实验八十二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数题目.docx
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实验八十二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数题目
实验八十二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
一、预习提问
1、简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理。
答:
乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应,其反应式为:
CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH
随着反应的进行,OH-离子浓度减低,使得溶液的电导率逐渐减少。
故用电导率法测定反应速率。
2、书上要测的是溶液的电导值,而我们测定的是溶液的电导率值,对结果有无影响?
答:
没有影响,该实验是以
对t作图,而电导池常数被约去,对
没有影响。
3、实验中,初始浓度过大或过小,对实验有何影响?
答:
初始浓度过大,离子就不能完全电离,不能以
作图。
初始浓度过小,则电导率变化太小影响准确度。
4、可否将NaOH溶液稀释一倍后测得的电导率值作为皂化反应的初始电导率?
为什么?
答:
可以,乙酸乙酯不具有明显的电导率。
5、如何测得乙酸乙酯皂化反应的活化能?
答:
测定不同温度下的反应速率常数k1,k2。
根据阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式
来计算Ea的值
计算得到。
二、书后思考题
1.反应分子数与反应级数是两个完全不同的概念,反应级数只能通过实验来确定。
试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?
2.乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应,试问在实验过程中如何处置这一影响而是使实验得到较好的结果?
答:
采用稀溶液控制反应速率,并适当搅拌。
3.如果和溶液均为浓溶液,试问能否用此方法求得K值?
为什么?
答:
不能。
因为影响因素太多,在浓的溶液中不可认为CH3COONa全部电离,该反应的逆反应不能忽略,此时不可以认为体系电导率值的减少与CH3COONa的浓度x的增加量成正比。
4.为什么两溶液混合一半是就开始计时?
答:
因为溶液要尽快混合,而且反应速率较快,电导率也下降较快,所以加入一半时,就开始计时。
5.为何本实验要在恒温条件下进行,且和溶液在混合前还要预先恒温?
答:
动力学实验,一般情况下要在恒温条件下进行,因为不同的温度的反应速率不一样,反应速率常数与温度有关,电导率的数值与温度也有关,所以要准确进行动力学测量,必须在恒温条件下进行。
预先恒温可以减少混合时温度的波动,减少实验误差,因为他们一混合反应就进行,所以先恒温,再混合,可以进少误差。
三、思考题
1.由于某些原因不知道电导池常数,假如直接测电导率是否对实验结果产生影响?
答:
没有影响,该实验是以
对t作图,而电导池常数被约去对
没有影响。
2.由于环境的影响和恒温槽的温度不易控制,对实验结果产生很多的影响,怎样排除这一因素的干扰?
答:
时刻注意恒温槽实际温度的变化,若超过所需温度则在恒温槽加稍许自来水,若低于则升一下温。
3.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?
答:
动力学实验,一般情况下要在恒温条件下进行,因为不同的温度的反应速率不一样,反应速率常数与温度有关,电导率的数值与温度也有关,所以要准确进行动力学测量,必须在恒温条件下进行。
预先恒温可以减少混合时温度的波动,减少实验误差,因为他们一混合反应就进行,所以先恒温,再混合,可以进少误差。
4.反应分子数和反应级数是两个完全不同的概念,反应级数只能通过实验来确定。
试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?
5.乙酸乙酯皂化反应为吸热反应,试问在实验过程中如何处置这一影响而使实验得到较好结果?
答:
使整个反应过程在恒温水浴进行,采用稀溶液控制反应速率,并适当搅拌。
6.如果NaOH和CH3COOC2H5溶液为浓溶液时,能否用此法求k值,为什么?
答:
不能,因为在浓的溶液中该反应的逆反应不能忽略,此时不可以认为体系电导率值的减少与CH3COONa的浓度x的增加量成正比。
7.实验过程中所用的NaOH是否要用容量瓶精确配置?
答:
0.01mol。
l-1的NaOH不需精确配制。
8.本实验已知它是一个二级反应,若书本没有给出,应该如何确定?
9.乙酸乙酯电导过程中,记录数据所隔时间是否越长越好?
为什么?
