物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)思考題及參考答案70214

1、1、旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)1. 簡(jiǎn)述旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)的實(shí)驗(yàn)原理。答：蔗糖在水中轉(zhuǎn)化為葡萄糖與果糖，其反應(yīng)為：由于水是大量存在的，H+是催化劑，反應(yīng)中它們濃度基本不變，因此蔗糖在酸性溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)是準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)。由一級(jí)反應(yīng)的積分方程可知，在不同時(shí)間測(cè)定反應(yīng)物的相應(yīng)濃度，并以lnc對(duì)t作圖，可得一直線，由直線斜率可得k。然而反應(yīng)是不斷進(jìn)行的，要快速分析出反應(yīng)物的濃度是困難的。但蔗糖及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，都具有旋光性，而且它們的旋光能力不同，故可以利用體系在反應(yīng)進(jìn)程中旋光度的變化來(lái)度量反應(yīng)的進(jìn)程。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有

2、關(guān)，當(dāng)其他條件均固定時(shí)，c。在某一溫度下測(cè)出反應(yīng)體系不同反應(yīng)時(shí)刻t時(shí)的at及a，以對(duì)t作圖可得一直線，從直線斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù)k，半衰期。2. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，如果所用蔗糖不純，對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？答：本實(shí)驗(yàn)通過(guò)旋光度的測(cè)定來(lái)測(cè)蔗糖反應(yīng)速率，蔗糖是右旋性物質(zhì)，其，葡萄糖是右旋性物質(zhì)，其，果糖是左旋性物質(zhì)，其，因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)體系的旋光度由右旋變?yōu)樽笮?。若蔗糖不純，所含雜質(zhì)如果無(wú)旋光性對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響，如果具有一定的旋光性會(huì)影響實(shí)驗(yàn)旋光度的測(cè)量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。3. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)旋光度時(shí)不作零點(diǎn)校正，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無(wú)影響？答：無(wú)影響，

3、本實(shí)驗(yàn)中，所測(cè)的旋光度t可以不校正零點(diǎn)，因t-，已將系統(tǒng)的零點(diǎn)誤差消除掉。 4. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，蔗糖水解實(shí)驗(yàn)中配制溶液為何可用臺(tái)稱稱量？答：蔗糖初始濃度對(duì)于數(shù)據(jù)影響不大。速率常數(shù)K與溫度和催化劑的濃度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)k，以ln(t-)對(duì)t作圖，由所得直線的斜率求出反應(yīng)速率常數(shù)k，與初始濃度無(wú)關(guān) ，蔗糖的稱取本不需要非常精確，用臺(tái)稱稱量即可。5. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出的旋光度與光源的波長(zhǎng)，旋光管的長(zhǎng)短、溫度和溶液濃度有關(guān)嗎？答：物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來(lái)度量：，可見(jiàn)溶液的旋光度與溶液中所含物質(zhì)的旋光能力、溶液性質(zhì)、溶液濃度、光源的波

4、長(zhǎng)、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有關(guān)系。6. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出速率常數(shù)與溫度、溶液濃度、催化劑濃度和反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)嗎？答：蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)與溫度、催化劑濃度有關(guān)，與溶液濃度、反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。7. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中， 在混合蔗糖溶液和HCl液時(shí)，我們將HCl液加到蔗糖溶液里去，可以反過(guò)來(lái)混合嗎？答：不能，因?yàn)镠+是催化劑，將反應(yīng)物蔗糖加入到大量HCl溶液時(shí)，H+濃度很大，一旦加入則馬上會(huì)分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖，則在開(kāi)始測(cè)量時(shí)，已經(jīng)有大部分蔗糖產(chǎn)生了反應(yīng)，記錄t時(shí)刻對(duì)應(yīng)的旋光度已經(jīng)不再準(zhǔn)確。反之，將HCL溶液加到蔗糖溶液中去，由于H+的濃度

5、小，反應(yīng)速率小，計(jì)時(shí)之前所進(jìn)行的反應(yīng)的量很小。8. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)始時(shí)旋光度在單位時(shí)間內(nèi)變化較快，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，旋光度在單位時(shí)間內(nèi)變化愈來(lái)愈小，是否可得出這樣的結(jié)論，即反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)速率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)愈來(lái)愈小。答：不能，反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)時(shí)間無(wú)關(guān)，只與溫度、催化劑濃度有關(guān)，反應(yīng)速率是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)愈來(lái)愈小。在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率常數(shù)是以Ln(0-)對(duì)t作圖得一直線，從直線斜率求得反應(yīng)速率常數(shù)k0。9. 蔗糖的轉(zhuǎn)化速率常數(shù)和哪些因素有關(guān)？答：溫度、催化劑的濃度及催化劑的種類有關(guān)。10. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，用蒸

6、餾水來(lái)校正旋光儀的零點(diǎn)，試問(wèn)在蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)過(guò)程中所測(cè)定的旋光度at是否必須要進(jìn)行零點(diǎn)校正？答：因?yàn)檎麴s水無(wú)旋光性，故可用純蒸餾水作零點(diǎn)校正。在蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)過(guò)程中所測(cè)定的旋光度at可以不進(jìn)行零點(diǎn)校，因反應(yīng)速率常數(shù)是以Ln(0-)對(duì)t作圖得一直線，從直線斜率求得反應(yīng)速率常數(shù)k0，t-可將系統(tǒng)的零點(diǎn)誤差消除掉。11.在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，物質(zhì)的比旋光度與光源的波長(zhǎng)，旋光管的長(zhǎng)短、溫度和溶液濃度有關(guān)嗎？答：物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來(lái)度量：，比旋光度是物質(zhì)本身的性質(zhì)，僅與光源的波長(zhǎng)和溫度有關(guān)，而與旋光管的長(zhǎng)短和溶液濃度無(wú)關(guān)。12. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定at

7、和a是否要用同一根旋光管，為什么？ 答：物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來(lái)度量：，由上式公式可知，溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有關(guān)，當(dāng)其他條件均固定時(shí)，溶液的旋光度才與濃度成正比關(guān)系，c。13. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，如何測(cè)量a？ 答：將混合液的一半放入50-60的恒溫水浴中恒溫40min，取出冷至實(shí)驗(yàn)溫度下測(cè)定其旋光度，在10-15 min內(nèi)讀取5-7個(gè)數(shù)據(jù)，如在測(cè)量誤差范圍內(nèi)，則取其平均值，即為a 值。14. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量a時(shí)，溶液沒(méi)有冷至實(shí)驗(yàn)溫度下就測(cè)定其旋光度，對(duì)結(jié)果有無(wú)影響？答：有影

8、響，因?yàn)槿芤旱男舛扰c溫度有關(guān)。物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來(lái)度量：，由上式公式可知，溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度及溫度等均有關(guān)，當(dāng)其他條件均固定時(shí)，溶液的旋光度才與濃度成正比關(guān)系，c。15. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，如何判斷測(cè)量溶液的旋光度即為a？答：將混合液的一半放入50-60的恒溫水浴中恒溫40min，取出冷至實(shí)驗(yàn)溫度下測(cè)定其旋光度，在10-15 min內(nèi)讀取5-7個(gè)數(shù)據(jù)，如在測(cè)量誤差范圍內(nèi)，則取其平均值，即為a 值。16. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，何時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)？為什么？答：分別取50mL蔗糖水溶液和50 mL

