物化实验讨论题答案

1.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。2.试估计哪些因素是本实验误差的主要来源？答：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。3.本实验被测体系有选择合适吗？答：被测体系的选择本实验所选体系，沸点范围较为合适。由相图可知，a该体系与乌拉尔定律比较存在严重偏差。作为有最小值得相图，该体系有一定的a典型义意。但相图的液相较为平坦，再有限的学时内不可能将整个相图精确绘出。4.你认为本实验所用的沸点仪尚有哪些缺点？如何改进？答：仪器的设计必须方便与沸点和气液两相组成的测定。蒸汽冷凝部分的设计是关键之一。若收集冷凝液的凹形半球容积过大，在客观上即造成溶液得分馏；而过小则回因取太少而给测定带来一定困难。连接冷凝和圆底烧瓶之间的连接管过短或位置过低，沸腾的液体就有可能溅入小球内；相反，则易导致沸点较高的组分先被冷凝下来，这样一来，气相样品组成将有偏差。在化工实验中，可用罗斯平衡釜测得温度及气液相组成数据，效果较好。5.本实验采用了折光率的测定组成有什么优点？如何减少误差？答：组成测定可用相对密度或其他方法测定，但折光率的测定快速简单，特别是需要样品少，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，此法测量误差较大。6.为什么工业上常生产95%酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精？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。7.什么叫溶液的电导、电导率和摩尔电导率？答：溶液的电导：相距1m的两平行电极间放置含有1m3电解质的溶液所具有的电阻的倒数称为该溶液的电导。通常用符号G表示，单位S。此时该溶液的电阻率称为该溶液的电导率，通常用符号表示，单位S.m-1。溶液的摩尔电导率:指相距1m的两平行电极间放置含有1mol电解质的溶液所具有的电导。通常用符号表示摩尔电导率，单位式中：—摩尔电导率，；—电导率，；ｃ—摩尔浓度，8.影响摩尔电导率的因素有哪些？答：电解质溶液摩尔电导率大小主要受两个因素的影响：电解质电离出的离子浓度的大小和离子所带电荷的多少。另外在实测过程中由于电阻率与温度系数有关，电导率与标准溶液校准有关，即电导率测定的影响因素还包含：温度及标准溶液。9.测定溶液的电导为什么不能用直流电？答：在实测过程中，如果采用直流电，电极容易发生极化，电极的表面会发生变化影响数据的测定，另外电极极化的过程中电解质溶液的浓度也会发生变化，因此测定溶液的电导不能用直流电，而应该用交流电。10.用最大气泡压力法测定表面张力时为什么要读最大压力差？答：若读中间某个压力差值，不能保证每次读压力差时对应的气泡大小相同，所以要读最大压力差值，从而保证气泡大小相同。11.为什么要控制气泡逸出速率？答：气泡逸出速率会影响气泡的大小，进而影响压力差值的大小，因而要保证测定过程中气泡逸出速率恒定。12.最大气泡压力法测定表面张力实验，为什么要求在恒温下进行？答：应为表面张力的大小受温度影响，因此需要恒温。13.毛细管尖端为何必须调节得巧合与液面相切？否则对实验有何影响？答：毛细管尖端若不与液面相切，插入一定深度，会引起表面张力测定值偏小。14.哪些因素影响表面张力测定的结果？如何减小或消除这些因素对实验的影响？答：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会影响测定结果。减小或消除这些因素引起误差的措施是：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。16.对消法（或补偿法）测电动势的原理是什么？答：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。17.测电动势为何要用盐桥？如何选用盐桥以适合不同的体系？答：（1）对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。（2）选择盐桥中电解质的要求是：①高浓度（通常是饱和溶液）；②电解质正、负离子的迁移速率接近相等；③不与电池中的溶液发生反应。具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应，如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg+离子或含有能与K+离子作用的ClO－离子，则不可使用KCl盐桥，应选用KNO3或NH4NO3盐桥。18.电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中为什么要做到尽可能可逆？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为电池电动势的估算值，避免测量时回路中有较大电流。19.在精确实验中，为什么要在原电池中通入氮气？