界面現(xiàn)象與膠體化學(xué)習(xí)題

1、界面現(xiàn)象與膠體化學(xué)習(xí)題 07級(jí)一、選擇題1. 一個(gè)玻璃毛細(xì)管分別插入25 和75 的水中，則毛細(xì)管中的水在兩不同溫度水中上升的高度：(A)相同 ；(B)無法確定 ；(C)25 水中高于75 水中 ；(D)75 水中高于25 水中 。2. 下列敘述不正確的是：(A)比表面自由能的物理意義是，在定溫定壓下，可逆地增加單位表面積引起系統(tǒng)吉布斯自由能的增量 ；(B)表面張力的物理意義是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意單位長度功線的表面緊縮力 ；(C)比表面自由能與表面張力量綱相同，單位不同 ；(D)比表面自由能單位為J·m2，表面張力單位為 N·m-1時(shí)，兩者數(shù)值不同 。3

2、. 已知20 時(shí)水空氣的界面張力為7.27 × 10-2N·m-1，當(dāng)在20 和100kPa下可逆地增加水的表面積4cm2，則系統(tǒng)的G為：(A)2.91 × 10-5 J ；(B)2.91 × 10-1 J ；(C)-2.91 × 10-5 J ；(D)-2.91 × 10-1 J 。4. 在一個(gè)密閉的容器中，有大小不同的兩個(gè)水珠，長期放置后，會(huì)發(fā)生：(A)大水珠變大，小水珠變小 ；(B)大水珠變大，小水珠變大 ；(C)大水珠變小，小水珠變大 ；(D)大水珠，小水珠均變小 。5. 一根毛細(xì)管插入水中，液面上升的高度為h，當(dāng)在水中加入少

3、量的NaCl，這時(shí)毛細(xì)管中液面的高度為：(A)等于h ；(B)大于h ；(C)小于h ；(D)無法確定 。6. 涉及溶液表面吸附的說法中正確的是： (A)溶液表面發(fā)生吸附后表面自由能增加 ；(B)溶液的表面張力一定小于溶劑的表面張力 ；(C)定溫下，表面張力不隨濃度變化時(shí)，濃度增大，吸附量不變 ；(D)飽和溶液的表面不會(huì)發(fā)生吸附現(xiàn)象 。7. 對(duì)處于平衡狀態(tài)的液體，下列敘述不正確的是：(A)凸液面內(nèi)部分子所受壓力大于外部壓力 ；(B)凹液面內(nèi)部分子所受壓力小于外部壓力 ；(C)水平液面內(nèi)部分子所受壓力大于外部壓力 ；(D)水平液面內(nèi)部分子所受壓力等于外部壓力 。8. 某溶液表面張力與溶質(zhì)濃度c的

4、關(guān)系式：0 - = A + Blnc，式中0 為純?nèi)軇┑谋砻鎻埩?，A、B為常數(shù). 則表面超量為：(A) = c/RT(/c)T ；(B) = B/RT ；(C) = -B/RT ；(D) = Bc/RT 。9. 膠束的出現(xiàn)標(biāo)志著表面活性劑的： (A)降低表面張力的作用下降 ；(B)溶解已達(dá)到飽和 ；(C)分子間作用超過它與溶劑的作用 ；(D)分子遠(yuǎn)未排滿溶液表面 。10. 水對(duì)玻璃潤濕，汞對(duì)玻璃不潤濕，將一玻璃毛細(xì)管分別插入水和汞中，下列敘述不正確的是：(A)管內(nèi)水面為凹球面 ；(B)管內(nèi)汞面為凸球面 ；(C)管內(nèi)水面高于水平面 ；(D)管內(nèi)汞面與汞平面一致 。11. 對(duì)于增溶作用，下列敘述不

5、正確的是：(A)增溶作用使被溶物質(zhì)化學(xué)勢降低 ；(B)增溶系統(tǒng)是熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)，而乳狀液或溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng) ；(C)增溶作用與真正的溶解作用一樣，均使溶劑依數(shù)性有很大變化 ；(D)增溶作用發(fā)生在有大量膠束形成的離子型表面活性劑溶液中 。12. 通常稱為表面活性劑的物質(zhì)是指將其加入液體中后( ) (A) 能降低液體的表面張力 (B) 能增大液體的表面張力 (C) 能顯著增大液體的表面張力 (D) 能顯著降低液體的表面張力13. 對(duì)于水平液面，其值為零的物理量是( )(A) 表面自由能 (B) 表面張力 (C) 附加壓力 (D) 比表面能14. 對(duì)于化學(xué)吸附，下面說法中不正確的是( ) (A