9、 4molL-1 HCL溶液于兩個(gè)100mL錐形瓶中，并浸入恒溫槽使恒溫到實(shí)驗(yàn)的溫度。然后將HCl溶液全部倒入蔗糖溶液錐形瓶中(兩瓶來(lái)回倒幾次，使兩者混合均勻)，同時(shí)記下時(shí)間。因?yàn)槌闪⒌那疤崾莟=0時(shí)，產(chǎn)物濃度為零。17. 在旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，能否直接將旋光收起來(lái)？答：不能，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)將旋光管洗凈干燥，防止酸對(duì)旋光管的腐蝕。2、最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力1、簡(jiǎn)述最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力的實(shí)驗(yàn)原理。答：實(shí)驗(yàn)裝置如圖83-4所示。將被測(cè)液體裝于測(cè)定管中，打開(kāi)滴液瓶活塞緩緩放水抽氣，系統(tǒng)不斷減壓，毛細(xì)管出口將出現(xiàn)一小氣泡，且不斷增大。若毛細(xì)管足夠細(xì)，管下端

10、氣泡將呈球缺形，液面可視為球面的一部分。隨著小氣泡的變大，氣泡的曲率半徑將變小。當(dāng)氣泡的半徑等于毛細(xì)管的半徑時(shí)，氣泡的曲率半徑最小，液面對(duì)氣體的附加壓力達(dá)到最大，如圖5所示。在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)：p內(nèi)p外氣泡內(nèi)的壓力： p內(nèi)=p大氣-2/r氣泡外的壓力： p外=p系統(tǒng)+gh實(shí)驗(yàn)控制讓毛細(xì)管端口與液面相切，即使h=0，p外= p系統(tǒng)根據(jù)附加壓力的定義及拉普拉斯方程，半徑為r的凹面對(duì)小氣泡的附加壓力為pmax = p大氣- p系統(tǒng)= p最大=2/r （6）于是求得所測(cè)液體的表面張力為 （7）此后進(jìn)一步抽氣，氣泡若再增大，氣泡半徑也將增大，此時(shí)氣泡表面承受的壓力差必然減小，而測(cè)定管中的壓力差

11、卻在進(jìn)一步加大，所以導(dǎo)致氣泡破裂從液體內(nèi)部逸出。最大壓力差可用數(shù)字式壓力差儀直接讀出，K稱為毛細(xì)管常數(shù)，可用已知表面張力的物質(zhì)來(lái)確定。3、的大小與那些因素有關(guān)？答：表面張力表示了液體表面自動(dòng)縮小趨勢(shì)的大小，其大小與液體的成分、溶質(zhì)的濃度、溫度及表面氣氛等因素有關(guān)。4、純液體如何降低其表面自由能？答：對(duì)于純液體，純液體表面層的組成與內(nèi)部的組成相同，等溫等壓下，為定值，要使dG下降，只有降低A。因此，純液體降低表面自由能的唯一途徑是盡可能縮小其表面積。因此液滴通常成球形。5、溶液如何降低其表面自由能？答：對(duì)于溶液，等溫等壓下，要使dG下降，除了降低表面積外，因溶液的與溶液表面層的組成密切相關(guān)，還可

12、由溶液自動(dòng)調(diào)節(jié)不同組分在表面層中的數(shù)量使降低。6、什么是溶液的表面吸附？答：根據(jù)能量最低原則，當(dāng)溶質(zhì)能降低溶劑的表面張力時(shí)，溶質(zhì)表面層中的濃度比溶液內(nèi)部大；反之，溶質(zhì)使溶劑的表面張力升高時(shí)，溶質(zhì)表面層中的濃度比內(nèi)部的濃度低。這種表面濃度與溶液內(nèi)部濃度不同的現(xiàn)象叫做溶液的表面吸附。7、水的表面張力因加入溶質(zhì)形成溶液而改變，根據(jù)變化情況可將溶質(zhì)分為幾類？答 ：水的表面張力因加入溶質(zhì)形成溶液而改變，根據(jù)變化情況可將溶質(zhì)分為兩類：1）非表面活性物質(zhì) 能使水的表面張力明顯升高的溶質(zhì)稱為非表面活性物質(zhì)。如無(wú)機(jī)鹽和不揮發(fā)的酸、堿等。這些物質(zhì)的離子有較強(qiáng)的水合作用，趨向于把水分子拖入水中，非表面活性物質(zhì)在表面

13、的濃度低于在本體的濃度。如果要增加單位表面積，所作的功中還必須包括克服靜電引力所消耗的功，所以表面張力升高。2）表面活性物質(zhì) 加入后能使水的表面張力明顯降低的溶質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。這種物質(zhì)通常含有親水的極性基團(tuán)和憎水的非極性碳鏈或碳環(huán)有機(jī)化合物。親水基團(tuán)進(jìn)入水中，憎水基團(tuán)企圖離開(kāi)水而指向空氣，在界面定向排列。表面活性物質(zhì)的表面濃度大于本體濃度，增加單位面積所需的功較純水小。非極性成分愈大，表面活性也愈大。但習(xí)慣上，只把那些溶入少量就能顯著降低溶液表面張力的物質(zhì)，稱為表面活性劑。 8、表面活性物質(zhì)在水溶液的表面是如何排列的？答：表面活性物質(zhì)分子都是由親水性的極性基團(tuán)和親油性的非極性基團(tuán)所構(gòu)成，它

14、們?cè)谒械呐帕星闆r隨其濃度不同而異，濃度小時(shí)，分子可以平躺在表面上；濃度增大時(shí)，表面活性物質(zhì)分子在溶液表面定向排列，分子的極性基團(tuán)取向溶液內(nèi)部，而非極性基團(tuán)取向空間；當(dāng)濃度增至一定程度，溶質(zhì)分子占據(jù)所有表面積，就形成了飽和吸附層。再增大就會(huì)形成膠束。9、溶液的表面吸附量是什么？它與哪些因素有關(guān)？答：其定義為：?jiǎn)挝幻娣e表面層所含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量比同量溶劑在本體溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的超出值。它與溫度，壓力，溶液的表面張力及溶液的濃度有關(guān)。10、如何求溶液的表面吸附量？答：用吉布斯吸附等溫式計(jì)算：，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定一組恒溫下不同濃度c的表面張力，以對(duì)c作圖，可得到-c曲線，將曲線上某指定濃度下的斜率d

15、/dc帶入吉布斯吸附等溫式，即可求得該濃度下溶質(zhì)在溶液表面的吸附量。11、什么是溶液的飽和吸附量？如何求？答：當(dāng)濃度足夠大時(shí)，則呈現(xiàn)一個(gè)吸附量的極限值，即。此時(shí)若再增加濃度，吸附量不再改變。所以 稱為飽和吸附量?？梢越频目醋鍪窃趩挝槐砻嫔隙ㄏ蚺帕谐蕟畏肿訉游綍r(shí)溶質(zhì)的物質(zhì)的量。12、溶液的飽和吸附量與溶質(zhì)分子的橫截面積有何關(guān)系？如何求溶質(zhì)分子的橫截面積？答：可以近似的看做是在單位表面上定向排列呈單分子層吸附時(shí)溶質(zhì)的物質(zhì)的量。求出值，即可算出每個(gè)被吸附的表面活性物質(zhì)分子的橫截面積As。則每個(gè)分子的截面積為： 式中L為阿伏加德羅常數(shù)。13、測(cè)溶液的表面張力有哪些方法？答：測(cè)定表面張力方法很多，如

