大学化学实验考试各实验注意事项及思考题答案
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一、皂化反应
注意事项
1、每次更换电导池溶液时,都要用电导水淋洗电极和电导池,接着用被测溶液淋洗2~3次,注意不要接触极板,用滤纸吸干电极时,只吸电极底部和两侧,不要吸电极板。
2、电极引线不能潮湿,否则将测不准。
3、高纯水被盛入容器后应迅速测量,否则电导率变化很快,因空气中CO2溶于水中,变为CO32-。
4、盛被测溶液的容器必须清洁、无离子污染。
5、本实验需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质落入。
6、配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。
7、乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。
8、乙酸乙酯溶液需临时配制,配制时动作要迅速,以减少挥发损失。
思考题
1、为何本实验要在恒温条件下进行,而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先加热?
答:温度对反应速率常数k影响很大,故反应过程应在恒温条件下进行。预温后混合,可以保证反应前后温度基本一致,保证了恒温条件,排除了温度变化对该实验测定的影响
2、反应级数只能通过实验来确定,如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?
答:选择不同的乙酸乙酯浓度和氢氧化钠浓度,测定不同浓度的反应物在相同反应条件下的反应速率。
3、乙酸乙酯皂化反应为吸热反应,在实验过程中如何处理这一影响而使实验得到较好的结果?
答:在恒温水浴中进行,并尽量采用稀溶液已控制反应速率,并不断搅拌。
4、如果氢氧化钠和乙酸乙酯溶液均为浓溶液,能否用此方法求k值?为什么?
答:不能。这时体系的影响因素太多了。比如大量放热使体系温度不恒定,溶液较大的粘度对反应也有影响。
二、热值测定
注意事项
1.试样在氧弹中燃烧产生的压力可达14 MPa。因此在使用后应将氧弹内部擦干
净,以免引起弹壁腐蚀,减小其强度。
2.氧弹、量热容器、搅拌器在使用完毕后,应用干布擦去水迹,保持表面清洁干燥。
3.氧气遇油脂会爆炸。因此氧气减压器、氧弹以及氧气通过的各个部件,各连接部分不允许有油污,更不允许使用润滑油。如发现油垢,应用乙醚或其他有机溶剂清洗干净。
4.坩埚在每次使用后,必须清洗和除去碳化物,并用纱布清除粘着的污点。
思考题
1.在本实验装置中哪些是体系?哪些是环境?体系与环境通过哪些方式进行热交换?如何
进行校正?
答:在本实验装置中,氧弹的内部是被测物质的燃烧空间,也就是燃烧反应体系,氧弹壳及环境恒温式量热计及内外筒内的水为环境。对流、辐射、热传递,雷诺作图法校正。
2.使用氧气要注意哪些问题?
答:氧气不能过量也不能少量,一定要纯,使用前要检查连接部位是否漏气,可涂上肥皂液进行检查,调整至确实不漏气后才进行实验;由于氧气只要接触油脂类物质,就会氧化发热,甚至有燃烧、爆炸的危险。因此,必须十分注意,不要把氧气装入盛过油类物质之类的容器里,或把它置于这类容器的附近或火源附近;使用时,要把钢瓶牢牢固定,以免摇动或翻倒;开关气门阀要慢慢地操作,切不可过急地或强行用力把它拧开。
3.在燃烧热测定实验中,哪些因素容易造成误差。
答:热量计与周围环境的热交换、温度、气压、样品干燥度、操作读数
三、气相色谱
思考题
1. 在同一操作条件下为什么可用保留时间来鉴定未知物?
答:保留时间是由色谱过程中的热力学因素所决定,在一定的色谱操作条件下,任何一种物
质都 有一确定的保留时间,有着类似于比移值相同的作用,可作为色谱定性分析的依据。
2. 用内标法计算为什么要用校正因子?它的物理意义是什么?
