2022年董超版物化实验部分思考题答案 .pdf
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1、凝固点降低法测相对分子质量1、 、为了提高实验的准确度是否可用增加溶质浓度的方法增加值? 答案:不可以,溶质加的太多,不是稀溶液,就不能符合凝固点降低公式了。2、冰浴温度过高或过低有什么不好? 答案:过高会导致冷却太慢,过低则测不出正确的凝固点。3、搅拌速度过快和过慢对实验有何影响?答案:在温度逐渐降低过程中,搅拌过快,不易过冷,搅拌过慢,体系温度不均匀。温度回升时,搅拌过快,回升最高点因搅拌热而偏听偏高;过慢,溶液凝固点测量值偏低。所以搅拌的作用一是使体系温度均匀,二是供热(尤其是刮擦器壁) ,促进固体新相的形成。4、根据什么原则考虑加入溶质的量,太多或太少会有何影响?答案:根据稀溶液依数性
2、,溶质加入量要少,而对于称量相对精密度来说,溶质又不能太少。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。如果加入量过多,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。过少则会使凝固点下降不明显,也不易测定并且实验误差增大。5、凝固点降低法测定摩尔质量使用范围内如何? 答案:稀溶液答案:6、凝固点下降是根据什么相平衡体系和哪一类相线? 答案:二组分低共熔体系中的凝固点降低曲线,也称对某一物质饱和的析晶线7、为什么要用空气套管,不用它对实验结果有何影响?答案:减缓降温
3、速率,防止过准予发生。8、若溶质在溶液中有离解现象,对摩尔质量的测定值有何影响?、答案:因为凝固点下降多少直接影响,直接反映了溶液中溶质的质点数,所以当有离解时质点数增加,T f 变大,而从公式M B = K f ?mB ?T f ? mA 可看出,M B 会偏小。9、为什么要初测物质的凝固点?答案:防止过冷出现,节省时间10、为什么会产生过冷现象如何控制过冷程度?答案:由于新相难以生成,加入晶种或控制搅拌速度11、测定溶液的凝固点时必须减少过冷现象吗?答案:若过冷严重,温度回升的最高温度不是原尝试溶液的凝固点,测得的凝固点偏低。12、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
4、什么?答案:答案:由于随着固态纯溶剂从溶液中的不断析出,剩余溶液的浓度逐渐增大,因而剩余溶液与溶剂固相的平衡温度也在逐渐下降,在步冷曲线上得不到温度不变的水平段,只出现折点. 14、测定溶液凝固点时,过冷温度不能超过多少度? 、答案:0.5,最好是0.2,15、溶剂和溶质的纯度与实验结果有关吗?答案:有16、如不用外推法求凝固点,一般、如不用外推法求凝固点,答案:大17、一般冰浴温度要求不低于溶液凝固点几度为宜?答案:答案: 2-318、测定溶液的凝固点时析出固体较少,测得的凝固点准确吗?答案: 准确, 因为溶液的凝固点随答:着溶剂的答案:准确, 因为溶液的凝固点随答:着溶剂的析出而不断下降。
5、析出的固体少测M B Kf 大的灵敏度高还是Kf 小的灵敏度高? 小的灵敏度高 ?T f 会偏大还是偏小?会偏大还是偏小?越准确。19、若溶质在溶液中有缔合现象,对摩尔质量的测定值有何影响?答案:因为凝固点下降多少直接影响,直接反映了溶液中溶质的质点数,所以当有缔合时时质点数减少,?T f 变小,而从公式 M B = K f ?mB ?T f ? mA 可看出, M B 会偏大。20、测定溶液的凝固点时析出固体较多,测得的凝固点准确吗?答案:不准确,因为溶液的凝固点随着溶剂的析出而不断下降。析出的固体多会使凝固点下降的多,?T f 变大,所测 M B 会偏小思考题1、凝固点降低法测相对分子质量
6、的公式,在什么条件下才能适用?答:非挥发性溶质的稀溶液,适用于稳定的大分子化合物,浓度不能太大也不能太小。2、在冷却过程中,冷冻管内固液相之间和寒剂之间有哪些热交换?它们对凝固点的测定有何影响?答:凝固点测定管内液体与空气套管、测定管的管壁、搅拌棒以及温差测量仪的传感器等存在热交换。因此,如果搅拌棒与温度传感器摩擦会导致测定的凝固点偏高。测定管的外壁上粘有水会导致凝固点的测定偏低。4、影响凝固点精确测量的因素有哪些?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页答:影响测定结果的主要因素有控制过冷的程度和搅拌速度、寒剂的温度等
