凝固點降低法測定摩爾質量的思考題

1、第一部分：思考題實驗七十三凝固點降低法測定摩爾質量1、簡述凝固點降低法測定摩爾質量的基本原理2、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，當溶質在溶液中有離解，締合和生成絡合物的情況下，對摩爾質量的測定值各有什么影響？3、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，根據(jù)什么原則考慮加入溶質的量，太多太少影響如何？4、凝固點降低的公式在什么條件下才適用？它能否用于電解質溶液？5、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么會產(chǎn)生過冷現(xiàn)象？過冷太甚對結果有何影響？如何控制過冷程度？6、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為了提高實驗的準確度，是否可用增加溶液濃度的辦法來增加AT值？為什么？7、什么是稀溶液依數(shù)性質？稀溶液

2、依數(shù)性質和哪些因素有關？8、測定溶液凝固點時若過冷程度太大對結果有何影響？兩相共存時溶液系統(tǒng)和純?nèi)軇┫到y(tǒng)的自由度各為多少？9、什么叫凝固點？凝固點降低的公式在什么條件下才適用？它能否用于電解質溶液？10、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么要使用空氣夾套？過冷太甚有何弊病？11、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，實驗測量成敗的關鍵是什么？12、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，加入秦的時候，不小心將蔡附著在內(nèi)管壁上，對實驗結果有何影響？13、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么要先測近似凝固點？14、當溶質在溶液中有解離、締合、溶劑化和形成配合物時，測定的結果有何意義？15、在凝固點降

3、低法測定摩爾質量實驗中，測定環(huán)已烷和蔡丸質量時，精密度要求是否相同？為什么？16、用凝固點降低法測定摩爾質量在選擇溶劑時應考慮哪些因素？17、為什么純?nèi)軇┖拖∪芤旱牡哪糖€不同？18、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，寒劑溫度的溫度應控制在什么范圍？為什么？19、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么實驗所用的內(nèi)套管必須潔凈、干燥？20、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，攪拌速度的控制是做好本實驗的關鍵，在實驗過程中怎樣控制攪拌速度?第二部分：參考答案實驗七十三凝固點降低法測定摩爾質量1、簡述凝固點降低法測定摩爾質量的基本原理答：化合物的分子量是一個重要的物理化學參數(shù)。非揮發(fā)性溶質溶解在溶

4、劑中后，其稀溶液的蒸氣壓下降、沸點升高、冰點降低、滲透壓等值只與溶質的分子數(shù)有關而與溶質的種類無關，這四種性質稱為稀溶液的依數(shù)性。凝固點降低是依數(shù)性的一種表現(xiàn)。用凝固點降低法測定物質的分子量是一種簡單而又比較準確的方法。稀溶液有依數(shù)性，稀溶液的凝固點降低（對析出物是純?nèi)軇┑捏w一、一、一、一、.一一一1_.,.一一*.系）與溶椒中溶質B的質量摩爾濃度的關系為：TTfTfKfmB，式中Tf為純?nèi)軇┑哪厅c，Tf為溶液的凝固點，mB為溶液中溶質B的質量摩爾濃度，Kf為溶劑的質量摩爾凝固點降低常數(shù)，它的數(shù)值僅與溶劑的性質有關。已知某溶劑的凝固點降低常數(shù)Kf并測得溶液的凝固點降低值AT,若稱取一定量的溶

5、質W（g）和溶劑網(wǎng)g）,配成稀溶液，則此溶液的質量摩爾濃度E為：m=1000W/MBW,式中，M為溶質的分子量。代入上式，則：Mb=1000KfW/ATfW（g/mol）因此，只要取得一定量的溶質（W）和溶劑（W）配成一稀溶液，分別測純?nèi)軇┖拖∪芤旱哪厅c，求得ATf,再查得溶劑得凝固點降低常數(shù)，代入上式即可求得溶質的摩爾質量。2、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，當溶質在溶液中有離解，締合和生成絡合物的情況下，對摩爾質量的測定值各有什么影響？答：用凝固點降低法測分子質量靠的是依數(shù)性，即依靠溶質在溶液中粒子的數(shù)目。注意，依靠的是粒子的數(shù)目而不是分子的數(shù)目。如果發(fā)生締合或解離，自然是導致所測得的

6、粒子所并不等同于分子數(shù)，那測出來的相對分子質量自然有偏差。解離使粒子數(shù)增多，表觀上是分子數(shù)增加，于是測得的分子量變小。締合和生成絡合物使粒子數(shù)減少，于是測得的分子量比實際的要大。3、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，根據(jù)什么原則考慮加入溶質的量，太多太少影響如何？答：根據(jù)溶液凝固點的下降值考慮加入溶質的量，加入的溶質的量約使溶液的凝固點降低0.5C左右。加入太多，因為濃度大了，就不是稀溶液，就不滿足依數(shù)性了。加入太少，會使溶液的凝固點降低不明顯，測量誤差會增大。4、凝固點降低的公式在什么條件下才適用？它能否用于電解質溶液？答：凝固點降低公式適用于難揮發(fā)非電解質稀溶液和強電解質稀溶液。其次溶劑凝