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。20．反应开始时，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是将蔗糖溶液倒入盐酸溶液中?答：因为蔗糖在酸性较强的条件下容易碳化。21．在台秤上称取10克蔗糖，而不是在天平上准确称量，对实验结果会产生影响吗？答：不会对实验结果产生影响。因为蔗糖的初始浓度是与α0的数值成正比。22．本实验中测定旋光仪读数时，旋光仪没有进行零点校正，对反应结果有没有影响?答：没有影响。因为：以—t做图，是相对值。23．NaOH和CH3COOC2H5的初始浓度为什么要相等？若不等能否进行实验测定？答：CH3COOC2H5反应属于二级反应，其速率方程为若cA,0=cB,0则cA,=cB使实验结果处理过程变得非常简单。若不等也能进行实验测定，只是实验结果处理过程变得非常复杂。24．本实验中测定电导仪读数时，电导仪没有进行零点校正，对反应结果有没有影响?答：没有影响。因为作～t图，若得一直线，由直线的斜率和截距为速率常数k可求算。是相对值。25．如何测得反应初始（t=0）时，反应系统的电导率？答：把NaOH溶液稀释1倍，在25℃下，测其电导值。26．乙酸乙酯皂化反应进程中溶液的电导为什么会发生变化？答：反应体系中起导电作用的是Na＋、OH－和Ac－。Na＋在反应前后浓度不变，OH－浓度随反应进行不断减少，Ac－浓度则不断增大。由于OH－的电导率比Ac－大得多，反应体系的电导率将随反应进行而不断下降。27.特性粘度是怎样测定的？为什么？答：根据泊松公式对于同一粘度计来说，h、r、l、V是常数，则上式有考虑到通常测定是在高聚物的稀溶液下进行的，溶液的密度与纯溶剂的密度可视为相等。溶液的相对粘度可表示为因此通过测定纯溶剂和稀溶液的流出时间，即可求得相对粘度，进而求得增比粘度和比浓粘度。通过—c作图，在轴上的截距就是[]。28.分析实验成功与失败的原因。答：（1）此实验采取测定溶液逐渐加浓的方法，故所加溶液的体积必须准确，混合必须均匀。（2）温度必须严格控制规定范围内。29.高聚物溶液的ηr、ηsp、ηsp/C和[η]有什么联系和区别？从溶液的内摩擦的角度考虑，上述4个量各反映了什么内摩擦作用？答：溶剂分子之间的内摩擦又称为纯溶剂的粘度，以0表示；sp则反映出扣除了溶剂分子间的内摩擦后，纯溶剂与高聚物分子之间，以及高聚物分子之间的内摩擦效应。[]称为特性粘度，它主要反映无限稀溶液中高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦。30.特性粘度[η]就是溶液无限稀释时的比浓粘度，它和纯溶剂的粘度η0是否一样？为什么要用[η]来测求高聚物的相对分子质量？答：不一样。当高聚物、溶剂、温度等确定以后，特性粘度只与高聚物的相对分子质量M有关。31.用什么方法使活性炭较快地从溶液中分离出来?答：采用离心分离可以快速使活性炭较快地从溶液中分离出来。32.如何才能使吸附平衡加快到达?答：为了使吸附平衡加快到达，可采用连续摇动或采用恒温震荡仪进行连续震荡的方法。33．实验中为什么采用减差法称量活性炭？答：因为活性炭容易吸潮，所以称量时不仅动作要快，而且采用采用减差法尽量减少与空气接触的时间。34.固体样品为什么要压成片状？答：因为粉末状的样品在充氧时会到处飞扬，这样会使实验失败。35.在量热学测定中，还有那些情况可能需要用到雷诺温度校正方法？答：为了准确测量温度，而且前后温度的变化不大时，可以用到雷诺温度校正方法。36.加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低?低多少合适？答：我们测的是内筒的水温升高值。如果内外筒的温度一致，则内筒温度升高后热量将传给外筒，温差测量不准确。所以内筒水温略低一点，反应后内筒水温上升，达到与外筒水温一致。可以通过计算算出水温大概上升1K左右，故内筒水温比外筒低1K左右。37．差热分析与简单热分析步冷曲线法有何异同?答：步冷曲线法用体系的温度随时间的变化情况来判断体系是否发生了相变化。差热分析法是一种重要的热分析方法，是指在程序控温下，测量物质和参比物的温度差与温度或者时间的关系的一种测试技术。它们的共同点都是利用热学原理对物质的物理性能或成分进行分析。38．如何辩明反应是吸热反应还是放热反应？为什么在升温过程中即使样品无变化也会出现温差？答：差热峰向上为放热反应，差热峰向下为吸热反应。要想得到平滑的基线，出了参比物应保持良好的热稳定型，参比物的热容、导电系数、粒度、装填疏密程度都应尽可能与实验接近，否则就会出现在升温过程中即使样品无变化也会出现温差。39．为什么要控制升温速度？升温过快有何后果？答：因为升温速率对DTA的测定结果的影响十分明显。一般地，升温速率过高时，基线漂移较明显，峰型比较尖锐，但分辨率较差，峰的位置会向高温方向偏移，故通常的升温速率为2-20oC.40．影响差热分析的主要因素有哪些？答：影响差热分析的主要因素有:(1)参比物的选择；(2)升温速率；(3)样品所处的气氛与压力；(4)样品的粒度；(5)样品的用量。