界面現(xiàn)象練習題及答案

1、第十章界面現(xiàn)象練習題一、是非題（對的畫，錯的畫X）1、液體的表面張力總是力圖縮小液體的表面積。（）2、液體的表面張力的方向總是與液面垂直。（）3、分子間力越大的物體其表面張力也越大。（）4、垂直插入水槽中一支干凈的玻璃毛細管，當在管中上升平衡液面外加熱時，水柱會上升。（）5、在相同溫度下，純汞在玻璃毛細管中呈凸液面，所以與之平衡的飽和蒸氣壓必大于其平液面的蒸汽壓。（）6、溶液表面張力總是隨溶液的濃度增大而減小。（）7、某水溶液發(fā)生負吸附后，在干凈的毛細管中的上升高度比純水在該毛細管中上升的高度低。（）8、通常物理吸附的速率較小，而化學吸附的速率較大。（）9、蘭格繆爾等溫吸附理論只適用于單分子層

2、吸附。（）10、臨界膠束濃度（CMC）越小的表面活性劑，具活性越高。（）11、物理吸附無選擇性。（）12、純水、鹽水、皂液相比，其表面張力的排列順序是：丫（鹽水）丫（純水）Y（皂液）。（）13、在相同溫度與外壓力下，水在干凈的玻璃毛細管中呈凹液面，故管中飽和蒸氣壓應小于水平液面的蒸氣壓力。（）14、朗繆爾吸附的理論假設之一是吸附劑固體的表面是均勻的。（）15、同一純物質，小液滴的飽和蒸氣壓大于大液滴的飽和蒸氣壓。（）16、彎曲液面的飽和蒸氣壓總大于同溫度下平液面的蒸氣壓。（）17、表面張力在數(shù)值上等于等溫等壓條件下系統(tǒng)增加單位表面積時環(huán)境對系統(tǒng)所做的可逆非體積功。（）18、某水溶液發(fā)生正吸附后

3、，在干凈的毛細管中的上升高度比在純水的毛細管中的水上升高度低。（）19、彎曲液面處的表面張力的方向總是與液面相切。（）20、吉布斯所定義的裝面過剩物質的量”只能是正值，不可能是負值。（）21、封閉在容器內的大、小液滴若干個，在等溫下達平衡時，其個數(shù)不變，大小趨于一致。（）22、凡能引起表面張力降低的物質均稱之為表面活性劑。（）23、表面過剩物質的量為負值，所以吸附達平衡后，必然引起液體表面張力降低。（）24、在吉布斯模型中，選擇表面相的位置使溶劑的表面過剩物質的量門1（丫,）則溶質的表面過剩物質的量ni（何以大于零、等于零或小于零。（）25、過飽和蒸氣之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很

4、大的比表面吉布斯函數(shù)。（）二、選擇題1、液體表面分子所受合力的方向總是（），液體表面張力的方向總是（）（1）沿液體表面的法線方向，指向液體內部。（2）沿液體表面的法線方向，指向氣體內部。（3）沿液體表面的切線方向，（4）無確定的方向。2、在定溫定壓下影響物質的表面吉布斯函數(shù)的因素是（）（1）僅有表面積As（2）僅有表面張力（3）表面積As和表面張力（4）沒有確定的函數(shù)關系3、附加壓力產生的原因是（）（1）由于存在表面（2）由于在表面上存在表面張力（3）由于表面張力的存在，在彎曲表面兩邊壓力不同（4）難于確定4、在水平放置的玻璃毛細管中注入少許水（水潤濕玻璃）在毛細管中水平水柱的兩端呈凹液面，當

5、在右端水凹面處加熱，毛細管中的水向何端移動。（）（1）向左移動（2）向右移動（3）不動（4）難以確定5、今有一球形肥皂泡，半徑為r,肥皂水溶液的表面張力為，則肥皂泡內附加壓力是（）24(1)p(2)p一(3)p一r2rr6、在定溫下，同成分的兩個大小不同的液球的飽和蒸氣壓pr,1大和pr,2小存在()的關系。(1)p,ipr,2(2)p,1叱2(3)pr,ipr,2(4)不能確定7、今有反應 CaCO3sCaOsCO2g 在一定溫度下過平衡，現(xiàn)在不改變溫度和 CO2g 的分壓下，也不改變 CaOs 的顆粒大小，只降低的 CaCO3s 顆粒直徑，增加分散度，則平衡將()(1)向左移動(2)向右移

6、動(3)不移動8、某物質B在溶液表面的吸附達平衡時，則B物質在表面的化學勢B表與溶液內部B物質的化學勢B內的關系是()(1)B表B內(2)B表B內(3)B表B內(4)不能確定9、接觸角是指()(1) g/l界面經過液體至l/s界面間的夾角(2) l/g界面經過氣相至g/s界面間的夾角(3) g/s界面經過周相至s/l界面間的夾角(4) l/g界面經過氣相至s/l界面間的夾角10、高分散度固體表面吸附氣體后，可使固體表面的吉布斯函數(shù)()(1)降低(2)增加(3)不改變11、若某液體能在某固體表面鋪展，則鋪展系數(shù)S一定：()。(1) 90;(2)0=90;(3)*90;(4)0=180。29、弗倫

