凝固點實驗裝置

1. 凝固點降低法測摩爾質量拜託各位了 3Q

凝固點降低法測摩爾質量 一、目的要求 1. 用凝固點降低法測定萘的摩爾質量。 2. 通過實驗掌握凝固點降低法測定摩爾質量的原理， 加深對稀溶液依數性質的理解。 二、原理 稀溶液具有依數性，凝固點降低是依數性的一種表現。 稀溶液的凝固點降低與溶液成分關系的公式為： 式中，△Tf為凝固點降低值；Tf*為純溶劑A的凝固點；△ fHm(A)為純溶劑A的摩爾凝固熱； XB為溶液中溶質的摩爾分數；MA是溶劑A的摩爾質量； bB是溶質的質量摩爾濃度， 是指每1千克溶劑中所含溶質的摩爾數，單位為mol·kg-1； Kf稱質量摩爾凝固點降低常數，其數值只與溶劑的性質有關， 單位為K·kg·mol-1，下表給出部分溶劑的常數值： 溶劑 水 醋酸 苯 環己烷 環己醇 純溶劑凝固點Tf* /K 273.15 289.75 278.65 279.65 297.05 凝固點降低常數Kf /K·Kg·mol-1 1.86 3.90 5.12 20.2 39.3 若已知某種溶劑的凝固點降低常數Kf ，並測得該溶液的凝固點降低值 ，以及溶劑和溶質的質量WA，WB， 就可以由上式推得如下的計算溶質B的摩爾質量的式子： MB=KfWB/△TfWA (2) 純溶劑的凝固點是其液－固共存的平衡溫度。將純溶劑逐步冷卻時， 在未凝固之前溫度將隨時間均勻下降， 開始凝固後由於放出凝固熱而補償了熱損失，體系將保持液－ 固兩相共存的平衡溫度不變，直到全部凝固，再繼續均勻下降（ 見圖4－1a）。但在實際過程中經常發生過冷現象，其冷卻曲線（ 如圖4－1b）所示。對溶液來說除溫度外，尚有溶液的濃度問題。 與凝固點相應的溶液濃度，應該是平衡濃度，當有溶劑凝固析出時， 剩下溶液的濃度逐漸增大，因而溶液的凝固點也逐漸下降（見圖4－ 1c），考慮到溶劑較多，通過控制過冷程度，使析出的晶體很少， 就可以以過冷回升的溫度作凝固點，用起始濃度代替平衡濃度， 一般不會產生大的誤差。（見圖4－1d）。如果過冷太甚， 凝固的溶劑過多，溶液的濃度變化過大，則出現圖4－1e的情況， 這樣就會使凝固點的測定結果偏低，但可採用外推法進行校正， 如圖4－1（f）。 圖4-1 冷卻曲線圖 圖4-2 凝固點降低實驗裝置圖 三、儀器和試劑 凝固點測定裝置和數顯貝克曼溫度計各一套（見圖1－1）； 純萘丸；環己烷（分析純）；硫酸紙兩片，25ml移液管一支， 碎冰或顆粒冰。 四、實驗步驟 1．按圖4－2將凝固點測定裝置安裝、擺放好， 並插好數顯貝克曼溫度計的感溫探頭， 注意插入的深度要留有一點餘地，以免將玻璃管捅破。 2．調節冰浴的溫度為3.5℃左右。一般來講，冬天宜水多於冰， 夏天宜冰、水各半，至於具體多少，要視當時的室內氣溫進行調節。 3．測定純溶劑的凝固點。抽出數顯貝克曼溫度計的感溫探頭（ 留心記下插入的深度記號）， 用移液管取25ml環己烷加入口徑小些的內凝固管中（ 在它的外圍已套有一個空氣套管）， 將裝有內管的外管直接浸入冰浴中，插回貝克曼溫度計的感溫探頭。 開啟攪拌按鈕、開啟貝克曼溫度計的電源和讀數按鈕，降溫、 控製冷卻速度，選擇恰當的時刻開始計時讀數（如有條件， 可兩組使用一台電腦和顯示器， 用該實驗配套的軟體進行機器自動讀數和生成圖形）， 不要停止攪拌。若溫度不再下降，反而略有回升， 說明此時晶體已開始析出，直到溫度升至最高恆定一會兒時間， 記下最低時的溫度和恆定溫度。 用手溫熱凝固管，使環己烷晶體全部熔化，重新置凝固管於冰浴中， 如上法操作重復進行三次。如果在測量過程中過冷現象比較嚴重， 可加入少量環己烷的晶種，促使其晶體析出，溫度回升（ 也可採用留晶種的方法，即在晶體熔化時， 留一點晶體在管壁上不讓其全部熔化， 待體系冷至粗測的最低溫度時，再將其撥下）。 4．用分析天平和指定的硫酸紙准確稱量萘丸片（約0.2g）， 投入凝固管內，用玻璃棒搗碎、攪拌，使其溶解，注意： 不要將萘隨便灑落、遺棄在檯面和地上（升華熏人！）。 同上法測該溶液的凝固點，重復測定三次。 五、實驗注意事項 注意控制過冷過程和攪拌速度； 注意冰水混合物不要積累得太多而從上面溢出； 高溫、高濕季節不宜做此實驗，因為水蒸氣易進入體系中， 造成測量結果偏低；不要使環己烷在管壁結成塊狀晶體。 較簡便的方法是將外套管從冰浴中交替地(速度較快)取出和浸入。 六、數據處理 1．用ρt／(g.cm-3)＝0.7971－0.8879× 10-3t／℃計算室溫t時環己烷的密度， 然後算出所取的環己烷的質量WA。 2．由測定的純溶劑、溶液凝固點Tf*、Tf ，計算萘的摩爾質量。 【實驗測定擴展】 Kf值和MB值的測定：配置一系列不同bB的稀溶液， 測定一系列△Tf 值，代入(1)或(2)式，計算出一系列Kf，然後作Kf- bB圖。外推至bB=0的那個縱坐標就是准確的Kf值。反過來， 若已知Kf，則測定了△Tf就可求出溶質的摩爾質量。 也可由四個以上的實測值△Tf算出MB， 然後再作MB對bB的圖，外推至 bB= 0的那個縱坐標就為 的准確值。還可配製一系列不同濃度CB的稀溶液（CB 的單位為 kg·m-3）, 測定該稀溶液的透滲壓∏（適當測定高分子化合物的平均摩爾質量） ，用∏/CB對CB作圖得一直線，將直線外推到CB= 0的那個縱坐標就是 。 沸點升高常數Kb的測定類同Kf的測定。

