第一章气体、溶液和胶体
一、选择题
1．实际气体与理想气体更接近的条件是（）
A. 高温高压
B. 低温高压
C. 高温低压
D. 低温低压2．22℃和100.0 kPa下，在水面上收集H2O.100g，在此温度下水的蒸气压为2.7 kPa，则H2的体积应为（）
A. 1.26 mL
B. 2.45 mL
C. 12.6 mL
D. 24.5 mL
3．下列溶液中凝固点最低的是（）
A. 0.01mol kg-1 K2SO4
B. 0.02mol kg-1 NaCl
C. 0.03mol kg-1 蔗糖
D. 0.01mol kg-1 HAc
4．常温下，下列物质中蒸气压最大的是（）
A. 液氨
B. 水
C. 四氯化碳
D. 碘
5．在工业上常用减压蒸馏，以增大蒸馏速度并避免物质分解。减压蒸馏所依据的原理是（）
A. 液相的沸点降低
B. 液相的蒸气压增大
C. 液相的温度升高
D. 气相的温度降低
6．将5.6 g非挥发性溶质溶解于100 g水中（K b＝0.51℃?kg?mol-1），该溶液在100 kPa下沸点为100.5℃，则此溶液中溶质的摩尔质量为（）
A. 14 g mol－1
B. 28 g mol－1
C. 57.12 g mol－1
D. 112 g mol－1
7．欲使溶胶的稳定性提高，可采用的方法是（）
A. 通电
B. 加明胶溶液
C. 加热
D. 加Na2SO4溶液8．土壤中养分的保持和释放是属于( )。
A. 分子吸附
B. 离子选择吸附
C. 离子交换吸附
D. 无法判断
二、填空题
1．某蛋白质的饱和水溶液5.18g·L-1，在293K时的渗透压为0.413kPa，此蛋白质的摩尔质量为30553g/mol。
2．在下列溶液中：①0.1mol·L-1 NaCl；②0.1mol·L-1 C6H12O6；③0.1mol·L-1 HAc；④0.1mol·L-1 CaCl2；
凝固点最低的是⑴，凝固点最高的是⑹，沸点最高的是⑴，沸点最低的是⑹。
3．写出用过量的KI和AgNO3制备AgI胶体的胶团结构式为：
[( AgI)m?nI-—(n-x)K+]x-·xK+，胶粒所带电荷为：正。写出用过量的AgNO3和KI制备AgI胶体的胶团结构式为[( AgI)m·nAg+—·(n-x)NO3-]x+-·x NO3-，胶粒所带电荷为：负。
4．溶胶分子具有稳定性的主要原因是胶粒带电，高分子溶液具有稳定性的主要原因是溶剂化作用。
5．溶胶的光学性质——丁达尔效应是由于溶胶中的分散质粒子对光的散射的结果；电泳和电渗证明溶胶具有电学性质。
6、浓度为98%，密度等于1.83g/mL的浓硫酸的物质的量浓度为18mol·L-1。
三、计算题
1．27℃在3.0 dm 3容器装入0.0200 mol H 2，22.0 gCO 2和4.00 gO 2，求此混合气体的总压力和各种气体的分压力。
解：根据理想气体状态方程pV=nRT ，kPa 6.163
)27327(314.802.0)p(H 2=+??= 同理可计算出p(CO 2)=415.7 kPa ，p(O 2)=103.9 kPa ，据Dalton 分压定律p(总)=16.6+415.7+103.9=536.5 kPa
3．甲状腺素是人体中一种重要激素，它能抑制身体里的新陈代谢。如果0.455 g 甲状腺素溶解在10.0 g 苯中，溶液的凝固点是5.144℃，纯苯在5.444℃时凝固。问甲状腺素的分子量是多少？（苯的K f ＝5.12 K ?kg ?mol －1）
解：根据稀溶液依数性规律ΔT f =K f ?b B ，设甲状腺的相对分子量为M ，
3
1010/455.012.5144.5444.5-??=-M ，解得M=776.5g/mol
4. 一有机物9.00 g 溶于500 g 水中，水的沸点上升0.0512 K 。
（1）计算有机物的摩尔质量；（2）已知这种有机物含碳40.0％，含氧53.3％，含氢6.70％，写出它的分子式。（已知水的K b ＝0.512 K ?kg ?mol －1）
解：根据稀溶液依数性规律ΔT b =K b ?b B ，设该有机物的相对分子量为M ，
3
-10500M 900512.00512.0??= ，M=180g/mol 616
%5.53180:O ,612%0.40180:C =?=? H ：12，其分子式为C 6H 12O 6
5. 将12 mL 0.02 mol ?L -1KCl 溶液和100 mL 0.005mol ?L -1AgNO 3溶液混合制得AgCl 溶胶，写出这个溶胶的胶团结构。
