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表面现象和分散系统doc

发布时间:2019-05-12 21:50 来源:未知 编辑:admin

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  表面现象和分散系统 一、填空题 1、半径为r的球形肥皂泡内的附加压力是 。 2、液滴的半径越小,饱和蒸气压越 ,液体中的气泡半径越小,气泡内液体的饱和蒸 压越 。 3、憎液固体,其表面不能被液体所润湿,其相应的接触角θ 90°。 4、相同温度下,同一液体,随表面曲率半径不同具有不同的饱和蒸气压,若以P、P、P分别表示平面、曲面、凸面液体上的饱和蒸气压,则三者的关系是 。 5、加入表面活性剂,使液体的表面张力 ,表面活性剂在溶液表面的浓度一定 它在体相的浓度。 6、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成 关系,与液体的表面张力成 关系。 7、温度升高时,纯液体的表面张力 。 8、氢氧化铁溶胶显 色,胶粒直径的大小在 m之间。由于氢氧化铁溶胶胶粒带 电荷,所以通过直流电时,在 附近颜色逐渐变深。 9、丁达尔效应是光 所引起的,其强度与入射光波长的 次方成 比例。 10、乳状液的类型可以分为 和 两类,亲水性固体粉末和憎水性固体粉末可以分别作为 型和 型乳状液的乳化剂。 11、在讨论固体对气体等温吸附的兰格谬尔理论中,最重要的基本假设为:吸附是 层的。 12、表面活性物质在结构上的特点是同时具有 基和 基。 13、KI与过量的AgNO形成溶胶,该溶胶电泳时胶粒向 移动;在KCl、KCO、 KFe(CN)三种电解质中,对该溶胶聚沉能力最大的是 。 二、单选题 氧气在某固体表面的吸附,温度在400K时进行的速度较慢,在305K时更慢,该吸附过 程主要是( ) A.物理吸附 B.化学吸附 C.不能确定 D.物理吸附与化学吸附同时发生 2、在三通活塞两端涂上肥皂液,关闭右端,在左端吹一大泡,关闭左端,在右端吹一小泡, 然后打开活塞使左右端相通,将会出现什么现象。( ) A.大泡变小,小泡变大 B.小泡变小,大泡变大 C.两泡大小保持不变 D.不能确定 3、晶体物质的溶解度和熔点与其颗粒半径的关系是( ) A.半径越小,溶解度越小,熔点越低 B.半径越小,溶解度越大,熔点越低 C.半径越小,溶解度越大,熔点越高 D.半径越小,溶解度越小,熔点越高 4、在一密闭容器内,放有大小不等的圆球形小水滴,经放置一段时间后,会出现的现象是( ) A.小水滴变大,大水滴变小,直至大小水滴半径相等 B.小水滴变小,直至消失,大水滴变的更大 C.大小水滴保持原来的半径不变 D.水滴大小变化无规律 5、关于表面张力和表面自由能,下列说法正确的是( ) A.物理意义相同,量纲和单位不同 B.物理意义不同,量纲和单位相同 C.物理意义和量纲相同,单位不同 D.物理意义和单位不同,量纲相同 6、通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后( ) A.能降低液体的表面张力 B.能增大液体的表面张力 C.能显著增大液体的表面张力 D.能显著降低液体的表面张力 7、下述现象中与表面活性物质无关的是( ) A.乳化 B.润湿 C.起泡 D.溶解 8、毛笔蘸上水,笔毛就会粘在一起,这是因为 ( ) A.笔毛上的水在空气中有自动收缩减小表面的趋势 B.笔毛被润湿 C.水是表面活性物质 D.水具有粘度 9、对于水平液面,其值为零的物理量是( ) A.表面自由能 B.表面张力 C.附加压力 D.比表面能 10、对于化学吸附,下面说法中不正确的是( ) A.吸附是单分子层 B.吸附力来源于化学键力 C.吸附热接近反应热 D.吸附速度较快,升高温度则降低反应速度 11、下列各性质中不属于溶胶动力学性质的是( ) A.布郎运动 B.扩散 C.电泳 D.沉降平衡 12、在外加电场作用下,胶体粒子在分散介质中移动的现象称为( ) A.电渗 B.电泳 C.沉降 D.扩散 13、Langmuir气固吸附理论中,下列叙述中错误的是( ) A.吸附是单分子层吸附 B.吸附热是常数 C.在一定条件下,吸、脱附之间可以达到平衡 D.