2. 物理實驗小組用如圖所示的裝置探究「水的沸騰」實驗：測溫物質凝固點/℃沸點/℃水銀-39357酒精-11778（1

（1）在標准大氣壓下，沸水的溫度是100℃，酒精的沸內點是78℃，水銀的沸點是357℃，水銀的沸點高於容沸水的溫度，所以測沸水的溫度要選水銀溫度計．
（2）甲圖氣泡上升時越來越大，是因為水沸騰時，整個容器中水溫相同，水內部不停的汽化，產生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大．
乙圖氣泡上升時越來越小，是因為水沸騰之前，水下層的溫度高於上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小．
（3）給水開始加熱到水沸騰需要的時間比較長，可能是水太多，可能是水的初溫太低；當水質量適量，水的初溫不低時，可能是火力太小．所以要減少從開始加熱到沸騰所用的時間，可以減少水的質量，提高水的初溫度或換用火力更大的酒精燈等．
故答案為：（1）水銀；（2）甲；（3）減少水的質量（使用初溫較高的水等）．

3. 溫度計的構造像我們以前用過的哪個實驗裝置

溫度計的構造，是像我們以前用過的量筒。

溫度計是可以准確地判斷和測量溫度的工具，分為指針溫度計和 數字溫度計。根據使用目的的區別，已設計製造出多種溫度計。

玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由於測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優點是結構簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制。且不能遠傳，易碎。

用水銀製造溫度計時，取一根玻璃管，把玻璃泡全部浸入標准大氣壓下的沸水中，在凸液面的最高處，寫上數字212，然後把玻璃泡全部浸入氯化銨與冰水的混合液體里，在凸液面的最高處，寫上數字0。

0和212度之間分為212等分，每一等分為一度，這就是英語國家用的「華氏溫標」，單位為華氏度。華氏度是一個完整的單位，不能分開。

因為水銀在零下38華氏度2時就要凝結成固體，所以不能用它來測量很低的溫度，這種情況下，可以使用酒精溫度計，因為酒精的凝固點是零下173華氏度2。為了便於讀數，常把酒精染成紅色或藍色。但是酒精在176華氏度就要沸騰，所以不能用來測量高於176華氏度的溫度。實驗室製取乙烯用的溫度計必須是汞溫度計，溫度計的汞球必須插在乙醇和濃硫酸的混合液體里。

