浙江大学物理化学实验思考题答案

对消掉一部分电动势,使得流过的电流减小,测得的电势差值接近电池电动势值并能连续测定。再则,因待测定电池电动势约为0.8V,而反应的电动势变化仅为30mV左右,即?E??E,此时测量,由于信号基值较大,而变化信号的不明显,有较大的误差。因此对消掉一部分的电动势使得基值信号降低到与变化值同一数量级范围内,可大大提高精确度。

这样做并不会对结果有影响。根据测量公式E?Const.?(RT/2F)k't,对消只是将E后减去一个常数,即E?Const'?Const.?Const'?(RT/2F)k't 新的测量电动势:

E'?E?Const'?Const.?Const'?(RT/2F)k't?Const''-(RT/2F)k't

仅常数项改变而直线斜率不变,因此不会对k’产生任何影响。 4.写出电极反应和电池反应,估计该电池的理论电动势约为多少? 答:电池为(一)Hg, Hg2Cl2 | Cl || Br, Br2 | Pt (+)

阳极反应:2Hg?2Cl?1?HgCl?2e?1

22 阴极反应:Br?2e?1?2Br?

2 电池反应:Br?2Hg?2Cl??HgCl?2Br?

222 E?E??–

?E??1.065V?0.2410V?0.855V

?该电池的理论电动势约为0.855V。

5.本实验的反应物之一溴是如何产生的?写出有关反应。为什么要加5ml盐酸? 答:本实验中的反应物之一溴通过加入的溴试剂储备液中KBr与KBrO3反应得到,反应方程为:

5Br??BrO3?6H??3Br2?3H2O

?加入5mL盐酸是为了提供H+,催化此反应的进行。

通过本次实验,了解电化学方法在定量分析中的作用,它能反映浓度随时间的变化,将化学信号转变为易测量的电动势信号;本实验的设计思想也是一种值

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得学习的方法,将多变量影响因素逐个分离,分别求单变量的影响。

其它相关问题:

1.在甲酸氧化反应动力学测定中,加入KBr溶液的主要目的是:( C ) A.它是反应物; B.它是生成物; C.需过量的Br-;D.生成Br2。 2.在甲酸氧化反应动力学测定中,加入KBr溶液的主要目的是:( C ) A.它是反应物; B.它是生成物; C.需过量的Br-;D.生成Br2。

3.在甲酸氧化反应动力学测定实验中,加入甲酸后,对记录的电势随时间变化关系及原因叙述正确的是:( B )

A.由于反应过程中[Br2]减小,测量电池电动势增大,所以记录的电势随时间变化增大;

B.反应过程中测量电池电动势减小,记录的电势ΔE=E(外接)-E(测量)随时间变化增大;

C.反应过程中测量电池电动势增大,记录的电势ΔE= E(测量)-E(外接)随时间变化增大;

D.由于反应过程中[Br2]减小,测量电池电动势增大,所以记录的电势随时间变化减小。

4.在甲酸氧化反应动力学测定中,加入KBr溶液的主要目的是:( C ) A.它是反应物; B.它是生成物; C.需过量的Br-;D.生成Br2。 5. 为了了解某一化学反应的动力学,在实验中要测定是:( D )

A.反应速率系数;B.反应级数;C.反应活化能;D.反应物浓度随时间的变化。 6.在甲酸氧化动力学测定实验中,加入KBr溶液的作用是: ( C ) A.它是反应物;B.它是生成物;C.需过量的Br-;D.生成Br2。

十一、乙酸乙酯皂化反应速率系数的测定 1.为什么乙酸乙酯与氢氧化钠溶液必须足够稀?

答:本实验中通过测定反应系统在反应过程中的电导率值获得反应过程中反应物组分浓度随时间变化的信息。而在推导反应系统的电导率和反应物浓度之间的关

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系时,曾作了电导率值与反应物浓度成正比的假设。而这一近似处理方法只对稀溶液成立。因此要求什么乙酸乙酯与氢氧化钠溶液必须足够稀。 2.被测溶液的电导主要是哪些离子的贡献?

答:被测溶液的电导主要是钠离子、氢氧根离子和乙酸根作的贡献。反应过程中钠离子的浓度保持不变,因此钠离子对反应过程中反应系统电导率的变化没有贡献。反应过程中氢氧根离子不断被消耗产生乙酸根离子,并引起反应系统电导率读数逐渐下降。

3.为什么用洗耳球压溶液混合要反复两次,而且动作要迅速?

答:实验要求反应液要混合均匀,因此要反复地压两次来使溶液混合均匀。动作迅速是为了避免记时的误差。

4.为什么可以用记录纸的格子数代替电导率计算反应速度常数?

答:由于电导率的大小与实验中的记录仪的格子数目成正比,且x=a(κ0-κt)/ (κ

-κt), 即转化率值与电导率的单位无关,因此可以用记录仪的格子数来代

替电导率仪的读数。

5.预先单独测量NaOH溶液的电导率有何作用?

