2022年《工科大学化学实验》思考题及答案_工科大学化学实验 .pdf

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1、工科大学化学实验思考题(附参考答案或提示)一、基本操作1. 关于蒸馏操作(1)沸石的作用是什么?如果在蒸馏前未加沸石,怎么办?用过的沸石能否重复使用?(2)在安装蒸馏装置时,温度计水银球插在液面上或者使其在蒸馏支管的上面是否正确?为什么?(3)在蒸馏过程中,火大小不变,为什么蒸了一段时间后,温度计的读数会突然下降?这意味着什么?(4)蒸馏低沸点或易燃液体时,应如何防止着火?(5)在进行减压蒸馏时,为什么一定要用热浴加热?为什么须先抽气后加热?(6)水蒸气蒸馏时,烧瓶内液体的量最多为多少?在蒸馏完毕后,为何要先打开T 形管螺旋夹方可停止加热?参考答案或提示:(1)形成汽化中心;停止加热,冷至接近

2、室温,补加;需经烘烤去水后才可重复使用(2)不正确。温度计水银球的上沿应与支管口的下沿平齐。若插在液面上,结果偏高;若在支管的上面,结果偏低,均因处于偏离气液平衡位置。(3)瓶中的蒸气量不够;意味着应停止蒸馏或者某一较低沸点的组分已蒸完。(4)严禁用明火加热。收集瓶中的蒸气应用橡皮管引入桌下、水槽或室外。(5)便于控制稳定的蒸馏速度;这样,能在控制在一定的压力下蒸馏提纯有机物,同时避免因突然减压造成暴沸将蒸馏液直接冲入冷凝管。(6)烧瓶容积的1/3;防止烧瓶内液体被吸到水蒸气发生器中。2. 关于萃取操作(1)萃取时为什么要开启旋塞放气?(2)怎样用简便的方法判定哪一层是水层,哪一层是有机层?(

3、3)为何上层液体要从分液漏斗上口放出,而下层液体要从下部放出?(4)实验室现有一混合物待分离提纯已知其中含有甲苯、苯胺和苯甲酸。请选择合适的溶剂,设计合理方案从混台物中经萃取分离、纯化得到纯净甲苯、苯胺、苯甲酸。参考答案或提示:(1)防止分液漏斗内压力过高冲开漏斗塞,造成溶液损失。(2)用吸管滴加1-2d 水于分液漏斗中,观察其是与上层液体相溶还是沉到下层液体中(3)防止已分开的两种液体因再次接触而造成污染名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共

4、15 页 - - - - - - - - - (4)查阅物理常数,根据理化性质设计实验方案。提示:可先将三种物质溶于乙醚,然后分别用盐酸萃取苯胺,用氢氧化钠萃取苯甲酸,而甲苯留于乙醚中,作进一步分离。再分别用氢氧化钠和盐酸置换出苯胺和苯甲酸,作进一步分离。3. 关于重结晶和熔点测定操作(1)活性炭为什么要在固体物质全部溶完后加入?又为何不能在溶液沸腾时加入?()抽气过滤收集晶体时,为什要先打开安全瓶的活塞再关水泵?(3)用有机溶剂重结晶时,容易着火,溶剂容易挥发,如何防止?()在布式漏斗中用溶剂洗涤固体时应注意些什么?(5)下列情况对熔点测定的结果有什么影响?A加热太快B样品不细装得不紧C样品

5、管粘贴在提勒管壁上D毛细管壁太厚E毛细管不洁净F样品未完全干燥或含有杂质(6)两样品的熔点都为150,以任何比例混合后测得的熔点仍为150, 这说明什么 ? ( ) 测过的样品能否重测?( ) 熔距短是否就一定是纯物质?参考答案或提示:(1) 便于观察固体全溶解,防止暴沸(2) 防止倒流(3) 水浴加热,回流装置(4) 停止抽滤,小心松动晶体,加少量、冷的溶剂使晶体润湿,再抽滤,如此反复2-3 次。(5) A . 偏高; B. 传热不好,偏高;C. 偏低,中部的浴液温度较高;D. 传热不好,偏高;E.偏低,有杂质;F. 偏低。(6) 同一物( ) 不能,可能晶形发生了改变或分解( ) 一般是。

