2012物化实验竞赛辅导题(5)

2019-03-10 15:23

题号 选项 1 B 2 A 3 D 4 D 5 C 6 A 7 C 8 C 9 C 10 D 1. 对二级反应特点的描述,下列哪一点不正确( )。 (A)以1/c对时间t作图可得一直线,其斜率为k (B)半衰期与起始浓度成正比 (C)速率系数的量纲为:浓度-1·时间-1 (D)反应速率随时间逐渐减小 2. 乙酸乙酯的皂化反应为:

CH3COOC2H5 + OH- → CH3COO- + + C2H5OH 在反应进行过程中体系的电导( )。

(A)逐渐减小 (B)逐渐增加 (C)先增加后减小 (D)先减小后增加

3. 乙酸乙酯皂化反应适合于电导法测量,并在满足诸多条件下得到如下关系:

下列哪一点与此式推导条件无关( )。

(A)乙酸乙酯和碱的起始浓度相同 (B)忽略乙酸乙酯和乙醇对电导的贡献 (C)反应体系的电解质全部电离 (D)反应过程中电导有较大的变化

4. 在乙酸乙酯皂化反应速率系数测定的实验中,反应是将0.02mol·L-1的乙酸乙酯溶液和0.02 mol·L-1的氢氧化钠溶液混合后在恒温状态下进行的。下面哪一种说法不正确( )。

(A)反应起始时刻的电导G0即是0.01 mol·L-1氢氧化钠溶液的电导。 (B)反应结束后的电导G∞即是0.01 mol·L-1醋酸钠溶液的电导。

(C)反应时刻的电导Gt是溶液中Na+、OH-和CH3COO-对电导贡献之和。 (D)只有测定出G0、Gt和G∞,才能求得反应速率系数。

5. 在乙酸乙酯皂化反应实验中,获得G∞有以下四种方法:①测定反应结束后溶液的电导;②测定0.01

醋酸钠溶液的电导;③将反应液在60℃水浴恒温30分钟后,测定溶液的电导;

④以Gt对(G0-Gt)/t作图所得直线之截距求得。以上四种说法正确的是( )。

(A)①和② (B)①和③ (C)②和④ (D)③和④

6. 在乙酸乙酯皂化反应实验中,若测得25℃时的反应速率系数k1=6.27L·mol-1·min-1;35℃时的反应速率系数k2=12.49L·mol-1·min-1。则反应的活化能为( )kJ·mol-1

(A)52.7 (B)41.2 (C)60.8 (D)73.9

7. 电导法研究乙酸乙酯皂化反应是基于电导G与浓度 c有如下关系:G=Kc。对于式中比例系数K的描述,不正确的说法是( )。

(A)K在无限稀释溶液中为一常数 (B)K与电解质的本性有关

(C)K与电解质的浓度无关 (D)K值的大小反映了电解质导电能力的强弱

8. 在乙酸乙酯皂化反应实验中,需分别测定298K和308K两组数据,对于此两组数据的比较,下列正确的关系是( )。

(A)斜率m(298K)<斜率m(308K) (B)k(298K)>k(308K)

(C)t1/2(298K)> t1/2((308K) (D)同一时刻:Gt(298K)< Gt(308K) 9. 关于电导仪的使用,下面哪一点叙述不正确( )。

(A)需调节―温度补偿‖,使其指示值与待测液温度相同。 (B)需调节―常数校正‖,使仪器显示出电导池系数的数值 (C)要经常用滤纸擦拭电导电极的铂黑

(D)测量结果后用蒸馏水冲洗,并浸泡在蒸馏水中

10. 在乙酸乙酯皂化反应实验中,为了得到准确的反应速率系数k,必须保证各实验点均处于同一直线上,影响这种线性关系的因素很多,但不包括( )。

(A)氢氧化钠溶液和乙酸乙酯溶液的起始浓度相等 (B)G0的测量 (C)整个实验过程保持恒温 (D)G∞的测量

二、思考题

1. 为什么实验用NaOH和乙酸乙酯应新鲜配制?

答: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。

2. 为何本实验要在恒温条件下进行,而且CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前还要预先恒温?混合时能否将乙酸乙酯溶液倒入NaOH溶液中一半时开始计时?

答:(1)因为温度对电导有影响。(2)不能,应刚混合完开始计时。

3. 被测溶液的电导率是哪些离子的贡献?反应进程中溶液的电导率为何发生减少?