7、。本实验测定凝固点需要过冷出现,过冷太甚会造成凝固点测定结果偏低,因此需要控制过冷程度,只有固液两相的接触面相当大时,固液才能达到平衡。实验过程中就是采取突然搅拌的方式和改变搅拌速度来达到控制过冷程度的目的;寒剂的温度,寒剂温度过高过低都不利于实验的完成。6.空气套筒的作用是什么?本实验应注意哪些问题?答:使降温速度缓慢,有利于相平衡7.为什么要先测近似凝固点?答:为了控制过冷深度。过冷太小, 温度回升不明显,不易测量。 过冷太大, 测量值偏低。8.根据什么原则考虑加入溶质的量?加入太多或太少时影响如何?答:溶质加入的量一使 T=0.5 度为宜。 加入量太多, 溶液较浓, 不符合稀溶液的测量条
8、件:加入量太少, T 降低太小,不易测量,且测量准确度较差。9.为什么会产生过冷现象?如何控制过冷程度?答:如果溶液较纯净且冷却速度较快,溶液中不易产生结晶中心,会产生过冷现象。过冷至一定程度时,通过快速搅拌并摩擦管壁产生结晶中心或加入晶种,可使晶体结晶析出,达到控制过冷程度的目的。10.在过冷过程中,凝固点管内液体有哪些热交换存在?它们对凝固点的测定有何影响?答: (1)与寒剂间存在热交换,若寒剂温度偏低,会使测量值偏低;(2)与内管搅拌棒.温度计间存在热交换。搅拌及摩擦产生的热量和温度计传入的热量会使测量值偏高。因此,实验时,当温度回升后,应缓慢搅拌;应使用热容值较小的温度计测温,使用水银
9、温度计时需进行露茎校正。实验二双液系的气一液平衡相图的绘制思考题1、操作步骤中,加入不同数量的各组分时,如发生了微小偏差,对相图的绘制有无影响?为什么?答:对相图的绘制无影响,因为测验前工作组成未知,实验目的测定气液两相组成仍可以完成。2、测试溶液的气、液相的折射率与测试标准溶液的折射率不在同一温度下测试行不行?为什么?答:不行,温度对折射率的影响很大。3、影响实验精度的因素之一是回流的好坏,如何使回流进行好?它的标志是什么?答:要使回流进行好,必须使气液多次接触,所以玻璃套管不可缺,这样沸腾时才能不断撞击水银球使气液两相平衡。它的标志是温度示数恒定。4、过热现象对实验产生什么影响?如何在实验
10、中尽可能避免?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5、平衡时,气液两相温度应不应该一样?实际是否一样?怎样防止温度的差异?答:应该一样,实际有一定误差,在测定处加保温棉。6、在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生什么变化?答:当溶液出现过热或出现分馏现象,会使测沸点偏高,所以绘出的相图图形向上偏移。7、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
11、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。试剂无水已醇是用分子筛吸附的方法生产的。8、讨论本实验的主要误差来源。本实验的主要来源是在于,给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定,而是视加热的时间长短而定因此而使测定的折光率产生误差。9、蒸馏时,因仪器保温条件欠佳,在蒸气达到小球1 前,沸点较高的组分会发生部分冷凝,这将使T x 图发生怎样的变化?答:气偏低,液偏高。10、估计那些因素是本实验主要的误差原因?答:温度,回流好坏,测时要迅速计时,防止反应液挥发。一.简答题1 在“二组分气液平衡相图的测定”实验中,
12、作标准溶液的折光率组成曲线的目的是什么?答:从标准溶液的折光率组成曲线上可以得出某沸点下的气相组成和液相组成。2在“二组分气液平衡相图的测定”实验中,收集气相冷凝液的小槽的大小对实验结果有无影响?答:若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大,则会贮存过多的气相冷凝液,其贮量超过了按相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡的气相组成,因此必然对相图的绘制产生影响。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页3每次加入蒸馏瓶中的三氯甲烷或乙醇是否应按记录表规定精确计量?答:不一定。绘制沸点组成图时,不必精确知道系统组成。需要精确知道的
13、数据是不同系统组成时的沸点、气相组成和液相组成,而气液两相组成可通过折光率组成标准曲线得到。4如何判定气液两相已达到平衡?答:将液体缓慢加热,当液体沸腾回流一段时间,且体系温度计读数稳定时,可判定气液两相已达到平衡。5本实验在测向环己烷加异丙醇体系时,为什么沸点仪不需要洗净、烘干?提示:实验只要测不同组成下的沸点、平衡时气相及液相的组成即可。体系具体总的组成没必要精确。6体系平衡时,两相温度应不应该一样?实际呢?怎样插置温度计的水银球在溶液中,才能准确测得沸点呢? 提示:两相温度应该一样,但实际是不一样的,一般将温度计的水银球插入溶液下1/3 较好。7收集气相冷凝液的小槽体积大小对实验结果有无