吸、脱附速率都与气体的压力成正比 14、对于指定的液体,恒温条件下,有( ) A.液滴的半径越小,它的蒸气压越大 B.液滴的半径越小,它的蒸气压越小 C.液滴的半径与蒸气压无关 D.蒸气压与液滴的半径成正比 15、凡溶胶达到等电状态,说明胶粒 ( ) A.带电,易聚沉 B.带电,不易聚沉 C.不带电,很易聚沉 D.不带电,不易聚沉 16、过量的KI与AgNO3混合制溶胶,其结构为[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+,则胶粒是指 ( ) A.(AgI)m B.(AgI)m·nI- C.[(AgI)m·nI-·(n-x)K+] x- D.[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+ 17、不一定。温度升高时,多数液体的表面张力( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不一定 18、在新生的Fe(OH)3沉淀中加入少量稀FeCl3溶液,则沉淀( ) A.溶解 B.沉淀增加 C.无现象 D.先溶解后又沉淀 19、哪种体系能产生明显的丁达尔现象( ) A.As2S3溶胶 B.聚苯乙烯的甲苯溶液 C.牛奶 D.NaCl的水溶液 20、在装有部分液体的毛细管中,如图,当在右端加热时,液体移动的方向是( ) A.左移 B.右移 C.不动; D.不一定 21、对于有过量KI存在的AgI溶胶,哪一种电解质的聚沉能力最强( ) A.K[Fe(CN)] B.MgSO4 C.FeCl D.MgCl 22、下列对电动电势ξ不正确的描述是( ) A.ξ电势表示胶粒溶剂化层界面到均匀液相内的电势 B.少量外加电解质易引起ξ电势值的变化 C.ξ电势的绝对值总是大于热力学电势 D.ξ电势的绝对值越大,溶胶越稳定 23、在等电点,两性电解质或溶胶在电场中( ) A.不移动 B.向正极移动 C.向负极移动 D.不能确定 24、溶液表面层对溶质B发生吸附,若C(表面浓度) C(本体浓度),则( ) A. 称为负吸附,溶液表面张力σ增加 B.称为正吸附,溶液表面张力σ增加 C.称为负吸附,溶液表面张力σ下降 D.称为正吸附,溶液表面张力σ下降 三、多选题 1、下列现象属物理吸附的是 ( ) A.只有单分子层吸附 B.既有单分子层吸附又有多分子层吸附 C.吸附时放热较多 D.定位吸附 E.非定位吸附 2、化学吸附的特征是 ( ) A.吸附力为化学键力 B.吸附层为单分子层或多分子层 C.通常可逆 D.吸、脱附速度快 E.具有选择性 3、表面活性物质的下列性质表述不正确的是( ) A.表面活性物质溶入后,使液体的表面张力显著降低 B.表面活性物质溶入后,使液体产生正吸附 C.表面活性物质溶入后,使液体产生负吸附 D.表面活性物质溶入后,使液体表面张力增加 E.表面活性物质可引起去污、加溶作用 4、对憎液溶胶而言,下列说法中不正确的是( ) A.胶粒大小在10-9 ~10-7m B.能透过半透膜 C.丁达尔现象较强 D.多相系统 E.加入微量电解质后不产生聚沉现象 5、表面活性剂的分子结构是( ) A.非极性的 B.对称极性的 C.有极性又有非极性基团 D.不对称双结构的 E.有活性官能团 6、分散相和分散介质都是液体的是( ) A.牛奶 B.原油 C.油漆 D.烟 E.雾 7、能产生明显的光散射现象的体系是 ( ) A.明胶 B.牛奶 C.NaOH溶液 D.SiO2溶胶 E.烟尘 8、对于电渗和电泳,下列说法正确的是( ) A.电渗时,双电层的溶剂化层运动,扩散层中离子不动 B.电渗时,扩散层中的溶剂化反离子运动,溶剂化层不动 C.电泳时,胶粒不动,扩散层中的反离子运动 D.电泳时,扩散层中反离子不动 E.电泳和电渗都是外电场引起的运动 9、丁达尔现象是光射到粒子上产生了( ) A.折射光 B.反射光 C.散射光 D.乳光 E.透射光 10、Langmuir气固吸附理论中,下列叙述中正确的是( ) A.吸附是单分子层或多分子层 B.吸附热是常数 C.被吸附的分子之间有均匀的作用力 D.在一定条件下吸、脱附之间可以达到平衡 E.吸、脱附速率都与气体的压力成正比 11、弯曲液面所产生的附加压力( ) A.可正、可负、不等于零 B.一定等于零 C.一定大于零 D.