界面現(xiàn)象與膠體化學習題

1、界面現(xiàn)象與膠體化學習題 07級一、選擇題1. 一個玻璃毛細管分別插入25 和75 的水中，則毛細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，兩者數(shù)值不同 。3

2、. 已知20 時水空氣的界面張力為7.27 × 10-2N·m-1，當在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. 在一個密閉的容器中，有大小不同的兩個水珠，長期放置后，會發(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. 一根毛細管插入水中，液面上升的高度為h，當在水中加入少

3、量的NaCl，這時毛細管中液面的高度為：(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，濃度增大，吸附量不變 ；(D)飽和溶液的表面不會發(fā)生吸附現(xiàn)象 。7. 對處于平衡狀態(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)溶解已達到飽和 ；(C)分子間作用超過它與溶劑的作用 ；(D)分子遠未排滿溶液表面 。10. 水對玻璃潤濕，汞對玻璃不潤濕，將一玻璃毛細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)化學勢降低 ；(B)增溶系統(tǒng)是熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)，而乳狀液或溶膠是熱力學不穩(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. 對于化學吸附，下面說法中不正確的是( ) (A

6、) 吸附是單分子層 (B) 吸附力來源于化學鍵力 (C) 吸附熱接近反應熱 (D) 吸附速度較快，升高溫度則降低反應速度15. 對于指定的液體，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 (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管中，如圖，當在右端加熱時，液體移動的方向是( ) (A) 左移 (B) 右移 (C) 不動； (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. 化學吸附的吸附力是：（）。(A) 化學鍵力； (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)熱力學上和動力學上

8、皆屬于穩(wěn)定體系 ；(B) 熱力學上和動力學上皆屬不穩(wěn)定體系 ；(C) 熱力學上不穩(wěn)定而動力學上穩(wěn)定體系 ；(D) 熱力學上穩(wěn)定而動力學上不穩(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)丁鐸爾效應顯著 ；(C)不能透過半透膜 ；(D)對電解質(zhì)敏感 。23. 對由各種方法制備的溶膠進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動 ；(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光散射閃爍的光點 。25. 以下說法中正確的是：(A)溶膠在熱力學和動力學上都是穩(wěn)定系統(tǒng) ；(B)溶膠與真溶液一樣是均相系統(tǒng) ；(C)能產(chǎn)生丁達爾效應的分散系統(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)中不屬于溶膠動力學性質(zhì)的是( )(A) 布郎運動 (B) 擴散 (C) 電泳 (D) 沉降平衡 27. Langmuir氣固吸附理論中，下列敘述中錯誤的是( ) (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，其膠團結(jié)構是：(V2O5)m·nVO3-·(n-x)NH4+x-·xNH4+，下面各電解質(zhì)對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，是均相的熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)，所以無丁達爾效應。F 2. 當表面活性物質(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。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動就是本身熱運動的反映。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。×10-2N m-1，該溫度下當水的表面積增大4×10-4m2時，體系的G為 2.91 ×10-5 。7.潤濕液體在毛細管中上升的高度與毛細管內(nèi)徑成 反比 關系，與液體的表面張力成 正比 關系。7. 溫度上升時，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)對溶膠的聚沉值。9. 表面活性劑在結(jié)構上的特點是同時具有 親水 基和 親油 基。10. 液面是彎曲時，表面張力的方向與液面 相切 。四、簡答1在滴管內(nèi)的液體為什么必須給橡膠帽加壓時液

14、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，所以為了降低表面自由能，液體表面都有自動收縮的趨勢。

15、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，水蒸汽可以達到相當高的過飽和程度而不致凝結(jié)成水。因為此時高空中的水蒸汽壓力雖然對平液面的水來說已是過飽和的了，但對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，其相應的飽和蒸汽壓可變小，因此蒸汽會迅速凝結(jié)成水。4在進行蒸餾實驗時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

16、，因此體系便不能在正常情況下沸騰，便會升高溫度形成局部過熱的亞穩(wěn)定狀態(tài)導至暴沸。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)>>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，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大小不等的肥皂泡，當將兩個肥皂泡相通時，兩個泡的大小有何變化?答：小泡變小，大泡變大，直到兩邊曲率半徑相等時。這是因為肥皂泡是曲面，表面上有附加壓力，這個壓力指向曲面圓心

17、。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，放置一段時間，這時該溶液有何變化？答：任何物質(zhì)的飽和溶液，當其中存在著大小不同的被溶解物質(zhì)晶態(tài)物質(zhì)時，實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為什么水在玻璃管中呈凹形夜面，而水銀則呈凸形？答：因水與玻璃的

18、接觸小于90°，水的表面的附加壓力為負值，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)藥時要在農(nóng)藥中加表面活性劑？答：植物有自身保護功能，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) 寫出該膠團的結(jié)構式，注明緊密層和擴散層；(2) 用該膠粒制成電滲儀，通直流電后，水向哪一方向流動？(3) 下列哪一種電解質(zhì)對硫化砷溶液聚沉能力最強？NaClCaCl2NaSO4MgSO42. 寫出由FeCl3水解得到Fe(OH)3膠團的結(jié)構。物質(zhì)量濃度相同的NaCl、MgCl2、MgSO4、Na2SO4各溶液對Fe(OH)3溶膠聚沉能力強弱的次序如何？ 1. 解：(1) 2H3AsO