第八章表面现象与胶体化学课件.docx

1、第八章表面现象与胶体化学课件表面化学一、选择题 1. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将： ( ) (A) 向左移动 (B) 向右移动 (C) 不移动 (D) 左右来回移动 2. 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,则管内液体将： ( ) (A) 向左移动 (B) 向右移动 (C) 不移动 (D) 因失去平衡而左右来回移动3. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是： ( ) (A) (/T)p 0 (B) (/T)p p凹 p凸 (B) p凹 p平 p (C) p凸 p平 p凹 (D) p凸 p凹 p平 8. 在空间轨道上运行的

2、宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现： ( ) (A) 水并不进入毛细管 (B) 水进入毛细管并达到管内一定高度 (C) 水进入毛细管并达到管的另一端 (D) 水进入毛细管并从另一端滴出 9. 往液体 (1) 的表面滴加一滴与其不互溶的液体 (2)，两种液体对空气的表面张力分别为 1, 3 和 2, 3，两种液体间的界面张力为 1, 2。则液体 (2)能在液体 (1) 上铺展的条件为： ( ) (A) 1, 2 1, 3 + 2, 3 (B) 1, 3 2, 3 + 1, 2 (C) 1, 3 2, 3 + 1, 2 (D) 1, 2

3、A），每个酸分子所占据的面积为若干？ 7. 在一定温度下，N2在某催化剂上的吸附服从 Langmuir 方程，已知催化剂的比表面为 21.77 m2g-1，N2分子的截面积为 1610-20 m2。当平衡压力为 101325 Pa 时，每克催化剂吸附 N2的量为 2 cm3(已换算成标准状态)， 问要使 N2的吸附量增加一倍，则平衡压力为多大？ 8. 用活性炭吸附 CHCl3，符合 Langmuir 吸附等温式，在 273 K 时，饱和吸附量为0.0938 m3kg-1。已知 CHCl3的分压为 13.4 kPa 时的平衡吸附量为 0.0825 m3kg-1. 试计算： (a) Langmui

4、r 吸附等温式中的常数 a (b) CHCl3的分压为 6.67 kPa 时的平衡吸附量。 四、问答题1. 在一筒内有半径不同的玻璃毛细管，筒内充满水蒸气，慢慢推动活塞使筒内压力逐渐增大，水将在毛细管内凝结，试问在何种毛细管内水先凝结？ 2. 对半径为 R 的球形液滴，在温度 T 时，其表面张力为 ，表面积为 A试求 (/p)T, A 的表示式。 3. 若天空中小水滴要起变化，一定是其中的较大水滴先进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴上，使大小不等的水滴趋于相等。 这种说法对吗？为什么？ 4. 由曲率半径的正、负号，比较在一定温度下，凸的弯月面，凹的弯月面的蒸气压p 与平面液体的饱和蒸气压 p* 的相

5、对大小。5. 玻璃管两端各有一大一小肥皂泡，若将中间的活塞打开使两气泡相通，将发生什么变化 ? 到何时小肥皂泡不再变化？ 6. 请列举出表面活性剂的几种重要作用。 胶体化学一、选择题1. 在稀的砷酸溶液中，通入 H2S 以制备硫化砷溶胶 (As2S3)，该溶胶的稳定剂H2S，则其胶团结构式是： ( ) (A) (As2S3)mnH+,(n-x)HS-x-xHS- (B) (As2S3)mnHS-,(n-x)H+x-xH+ (C) (As2S3)mnH+,(n-x)HS-x-xHS- (D) (As2S3)mnHS-,(n-x)H+x-xH+ 2. 溶胶有三个最基本的特性, 下列不属其中的是：

6、( ) (A) 特有的分散程度 (B) 不均匀(多相)性 (C) 动力稳定性 (D) 聚结不稳定性 3.下列诸分散体系中， Tyndall 效应最强的是： ( ) (A) 纯净空气 (B) 蔗糖溶液 (C) 大分子溶液 (D) 金溶胶 4. (1) 超显微镜在胶体研究中起过重要作用，它的研制是利用的原理是： ( ) (A) 光的反射 (B) 光的折射 (C) 光的透射 (D) 光的散射 5. 为直接获得个别的胶体粒子的大小和形状，必须借助于： ( ) (A) 普通显微镜 (B) 丁铎尔效应 (C) 电子显微镜 (D) 超显微镜 6. 使用瑞利 (Reyleigh) 散射光强度公式，在下列问题中

7、可以解决的问题是： ( ) (A) 溶胶粒子的大小 (B) 溶胶粒子的形状 (C) 测量散射光的波长 (D) 测量散射光的振幅 7. 溶胶的聚沉速度与电动电位有关, 即: ( ) (A) 电动电位愈大，聚沉愈快 (B) 电动电位愈小，聚沉愈快 (C) 电动电位为零，聚沉愈快 (D) 电动电位愈负，聚沉愈快 8. 对电动电位的描述错误的是： ( ) (A) 电动电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀相内的电位 (B) 电动电位的值易随少量外加电解质而变化 (C) 电动电位的绝对值总是大于热力学电位 (D) 电动电位一般不等于扩散电位 9. 胶体粒子的 Zeta 电势是指： ( ) (A) 固体表面处与

