搜索
答案不是标准答案,供参考.不必每个都看,只在需要时找有关的内容参考即可.在参考中若发现解答不妥或错误的地方,请发帖更正或将信息反馈以便纠正.饱和蒸气压的测定1.为什么平衡管a,c中的空气要赶净怎样判断空气已被赶净在实验过程中如何防止空气倒灌答:若空气不赶净测得的压力不是纯液体的饱和蒸气压,而是与空气的混合压力,它不能用克劳修斯-克拉贝龙方程来描述.在大气压下测定沸点,若几次(例如三次)测定值在误差范围之内(≤0.05℃)则可认为空气已被赶净.为防止空气倒灌,可在读取温度和压力数据后立即重新加热水浴,或迅速使系统减压.2.本实验的主要系统误差有哪些答:(1)方法误差.在由克拉贝龙方程导出克劳修斯-克拉贝龙方程的过程中有3个近似.gl即:将蒸气看作理想气,设Vm=RT/P;与气体摩尔体积相比,忽略液体的摩尔体积(Vm);在不太大的温度间隔内,将摩尔气化热看作常数.(2)读取温度和压力不能同时.(3)温度的测量不作校正;(4)四氯化碳不纯等.3.对教材第46页上提示2如何回答答:a:该平衡管对压力变化反应较灵敏,但由于液柱较细,容易发生倒灌.而且c管和b管液面上升和下降较快,两液面相平时的温度和压力不易读准,并且由于封闭液体量少,易因蒸气损失量大而影响实验.b:该平衡管制作简便,易装液,但空气不能排尽,且容易发生空气倒灌.在精度比较低的实验中可采用之.c:该平衡管制作比较精良,能较好地解决空气倒灌问题,并且由于b管比c管粗许多,所以b管液面下降较慢,而c管液面上升较快,易判断两液面相平,温度和压力读数较准.另外b,c间封液较多,一般不会因蒸气量损失大而影响实验.(也有人认为读数时b管与c管液面相平不易观察,对读数的可靠性造成一定影响,可能滞后.此问题可以讨论,也可以通过小实验验证)4.系统如何捡漏判断漏气的依据是什么答:将系统减压～50kPa,关闭与安全瓶相连的活塞,观察系统压力变化.若系统压力不断增大则可判断系统漏气.5.实验装置中缓冲瓶起什么作用答:使系统压力稳定,即使系统稍有漏气也不会对测量产生太大影响.6.本实验中所用测量仪器的最小读数的精确度是多少用来表示平均摩尔汽化热的有效数字有几位答:本实验中所用温度传感器,最小分度0.1℃,可估计读到0.01℃;压力计最小读数是0.01kpa;一般温度和压力读数都是4位有效数字,所以用来表示平均摩尔汽化热的有效数字也应当是4位.7.实验测得的是特定压力下液体的实际沸点,如何求得液体的正常沸点你得到的正常沸点是多少,并与文献值比较答:由实验得到的ln(p/p0)～1/T图上查出ln1下的1/T值,然后计算T;或由实验上得到的0ln(p/p)=-A/T+b公式计算p=100kPa下的T值(在已知A和b的情况下).8.压力和温度测量都有随机误差,试用最小二乘法求算ln(p/p0)=-vHm/RT+b=-A/T+b直线的斜率及其误差,并由此求算vHm值及其误差.答:见实验教材第24页上的例题.以同样的方法对你的实验结果作误差分析.9.四氯化碳是易燃物,在加热时应该注意什么问题答:所有接口都必须密封,加热温度不要太高,一般高出正常沸点2-3度即可.双液体系沸点-成分图的绘制1.本实验中,气,液两相是怎样达成平衡的若冷凝管D处体积太大或太小,对测量有何影响答:在本实验采用的恒沸点仪中,利用冷凝回流的方法保持气,液两相的相对量一定,则体系温度一定,两相达平衡.若冷凝管D处的体积太大,则气相冷凝液不易更新,客观上会造成气相蒸汽分馏,影响气相的平衡成分测定;而过小,则会因积存液量少给取样测定带来困难.2.平衡时气,液两相温度应该不应该一样实际是否一样怎样防止温度的差异答:平衡时气,液两相温度应该一样,但实际上存在差异.气相温度存在梯度,且略低于液相.为防止差异可采用以下方法:给气相保温,如本实验那样,在恒沸点仪上部和支管处缠绕石棉绳;使温度计置气,液两相中量取两相的折中温度;在恒沸点仪设计上,在保证沸腾的液体不会溅到D处的条件下尽量缩短支管的长度和降低支管的位置.3.