物理化学实验思考题及答案(2)

实验三 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数

1. 说出蔗糖溶液在酸性介质中水解反应的产物是什么？此反应为几级反应？

??答案：C12H22O11?H2O????C6H12O6(葡萄糖)?C6H12H6(果糖) 准一级反应

?H??2. WZZ-2S数字式旋光仪的使用分为哪几步？

答案：①.打开电源开关(POWER仪器左侧),待5-10分钟使钠灯发光稳定。

②.打开光源开关(LIGHT仪器左侧),开关指DC档,此时钠灯在直流电下点燃。 ③.按“测量”键,液晶显示屏应有数字显示。④.清零 ⑤.测量

3. 旋光管中的液体有气泡是否会影响实验数据？应如何操作？ 答案：会，若管中液体有微小气泡，可将其赶至管一端的凸颈部分。 4. 本实验为什么可以通过测定反应系统的旋光度来度量反应进程？

答案：在本实验中，蔗糖及其水解产物都具有旋光性，即能够通过它们的旋光度来量度其浓度。蔗糖是

右旋的，水解混合物是左旋的，所以随水解反应的进行，反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，因此可以利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。

5. 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数实验分哪几步？

答案：①.调节恒温槽的温度在30±0.1℃。 ②.溶液配制与恒温。③.仪器零点校正。

④.测量（1）?t的测定（2）??的测定

6. 反应开始时，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是相反？

答案：因为将反应物蔗糖加入到大量HCl溶液时，由于H的浓度高，反应速率大，一旦加入蔗糖则马上

会分解产生果糖和葡萄糖，则在放出一半开始时，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HCl溶液加到蔗糖溶液中去，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。

7.

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+

?t的测量时间是否正好为2， 4，?60分钟? 蔗糖水解过程中体系的旋光度增大还是减小？

的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，蔗糖水解过程中旋光度是在不断减小。

答案：不是，应在旋光度读数稳定后，先记录精确的反应时间，几分几秒，再读旋光度。由于反应体系

8. 本实验需测哪些物理量？??是如何测得的？

答案：本实验需测不同时刻的?t及??。将剩余混合液置于50-60℃的水浴中加热40分钟，以加速水解

反应，然后冷却至实验温度，测其旋光度，此值即可认为是??。

9. 氢离子浓度对反应速率常数测定是否有影响？ 答案：有影响。因k值与温度和催化剂的浓度有关。

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10. 实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?

答案：蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零可用来校正仪器。 11. 实验结束后为什么必须将旋光管洗净？ 答案：防止酸对旋光管的腐蚀。

12. 记录反应开始的时间迟点或早点是否影响k值的测定？ 答案：不影响。因k值与温度和催化剂的浓度有关，与时间无关。

13. 在测定??时，通过加热使反应速度加快转化完全，加热温度能否超过60℃？为什么？

答案：??的测量过程中，剩余反应混合液加热温度不宜过高以50～55℃为宜，否则有副反应发生，溶

液变黄。因为蔗糖是由葡萄糖的苷羟基与果糖的苷羟基之间缩合而成的二糖。在H离子催化下，除了苷键断裂进行转化外，由于高温还有脱水反应，这就会影响测量结果。

14. 蔗糖水解反应速率系数和哪些因素有关？

答案：对指定的反应，速率系数反应温度、催化剂有关。

15. 在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的精确测量有什么影响？在本实验中若不

进行零点校正对结果是否有影响？

答案：旋光仪由于长时间使用，精度和灵敏度变差，故需要对零点进行校正。若不进行零点校正，则各

个时间点所得的溶液的旋光度都存在偏差。本实验数据处理时，以ln??t????对t作图计算，故若不进行零点较正，只是α值不准确，但并不影响旋光度的其差值，对k的结果无影响。

16. 配置蔗糖和盐酸溶液浓度不够准确，对测量结果是否有影响？

答案：当蔗糖的浓度不准确时，对反应速率常数的测量结果无影响。当HCl溶液浓度不准确时，对反应

速率常数的测量结果有影响。

17. 蔗糖水解实验中为什么不用浓硫酸和稀硝酸，而用盐酸？

答案：浓硫酸有脱水性（会使蔗糖脱水变成碳）和强氧化性，浓稀硝酸都有强氧化性，所以不能使用（蔗

糖水解生成的葡萄糖和果糖具有还原性）。

18. 为什么配蔗糖溶液可以用粗天平称量？

答案：本实验通过测?t来求得k, k与反应物浓度无关，不同?t对应于不同的浓度值，无须知道它的准

确浓度，所以配置蔗糖溶液可以用粗天平称量。

19. 旋紧旋光管的套盖时，用力过大会影响测量结果吗？

答案：会，若用力过大，易压碎玻璃盖片，或使玻璃片产生应力，影响旋光度。

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实验四 二级反应－乙酸乙酯皂化

原理：CH3COOC2H5?NaOH???CH3COONa?C2H5OH

11?(G0?Gt)G?Gt ??kt ckt??0c?xc?[(G0?G?)?(G0?Gt)]Gt?G?由(G0?Gt)/(Gt?G?)对t作图,应得一直线,从其斜率即可求得速率常数k值。

1. 为什么以0.01mol/l的NaOH溶液和0.01mol/l的CH3COONa溶液测得的电导，就可以认为是G 0和G∞? 答案：因为它们是强电解质，在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，乙酸乙酯和乙醇对

电导率的贡献会忽略，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。

2. 如果两溶液均为浓溶液，能否用相同的方法求k值？为什么? 答案：不能。因为浓溶液电导率与浓度不成正比关系。 3. 如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？

G0?Gt答案： 与时间成线性关系。乙酸乙酯皂化反应不仅仅局限于电导测定的方法，所以可由尝试法

Gt?G?确定反应级数。

4. 为什么实验用NaOH和乙酸乙酯应新鲜配制?

答案：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。 5. 为什么要使两种反应物的浓度相等? 若乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度不等时，应如何计算k值?

答案：为了使二级反应的数学公式简化。根据公式： 1b(a?x)ln?k2ta-ba(b?x)6. 为什么测量时要将电导率仪的温度旋钮选为“25”？ …… 此处隐藏：910字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……