6、若样品的组成与最低共熔点的组成相同时,熔点也很敏锐,不过这种情况很少。4. 关于水的净化实验(1)水中的主要无机杂质离子是哪些?怎样才能检查出来?(2)阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和阴阳离子混合柱各起什么作用?能否将前二者颠名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - 倒顺序安装?(3)为什么可由水样中的电导率估计它的纯度?参考答案或提示:(1)水中的主要无机杂质离子是钠、镁、钙的碳酸盐、硫酸盐、氯化物及

7、某些气体,所以水中含有 Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、CO32-等离子。用络黑 T 检验 Mg2+,在 pH=811 的溶液中,络黑T 本身显蓝色,若水样中含有Mg2+则与络黑 T 形成紫红色;用钙指示剂检验Ca2+,游离的钙指示剂呈蓝色,在 pH 12 的碱性溶液中, 它能与 Ca2+结合显红色;用焰色反应检验Na+,Na+的火焰呈黄色;用 AgNO3溶液检验Cl-,出现白色混浊说明有Cl-;用 BaCl2溶液检验SO42-,出现白色混浊说明有SO42-;用酸分解法检验CO32-,有气泡出现说明有CO32-。答:电导率是单位长度和单位截面积的电导值。而溶液的电导是溶液的一个

8、重要参数,它反映了溶液的导电能力。(2)阳离子交换树脂的作用是与水样中的Na+、Mg2+、 Ca2+等阳离子进行交换;阴离子交换树脂的作用是与水样中的Cl-、SO42-、CO32-等阴离子进行交换;阴阳离子混合柱的作用是为了进一步提高水质。它们的顺序不能颠倒,否则大量的Mg2+、Ca2+流过阴离子交换树脂会产生 Mg(OH)2、 Ca(OH)2沉淀,大大降低阴离子交换树脂的交换能力。(3)因为纯水是弱电解质,水中若有可溶性杂质,将使其导电能力增大。用电导仪测出水样的电导,再根据电导的大小估计出水样的纯度。5. 关于溶液的配制和标定操作(1)滴定管和移液管均要用待装液淌洗三次的原因何在?滴定用的

9、锥形瓶也要用待装液淌洗吗?(2)以下情况对滴定结果有何影响?1)滴定管中留有气泡。2)滴定近终点时,没有蒸馏水冲洗锥形瓶内壁。3)滴定完毕后有液滴悬挂在滴定管的尖端处。参考答案或提示:(1)滴定管、移液管均要用待装液淌洗三次,是为了保证溶液在滴定过程中或转移过程中被管内残留的水所稀释。滴定用的锥形瓶不能用待装液淌洗。(2)1)若滴定前,管中留有气泡,滴定后气泡消失,则测量体积比实际消耗体积高;2)会使得测量体积比实际消耗体积高;3)测量体积比实际消耗体积高。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - -

10、- - - - - - - - - 第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - 6. 关于醋酸电离常数与电离度的测定实验(1)如果改变所测HAc溶液的温度,则电离度和电离常数有无变化?(2)温度一定时,CHAc分别对 Ka 及各有何影响?参考答案或提示:(1)若改变温度,则电离常数会变化,如果反应是吸热的,电离常数随温度的升高而增大,如果反应是放热的,电离常数随温度的升高而降低。根据稀释定律, 电离度与电离常数有关,温度改变,电离常数改变,则电离度也变化。(2)温度一定时,cHAc对 Ka无影响;但cHAc对有影响,根据稀释定律,若cHAc减小,则 增大,即溶液越稀,电离度越

11、大。7. 关于硝酸钾溶解度与温度的关系测定实验(1)在实验过程中,搅拌与不搅拌对实验结果有何影响?(2)实验过程中试管内的水显著蒸发,对实验结果有何影响?(3)为什么硝酸钾的称量要准确至1mg,水的量取要准确至0.01ml?参考答案或提示:(1)在固体溶解过程中不断搅拌,可以加快固体的充分溶解,缩短溶解时间,减少溶剂的蒸发;在晶体析出过程中不断搅拌,可以防止溶液出现过饱和现象。溶液过饱和会导致测得的晶体析出温度偏低、所测物质的溶解度偏高。(2)如果实验过程中试管内的水显著蒸发,溶剂的显著减少会使晶体提前析出,使测得的温度偏高,造成所测物质的溶解度偏低的结果。(3)为了减小实验误差。8. 关于气