7、德利希吸附等溫公式適用于()(1)低壓；(2)中壓；(3)高壓；(4)任何壓力。30、在干凈、粗細均勻的U型玻璃毛細管中注入純水，兩側液柱的高度相同，然后用微量注射器從右側注入少量正丁醇水溶液，兩側液柱的高度將()(1)相同；(2)左側高于右側；(3)左側低于右側；(4)無法確定。31、在潮濕的空氣中放置3根粗細不等的毛細管，其半徑大小順序為r1r2r3,則毛細管內水蒸氣易于凝結的順序是()(1)1,2,3;(2)2,3,1;(3)3,2,1;(4)無法確定。32、多孔固體表面易于吸附水蒸氣，而不易吸附氧氣、氮氣，其主要原因是(1)水蒸氣相對分子量比氧氣、氮氣??；(2)水蒸氣分子極性比氧氣、氮

8、氣大；(3)水蒸氣的凝聚溫度比氧氣、氮氣高；(4)水蒸氣在空氣中含量比氧氣、氮氣少。33、水在某毛細管內上升的高度為h,若將此管垂直的向水深處插下，露在水面以上的高度為h/2,則()(1)水會不斷冒出；(2)水不流出，管內液面凸起；(3)水不流出，管內凹液面的曲率半徑增大為原先的2倍；(4)水不流出，管內凹液面的曲率半徑減小為原先的一半。34、下列敘述不正確的是()(1)農藥中加入潤濕劑可使平和產減少，藥液在植物表面易于鋪展；(2)防水布上涂表面活性劑使y/s減少，水珠在其上不易鋪展；(3)泡沫浮選法中捕集劑極性基吸附在礦石表面，非極性基向外易被吸附在泡沫上；(4)起泡劑的主要作用是增大液體表

9、面張力。35、下列對于物理吸附的描述，不正確的是()(1)吸附力基于范德華力，吸附一般沒有選擇性；(2)吸附層可以是單分子層或多分子層；(3)吸附速率較快，吸附熱較??；(4)吸附較穩(wěn)定，不易解吸三、填空題1、通常液體的表面張力是指某液體與其相接觸，或者與相接觸時的界面張力。2、臨界狀態(tài)下，由于,所以液體的表面張力為03、一個球形液滴在定溫下與其蒸汽成平衡時，液相壓力Pi氣相壓力P2(選填,=,二,號)6、鋪展系數(shù)S與l,s,1s的關系是，S=,若液體在固體表面上發(fā)生鋪展，則S0。7、物理吸附的吸附力是,吸附分子層是。8、氣體被固體吸附過程其嫡變，S=0。始變乙H=0。9、由于新相難以形成而出現(xiàn)

10、的四種常見的亞穩(wěn)態(tài)是;10、微小顆粒物質的化學勢比大塊物質的化學勢要。11、泡沫是以為分散相的分散系統(tǒng)。12、乳狀液的類型可分為和。13、過飽和蒸氣的存在可用公式解釋，毛細管凝結現(xiàn)象可用公式解釋。(選填拉普拉斯、開爾文、朗繆爾)14、朗繆爾等溫吸附理論的基本假設為：(D；(2);(3);(4)。15、表面張力的作用方向是與界面，與邊界。16、朗繆爾吸附等溫式的形式為。該式的適用條件是17、由于表面效應的存在，所以新相生成。18、表面張力隨溫度升高而。(選填增大、不變、減小)，當液體到臨界溫度時，表面張力等于。19、 通常以接觸角8值的大小來衡量液體對固體表面的潤濕程度， 若8小于90,稱為。2

11、0、過熱液體的存在可用公式解釋。四、計算題1、已知293K時，乙醴/水，汞/乙醴，汞/水的界面張力分別為10.71C3Nm-1,379M0-3Nm-1,3750-3N-m-1。用滴管在乙醴與汞的界面上滴一滴水，試求其接觸角。2、200C時測定02在某催化劑上的吸附作用，當平衡壓力為0.1MPa及1MPa時，1g催化劑吸附02的量分別為2.5cm3及4.2cm3(STP)設吸附作用服從朗繆爾公式，計算當O2的吸附量為飽和吸附量的一半時，平衡壓力為多少。3、一個半徑為r=2cm的小玻璃杯，里面盛有水銀，將一小滴水滴在水銀表面上，試問水能否在水銀表面鋪展？假定水能在水銀表面鋪展，求鋪展過程Gibbs