6、) 吸附是單分子層 (B) 吸附力來源于化學(xué)鍵力 (C) 吸附熱接近反應(yīng)熱 (D) 吸附速度較快，升高溫度則降低反應(yīng)速度15. 對(duì)于指定的液體，恒溫條件下，有( ) (A) 液滴的半徑越小，它的蒸氣壓越大 (B) 液滴的半徑越小，它的蒸氣壓越小 (C) 液滴的半徑與蒸氣壓無關(guān) (D) 蒸氣壓與液滴的半徑成正比 16. 過量的KI與AgNO3混合制溶膠，其結(jié)構(gòu)為(AgI)m·nI-·(n-x)K+x-·xK+，則膠粒是指 ( ) (A) (AgI)m (B) (AgI)m·nI- (C) (AgI)m·nI-·(n-x)K+ x- (D

7、) (AgI)m·nI-·(n-x)K+x-·xK+17. 在裝有部分液體的毛細(xì)管中，如圖，當(dāng)在右端加熱時(shí)，液體移動(dòng)的方向是( ) (A) 左移 (B) 右移 (C) 不動(dòng)； (D) 不一定18. 今有一球形肥皂泡，半徑為r，肥皂水溶液的表面張力為s，則肥皂泡內(nèi)附加壓力是：（ ）。(A) ； (B) ； (C) 。19. 化學(xué)吸附的吸附力是：（）。(A) 化學(xué)鍵力； (B) 范德華力；(C) 庫侖力。20. 氣體在固體表面上吸附的吸附等溫線可分為：( )。(A) 兩類；(B) 三類；(C) 四類；(D) 五類。21. 溶膠的基本特性之一是：(A)熱力學(xué)上和動(dòng)力學(xué)上

8、皆屬于穩(wěn)定體系 ；(B) 熱力學(xué)上和動(dòng)力學(xué)上皆屬不穩(wěn)定體系 ；(C) 熱力學(xué)上不穩(wěn)定而動(dòng)力學(xué)上穩(wěn)定體系 ；(D) 熱力學(xué)上穩(wěn)定而動(dòng)力學(xué)上不穩(wěn)定體系 。22. 大分子溶液和普通小分子非電解質(zhì)溶液的主要區(qū)分是大分子溶液的：(A)滲透壓大 ；(B)丁鐸爾效應(yīng)顯著 ；(C)不能透過半透膜 ；(D)對(duì)電解質(zhì)敏感 。23. 對(duì)由各種方法制備的溶膠進(jìn)行半透膜滲析或電滲析的目的是：(A)除去雜質(zhì)，提高純度 ； (B)除去小膠粒，提高均勻性 ；(C)除去過多的電解質(zhì)離子，提高穩(wěn)定性；(D)除去過多的溶劑，提高濃度 。24. 有關(guān)超顯微鏡的下列說法中，不正確的是：(A)可以觀察離子的布朗運(yùn)動(dòng) ；(B)可以配合電泳

9、儀，測定粒子的電泳速度 ；(C)可以直接看到粒子的形狀與大小 ；(D)觀察到的粒子僅是粒子對(duì)光散射閃爍的光點(diǎn) 。25. 以下說法中正確的是：(A)溶膠在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)上都是穩(wěn)定系統(tǒng) ；(B)溶膠與真溶液一樣是均相系統(tǒng) ；(C)能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的分散系統(tǒng)是溶膠 ；(D)通過超顯微鏡能看到膠體粒子的形狀和大小 。26. 下列各性質(zhì)中不屬于溶膠動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的是( )(A) 布郎運(yùn)動(dòng) (B) 擴(kuò)散 (C) 電泳 (D) 沉降平衡 27. Langmuir氣固吸附理論中，下列敘述中錯(cuò)誤的是( ) (A) 吸附是單分子層吸附 (B) 吸附熱是常數(shù) (C) 在一定條件下，吸、脫附之間可以達(dá)到平衡 (D) 吸、

10、脫附速率都與氣體的壓力成正比 28. 用NH4VO3 和濃鹽酸作用，可制得棕色V2O5溶膠，其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)是：(V2O5)m·nVO3-·(n-x)NH4+x-·xNH4+，下面各電解質(zhì)對(duì)此溶膠的聚沉能力次序是：(A)MgSO4 > AlCl3 > K3Fe(CN)6 ；(B)K3Fe(CN)6 > MgSO4 > AlCl3 ；(C)K3Fe(CN)6 > AlCl3 > MgSO4 ；(D)AlCl3 > MgSO4 > K3Fe(CN)6 。一、選擇題答案1. C 2.D 3.A 4.A 5.B 6.C 7.C 8

