物化實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)題

1、物化實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)講義一：試卷分析選擇題（共13小題26分） 判斷題（共10小題20分） 簡(jiǎn)答題（共9小題54分）二：復(fù)習(xí)建議復(fù)習(xí)重點(diǎn)為已做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，注意事項(xiàng)，誤差分析及課后思考題。三：主要課后思考題歸納緒論：實(shí)驗(yàn)中的誤差及數(shù)據(jù)表達(dá)：了解實(shí)驗(yàn)二 凝固點(diǎn)降低法測(cè)定摩爾質(zhì)量1. 為什么產(chǎn)生過冷現(xiàn)象？如何控制過冷程度？試由溶質(zhì)摩爾質(zhì)量的計(jì)算公式分析過冷程度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。答：(1) 過冷現(xiàn)象是由于溶解在溶液中的溶質(zhì)在溫度降低到凝固點(diǎn)以后，沒有晶體析出而達(dá)到過飽和狀態(tài)的現(xiàn)象，原因一般由于寒劑溫度過低，降溫過快或溶液中較干凈沒有雜質(zhì)晶核。(2)冷卻至一定程度時(shí)，通過快速攪拌并摩擦管壁產(chǎn)生結(jié)晶中心或加入

2、晶種，可使結(jié)晶析出，達(dá)到控制過冷程度的目的。(3) 因溶劑凝固熱較大，過冷程度大一些對(duì)凝固點(diǎn)的測(cè)定影響不大。而溶液出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，析出晶體量少，放熱也小，過冷程度不大，溫度也回升不到正常凝固點(diǎn)，根據(jù)公式M2=Kf×W2/(Tf×W1),Tf偏大，M2偏小,使測(cè)量值偏低。2. 根據(jù)什么原則考慮加入溶質(zhì)的量？太多太少影響如何？答：(1) 溶質(zhì)的加入量應(yīng)該根據(jù)它在溶劑中的溶解度來(lái)確定，因?yàn)槟厅c(diǎn)降低是稀溶液的依數(shù)性，所以應(yīng)當(dāng)保證溶質(zhì)的量既能使溶液的凝固點(diǎn)降低值不是太小，容易測(cè)定，又要保證是稀溶液這個(gè)前提。 (2)加入量太多，一方面會(huì)導(dǎo)致凝固點(diǎn)下降過多，不利于溶液凝固點(diǎn)的測(cè)定，另一方面

3、有可能超出了稀溶液的范圍而不具有依數(shù)性；加入量太少，凝固點(diǎn)下降不明顯，不易測(cè)定，并且實(shí)驗(yàn)誤差增大。3. 測(cè)定凝固點(diǎn)時(shí)，純?nèi)軇囟然厣笥幸缓愣A段，而溶液沒有，為什么？答：這是因?yàn)殡S著固態(tài)純?nèi)軇娜芤褐胁粩辔龀?，剩余溶液的濃度逐漸增大，因而凝固點(diǎn)逐漸降低，在步冷曲線上得不到溫度不變的水平段，只出現(xiàn)折點(diǎn)。 4. 在凝固點(diǎn)降低法測(cè)摩爾質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中，為什么溶液在冷卻過程中達(dá)到凝固點(diǎn)后步冷曲線不會(huì)出現(xiàn)一段水平線，而是一段逐漸下降的斜線？加入溶質(zhì)的量太多或太少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？答：當(dāng)溶液冷卻到凝固點(diǎn)時(shí)，開始析出固態(tài)純?nèi)軇ｋS著溶劑的析出,溶液濃度相應(yīng)增大。所以溶液的凝固點(diǎn)隨著溶劑的析出而不斷下

4、降，從而在冷卻曲線上不會(huì)出現(xiàn)一段水平線，而是一段逐漸下降的斜線。實(shí)驗(yàn)六 二組分簡(jiǎn)單共熔體相圖的繪制5. 對(duì)于不同成分混合物的步冷曲線，其水平段有什么不同？答：純物質(zhì)的步冷曲線在其熔點(diǎn)處出現(xiàn)水平段，混合物在共熔溫度時(shí)出現(xiàn)水平段。而平臺(tái)長(zhǎng)短也不同。6. 簡(jiǎn)述鉍鎘二組分金屬相圖繪制的實(shí)驗(yàn)過程，是否能通過二組分相圖來(lái)確定不同組分的含量？答：(1) 測(cè)定一系列組成不同的樣品的步冷曲線（溫度-時(shí)間），從步冷曲線上找出各相應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生相變的溫度。以橫軸表示混合物的成分，在對(duì)應(yīng)的縱軸標(biāo)出開始出現(xiàn)相變的溫度（即步冷曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)），把這些點(diǎn)連接起來(lái)即得鉍鎘二組分金屬相圖。(2)可以。7. 繪制二組分（Cd-Bi）