16、毛細(xì)管上升法、滴重法、吊環(huán)法、最大壓力氣泡法、吊片法和靜液法等。14. 在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力的實(shí)驗(yàn)中，玻璃毛細(xì)管下端液面是高于、低于還是與溶液液面相切？答：毛細(xì)管中下端液面應(yīng)與溶液液面應(yīng)相切。15、液體表面層分子與液體內(nèi)部的分子所處的環(huán)境是否一樣？答：界面兩側(cè)的環(huán)境不同；液體內(nèi)部分子的吸引力是對(duì)稱的，各個(gè)方向的引力彼此抵銷，總的受力效果是合力為零；處在表面層的分子受周圍分子的引力是不均勻的，不對(duì)稱的。16、什么是表面張力？什么是表面自由能？?jī)烧哂泻螀^(qū)別和聯(lián)系？答：（1）在液氣兩相的界面上，液體分子所受液體內(nèi)部分子的引力大于氣體分子對(duì)它的引力，由此造成的使液體表面縮小的力叫表面張力。（

17、2）在液體的內(nèi)部任何分子周圍的吸引力是平衡的?？墒窃谝后w表面層的分子卻不相同。因?yàn)楸砻鎸拥姆肿?，一方面受到液體內(nèi)層的鄰近分子的吸引，另一方面受到液面外部氣體分子的吸引，而且前者的作用要比后者大。因此在液體表面層中，每個(gè)分子都受到垂直于液面并指向液體內(nèi)部的不平衡力（如圖83-l所示）。這種吸引力使表面上的分子向內(nèi)擠，促成液體的最小面積。要使液體的表面積增大就必須要反抗分子的內(nèi)向力而作功，增加分子的位能。所以說(shuō)分子在表面層比在液體內(nèi)部有較大的位能，這位能就是表面自由能。(3) 它們的共同點(diǎn)是：都反映了表面分子受力不均勻的情況；兩者的數(shù)值相同，量綱相同通常用同一符號(hào)表示。它們的不同點(diǎn)是：兩者的物理意

18、義不同，表面自由能是指等溫、等壓、保持組成不變的條件下，可逆地增加單位表面積時(shí)，體系吉布斯自由能的增值。表面張力是指表面層分子垂直作用于單位長(zhǎng)度的邊界上且與表面相切的收縮力。兩者的單位不同，表面自由能的單位是Jm-2，而表面張力的單位是Nm-1。17、要做好最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟有哪些？答：要做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵因素有：正丁醇溶液濃度要準(zhǔn)確配制，測(cè)定正丁醇溶液表面張力時(shí)按從稀到濃依次進(jìn)行，玻璃器皿必須洗滌清潔，毛細(xì)管及測(cè)定管一定要用待測(cè)液潤(rùn)洗；測(cè)定時(shí)毛細(xì)管一定要與液面保持垂直，端面剛好與液面相切；控制好滴液瓶的放液速度，水的流速每次均應(yīng)保持一致，盡可能使氣泡呈單泡逸出，以利于p

19、max讀數(shù)的準(zhǔn)確性；溫度應(yīng)保持恒定，否則對(duì)的測(cè)定影響較大。18、用最大泡壓法準(zhǔn)確測(cè)定溶液的表面張力需注意哪些問(wèn)題？ 答：用最大泡壓法準(zhǔn)確測(cè)定溶液的表面張力需注意以下問(wèn)題：（1）在測(cè)定有效數(shù)據(jù)之前一定要檢查系統(tǒng)的氣密性，否則數(shù)據(jù)不真實(shí)。（2）連接壓力計(jì)與毛細(xì)管及滴液瓶用的乳膠管中不應(yīng)有水等阻塞物，否則壓力無(wú)法傳遞至毛細(xì)管，將沒(méi)有氣泡自毛細(xì)管口逸出。（3）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管及測(cè)定管應(yīng)洗滌干凈，以玻璃不掛水珠為好，否則，氣泡可能不呈單泡逸出，而使壓力計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定，如發(fā)生此種現(xiàn)象，毛細(xì)管應(yīng)重洗。（4）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管一定要與液面保持垂直，端面剛好與液面相切，若毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部，則氣泡外的壓力：p外= p

20、系統(tǒng)+gh，此時(shí)因?yàn)閔不等于0，在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)：p內(nèi)=p大氣-2/rp外= p系統(tǒng)+ghpmax = p大氣- p系統(tǒng)=gh +2/r計(jì)算公式將只能采用（5）控制好滴液瓶的放液速度，水的流速每次均應(yīng)保持一致，盡可能使氣泡呈單泡逸出，以利于讀數(shù)的準(zhǔn)確性。（6）數(shù)字微壓差儀上顯示的數(shù)字為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與大氣壓之間的壓差值。要讀取最大壓力差數(shù)值，因?yàn)閜max與毛細(xì)管的半徑r 是對(duì)應(yīng)的，只有這樣才能獲得一致的數(shù)據(jù)。（7）正丁醇溶液要準(zhǔn)確配制，使用過(guò)程中防止揮發(fā)損失。測(cè)定正丁醇溶液表面張力時(shí)按從稀到濃依次進(jìn)行，毛細(xì)管及測(cè)定管一定要用待測(cè)液潤(rùn)洗，否則測(cè)定的數(shù)據(jù)不真實(shí)。毛細(xì)管的清洗方法：將毛細(xì)管在下

21、次被測(cè)溶液中沾一下，溶液在毛細(xì)管中上升一液柱，然后用洗耳球?qū)⑷芤捍党觯貜?fù)34次。（8）溫度應(yīng)保持恒定，否則對(duì)的測(cè)定影響較大。19、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量液體表面張力時(shí)為什么要讀取最大壓力差？答：因?yàn)? r/2pmax，只有氣泡的半徑等于毛細(xì)管的半徑時(shí)，氣泡的曲率半徑最小，液面對(duì)氣體的附加壓力達(dá)到最大，所以讀取最大壓差。 20、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量液體表面張力時(shí)滴水過(guò)快，對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響？答：有影響，若測(cè)量液體表面張力時(shí)滴水過(guò)快就會(huì)使測(cè)定管中出氣泡不是呈單個(gè)冒出，出泡速率快將使表面活性物質(zhì)來(lái)不及在氣泡表面達(dá)到吸附平衡，也將使氣體分子間摩擦力和流體管壁

22、間的摩擦力增大，這將造成壓力差增大，使表面張力測(cè)定值偏高。21、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量表面張力時(shí)毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量行嗎？為什么？答：不行！如果將毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量，則氣泡外地壓力：p外= p系統(tǒng)+gh，此時(shí)因?yàn)閔不等于0，在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)：p內(nèi)=p大氣-2/rp外= p系統(tǒng)+gh pmax = p大氣- p系統(tǒng)=gh +2/r計(jì)算公式將只能采用公公式公式,那么在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，就需要測(cè)量h，使實(shí)驗(yàn)變繁瑣，不可取。22、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，表面張力儀的清潔與否和溫度的不恒定對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)有何影響？答：若表面張力儀不干凈，則氣泡