12、体密度法测定二氧化碳的分子量测定实验(1)用启普发生器制取二氧化碳为什么要通过水、浓硫酸和无水氯化钙? (2)为什么 (CO2瓶塞子 )的质量要在分析天平上称量,而(水瓶塞子 )的质量可以在托盘天平上称量?(3)为什么计算锥形瓶的容积时,不考虑空气的质量,而在计算二氧化碳气体质量时却要考虑空气的质量?参考答案或提示:(1)净化和干燥。由于原料大理石CaCO3不纯,制取过程中会产生一些杂质气体,可用水洗除之,水还可除去多余的HCl 气体,再依次用浓硫酸除CO2中的水汽,用无水氯化钙进一步干燥。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选

13、学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 15 页 - - - - - - - - - (2)锥形瓶注入水后,质量太大,超过了分析天平的承重限值,易损坏分析天平这种精密仪器;而托盘天平或电子台秤不会。(3)锥形瓶的容积是用称得的水重来计算的,称得的空气质量对于水来说,可以忽略 ,但称得的空气质量对于CO2气体来说,是同一个数量级,决不能忽略。二、物质制备关于采用苯胺与冰醋酸加热制备乙酰苯胺实验,请回答下列问题:(1)为提高转化率,实验中采用了哪几种手段?(2)制备了粗产品乙酰苯胺后,需要重结晶提纯,若得到粗产品乙酰苯胺6.0 g,在提纯过程中,大约需

14、要多少毫升水(100时乙酰苯胺在水中的溶解度为5.5 g/100mL 水) ,若用的水太多或太少会有什么影响?(3)在重结晶的热过滤、冷却结晶及晶体与母液分离的操作过程中,必须注意哪几点才能使产品的产率高且质量好?(4)测定熔点时,遇到下列情况将产生什么结果?A熔点管不洁净; B 试料研的不细或装得不实; C加热太快。参考答案或提示:()冰醋酸过量;加锌粉防止苯胺氧化;采用分馏装置控温边反应边蒸出水()加120-130mL 水( 2 分) ;水太多析不出结晶,水太少在热过滤时损失结晶。() 吸滤瓶和布氏漏斗必需充分预热;滤液应自然冷却,待有晶体析出后再适当加快冷速度,以确保晶形完整;最后抽滤时

15、用母液洗涤有残留产品的烧杯,用少量溶剂洗涤产品并抽干。() A熔点管不洁净(偏低,熔距拉长); B 试料研的不细或装得不实(偏高);C加热太快(偏高);实验室采用溴化钠、浓硫酸和正丁醇反应制备正溴丁烷。请回答以下问题。(1)该反应属于什么反应类型?为什么不能直接以溴化钠与正丁醇反应制备正溴丁烷?(2)硫酸浓度太高或太低会带来什么结果?()加料时,先使溴化钠和浓硫酸混合,然后再加正丁醇和水,行不行?为什么?()反应后的产物中可能含有哪些杂质?各步洗涤目的何在?用浓硫酸洗涤时为何需用干燥的分液漏斗?参考答案或提示:()该反应属于SN2。羟基不是好的离去基团,在酸催化下转变成质子化的醇,水是好的离去

16、基团。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 15 页 - - - - - - - - - ()硫酸浓度太高易发生溴离子氧化成单质溴的反应;太低生成的HBr 量不足,使反应难以进行。()不行。因为:2NaBr + 3 H2SO4Br2+ SO2+ 2H2O + 2 NaHSO4()可能含有杂质为:nC4H9OH , (n C4H9)2O , HBr, H2SO4,NaHSO4, H2O 第一次水洗:除去部分硫酸及水溶性杂质。用硫酸洗涤:除去未反应

17、的正丁醇及副产物1丁烯和正丁醚。碱洗(Na2CO3):中和残余的硫酸。第二次水洗:除去残留的碱、硫酸盐及水溶性杂质。关于有机制备实验室常用的合成装置,请回答(1)有机实验中,什么时候利用回流反应装置?(2)安装有电动搅拌器的反应装置时要注意什么?参考答案或提示:(1)有两种情况需要使用回流反应装置:一是反应为强放热的、 物料的沸点又低, 用回流装置将气化的物料冷凝回到反应体系中。二是反应很难进行,需要长时间在较高的温度下反应,需用回流装置保持反应物料在沸腾温度下进行反应。(2)安装有电动搅拌器的反应装置时,除按一般玻璃仪器的安装要求外,还要求:A搅拌棒必须与桌面垂直;B搅拌棒与玻璃管或液封管的