5、共熔體系的步冷曲線各段的斜率及水平段的長(zhǎng)短與哪些因素有關(guān)？答：（1）斜率即溫度變化速率，取決于系統(tǒng)與環(huán)境間的溫差、系統(tǒng)的熱容量和熱傳導(dǎo)率等因素； （2）水平段的長(zhǎng)短與物質(zhì)凝固熱的大小與冷卻速度有關(guān)，即如果物質(zhì)凝固熱大、冷卻速度慢，相變持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，水平段就變長(zhǎng)，反之。8. 試用相律分析二組分最低共熔點(diǎn)、熔點(diǎn)曲線及各區(qū)域的相數(shù)及自由度？答：最低共熔點(diǎn)三相，自由度為0。熔點(diǎn)曲線兩相，自由度為1。液相區(qū)為一相，自由度2。固相區(qū)何共熔區(qū)為一相，自由度2。實(shí)驗(yàn)十三 蔗糖水解速率常數(shù)的測(cè)定7. 通過計(jì)算公式分析蔗糖的轉(zhuǎn)化速率常數(shù)k和哪些因素有關(guān)？答：由Arrhenius方程：k=Ae-Ea/RT，或lgk=

6、-Ea/2.303RT+lgA,可知k與T和Ea有關(guān)，而Ea又與催化劑濃度及催化劑的種類有關(guān)，所以蔗糖的轉(zhuǎn)化速率常數(shù)與溶液溫度，催化劑濃度及催化劑的種類有關(guān)，與濃度、反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。8. 在旋光度的測(cè)量中，為什么要對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行校正？在本實(shí)驗(yàn)中若不進(jìn)行校正，對(duì)結(jié)果是否有影響？答：(1)因?yàn)槌吮粶y(cè)物有旋光性外，溶液中可能還有其他物質(zhì)有旋光性，因此一般要用試劑空白對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行校正。(2)本實(shí)驗(yàn)不進(jìn)行校正，沒有影響，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)處理中用的是兩個(gè)旋光度的差值。9. 蔗糖水解實(shí)驗(yàn)是否一定需要校正旋光計(jì)的讀數(shù)？為什么可以用粗天平稱量配置蔗糖溶液？如何測(cè)定a？10. 答：不一定。數(shù)據(jù)處理時(shí)利用對(duì)作圖得直線，在

7、同一臺(tái)旋光儀測(cè)定時(shí)， 的差值與旋，光計(jì)的零點(diǎn)校正無(wú)關(guān)。本實(shí)驗(yàn)只需要記錄tt數(shù)據(jù)，根據(jù) 作圖求得反應(yīng)速率常數(shù)k，數(shù)據(jù)處理時(shí)不需要知道蔗糖溶液的精確初始濃度，故配蔗糖溶液可用粗天平衡量蔗糖。將剩余的混合液置于55左右的水浴中溫?zé)?30分鐘，以加速水解反應(yīng)，然后冷卻至實(shí)驗(yàn)溫度，測(cè)其旋光度，此值即可認(rèn)為是。11. 蔗糖水解反應(yīng)開始時(shí)，為什么將鹽酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是相反？因?yàn)閷⒎磻?yīng)物蔗糖加入到大量HCL溶液時(shí)，由于氫離子濃度偏高，反應(yīng)速率大，一旦加入蔗糖則馬上會(huì)分解，產(chǎn)生果糖和葡萄糖，則在放出一半開始時(shí)，已經(jīng)有一部分蔗糖產(chǎn)生了反應(yīng)，記錄t時(shí)刻的旋光度已經(jīng)不再準(zhǔn)確，影響測(cè)量結(jié)果；反之將鹽酸溶液加入

8、到蔗糖溶液中去，由于氫離子濃度小，反應(yīng)速率小，計(jì)時(shí)之前所進(jìn)行反應(yīng)的量小。實(shí)驗(yàn)二十 電極制備及電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定12. 對(duì)消法測(cè)電動(dòng)勢(shì)的基本原理是什么? 為什么用伏特表不能準(zhǔn)確測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)? 寫出甘汞電極與銅電極組成的電池，并寫出電池的正、負(fù)極反應(yīng)和總反應(yīng)。答：(1) 對(duì)消法就是用一個(gè)與原電池反向的外加電壓(大小相等，方向相反)，與電池電壓相抗，使的回路中的電流趨近于零，只有這樣才能使得測(cè)出來(lái)的電壓為電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)指的就是當(dāng)回路中電流為零時(shí)電池兩端的電壓，因而必須想辦法使回路中電流為零。 (2) 伏特表測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)的時(shí)候，回路中的電流不為零，測(cè)出的電池兩端的電壓比實(shí)際的電動(dòng)勢(shì)要小，因此用伏特表