8、本体溶液之间的电位降 (B) 紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电位降 (C) 扩散层处与本体溶液之间的电位降 (D) 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位降 10. 将含 0.012 dm3 NaCl 和0.02 moldm-3 KCl 的溶液和100 dm3 0.005 moldm-3的 AgNO3液混合制备的溶胶，其胶粒在外电场的作用下电泳的方向是: ( ) (A) 向正极移动 (B) 向负极移动 (C) 不作定向运动 (D) 静止不动 11. 外加直流电场于胶体溶液，向某一电极作定向运动的是： ( ) (A) 胶核 (B) 胶粒 (C) 胶团 (D) 紧密层 12. 向 FeC

9、l3(aq) 中加入少量氨水，可制备稳定的氢氧化铁溶胶，此时胶体粒子带电荷情况为： ( ) (A) 总是带正电 (B) 在 pH 较大时带正电 (C) 总是带负电 (D) 在 pH 较大时带负电 13. 在大分子溶液中加入大量的电解质, 使其发生聚沉的现象称为盐析, 产生盐析的主要原因是： ( ) (A) 电解质离子强烈的水化作用使大分子去水化 (B) 降低了动电电位 (C) 由于电解质的加入，使大分子溶液处于等电点 (D) 动电电位的降低和去水化作用的综合效应 14. 对于有过量的 KI 存在的 AgI 溶胶，下列电解质中聚沉能力最强者是： ( ) (A) NaCl (B) K3Fe(CN)

10、6 (C) MgSO4 (D) FeCl3 15. As2S3负溶胶，若用 AlCl3使其聚沉，所需 AlCl3的最小浓度约为0.093 molm-3，若改用 Al2(SO4)3聚沉，所需最小浓度约为： ( ) (A) 0.188 molm-3 (B) 0.094 molm-3 (C) 0.047 molm-3 (D) 0.00013 molm-3 16. 下列四种电解质 KCl，Na2SO4，MgSO4，K3Fe(CN)6 ，对 Fe2O3溶胶的聚沉能力大小次序为： ( ) (A) KCl Na2SO4 MgSO4 K3Fe(CN)6 (B) K3Fe(CN)6 MgSO4 Na2SO4 K

11、Cl (C) K3Fe(CN)6 Na2SO4 MgSO4 KCl (D) Na2SO4 K3Fe(CN)6 KCl MgSO4 17. 混合等体积的 0.08 moldm-3 KI 和 0.1 moldm-3 AgNO3溶液，得到一溶胶体系，分别加入 (1) MgSO4； (2) CaCl2； (3) Na2SO4， 则其聚沉能力大小是： ( ) (A) (1) (2) (3) (B) (2) (1) (3) (C) (3) (1) (2) (D) (3) (2) (1) 18. 对于 Al(OH)3溶胶，逐滴加入适量的盐酸稀溶液，溶胶产生的现象将是： ( ) (A) 无明显现象 (B) 溶

12、胶先沉淀，然后逐渐溶解 (C) 立即溶解 (D) 产生沉淀，且不溶解 19. 乳状液是由哪个分散体系组成? ( ) (A) 两种互不相溶的液体 (B) 固体加液体 (C) 两种互溶的液体 (D) 多种互溶的液体 20. 以下诸因素中, 哪一个不是乳状液呈油/水型或水/油型的主要因素? ( ) (A) 乳化剂的性质 (B) 两种液体的互溶程度 (C) 两种液体的相对体积 (D) 温度二、填空题1. 用 NH4VO3和浓 HCl 作用，可制得稳定的 V2O5溶胶，其胶团结构是： 。2. 沉降系数 (S) 的物理意义是 ； 在重力场中和离心场中的表达式分别是 和 。3. 超离心沉降分为两种方法： (

13、1) 沉降平衡法，它是 。 (2) 沉降速度法，它是 。 4. 在 Al(OH)3溶胶中加入 KCl ，其最终浓度为 0.080 moldm-3时恰能聚沉。若加入 K2C2O4, 其最终浓度为 0.004 moldm-3时也恰能聚沉，Al(OH)3溶胶所带电荷为： 。 5. 对带正电的溶胶， NaCl 比 AlCl3的聚沉能力 。 对带负电的溶胶， Na2SO4比 NaCl 的聚沉能力 。 6. 0.01 dm3某溶胶，在外电场作用下向正极移动，加入 0.02 dm3 0.01 moldm-3 NaNO3水溶液时，溶胶发生聚沉。则大约需加 0.01 moldm-3 Mg(NO3)2 水溶液就可