23、可能不成單泡冒出，使壓力計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)較大的誤差，同時(shí)表面張力儀不干凈會(huì)影響溶液的表面張力。因?yàn)楸砻鎻埩εc溫度有很大的關(guān)系，如溫度不恒定則對(duì)表面張力的測(cè)量會(huì)帶來(lái)較大的誤差。23、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，為什么要求從毛細(xì)管中逸出的氣泡必須均勻而間斷？答：因?yàn)槊?xì)管中逸出的氣泡必須均勻而間斷，使得所測(cè)最大壓差準(zhǔn)確。如抽氣太快，氣泡的形成與逸出快而不穩(wěn)定，將會(huì)使最大壓差的讀數(shù)不穩(wěn)定，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)較大的誤差，可以通過(guò)控制滴液的速度快慢來(lái)控制出泡速度。24、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，如何控制出泡速度？若出泡速度太快對(duì)表面張力測(cè)定值有何影響？答：本實(shí)驗(yàn)控制出泡速率是通過(guò)控

24、制滴定管中液體滴定速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。若出泡速率快太將使表面活性物質(zhì)來(lái)不及在氣泡表面達(dá)到吸附平衡，也將使氣體分子間摩擦力和流體管壁間的摩擦力增大，這將造成壓力差增大，使表面張力測(cè)定值偏高。25、在最大泡壓法測(cè)定溶液的表面張力實(shí)驗(yàn)中，哪些因素影響表面張力的測(cè)定？應(yīng)當(dāng)如何減小或消除這些因素的影響？答：影響因素有：（1）系統(tǒng)的氣密性；（2）毛細(xì)管及測(cè)定管是否清洗干凈；（3) 滴液瓶的放液速度；（4)讀取數(shù)字微壓差儀上壓差值； (5)正丁醇溶液濃度是否準(zhǔn)確配置。減小或消除這些因素的方法有：（1）在測(cè)定有效數(shù)據(jù)之前一定要檢查系統(tǒng)的氣密性，否則數(shù)據(jù)不真實(shí)。（2）連接壓力計(jì)與毛細(xì)管及滴液瓶用的乳膠管中不應(yīng)有水等阻塞

25、物，否則壓力無(wú)法傳遞至毛細(xì)管，將沒(méi)有氣泡自毛細(xì)管口逸出。（3）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管及測(cè)定管應(yīng)洗滌干凈，以玻璃不掛水珠為好，否則，氣泡可能不呈單泡逸出，而使壓力計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定，如發(fā)生此種現(xiàn)象，毛細(xì)管應(yīng)重洗。（4）測(cè)定時(shí)毛細(xì)管一定要與液面保持垂直，端面剛好與液面相切，若毛細(xì)管末端插入到溶液內(nèi)部，則氣泡外的壓力：p外= p系統(tǒng)+gh，此時(shí)因?yàn)閔不等于0，在氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑時(shí)：p內(nèi)=p大氣-2/rp外= p系統(tǒng)+ghpmax = p大氣- p系統(tǒng)=gh +2/r計(jì)算公式將只能采用（5）控制好滴液瓶的放液速度，水的流速每次均應(yīng)保持一致，盡可能使氣泡呈單泡逸出，以利于讀數(shù)的準(zhǔn)確性。（6）數(shù)字微壓差儀上顯示的

26、數(shù)字為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與大氣壓之間的壓差值。要讀取最大壓力差數(shù)值，因?yàn)閜max與毛細(xì)管的半徑r 是對(duì)應(yīng)的，只有這樣才能獲得一致的數(shù)據(jù)。（7）正丁醇溶液要準(zhǔn)確配制，使用過(guò)程中防止揮發(fā)損失。測(cè)定正丁醇溶液表面張力時(shí)按從稀到濃依次進(jìn)行，毛細(xì)管及測(cè)定管一定要用待測(cè)液潤(rùn)洗，否則測(cè)定的數(shù)據(jù)不真實(shí)。毛細(xì)管的清洗方法：將毛細(xì)管在下次被測(cè)溶液中沾一下，溶液在毛細(xì)管中上升一液柱，然后用洗耳球?qū)⑷芤捍党?，重?fù)34次。26. 玻璃毛細(xì)管插入不同的溶液中，毛細(xì)管中的液面高于、低于還是與溶液液面相平？答：實(shí)際上，這里既涉及到潤(rùn)濕的問(wèn)題，又涉及彎曲表面附加壓力的問(wèn)題，而這兩個(gè)問(wèn)題都與表面張力有關(guān)。能潤(rùn)濕，則形成凹面，產(chǎn)生一指向溶液

27、外部的附加壓力，使毛細(xì)管中的液面高于溶液液面；如果接觸角為90，則形成平面，不產(chǎn)生附加壓力，毛細(xì)管中的液面與溶液液面相平；不能潤(rùn)濕，則形成凸面，產(chǎn)生一指向溶液內(nèi)部的附加壓力，使毛細(xì)管中的液面低于溶液液面，如玻璃毛細(xì)管插入汞中。3、固體在溶液中的吸附1. 簡(jiǎn)述測(cè)定活性炭在醋酸水溶液中對(duì)醋酸的吸附求出活性炭比表面的實(shí)驗(yàn)原理。答：根據(jù)固體對(duì)氣體的單分子層吸附理論，認(rèn)為固體表面的吸附作用是單分子層吸附，即吸附劑一旦被吸附質(zhì)占據(jù)之后，就不能吸附。為飽和吸附量，即固體完全被吸附質(zhì)占據(jù)，再假定吸附質(zhì)分子在吸附劑表面上是直立的，每個(gè)醋酸分子所占的面積以0.243nm2計(jì)算，則吸附劑的比表面，則只要求出，就可以

28、求出吸附劑的比表面。固體在溶液中吸附量 ： ，固體在溶液中吸附符合蘭格繆爾吸附等溫式： 重新整理可得： ，以對(duì)c作圖，得一直線，由直線的斜率可求得，2. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，為了節(jié)省時(shí)間，如果震蕩機(jī)一次放不下全部樣品，那么，你認(rèn)為應(yīng)先放濃度低的還是濃度高的樣品去震蕩？為什么？答：應(yīng)該先放濃度低的樣品去振蕩。因?yàn)樵谝欢ǖ臐舛确秶?，隨著濃度的增大吸附越容易達(dá)到平衡，先放濃度小的溶液振蕩可節(jié)約時(shí)間。3. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滴定用的錐形瓶作如下的處理：（1）洗滌后錐形瓶沒(méi)吹干，（2）用待測(cè)液洗滌錐形瓶?jī)纱?，?wèn)對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？答：（1）中的情形對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，因?yàn)樵诘味〞r(shí)，只與物質(zhì)

29、的量有關(guān)，而與濃度是無(wú)關(guān)的。（2）中的情形對(duì)實(shí)驗(yàn)是有影響的，將會(huì)使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果偏大，用待測(cè)液洗滌會(huì)使錐形瓶中的物質(zhì)的量增大。4. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，如何判斷吸附平衡的達(dá)到？答: 取少許滴定，前后兩次取樣量相同，滴定消耗試劑的量在誤差允許的范圍內(nèi)，則可判定已經(jīng)達(dá)到了平衡。5. 固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，活性碳在HAc水溶液中對(duì)HAc的吸附達(dá)到平衡后溶液的濃度會(huì)怎樣？答：達(dá)到平衡后溶液的濃度將降低到某一值后不再隨時(shí)間的改變而改變。6. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，吸附作用與那些因素有關(guān)？答：在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，吸附作用與下列因素有關(guān)：（1）溫度，固體在溶液中吸附是放熱過(guò)程，因此，一