11、.B 9.A 10.D 11.C 12.D 13.C 14.D 15.A 16.C 17.B 18.C 19.A 20.D21.C 22.C 23.C 24.C 25.C 26.C 27.D 28.D二、 判斷 1. 由于大分子溶液是真溶液，是均相的熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)，所以無丁達(dá)爾效應(yīng)。F 2. 當(dāng)表面活性物質(zhì)加入溶劑中后，所產(chǎn)生的結(jié)果是d/dc < 0，即正吸附。T 3. 物理吸附的吸附力來源于范德華力，其吸附一般不具有選擇性。 T 4. 微小晶體與普通晶體相比，微小晶體的溶解度較小。F 5. 物質(zhì)的表面張力與表面積的大小有關(guān)。F 6. 表面活性劑不能改變表面潤濕性。F 7. BET公式的

12、主要用途是獲得高壓下的吸附機(jī)理。F 8. 彎曲液面所產(chǎn)生的附加壓力不一定等于零。F 9. 溶膠中膠粒的布郎運(yùn)動(dòng)就是本身熱運(yùn)動(dòng)的反映。F 10. 乳狀液、泡沫、懸浮液和憎液溶膠均屬多相的聚結(jié)不穩(wěn)定系統(tǒng)。T三、 填空：1. 半徑為r的球形肥皂泡內(nèi)附加壓力是 P =4/r 。2. 球滴的半徑越小，飽和蒸氣壓越 大 ，溶液中的氣泡半徑越小，氣泡內(nèi)液體的飽和蒸氣壓越 小 。3. 憎液固體，其表面不能為液體所潤濕，其相應(yīng)的接觸角 > 90º。4. 相同溫度下，同一液體，隨表面曲率半徑不同具有不同的飽和蒸氣壓，若以P平、P凹、P凸分別代表平面、凹面和凸面液體上的飽和蒸氣壓，則三者的關(guān)系為 。

13、5. 加入表面活性劑，使液體的表面張力 降低 ，表面層表面活性劑的濃度一定 大于 它在體相中的濃度。6. 已知293.15K時(shí)水的表面張力為7.275×10-2N m-1，該溫度下當(dāng)水的表面積增大4×10-4m2時(shí)，體系的G為 2.91 ×10-5 。7.潤濕液體在毛細(xì)管中上升的高度與毛細(xì)管內(nèi)徑成 反比 關(guān)系，與液體的表面張力成 正比 關(guān)系。7. 溫度上升時(shí)，純液體的表面張力 減小 。8. 使溶膠聚沉所需電解質(zhì) 最低濃度 ，稱為電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉值。9. 表面活性劑在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是同時(shí)具有 親水 基和 親油 基。10. 液面是彎曲時(shí)，表面張力的方向與液面 相切 。

14、四、簡答1在滴管內(nèi)的液體為什么必須給橡膠帽加壓時(shí)液體才能滴出，并呈球形？答：因在滴管下端的液面呈凹形，即液面的附加力是向上的，液體不易從滴管滴出。若要使液滴從管端滴下，必須在橡膠帽加以壓力，使這壓力大于附加壓力，此壓力通過液柱而傳至管下端液面而超過凹形表面的附加壓力，使凹形表面變成凸形表面，最終使液滴滴下。剛滴下的一瞬間，液滴不成球形，上端呈尖形，這時(shí)液面各部位的曲率半徑都不一樣，不同部位的曲面上所產(chǎn)生附加壓力也不同，這種不平衡的壓力迫使液滴自動(dòng)調(diào)整成球形，使液滴具有最小的表面積以降低能量。2自然界中為什么氣泡、小液滴都呈球形？答：液膜和液體表面都具有表面自由能，表面自由能越低，系統(tǒng)越穩(wěn)定，所

15、以為了降低表面自由能，液體表面都有自動(dòng)收縮的趨勢。而球形是相同體積的物體具有表面積最小的一種形式，所以氣泡和小液滴都呈球形。3人工降雨的原理是什么？答：高空中如果沒有灰塵，水蒸汽可以達(dá)到相當(dāng)高的過飽和程度而不致凝結(jié)成水。因?yàn)榇藭r(shí)高空中的水蒸汽壓力雖然對(duì)平液面的水來說已是過飽和的了，但對(duì)將要形成的小水滴來說尚未飽和，因此，小水滴難形成。若在空氣中撒入凝結(jié)中心，使凝聚水滴的初始曲率半徑加大，其相應(yīng)的飽和蒸汽壓可變小，因此蒸汽會(huì)迅速凝結(jié)成水。4在進(jìn)行蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí)要在蒸餾燒瓶中加些碎磁片或沸石以防止暴沸，道理何在？答：若無碎磁片或沸石，液體內(nèi)部不易形成新相(氣相)，因形成新相的剎那，該新氣泡相的凹形表面

