本答案部分属于个人见解,欢迎各位同学指正 凝固点降低法测相对分子质量 实验注意事项 1、将已调好并擦干的贝克曼温度计插入冷冻管时;再次测量之前将体系温热、搅拌而使苯结 晶全部溶化时;把萘加入体系并使其溶解时;请注意:绝不能让温度计中的水银柱与贮槽中的水银相接! 2、每组(三次)数据测定时过冷程度要一致。搅拌应无摩擦。 3、使用贝克曼温度计时请先阅读教材 P44的注意事项,一定要小心! 4、量取苯时应先读室温。 思考题 1、 凝固点降低法测相对分子质量的公式,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。 3、 当溶质在溶液中有离解,缔合和生成络合物的情况时,对相对分子质量测定值的影响如何? 答:溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时,凝固点降低法测定的相对分子质量为溶质的解 离、缔合、溶剂化或者形成的配合物相对分子质量,因此凝固点降低法测定出的结果反应了物质在溶剂中 的实际存在形式。 4、 影响凝固点精确测量的因素有哪些? 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。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。 5、 .根据什么原则考虑加入溶质的量?太多或太少影响如何? 答: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。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。 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? 1 本答案部分属于个人见解,欢迎各位同学指正 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,使用水银温度计时需进行露茎校正。 液相平衡 实验注意事项 1、反应体系中各组分的浓度必须准确,移液管不能乱用,操作规范。 2、测量时动作应迅速准确以保温度恒定(读数后用温度计直接测量比色皿中溶液的温度,与恒温槽 温度 一起求平均值)。 3、比色皿放入比色槽之前一定要用擦镜纸擦干净。 思考题 1、如Fe3+, SCN-离子浓度较大时,则不能按公式:Kc = [FeSCN2+] / [Fe3+][ SCN-]来计算 Kc 值,为 什么? 答:若浓度过高,反应不止进行那一步,伴随着副反应的进行,生成多配体化合物。 2、为什么可用[FeSCN2+]平=光密度比×[ SCN-]始来计算[FeSCN2+]平呢? 答:本人不知道,欢迎大家献上答案 3、测定溶液光密度时,为什么需要空白溶液,如何选择空白也? 答:新配溶液中可能含有一些具有旋光性的杂质,需要空白溶液校准。一般选用标准溶液或蒸馏水作为空 白。 4、如何测定或求摩尔消光系数?本实验为什么不测定摩尔消光系数? 答:由A=εlC 可知,配制一系列溶液,分别测定吸光度,用吸光度对浓度作图,得到的直线斜率即为摩 尔消光系数。本实验中用的是比值 A1/A2= εlC1/εlC2 =C1/C2 5、如何确定测试波长? 6、测定溶液的光密度时应注意些什么? 答:光密度即吸光度,用分光光度计测即可。 7、对液相反应为什么要控制离子强度?如何控制? 液相反应属于离子反应,离子强度对反应有很大的影响,实验时,应加以 KNO3作为辅助介质,降低离子强 度。 8、讨论本实验的误差来源。 答:影响温度测定: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,计时快慢等。 液体饱和蒸气压的测定 实验注意事项 1、放入空气必须小心,防止过多使空气倒灌,否则重新抽气排气。 2、放入空气少许过量时作如下处理:(1)若温度尚未平衡,过一会自动纠正。 (2)若温度已平衡,合适旋动活塞使大瓶和小瓶短时间接通。(3)稍微把温度升高一点。 3、实验结束后旋三通活塞使系统与大气相通,缓缓放入空气至 U 型水银压力计两边汞柱水平 4、注意抽气时先开启真空泵后打开体系与缓冲瓶间的活塞;停止抽气时先 关体系并使大气与真空泵 相通,再关真空泵。 2 本答案部分属于个人见解,欢迎各位同学指正 5、清理实验台,关掉冷凝水,拔掉电源插头。 四、思考题 1、在试验过程中,为什么要防止空气倒灌? 答:内压-大气压=所测压力=饱和蒸汽压+空气压力 而一定温度下饱和蒸汽压一定。则所测内压增大。计算出来的饱和蒸汽压就比真实的大。 2、如果在等压计 I 与III 管之间有空气对测定沸点有何影响? 答:测得的压强就不是异丙醇的饱和蒸汽压了 3、怎样判断空气以被赶净?能否在加热情况下检查是否漏气? 答:不能。加热过程中温度不能恒定,气-液两相不能达到平衡,压力也不恒定。漏气会导致在整个实验 过程中体系内部压力的不稳定,气-液两相无法达到平衡,从而造成所测结果不准确。 4、体系的平衡蒸气压是由什么决定的?与液体的量和容器的大小是否有关? 答:体系的平衡蒸汽压由温度和物质的本性决定,与液体的量和容器的大小无关 5、等压管上配置的冷凝管其作用是什么? 答:降低空气对实验结果的影响 6、如何区分体系与环境? 7、恒温槽中的温度计应放在何处为宜? 答:温度计应悬在恒温槽中靠近测定体系的地方。 