8．已知20℃时水～空气的界面张力为7.27×10，当在20℃和p?
下可逆
－2N·m－12
地增加水的表面积4cm，则系统的ΔG为：
（A）2.91×10
－5J；（B）2.91×10－1J；
（C）-2.91×10
－5J；（D）-2.91×10－1J。
9．对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是：
（A）凸液面内部分子所受压力大于外部压力；
（B）凹液面内部分子所受压力小于外部压力；
（C）水平液面内部分子所受压力大于外部压力；
（D）水平液面内部分子所受压力等于外部压力。
10．当液体的表面积增大时，那么不正确的是：
（A）ΔG
S>0；（B）ΔHS>0；
（C）ΔSr<０。
S>0；（D）Q
11．弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于：
（A）产生的原因与方向相同，而大小不同；
（B）作用点相同，而方向和大小不同；
（C）产生的原因相同，而方向不同；
（D）作用点相同，而产生的原因不同。
12．在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会发生：
（A）大水珠变大，小水珠变小；
（B）大水珠变大，小水珠变大；
（C）大水珠变小，小水珠变大；
（D）大水珠、小水珠均变小。
13．开尔文方程RTln（p/p0）=2γ·M/（ρ·r）不能应用下列哪个体系：
（A）空气中分散有r=10
－5cm的水珠体系；（B）水中分散有r=10
－6cm的油滴体系；
（C）水中分散有r=10
（D）水中分散有r=10
－5cm的微晶体系；
－8cm的气泡体系。
14．微小固体颗粒在水中的溶解度应：
（A）与颗粒大小成正比；（B）与颗粒大小无关；
（C）随表面张力增大而增大；（D）与固体密度成正比。
15．下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附：
（A）硫酸；（B）己酸；
（C）硬脂酸；（D）苯甲酸。
16．一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时
毛细管中液面的高度为：
（A）等于h；（B）大于h；（C）小于h；（D）无法确定。
17．某溶液表面张力σ与溶质浓度c的关系式：
σ0-σ=A+Blnc，式中σ0为纯溶
剂
的表面张力，A、B为常数.则表面超量为：
（A）Γ=c/RT（?
σ/?
c）T；（B）Γ=B/RT；
（C）Γ=-B/RT；（D）Γ=Bc/RT。
3
18．用同一支滴管分别滴取纯水与下列物质的水稀溶液，都是取得1cm
，哪一种液
体所需液滴数最少？
（A）纯水；（B）NaOH水溶液；
（C）正丁醇水溶液；（D）苯磺酸钠水溶液。
19．涉及溶液表面吸附的说法中正确的是：
（A）溶液表面发生吸附后表面自由能增加；
（B）溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力；
（C）定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变；
（D）饱和溶液的表面不会发生吸附现象。
20．某温度时，对十二烷基苯磺酸钠的γ～c曲线如图所示，
由图说明烃基为直链时比带有支链时表面活性剂的：
（A）效率高，有效值小；
（B）效率低，有效值大；
（C）效率高，有效值大；
（D）效率低，有效值小。
21．随着溶质的浓度增大，水溶液表面张力降低，其是原因为：
（A）溶质分子与水分子的亲和力小于水分子之间的亲和力；
（B）溶质分子与水分子的亲和力大于水分子之间的亲和力；
（C）溶质分子之间的亲和力小于水分子之间的亲和力；
（D）溶质分子之间的亲和力大于水分子之间的亲和力。
2225．℃时，乙醇水溶液的表面张力与浓度的关系为：
－143
－－
c
（moldm·
σ·m××（N）=0.072-510）+210
面吸附为
－3
）应该：
正吸附，则要求浓度c（moldm·
－4c2－3
（mol·dm）。
若要使表
（A）c>0.5；（B）c<0.5；（C）c>1.25；（D）c<1.25。
23．胶束的出现标志着表面活性剂的：
（A）表面活性剂降低表面张力的能力下降；（B）溶解已达到饱和；
（C）分子间作用超过它与溶剂的作用；（D）分子远未排满溶液表面。
24．在空间轨道站中，飘浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净，外壁油污的毛细
管接触水滴时：
（A）水不进入毛细管；
（B）水进入毛细管并达到一定高度；
（C）水进入直到毛细管另一端；
（D）水部分进入并从另一端出来，形成两端有水球。
25．如图所示，一支玻璃毛细管插入水中，有一段水柱，
水柱内b处的压力pb为：
（A）pb=p0；（B）pb=p0+ρgh；
（C）pb=p0-ρgh；（D）pb=ρgh。
26．水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插
入水和汞中，下列叙述不正确的是：
（A）管内水面为凹球面；（B）管内汞面为凸球面；
（C）管内水面高于管外水面；（D）管内汞面与管外汞面一致。
27．如图所示，a、b、c为内径相同的玻璃毛细管。
a中水柱升高至h，b中间有扩
大部分，d为内径相同的石蜡毛细管（水不润湿石蜡），则下列叙述不正确的是：
（A）b管中水柱自动升至h’，若将水吸至高于h，去掉吸
力，水面保持在h；
（B）c管中水柱自动升至h?