7、固點不應太高或太低，應在常溫下易達到。如：水、苯、環(huán)己烷等。當溶質在溶液里有解離、締合、溶劑化或形成配合物等情況時，會使測出來的相對分子質量，所以在電解溶液中不適用上式計算。5、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么會產(chǎn)生過冷現(xiàn)象？過冷太甚對結果有何影響？如何控制過冷程度？答：過冷現(xiàn)象是由于溶解在溶液中的溶質在溫度降到凝固點以后，沒有晶體析出而達到過飽和狀態(tài)的現(xiàn)象，原因一般是由于寒劑溫度過低，降溫過快或溶液中較干凈，沒有雜質晶核。在冷卻過程中，如稍有過冷現(xiàn)象是合乎要求的，但過冷太厲害或寒劑溫度過低，則凝固熱抵償不了散熱，此時溫度不能回升到凝固點，在溫度低于凝固點時完全凝固，就得不到正確的凝固

8、點。因此，實驗操作中必須注意掌握體系的過冷程度。對于溶液而言，過冷太甚還會導致溶劑大量析出，E變大，Tf變小，顯然回升的最高溫度不是原濃度溶液的凝固點，引起測量誤差?？刂七^冷程度的方法：調節(jié)寒劑的溫度以不低于所測溶液凝固點3c為宜；為了判斷過冷程度,本實驗先測近似凝固點；當溶液溫度降至高于近似凝固點的0.5C時，迅速取出冷凍管，擦去水后插入空氣套管中，以防止過冷太甚。6、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為了提高實驗的準確度，是否可用增加溶液濃度的辦法來增加AT值？為什么？答：不可以，原因是只有稀溶液才具有稀溶液的依數(shù)性，溶劑的凝固點降低值與溶劑的粒子數(shù)成正比。才滿足：TTfTfKfmB7、什

9、么是稀溶液依數(shù)性質？稀溶液依數(shù)性質和哪些因素有關？答：非揮發(fā)性溶質溶解在溶劑中后，其稀溶液的蒸氣壓下降、沸點升高、冰點降低、滲透壓等值只與溶質的分子數(shù)有關而與溶質的種類無關，這四種性質稱為稀溶液的依數(shù)性。稀溶液依數(shù)性質與以下因素有關：只取決于溶劑的種類、數(shù)量和溶質粒子的數(shù)目。8、測定溶液凝固點時若過冷程度太大對結果有何影響？兩相共存時溶液系統(tǒng)和純?nèi)軇┫到y(tǒng)的自由度各為多少?答：過冷程度太低，則凝固熱抵償不了散熱，此時溫度不能回升到凝固點，在低于凝固點時完全凝固，就得不到正確的凝固點。對于溶液而言，過冷太甚還會導致溶劑大量析出，mB變大，Tf變小，顯然回升的最高溫度不是原濃度溶液的凝固點，引起測量

10、誤差。溶劑系統(tǒng)的自由度為1,溶液系統(tǒng)的自由度為2。9、什么叫凝固點？凝固點降低的公式在什么條件下才適用？它能否用于電解質溶液？答：純?nèi)軇┠厅c是固體與液體成平衡的溫度，溶液的凝固點是固體溶劑與溶液成平衡的溫度。不同晶體具有不同的凝固點。凝固點降低的公式適用于于難揮發(fā)非電解質稀溶液和強電解質稀溶液。其他電解質溶液不能用。10、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么要使用空氣夾套？過冷太甚有何弊??？答：為了防止過冷太甚；過冷程度太低，則凝固熱抵償不了散熱，此時溫度不能回升到凝固點，在低于凝固點時完全凝固，就得不到正確的凝固點。11、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，實驗測量成敗的關鍵是什么？答：

11、實驗測量成敗的關鍵是：控制過冷程度和攪拌速率?？刂七^冷程度的方法：調節(jié)寒劑的溫度以不低于所測溶液凝固點3c為宜；為了判斷過冷程度，本實驗先測近似凝固點；當溶液溫度降至高于近似凝固點的05c時，迅速取出冷凍管，擦去水后插入空氣套管中，以防止過冷太甚。本實驗規(guī)定了攪拌方式：將冷凍管插入冰水浴中，緩慢攪拌，使之逐漸冷卻，并觀察溫度計溫度，當環(huán)己烷液的溫度降至高于近似凝固點的0.5C時，迅速取出冷凍管，擦去水后插入空氣套管中，并緩慢攪拌（每秒1次），使環(huán)己烷溫度均勻地逐漸降低。當溫度低于近似凝固點0.2-0.3C時應急速攪拌（防止過冷超過0.5C）,促使固體析出。當固體析出時，溫度開始回升，立即改為緩

