物化实验思考题答案

实验十乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

1.本实验为什么需要在恒温下进行？

答：因为反应速率k受温度的影响大，（kT+10）/kT=2-4，若反应过程中温度变化比较大，则测定的结果产生的误差较大。

2.为什么在测定κ0时要用0.0100mol·dm-3的氢氧化钠溶液，测定κ∞时要用0.0100

mol·dm-3的CH3COONa溶液？

答：κ0是反应：CH3COOC2H5＋NaOH →CH3COONa＋C2H5OH 体系t=0时的电导率，但是CH3COOC2H5与NaOH混合的瞬间就已开始反应，因而混合后第一时间测的κ也不是t=0时的电导率。根据CH3COOC2H5与NaOH体积和浓度都相等，二者混合后浓度均稀释一倍，若忽略CH3COOC2H5的电导率，0.0100 mol·dm-3NaOH所测κ即为κ0；κ∞是上述反应t=∞时的电导率，当反应完全时，CH3COONa的浓度和t=0时NaOH浓度相同，若忽略C2H5OH的电导率，0.0100mol·dm-3的CH3COONa所测κ即为κ∞。

3.为什么NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液要足够稀？

答：因为乙酸乙酯与氢氧化钠反应的本质原理是乙酸乙酯和水发生水解反应，若氢氧化钠浓度过高的话则会抑制水的电离，而乙酸乙酯的溶解度不高，所以只能配稀溶液。只有溶液足够稀，每种强电解质的电导率才与其浓度成正比，溶液的总电导率才等于组成溶液的各种电解质的电导率之和，才可通过测定反应液的电导率来跟踪反应物浓度的变化。

4.本实验为什么可用测定反应液的电导率的变化来代替浓度的变化？

答：因为本实验的反应液中只有NaOH 和NaAc 两种强电解质，并且OH-离子的电导率比Ac-离子的电导率大许多。在反应溶液的浓度相当低的条件下，可近似地认为溶液的电导率与OH-离子的浓度成正比，所以可用测得的反应液的电导率来代替浓度变化。

5.本实验为什么要求NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合一半时就开始计时？反应液的起

始浓度应该是多少？

答：乙酸乙酯微溶于水，刚开始反应时乙酸乙酯和水分层，混合不均匀；随着水解的进行，生成的乙醇和乙酸乙酯及水能互溶，其次，故反应一半时开始计时能够提高测定的准确率；反应液的起始浓度应为0.0100 mol·dm-3。

6.利用反应物、产物的某物理性质间接测量浓度进行动力学研究应满足哪些条件？

答：该物理性质需要满足的条件：易于测量，并能用数值表示；该性质在一定环境条件下是稳定的；该物理性质和反应物、产物的浓度之间有一个明确的推导公式。

实验七+实验八电动势及化学反应热力学函数变化值的测定

1.为什么不能用伏特计测量电池电动势？

答：（1）用伏特计测量，有电流通过电池，电池的内阻电压下降，使所测电动势偏低；

（2）有较大电流通过电极时，电极极化作用使电极电势偏离平衡电极电势，测得的电动势小于电池的可逆电动势；（3）有电流通过电池时，电池会发生化学反应使溶液的浓度改变，导致电动势的改变，从而破坏了电池的可逆性。

2.对消法测量电池电动势的主要原理是什么？

答：利用对消法可以使电池在无电流通过的条件下测得两极间的电势差，这时电池反应是在接近可逆条件下进行的，这一电势差即为电池的平衡电动势。

3.盐桥有什么作用？应选用什么样的电解质做盐桥？

答：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，常用于电池实验材料。电解质条件：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。

4.为什么本法测定电池反应的热力学函数变化值时，电池内进行的化学反应必须是可逆

的，电动势又必须用对消法测定？

答：因为Gibbs-Helmholtz方程是建立在可逆过程上的，根据电动势的定义，要在电流等于零时才能测出准确值，当电路中有电流时，会使电极处产生极化作用，也就会使电极电势降低，从而使测量值低于实际值，所以必须在电流等于零时才能测，故必须用对消法测定。

5.什么是盐桥？

答：盐桥是由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸铵溶液构成的，常用在原电池中，用来在两种溶液中转移电子。

实验二十（Ⅲ）最大气泡压力法测定溶液的表面张力

1.液体表面张力的大小与哪些因素有关？

答：与液体的成分、溶质的浓度、温度及表面气氛等因素有关。

2.表面张力仪的清洁与否对所测数据有何影响？

答：气泡不能连续平稳地通过压差计，读数不稳，数据不准确。

3.为什么不能将毛细管插进液体里去？

答：如果毛细管末端插入到液体内部，毛细管内会有一段液柱产生压力，则测定管中的压力会变小，ΔP max会变大，测量结果偏大。

4.气泡如果出得很快对结果有何影响？

答：会使测得的表面张力结果偏大，因为逸出太快，读数不稳定，还没达到ΔP最大值时气泡已破裂，ΔP最大值偏小。

5.本实验为什么要读取最大压力差？

答：附加压力与表面张力成正比，与气泡曲率半径成反比，当气泡曲率半径r为最小即毛细管半径R时，压力差达到最大，故要读取最大压差。

6.为什么不需要知道毛细管的半径？

答：因为做实验时用的是同一支毛细管，其尖口的半径r不变，而r/2=k，由测蒸馏水（纯水）的压力差和在不同温度下查表得到的σH2O计算出来，所以可以不必知道毛细管脚尖口的半径。

实验九蔗糖转化反应速率常数的测定

1.蔗糖转化反应的速率与哪些条件有关？该反应作为一级反应的必要条件是什么？

答：条件：温度、催化剂的浓度及催化剂的种类；必要条件：温度

2.为什么可以用蒸馏水来校正旋光仪的零点？在本实验中，若不进行校正，对实验结果是

否有影响，为什么？

答：因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂，这样就消除了溶剂对实验结果的影响，且蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零，故可以用蒸馏水来校正旋光仪的零点；无影响，本实验中，因为测定反应速率常数k利用旋光度的差值（αt-α∞），不用蒸馏水校正，lg（αt-α∞）对t作图得到的斜率仍正确。

3.配制蔗糖溶液时，蔗糖浓度配制准确与否对求出的反应的速率常数k有无影响？

答：无影响，因为反应的速率常数只与温度和催化剂浓度有关。

4.当把蔗糖溶液和盐酸溶液相互混合时，你认为是把盐酸倒入蔗糖好，还是把蔗糖倒入盐

酸更好？请说明理由。

答：把盐酸倒入蔗糖好。如果将蔗糖倒入盐酸中，由于H+浓度高，反应速率大，一旦加入蔗糖则马上分解产生果糖和葡萄糖，在开始测量时，已经有一部分蔗糖产生了反应，记录t时刻对应的旋光度已经不再准确，影响测量结果。反之，将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，由于H+的浓度小，反应速率小，计时之前所进行的反应的量很小。

5.使用旋光仪测定旋光度是以三分视野分界线消失且较暗的位置读数，可否以三分视野分

界线消失且较亮的位置读数？那种方法更好？