答:用校正因子来比较内标与待测成分响应值的区别,校正因子反映某物质的量与检测器响应之间的关系。
3. 为什么启动仪器时,要先通载气,后通电源?而实验完毕后,要先关电源,稍后才关载气? 答:先通气是将管路中的气体赶走,防止热导池中热丝(铼钨丝)烧断或氧化。后关气是使检测器温度降低,有利于保护铼钨丝,延长使用寿命。
四、肉桂酸的合成
思考题
1 .在肉桂酸的制备实验中,水蒸气蒸馏除去什么?可否不用通水蒸气,直接加热蒸馏?
答:水蒸气蒸馏主要蒸出未转化的苯甲醛。就本实验而言,可以不通水蒸气,直接加热蒸馏,因为体系中有大量的水,少量苯甲醛,加热后,也可以使苯甲醛在低于 100℃,以与水共沸的形式蒸出来,其效果与通水蒸气一样。要是不用水蒸气蒸馏,可用减压蒸馏蒸去苯甲醛。 2 .制备肉桂酸时,往往出现焦油,它是怎样产生的?又是如何除去的?
答:产生焦油的原因是:在高温时生成的肉桂酸脱羧生成苯乙烯,苯乙烯在此温度下聚合所致,焦油中可溶解其它物质。 产生的焦油可用活性炭与反应混合物碱溶液一起加热煮沸,焦油被吸附在活性炭上,经过滤除去
3.苯甲醛和丙酸酐在无水醋酸钾存在下相互作用得到什么产物?写出反应式?
五、蔗糖水解
注意事项
1.注意保护钠光灯,测到30 min 后,每次测量间隔时应将钠光灯熄灭,下次测量前10 min 再打开钠光灯。
2.在测量蔗糖水解速率前,应熟练的使用旋光仪,以保证在测量时能正确准确的读数。
3.旋光管管盖旋紧至不漏水即可,太紧容易损坏旋光管。
4.旋光管管中不能有气泡存在。
5.反应速度与温度有关,因此在整个测量过程中应保持温度的恒定。
6.实验完毕,一定要将旋光管清洗干净,以免酸对旋光管的腐蚀。
思考题
1、实验中,用蒸馏水来校正旋光仪的零点,试问在蔗糖水解反应过程中所测的旋光度t a ,是否必须要进行零点校正?
答:因为结果计算无须用到绝对量,只要知道(αt-α∞)的相对量就可以了,所以不强求要进行零点校正
2. 配置蔗糖溶液时称量不够准确,对测量结果是否有影响?
答:酸在这里起催化剂的作用,其浓度对速率常数有影响;但蔗糖溶液的浓度对速率常数无影响。若是测定活化能,则盐酸溶液和蔗糖溶液的浓度变化对其无影响。
3. 在混合蔗糖溶液和盐酸溶液时,是将盐酸加到蔗糖溶液里去,可否将蔗糖溶液加到溶液中去?为什么?
答:不行。因为将蔗糖溶液加到盐酸溶液中去,酸度很大,蔗糖水解很快,浓度变化迅速,来不及通过旋光度来测定其浓度,误差很大。
4.在测量蔗糖盐酸水溶液时刻t 对应的旋光度t a
时,能否像测纯水的旋光度那样,重复测三次后,取平均值?
答:不能,水解仍在继续进行,重复测三次不是t 时刻对应的旋光度。
六、钙含量
思考题
1.描述连续滴定Bi 离子、Pb 离子过程中,锥形瓶中颜色变化的情况,以及颜色变化的原因。 答:移取Bi3+和Pb2+混合液于锥形瓶中,滴加2滴二甲酚橙XO ,溶液变为紫
红色,用EDTA 标准溶液进行滴定,当溶液由紫红色变为亮黄色时,即达到Bi3+的
滴定终点; 用六次甲基四胺调节溶液颜色至稳定的紫红色(此时溶液的PH 值为
5—6),继续用EDTA 滴定,当颜色又由紫红色变为亮黄色时,即为Pb2+的滴定终点
2. 为什么不用NaOH 、NaAc 或者NH3·H2O ,而用六亚甲基四胺调节pH 到5~6
答:测定金属离子Pb2+的适宜的滴定酸度pH=5~6,按照缓冲溶液的选择原则选择:所需要控制的溶液的酸度应该在pKa ± 1范围内,NaOH 、NH3·H2O 不符合要求,单从pKa 分析可