测定溶液的凝固点时,为什么大试管一定要干燥

Question

测定溶液的凝固点时,为什么大试管一定要干燥

Answer 1

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
Δ
T
,若称取一定量的溶质
WB(g)
和溶剂
W
A(g)
,配成稀溶液,则此溶液的质量摩尔浓度
mB
为
:
mB=1000WB/MBW
A,
式中,
MB
为溶质的分子量.代入上式,则
:
MB = 1000KfWB /
Δ
T
fWA(g/mol)
因此,只要取得一定量的溶质（
WB
）和溶剂（
W
A
）配成一稀溶液,分别测纯溶剂和稀溶
液的凝固点,
求得
Δ
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
Δ
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.

1
3
、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.

1
7
、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.