物化实验思考题答案上.doc

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ΔT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α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α进行零点校正，因为
αt，α∞是在同一台仪器上测量，而结果是以ln(αt－α∞)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〔α〕＝α×1000/Lc，在其它条件不变情况下，L越长，α越大，则α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[α]t℃D＝α×100/Lc，在其它条件不变的情况下，α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α0和α∞?
答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100
α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100
式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α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：
α0＝66.6×2×10/100＝13.32° α∞＝×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=2γ/R`=ρg△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γ=1/2rρg△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，最大压力差变大，致使测量结果偏大。
3 在测量的过程中，抽气的速度能否过快？
答：不能。若抽气速度太快，气泡的形成与逸出速度快而不稳定；亦使U型压力计中的酒精所处的位置相对不稳定，来回速度跳动，致使读数不稳定，不易观察出其最高点而起到较大的误差。