实验九旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数思考题答案

实验九旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数思考题答案

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？

???C6H12O6?C6H12H6答案：C12H22O11?H2O????H??准一级反应

蔗糖 葡萄糖 果糖2、WZZ-2S数字式旋光仪的使用分为哪几步？5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起部分。 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？4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）αt的测定（2）α∞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、

?t的测量时间是否正好为5， 10，…60分钟? 蔗糖水解过程中体系的旋光度增大还是

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。 8、加入蔗糖中的蒸馏水的量有无限制？为什么？

答案：有,不能加太多,因要移到25ml容量瓶。 9、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30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10、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。 11、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?

答案：主要是因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂，这样就消除了溶剂时实验结果的影响。

故用纯蒸馏水作零点校正。且蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零。

12、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。

13、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。

14、在测定α∞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：α∞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。

15、蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？

答案：对指定的反应， 速率常数和反应温度、催化剂有关。

16、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：（1）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。 （2）若不进行零点校正，则各个时间所的的溶液的旋光度存在偏差，若不校正会使测

量值的精确度变差，甚至产生较大的误差。 本实验数据处理时，用旋光度的差值进行作图和计算，以

ln(?t???)对t作图，故若

不进行零点较正，只是α值不准确，但并不影响其差值，对k的结果无影响。

17、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。

18、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）。

19、为什么配蔗糖溶液可以用粗天平称量？

答案：本实验通过测at来求得k, k与反应物浓度无关，不同at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。 20、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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