30、般溫度升高，吸附量減少。 （2）溶解度，溶解度越小的溶質(zhì)越易被吸附。（3）吸附劑、溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)，吸附服從相似相吸的原則。 （4）界面張力，界面張力越低的物質(zhì)越易在界面上吸附。7. 固體吸附劑吸附氣體與從溶液中吸附溶質(zhì)有何不同？答：與氣體吸附比較，溶液吸附更復(fù)雜，因?yàn)槿芤褐懈鞣N組分，包括溶劑、溶質(zhì)、電解質(zhì)溶液中的各種離子和分子，均會(huì)在固液界面上競(jìng)相吸附，存在一系列的可能互相關(guān)聯(lián)的吸附平衡。其次溶液吸附較氣體吸附要慢很多，因?yàn)楸晃浇M分必須通過(guò)擴(kuò)散穿越一個(gè)相當(dāng)厚度的溶劑層方能到達(dá)固面。8. 試比較弗羅因德利希吸附等溫式與蘭繆爾吸附等溫式的優(yōu)缺點(diǎn)？答：弗羅因德利希吸附等溫式是經(jīng)驗(yàn)公式，比較簡(jiǎn)單易

31、求，只適用于一些濃度適中的溶液；蘭繆爾吸附等溫式適用的范圍較廣，能求出吸附劑的比表面積，但是比實(shí)際值小一點(diǎn)。9. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，如何加快吸附平衡的到達(dá)？如何判定平衡已經(jīng)到達(dá)？答：振蕩，適當(dāng)?shù)纳邷囟瓤杉涌煳狡胶獾牡竭_(dá)。取少許滴定，前后兩次取樣量相同，滴定消耗試劑的量在誤差允許的范圍內(nèi)，則可判定已經(jīng)達(dá)到了平衡。10. 在固體在溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)中，引入誤差的主要因素是什么？答：醋酸的揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程并非是用蒸餾水，而是用自來(lái)水，其中溶有少量的CO2，還有滴定的讀數(shù)誤差以及系統(tǒng)誤差等這些都是引入誤差的因素。11.根據(jù)蘭格繆爾單分子層吸附的模型計(jì)算的比表面積，比實(shí)際值大還是??？為什么？答

32、：根據(jù)蘭格繆爾單分子層吸附的模型計(jì)算的比表面積，往往要比實(shí)際數(shù)值小一些。原因有二：一是忽略了界面上被溶劑占據(jù)的部分；二是吸附劑表面上有小孔，醋酸不能鉆進(jìn)去，故這一方法所得的比表面一般偏小。不過(guò)這一方法測(cè)定時(shí)手續(xù)簡(jiǎn)便，又不要特殊儀器，故是了解固體吸附劑性能的一種簡(jiǎn)便方法。12.在配制50 mL醋酸溶液時(shí)，要隨時(shí)蓋好瓶塞，為什么？答：因?yàn)榇姿嵋讚]發(fā)，隨時(shí)蓋好瓶塞以防醋酸揮發(fā)。13. 從錐形瓶里取樣分析時(shí)，若不小心吸入了少量的活性炭，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？答：使測(cè)得的平衡濃度偏大，計(jì)算的吸附量將偏小。14. Freundlich經(jīng)驗(yàn)方程： lglgc +lgk 中的常數(shù)k和Langmuir吸附等溫式

33、： 中的常數(shù)k是否相同？為什么？答：兩個(gè)k是不一樣的。Freundlich經(jīng)驗(yàn)方程中的k是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，由溫度、溶劑、吸附質(zhì)及吸附劑的性質(zhì)決定，無(wú)物理意義；而Langmuir吸附等溫式中的k是吸附系數(shù)，帶有吸附和脫附平衡的平衡常數(shù)的性質(zhì)，有物理意義。15. Freundlich經(jīng)驗(yàn)方程式的適用范圍？答：Freundlich經(jīng)驗(yàn)方程屬于純系經(jīng)驗(yàn)方程式，只適用于濃度不太大和不太小的溶液。16. 按記錄表格中所規(guī)定的濃度配制50 mL醋酸溶液時(shí)，錐形瓶是否需要干燥？為什么？答：必須干燥。因?yàn)榇姿岬某跏紳舛仁菧?zhǔn)確的，才能準(zhǔn)確計(jì)算出活性炭對(duì)醋酸的吸附量。17. 實(shí)驗(yàn)中為什么過(guò)濾活性炭時(shí)，要棄去部分最初濾液？

34、答：由于活性炭的吸附是通過(guò)自身空隙結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此最初過(guò)濾的活性炭是飽和吸附的，空隙被醋酸分子填滿了，不能真實(shí)反映活性炭的吸附率，所以要棄去。18. 活性炭在反復(fù)使用很多次老化后，繼續(xù)用來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生什么影響？答：活性炭老化后，對(duì)醋酸的吸附作用減弱，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小。19. 實(shí)驗(yàn)中，先配制醋酸溶液，最后加入活性炭，這樣做的目的是什么？答：防止活性炭吸附水而產(chǎn)生誤差。4、 粘度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量1、簡(jiǎn)述黏度法測(cè)定水溶性高聚物相對(duì)分子量的實(shí)驗(yàn)原理。答：相對(duì)分子質(zhì)量是聚合物的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但高聚物相對(duì)分子質(zhì)量大小不一，參差不齊，一般在103-107之間，所以平常所測(cè)高聚物的相對(duì)分子

35、質(zhì)量是平均相對(duì)分子質(zhì)量。粘度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，有相當(dāng)好的實(shí)驗(yàn)精度，其適用的相對(duì)分子質(zhì)量范圍為104-107。高聚物溶液的粘度，主要反映了液體在流動(dòng)時(shí)存在的內(nèi)摩擦。溶液粘度的命名名稱符號(hào)和定義溶劑的黏度0溶液的黏度相對(duì)粘度r增比粘度sp比濃粘度 比濃對(duì)數(shù)粘度 特性粘度測(cè)定液體粘度的方法，主要有毛細(xì)管法（測(cè)定液體通過(guò)毛細(xì)管的流出時(shí)間）；落球法（測(cè)定圓球在液體里的下落速度）及轉(zhuǎn)筒法（測(cè)定液體在同心軸圓柱體間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響）。在測(cè)定高分子溶液的特性粘度時(shí)，以毛細(xì)管法最為方便。當(dāng)液體在毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)因重力作用而流出時(shí)，遵守泊肅葉定律： 式中1，當(dāng)t100s時(shí)，等式右邊第二項(xiàng)可

36、以忽略進(jìn)而可分別計(jì)算得到sp、sp/c和lnr/c值。配置一系列不同濃度的溶液分別進(jìn)行測(cè)定，以sp/c和lnr/c為同一縱坐標(biāo)，c為橫坐標(biāo)作圖，得兩條直線，分別外推到c0處，其截距即為，K，已知，即可得到。粘度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量，最基礎(chǔ)的是測(cè)定t0、t、c，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵和準(zhǔn)確度在于測(cè)量液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間、溶液濃度的準(zhǔn)確度和恒溫程度等因素2、高聚物相對(duì)分子質(zhì)量具有什么特點(diǎn)？答：高聚物相對(duì)分子質(zhì)量大小不一，參差不齊，一般在103-107之間，所以平常所測(cè)高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量是平均相對(duì)分子質(zhì)量。3、什么是液體的黏度？答：液體的黏度是指液體對(duì)流動(dòng)所表現(xiàn)的阻力，這種力反抗液體中鄰接部分的相對(duì)移動(dòng)，