解：AgNO 3过量，[(AgI)m ?nAg +(n-x) NO 3- ]x+ x NO 3-
第1章气体、溶液和胶体 一、单项选择题 1.1 27℃、3039.75 kPa时一桶氧气480 g 若此桶加热至100℃，维持此温度开 启活门一直到气体压力降至101.325 kPa为止。共放出氧气质量是（）。 A．934.2 g B．98.42 g C．467.1 g D．4.671 g 1.2在40℃和97.33 kPa时SO2（M＝64.1）气体密度（g·dm-3）为（）。 A．2.86 B．2.40 C．2.74 D．0.024 1.3 由NH4NO3(s)分解制氮气，23℃、95549.5 Pa条件下用排水法收集到57.5mL 氮气，计算于燥后氮气的体积为（）。 （已知23℃饱和水蒸气压为2813.l Pa）。 A．55.8 mL B．27.9mL C．46.5mL D．18.6 mL 1.4 测得人体血液冰点降低值为0.56℃，则在体温37℃时渗透压为（）。 （已知K f=1.86℃?kg?mol-1） A．1775.97 kPa B．387.98 kPa C．775.97 kPa D．193.99 kPa 1.5 下列水溶液，蒸气压最高的是（）。 A．0.10 mol?L-1HAc B．0.10 mol?L-1CaCl2 C．0.10 mol?L-1C12H22O11D．0.10 mol?L-1NaCl 1.6 将0.0010 mol?L-1的KI溶液与0.010 mol?L-1的AgNO3溶液等体积混合制 成AgI溶胶，下列电解质中使此溶胶聚沉，聚沉能力最大的是（）。 A．MgSO4B．MgCl2C．K3[Fe(CN)6] D．NaCl 1.7 下列方法，哪个最适合于摩尔质量的测定（）。 A．沸点升高B．凝固点降低C．凝固点升高D．蒸气压下降1.8 下列方法，哪个最适合于摩尔质量的测定（）。 A．沸点升高B．凝固点降低C．凝固点升高D．蒸气压下降1.9 Sb2S3溶胶粒子电泳时向正极方向移动，使Sb2S3溶胶聚沉能力最强的电解质是（）。 A．K2SO4B．AlCl3C．CaCl2D．NaCl 1.10 3％的NaCl溶液产生的渗透压接近于（）。 A．3％的蔗糖溶液B．6％的葡萄糖溶液
气体和溶液 【1-1】在0℃和100kPa 下，某气体的密度是1.96g·L -1。试求它在85千帕和25℃时的密度。 解：根据公式p M=ρRT 得 1 11222 P T P T ρρ=， 所以211212 85.0 1.96273.15 = ==1.53100298.15P T PT ρρ???g·L -1 【1-2】 在一个250 mL 容器中装入一未知气体至压力为101.3 kPa ，此气体试样的质量为0.164 g ， 【0.20。（2（3【50.0 mL p 3.9243.547.4kPa p =+=混合 【1-5】现有一气体，在35℃和101.3 kPa 的水面上捕集，体积为500 mL 。如果在同样条件下将它压缩成250 mL ，干燥气体的最后分压是多少？ 解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为5.63 kPa ， 101.3 5.630.500 =n 8.314n=0.01867mol 308.15-??（）， P 0.250 =0.018678.314P=191.3kPa 308.15 ??， 【1-6】CHCl 3在40℃时蒸气压为49.3 kPa ，于此温度和101.3 kPa 压力下，有4.00 L 空气缓缓通过CHCl 3（即每一个气泡都为CHCl 3蒸气所饱和），求：
（1）空气和CHCl 3混合气体的体积是多少？ （2）被空气带走的CHCl 3质量是多少？ 解：（1）49.3:(101.3 - 49.3) = V:4.00， V = 3.79 (L)，4.00 + 3.79 = 7.79 (L) （2） 49.3 7.79 =n 8.314n=0.1475mol 0.1475119.2=17.6g 313.15 ???，， 【1-7】在15℃和100 kPa 压力下，将3.45 g Zn 和过量酸作用，于水面上收集得1.20 L 氢气。求Zn 中杂质的质量分数（假定这些杂质和酸不起作用）。 解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为1.71 kPa ， 100 1.71 1.20 =n 8.314n=0.0492mol 0.049265.39=3.22g 288.15 -???