一定小于零 E.一定不等于零 12、根据吉布斯吸附等温式,在一定温度下,表面溶质的过剩吸附量Г决定于( ) A.表面张力随浓度自然对数的变化率 B.表面张力随浓度变化率(dσ/dc) C.溶液的表面张力σ D.溶液的浓度c E.浓度及表面张力随农度的变化率 13、当一束可见光照射溶胶发生散射时,则( ) A.散射光是淡兰色 B.散射光是淡红色 C.透射光是淡红色 D.透射光是淡兰色 E.无法判断 14、当水在一定温度下,由微小液滴聚集成大液滴时,则该体系( ) A.表面自由能降低 B.表面张力升高 C.表面积增大 D.体积增大 E.蒸气压降低 15、在完全能被液体润湿的毛细管中,液体上升的高度( ) A.反比于毛细管半径 B.反比于液体粘度 C.反比于接触角 D.正比于空气压力 E.正比于液体表面张力 四、简答题 在护工生产中,固体原料的焙烧,目前很多采用沸腾焙烧,依表面现象分析有哪些优点? 在进行蒸馏实验时要在蒸馏瓶中加些碎磁片或沸石以防止暴沸,其道理何在? 如果在一杯含有极微小蔗糖晶粒的蔗糖饱和溶液中,投入一块较大的蔗糖晶体,在恒温密闭的条件下,放置一段时间,这杯溶液有什么变化? 水在玻璃管中呈凹形液面,但水银则呈凸形液面,为什么? 亲水性固体表面,经过表面活性剂(如防水剂)处理后,为什么可以改变其表面性质,使其具有憎水性? 显微镜为何要用强的光源? 如何理解溶胶是动力学上稳定而热力学上不稳定的系统,且有聚沉不稳定的特性? 在三个烧杯中各装有20cm3的同种溶胶,加入电解质使其开始显著聚沉时,在第一个烧杯需加1mol·dm-3KCl溶液2.1 cm3,第二个烧杯需加12.5cm3的0.005mol·dm-3Na2SO4溶液,第三个烧杯需加7.5cm3的3.3×10-4mol·dm-3Na3PO4溶液。试确定其聚沉值及该溶胶电荷符号。 何为过饱和蒸气,何为过热液体?解释它们存在的原因。 10、为什么在室温室压下,固体表面吸附过程是自发过程? 11、为什么晴天的天空呈蓝色,晚霞呈红色? 12、憎液溶胶是热力学上的不稳定系统,为什么它能在相当长的时间内存在? 13、写出由FeCl3水解得到Fe(OH)3胶团的结构。物质量浓度相同的NaCl、MgCl2、MgSO4、Na2SO4各溶液对Fe(OH)3溶胶聚沉能力强弱的次序如何? 14、为什么在新生成的Fe(OH)3沉淀中加入少量的稀FeCl3溶液,沉淀会溶解?如再加入一定量的硫酸盐溶液,又会析出沉淀? 15、两个充满了电解质溶液的容器,中间用一个由AgCl制成的多孔塞将两容器连通,在靠近多孔塞的两侧放入两只平行板电极并通直流电,问: (1)溶液为0.020mol·dm-3的NaCl稀溶液流向何方? (2)当NaCl溶液的浓度增加时,在相同外加电动势下,溶液流速有何变化? (3)用AgNO3溶液代替NaCl溶液时,溶液流向何方? 16、已知水在两块玻璃间形成凹液面,而在两块石蜡板间形成凸液面。试解释为什么两块玻璃间放一点水后很难拉开,而两块石蜡板之间放一点水后很容易拉开。 17、如图,在一玻璃管两端各有一大一小不等的肥皂泡。当开启活塞使两泡相通时,试问两泡体积将如何变化?为什么? 17题图 18题图 18、如图,试标出玻璃毛细管2-4中水面位置及凸凹情况。玻璃管1水面的高度是平面位置,四支毛细管直径相同。 19、如图,玻璃毛细管插入水中后,水面上升高度应能超过h,因此推断水会从弯口B处不断滴出,于是便可构成第一类永动机。如此推想是否合理?为什么? 19题图 20题图 20、如图,在毛细管内装入润湿性液体,当在毛细管内左端加热时,管内液体将如何移动? 21、请根据物理化学原理,简要说明锄地保墒的科学道理。 22、胶体系统的特征是什么? 23、试解释:某学生在做CaCO3胶体沉降分析实验时,没有加Na2P2O7溶液,沉降速度较慢,在加适量Na2P2O7溶液后,沉降速度快些。 24、人们常看到缕缕炊烟呈淡蓝色,而太阳落山时呈橙红色,请做出合理解释。 五、判断题 对同一液体,弯曲液面上的饱和蒸气压恒大于该液体的饱和蒸气压。( ) 将毛细管插入溶液中,溶液一定会沿毛细管上升。( ) 增加浓度使表面张力下降,是正吸附现象;增加浓度而表面张力上升,是负吸附现 象。( ) 溶液中胶粒的布朗运动就是本身热运动的反映。( ) 溶胶在等电点时,其热力学电势和电动电势均为零。