物化实验下册实验题

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1、1. （分） “过氧化氢反应速率常数测定”和“蔗糖水解”实验中，我们是分别测定物理量 压强 旋光度 随时间的变化来跟踪反应的进程。2.（2 分）用鼓泡法测定某正丁醇溶液的表面张力。同一毛细管，在水中逸出气泡时，附加压强为 600 Pa，而样品为该正丁醇溶液时，得附加压强为480Pa。已知在该测定温度下水的表面张力为 72.75 mNm-1。则毛细管半径为 2.42510-4 m ，该正丁醇溶液的表面张力为 m Nm-1 。3. （本题分）影响蔗糖水解反应速率常数的因素有 酸浓度 、 温度 。4. （本题 2 分）乙酸乙酯皂化反应速率常数测定试验中，测 t时我们选 0.02mol/L 浓度的 N

2、aOH 与 0.02mol/L 乙酸乙酯溶液等体积混合，数据处理时反应物的初浓度 c0为 0.0mol/L 。(选填0.01mol/L或 0.02mol/L)5. （本题 4 分）电解质溶液的电导实验，在我们测出了浓度为 c 的醋酸溶液的电导率和配制醋酸溶液的水的电导率值后，如何计算出醋酸的电离平衡常数？OHHAc2液 液液 液m (HAc)（）m (HAc) =m (H+)m (Ac-) =m (HAc) /m (HAc)K = (C/CC/C)/C(1) = (C/C)2/(1)6.（2 分）在“蔗糖水解反应速率常数的测定”实验中，我们是如何测得水解完全时的旋光度 的？请叙述。将反应液的一

3、半装在干燥洁净的锥形瓶中，加盖密封，置于将反应液的一半装在干燥洁净的锥形瓶中，加盖密封，置于 6060水浴中水解水浴中水解30min30min，取出冷却后，测定出其，取出冷却后，测定出其旋光度作为水解完全时的旋光度旋光度作为水解完全时的旋光度 7.（3 分） “鼓泡法测定液体表面张力”实验：气泡在增大的过程中，其曲率半径逐渐 减小减小 ，由拉普拉斯方程，对应的附加压强随之逐渐 增大增大 ， （填增大或减小）至气泡逸出的瞬间，附加压强达最 大大 。8.（4 分）写出电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数所依据的动力学方程,你是如何测得反应初始(t = 0)时体系的电导率值的?设在时间设在时间 t t

4、 时生成物的浓度为时生成物的浓度为 x x , ,则该反应的动力学方程为：则该反应的动力学方程为：)(xcxckdtdxba式中式中 ca、cb分别为乙酸乙酯与分别为乙酸乙酯与 NaOH 的起始浓度，的起始浓度，k 为反应速率常数。若为反应速率常数。若 ca =cb , ,则式（则式（8-338-33）变为：）变为：2)(xckdtdxa积分式得：积分式得：k = )(1 xccx taa可以看出，由实验测出不同可以看出，由实验测出不同t时的时的x值，即可算出不同值，即可算出不同t值时的值时的k值。值。将将 0.01mol/l0.01mol/l 的的 NaOHNaOH 溶液的电导率作为反应初始

5、溶液的电导率作为反应初始(t(t = = 0)0)时时, ,体系的电导率值的体系的电导率值的9.（5分）0.1 moldm3 NaOH溶液的电导率是2.21S m1，加入与其等体积的0.1 mol dm3 HCl 溶液时, 电导率下降为0.56 S m1。再加入一份相同体积的0.1 mol dm3 HCl溶液后, 电导率增加到1.70 S m1。计算: (1) NaOH的摩尔电导率； (2) HCl的摩尔电导率(1) m(NaOH) = / c = 22110 4 S m2 mol 1 2分分(2) HCl的浓度为的浓度为0.1/3mol dm 3, 其电导率为其电导率为: (1.70 0.5

6、6 2/3)S m 1 = 1.33 S m 1m(HCl) = 1.33/（0.1/3） 103 =3.99 10-2 S m2 mol 1 3 分分10.(7分)在做“蔗糖水解”实验时，为了较快得到的数据，我们将浓度约为1 moldm-3的蔗糖反应液放在60 的水浴中（加快反应）保温30 min，然后再测定其旋光度，当作反应完全的。但是我们并不清楚这时是否水解完全。某同学为了验证实验中这种求方法的可靠性，设计了如下的评价方法：1）从手册中查出蔗糖水解反应的活化能为106.46KJmol-1；2）应用自己的实验测定结果即30下的速率常数k = 0.0905 min-1，求出蔗糖在60时的水解

7、速率常数；3）求出60 下蔗糖水解30 min后的剩余浓度，看反应是否接近完全。请你也按该同学的设计及有关数据作一番计算，并评价实验中求的可靠性。解：)11(ln1212 TTRE kka=3.807)3031 3331(314. 8106460 0905. 0ln2kk2/k1 = 45.03 k2 =4.075 min-1 4分=122.3tkCCAA 20,lnCA = 7.69*10-54CA,0 反应基本完全。 3 分 11.电解质的电导实验：某同学测得 25 oC 时 0.05 moldm-3 CH3COOH 溶液的电导率为 3.6810-2 Sm-1，查书本可知 H+和 CH3C

8、OO-的离子摩尔电导率 m (H+)和m (CH3COO-)分别为 349.8210-4和 40.910-4 Sm2mol-1。试计算1）m (CH3COOH)2) 该浓度下醋酸的 m (CH3COOH)3) 该浓度下 CH3COOH 解离度 4）醋酸的解离常数 Ka（8 分） 解：解：m=m (H+) + m (CH3COO-) =（349.82+40.9）*10-4 Sm2mol-1=390.72*10-4 Sm2mol-1 （2 2分）分）m = k/C = 3.68*10-2 Sm 1/50 molm-3 = 7.36*10-4 Sm2mol-1 （2 2分）分） = m/m = 0.