18、配合应松紧适当,密封严密。C搅拌棒距烧瓶底应保持5mm 上的距离。D安装完成后应用手转动搅拌棒看是否有阻力;搅拌棒下端是否与烧瓶底、温度计等相碰。如相碰应调整好以后再接通电源,使搅拌正常转动。(答出A C 可得满分)有一苯甲酸和苯甲醇混合物。相关物理常数如下,按要求回答问题:苯甲酸:白色粉未;Pka 4.12 ; 熔 点: 122;微溶于水,易溶于乙醚;在水中的溶解度:25,0.34g; 40,0.6g; 60,1.2g; 80,2.75g; 95,6.8g。苯甲醇:无色液体;沸点:205;微溶于水,易溶于乙醚(1)设计分离与提纯的实验流程;(2)分离提纯涉及哪些基本操作;(3)水溶液酸化析出

19、苯甲酸时PH应调到什么范围,为什么?(4)如何鉴定苯甲酸的纯度?参考答案或提示:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 15 页 - - - - - - - - - (1)加水分液水层乙醚萃取水层次,有机层合并;)水层浓盐酸酸化抽滤水重结晶干燥得苯甲酸;)有机层无水硫酸镁干燥水浴先蒸出乙醚空气浴蒸出苯甲醇,收集一定温度范围的馏分。(2)萃取;蒸馏;抽滤;重结晶;(3)测熔点以判断苯甲酸的纯度;(4)pH 2-3, 否则沉淀不完全。. 由冰醋酸和正

20、丁醇在硫酸催化下制备乙酸正丁酯,相关的试剂及物理常数如下:名称分子量性状折光率比重熔点沸点溶解度:克 /100 mL 溶剂水醇醚冰醋酸60.05 无色液体1.0492 16.6 118.1 正丁醇74.12 无色液体1.3993 0.8098 -80 117.7 乙酸正丁酯116.16 无色液体1.3941 0.8825 -77.9 126.5 0.7 乙酸正丁酯 -正丁醇 -水恒沸点91请回答下列相关的问题:(1)写出制备的计量反应式。(2)根据什么原理采取什么措施来提高反应转化率?(3)画出制备实验装置图()列出分离提纯的流程及相关操作的关键之处()如何进一步检测产品的结构和纯度?参考答案

21、或提示:(1)略(2)反应可逆;边反应便带出副产物水。(3)分水回流装置()()分液有机层水洗饱和Na2CO3洗水洗有机层名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 15 页 - - - - - - - - - 无水硫酸镁干燥空气浴蒸馏,收集一定温度范围的馏分。()红外光谱或核磁共振谱以确证结构;气相色谱以判断纯度。6. 关于硫酸铝的制备实验,请回答下列问题:(1)将铝酸钠转变为氢氧化铝时,所加的NH4HCO3起什么作用?(2)氢氧化铝的生产过程中,

22、为什么要加热这煮并充分搅拌?(3)浓缩硫酸铝溶液进行结晶时,为什么不要过分浓缩?参考答案或提示:(1)将铝酸钠转变为氢氧化铝时,用NH4HCO3调节溶液的pH 值至 89,将其转化形成为氢氧化铝沉淀。(2)因为氢氧化铝易形成胶体,吸附杂离子,加热搅拌,可破坏氢氧化铝胶体,加速陈化。(3)不能过分浓缩,否则得不到Al2(SO4)3 18 H2O,并防止爆沸。7. 关于焦磷酸钾的制备和无氰镀铜实验,请回答下列问题:(1) 焦磷酸钾的制备原理是什么?为什么要控制pH 为 8.5? pH 太高或太低, 有什么影响?(2)试举例比较电镀、电解、原电池的两极反应上的异同。(3)为什么要实现无氰镀铜?参考答