（），， (3.45 - 3.22)÷3.45 = 0.067 【1-8】定性地画出一定量的理想气体在下列情况下的有关图形： （1）在等温下，pV 随V 变化； （2）在等容下，p 随T 变化； （3）在等压下，T 随V 变化； （4）在等温下，p 随V 变化； （5）在等温下，p 随 1 V 变化； （6）pV/T 随p 变化。 解：（1） pV=nRT=c ；（3）T=pnRV=cV ；（4） pV=nRT=c 【1-9】在57℃，让空气通过水，用排水取气法在100kPa 下，把气体收集在一个带活塞的瓶中。此时，湿空气体积为1.00 L 。已知在57℃，p (H 2O)=17 kPa ；在10℃，p (H 2O)=1.2 kPa ，问： （1）温度不变，若压力降为50kPa ，该气体体积为多少？ （2）温度不变，若压力增为200kPa ，该气体体积为多少？ （3）压力不变，若温度升高到100℃，该气体体积为多少？ （4）压力不变，若温度降为10℃，该气体体积为多少？ 解：（1）5331124 2 1.0010Pa 1.00dm 2.00dm 2L 5.0010Pa pV V p ??====? （2）57℃，p （H 2O ）=17kPa ，P 2（空气）V 2=P 1（空气）V 1，
第一章 气体、溶液和胶体分散系 5. 正常人血浆中Ca 2+和HCO 3-的浓度分别是2.5 mmol·L -1和27 mmol·L -1，化验测得某病人血浆中Ca 2+和HCO 3-的质量浓度分别是300 mg·L -1和1.0 mg·L -1。试通过计算判断该病人血浆中这两种离子的浓度是否正常。 解：该病人血浆中Ca 2+ 和HCO 3-的浓度分别为 1 1-1 222L mmol 5.7mmol mg 40L mg 003 )(Ca ) (Ca )(Ca --+++?=??==M c ρ 121-1-3-3- 3L mmol 106.1mmol mg 61L mg .01 ) (HCO )(HCO )(HCO ---??=??==M c ρ 该病人血浆中Ca 2+和HCO 3-的浓度均不正常。 7. 某患者需补充0.050 mol Na +，应补充多少克NaCl 晶体? 如果采用生理盐水(质量浓度为9 g·L -1) 进行补Na +，需要多少毫升生理盐水? 解：应补NaCl 晶体的质量为 m (NaCl) = n (NaCl) · M (NaCl) = n (Na +) · M (NaCl) = 0.050 mol ×58.5 g·mol -1 = 2.93 g 所需生理盐水的体积为 mL 325L 325.0L g 9mol g 58.5mol 0.050)NaCl (11 -==???==-盐水盐水ρm V 16.从某种植物中分离出一种结构未知的有抗白血球增多症的生物碱, 为了测定其摩尔质量，将19.0 g 该物质溶入100 g 水中，测得溶液的凝固点降低了0.220 K 。计算该生物碱的摩尔质量。 解：该生物碱的摩尔质量为 f A B f B T m m k M ???= 1331mol g 106.1K 0.220kg 10100g 0.19mol kg K 86.1---??=?????= 19. 蛙肌细胞内液的渗透浓度为240 mmol·L -1, 若把蛙肌细胞分别置于质量浓度分别为10 g·L -1，7 g·L -1和3 g·L -1 NaCl 溶液中，将各呈什么形态？ 解：10 g·L -1，7 g·L -1和 3 g·L -1 NaCl 溶液的渗透浓度分别为 1 111 os1L mmol 342L mol 0.342mol g 58.5L g 102(NaCl)----?=?=???=c 1 111 os2L mmol 402 L mol 0.240mol g 58.5L g 72(NaCl)----?=?=???=c
1 第十三章 界面现象 §13.1 表面张力及表面吉布斯自由能 一、表面张力 在两相(特别是气-液)界面上，处处存在着一种张力，它垂直与表 面的边界，指向液体方向并与表面相切。把作用于单位边界线上的这种力称 为表面张力，用γ 表示，单位是N ·m -1。 二、表面功与表面自由能 温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA 所需要对体系作的功，称 为表面功。 用公式表示为：s W dA γ?=，式中γ为比例系数，它在数值上等于当T ，p 及 组成恒定的条件下，增加单位表面积时所必须对体系做的可逆非膨胀功。 B B B B ,,,,,,,,()()()()S V n S P n T V n T P n U H A G A A A A γ????