凝固点降低法测定摩尔质量思考题

凝固点降低法测定摩尔质量预习思考题汇总

1、为了提高实验的准确度是否可用增加溶质浓度的方法增加值?

答案：不可以，溶质加的太多，不是稀溶液，就不能符合凝固点降低公式了。 2、冰浴温度过高或过低有什么不好?

答案：过高会导致冷却太慢，过低则测不出正确的凝固点。 3、搅拌速度过快和过慢对实验有何影响？

答案：在温度逐渐降低过程中，搅拌过快，不易过冷，搅拌过慢，体系温度不均匀。温度回升时，搅拌过快，回升最高点因搅拌热而偏听偏高；过慢，溶液凝固点测量值偏低。所以搅拌的作用一是使体系温度均匀，二是供热（尤其是刮擦器壁），促进固体新相的形成。 4、根据什么原则考虑加入溶质的量，太多或太少会有何影响？

答案：根据稀溶液依数性，溶质加入量要少，而对于称量相对精密度来说，溶质又不能太少。

5、凝固点降低法测定摩尔质量使用范围内如何? 答案：：稀溶液

6、凝固点下降是根据什么相平衡体系和哪一类相线?

答案：二组分低共熔体系中的凝固点降低曲线，也称对某一物质饱和的析晶线 7、为什么要用空气套管，不用它对实验结果有何影响？

答案：减缓降温速率，防止过准予发生。

8、若溶质在溶液中有离解现象，对摩尔质量的测定值有何影响？

答案：因为凝固点下降多少直接影响，直接反映了溶液中溶质的质点数，所以当有离解时质点数增加，?Tf变大，而从公式MB?9、为什么要初测物质的凝固点?

答案：防止过冷出现，节省时间

10、为什么会产生过冷现象?如何控制过冷程度?

答案：由于新相难以生成，加入晶种或控制搅拌速度 11、测定溶液的凝固点时必须减少过冷现象吗？

答案：若过冷严重，温度回升的最高温度不是原尝试溶液的凝固点,测得的凝固点偏低。 12、测定凝固点时，纯溶剂温度回升后有一恒定阶段，而溶液没有，为什么？

答案：由于随着固态纯溶剂从溶液中的不断析出，剩余溶液的浓度逐渐增大，因而剩余溶液与溶剂固相的平衡温度也在逐渐下降，在步冷曲线上得不到温度不变的水平段，只出现折点.

13、选做溶剂时，

Kf?mB?Tf?mA可看出，MB会偏小。

Kf大的灵敏度高还是

Kf小的灵敏度高?答案：大的

14、测定溶液凝固点时，过冷温度不能超过多少度? 答案： 0.5，最好是0.2， 15、溶剂和溶质的纯度与实验结果有关吗？答案：有 16、如不用外推法求凝固点，一般

?Tf会偏大还是偏小？答案：大

17、一般冰浴温度要求不低于溶液凝固点几度为宜？答案：2-3℃ 18、测定溶液的凝固点时析出固体较少，测得的凝固点准确吗？

答案：准确，因为溶液的凝固点随着溶剂的析出而不断下降。析出的固体少测MB越准确。 19、若溶质在溶液中有缔合现象，对摩尔质量的测定值有何影响？

答案：因为凝固点下降多少直接影响，直接反映了溶液中溶质的质点数，所以当有缔合时时质点数减少，?Tf变小，而从公式MB?Kf?mB?Tf?mA可看出，MB会偏大。

20、测定溶液的凝固点时析出固体较多，测得的凝固点准确吗？

答案：不准确，因为溶液的凝固点答：随着溶剂的析出而不断下降。析出的固体多会使凝固点下降的多，?Tf变大，所测MB会偏小。

实验七十三 凝固点降低法测定摩尔质量

一、预习提问

1、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。

2、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、首先要能很好的溶解溶质，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不适用，一般只适用于强电解质稀溶液。其次凝固点不应太高或太低，应在常温下易达到。

3、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ΔT值？为什么？

答、不行。浓度太大，会使溶液太快凝固，浓度太小，会使溶液的凝固点降低不明显，测量误差会增大。

4、实验中，为什么要使用空气夹套？过冷太甚对结果有何影响？如何控制过冷程度？

答、防止温度下降过快，使结晶过程易于观察。过冷太甚影响实验准确性，造成误差。加入晶种或控制搅拌速度。 5、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、使溶液的浓度造成误差，导致测量结果不准确。 6、为什么纯溶剂和稀溶液的的凝固曲线不同？

答、纯溶剂凝固时组成不变，所以凝固时的温度也不变，直到所有液体都凝固时温度才会继续下降，所以纯溶剂的冷却曲线上有个平台。而稀溶液在冷却凝固时，液态的浓度会发生变化，在凝固的过程中温度也会下降，所以稀溶液的冷却曲线没有平台，而是一个向下的斜坡。

二、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： Δ =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ΔT，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 /ΔＴfWA(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ΔTf，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ΔT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3—5。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、加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低0.5℃左右。加入太多，会使溶液太快凝固，加入太少，会使溶液的凝固点降低不明显，测量误差会增大。

（6）当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化或形成配合物时，测定的结果有何

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