9、01884 （2 2分）分）= 1.809*10-5 （2 2 分）分）（ 12 CCK12.本次实验中，电导率仪有哪 3 种应用？（3 分）（1）测定强电介质 KCl 的摩尔电导率与浓度的关系，外推极限摩尔电导率；（2）弱电解质电离平衡常数的测定；（3）测定乙酸乙酯皂化反应动力学实验。13. 如果我们要测定出乙酸乙酯皂化反应的活化能，应如何设计实验和数据处理？（4 分）（1）实验设计：反应在恒温槽中进行，测定 2 个以上反应温度时的速率常数（2 分）（2）数据处理：由公式计算Ea)11(ln2112 TTREa kk或作 lnk1/T的图，由斜率推求Ea。 （2 分）14.蔗糖水解反应中，蔗

10、糖、水和盐酸都参加了反应，可为何我们把它当作一级反应来处理（v = k C蔗糖） ，速率方程中不包含水和盐酸的浓度项？（3 分，酌情打分）答：蔗糖水解反应中，水作为溶剂，同时也参加了反应，由于相比蔗糖的浓度，水是大大过量的，可以认为反应过程中水的浓度基本保持不变；盐酸作为催化剂，同样的在反应过程中浓度保持一定，因此水和盐酸的浓度均可并入常数项中，反应当作假一级反应来处理。15. 如果我们要测定出乙酸乙酯皂化反应的活化能，应如何设计实验和数据处理？（4 分）（1）实验设计：反应在恒温槽中进行，测定 2 个以上反应温度时的速率常数；（2）数据处理：由公式计算Ea)11(ln2112 TTREa k

11、k或作 lnk1/T的图，由斜率推求Ea。16.（本题 4 分）简述蔗醣水解反应的速率常数测定的实验操作步骤。 仪器清零。蒸馏水装入旋光管放入样品室（注意记住旋光管放的位置） ，按清零按钮清零。t的测定。用移液管移取 25.00 mL 蔗糖溶液至一干燥的烧杯中,再移液管移取 25.00 mL 4 molL-1的 HCl 溶液加入混合（注意混合的顺序） （加入一半时按下秒表记时） ，摇匀，迅速用此液淌洗旋光管 2 遍，装满旋光管，盖紧、擦干后，放入样品室，记录 2，3，4，5min，所对应的旋光度。的测定。剩下的混合液放入洁净干燥的锥形瓶,塞紧锥形瓶口，将其放入约55水浴中，加热 30 min

12、以上，再冷却至室温，先用此液洗旋光管 2 遍，余液装满旋光管，盖紧，擦干，放入样品室，测定 。17.（本题 4 分）写出电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数所依据的动力学方程,你是如何测得反应初始(t = 0)时,体系的电导率值的?设在时间 t 时生成物的浓度为 x ,则该反应的动力学方程为：）)(xcxckdtdxba式中 ca、cb分别为乙酸乙酯与 NaOH 的起始浓度，k 为反应速率常数。若 ca =cb ,则式（8-33）变为：（2)(xckdtdxa积分式得：k = （）)(1 xccx taa可以看出，由实验测出不同t时的x值，即可算出不同t值时的k值。将0.01mol/l的NaOH

13、溶液的电导率作为反应初始(t = 0)时,体系的电导率值的18. （本题5分）0.1 moldm3 NaOH溶液的电导率是2.21S m1. 加入与其等体积的0.1 mol dm3 HCl 溶液时, 电导率下降为0.56 S m1. 计算: (1)NaOH的摩尔电导率 (2)NaCl的摩尔电导率(1)m(NaOH) = / c = 221104 S m2 mol1 (2) 中和后得NaCl的浓度为0.05 mol dm3, m(NaCl) = 0.56/(0.05103)Sm2mol1=112104 Sm2mol1 19.（3 分） “蔗糖水解反应速率常数测定”实验中，我们是测定物理量 旋光度

14、 随时间的变化来跟踪反应的进程；该实验中，影响速率常数值的两个主要因素是：温度 ， 催化剂(或盐酸)的量 。20.（3 分）4. “鼓泡法测定液体表面张力”实验：气泡在增大的过程中，其曲率半径逐渐减小减小 ，由拉普拉斯方程，对应的附加压强随之逐渐 增大增大 ， （填增大或减小）至气泡逸出的瞬间，附加压强达最 大大。21.（本题6分）为测定298K下乙酸乙酯皂化反应的速率常图 1 鼓泡过程示意图数，取浓度为0.02mol/dm3的碱液和酯各25mL等量混合，反应20min后，由电导率变化值换算出碱的浓度减少了0.00566mol/dm3，求（1）速率常数， （2）半衰期t1/2。解： min./52. 6)00566. 001. 0(01. 02000566. 0)(3 2moldmxataxkmin3 .1552. 601. 01122/1akt22.“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”实验中，我们是测定物理量电导率电导率 随时间的变化来跟踪反应的进程。 （1 分）23. 在“蔗糖水解反应速率常数的测定”实验中，我们是如何测得水解完全时的旋