并向下滴水；
（C）c管中水柱自动升至h?
，不向下滴水；
（D）d管中水面低于槽中水平面。
28．矿石浮游选矿法的原理是根据表面活性剂的：
（A）乳化作用；（B）增溶作用；
（C）去污作用；（D）润湿作用。
29．有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是：
（A）HLB值大，易形成W/O型；
（B）HLB值小，易形成O/W型；
（C）HLB值大，易形成O/W型；
（D）HLB值小，不易形成W/O型。
30．下列叙述不正确的是：
（A）农药中加入润湿剂可使σ（l-g）和σ（l-s）减小，药液在植物表面易于铺展；
（B）防水布上涂表面活性剂使σ（s-g）减小，水珠在其上不易铺展；
（C）泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面，非极性基向外被吸附在泡沫上；
（D）起泡剂的主要作用是增大液体表面张力。
31．对于增溶作用，下列叙述不正确的是：
（A）增溶作用使被溶物质化学势降低；
（B）增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统；
（C）增溶作用与真正的溶解作用一样，均使溶剂依数性有很大变化；
（D）增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中。
32．多孔固体表面易吸附水蒸气，而不易吸附氧气、氮气，主要原因是：
（A）水蒸气分子量比O2、N2小；
（B）水蒸气分子的极性比O2、N2要大；
（C）水蒸气的凝聚温度比O2、N2高；
（D）水蒸气在空气中含量比O2、N2要少。
三、多选题：
1．某液体在一定温度下，由微小液滴聚集成大液滴时，该体系发生了：
（A）表面自由能降低；（B）表面积增大；（C）蒸气压降低；
（D）体积增大；（E）表面张力升高。
2．弯曲液面所产生的附加压力：
（A）一定等于零；（B）一定不等于零；（C）一定大于零；
（D）一定小于零；（E）可正，可负，可不等于零。
3．能润湿玻璃毛细管的液体,在一定温度下,若在管内蒸气压为pr，在大玻璃烧杯中
蒸气压为p0，弯曲液面附加压力Δp。
则下面正确关系是：
（A）pr0；（B）prp0，Δp>0；
（E）pr>p0，Δp<0。
4．过饱和溶液所以能形成，其因为是：
（A）它是热力学稳定体系；（B）大颗粒溶解度较大；
（C）它的分散程度低；（D）微小颗粒的化学势较大；
（E）小颗粒溶解度较大。
5．表面活性剂的效率愈高，则溶液表面过剩吸附量对溶液浓度的比值（Γ/c）：
（A）大于零，愈正；（B）小于零，愈负；
（C）与温度关系愈小；（D）与表面活性剂浓度关系愈小；（E）表面张力随
浓度变化率愈负。
6．若测得某溶液表面张力σ与浓度c关系为：
σ=a+blnc（一定温度下，a、b均
为常数）。
当发生正吸附时：
（A）a>0，（?
σ/?
c）T大于零；（B）a<0，b>0；
（C）a>0，b<0；（D）a>0，（?
σ/?
lnc）T小于零；
（E）a<0，（?
σ/?