37、因此可看作是一種內(nèi)摩擦。4、溶液的黏度包括哪些內(nèi)摩擦？答：溶液的黏度包括以下三種內(nèi)摩擦：1）溶劑分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦，2）高聚物分子間的內(nèi)摩擦，3）高聚物分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦。5、溶液的黏度與哪些因素有關(guān)？答：溶液的黏度與溶質(zhì)的結(jié)構(gòu)、溶液濃度、溶劑性質(zhì)、溫度以及壓力等因素有關(guān)。6、什么是相對(duì)黏度r、增比黏度sp、比濃黏度sp/c、比濃對(duì)數(shù)黏度lnr/c、特性黏度？答：在同一溫度下，高聚物溶液的黏度一般都比純?nèi)軇┑酿ざ?大，即0。因?yàn)橐后w黏度的絕對(duì)值測(cè)定很困難，所以一般都是測(cè)定溶液與溶劑的相對(duì)黏度r： （1）相對(duì)于溶劑，溶液黏度增加的分?jǐn)?shù)稱為增比黏度，記為sp，即： （2）相對(duì)黏度r

38、反映的是溶液的黏度行為，增比黏度sp則反映的是扣除了溶劑分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)，僅留下純?nèi)軇┡c高聚物分子之間，以及高聚物分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)。顯然，溶液的濃度越大，黏度也越大，為了便于比較，引入比濃黏度sp/c及比濃對(duì)數(shù)黏度lnr/c。當(dāng)溶液無(wú)限稀釋時(shí)，每個(gè)高聚物分子彼此相隔極遠(yuǎn)，其相互間的內(nèi)摩擦可忽略不計(jì)，此時(shí)溶液所表現(xiàn)出的黏度主要反映了高聚物分子與溶劑分子間的內(nèi)摩擦，定義為特性黏度，其值與濃度無(wú)關(guān)，僅取決于溶劑的性質(zhì)及高聚物分子的形態(tài)與大小。計(jì)算公式如下： （3）在足夠稀的高聚物溶液中，sp/c和lnr/c與c之間的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公式表示： （4） （5）式中，系數(shù)與分別稱為赫金斯（Huggi

39、ns）常數(shù)和克拉默（Kramler）常數(shù)。表示溶液中聚合物之間和聚合物與溶劑分子之間的相互作用，K值一般來(lái)說(shuō)對(duì)摩爾質(zhì)量并不敏感。 因此，通過(guò)sp/c與c和lnr/c與c作圖將得到兩條直線，外推至c0時(shí)所得截距即為，外推法求如圖85-1所示。7、特性黏度 與高聚物平均相對(duì)分子質(zhì)量有何關(guān)系？答：高聚物分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大，則它與溶劑分子間的接觸表面也越大，因此摩擦就大，表現(xiàn)出的特性黏度也大。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)聚合物、溶劑和溫度確定以后，特性黏度的數(shù)值只與高聚物平均相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，它們之間的半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系可用馬克-豪威克（Mark-Houwink）方程式表示： （6）式中K為比例常數(shù) ，是與分子形狀有關(guān)的

40、經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。K和值與溫度、聚合物和溶劑性質(zhì)有關(guān)，在一定的相對(duì)分子質(zhì)量范圍內(nèi)與相對(duì)分子質(zhì)量無(wú)關(guān)。K值受溫度的影響較明顯，而值主要取決于高分子線團(tuán)在某溫度下，某溶劑中舒展的程度，其數(shù)值介于0.5-1之間。K和的數(shù)值只能通過(guò)其他方法確定，例如滲透壓法、光散射法等。黏度法只能測(cè)得，通過(guò)已經(jīng)確實(shí)的公式來(lái)計(jì)算聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量。8、測(cè)定液體黏度主要有哪些方法？答：測(cè)定液體黏度主要有毛細(xì)管法（測(cè)定液體通過(guò)毛細(xì)管的流出時(shí)間）；落球法（測(cè)定圓球在液體里的下落速度）及轉(zhuǎn)筒法或旋轉(zhuǎn)法（測(cè)定液體在同心軸圓柱體間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響）。9、在什么情況下，相對(duì)黏度r等于溶液和溶劑的流出時(shí)間t和t0之比？答：當(dāng)液體在毛細(xì)管黏度計(jì)

41、內(nèi)因重力作用而流出時(shí)，遵守泊肅葉（Poiseuille）定律： （7）式中為液體的密度；l是毛細(xì)管長(zhǎng)度；r是毛細(xì)管半徑；t是流出時(shí)間；h是流經(jīng)毛細(xì)管液體的平均液柱高度；g為重力加速度；V是流經(jīng)毛細(xì)管液體的體積；m是與儀器的幾何形狀有關(guān)的常數(shù)，在r/ll時(shí)，可取ml 。 對(duì)某一支指定的黏度計(jì)而言，令（7）式可改寫為： （8）式中1，當(dāng)t100s時(shí)，等式右邊第二項(xiàng)可以忽略。又因通常測(cè)定是在稀溶液（小于10 kgm-3）中進(jìn)行，所以溶液的密度與溶劑密度0近似相等。這樣，通過(guò)分別測(cè)定溶液和溶劑的流出時(shí)間t和t0，就可求算r： （9）10、如何測(cè)定特性黏度？答：通過(guò)分別測(cè)定溶液和溶劑的流出時(shí)間t和t0，

42、就可求算r： （9）進(jìn)而可分別計(jì)算得到sp、sp/c和lnr/c值。配置一系列不同濃度的溶液分別進(jìn)行測(cè)定t，以sp/c和lnr/c為同一縱坐標(biāo)，c為橫坐標(biāo)作圖，得兩條直線，分別外推到c0處(如圖1所示)，其截距即為，代入(6)式(K，已知)，即可得到。11、黏度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的影響因素有哪些？答：黏度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量，最基礎(chǔ)的是測(cè)定t0、t、c，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵和準(zhǔn)確度在于測(cè)量液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間、溶液濃度的準(zhǔn)確度和恒溫程度等因素。12、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，如何保證溶液濃度的準(zhǔn)確度？答：1）高聚物在溶劑中溶解緩慢，配制溶液時(shí)必須保證其完全溶解，否則，會(huì)影響溶液起始濃度

43、，而導(dǎo)致結(jié)果偏低。2) 本實(shí)驗(yàn)溶液的稀釋是直接在粘度計(jì)中進(jìn)行的，因此，每加入一次溶劑進(jìn)行稀釋時(shí)必須混合均勻，并抽洗E球和G球，要注意多次(不少于三次)用稀釋液抽洗毛細(xì)管，保持年度計(jì)內(nèi)各處濃度相等。13、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，如何準(zhǔn)確測(cè)定液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間？答：要準(zhǔn)確測(cè)定液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間，必須注意以下幾點(diǎn)：1）所用粘度計(jì)必須洗凈，因?yàn)槲⒘康幕覊m油污等會(huì)導(dǎo)致局部的堵塞現(xiàn)象，影響溶液在毛細(xì)管中流動(dòng)，引起較大的誤差，所以在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)徹底洗凈烘干。先用熱洗液（經(jīng)砂芯漏斗過(guò)濾）浸泡，再用自來(lái)水、蒸餾水分別沖洗幾次。每次都要注意反復(fù)流洗毛細(xì)管部分，洗好后烘干備用。其他容量瓶移液管等都要徹底洗