答:参与导电的离子有Na+、OH-、和CH3COO-。Na+在反应前后浓度不变,OH-的迁移率比CH3COO-的迁移率大得多。随着时间的增加,OH-不断减少,CH3COO-不断增加,所以,体系的电导率值不断下降。

4. 为什么要使两种反应物的浓度相等? 答:为了使二级反应的数学公式简化。

5. 为什么要用稀的乙酸乙酯与NaOH 溶液作本实验?

答:若反应溶液过浓,可能导致局部反应过快,导致反应程度不均匀,影响实验真实结果。 6. 各溶液在恒温及操作中为什么要盖好?

答:因为本实验要测定溶液的电导率,对溶液浓度的要求特别高。若在恒温及操作过程中不盖好,则会因为溶液及溶剂的挥发或杂质的进入而造成溶液浓度的巨变而严重影响实验的结果,因此必须盖好装溶液的容器。

三、注意事项

1. 本实验所用的蒸馏水需事先煮沸,待冷却后使用,以免溶有的CO2致使NaOH溶液浓度发生变化。

2. 配好的NaOH溶液需装配碱石灰吸收管,以防空气中的CO2进入瓶中改变溶液浓度。 3. 测定298.2K、308.2K的κ0时,溶液均需临时配制。 4. 所用NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浓度必须相等。

5. CH3COOC2H5溶液须使用时临时配制,因该稀溶液会缓慢水解影响CH3COOC2H5的浓度,且

水解产物(CH3COOH)又会部分消耗NaOH。在配制溶液时,因CH3COOC2H5易挥发,称量时可预先在称量瓶中放入少量已煮沸过的蒸馏水,且动作要迅速。

6. 为使NaOH溶液与CH3COOC2H5溶液确保混合均匀,需使该两溶液在叉形管中多次来回往复。

7. 不可用纸拭擦电导电极上的铂黑。

8. 乙酸乙酯皂化反应系吸热反应,混合后体系温度降低,所以在混合后的起始几分钟内所测溶液的电导率偏低,因此最好在反应4min~6min后开始,否则,由?t?抛物线,而不是直线。

?0-?tt作图得到的是一

实验十一 电动势的测定及其应用

一、选择题

题号 选项 1 A 2 D 3 B 4 D 5 B 6 C 7 C 8 C 9 A 10 A 1. 按着电极电势的定义,电极电势是( )与待测电极组成原电池的电动势。 (A)标准氢电极 (B)甘汞电极 (C)锌电极 (D)铜电极 2. 按着电化学可逆电池理论,下列各关系式中不正确的是( )。 (A)E?E????E??? (B)EZn2?RTa?Zn?/Zn??ln 2Fa?Zn?2?RTa?Cu?/Cu??ln 2Fa?Cu??2?/Zn??E??Zn2?/Cu??E(C)ECu?2???Cu2?2?aCuaZn????RT?(D)E?E? ln2Fa?Zn?a?Cu2??3. 测量电池电动势时,采用对消法的目的是( )。

(A)使回路的电阻接近于零 (B)使通过待测电池的电流接近于零 (C)使通过工作电池的电流接近于零 (D)使回路电压接近于零 4. 对消法测量电池电动势具有许多特点,但不包括( )。 (A)完全对消时无电流通过被测电池 (B)不需要测量线路中的电流强度

(C)测量精度只依赖于标准电池电动势和滑线电阻的精度 (D)可以降低电池中液体的接界电势

5. 用对消法测定原电池电动势的实验中,若发现检流计始终偏向一边,则可能的原因是( )。 (A)被测电池温度不均匀 (B)被测电池的两极接反了 (C)标准电池电动势不够精确 (D)检流计灵敏度差 6. 在应用对消法测定电池电动势的实验中,通常必须用到( )

(A)标准氢电极 (B)甘汞电极 (C)标准电池 (D)铜锌电池 7. 实验室测定由电极Ag | Ag NO3(aq)及Ag, AgCl | KCl(aq)组成的电池的电动势时,下列哪一项是不能采用的( )。

(A)电位差计 (B)标准电池 (C)饱和KCl盐桥 (D)直流检流计 8. 下图是对消法测量电动势的原理,由此图判断下列各式中不正确的是()