23、案或提示:(1)利用酸碱中和反应制备磷酸氢钾,磷酸氢钾在高温下发生缩合反应转化为焦磷酸钾。在中和时控制终点pH 为 8.5 是为了得到磷酸氢钾,因为 pH 太高,得到的是磷酸钾;pH 太低得到的是磷酸二氢钾。(2)答:电镀和电解的两极反应大致相同,都是阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应;而原电池正好与之相反,阴极发生氧化反应,阳极发生还原反应。(3)环境保护的需要。8. 关于电解法制备过二硫酸钾实验,请回答下列问题:(1)分析制备K2S2O8的电流效率降低的主要原因。(2)比较 S2O82-的标准电极电位,你能预言S2O82-可以氧化H2O 为 O2吗?实际上这个反应能发生吗?为什么能或为什么

24、不能?(3)如果用铜丝代替铂丝作阳极,仍能生成K2S2O8吗?(4)为什么在电解时阳极和阴极不能靠得很近?参考答案或提示:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 15 页 - - - - - - - - - (1)1)不可避免的析氧副反应;2)电极距离近,阳极产物在阴极被还原。(2)根据电极电势数据,从热力学角度出发,S2O82-可以氧化H2O 为 O2,但实际上该反应不会发生,主要是因为动力学上反应速度很慢,以致于不发生。(3)若用铜丝代替铂丝

25、作阳极,则不能生成K2S2O8,因为铜的电极电势低,会被氧化为Cu2+进入溶液中,另外氧气在铜上的超电位低,析氧也更为明显。(4)电解时阳极和阴极靠得太近会使得阳极产物易迁移到阴极被还原,阴极产物易迁移到阳极被氧化,从而降低电解效率。9. 关于水热法制备纳米氧化铁实验(1)影响水解的因素有哪些?如何影响?(2)水解器皿在使用前为什么要清洗干净?若清洗不净会带来什么后果?(3)如何精密控制水解的pH 值?为什么可用分光光度计监控水解程度?(4)氧化铁溶胶的分离有哪些方法?哪种效果较好?参考答案或提示:(1)pH 值,温度,浓度。温度升高,水解加剧;温度一定,浓度降低,水解加剧。(2)若器皿不洁净

26、,有杂质微粒,它们将起晶种的作用,将使晶粒长大,得不到纳米晶体。(3)答:用酸度计精密控制水解pH 值。由于在FeCl3水解过程中, Fe3+转化为Fe2O3,溶液的颜色发生变化,随着时间增加,Fe3+的量逐渐减少,Fe2O3粒径也逐渐增大,溶液颜色趋于稳定,故可用分光光度计监控水解程度。(4)高速离心分离和低速离心分离。其中以待溶胶沉淀后,普通离心分离效果好。三、物理化学研究方法1. 热化学实验研究方法(1)如何用苯甲酸的燃烧热数据来计算苯甲酸的标准生成热?C6H5COOH(s) + 7.5O2(g) = 7CO2(g) + 3H2O(l) (2) 影响“溶解热的测定”实验精确度的主要因素有

27、哪些?(3)在“表观摩尔体积和偏摩尔体积的测定”实验中可否用容量瓶代替比重瓶,为什么?参考答案或提示:( 1) cHmC6H5COOH(s) = 3fHmH2O(l) + 7fHmCO2(g) fHmC6H5COOH(s) fHmC6H5COOH(s) = 3fHmH2O(l) + 7fHmCO2(g) cHmC6H5COOH(s) ( 2)1)试样:称样精度,试样粒度、纯度等;2)测温:温度计的位置、读数精度等及温差校正;3)操作:搅拌,加样等。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - -

28、 - - - - - - 第 9 页,共 15 页 - - - - - - - - - ( 3)不可用容量瓶代替比重瓶。因为两者的功能不同,对本实验而言,由于容量瓶瓶颈溶液上方存在空间,将导致溶液密度测定误差。2. 平衡实验研究方法(1)采用沸点法测定液-气平衡体系的温度时,温度计的温泡(或测温元件的测温点)应该置于什么位置?为什么?(2)在“双液系气液平衡沸点-组成相图”实验中,若沸点测定时出现过热和再分馏现象,会对测量结果产生什么影响?(3) “差热分析”实验中,对所采用的参比物质有何要求?(4) 在“二元合金相图”实验中, 样品的步冷曲线在转折点附近时常出现最低点,为什么?这种现象对相变