c）T大于零。
7．溶有表面活性剂的水溶液，下列表述不正确的：
（A）表面产生负吸附；（B）能形成胶束；
（C）它能在表面定向排列降低表面能；（D）使溶液的表面张力显著降低；
（E）表面浓度低于其本体浓度。
8．将一玻璃毛细管插入水银槽中，则毛细管中水银面：
（A）比槽中水银面高；（B）比槽中水银面低；
（C）与槽中水银面一样高；（D）管内水银面为凹面；
（E）管内水银面为凸面。
9．对于一般液体，下列泡沫的起泡剂的作用描述不正确的是：
（A）降低气-液界面的张力；
（B）能破坏不溶解的气体产生的泡沫；
（C）能产生有一定机械强度有弹性的液膜；
（D）能增加局部气-液界面的张力；
（E）有适当的表面粘度,以免膜中液体流走。
10．当在两玻璃板间放一滴水后，比不放水前这两块玻璃：
（A）容易分开；（B）分开困难；（C）与不放水差不多；
（D）推动（滑动）较难；（E）推动（滑动）较易。
四、计算及证明题：
1．有一毛细管，其半径为0.60mm，当它垂直插入水中，水面上升2.19cm，设该
毛细管的接触角为30°，水的密度是0.98g
第十二章表面现象练习题答案
一、思考题答案：
1．错，表面张力产生的原因是表面层的分子与内部的分子受力情况不一样，与表面
增大无关。
2．对。
由于温度升高，分子运动加快，分子之间吸引力减弱，表面张力下降。
3．错，二者概念不同，一个标量，一个是矢量，单位也不同，但是两者有联系，量
纲相同，数值大小相同。
4．对，恒温、恒压，ΔG<0是自发过程。
5．错，新生成的微小液滴有很大的比表面积，因而有很高的表面吉布斯自由能。
6．错，液体在毛细管内上升或下降决定于液体能否润湿毛细管壁。
7．错。
多分子层吸附只能是物理吸附是对的，单分子层吸附只能是化学吸附是错误的，
也可以是物理吸附。
8．错。
物理吸附吸附速度快，很容易达到平衡。
9．错，达到饱和吸附时，不一定达到饱和浓度。
10．错，溶质在表面层的浓度也可以低于它在内部的浓度，例如负吸附。
11．错，能够显著降低溶液表面张力的物质才称为表面活性物质，具有双亲基团结构。
二、单选题答案：
1.D；2.A；3.D；4.C；5.B；6.A；7.A；8.A；9.C；10.D；
11.C；12.A；13.D；14.C；15.A；16.B；17.B；18.B；19.C；20.A；
21.A；22.D；23.A；24.C；25.A；26.D；27.B；28.D；29.C；30.D；
31.C；32.C。
说明：
1、比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同，数值相同。
选（D）。
2、表面张力的方向在液面的切面上，指向液面收缩的方向，不是与液面垂直。
选（A）
3、比表面自由能和表面张力的物理意义不同，量纲相同单位不同；前者是标量，后者是
矢量。
4、
2
h
gr
毛毛细管中的水上升的高度与表面张力成正比。
而表面张力受温度影响，
温度升高，表面张力减少，75℃水的表面张力小于25℃水。
选（C）。
5、严格来说，纯水的表面张力是指液态水与水蒸气共存时的界面张力，而实际中通常是
指液态水与饱和了水蒸气的空气界面张力。
6、d点在临界状态以上，气液成为一相，没有相界面张力。
a点存在l－s一种表面张力，
c点存在g－l一种界面张力。
b点三相共存，有g－l、l－s、g－s三种界面张力。
7、表面自由能大小与比表面自由能和表面积有关，在比表面自由能（表面张力）一样
条件下，与表面积成正比。
由于气水泡有前后两个表面，它的表面积最大。
245
GA7.27104102.9110J8、
9、水平液面不产生附加压力，水平液面内部分子所受压力等于外部压力。
sd0
SAs
Tp
10、表面积增大时，
，QTS0
R
。
11、附加压力与表面张力产生的原因相同，都有分子之间作用力引起的，但两者的作用
点不同，方向不同，大小不同。
12、水珠半径越小，饱和蒸气压越大，气体化学势也越大。
在一个密闭的容器的上方水的
蒸气压，对于小水珠没有达到饱和，还要气化，而对于大水珠已经达到饱和，蒸气要
凝聚，因此大水珠变大，小水珠变小。
13、开尔文方程适用于小液珠或小晶体，是凸面粒子，不适用水中小气泡（凹面）。
c2M
r
RTln
cR
14、0
增大，溶解度也增大。
，溶解度反比于颗粒半径和固体密度，正比于表面张力，随表面张力
15、非表面活性物质，无机物硫酸水溶液的表面发生负吸附。