14、影响?为什么?提示:有影响,气相冷凝液的小槽大小会影响气相和液相的组成。8阿贝折射仪的使用应注意什么?提示:不能测定强酸、强碱等对仪器有强腐蚀性的物质。9讨论本实验的主要误差来源。提示:影响温度测定的:温度计的插入深度、沸腾的程度等;影响组成测定的:移动沸点仪时气相冷凝液倒流回液相中、测定的速度慢等。10.根据测定的环己烷乙醇体系的沸点组成图,可以确定( A ) (A) 恒沸温度及恒沸组成;(B) 恒压温度及恒压组成;(C)恒容温度及恒容组成;(D)大气压下体系的熔点。11.下列有关阿贝折光仪的作用不正确的是( D ) (A) 用它测定已知组成混合物的折光率;(B) 先用它测定已知组成混合物的
15、折光率作出折光率对组成的工作曲线,用此曲线即可从测得样品的折光率查出相应的气液相组成;(C) 用它测定混合物的折光率和测试时的温度;(D) 直接用它测定未知混合物的组成;12二元体系的沸点组成图可以分为三类,环己烷乙醇体系相图实验属第(C )类二元液系沸点组成图。(A)理想双液系,其溶液沸点介于纯物质沸点之间(B)各组分对拉乌尔定律都有负偏差,其溶液有最高沸点(C)各组分对拉乌尔定律发生正偏差,其溶液有最低沸点(D)各组分对拉乌尔定律都有正偏差,其溶液有最高沸点13为测定二元液系沸点组成图,需在气液相达平衡后,同时测定( D ) (A) 气相组成,液相组成(B) 液相组成和溶液沸点(C) 气相
16、组成和溶液沸点(D) 气相组成,液相组成和溶液沸点。14环己烷乙醇体系的沸点组成相图实验采用简单蒸馏,电热丝直接放入溶液中加热,目的是( C ) (A) 直接加热溶液更安全;(B) 环己烷、乙醇溶液易燃,不能直接用电炉加热;(C) 减少过热暴沸现象;(D) 减少热量损失,提高加热效率高;15环己烷乙醇体系的沸点组成相图实验采用简单蒸馏,蒸馏瓶上冷凝管的作用是 ( D ) (A) 使未平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中,然后从蒸馏瓶中取样分析液相组成;(B) 使未平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中,然后从中取样分析气相组成;(C) 使平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中,然后从蒸馏瓶中取样分析液相组成;(D) 使平衡蒸气凝聚在
17、小玻璃槽中,然后从中取样分析气相组成;16环己烷乙醇体系的沸点组成相图实验采用简单蒸馏,采用(B )可以直接测出沸点。(A) 普通温度计;(B) 精密温度计;(C) 热电偶;(D) 精密热电偶。17.最初加热冷却回流在冷却槽中的液体常常不能代表平衡时的气相组成,所以常将最初加热冷却回流的冷却液倾回蒸馏瓶中 34 次,待温度恒定后,停止加热,记下沸点。随即分别吸取冷却槽中、蒸馏瓶中的液体测其折光率,测定时动作要迅速。每个样品测三次平均值。吸取冷却槽中、蒸馏瓶中的液体使用( A ) A长短取样滴管B长取样管C短取样管D移液管18蒸馏瓶中液体(D )(A) 不要回收,因为液体的组成已经发生了变化(B
18、) 不要回收 (C) 要回收以免污染环境(D) 要回收,下次实验还可用19.每次加入蒸馏瓶中的环己烷、乙醇混合物的量(B )(A) 一定要精确计算;(B) 一定要把加热电阻丝盖隹,以免环己烷、乙醇混合物被点燃;(C) 加多加少无影响;(D) 20.采用( B)可以判断气液相平衡(A) 观察液体沸腾(B) 观察置于气液界面的温度计读数不变精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页(C) 加热 5 分钟(D) 加热沸腾10 分钟21.测折光率时要尽量快的原因是(D )(A) 环己烷、乙醇结构不稳定;(B) 取出的环己烷、乙醇混
19、合物的温度会发生变化;(C) 使用阿贝折光仪要求动作要迅速;(D) 环己烷、乙醇挥发较快,若慢了则会引起待测样品组成的变化;22.温度计水银球的位置处于(C )为合适(A) 气相中(B) 液面下的1/2 处 (C) 气、液界面(D) 紧贴玻璃瓶的底部23挥发性双液体系平衡时气液两相组成的分析测定中使用的仪器是(A )(A)阿贝折光仪(B)旋光仪( B)分光光度计(D)贝克曼温度计实验三原电池电动势的测定3、测定时为什么绝对不可将标准电池及原电池摇动、倾斜、躺倒和倒置?答案:标准电池及原电池摇动、倾斜、躺倒和倒置会破坏电池中电极间的界面,使电池无非正常工作。4、盐桥有什么作用?答案:答案:盐桥可
