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1、第十章界面現(xiàn)象練習(xí)題一、是非題(對的畫錯(cuò)的畫)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(xì)管,當(dāng)在管中上升平衡液面外加熱時(shí),水柱會(huì)上升。( )5、在相同溫度下,純汞在玻璃毛細(xì)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(fù)吸附后,在干凈的毛細(xì)管中的上升高度比純水在該毛細(xì)管中上升的高度低。( )8、通常物理吸附的速率較小,而化學(xué)吸附的速率較大。( )9、蘭格繆爾等溫吸附理論只適
2、用于單分子層吸附。( )10、臨界膠束濃度()越小的表面活性劑,其活性越高。()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:(鹽水)(純水) c2;(2)c1 = c2 ;(3)c1 90; (2)=90;(3)r2r3,則毛細(xì)管內(nèi)水蒸氣易于凝結(jié)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?dú)?,其主要原因是?)(1)水蒸氣相對分子量比氧氣、氮?dú)庑。?(2)水蒸氣分子極性比氧氣、氮?dú)獯螅?(3)水蒸氣的凝聚溫度比氧氣、氮?dú)飧撸?(4)水蒸氣在空氣中含量比氧氣、氮?dú)?/p>
3、少。33、水在某毛細(xì)管內(nèi)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(huì)不斷冒出; (2)水不流出,管內(nèi)液面凸起; (3)水不流出,管內(nèi)凹液面的曲率半徑增大為原先的2倍; (4)水不流出,管內(nèi)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(nóng)藥中加入潤濕劑可使l/g和l/s 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g/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面張力。35、下列對于物理吸附的描述,不正確的是( )
4、(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(shí)的界面張力。2、臨界狀態(tài)下,由于 ,所以液體的表面張力為 。3、一個(gè)球形液滴在定溫下與其蒸汽成平衡時(shí),液相壓力P1 氣相壓力P2(選填,=,=,號)6、鋪展系數(shù)S與的關(guān)系是,S= ,若液體在固體表面上發(fā)生鋪展,則S 0。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熵變,S= 0。焓變H= 0。9、由于新相難以形成而出現(xiàn)的四種常見的亞穩(wěn)態(tài)是 ; ; ; 。
5、10、微小顆粒物質(zhì)的化學(xué)勢比大塊物質(zhì)的化學(xué)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(xì)管凝結(jié)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(shè)為:(1)_; (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(yīng)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(dāng)液體到臨界溫度時(shí),表面張力等于_。19、通常以接觸角值的大小來衡量液體對固體表面的潤濕程度,若小于90
6、,稱為_ 。20、過熱液體的存在可用_ _公式解釋。四、計(jì)算題1、已知293 K時(shí),乙醚/水,汞/乙醚,汞/水的界面張力分別為10.7 10 -3 Nm -1,379 10 -3 Nm -1,375 10 -3 Nm -1。用滴管在乙醚與汞的界面上滴一滴水,試求其接觸角q。2、200 時(shí)測定O2 在某催化劑上的吸附作用,當(dāng)平衡壓力為 0.1 MPa及1 MPa 時(shí),1 g催化劑吸附O2的量分別為2.5 cm 3及 4.2 cm 3 (STP) 設(shè)吸附作用服從朗繆爾公式,計(jì)算當(dāng)O2 的吸附量為飽和吸附量的一半時(shí),平衡壓力為多少。3、一個(gè)半徑為r=2 cm的小玻璃杯,里面盛有水銀,將一小滴水滴在水
7、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函數(shù)改變。已知,汞空=0.483 Nm-1,水空=0.0728 Nm-1, 汞水=0.375 Nm-14、水在 293 K 時(shí)的表面張力為 7.2710-2 Nm-1,密度為 998 kgm-3,計(jì)算水在 293 K,半徑為 110-3 m 及 110-5 m 的毛細(xì)管中上升的高度 (g =9.81 ms-2), 假定接觸角 = 0。5、 水的表面張力與溫度的關(guān)系為:/ 10 -3 Nm -1 = 75.640.14(t / )今將10 kg 純水在303 K及101 325 Pa條件下等溫等壓可逆分散成半徑r=
8、110-8 m的球形霧滴,計(jì)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303 K,101 325 Pa 時(shí),水的密度為 995 kgm-3 ,不考慮分散度對水的表面張力的影響。H2O的摩爾質(zhì)量為18.0 gmol-1。)6、已知在-33.6時(shí),CO(g)在活性炭上的吸附符合朗繆爾直線方程。經(jīng)測定知,該(p/V)p直線的斜率為23.78 kgm-3,截距為131 kPakgm-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。20實(shí)測最大泡壓力為0.4217 kPa,若用同一個(gè)毛細(xì)管,20時(shí)測的水的最大泡壓力為0.5472 kPa,已知20時(shí)水的表面張力為 72.75 mNm-1,請計(jì)算丁醇溶液的表面張力。8、283K時(shí),可逆地使純水表面積增加1.0,吸熱0.04J。已知283K時(shí)純水的表面張力為0.074N. m-1,求該過程的W,U,H,S,G。9、在298K時(shí),乙醇水溶液的表面張力服從/mNm-1= 72510-4c+210-7c2,試計(jì)算c =500 mol .m-3 時(shí)的表面過剩。 10、已知27時(shí)水的飽和蒸氣壓為3.529 kPa,已
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