查乙醇或环己烷在不同温度的折射率数据,估计其温度系数,如不恒温,对折射率的数据影响如何答:查书后乙醇,环己烷不同温度下折射率数据表,计算折射率温度系数dn/dT.大多数液态有机物的dn/dT为负值,对乙醇其值约为-0.0004/℃,随温度的升高折射率降低.4.温度计的水银球为什么一半浸在液体中,一半留在气相中答:为兼顾测量气,液两相的折中温度.5.本实验中所用温度计的精确度是多少答:本实验中所用温度计为1/10温度计,最小分度0.1℃,可估计读到0.01℃.6.讨论本实验的主要误差来源.答:本实验的主要误差来源有:(1)温度的测量.实际上测得的温度只是气相和液相的折中温度,并不是两相的平衡温度,且气相本身就存在温度梯度.另外,并不能完全保持蒸汽全回流,因而温度也就不能完全恒定.(2)在取样分析过程中,成分可能有变化,从而使测得的折射率并非平衡相组成.(3)折射率测定的恒温效果不好.7.如何判断气,液相已达到平衡状态答:当体系温度恒定(t≤±0.05℃)时可判断气,液相已达到平衡状态.8.实验时,若所吸取的蒸汽冷凝液挥发掉了,是否需要重新配制溶液答:一般不需要.再重新加热蒸馏,待积存足够的气相冷凝液时再取样分析即可,因体系可在新的条件下达新的平衡.但若需要原来的物系组成,则可在实验完成后,专门配制漏掉点的溶液进行测定.9.该体系用普通蒸馏办法能否同时得到两种纯组分为什么答:不能.因该体系具有最低恒沸点,实际上将体系分为两个部分:乙醇-恒沸混合物和环己烷-恒沸混合物.在每个部分内的溶液通过蒸馏只能得到相应的一种纯组分和恒沸混合物,故不能同时得到两种纯组分.10.实验测得的溶液的沸点与标准大气压下的沸点是否一致若不一致,对沸点～成分图有何影响答:通常不一致,因为一般实验时的大气压并不等于标准大气压.不一致时,测得的同一成分溶液的沸点会稍偏高或偏低,可借用褚鲁统规则和克劳修斯-克拉贝龙方程导出的溶液沸点随大气压变化的关系式进行分析:t标=t/℃+(273.15+t/℃)/10×(101325-P/Pa)/101325式中t标为校正到101325Pa下的正常沸点(C°),t/℃为实验大气压P(Pa)下测得的沸点.可见,若实验时的大气压不等于标准大气压,则沸点～成分图在温度轴上稍有平移.11.为什么工业上常生产95%的酒精只用精馏含水酒精的方法能否获得无水酒精答:因为乙醇与水的体系具有最低恒沸点(78.15℃),恒沸混合物的组成含乙醇95.57%,所以只能生产95%的乙醇.只用精馏含水酒精的方法不能获得无水酒精.要想得到无水酒精,可在95.57%的乙醇中加入CaO,使之与其中的水反应生产Ca(OH)2,然后进行蒸馏方可.蔗糖的转化1.蔗糖的转化速率和哪些条件有关答:蔗糖的转化速率与反应温度,蔗糖浓度,水的浓度,催化剂H离子浓度有关.2.如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋答:可有4种回答:(1)能使偏振光的振动面顺时针方向旋转的为右旋物质,旋光度为正值;能使偏振光的振动面逆时针方向旋转的为左旋物质,旋光度为负值.(2)先用蒸馏水调零,然后测试溶液.如果在测试中只有当检偏镜顺时针方向旋转时才能使视野中三分视界明暗相同,则被测物质的旋光性为右旋;若只有当检偏镜逆时针方向旋转时才能使视野中三分视界明暗相同,则被测物质的旋光性为左旋.(3)看实验教材第229页上的叙述.(4)将溶液稀释后测旋光度,若旋光度增大则为左旋,否则为右旋.3.为什么配蔗糖溶液可用粗天平称量答:因为反应过程中反应液的浓度是用旋光仪测定旋光度来跟踪的,所以不必知道蔗糖溶液的准确浓度.4.一级反应的特点是什么答:一级反应的特点是:反应的半衰期只与速率常数有关,而与反应物的起始浓度无关.(t1/2=0.693/k,速率常数的量纲是时间的倒数.)5.已知蔗糖的[α]D=65.55°,设光源为钠光D线,旋光管长为20cm.试估计你所配的蔗糖和盐酸混合液的最初旋光角度是多少2020答:旋光物质的比旋光角可用下式计算:D=10α/LC表示钠光黄线,[α](D893nm)式中[α]D.