答:本实验数据处理时要以kt对(k0-kt)/t作图得到直线并由直线的斜率确定反应速率常数κ,因此需要有反应初始时反应系统的电导率读数κ0的值。而在实验过程中,反应开始时要多次来回将NaOH溶液挤压/吸出反应大管中,不能保证一开始就能将反应系统混合均匀。因此不能从反应过程中的kt–t记录曲线中的最初点或最高点读取κ

0

值。而在反应初始,反应系统为乙酸乙脂溶液和NaOH

溶液混合液,乙酸乙脂对电导没有贡献,它的存在仅起到稀释NaOH溶液的效应,因此可以预先测定经等量稀释后的NaOH溶液的电导率作为κ0的值。 另外,通过测定经等量稀释后的NaOH溶液的电导率值,可以预先确定电导率仪的适宜量程。

6.要确定κ∞可采用哪些方法?

答:可以采用以下方法之一确定κ∞值:1)由公式(8)可知,由κt对(κ0-κt)/t作图得到一条直线,截距为κ∞;2)测定相同浓度醋酸钠的电导率;3)测定乙酸乙酯和氢氧化钠长时间反应后的电导率值。

7.反应溶液在空气中放置时间太长对结果有什么影响?

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答:会影响反应物初始浓度的准确性。若乙酸乙酯溶液在空气中放置时间太长会使乙酸乙酯挥发,另外氢氧化钠溶液则有可能吸收空气中的二氧化碳而变质。

其它相关问题:

1.测定乙酸乙脂皂化反应速率常数的实验中,哪一项是必须的?( C ) A.温度补偿校正;B.电极常数校正; C.满刻度校正;D.扣除乙酸乙脂溶液的电导。

2. 在乙酸乙脂皂化反应实验中,用浓度均为0.010mol/dm3的CH3COOC2H5和NaOH溶液等体积混合,如要得到电导率Κ∞,可用下列哪种溶液的电导率代替: ( D )

A.0.010mol/dm3的NaOH; B.0.005mol/dm3的NaOH; C.0.010mol/dm3的CH3COONa;D.0.005mol/dm3的CH3COONa。

3.对于乙酸乙脂皂化反应实验,以下可能的误差原因中错误的是: ( D ) A.没有调节电导率仪常数; B.电导率仪没有作满刻度校正; C.没有调节电导率仪温度补偿;D.混合管没有用溶液润洗。

十二、溶液表面张力的测定及等温吸附 1.毛细管尖端为何要刚好触及液面?

答:若毛细管尖端不与液面相接触,则实验系统与大气相通,没有气泡产生,也就无法完成测量。

若毛细管伸入液面以下,液体静压差引入额外的压力,气泡产生所需要的压差为曲面附加压力和液体静压差之和,导致测量测量值偏大。 2.为何毛细管尖端要平整,选取时应注意什么?

答:毛细管尖端不平整则无法做到尖端与液面正好相切,而且产生的起泡不能够为规整的半球状,曲率半径Rm≠r,这样导致测量不准确。

选取毛细管时直径不宜过大,否则ΔPm太小,测量的相对误差偏大;若毛细管直径太小,最大气泡对应的最大压差过大,以至于滴定管中的液体静压差不足,毛细管不能出泡。毛细管直径太小,也容易引起尖端口堵塞的现象。因此选取毛细管的直径大小要适中。

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3.如果气泡出得很快对结果有何影响?

答:气泡出得过快,则测压仪读数变化也变快,但受限于压差计的灵敏度,可能无法捕捉最大压差读数从而引起实验误差。

4.用最大气泡法测表面张力时,为什么要选取一标准物质?最大气泡法的适用范围怎样?

答:毛细管的管径难以直接测定,因此通过测量实验温度下标准物质(表面张力γ0值已知)的最大压差Δp0及待测溶液的最大压差Δp,并由下式计算待测液体的表面张力γ值: γ=γ0×Δp/Δp0

本实验中也可以采用其它已知相应实验温度下的表面张力值的液体作为标准物质进行实验。但因本实验中待测溶液以水为溶剂,因此以纯水为标准物最为合适。 最大气泡法不适用于较高浓度溶液表面张力的测定,因为毛细管口会堵塞,同样也不适用粘度较大液体表面张力的测定。

5.在本实验中,那些因素将会影响测定结果的准确性?

答:本实验的主要误差因素包括:1)恒温槽控温不准或试样恒温不够导致的误差;2)液面没有调整至恰好与毛细管端面相切导致的误差;3)溶液配制时浓度不准确导致的误差;4)毛细管内和表面张力仪内壁润洗不够导致的误差;5)毛细管端面不干净或不平整,结果导致出泡不规整引起的误差;6)压差计灵敏度或测量精度不够引起的误差;7)表面张力仪下端活塞密封性不够结果发生恒温槽中的水渗入表面张力仪内引起的误差。

其它相关问题:

1.用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中,测得的某溶液的读数精密度很差,可能是下列原因造成的,除了: ( C )。 A.毛细管口不干净; B.毛细管口不平整; C.压差计忘了置零; D.毛细管插入液体内部。

2.在最大气泡法测溶液表面张力实验中,如需用仪器测定正丁醇的浓度,可用下列哪种仪器准确测定?( D )

A.分光光度计;B.旋光仪;C.电导率仪;D.阿贝折光仪。

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