29、温度的确定有何影响?(5)“CaCO3分解压与分解热测定”实验中,为什么要进行两次抽真空操作?测量的温度范围为什么定在620 800之间?参考答案或提示:(1) 应该位置液 -气两相界面处; 因为这样可以平衡液体加热和液体汽化吸热对测温的影响。(2)如果出现过热现象,将导致沸点测定值偏高;出现再分馏现象,将会导致沸点测定值不确定,因为液相组成会因再分馏而发生改变。(3)1)要求参比物质的比热、导热系数、粒度等性质尽量与试样接近;2)要求参比物质在测量温度范围内具有较好的热稳定性;3)在实验时,试样与参比物质的填装疏密程度尽量一致。(4)样品的步冷曲线在转折点附近出现的最低点的原因是“新相难成”

30、所造成的熔体在相变温度下出现过冷现象;轻微的过冷有利于准确测定相变温度,但严重的过冷现象将导致相变温度的确定产生困难。(5)第二次抽真空的目的是,利用在550下少量CaCO3分解所产生的CO2气体,尽量地将第一次抽真空所残留的其他气体排出体系,以提高实验测量的精度。测量的温度低于620时,CaCO3分解量太少, 导致体系压力测量困难;而当测量的温度高于800时,CaCO3分解量太大,导致体系长时间难以达到平衡,从而影响测量。3. 化学动力学实验研究方法(1) 在“一级反应H2O2分解反应速率测定”实验中,催化剂KI 的浓度对反应的半衰期是否有影响?为什么?(2)“二级反应乙酸乙脂的皂化反应动力

31、学”实验需要在不同温度下进行相关数据的测定,那么对实验温度的设定是否有要求?为什么?(3) 为保证“金属氧化速率的测定”实验顺利进行,在实验过程中要注意些什么问题?名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 15 页 - - - - - - - - - (4) 为什么“ B-Z 化学振荡反应动力学”实验中要采用双液接饱和甘汞电极?参考答案或提示:(1)KI 的浓度对反应的半衰期有影响,因为在有催化剂存在的条件下所进行的H2O2分解反应速率方程为r

32、= kcKIcH2O2,因为催化剂在反应前后的浓度和性质不发生改变,所以应速率方程可写成r = k1cH2O2,即速率常数k1中包含了催化剂KI 的浓度 (k1= kcKI) ,而反应的半衰期 t1/2 = (ln2) / k1。所以, 当催化剂KI 的浓度发生改变时,反应的半衰期也随之发生改变。(2)有要求的,温度太低,反应速度太慢,不利于实验测量;但温度太高( 40)又会引起脂的挥发,导致反应物浓度的改变,从而影响测定结果。(3)主要有1)试样表面的抛光,在试样放入炉膛前,要尽量保证其表面无氧化物;2)吊样的深度和位置,试样应处于炉膛的中部,吊链要处于自由悬垂状,不能靠到任何物体;3)尽量

33、少做在吊链附近引起扰动气流的举动;4)观察增重规律,及时解决异常现象。(4)是为了避免Cl-对反应体系产生干扰。因为一般饱和甘汞电极中含有Cl-,而 Cl-也很容易于“ B-Z 化学振荡反应动力学”实验体系中的HBrO2发生反应。4. 电化学实验研究方法(1) 为什么测定溶液的电导一般采用交流电源?(2) 盐桥的选择原则和作用是什么?(3) 在“分解电压的测定”实验中,可以观察到如下现象:(1)槽电压很低(远未达到H2O的分解电压 )时,通过电解槽的电流并不为零;(2)在相同的槽电压情况下,以H2SO4为电解质时通过电解槽的电流远大于以NaOH 为电解质时通过电解槽的电流。试解释这些现象出现的

34、原因。(4) 在“阴极极化曲线的测定”实验中,三个电极各有什么作用?参考答案或提示:(1)因为测定过程会产生电极极化,一般电极的可逆程度不高,所以,如采用直流电源将会因电极持续不断地单方向极化而使电极被破坏,而采用交流电源就可以避免电极的极化。(2)原则是构成盐桥的电解质的阴、阳离子的迁移数尽量相等,即t+ t-;其作用是消除液体接界电势。(3)1)这是因为 H2O 电解产生了H2和 O2,而 H2和 O2在电解质存在的条件下构成电势与外加槽电压相反的原电池,为了使电解能够继续,就必须克服该反电势,即必须保证在槽电压和反电势之间存在一定的电势差(很小),该电势差就可保证电解质按电解过程所需方向

