物化实验思考题

一、思考题

1、 或临界胶束浓度的方法还有哪些？对同一种SAA，用不同的方法测出的CMC是否相同？

为什么？

答：求CMC的方法还有：表面张力法、染料增溶法、光散射法等。、

对于同一种SAA，用不同的方法测出的CMC也不相同，因为SAA的一些物理化学性质有胶束形成前后发生突变，可以借助此类变化来做SAA的CMC所在，但是不同的物理性质和化学性质，对SAA浓度的变化的响应范围和灵敏度有所不同，从而会导致用不同方法测同一物质的CMC不相同。

2、 有些表面活性剂水溶液的浓度——电导率曲线转折点不明项，如何求出CMC？ 答：从数据和K-C图中可知，电导率随SAA的浓度增大而上升，但达到一定浓度后，（大致处于曲线的第4-5点之间），直线逐渐变缓，即电导率上升的趋势变缓，可用Origin软件，作2，3，4三点连线的趋势延长线，和5，6，7三点连线的趋势延长线，两趋势延长直线的交点所对应的SAA浓度即为该SAA在该T下的CMC。 3、 表面活性剂在水溶液中为什么产生正吸收？

答：若溶质在溶液表面层的浓度大于其在溶液体内的浓度时，则称发生正吸附，也就是表面活性剂在溶液表面层聚集的现象——正吸附 因为SAA具有两亲结构（亲水基、疏水基），当SAA溶解在水中时，SAA分子会现在水溶液的表层聚集，亲水亲朝向水溶液中，疏水基朝向空气，当SAA浓度较低时，SAA几乎完全集中在溶液表层形成单分子层，降低溶液表面层的表面张力，从而产生了正吸附 4、 临界胶束浓度与那些因素有关？ 答：（1）结构因素：①碳链的长度，CMC随疏水基碳链的增长而降低，②支链的影响，当疏水基连结构有支链存在，CMC增大；③亲水基的种类：亲水基的急性增大，CMC也增大：-SO3Na，-SO4Na>-COONa,-PO4Na>-O-,-OH；亲水基多，CMC增大④极性基团的温志：极性基团越靠近C链中间位置，CMC越大，⑤混合SAA，由于分子间相互作用产生协同效应，其CMC较单一SAA的低

（1） 环境因素：①T：对离子型SAA，T升高，CMC升高，②反离子价数及极性③电解

质，在离子型SAA中，加电解质，一方面有同离子效应，中和一部分电荷，另外降少水化率，使CMC下降，④长链有机物：加入长链的有机物（如醇、酰胺等），能吸附在胶束多层，减少胶束化所需的功，减少离子在胶束中的斥力。⑤水结构改进剂：（如尿素、乙醇，甲酰胺等），能破坏水结构，使CMC增大。

实验二 凝固点降低法测定相对分子质量

1. 什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高？说明原因。

答：寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚，则所测溶液凝固点偏低。根据公式 和 可知由于溶液凝固点偏低， ?Tf偏大，由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好？

答：寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象，也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象，会导致实验失败，另一方面会使实验的整个时间延长，不利于实验的顺利完成；而寒剂温度过低则会造成过冷太甚，影响萘的相对分子质量的测定，具体见思考题1答案。

3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响？

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。

4. 估算实验测定结果的误差，说明影响测定结果的主要因素？

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. 当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，测定的结果有何意义？ 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。

6. 在冷却过程中，凝固点测定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？

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。

实验三 纯液体饱和蒸气压的测定

1. 在停止抽气时，若先拔掉电源插头会有什么情况出现? 答：会出现真空泵油倒灌。

2. 能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响?

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。

3. 压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动?

答：因为体系未达到气－液平衡。 4. 克－克方程在什么条件下才适用?

答：克－克方程的适用条件：一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计；二是忽略温度对摩尔蒸发热△vapHm的影响，在实验温度范围内可视其为常数。三是气体视为理想气体。

5. 本实验所测得的摩尔气化热数据是否与温度有关？ 答：有关。

6. 本实验主要误差来源是什么?

答：装置的密闭性是否良好，水本身是否含有杂质等。

实验四 双液系的气一液平衡相图的绘制

1．本实验在测向环己烷加异丙醇体系时，为什么沸点仪不需要洗净、烘干？

提示：实验只要测不同组成下的沸点、平衡时气相及液相的组成即可。体系具体总的组成没必要精确。

2．体系平衡时，两相温度应不应该一样？实际呢？怎样插置温度计的水银球在溶液中，才能准确测得沸点呢?

提示：两相温度应该一样，但实际是不一样的，一般将温度计的水银球插入溶液下1/3较好。 3．收集气相冷凝液的小槽体积大小对实验结果有无影响？为什么？ 提示：有影响，气相冷凝液的小槽大小会影响气相和液相的组成。 4．阿贝折射仪的使用应注意什么？

提示：不能测定强酸、强碱等对仪器有强腐蚀性的物质。 5．讨论本实验的主要误差来源。

提示：影响温度测定的：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、测定的速度慢等

实验六 原电池电动势的测定

1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势? 答：对消法就是用一个与原电池反向的外加电压，于电池电压相抗，使的回路中的电流趋近于零，只有这样才能使得测出来的电压为电动势。电动势指的就是当回路中电流为零时电池

两端的电压，因而必须想办法使回路中电流为零。伏特表测定电池电动势的时候，回路中的电流不为零，测出的电池两端的电压比实际的电动势要小，因此用伏特表不能准确测定电池电动势。

2. 参比电极应具备什么条件？它有什么功用? 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥?

答：参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极，它在测量中可作标准电极使用，在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。

盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。作盐桥的电解质，应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等，而且浓度要高。

3. 电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。为此，应注意些什么?

答：应注意电池回路接通之前，应该让电池稳定一段时间，让离子交换达到一个相对的平衡状态；还应该在接通回路之前先估算电池电动势，然后将电位差计旋钮设定未电池电动势的估算值，避免测量时回路中有较大电流。

4. 对照理论值和实验测得值，分析误差产生的原因。

答：原电池电动势测定结果的误差来源有很多：标准电池工作时间过长，长时间有电流通过，标准电动势偏离；盐桥受污染；饱和甘汞电极电势不稳定；未能将电位差计旋钮设定在待测电池电动势应有的大体位置，使待测电池中有电流通过等等。 5. 在精确的实验中，需要在原电池中通入氮气，它的作用是什么？ 答：为了除去溶液中的氧气，以避免氧气参与电极反应，腐蚀电极等。

实验八 二级反应－乙酸乙酯皂化

1. 为什么实验用NaOH和乙酸乙酯应新鲜配制?

答：氢氧化钠溶液易吸收空气中二氧化碳而变质；乙酸乙酯容易挥发和发生水解反应而使浓度改变。

2. 为何本实验要在恒温条件下进行，而且CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前还要预先恒温？混合时能否将乙酸乙酯溶液倒入NaOH溶液中一半时开始计时？ 答：（1）因为温度对电导有影响。（2）不能，应刚混合完开始计时。

3. 被测溶液的电导率是哪些离子的贡献?反应进程中溶液的电导率为何发生减少?

答：参与导电的离子有 、 和 。 在反应前后浓度不变， 的迁移率比 的迁移率大得多。随着时间的增加， 不断减少， 不断增加，所以，体系的电导率值不断下降。