16、的曲率很小，則根據(jù)開爾文公式，該微小氣泡便自發(fā)消失，因此體系便不能在正常情況下沸騰，便會(huì)升高溫度形成局部過熱的亞穩(wěn)定狀態(tài)導(dǎo)至暴沸。如果在液體內(nèi)加上沸石，則在沸石表面的尖端有較大的凸端，此處pr(氣泡內(nèi)壓強(qiáng))>>p*(液體飽和蒸氣壓)，因而容易沸騰，并且沸石內(nèi)部吸附的空氣，也因受熱而脫附，成為形成氣泡氣核，又因沸石與瓶底緊密相接，而成為局部過熱處，兩者相接處的液膜在瞬間過熱，prp*，便成為微泡，使沸石跳動(dòng)，結(jié)果便成為一新氣泡上升。5用三通活塞，在玻璃管的兩端吹兩個(gè)大小不等的肥皂泡，當(dāng)將兩個(gè)肥皂泡相通時(shí)，兩個(gè)泡的大小有何變化?答：小泡變小，大泡變大，直到兩邊曲率半徑相等時(shí)。這是因?yàn)榉?/p>

17、皂泡是曲面，表面上有附加壓力，這個(gè)壓力指向曲面圓心。根據(jù)拉普拉斯公式，曲率半徑越小，附加壓力越大。小泡受的附加壓力比大泡大，則內(nèi)部的平衡壓力也比大泡大。當(dāng)活塞打開后，小泡中部分空氣向大泡轉(zhuǎn)移，所以小泡變小，大泡變大，直到兩邊曲率半徑相等。6如果在一杯含有極微小蔗糖晶粒的蔗糖飽和溶液中，投入一塊較大的蔗糖晶體，在恒溫密閉的條件下，放置一段時(shí)間，這時(shí)該溶液有何變化？答：任何物質(zhì)的飽和溶液，當(dāng)其中存在著大小不同的被溶解物質(zhì)晶態(tài)物質(zhì)時(shí)，實(shí)際上這些大小不同的同種晶態(tài)物質(zhì)的溶解度是不同的，晶粒越小越微，其溶解度越大。因此，將這飽和溶液長期放置后，微晶、小晶體便逐漸消失，而大塊晶體卻逐漸增大。7為什么水在玻

18、璃管中呈凹形夜面，而水銀則呈凸形？答：因水與玻璃的接觸小于90°，水的表面的附加壓力為負(fù)值，這樣就使水在玻璃管中呈凹面。而水銀與玻璃的接觸為大于90°，水銀表面的附加力為正值，因而水銀在玻璃管內(nèi)呈凸形液面。8為什么噴灑農(nóng)藥時(shí)要在農(nóng)藥中加表面活性劑？答：植物有自身保護(hù)功能，在葉子表面有蠟質(zhì)物而不被雨水潤濕，可防止莖葉折斷。若農(nóng)藥是普通水溶液，噴在植物上不能潤濕葉子，即接觸角大于90°，成水滴淌下，達(dá)不到殺蟲效果；加表面活性劑后，使農(nóng)藥表面張力下降，接觸角小于90°，能潤濕葉子，提高殺蟲效果。所以有的農(nóng)藥在制備時(shí)就加了表面活性劑，制成乳劑，可很好地潤濕植物的莖葉。五、主觀題1. 把過量的H2S氣體通入亞砷酸H3AsO3溶液中，制備得到硫化砷溶液。(1) 寫出該膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)式，注明緊密層和擴(kuò)散層；(2) 用該膠粒制成電滲儀，通直流電后，水向哪一方向流動(dòng)？(3) 下列哪一種電解質(zhì)對(duì)硫化砷溶液聚沉能力最強(qiáng)？NaClCaCl2NaSO4MgSO42. 寫出由FeCl3水解得到Fe(OH)3膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)。物質(zhì)量濃度相同的NaCl、MgCl2、MgSO4、Na2SO4各溶液對(duì)Fe(OH)3溶膠聚沉能力強(qiáng)弱的次序如何？ 1. 解：(1) 2H3A