35、移动,形成一定的电流,该电流称为残余电流,所以通过电解槽的电流并不为零;2)因为以 H2SO4为电解质时,参与电荷传导的离子是H+ 和 SO4=,而以 NaOH 为电解质时,参与名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 15 页 - - - - - - - - - 电荷传导的离子是Na+ 和 OH-, 其中 H+的导电能力最强 (摩尔电导率最大) , 所以在同浓度、同电势梯度的条件下,H+可以传导更多的电荷,即电流更大。(4)有两个电极与电解质溶

36、液构成电解槽的两极阴极和阳极,称为工作电极;第三个电极为参比电极(电极电势已知),与待研究电极(阴极)构成原电池,以便通过测定该原电池的电势E= |E待测 E参比| 求出待研究电极的电势E待测。5. 表面化学与胶体化学实验研究方法(1) 实验时,温度和压强的变化对“溶液表面张力测定最大气泡压力法”的实验测定结果有何影响?(2) 在进行“ Fe(OH)3溶胶的制备及聚沉值测定”实验时,为什么一定要用去离子水制备溶胶?溶胶制备为什么要先将去离子水(分散介质 )加热至沸腾,同时又要对加热时间进行限制?(3) 决定溶胶粒子电泳速率的因素是什么?用于“电泳实验”的电解质溶液的选择依据有哪些?(4) 对“

37、沉降分析”实验而言,粒子浓度太大,颗粒半径太大,粒子密度太大对实验测定结果会有何影响?参考答案或提示:(1)最大气泡压力法测定溶液表面张力所依据的基本关系式是: pmax =2 /rm,其中是 溶液的表面张力, rm是所用毛细管的半径。温度升高, 下降,而 rm增加,则会使测定的 pmax偏低;因为 pmax= p内p外,当 p外增加时,必然导致 pmax减小,也会使测定的 pmax偏低。(2)因为电解质会对溶胶产生聚沉作用,所以用于制备溶胶的水不能含有离子;先将去离子水加热至沸腾是为了加快Fe3+的水解, 以便形成 Fe(OH)3溶胶, 而过久加热会促使溶胶聚沉,所以要对加热时间进行限制。(

38、3)决定溶胶粒子电泳速率的因素有:(1)溶胶粒子的带电量( 电位 ); (2)电场的电位梯度(E/L); (3)分散介质的粘度( ); (4)分散介质的介电常数( ); (5)溶胶粒子的形状。用于“电泳实验”的电解质溶液应该满足:低浓度,低密度,低电荷,与溶胶体系有明显的色差等条件。(4)粒子浓度太大易出现沉降时重量变化太快的现象,从而导致测定困难;颗粒半径太大则易出现沉降时重量变化不均衡的现象,使得在测定时, 开始导致重量变化太快,而后难以观察到重量变化, 从而使数据处理困难且不准确;粒子密度太大也会出现沉降时重量变化不均衡的现象,即开始导致重量变化太快,而后难以观察到重量变化。四、现代分析

39、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 15 页 - - - - - - - - - 1. 关于采用邻二氮菲分光光度法测定铁的实验,请回答下列问题:(1).本实验量取各种试剂时应分别采用何种量器较为合适?为什么?(2).试对所做条件实验进行讨论并选择适宜的测量条件。(3).怎样用分光光度法测定水样中的全铁和亚铁的含量?(4).制作标准曲线和进行其它条件实验时,加入试剂的顺序能否任意改变?为什么?参考答案或提示:(1)取 Fe3+溶液时必须用吸量

40、管,因为吸量管有刻度,是准确的量器,取不同体积时,不用频繁更换。其它试剂也可采用吸量管,因为所取的体积较少,没有小体积的移液管。(2) 最大吸收波长在520nm,显色剂用量选择在1-2mL ,显色的酸度控制在pH 4.5-8.78之间,显色后放置时间10min 以上。(3)第一,测全铁时先用盐酸羟胺还原3 价铁为 2 价,控制pH 值,显色后测定。第二,测亚铁时不用还原,控制pH 值,直接显色测定。(4)不行。因为,只有2 价铁参与显色反应,加盐酸羟胺的目的是把试样中的3 价铁还原为 2 价,所以要先加入盐酸羟胺。2. 关于采用双指示剂法测定混合碱样的实验,请回答下列问题:(1) 用双指示剂法

