不再准确 影响测量结果 反之将盐酸溶液加入到蔗糖 溶液中去 由于氢离子浓度小 反应速率小 计时之前所进行反应 的量小 实验二十 电极制备及电池电动势的测定 12 对消法测电动势的基本原理是什么 为什么用伏特表不能准确 测定电池电动势 写出甘汞电极与铜电极组成的电池 并写出电池 的正 负极反应和总反应 答 1 对消法就是用一个与原电池反向的外加电压 大小相等 方 向相反 与电池电压相抗 使的回路中的电流趋近于零 只有这样 才能使得测出来的电压为电动势 电动势指的就是当回路中电流为 零时电池两端的电压 因而必须想办法使回路中电流为零 2 伏特表测定电池电动势的时候 回路中的电流不为零 测 出的电池两端的电压比实际的电动势要小 因此用伏特表不能准确 测定电池电动势 3 Hg l Hg2Cl2 s KCl 饱和 CuSO4 m Cu s 负极 氧化反应 2Hg l 2Cl Hg2Cl2 s 2e 正极 还原反应 Cu2 m 2e Cu s 电池总反应 CuCl2 2Hg l Cu s Hg2Cl2 s 13 参比电极应具备什么条件 它有什么功用 盐桥有什么作用 选用盐桥应有什么原则 答 1 参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极 装置简单 可逆性高 制作方便 电势恒定 2 它在测量中可作标准电极使用 在实验中测出未知电极和 参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势 3 盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的 作用 4 作盐桥的电解质 应该 高浓度 通常是饱和溶液 电解质正 负离子的迁移速率接近相等 不与两端电池溶液发生 反应 实验二十三 液体表面张力的测定 14 哪些因素影响表面张力测定结果 如何减小这些因素对实验的 影响 答 1 温度 气泡逸出速度 毛细管是否干净及毛细管的尖端是否 与液面相切 2 措施 恒温 控制气泡逸出速率恒定 毛细管干净以及毛细 管与液面相切 15 为什么毛细管尖端必须平整光滑 安装时要垂直并刚好接触液 面 答 1 气泡形成半球形时曲率半径 R 和毛细管半径 r 相等达最小值 附加压力达最大值 由公式 p r 2 可求出被测液体的表面张 力 故为得到半球形气泡 毛细管尖端应平整光滑 2 如果毛细管尖端插入液下 会造成压力不只是液体表面的张 力 还有插入部分液体的压力 16 最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差 计算公式 最大气泡法测定表面张力时要读最大压力差 因为随着气泡的形成 曲率半径逐渐由大变小又变大 当曲率半径等于毛细管半径时 气 泡呈半球形 气泡曲率半径最小 P 最大 16 测定溶液表面张力为什么必须在恒温槽中进行 如何控制气泡 逸出速度 1 表面张力来自于液体分子之间的作用力 温度越高 分子的能 量越大 越容易脱离相互的作用力 所以 温度越高 表面张力越 小 温度越低 表面张力越大 所以要恒温 2 通过控制液滴漏斗 的放液速度调节 实验二十五 溶胶的制备与电泳 17 写出 FeCl3水解反应式 解释 Fe OH 3胶粒带何种电荷取决于什 么因素 答 FeCl3 3H2O Fe OH 3 胶体 3HCl 胶粒带何种电荷主要取决于胶粒内界吸附粒子所带的电荷 而 这又与粒子本身的性质和溶胶的制备条件有关 本实验中在酸性条 件下胶粒的吸附粒子为 FeO 等 本实验中所用的胶体制备方法得到 的是胶粒直径有一定范围的胶体 18 辅助液起何作用 选择和配置辅助液有何要求 电泳速度与哪 些因素有关 答 1 辅助液主要起胶体泳动的介质 电介质作用和与胶体形成 清晰的界面易于观测等作用 2 辅助液最好用该胶体的超滤液 要求辅助液中正负离子迁移 速率尽量接近 常用 KCl 作