灑落出來的汞必須立即用滴管、毛刷收集起來

數字體溫計顯示屏信息說明

，並用水覆蓋（最好用甘油），然後在污染處撒上硫磺粉，無液體後（一般約一周時間）方可清掃。

1．使用前應進行校驗（可以採用標准液溫多支比較法進行校驗或採用精度更高級的溫度計校驗）。

2．不允許使用溫度超過該種溫度計的最大刻度值的測量值。

3．溫度計有熱慣性，應在溫度計達到穩定狀態後讀數。讀數時應在溫度凸形彎月面的最高切線方向讀取，目光直視。

4.切不可用作攪拌棒。

5．水銀溫度計應與被測工質流動方向相垂直或呈傾斜狀。

6．水銀溫度計常常發生水銀柱斷裂的情況，消除方法有：

①冷修法：將溫度計的測溫包插入乾冰和酒精混合液中（溫度不得超過-38℃）進行冷縮，使毛細管中的水銀全部收縮到測溫包中為止。

②熱修法：將溫度計緩慢插溫度略高於測量上限的恆溫槽中，使水銀斷裂部分與整個水銀柱連接起來，再緩慢取出溫度計，在空氣中逐漸冷至室溫。

希望我能幫助你解疑釋惑。

4. （2014泉州模擬）如圖所示為「探究水沸騰時溫度變化的特點」的實驗裝置．表一 測溫物質 凝固點/

（1）液體溫度計抄是利用液體熱脹冷縮的性質製成的．
被測水的溫度大約88～98℃之間，這個溫度都高於水銀和酒精的凝固點，但是高於酒精的沸點，用酒精溫度計測量此溫度時，酒精已經汽化成蒸氣，不能完成測量．這個溫度低於水銀的沸點，可以利用水銀熱脹冷縮的性質進行工作．所以溫度計的測溫物質選擇水銀．
（2）倒入熱水時，熱的水蒸氣遇冷的溫度計壁液化成小水珠，沾在溫度計壁上，造成很難看清示數．
（3）由表格數據知，水在第6min開始，水不斷吸收熱量，溫度保持98℃不變，所以此時水的沸點是98℃；
水吸收的熱量為Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×10℃=8.4×10³J．
（4）實驗中發現水沸騰前加熱時間過長，為了縮短加熱時間，可以提高水的初溫或減少水的質量．
故答案為：（1）水銀；
（2）水蒸氣在溫度較低的溫度計表面液化成小水珠，附著在溫度計表面；
（3）98；8.4×10³
（4）提高水的初溫．

5. 凝固點降低法測溶質摩爾質量的公式適用條件該實驗裝置中為什麼要用空氣套管

用空氣套管避免過冷現象嚴重

6. 探究晶體的熔點的裝置

（1）由表中數來據可知源，該晶體的熔點是0℃，故此晶體物質可能是冰；
（2）該物質在開始2min比最後2min升溫快，這是由於該物質在固態時的比熱容比在液態時的比熱容小造成的，因為質量相同的物質，同樣吸熱的條件下，比熱容越大，溫度變化越不明顯；
（3）實驗時，不直接將裝有晶體的試管放在酒精燈上加熱，而是放入盛有水的燒杯中加熱，這種方法稱為水浴法，這樣做的好處是可以使晶體受熱均勻．
故答案為：（1）0；冰；（2）小；（3）受熱均勻．

7. 測酒精沸點和苯甲酸熔點的實驗裝置圖，要有鐵架台b型管的詳細裝置圖

8. 探究「固體熔化時溫度變化的規律」的實驗裝置及作用

熔化規律：
晶體在熔化過程中，要不斷地吸熱，但溫度保持在熔點不變。
非晶專體在熔化屬過程中，要不斷地吸熱，且溫度不斷上升。
(晶體和非晶體的一個重要區別，就是晶體都有一定的熔化溫度，叫做熔點，非晶體沒有。晶體還有一定的凝固溫度，叫凝固點，而且同一種物質的凝固點跟它的熔點相同。)
海波、冰、石英、水晶、食鹽、明礬、萘、各種金屬都是晶體。
松香、玻璃、蜂蠟、瀝青都是非晶體。

裝置很簡單啊：酒精燈，鐵架台，加熱皿，溫度計就差不多了。

9. 在熔點的測定中實驗常量法用什麼裝置使用該裝置有什麼優點

在熔復點的測定中實驗常量法用制什麼裝置使用該裝置有什麼優點
用橡皮圈綁到一起.將此裝置插到b型管中,b型管中...常量法測沸點就是簡單蒸餾。實驗關鍵之處在於溫度計...使用的裝置有電爐、石棉網、蒸餾頭、溫度計

10. 如圖所示，是探究固體熔化過程的規侓的實驗裝置，圖像中DE段是

如果該固體是晶體，按照正常順序
A點表示開始加熱
AB段表示熔化前，加熱，物體吸回熱，溫度升高，但狀態保答持固態不變。
B點表示開始熔化瞬間，溫度達到熔點，但物體狀態全部為固態。
BC段表示熔化過程，物體吸熱，但溫度保持不變（該溫度稱為熔點），而物體狀態主要處於固液共存。
C點表示熔化結束瞬間，溫度仍為熔點，但物體狀態全部為液態。
CD段表示熔化後，物體吸熱，溫度上升，但狀態保持液態不變。
D點表示加熱結束。
DE段表示凝固前，物體放熱，溫度下降，但狀態保持液態不變。
E點表示開始凝固瞬間，溫度達到凝固點（等於熔點），但物體狀態全部為液態。
EF段表示凝固過程，物體放熱，但溫度保持不變（該溫度稱為凝固點），而物體狀態主要處於固液共存。
F點表示凝固結束瞬間，溫度仍等於凝固點，但物體狀態全部為固態。
FG段表示凝固後，物體放熱，溫度下降，但狀態保持固態不變。
G點表示物體溫度回到室溫。