答:
不是。
刚开始电导率的变化很大,若时间太长,不易记录数据,对实验有影响。
乙酸乙酯皂化反应曲线随着时间的延长会出现偏离二级反应的现象,可能是反应的可逆性对总反应的影响逐渐变得明显,还存在盐效应,即某些中性盐的存在会降低其系数,所以皂化反应实验的时间不能过长。
10.测定Κt和Κ∞时一定要用双管电极,是否可用试管替代?
答:
可以
11.本实验需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质的落入,为什么?
答:
电导水含杂质少,对电导率的测定影响小,从而减少误差;由于空气中的CO2会溶入电导水和配制的Na0H溶液中,而使溶液浓度发生改变。
因此在实验中可用煮沸的电导水,同时可在配好的NaOH溶液瓶上装配碱石灰吸收管等方法处理。
12.所用乙酸乙酯溶液为什么要现用现配?
答:
乙酸乙酯溶液易挥发
13.简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理。
答:
乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应,其反应式为:
CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH
随着反应的进行,OH-离子浓度减低,使得溶液的电导率逐渐减少。
故用电导率法测定反应速率。
14.在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,初始浓度过大或过小,对实验有何影响?
答:
初始浓度过大,离子就不能完全电离,不能以
作图。
初始浓度过小,则电导率变化太小影响准确度。
15.在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,书上要测的是溶液的电导值,而我们测定的是溶液的电导率值,对结果有无影响?
答:
没有影响,该实验是以
对t作图,而电导池常数被约去,对
没有影响。
16.可否将NaOH溶液稀释一倍后测得的电导率值作为皂化反应的初始电导率?
为什么?
答:
可以,乙酸乙酯不具有明显的电导率
17.各溶液在恒温及操作是为什么要盖好?
18.在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,如何测得乙酸乙酯皂化反应的活化能?
答:
测定不同温度下的反应速率常数k1,k2。
根据阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式
来计算Ea的值
计算得到。
19.根据所测电导率怎样求速率常数?
答:
以
对t作图,可得一直线,由直线的斜率即可求得反应速率常数k值,
20.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
四、选择题
1.在乙酸乙酯皂化速率常数测定中,称取amg乙酸乙酯,而NaOH的浓度为c,则它加入的体积为:
(C)
A.
÷c(ml)B.
÷c×10-3(ml)
C.
÷c(ml)D.
÷c×10-3(ml)
2.用电导法可以测量下列哪种溶液的平衡电离常数?
( B)
A.CH3COONa B. CH3COOH
C.CH3CH2OH D. H2SO4(稀)
3.在电导法测定中,需用交流电源而不用直流电源,原因是:
(A)
A.防止在电极附近溶液浓度发生变化
B.能准确测定电流的平衡点
C.简化测量电阻的线路
D.保持溶液不至升温
4.测量溶液的电导时,应使用(B)
A.甘汞电极B.铂黑电极
C.银-氯化银电极D.玻璃电极
5.对乙酸乙酯皂化反应实验,下列说法不正确的是(D)
A.反应中,若OH-浓度变化不大,乙酸乙酯皂化反应可视为一级反应
B.以ln[CH3COOCH2CH3]对时间t作图,直线斜率的负值即为水解速率常数
C.温度升高,反应速率增大
D.配置反应液时,将已恒温的CH3COOCH2CH3全部放入NaOH溶液中,按下秒表开始记时
6.在乙酸乙酯皂化反应的速率常数的测定实验中,反应是将0.02mol/dm-3的NaOH溶液混合后在恒温状态下进行的。
下列说法中不正确的是(A)
A.只有同时测定出κ0、κt和κ∞,才能求得反应速率常数
B.反应结束后的电导率κ∞既是0.01mol/dm-3醋酸钠溶液的电导率
C.反应t时刻的电导率κt是溶液中Na+、OH-、CH3COO-对电导率贡献之和
D.反应起始时刻的电导率κ0既是0.01mol/dm-3NaOH溶液的电导率