41、测定混合碱组成的方法原理是什么?(2) 采用双指示剂法测定混合碱,判断下列五种情况下,混合碱的组成?V1=0 V20 V10 V2=0 V1V2 V10 时,组成为: HCO3- V10 V2=0 时,组成为: OH- V1V2 时,组成为: CO32-+ OH- V113 时测 Ca2+对结果有何影响?参考答案或提示:(1)各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低pH 值,否则就不能被准确滴。而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色,导致终点误差变大,甚至不能准确滴定。因此酸度对络合滴定的影响是多方面的,需要加入缓冲溶液予以控制。(2) 络合滴定法与酸碱滴定法相比有下面两个不同点: 络

42、合滴定中要求形成的配合物(或配离子)要相当稳定,否则不易得到明显的滴定终点。 在一定条件下,配位数必须固定(即只形成一种配位数的配合物)。(3) 水中 Ca2+、Mg2+ 的总量称为水的总硬度。计算水的总硬度的公式为:1000)(水VMcVCaOEDTA(mg L-1)100)(水VMcVCaOEDTA ( o ) (4) 因为滴定Ca2+、Mg2+总量时要用铬黑T 作指示剂,铬黑T 在 pH 为 8 11 之间为蓝色,与金属离子形成的配合物为紫红色,终点时溶液为蓝色。所以溶液的pH 值要控制为10。测定 Ca2+时,要将溶液的pH 控制至 1213,主要是让Mg2+ 完全生成Mg(OH)2沉

43、淀。以保证准确测定Ca2+的含量。在pH 为 1213 间钙指示剂与Ca2+形成酒红色配合物,指示剂本身呈纯蓝色,当滴至终点时溶液为纯蓝色。但pH13 时,指示剂本身为酒红色,而无法确定终点。4. 关于采用 离子选择电极法测定天然水中F 离子的含量 的实验,请回答下列问题:(1)F-选择电极在使用时应注意哪些问题? (2)为什么要清洗F-电极使其响应电位读数小于-200mV ?(3)柠檬酸钠在测量中起哪些作用? 参考答案或提示:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - -

44、 - 第 14 页,共 15 页 - - - - - - - - - (1)定位校准,清洗,pH 值范围等。(2)空白校正。(3)控制溶液的pH 值,可消除Al3+,Fe3+的干扰。5. 关于采用 气固色谱法测定空气中02,N2组分的含量 的实验,请回答下列问题:(1)为了检验气相色谱仪的整个流路是否漏气,比较简单而快速的方法是什么?(2)色谱图上的色谱峰流出曲线可以说明什么问题?(3)色谱归一化法定量有何特点,使用该法应具备什么条件? 参考答案或提示:(1)检查气相色谱仪漏气的简单快速方法是用手指头堵死气路的出口处, 观察转子流量计的浮子是否较快下降到其底部, 若不是 , 则表示气路系统漏气

45、。(2)可以说明根据色谱峰的数目,可判断样品中所含组分的最少个数。根据峰的保留值进行定性分析。根据峰的面积或高度进行定量分析。根据峰的保留值和区域宽度,判断色谱柱的分离效能。根据峰间的距离,可评价固定相及流动相是否合适。(3)该方法计算简便,定量结果与进样量无关。使用该法应各个组分都能达到完全分离。6. 关于采用 火焰原子吸收光谱法测定铁的含量的实验,请回答下列问题:(1)简述标淮曲线法的优缺点? (2)是否在任意浓度范围内的标准曲线都是直线?参考答案或提示:(1)标准曲线法的优点是:绘制好标准工作曲线后测定工作就变得相当简单,可直接从标准工作曲线上读出含量,因此特别适合于大量样品的分析。标准曲线法的缺点是:每次样品分析的色谱条件(检测器的响应性能,柱温,流动相流速及组成,进样量,柱效等)很难完全相同,因此容易出现较大误差。此外,标准工作曲线绘制时,一般使用欲测组分的标准样品(或已知准确含量的样品),而实际样品的组成却千差万别,因此必将给测量带来一定的误差。(2)不是。应选择适当的浓度范围,使吸光度读数在标准曲线的线性范围内。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页,共 15 页 - - - - - - - - -

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