( ) 在外加电解质作用下,溶胶胶团的双电层压缩到具有紧密层时,ξ电势为零。( ) 动力稳定性是溶胶所具有的三个基本特性之一。( ) 乳状液,悬浊液和憎液溶胶均属多相的热力学不稳定体系。( ) 加入电解质,溶胶一定是聚沉。( ) 10、表面张力和表面能,物理意义不同,量纲和单位也不同。( ) 11、发生单分子层吸附的一定是化学吸附。( ) 六、证明题 1、假定(1)气体在固体表面的吸附为单分子层(2)吸附分子之间无相互作用,推导出在一定温度时,吸附量与气浮质分压关系为: 2、试证明固体溶解度a与其颗粒半径r的关系具有开尔文公式的形式 ln = 3、试证明毛细管现象,毛细管上升的高度h与毛细管半径R的关系为 h= 七、计算题 1、若一球形液膜的直径为2×10-3m,比表面自由能为0.7J·m-2,则其所受的附加压力是多少? 若水在293K时的表面张力为72.75×10-3N·m-1,则当把水分散成半径为10-5m的小液滴时,曲面下的附加压力为多少? 如欲制备AgI负溶胶,应在25cm3,0.016mol·dm-3的KI溶液内加入多少体积的0.005mol·dm-3的AgNO3溶液? 设有一金溶胶,微粒半径为13×10-10m,试计算293K时,其在水中的扩散系数。(293K水的粘度0.001Pa·s) 已知毛细管半径R=1×10-4m,水的表面张力σ=0.072N·m-1,水的密度ρ=103kg·m-3,接触角θ=60o,求毛细管中水面上升的高度h。 303K时,乙醇的密度为780kg·m,乙醇与其蒸气平衡的表面张力为2.189×10 N·m,试计算在内径为0.2mm的毛细管中它能上升的高度? 7、氧化铝瓷件需要镀银。当烧至1000℃时,液态银能否润湿氧化银表面?已知1000℃时 σ(g-AlO)、σ(g-Ag),σ(Ag-AlO)分别为1000×10N·m-1,20×10N·m-1, 1770×10N·m-1。 8、某晶体相对分子质量是80,在300K密度为0.9kg·dm,若晶体与溶液间界面张力为0.2N·m,微小晶体直径为0.1×10m,则该微小晶体溶解度是大块晶体溶解度的多少倍? 9、汞对玻璃表面完全不润湿,若将直径0.100mm的玻璃毛细管插入大量汞中,试求管内汞面的相对位置。已知汞的密度为1.35×10kg·m,表面张力为0.520N·m。 10、25℃时,已知大颗粒CaSO在水中的溶解度为15.33×10mol·dm,r =3.0×10cm 的CaSO4细晶溶解度为18.2×10 mol·dm,ρ(CaSO4)=2.96g·cm,试求算CaSO4与水的界面张力。 11、电泳实验测得Sb2S3溶胶在电压为210V,两极距离为38.5cm时,通电2172s,引起溶胶界面向正极移动3.20cm。已知溶胶的相对介电常数Dr=81.1,粘度η=1.03m·Pa·s,求算此溶胶的电动电势。 八、综合题 1、如果水中仅含有半径为1.00×10mm的空气泡,试求这样的水开始沸腾的温度为多少度?已知100℃以上水的表面张力0.0589 N·m,汽化热为40.7kJ·mol。 2、蒸气迅速冷却至25℃时会发生过饱和现象。已知25℃时水的表面张力为0.0715 N·m, 当过饱和蒸气压为水的平衡蒸气压的4倍时,试求算最初形成的水滴半径为多少?此种水滴中含有多少个水分子? 3、已知水在293K的表面张力为0.07275N·m,摩尔质量M=0.018kg·mol-1,密度为10kg·m。273K时,水的饱和蒸气压为610.5Pa,在273~293K温度区间水的摩尔汽化热为40.67kJ·mol,求293K,水滴半径R=10m时水的饱和蒸气压。 4、已知水的表面张力σ/N·m=0.1139-1.4×10T/K,试中T为绝对温度。试求:(1)在恒温283K及恒压p下,可逆地使水的表面积增加1×10m时所必须做的功为多少?(2)计算过程中系统的△U、△H、△S、△G及所吸收的热。 5、苯的正常沸点为354.45K,汽化热为33.9kJ·mol,293.15K时,苯的表面张力为本28.9×10-3N·m-1,密度为879kg·m-3。计算293.15K时,半径为10m的苯雾滴的饱和蒸气压及苯中半径为10m的确七泡内苯的饱和蒸气压。 8

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