====???? （ 广义的表面自由能） 表面自由能考虑了表面功，热力学基本公式中应相应增加s dA γ一项，即 由此可得：B B B B B B B B B B B B d d d d d d d d dA d d d d d d d s s s s U T S P V A dn H T S V P A dn S T P V A dn G S T V P A dn γμγμγμγμ=-++=+++=--++=-+++∑∑∑∑ 狭义的表面自由能定义：B ,,()p T n G A γ?=?，表面吉布斯（Gibbs ）自由能，单位：J ·m -2。 三、界面张力与温度的关系,,,,S B B A V n s T V n S A T γ??????=- ? ???????,,,,S B B A P n s T P n S A T γ??????=- ? ??????? 四、溶液的表面张力与浓度的关系 对于纯液体，当温度、压力一定时，其表面张力一定。但对于溶液，由于溶 质的加入形成了溶液，表面张力发生变化。这种变化大致有三种情况: A.表面张力随溶质浓度增大而升高如：NaCl 、KOH 、NH 4Cl 、KNO 3等无机盐类； B.表面张力随浓度增大而降低，通常开始降低较快而后减慢，如醇类、酸类、醛 类、酮类等极性有机物； C.一开始表面张力急剧下降，到一定浓度后几乎不再变化，如含8个碳以上的有 机酸盐、有机胺盐、磺酸盐等。下面就是这三种情况的γ－C 曲线。
第1章气体、溶液和胶体 练习题 一、选择题 1．用来描述气体状态的四个物理量分别是（用符号表示）（） A. n,V,p,T B. n,R,p,V C. n,V,R,T D. n,R,T,p 2．现有两溶液：A为mol·kg-1氯化钠溶液；B为mol·kg-1氯化镁溶液（） A. A比B沸点高 B. B比A凝固点高 C. A比B沸点低 D. A和B沸点和凝固点相等 3．稀溶液在蒸发过程中（） A.沸点保持不变 B.沸点不断升高直至溶液达到饱和 ' C.凝固点保持不变 D.凝固点不断升高直至溶液达到饱和 4．与纯液体的饱和蒸汽压有关的是（） A. 容器大小 B. 温度高低 C. 液体多少 D. 不确定 5．质量摩尔浓度是指在（） 溶液中含有溶质的物质的量 B. 1kg溶剂中含有溶质的物质的量 C. 溶剂中含有溶质的物质的量溶液中含有溶质的物质的量 6．在质量摩尔浓度为·kg-1的水溶液中，溶质的摩尔分数为（） B. C. D. 7．下列有关稀溶液依数性的叙述中，不正确的是（） A. 是指溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压 > B. 稀溶液定律只适用于难挥发非电解质的稀溶液 C. 稀溶液依数性与溶液中溶质的颗粒数目有关 D. 稀溶液依数性与溶质的本性有关 8．质量摩尔浓度均为mol·kg-1的NaCl溶液，H2SO4溶液，HAc溶液，C6H1206(葡萄糖)溶液，蒸气压最高的是（） A. NaCl溶液 B. H2SO4溶液 C. HAc溶液 D. C6 H1206溶液 9．糖水的凝固点（） A.等于0℃ B. 低于0℃ C. 高于0℃ D.无法判断
10．在总压力100kPa的混合气体中，H2、He、N2、CO2的质量都是，其中分压最小的是（） A. H2 B. He C. N2 D. CO2 二、填空题 》 1.理想气体状态方程的表达式为。 2.按分散质颗粒直径大小，可将分散系分为，，。 3．·kg-1的KCl溶液，K2SO4溶液，HAc溶液，C6H1206溶液的渗透压由低到高的顺序为，凝固点由高到低的顺序。 4．稀溶液的依数性分别是、、和，其核心性质是。 5．已知水的K f为·kg·mol-1,要使乙二醇（C2H6O2）水溶液的凝固点为-10℃，需向100g水中加入g乙二醇。 6．将相同浓度的30mLKI和20mLAgNO3溶液混合制备AgI溶胶，其胶团结构为，进行电泳时，胶粒向极移动。 三、判断题 1．（）液体的蒸汽压随温度的升高而升高。 2．（）液体的正常沸点就是其蒸发和凝聚速率相等时的温度。 3．（）将100gNaCl和100gKCl溶于等量水中，所得溶液中NaCl和KCl的摩尔分数都是。4．（）b B相等的两难挥发非电解质稀溶液，溶剂相同时凝固点就相同。 5．（）“浓肥烧死苗”的现象与溶液依数性中的渗透压有关。 、 6．（）两种溶液的浓度相等时，其沸点也相等。 四、计算题 1．混合气体中含96gO2和130g N2，其总压力为120kPa，其中N2的分压是多少2．将（20℃，120KPa）氨气溶于水并稀释到250mL，求此溶液的物质的量浓度。3．某物质水溶液凝固点是℃，估算此水溶液在0℃时的渗透压。 4．取血红素溶于水配成100mL溶液，测得此溶液在20℃时的渗透压为336Pa 。
