题目
为什么在蒸发或蒸馏过程中,蒸馏瓶中需要加入少量沸石?它与溶液的沸点有何关系
为什么在蒸发或蒸馏过程中,蒸馏瓶中需要加入少量沸石?它与溶液的沸点有何关系
题目解答
答案
加入沸石是为了防止暴沸.
解析
本题考查的是化学实验中蒸馏或蒸发操作的基本原理以及沸石的作用。解题思路是先明确蒸馏或蒸发过程中可能出现的问题,再分析沸石如何解决这些问题,最后探讨其与溶液沸点的关系。
1. 蒸馏或蒸发过程中可能出现的问题
在蒸馏或蒸发过程中,液体在加热时会产生气泡。如果液体中没有汽化中心,气泡难以形成,液体就会在达到沸点后继续被加热,内部压力不断增大,当压力达到一定程度时,液体就会突然剧烈沸腾,这种现象称为暴沸。暴沸会使液体冲出蒸馏瓶,造成实验事故,影响实验结果。
2. 沸石的作用
沸石是一种多孔性物质,其表面有许多细小的孔道和缝隙。当把沸石加入蒸馏瓶中时,这些孔道和缝隙就成为了液体汽化的中心。在加热过程中,液体中的气体分子可以在这些汽化中心处聚集形成气泡,从而使液体能够平稳地沸腾,避免了暴沸现象的发生。
3. 沸石与溶液沸点的关系
沸石本身并不会改变溶液的沸点。溶液的沸点主要取决于溶液的性质(如溶质的种类和浓度)以及外界的压力。根据拉乌尔定律,稀溶液的沸点升高公式为$\Delta T_b = K_b \cdot b$,其中$\Delta T_b$是沸点升高值,$K_b$是溶剂的沸点升高常数,$b$是溶质的质量摩尔浓度。从这个公式可以看出,溶液的沸点升高只与溶质的浓度有关,而与是否加入沸石无关。