凝固点降低法测摩尔质量思考题汇总.doc

思考题：1、简述凝固点降低法测定摩尔质量的基本原理答：化合物的分子量是一个重要的物理化学参数。用凝固点降低法测定物质的分子量是一种简单而又比较准确的方法。稀溶液有依数性，凝固点降低是依数性的一种表现。稀溶液的凝固点降低（对析出物是纯溶剂的体系）与溶液中物质的摩尔分数的关系式为：=Tf*-Tf=KfmB,式中，Tf*为纯溶剂的凝固点，Tf为溶液的凝固点，mB为溶液中溶质B的质量摩尔浓度，为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，它的数值仅与溶剂的性质有关。已知某溶剂的凝固点降低常数Kf并测得溶液的凝固点降低值T，若称取一定量的溶质WB(g)和溶剂WA(g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度mB为:mB=1000WB/MBWA,式中，MB为溶质的分子量。代入上式，则:MB=1000KfWB/fWA(g/mol)因此，只要取得一定量的溶质（WB）和溶剂（WA）配成一稀溶液，分别测纯溶剂和稀溶液的凝固点，求得Tf，再查得溶剂得凝固点降低常数，代入上式即可求得溶质的摩尔质量。2、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，当溶质在溶液中有离解，缔合和生成络合物的情况下，对摩尔质量的测定值各有什么影响？答：用过冷法测分子质量靠的是依数性。即依靠溶质在溶液中粒子的数目。注意，依靠的是粒子的数目而不是分子的数目。如果发生缔合或解离，自然是导致所测得的粒子所并不等同于分子数，那测出来的相对分子质量自然有偏差。解离使粒子数增多，表观上是分子数增加，于是测得的分子量变小。缔合和生成络合物使粒子数减少，于是测得的分子量比实际的要大。3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何？答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量。太多就不是稀溶液，太少凝固点下降值太小，误差大。4、凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液？答：凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液和强电解质稀溶液。其次凝固点不应太高或太低，应在常温下易达到。如：水、苯、环己烷等。当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时，所以在电解溶液中不适用上式计算，5、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么会产生过冷现象？过冷太甚对结果有何影响？如何控制过冷程度？答：过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象，原因一般是由于降温过快或溶液中较干净，没有杂质晶核放置过冷首先要放慢降温速度，一定要非常缓慢，然后再适当搅拌或加晶种，不过你测凝固点应该用不上晶种，只需要慢慢降温就行了，会有晶体析出的。6、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为了提高实验的准确度，是否可用增加溶液浓度的办法来增加T值？为什么？答：不可以；实验中，由于溶剂析出后，剩余浓度变大，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，严格做法应作冷却曲线，但由于冷却曲线不易测出，而真正的平衡浓度又难以直接测定，所以实验总是用稀溶液，并控制条件使其晶体不易析出，并用起始浓度代替平衡浓度，对测定结果不会产生显著影响。因此不能用此方法提高实验的准确度。7、什么是稀溶液依数性质？稀溶液依数性质和哪些因素有关？答：非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四种性质称为稀溶液的依数性。因素：只取决于溶剂的种类、数量和溶质分子的数目。8、测定溶液凝固点时若过冷程度太大对结果有何影响？两相共存时溶液系统和纯溶剂系统的自由度各为多少？答：过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。溶剂系统的自由度为1，溶液系统的自由度为0。9、什么叫凝固点？凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液？答：凝固点是晶体物质凝固时的温度，不同晶体具有不同的凝固点。适用于非挥发性非电解质的稀溶液。不能用于电解质溶液。10、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要使用空气夹套？过冷太甚有何弊病？答：为了防止过冷太甚；过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。11、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，实验测量成败的关键是什么？答：搅拌速率的控制是做好本实验的关键，每次测定应按要求的速率搅拌，并且测溶剂与溶液凝固点的时候搅拌条件要完全一致。12、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入萘的时候，不小心将萘附着在内管壁上，对实验结果有何影响？答：若不小心将萘附着在内管壁上，则溶液中的溶剂含量将减少，导致实验结果偏大。13、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点？答：因为凝固点的确定比较困难，先测一个近似凝固点，可以再测凝固点时减小误差使误差范围小于0.006。c以内，保证测定值得精确。14、当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，测定的结果有何意义？答：当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，溶质在溶液中的表观摩尔质量将受到影响，最终导致测定结果不准确。15、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，测定环已烷和萘丸质量时，精密度要求是否相同？为什么？答：不同。在测定环已烷的质量时，质量与体积有关系，所以在量取环己烷的体积时要使用移液管；在测定萘丸质量时，精密度要求高，因为溶质用量的考虑原则是根据稀溶液依数性范围确定，太多不符合稀溶液，太少凝固点下降值不明显。16、用凝固点降低法测定摩尔质量在选择溶剂时应考虑哪些因素？答：首先溶质能在此溶液很好的溶解，不出现解离，缔和，溶剂化和形成配合物等现象，另外此溶剂的凝固点温度不宜太高或太低，应很容易达到。17、为什么纯溶剂和稀溶液的的凝固曲线不同？答：在纯溶剂的冷却曲线中，曲线中的低下部分表示发生了过冷现象，即溶剂冷至凝固点以下仍无固相析出，这是由于开始结晶出的微小晶粒的饱和蒸气压大于同温度下普通晶体的饱和蒸气压，所以往往产生过冷现象，即液体的温度要降低到凝固点以下才能析出固体，随后温度再上升到凝固点。溶液的冷却情况与此不同，当溶液冷却到凝固点时，开始析出固态纯溶剂。随着溶剂的析出而不断下降，在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。因此，在测定浓度一定的溶液的凝固点时，析出的固体越少，测得的凝固点才越准确。同时过冷程度应尽量减小，一般可采用在开始结晶时，加入少量溶剂的微小晶体作为晶种的方法，以促使晶体生成，溶液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推而得。18、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度的温度应控制在什么范围？为什么？答：寒剂温度应控制在35。C。寒剂温度对实验结果也有很大影响，过高会导致冷却太慢，过低则测不出正确的凝固点。19、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么实验所用的内套管必须洁净、干燥？答：因为的内套管是用来装纯溶剂环己烷的，如果内套管不是洁净干净的，那么测得的就不是纯溶剂的凝固点，而是参有杂质的溶液的凝固点，会导致测得的凝固点不准确。20、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，搅拌速度的控制是做好本实验的关键，在实验过程中怎样控制搅拌速度？答：凝固点的确定较为困难。献策一个近似凝固点，精确测量时，在接近近似凝固点时，降温速率要减慢，到凝固点时快速搅拌。三、书后思考题（1）什么叫凝固点？凝固点降低公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液?答、凝固点就是大气压下固液两态平衡共存的温度。凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液，由于电解质溶液中阴阳离子之间的复杂的作用力，所以该公式不适用于电解质溶液（2）为什么会产生过冷现象？如何控制过冷程度？答、过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象，原因一般是由于降温过快或溶液中较干净，没有杂质晶核。放置过冷首先要放慢降温速度，一定要慢慢慢慢慢，然后再适当搅拌或加晶种，不过你测凝固点应该用不上晶种，只需要慢慢降温就行了，会有晶体析出的。（3）为什么要使用空气夹套？过冷太甚有何弊病？答、防止温度下降过快，使结晶过程易于观察。（4）为什么要先测近似凝固点？答、因为凝固点的确定比较困难，先测一个近似凝固点，精确测量时，在接近近似凝固点时，降温速度要减慢，到凝固点时快速搅拌。（5）根据什么原则考虑加入溶质的量，太多或太少影响如何？答