14、使溶胶聚沉。 7. 墨汁是一种胶体分散体系，在制作时，往往要加入一定量的阿拉伯胶（一种大分子物）作稳定剂，这主要是因为 。 8. 一个烧杯中，盛有某种溶胶 2010-6 m3，如使其聚沉，至少需浓度为 1000 molm-3的 NaCl 溶液 2010-6m3, 或浓度为1 molm-3的 Na2SO4溶液 10010-6 m3, 溶胶带 电(填正或负)，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值 （填大或小）。 三、计算题1. 某一球形胶体粒子， 20 时扩散系数为 710-11 m2s-1，求胶粒的半径及摩尔胶团质量。已知胶粒密度为 1334 kgm-3，水粘度系数为 0.0011 Pas

15、。2. 试计算在293 K时, 地心力场中使粒子半径分别为(1) 1.010-5 m, (2)100 nm, (3) 1.5 nm的金溶胶下降0.01m需时若干？ 已知介质的密度为1000 kgm-3, 金的密度为 1.93104 kgm-3, 溶液的粘度近似等于水的粘度, 为0.001 Pas 。3. 由电泳实验测得Sb2S3溶胶在电压为210 V， 两极间距离为38.5 cm时, 通电36 min12 s, 引起溶胶界面向正极移动3.2 cm, 已知介质介电常数为8.8910-9 Fm-1, = 0.001 Pas, 计算此溶胶的电动电位。四、问答题 1. 请回答下列问题： (1)指出下列

16、电池在测量时，哪一电极为正极？ (A) Cd（汞齐，a1）CdSO4(a)Cd（汞齐，a2）(a2 a1) (B)Pt,H2(p)HI(a=0.01)Ag,AgI-Ag,AgIHI(a=0.001)H2(p),Pt (2) 0.01 molkg-1 AgNO3与 0.02 molkg-1 KI溶液等体积混合，形成 AgI 溶胶，请写出AgI胶团的结构。2. 试从胶体化学观点，解释在进行重量分析时，为了尽可能使沉淀完全，通常加入相当量电解质（非沉淀剂）或将溶液适当加热。3. 某学生在做 CaCO3胶体沉降分析实验时，没有加 Na4P2O7溶液沉降速度较慢，在加适量 Na4P2O7溶液后，沉降速度

17、快些。试解释为什么？4. 试解释在制备 Fe(OH)3溶胶的过程中，进行渗析时发现，半透膜袋内的液面开始上升过后又自动下降。5. (A)水解 FeCl3制取 Fe(OH)3溶胶，为什么要渗析？(B)加明矾为什么会使混浊的泥水澄清？6. 请解释 (A) 在适量明胶存在下，加电解质不会使溶胶聚沉；(B) 天空为何呈蓝色？ 7. 混合等体积的 0.08 moldm-3 KI 和 0.1 moldm-3 AgNO3溶液所得的溶胶。 (1) 试写出胶团结构式 (2) 指明电泳方向 (3) 比较 MgSO4，Na2SO4，CaCl2电解质对溶胶聚沉能力的大小。参考答案一、选择题1. 答 (A) 2. 答

18、(B) 3. 答 (B) 4. 答 (A) 5. 答 (A) 6. 答 (D) 7. 答 (C) 8. 答 (C) 9. 答 (B) 10. 答 (A) 11. 答 (D) 12. 答 (B) 13. 答 (A) 14. 答 (C) 15. 答 (D) 16. 答 (D) 17. 答 (D) 二、填空题1. 答 量纲和数值相同；物理意义和单位不同。2.答 (G/A)， Jm-2；作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力；Nm-13. 答 dU = TdS - pdV + dA (U/A)T, V = T (S/A)T, V + = -T( /T)A, V + = 0.514 Jm-24. 答

19、大，小。5. 答 R = 1.5210-9 m6. 答 管端，变大。7. 答 4.1610-6 molm-28. 答 增溶9. 答 化学吸附10. 答 降低；先增加，后降低11. 答 化学吸附的强度；中等强度的化学吸附。12. 答 两个吸附分子间的反应；吸附分子与气态分子的反应。13.答范德华力；化学键力14.答小于；大于三、计算题1. 答 W = -A = -1.43910-5 J G = - W = 1.43910-5 J S = -(/ T)p, A A = 3.1410-9 JK-1H = -T(/T)p, AA = 2.37510-5 J Qr = TS = 9.35710-6 J

20、2. 答 ln(p2/p1)= VapHm/R(T2-T1)/(T2T1) p2= 2074 Pa ln(p/p2)= 2M/RTR p = 6 078 Pa 3. 答 p = p0+ 2/R = 336925 Pa ln(p/p0)= VapHm/R (1/Tb- 1/T) T = 410.6 K，过热 37.6 K 4. 答 S (乙醚在H2O面上)=(H2O)-(乙醚)-(乙醚-水) = 4.49510-2 Nm-1 0 能铺展S (H2O在乙醚面上)=(乙醚)-(H2O)-(乙醚-水)=-6.63510-2 Nm-1 0 不能铺展5. 答 h = 2cos/gR h = 20.48N.m-1(-1)/ 13.5103Kg.m-39.8 m.s-10.5 10 -4m= - 0.145 m水银面下降0.145m。