为比旋光角;α为测量值;L为旋光管长度(cm),即光在液柱中所经过的距离;C为溶质浓3度(g/cm).比旋光角定义为:当光经过一个10cm长,每立方厘米溶液中含有1克旋光物质的液柱时所产生的旋光角.∵C=10g/50ml×1/2=0.1g/ml,蔗糖的[α]D=65.55°,L=20cm∴α=[α]DLC/10=65.55×20×0.1/10=13.11°6.在数据处理中,由αt-t曲线上读取等时间间隔t时的αt值,这称为数据的匀整,此法有何意义什么情况下采取此法答:此法可使数据采集均匀,既避免某些测量数据带来的偶然误差又可以避免对大量数据作处理.此法适用于测量数据较多,作图点的密度较大的情况.时间间隔的取值应适宜,在允许的范围内均匀选取.7.实验中我们用去离子水来校正旋光仪的零点,蔗糖转化过程中所测的旋光度αt是否需要零点校正为什么答:不需要.因为在数据处理中用到的都是旋光角之差,校正值会消掉,所以没必要对测量数据作零点校正.8.旋光管的凸出部位有何用途答:一是加液用,二是可从此处赶走气泡.9.α∞不准(偏高或偏低)对k有何影响答:α∞不准对k的影响可做如下误差分析:由式ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞),可得k=1/t[α∞/(α0-α∞)+α∞/(αt-α∞)].可以看出,因α∞是负值,所以若α∞测得值偏低则k(这里不考虑t,αt和α0的测量误差)偏小;若α∞测得偏高则k偏大.10.估计本实验的误差,怎样减小实验误差答:(1)根据蔗糖水解速度常数κ=1/t{ln[(α0-α∞)-(αt-α∞)]}的相对误差分析,可得:t2α2αk/k=——+——————————————+——————————————t(α0-α∞)ln[(α0-α∞)-(αt-α∞)](αt-α∞)ln[(α0-α∞)-(αt-α∞)]可见在反应初期,由于t值较小,时间测定的相对误差较大;随着反应的进行,αt值不断减小,使αt-α∞值也不断减小,故由旋光度测定的相对误差增大.(2)温度对k的影响可由阿累尼乌斯公式进行误差分析:k/k=[Aexp(-Ea/RT2)-Aexp(-Ea/RT1)]/[Aexp(-Ea/RT1)]=[-Ea/R(1/T2-1/T1)]-1-1-1-1若实验温度由298K偏高1K,活化能Ea=46024Jmol,常数R=8.314JKmol,则将引起k值6%的系统误差.可见,在动力学实验中,反应温度恒定十分重要,否则会引入较大的系统误差.11.蔗糖溶液的初始浓度是否影响最后的旋光角α∞答:若不存在副反应,则最后的旋光角只与生成物的浓度有关,而生成物的浓度与蔗糖溶液的初始浓度有关.所以,蔗糖溶液的初始浓度会影响最后的旋光角α∞.乙酸乙酯皂化反应1.配制乙酸乙酯溶液时,为什么在容量瓶中要事先加入适量的去离子水答:在容量瓶中事先加适量去离子水,可使乙酸乙酯滴入水中形成溶液,减少挥发.2.将NaOH溶液稀释一倍的目的是什么答:测定κ0时将NaOH溶液稀释一倍是为了使之与反应液中NaOH溶液初始浓度一致.3.为什么乙酸乙酯与NaOH溶液的浓度必须足够的稀答:因为只有溶液足够稀,每种强电解质的电导率才与其浓度成正比,溶液的总电导率才等于组成溶液的各种电解质的电导率之和,才可通过测定反应液的电导率来跟踪反应物浓度的变化.4.如果NaOH与CH3COOC2H5起始浓度不相同,试问其动力学方程式如何表示测得的k值与本实验结果是否相同答:若乙酸乙酯与NaOH溶液的起始浓度不等,则应具体推导k的表达式.设t时生成物浓度为x,则反应的动力学方程式为dx/dt=k(a-x)(b-x)…(1)令NaOH溶液起始浓度等于a,乙酸乙酯溶液起始浓度等于b.当a≠b时,将上式积分得:k=[1/t(a-b)]ln[b(a-x)/a(b-x)]…(2)当ab时,有:NaOH+CH3COOC2H5=CH3COONa+CH3CH2OHt=