9、不能準(zhǔn)確測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)。（3）Hg (l),Hg2Cl2 (s)KCl（飽和） CuSO4（m）Cu(s) 負(fù)極（氧化反應(yīng)）：2Hg(l)+2Cl-Hg2Cl2(s)+2e- 正極（還原反應(yīng)）： Cu2+ (m)+2e-Cu(s) 電池總反應(yīng) ： CuCl2+2Hg(l) Cu(s)+ Hg2Cl2(s)13. 參比電極應(yīng)具備什么條件？它有什么功用? 鹽橋有什么作用? 選用鹽橋應(yīng)有什么原則？答：（1）參比電極一般用電勢(shì)值已知且較恒定的電極（裝置簡(jiǎn)單、可逆性高、制作方便、電勢(shì)恒定）。（2）它在測(cè)量中可作標(biāo)準(zhǔn)電極使用，在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出未知電極和參比電極的電勢(shì)差后就可以直接知道未知電極的電勢(shì)。（3）鹽橋

10、起到降低液接電勢(shì)和使兩種溶液相連構(gòu)成閉合電路的作用。（4）作鹽橋的電解質(zhì)，應(yīng)該:高濃度（通常是飽和溶液）；電解質(zhì)正、負(fù)離子的遷移速率接近相等；不與兩端電池溶液發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)二十三 液體表面張力的測(cè)定14. 哪些因素影響表面張力測(cè)定結(jié)果？如何減小這些因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響？答：(1)溫度，氣泡逸出速度，毛細(xì)管是否干凈及毛細(xì)管的尖端是否與液面相切。(2)措施：恒溫，控制氣泡逸出速率恒定，毛細(xì)管干凈以及毛細(xì)管與液面相切。 15. 為什么毛細(xì)管尖端必須平整光滑，安裝時(shí)要垂直并剛好接觸液面？答：(1)氣泡形成半球形時(shí)曲率半徑R和毛細(xì)管半徑r相等達(dá)最小值，附加壓力達(dá)最大值，由公式=p×r/2可求出被測(cè)

11、液體的表面張力。故為得到半球形氣泡，毛細(xì)管尖端應(yīng)平整光滑。(2)如果毛細(xì)管尖端插入液下，會(huì)造成壓力不只是液體表面的張力，還有插入部分液體的壓力。16. 最大氣泡法測(cè)定表面張力時(shí)為什么要讀最大壓力差？計(jì)算公式？最大氣泡法測(cè)定表面張力時(shí)要讀最大壓力差。因?yàn)殡S著氣泡的形成，曲率半徑逐漸由大變小又變大，當(dāng)曲率半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)，氣泡呈半球形，氣泡曲率半徑最小，P最大16. 測(cè)定溶液表面張力為什么必須在恒溫槽中進(jìn)行？如何控制氣泡逸出速度？（1）表面張力來(lái)自于液體分子之間的作用力，溫度越高，分子的能量越大，越容易脫離相互的作用力。所以，溫度越高，表面張力越小，溫度越低，表面張力越大。所以要恒溫（2）通過

12、控制液滴漏斗的放液速度調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)二十五 溶膠的制備與電泳17. 寫出FeCl3水解反應(yīng)式。解釋Fe(OH)3膠粒帶何種電荷取決于什么因素？答：FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3HCl 膠粒帶何種電荷主要取決于膠粒內(nèi)界吸附粒子所帶的電荷，而這又與粒子本身的性質(zhì)和溶膠的制備條件有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)中在酸性條件下膠粒的吸附粒子為FeO+等，本實(shí)驗(yàn)中所用的膠體制備方法得到的是膠粒直徑有一定范圍的膠體。18. 輔助液起何作用，選擇和配置輔助液有何要求？電泳速度與哪些因素有關(guān)？ 答：（1）輔助液主要起膠體泳動(dòng)的介質(zhì)、電介質(zhì)作用和與膠體形成清晰的界面易于觀測(cè)等作用。（2） 輔助液最好用該膠體的超濾液。要求輔助液中正負(fù)離子遷移速率盡量接近，常用KCl作輔助液，因?yàn)镵+與Cl-的遷移速率基