16、加入的NaCl，是非表面活性物质，表面张力增加，这时毛细管中液面高度上升。
ccBB
RTcRTcRT
17、T
。
18、滴管滴取液体时，外压力相同，表面张力越大的，滴管向下滴液时，液滴就大，即
半径R越大，滴1cm3液所需也滴数少。
19、溶液表面发生吸附后表面自由能降低而不是增加；溶液的表面张力可以大于溶剂的表
面张力；定温下，表面张力不随浓度变化时，说明已经达到饱和吸附，浓度再增大，
吸附量也不变是正确的；饱和溶液的表面会发生吸附。
20、直链烃基，只需要少量就可以使表面张力降低到极小。
所以直链的效率高，有效值小。
21、水溶液表面张力降低，说明溶质是表面活性物质，是有机物类的两亲分子，因此溶质分
子
与水分子的亲和力小于水分子之间的亲和力。
c
44
0
510410c0
RTc
c
22、
，
TT
，
3
c1.25moldm。
23、胶束出现说明溶液表面吸附已经达到饱和，溶液的表面已经铺满单分子层。
表面活性
剂降低表面张力的能力下降，表面活性剂不能再很快降低表面张力降。
24、由于水能润湿毛细管，接触角小于90°，水滴进入毛细管。
又因为在空间轨道站，
没有重力与附加压力平衡，水滴一直进入毛细管，直到另一端。
25、在同一个水平面上，压力相等，pb=p0；b点液柱产生的静压强与凹面的附加压强对
消了。
26、汞不能润湿毛细管，在管内形成凸面，管内汞面比管外汞面低。
27、水润湿毛细管，毛细管只能形成凹液面。
在c管的上头末端，水仍然是凹面，不可能
形成凸面相下滴水。
28、浮游选矿法的原理是根据表面活性剂的润湿作用，表面活性剂把矿石小粒子包围起来，
起泡后浮起来。
29、HLB值大，亲水性强，容易形成水包油型（O/W）的乳状液。
30、起泡剂的作用是减小液体表面张力，而不是增大液体表面张力。
31、增溶是溶物质进入胶束内部或吸附在胶束表面上，溶质是“整团”溶解的，游离在溶
剂中的溶质浓度并没有改变多少，因此溶剂的依数性变化很小。
32、水蒸气的凝聚温度比O2、N2高，在相同温度下，水蒸气的饱和蒸气压较高，容易
被吸附，吸附量大。
三、多选题答案：
1.AC；2.BE；3.B；4.DE；5.AE；
6.CD；7.AE；8.BE；9.BD；10.BE。
说明：
1、液滴聚集成大液滴时，表面积减小，但整个体系的体积不变，表面自由能降低。
半
径变大，由Kelvin方程，蒸气压变小。
温度不变，表面张力也不变。
2、弯曲液面一定会产生附加压力，附加压力一定等于零，凸面附加压力是正的，凹面
附加压力是负的。
3、毛细管内，形成凹液面，则曲率半径越小，蒸气压也越小，pr凹面，Δp<0。
4、过饱和是亚稳态，热力学不稳定体系，因为微小颗粒的饱和蒸气压大，相应化学势
大于大颗粒，同时小颗粒的溶解度又高。
导致微小颗粒难以从饱和溶液中析出，从
而形成了过饱和溶液。
5、表面活性剂效率越高，很小的浓度就很快降低溶液的表面张力，即（?
σ/?
c）T越负，
1
0
cRTc，越正。
T
ccbb
RTcRTcRT
6、T
，
c
T
0
，发生正吸附，
b
0
RT，所以b0。
又ablnc，表面张力σ是＞0的，则a0
7、溶有表面活性剂的水溶液，表面产生正吸附。
表面层浓度高于其本体浓度。
8、汞不能润湿玻璃毛细管，在管内形成凸面，并且比槽内水银面低。
9、起泡剂的作用是降低气－液界面的张力，能产生有一定机械强度有弹性的液膜，增
加表面粘度,以免膜中液体流走，它不是破坏不溶解的气体产生的泡沫，也和能增
加气－液界面的张力。
10、在两玻璃板间放一滴水，水在板间形成凹液面，使液体内部压力小于液面压力。
相当
于大气压将两玻璃板压紧，所以分开困难。
但因为附加压力方向平行于玻璃板，所以
动较容易。
四、计算及证明题答案：
1．解：
液面是凹面，r<0，Δp<0，p'p'+h（水）=p0，Δp=h（水）
2σ/r（毛）=hρg（g为重力加速度）曲率半径与毛细管半径关系：
rcosθ=r（毛），
2σcosθ/r（毛）=hρg，σ=hρgr（毛）/2cosθ
r（毛）=0.60mm=6.0×10－4m，ρ=0.98g/cm
－4m，ρ=0.98g/cm
3
=980kg·m－3，g=9.8m·s－2
－3，g=9.8m·s－2
cosθ=cos30°=0.866，h=2.19cm=2.19×10
－2m
－2－4
∴σ=2.19×10×980×9.8×6.0×10/（2×
升级会员 