44、凈，做到無(wú)塵。2) 測(cè)定時(shí)黏度計(jì)要垂直放入恒溫水浴中，使水面超過(guò)G球lcm左右，放置位置要適于觀察液體流動(dòng)情況，恒溫水浴攪拌器的攪拌速度應(yīng)調(diào)節(jié)合適，如產(chǎn)生劇烈震動(dòng)，將會(huì)影響測(cè)定的結(jié)果。3）安裝好后，用移液管吸取已知濃度的聚乙二醇溶液10.00mL，由A管注入粘度計(jì)中，在C管處用洗耳球打氣，使溶液混合均勻，濃度記為c1，恒溫10min，進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定方法如下：將C管上端的乳膠管用夾子夾緊，使之不通氣，在B管的乳膠管口用洗耳球慢慢抽吸，將溶液從F球經(jīng)D球、毛細(xì)管、E球抽至G球2/3處，先拿走洗耳球后，再松開(kāi)C管上夾子，讓其通大氣，此時(shí)D球內(nèi)的溶液即回入F球，使毛細(xì)管以上的液體懸空。毛細(xì)管以上的液體

45、下落，當(dāng)液面流經(jīng)a刻度時(shí)，立即按表開(kāi)始記時(shí)，當(dāng)液面降至b刻度時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測(cè)得液體流經(jīng)a、b線所需時(shí)間，即刻度a、b之間的液體流經(jīng)毛細(xì)管所需時(shí)間。重復(fù)三次，偏差應(yīng)小于0.2s，取其平均值，即為t1值。4) 液體粘度的溫度系數(shù)較大，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度恒定，溶液每次稀釋恒溫后才能測(cè)量，否則難以獲得重現(xiàn)性結(jié)果。5) 用洗耳球抽提液體時(shí)，要避免氣泡進(jìn)人毛細(xì)管以及G、E球內(nèi)進(jìn)入，若有氣泡則要讓液體流回F球后，重新抽提。14、烏氏粘度計(jì)和奧氏粘度計(jì)有何區(qū)別？各有什么優(yōu)點(diǎn)？ 答：烏氏粘度計(jì)測(cè)定粘度，由于烏氏粘度計(jì)有一支C管，測(cè)定時(shí)B管中的液體在毛細(xì)管下端出口處與A管中的液體斷開(kāi)，由于C管與大氣相通，B管中

46、的液體下流時(shí)所受壓力差與A管中液面高度無(wú)關(guān)，即與所加的待測(cè)液的體積無(wú)關(guān)，所以可以在粘度計(jì)中稀釋液體。它最大的優(yōu)點(diǎn)是樣品溶液的體積不影響測(cè)定結(jié)果，因而可以在粘度計(jì)中逐漸稀釋溶液從而節(jié)省許多操作手續(xù)。除了烏氏粘度計(jì)，生產(chǎn)實(shí)際中經(jīng)常使用奧氏粘度計(jì)測(cè)定高聚物的平均摩爾質(zhì)量。奧氏粘度計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所示，其操作方法與烏氏粘度計(jì)類似，但是，而奧氏粘度計(jì)測(cè)定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)液體和待測(cè)液體的體積必須相同，因?yàn)橐后w下流時(shí)所受的壓力差與A管中液面高度有關(guān)。奧氏粘度計(jì)制作容易，操作簡(jiǎn)便，具有較高的測(cè)量精度，特別適用于粘滯系數(shù)小的液體，如水、汽油、酒精、血漿或血清等的研究。15、 用烏氏黏度計(jì)測(cè)黏度時(shí)，流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間與液體加入

47、的總量的多少有無(wú)關(guān)系？為什么？答：無(wú)關(guān)，與毛細(xì)管上方的小球容積有關(guān)，也與溶液的粘度有關(guān)。16、 用烏氏黏度計(jì)測(cè)黏度時(shí)，在同一溫度下，不同純液體流經(jīng)同一毛細(xì)管的時(shí)間越長(zhǎng)，粘度就越大，是否正確？答：對(duì)17、 在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，其溶劑和溶液的粘度的測(cè)定為什么在同一毛細(xì)管中進(jìn)行？可否在兩支同型號(hào)的粘度計(jì)中分別進(jìn)行？答：測(cè)定必須在同一毛細(xì)管進(jìn)行，因?yàn)閷?duì)同一溶液不同毛細(xì)管的直徑不同，流出時(shí)間也不同，所謂增比粘度是用同一毛細(xì)管中溶液和溶劑的粘度比值，在一定條件下，該比例等于溶液和溶劑的流出時(shí)間比。18、用粘度法測(cè)高聚物的分子量時(shí)，為什么要配制一系列不同濃度的高聚物進(jìn)行相對(duì)粘度的測(cè)定？答：是為

48、了測(cè)定出不同濃度下的比濃粘度，然后將濃度外推到濃度為0時(shí)，求出的比濃粘度即為特性粘度，可以用于計(jì)算分子量。19、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，影響粘度準(zhǔn)確測(cè)定的因素有哪些？答：（1）毛細(xì)管的粗細(xì)，要保證流出時(shí)間在100秒以上；（2）適宜的溶液濃度，比較好的溶液濃度是保證增比粘度在0.2以上；（3）溫度的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，越穩(wěn)定越好。20、 用烏氏黏度計(jì)測(cè)黏度時(shí)，烏氏黏度計(jì)C管起什么作用，無(wú)C管對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？如何消除？答：支管C的作用是與大氣相通，使得B管中的液體完全是靠重力落下而不受其它因素影響。除去支管C仍可測(cè)定粘度，只不過(guò)此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液體和待測(cè)液體體積必須相同，因?yàn)榇藭r(shí)的液體下流時(shí)所受的

49、壓力差與A管中液面高度有關(guān)。21、 用烏氏黏度計(jì)測(cè)黏度時(shí)，烏氏黏度計(jì)的毛細(xì)管太粗或太細(xì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果有何影響?如何選擇合適的毛細(xì)管?答：粘度計(jì)毛細(xì)管太粗，流出時(shí)間太短，溶液與溶劑流出時(shí)間之比不是準(zhǔn)確地等于兩者粘度之比，由此計(jì)算出的分子量將有較大誤差，需要做動(dòng)力學(xué)校正。毛細(xì)管較細(xì)對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響，但測(cè)定所需時(shí)間較長(zhǎng)。一般要求溶劑的流出時(shí)間大于100s.22、特性粘度就是溶液無(wú)限稀釋時(shí)的比濃粘度，它和純?nèi)軇┑恼扯扔袩o(wú)區(qū)別?為什么要用來(lái)求算高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量? 答：特性粘數(shù)的量綱與粘度的不一樣，特性粘數(shù)不是粘度這種物理概念。能利用它求分子量是因?yàn)榉肿恿亢吞匦哉硵?shù)存在如下關(guān)系：。23、評(píng)價(jià)粘度法測(cè)