7.在乙酸乙酯皂化反应实验中,其反应级数是(C)
A.零级B.一级C.二级D.三级
8.通过实验测量化学反应的速率常数,往往要测定不同时刻反应体系中的物质的浓度,有几种不同的方法,乙酸乙酯皂化反应的速率常数的测定所采用的方法是(A)
A.电导法B.旋光法C.化学滴定法D.折光率法
9.乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中,为了测定乙酸乙酯的浓度的变化,可用物理法,选用的测量仪器是(B)
A.折光仪B.电导率仪C.旋光仪D.电化学分析仪
10.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。
对于式中的比例系数K的描述,不正确的说法是(C)
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
11.关于电导仪的使用,下面哪一点叙述不正确的是(C)
A.需要调节“温度补偿”,使其指示值与待测液温度相同
B.需要调节“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.测量结束后用蒸馏水冲洗,并浸泡在蒸馏水中
12.电导法可以解决多种实际问题,在实验室或实际生产中得到广泛的应用,但下列问题中哪个却不能通过电导法测定得到解决(D)
A.求难溶盐的溶解度B.求弱电解质的电离度
C.求水的离子积D.求电解质的平均活度系数
13.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(D)
A.NaOH溶液和乙酸乙酯溶液的起始浓度相等B.G0的测定
C.整个实验过程保持恒温D.G∞的测定
14.在乙酸乙酯皂化反应实验中,获得G∞有以下四种方法:
①测定反应结束溶液的电导;②测定0.01mol/dm-3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(C)
A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④
15.在乙酸乙酯皂化反应实验中,若反应物CH3COOCH2CH3和NaOH溶液均为0.01mol/dm-3,且等体积混合后,则反应时间无穷大时体系的电导可用下列哪种溶液的电导值代替?
(D)
A.0.01mol/dm-3的NaOHB.0.005mol/dm-3的NaOH
C.0.005mol/dm-3的CH3COOHD.0.005mol/dm-3的CH3COONa
16.在用电导率仪准确测量指定溶液的电导率之前,必须进行(D)
A.调节温度补偿B.预热
C.定电导池常数D.以上三种都需要
17.在乙酸乙酯皂化反应实验中,若忘记了对电导率仪进行校正,这对本实验的结论(B)
A.有影响B.没有影响
C.精确要求高时有影响D.无法确定
18.在乙酸乙酯皂化反应实验中,一般情况下体系的电导率值的变化是(A)
A.不断下降B.不断上升
C.先升后降D.先降后升
19.在乙酸乙酯皂化反应实验中,反应前后浓度可认为基本不变的是(A)
A.Na+B.OH-C.CH3COOHD.CH3COO-
20.在乙酸乙酯皂化反应实验中,不需用到的仪器是(D)
A.恒温槽B.电导率仪C.移液管D.旋光仪
21.测定溶液的电导时,所采用电源是(B)
A.直流电源B.交流电源
C.交/直流混合电源D.无限制的任意电源
22.做乙酸乙酯皂化反应动力学实验使用电导电极时,正确的操作是(D):
A.用蒸馏水冲洗干净即可
B.用蒸馏水冲洗干净,再用滤纸擦干铂黑上的水才能用
C.可以直接使用
D.用蒸馏水冲洗干净,再轻轻甩干挂在铂黑上的水珠即可用
23.一般而言,电解质溶液的电导率随温度升高而(A)
A.增加B.降低C.不变D.无规律
26.在测定乙酸乙酯皂化反应的动力学常数实验中,下列哪一组数据之间为线性关系?
(A)
A.[(Rt-R∞)/(R0-Rt)]~1/t
B.[(Rt-R∞)/(R0-Rt)]~t
C.ln[(Rt-R∞)/(R0-Rt)]~1/t
D.ln[(Rt-R∞)/(R0-Rt)]~t
27.在进行溶液的电导率测定之前,需要对电导率仪进行校准操作。
一般而言,进行校准操作所采用的标准溶液是(B)
A.NaCl溶液B.KCl溶液C.NaAc溶液D.KAc溶液
28.在二级反应动力学实验中,测量R0或R时,用水取代氢氧化钠或醋酸钠,这样测得的R0或R与实际情况相比(B)
A.偏大B.偏小C.相等D.不定