12、函數(shù)改變。已知，丫汞空=0.483Nm：丫水空=0.0728Nm：丫汞水=0.375Nm-14、 水在293K時的表面張力為7.27102Nm1,密度為998kgm：計算水在293K,半徑為1X10-3m及1M0-5m的毛細管中上升的高度(g=9.81msj,假定接觸角9=0o05、 水的表面張力與溫度的關系為： 丫/0-3Nm-1=75.640.14(t/C)今將10kg純水在303K及101325Pa條件下等溫等壓可逆分散成半徑r=110-8m的球形霧滴，計算(1)環(huán)境所消耗的非體積功；(2)小霧滴的飽和蒸氣壓；(3)該霧滴所受的附加壓力。(已知303K,101325Pa時， 水的密度為9

13、95kgm-3,不考慮分散度對水的表面張力的影響。H2O的摩爾質量為18.0gmol-1。)6、已知在33.6C時，CO(g)在活性炭上的吸附符合朗繆爾直線方程。經測定知， 該(p/V)p直線的斜率為23.78kgm-3,截距為131kPakgm-3,試求朗繆爾方程中的常數(shù)Vm及b。7、泡壓法測定丁醇水溶液的表面張力。20c實測最大泡壓力為0.4217kPa,若用同一個毛細管，20c時測的水的最大泡壓力為0.5472kPa,已知20c時水的表面張力為72.75mNm-1,請計算丁醇溶液的表面張力。8、283K時，可逆地使純水表面積增加1.0,吸熱0.04J。已知283K時純水的表面張力為0.0

14、74N.m-1,求該過程的W,AU,AH,AS,AGo9、在298K時，乙醇水溶液的表面張力服從ymN m-1=72-5X10-4c+2X10-7c2,試計算c=500mol.m-3時的表面過剩。10、 已知27c時水的飽和蒸氣壓為3.529kPa,已知水在298K時的表面張力為0.0718N.m-1,密度為997kg.m-3。試求：(1)該溫度下， 水在半徑為5X10m的某毛細管中上升的高度是2.8X0-2m,求接觸角為多少？(2)當毛細管半徑為2X10-9m時，求27c下水蒸氣能在該毛細管內凝聚所具有的最低蒸氣壓是多少？第十章界面現(xiàn)象練習題答案一、判斷題答案:1、，2、X3、，4、X5、，

15、6、X7、X8、X9、，10、V11、V12、X13、V14、，15、V16、X17、，18、V19、V20、X21、X22、X23、X24、選擇題答案：v,2/r,4、陰離子活性劑陽離子活性劑兩性活性劑非離子活性劑6、7、范德華力，單或多分子8、,9、過飽和蒸汽，過飽和溶液，過熱液體，過冷7體.10、大11、氣體12、O/WW/O13、開爾文、開爾文14、(1)吸附為單分子層(2)固體表面是均勻的(3)吸附干表面上的分子無相互作用力(4)吸附平衡是動態(tài)平衡15、平行，垂直16、rr-bp-或=單分子層吸附或化學吸附1bp17、難以18、降低，零19、潤濕20、拉普拉斯解:Is四、計算題答案1

16、、解：將乙醴當氣體看待，將汞當固體看待，故有丫（汞/乙84）=丫（汞/水）+丫（水/乙84）cos379M0-3Nm-1=375W3Nm-1+10.710-3Nm-1cos所以cos=0.374所以=6802、解：rrp 一 1bp即所以b=12.210-6Pa-1即所以3、解：丫汞-空-丫水-空-丫汞-水=（0.483-0.0728-0.375）Nm=0.0352Nm-1-能鋪展。ZG=（丫水-空+丫汞-水）-丫汞-空ZA=（0.0728+0.375-0.483）X3.1416多2J=M04210-5J4、解：2y/r=zghr=0.001mh=0.0149mr=110mh=1.49m5、解

17、：（1）本題非體積功即表面功W=機丫/10-3Nm-1=75.64-0.14（303-273）=71.44設霧滴半徑為r個數(shù)為N,則總表面積A為=310kg/r所以W=（2）根據開爾文方程式Pr2MIn-pRTr=0.1026所以=1.1081.108101325Pa=112.3kPa8110m=1.43107Pa=14.3MPa6、解：斜率m=23.78kgm-3=1/Vm所以Vm=1/m=0.0420m3(STP)kg-1截距q=131kPakgm-3=1/(Vmb)所以b=1/(Vmq)=1/(0.0420m3kg-1X131kPakgm-3)=1.8210-4Pa-17、解：設p1,p2,y,辛分別為丁醇溶液及水的最大泡壓力與表面張力根據拉普拉斯公式及泡壓法的原理可知：P12A(1)rP2&(2)r因為實驗使用同一根毛細管，r為定值，聯(lián)立式(1)和式(2)得:2122PlP2271.44103Nm1(3)=6.05X10mol.m-210、解：(1)h=2pos8/pgr9=17.7(2)ln包2JMpRTr13120.0718Nm18.0210kgmol3Z_Z11ZZ_9997kgm38.314JK1m