50、定水溶性高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的優(yōu)缺點(diǎn)，適用的相對(duì)分子質(zhì)量范圍是多少?并指出影響準(zhǔn)確測(cè)定結(jié)果的因素。答：粘度法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量，優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，有相當(dāng)好的實(shí)驗(yàn)精度，缺點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)操作要求嚴(yán)格，粘度計(jì)的干凈干燥度、垂直程度，恒溫程度等均會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差；其適用的相對(duì)分子質(zhì)量范圍為104-107。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵和準(zhǔn)確度在于測(cè)量液體流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間、溶液濃度的準(zhǔn)確度和恒溫程度。24、粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，用烏氏黏度計(jì)測(cè)黏度時(shí)，粘度計(jì)為什么要洗凈并干燥？答：對(duì)于粘度計(jì)，有時(shí)微量的塵土、油污等都會(huì)產(chǎn)生局部的堵塞現(xiàn)象，從而影響溶液在毛細(xì)管中的流速，所以要洗干凈，若不干燥則會(huì)稀釋溶液濃度則會(huì)使測(cè)

51、定的時(shí)間比實(shí)際的變短，從而引起較大的實(shí)驗(yàn)誤差，所以要洗凈干燥。25、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，每加入一次溶劑，為什么要恒溫？答：因?yàn)橐后w粘度的溫度系數(shù)較大，溫度對(duì)其影響大，所以要嚴(yán)格恒溫，否則難以獲得重現(xiàn)性結(jié)果。26、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，每加入一次溶劑稀釋時(shí)，為什么要用洗耳球抽吸？答：為使?jié)舛然旌暇鶆?，以免產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。27、在粘度法測(cè)定高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定粘度時(shí)，粘度計(jì)為什么要垂直放置？答：因?yàn)闇y(cè)定時(shí)粘度計(jì)中的液體完全是靠重力落下，若不垂直的話會(huì)減慢液體流速，從而測(cè)定的時(shí)間比實(shí)際的要長(zhǎng)，產(chǎn)生較大的實(shí)驗(yàn)誤差。28、用粘度法測(cè)高聚物的分子量實(shí)驗(yàn)中，為什么不晃動(dòng)粘度計(jì)？

52、 答：晃動(dòng)粘度計(jì)會(huì)影響時(shí)間的測(cè)定，從而產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。5、 Fe(OH)3溶膠的制備及其電勢(shì)的測(cè)定1、溶膠是什么？其具有什么特征？答：溶膠是一種半徑為10-9-10-7m(1-100nm)固體粒子(稱分散相)在液體介質(zhì)(稱分散介質(zhì))中形成的多相高分散系統(tǒng)。由于分散粒子的顆粒小，表面積大，其表面能高，使得溶膠處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，這是溶膠系統(tǒng)的主要特征。2、溶膠的制備方法有哪些？本實(shí)驗(yàn)用什么方法制備Fe(OH)3溶膠？ 答：溶膠的制備方法可分為分散法和凝聚法。分散法是用適當(dāng)方法把較大的物質(zhì)顆粒變?yōu)槟z體大小的質(zhì)點(diǎn)；凝聚法是先制成難溶物的分子(或離子)的過(guò)飽和溶液，再使之相互結(jié)合成膠體粒子而得到溶膠。

53、本實(shí)驗(yàn)是采用化學(xué)凝聚法制備Fe(OH)3溶膠，即用FeCl3溶液在沸水中進(jìn)行水解反應(yīng)制備成Fe(OH)3溶膠，反應(yīng)式如下：Fe(OH)3溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式可表示為： Fe(OH)3m n Fe3+ ，(3n-x)Cl x+ x Cl。 3、水解反應(yīng)制備成的Fe(OH)3溶膠為何需要純化？如何純化？答：用上述方法制得的Fe(OH)3溶膠中，除Fe3+與C1-外，還有許多雜質(zhì)離子，對(duì)溶膠的穩(wěn)定性有不良的影響，故必須除去，稱為溶膠純化。實(shí)驗(yàn)室對(duì)溶膠純化，大多采用滲析法。滲析法是利用離子能穿過(guò)半透膜進(jìn)入到溶劑中，而膠粒卻不能穿過(guò)半透膜。所以，將溶膠裝入半透膜制成的袋內(nèi)，將該袋浸入溶劑中，離子及小分子便透

54、過(guò)半透膜進(jìn)入溶劑，若不斷更換溶劑，則可將溶膠中的雜質(zhì)除去。4、電泳是什么？ 答：在溶膠中，由于膠體本身的電離或膠粒對(duì)某些離子的選擇性吸附，使膠粒的表面帶有一定的電荷。在外電場(chǎng)作用下，膠粒向異性電極定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電泳。5、電勢(shì)是什么？ 答：發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的界面稱為切動(dòng)面，切動(dòng)面與溶液本體之間的電勢(shì)差稱為電動(dòng)電勢(shì)或電勢(shì)。電勢(shì)的數(shù)值與膠粒性質(zhì)、介質(zhì)成分及溶膠濃度有關(guān)。電勢(shì)是表征膠粒特性的重要物理量之一，在研究溶膠性質(zhì)及實(shí)際應(yīng)用中起著重要的作用。溶膠的穩(wěn)定性與電勢(shì)有著直接的關(guān)系，電勢(shì)的絕對(duì)值越大，表明膠粒所帶電荷量越多，這樣膠粒間排斥力也就越大，溶膠越穩(wěn)定；反之則表明溶膠越不穩(wěn)定。當(dāng)電勢(shì)為零時(shí)，

55、溶膠的穩(wěn)定性最差，此時(shí)可觀察到溶膠的聚沉。6、本實(shí)驗(yàn)如何測(cè)定Fe(OH)3溶膠的電勢(shì)？答：原則上，溶膠的電動(dòng)現(xiàn)象電泳、電滲、流動(dòng)電勢(shì)、沉降電勢(shì))都可以用來(lái)測(cè)定電勢(shì)，但電泳是最常用的測(cè)定方法。電泳法可分為宏觀法和微觀法。宏觀法的原理是觀察溶膠與另一種不含膠粒的電解質(zhì)溶液的界面在電場(chǎng)中的遷移速度，也稱界面電泳法。微觀法則是直接觀察單個(gè)膠粒在電場(chǎng)中的遷移速度。對(duì)于高分散的溶膠(如As2S3溶膠、Fe(OH)3溶膠)或過(guò)濃的溶膠，不易觀察個(gè)別膠粒的運(yùn)動(dòng)，只能采用宏觀法。對(duì)于顏色太淡或過(guò)稀的溶膠則適宜用微觀法。本實(shí)驗(yàn)采用宏觀法。本實(shí)驗(yàn)采用U形管電泳儀在一定的外加電場(chǎng)強(qiáng)度下測(cè)定Fe(OH)3膠粒的電泳速率計(jì)算其電勢(shì)。原理圖如圖86-1所示。在電泳儀兩極間接上電位差U(V)后，在t(s)時(shí)間內(nèi)溶膠界面移動(dòng)的距離為d (m)，即溶膠電泳速度v(ms-1)為： （1）當(dāng)輔助液的電導(dǎo)率與溶膠的電導(dǎo)率相差很小時(shí)，相距為L(zhǎng)（m）的兩極間的電位梯度平均值H(Vm-1)為： （2）如果輔助液的電導(dǎo)率0與溶膠的電導(dǎo)率相差較大，則在整個(gè)電泳管內(nèi)的電位降是不均勻的，這時(shí)需用下式求H： （3）式中LK為溶膠兩界面距離。