1 / 4 一、江河入海口为什么容易形成三角洲？答：河流本身携带的泥沙以胶体形式存在，由于入海口处海水中含氯化钠等电解质，使得胶体溶液发生聚沉，泥沙沉淀，根据流体动力学，流体与限制面接触（粗糙接触面）时，流体的流动易形成漩涡，导致沉淀下来的泥沙不易停在河底，而河中央则以层流为主，易于使泥沙堆积，从而形成三角洲。 二、天空为什么会下雨？向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨？其依据原理是什么？ 雨来自空中的云，空中的云其实就是水的凝结物，它来自地球表面的水汽蒸发，水汽向高空遇冷凝结成小水滴。当云中的水滴达到一定程度，也就是不能被上升的气流顶托住的时候，水滴（也可能是冰滴、雪花）就会落到地面上，即是我们所见的雨（雹、雪）。 云是由水汽凝结而成；而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多少以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银）从而达到降雨目的。一是增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰并增大；二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰并增大，当空气中的上升气流
承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。 三、活性炭为什么能做防毒面具和冰箱除臭剂？ 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。 活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除空气中的有毒物质和冰箱里的异味。 四、为什么在参观面粉厂时不能穿带铁钉的鞋？ 2 / 4 在面粉厂，因为细小的面粉悬浮在空中，形成巨大的表面，有着巨大的表面能。穿带铁钉的鞋容易摩擦出火星，一个小小的火星，会加速面粉表面上发生的氧化反应，反应中放出的热量又加速了其它颗粒表面的氧化反应，因此，引起爆炸！ 五、土壤为什么能将水保存起来，而通过锄地可以减少土壤里水分的挥发？ 土壤中有毛细管，靠毛细管的吸引力可以存一定量的水分，叫毛管水。土壤颗粒表面会吸持水分，叫吸着水，土壤颗粒对水分的吸力非常大，相当于10000个大气压。吸着水外表面还有薄膜水，土壤颗粒对薄膜水的吸力相当于31~6.25个大气压。此外土壤胶体双电层中带电离子以及带电的固体表面静电引力与水分子作 用所引起的，这种引力把偶极体水分子吸引到土粒表面上，吸附
例1-1.计算298.15K 和热力学标准压力下1mol 理想气体的体积。 解: pV = nRT ； V = nRT /p = 1 X 8.314 X 298.15÷10000 = 24.79 X 10-3m 3 例1-2 某气体在293 K 和 9.97·104 Pa 时的体积为 0.19 dm 3, 质量为 0.132 g 。求该气体的相对分子质量。它可能是什么气体？ 解: pV = nRT ；n = m /M ； pV = RTm /M ；M = RTm /pV 134mol g 1710 19.01097.92938.314132.0--?=?????==pV mRT M 该气体的相对分子量为 17 g/mol ，可能是NH 3。 例1-3 一个 280 K 的敞开广口瓶里的气体需加热到什么温度才能使三分之一的气体逸出瓶外？ 解: pV = nRT ；V 、p 一定时， n 1T 1 = n 2T 2 ；T 2 时瓶内气体物质的量为 n 2 = n 1·2/3 T 2 = n 1T 1/n 2 = T 1×3/2 = 280 K ×3/2 = 420 K 当温度到达420K 时，有三分之一的气体逸出瓶外。 例3-4 混合气体中有14 g N 2和12.8 g O 2，总压为2.026·105 Pa ，求各组分气体的分压。 解:先求得各组分气体的物质的量分数（摩尔分数），即可得各组分气体的分压。 