20、降低液体接界电势。5、可逆电池应满足什么条件?应如何操作才能做到?答案:可逆电池应满足如下的条件:电池反应可逆,亦电极电池反应均可逆。电池中不允许存在任何不可逆的液接界。电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态进行,亦即要求通过电池的电流应为无限小。操作中( 1)由电池本性决定;(2)加盐桥降低; (3)用对消法测量。6 在测量电池电动势时,尽管我们采用的是对消法,但在对消点前, 测量回路将有电流通过的是不是可逆电池电动势?为什么?为什么?答案:因为有电流通过,不能满足可逆电池第三点,所不是可逆电池电动势。7、为什么用伏特表不能准确测定电池电动势? 答案:不能用伏特计测量电池电动势
21、,就是因为使用伏特计时,必须使回路中有电流通过才能驱动指针10、电池在恒温时(没测量时)为什么要将电钳松开?、答案:防止电极极化11、利用参比电极可测电池电动势,此时参比电极应具备什么条件?答案:参比电极应具备条件是:容易制备,电极电势有一定值而且稳定。19、如何使用甘汞电极,使用时要注意什么问题?答案: 1) 、使用时要把电极下面的塞取下。2) 、使用时要用蒸馏水冲洗电极下方,用滤纸擦干。3) 、使用前要观察甘汞电极玻璃管是否还有液体,如果没了要重新加液或换一根新的。20、如何防止电极极化?答案:电路中如果有电流通过就会产生极化现象,在测量过程中始终通电,因此测量的速度要快,这样测出的数据才
22、准,如果测量的时间越长,则电极极化现象越严重,不测量时电钳要松开。一.简答题1. 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? 答:对消法就是用一个与原电池反向的外加电压,于电池电压相抗,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。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。2. 参比电极应具备什么条件?它有什么功用? 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥? 答:参比电极一般用电势
23、值已知且较恒定的电极,它在测量中可作标准电极使用,在实验中我们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。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。作盐桥的电解质,应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等,而且浓度要高。3. 电动势的测量方法属于平衡测量,在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。为此,应注意些什么? 答:应注意电池回路接通之前,应该让电池稳定一段时间,让离子交换达到一个相对的平衡状态;还应该在接通回路之前先估算电池电动势,然后将电位差计旋钮设定未电池电动势的估算值,避免测量时回路中有较大电流。4. 对照理论值和实验测得值,分析误差产生的
24、原因。答:原电池电动势测定结果的误差来源有很多:标准电池工作时间过长,长时间有电流通过,标准电动势偏离;盐桥受污染;饱和甘汞电极电势不稳定;未能将电位差计旋钮设定在待测电池电动势应有的大体位置,使待测电池中有电流通过等等。5. 在精确的实验中,需要在原电池中通入氮气,它的作用是什么?答:为了除去溶液中的氧气,以避免氧气参与电极反应,腐蚀电极等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页7为什么不能用伏特表测定原电池的电动势?答:电池的电动势不能用伏特计测量,其原因是:(1)用伏特计测量,有电流流过电池,电池的内阻电压降使所
25、测电动势偏低; (2)有较大电流通过电极时,电极极化作用使电极电势偏离平衡电极电势,测得的电动势小于电池的可逆电动势; (3)有电流通过电池时,电池会发生化学反应使溶液的浓度改变,导致电动势的改变,从而破坏了电池的可逆性。8对消法(或补偿法)测电动势的原理是什么?画出该实验的测量线路图,并指出实验中常用到哪些仪器?答: (1)利用对消法(即补偿法)可以使电池在无电流(或极微弱电流)通过的条件下测得两极间的电势差,这时电池反应是在接近可逆条件下进行的,这一电势差即为该电池的平衡电动势。(2)电路图( 3)UJ 25 型高电势电位差计、检流计、工作电池、标准电池、待测电池、正负电极和温度计9电位差
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