(A)EN?IRAC (B)Ex?IRAC (C)Ex?ENRAC/RAC (D)

RAC/RAC?ACAC/

9. 在电极制备及电池电动势测量的实验中,下列说法不正确的是()。 (A)制备铜电极时,需要进行电镀,电镀时以该电极作阳极 (B)制备锌电极时,需要进行汞齐化处理

(C)使用饱和甘汞电极时,应将上下两橡皮塞取下,电极内的溶液中一定要保持有KCl晶体存在

(D)测量铜锌电池的电动势时,要用盐桥降低液接电势

10.在电池电动势测量实验中,测得如下两个电池的电动势分别为:铜与甘汞:0.1485V;锌与甘汞:0.9513V。已知甘汞电极的电极电势为:0.2415V。则铜电极和锌电极的电极电势分别为( )。

(A)0.3900V, -0.7098V (B)0.3900V, 0.7098V (C)0.093V, -0.7098V (D)0.093V, 0.7098V

二、思考题

1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势? 答:对消法就是用一个与原电池反向的外加电压,与电池电压相抗,使的回路中的电流趋近于零,只有这样才能使得测出来的电压为电动势。电动势指的就是当回路中电流为零时电池两端的电压,因而必须想办法使回路中电流为零。伏特表测定电池电动势的时候,回路中的电流不为零,测出的电池两端的电压比实际的电动势要小,因此用伏特表不能准确测定电池电动势。

2. 参比电极应具备什么条件?它有什么功用? 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥?

答:参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极,它在测量中可作标准电极使用,在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。

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。作盐桥的电解质,应该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。

3. 电动势的测量方法属于平衡测量,在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。为此,

应注意些什么?

答:应注意电池回路接通之前,应该让电池稳定一段时间,让离子交换达到一个相对的平衡状态;还应该在接通回路之前先估算电池电动势,然后将电位差计旋钮设定未电池电动势的估算值,避免测量时回路中有较大电流。

4. 对照理论值和实验测得值,分析误差产生的原因。

答:原电池电动势测定结果的误差来源有很多:标准电池工作时间过长,长时间有电流通过,标准电动势偏离;盐桥受污染;饱和甘汞电极电势不稳定;未能将电位差计旋钮设定在待测电池电动势应有的大体位置,使待测电池中有电流通过等等。

5. 在精确的实验中,需要在原电池中通入氮气,它的作用是什么? 答:为了除去溶液中的氧气,以避免氧气参与电极反应,腐蚀电极等。 6. 若用氢电极作为参比电极做成电池

Ag︱AgNO3(0.1mol/L)‖H+(1mol/L)︱H2,Pt

来测银电极的电极电势,在实验会出现什么现象,为什么?

答:所测电动势为无穷。正极是电势的为零的标准电极,负极电势约为0.79V,电极接反电动势则为负值,但由于测不出反应电动势,故给出结果为无穷。

7. 影响实验测量准确度的因素有哪些?

答:电极制备的好坏,溶液的浓度变化,电位差计的准确度,盐桥对液接电势的消除程度等。 8. 在精确的实验中,需要在原电池中通入氮气,它的作用是什么? 答:为了除去溶液中的氧气,以避免氧气参与电极反应,腐蚀电极等。 9. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用? 答:电位差计:利用补偿法测定被测电极电动势;

标准电池:提供稳定的已知数值的电动势EN,以此电动势来计算未知电池电动势。 检流计:指示通过电路的电流是否为零;

工作电池:为整个电路提供电源,其值不应小于标准电池或待测电池的值。

三、注意事项

1. 测量前可根据电化学基本知识,初步估算一下被测电池的电动势大小,以便在测量时能迅速找到平衡点,这样可避免电极极化。

2. 制备锌电极要锌汞齐化,成为Zn(Hg),而不用锌棒.

3. 制备铜电极要求铜电极基材表面平整情节,电镀时电流密度不宜过大。电镀后电极不宜长期在空气中暴露。

4. 在测定电动势的过程中,应经常校核工作电流。

5. 若检流计受到的电流冲击较大时,应迅速按下“短路”按钮。

6. 调节工作电流,应从“粗”到“细”,最后再调“微调”。按下按键的时间要短。 7. 标准电池不能倒置。

8. 测量回路中不能有断路和正、负极接反等现象发生。

实验十二 电导率的测定及其应用


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