12、慢攪拌，一直到溫度達到最高點，此時記下的溫度即為純?nèi)軇┑木_凝固點。每次測定應按要求的速率攪拌，并且測溶劑與溶液凝固點的時候攪拌條件要完全一致。12、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，加入秦的時候，不小心將蔡附著在內(nèi)管壁上，對實驗結果有何影響？答：若不小心將蔡附著在內(nèi)管壁上，則溶液中的溶質含量將減少，導致所測溫差偏小，溶質摩爾質量偏大。13、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么要先測近似凝固點?答：先測近似凝固點，可防止過冷太甚。過冷程度太低，則凝固熱抵償不了散熱，此時溫度不能回升到凝固點，在低于凝固點時完全凝固，就得不到正確的凝固點。先測近似凝固點，可準確判斷過冷程度，減小凝固點測量誤差

13、，使誤差范圍小于0.006C以內(nèi)，保證測定值得準確性。14、當溶質在溶液中有解離、締合、溶劑化和形成配合物時，測定的結果有何意義？答：當溶質在溶液中有解離、締合、溶劑化和形成配合物時，可根據(jù)溶質在溶液中的表觀摩爾質量與真實摩爾質量相比，可以求出溶質在溶液中有解離度、締合度、溶劑化程度及配位數(shù)。15、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，測定環(huán)已烷和蔡丸質量時，精密度要求是否相同？為什么？答：不同，因為在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，環(huán)已烷的用量遠遠大于蔡丸，如果要達到相同的相對誤差，測定環(huán)已烷質量的精密度要遠遠的小于蔡丸。因此在測定環(huán)已烷的質量時，使用移液管量取體積再乘以密度；在測定蔡丸質量時，

14、精密度要求高，因此用電子天平測量。16、用凝固點降低法測定摩爾質量在選擇溶劑時應考慮哪些因素？答：首先溶質能在此溶液很好的溶解，不出現(xiàn)解離，締和，溶劑化和形成配合物等現(xiàn)象，另外此溶劑的凝固點溫度不宜太高或太低，應很容易達到。17、為什么純?nèi)軇┖拖∪芤旱牡哪糖€不同？答：由相率可知，在一定外壓下，純?nèi)軇┰谀厅c時的條件自由度為零，在冷卻曲線上可得到溫度不變的水平線段。而溶液在凝固點時的條件自由度為1,其凝固點隨溶液濃度的改變而改變，因此在冷卻曲線上得不到溫度不變的水平線段。在純?nèi)軇┑睦鋮s曲線中，曲線中的低下部分表示發(fā)生了過冷現(xiàn)象，即溶劑冷至凝固點以下仍無固相析出，這是由于開始結晶出的微小晶粒的

15、飽和蒸氣壓大于同溫度下普通晶體的飽和蒸氣壓，所以往往產(chǎn)生過冷現(xiàn)象，即液體的溫度要降低到凝固點以下才能析出固體，隨后溫度再上升到凝固點。溶液的冷卻情況與此不同，當溶液冷卻到凝固點時，開始析出固態(tài)純?nèi)軇S著溶劑的析出，溶液濃度逐漸增大，溶液的凝固點不斷下降，在冷卻曲線上得不到溫度不變的水平線段。因此，在測定濃度一定的溶液的凝固點時，析出的固體越少，測得的凝固點才越準確。同時過冷程度應盡量減小，一般可采用在開始結晶時，加入少量溶劑的微小晶體作為晶種的方法，以促使晶體生成，溶液的凝固點應從冷卻曲線上待溫度回升后外推而得。18、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，寒劑溫度的溫度應控制在什么范圍？為什么？答：寒劑的溫度以不低于所測溶液凝固點3c為宜，實驗時寒劑應經(jīng)常攪拌并間斷地補充少量碎冰，使寒劑溫度基本保持不變。寒劑溫度對控制過冷程度影響很大，從而影響實驗結果，寒劑溫度的溫度過高會導致冷卻太慢，過低則測不出正確的凝固點。19、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，為什么實驗所用的內(nèi)套管必須潔凈、干燥？答：因為的內(nèi)套管是用來裝純?nèi)軇┉h(huán)己烷的，如果內(nèi)套管不是潔凈干凈的，那么測得的就不是純?nèi)軇┑哪厅c，而是參有雜質的溶液的凝固點，會導致測得的凝固點不準確。20、在凝固點降低法測定摩爾質量實驗中，攪拌速度的控制是做好本實驗的關鍵，在實驗過程中怎樣控制攪拌速度