8、测定液体饱和蒸汽压的方法有哪些?说明误差来源。 异丙醇―环己烷双液系相图 实验注意事项 1.由于整个体系并非绝对恒温,气、液两相的温度会有少许差别,因此沸点仪中,温度计水银球的位 置应一半浸在溶液中,一半露在蒸气中。 2. 折光仪用后打开自然挥发或用滤纸吸干下片,扇风挥发(不可擦)上片。 3. 停止加热后要适当冷却(约25℃或30℃)再取样,测折光率动作要快,防止挥发改变成分。 4. 吸液管轮换使用,保持清洁干燥,不能带入残液。 5. 实验后将加热器取出,并将沸点仪倒夹在实验台上。 6. 作图:图纸取10-12cm,以1cm 或2cm 代表1℃,曲线连接平滑。 四、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?如何在实验中尽可能避免? 3 本答案部分属于个人见解,欢迎各位同学指正 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。 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 分馏作用会导致出来 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。 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。 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。 金属 相图实验注意事项: 1、 内—外控转换开关不允许带电操作,转换时应切断电炉和控温仪电源,以免烧坏仪器。 2、 避免温度过高而使样品发生氧化变质,否则体系的组成发生变化。 3、 不能在一个步冷曲线的测试中不断改变冷却速度(即环境的温度),否则达不到均匀冷却而直接 影 响实验结果。 4、 降温速度不能太快,一般控制在5--7℃/分。 5、 合金有两个转折点,必须待第二个转折点测完后方可停止实验,否则须重新测定。 6、 实验结束时应将“加热量调节”旋钮和“冷风量调节”旋钮按逆时针旋到底位,然后切断电炉和 控温仪电源。 思考题: 1、何谓热分析法?用热分析法绘制相图时应注意些什么? 热分析法是相图绘制工作中的一种常用的实验方法,按一定比例配制均匀的液相体系,让他们缓慢 冷却,以体系温度对时间作图,则为步冷曲线。曲线的转折点表征了某一温度下发生的相变的信 息。 4 本答案部分属于个人见解,欢迎各位同学指正 2、为什么要控制冷却速度,不能使其迅速冷却? 答:使温度变化均匀,接近平衡态,必须缓慢降低温度,一般每分钟降低5度。 3、如何防止样品发生氧化变质? 答:温度不可过高,空气不能过多和样品接触。 4、用相律分析在各条步冷曲线上出现平台的原因。 答:因为金属熔融系统冷却时,由于金属凝固放热对体系散热发生一个补偿,因而造成冷却曲线上 的斜率发生改变,出现折点。当温度达到了两种金属的最低共熔点,会出现平台。 5、为什么在不同组成融熔液的步冷曲线上,最低共熔点的水平线段长度不同? 答:不同组成,各组成的熔点差值不同,凝固放热对体系散热的补偿时间也不同。 6.样品融熔后为什么要保温一段时间再冷却? 答:使混合液充分混融,减小测定误差。 燃烧热的测定 注意事项 1.压片松紧适当。 2.点火丝与电极接触良好并与药片尽量接触,但必须防止短路现象。 3.冲氧前后,必须检查电极通路是否良好并注意减压阀的开启顺序。 4.应先放氧弹入桶,后倒入水。 5.点火成功后应将电流减小为零,并将点火开关放在桭荡位置上。 6.若点火后一两分钟内体系温度不变(或变化很小),即点火失败,应立即取出氧弹检查,装第二个准备 好的氧 弹重新开始。 7.作图:纵轴以10cm 代表10C,横轴适当,可将两条曲线适当错开画在一张图上。 8.求H=QV+nRT, 注意QV 取负值,H2O 是液体,T 为室温(萘的燃烧热文献值Hn =5154kJmol-1, 实验相对误差在5%以下为合格)。 9.实验结束后将压片机,氧弹,卡计,盛水桶檫干净,贝克曼温度计的水银接上并装入盒内,秒表,万用表 等归还 老师。 四.思考题: 1.说明恒容热效应(QV)和恒压热效应(QP)的差别和相互关系。 答:恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值,恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系 统地焓变,Qp=Qv+ΔnRT2. 2. 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的? 压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据 氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 答:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 5 本答案部分属于个人见解,欢迎各位同学指正 4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么? 答:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。