n (N 2) = 14 /28 = 0.50 mol n (O 2) = 12.8 /32 = 0.40 mol 56.0)]O ()N ()N ()N (2222=+= n n n x 44.0)] O ()N ()O ()O (2222=+=n n n x p (N 2) = 0.56×2.026·105 Pa = 1.1×105 Pa p (O 2) = 0.44×2.026·105 Pa = 9.0×104 Pa 例1-5在298K, 常压下用排水集气法收集到“氢气”2.500X 10–1 L, 已知298K 下水的饱和蒸气压为3.167 kPa, 问：收集到的氢气物质的量和干燥氢气的体积多大？ 解: 排水集气法得到的气体是饱和水蒸气与某种纯净气体的混合气体，若忽略水柱的压力，混合气体的总压等于环境压力(即外压)。设该混合气体遵从理想气体方程，可以求得干燥气体的量。设p 为总压，即常压。 p = p (H 2O) + p (H 2) p (H 2) = p – p (H 2O) = 101.325–3.167= 98.158 kPa p (H 2) = n (H 2)RT /V n (H 2) = p (H 2)V /RT = (98.158X 0.2500)÷(8.314X 298.2) = 9.898X 10–3 mol
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) (?γ/?T)p> 0 (B) (?γ/?T)p< 0 (C) (?γ/?T)p= 0 (D) 无一定变化规律 4. 在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( ) (A) 冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D) 无法比较 5. 弯曲表面上附加压力的计算公式：?p = p' - p0= 2γ/R' 中，R' 的符号：( ) (A) 液面为凸面时为正，凹面为负(B) 液面为凸面时为负，凹面为正 (C) 总为正(D) 总为负 6. 微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？( ) (A) 微小晶体的饱和蒸气压大(B) 微小晶体的溶解度大 (C) 微小晶体的熔点较低(D) 微小晶体的溶解度较小 7. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同饱和蒸气压。以p平、p凹、p 凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者之间的关系是：( ) (A) p平> 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
气体、溶液和胶体练习题 1、在一个250 mL 的容器中装入一未知气体至压力为101.325 kPa ，此气体试样的质量为0.164 g ，实验温度为25 ℃，求该气体的相对分子量。 2、某混合气体中含有0.15 g 的H 2，0.7 g 的N 2及0.34 g NH 3，试计算在100 kPa 的压力下，各种气体的分压力。 3、一敞口容器在300 K 时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一溢出。 4、用排水法在25 ℃时收集250 mL 的O 2，已知大气压力为100 kPa ，求： （1）该温度下收集气体中O 2的分压。 （2）干燥后O 2的在标准状况下的体积。 5、在300 K 、100 kPa 下，加热一敞口细颈瓶到500 K ，然后封闭其瓶口，再冷却至原来的温度，求此时瓶内的压力。 6、有一混合气体，总压为150 kPa ，其中N 2和H 2的体积分数为0.30和0.70，求N 2和H 2的分压。 7、在291K 和总压为101.325 kPa 时，2.70 L 含饱和水蒸气的空气，通过CaCl 2干燥管后，干燥空气为3.21g ，求291K 时水的饱和蒸气压。 8、潜水员的肺中可容纳6.0 L 空气，在某深海中的压力为980 kPa 。在温度37 ℃条件下，如果潜水员很快升至水面，压力为100kPa ，则他的肺将膨胀至多大体积？这样安全吗？ 9、在273 K 时，将同一初压的4.0 mL N 2和O 2压缩到一个容器为2 L 的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa ，试求： （1）两种气体的初压； （2）混合气体各组分气体的分压； （3）各气体的物质的量。 [（1）p =1.303×105 Pa ； （2）p （O 2）=6.5×104 Pa ，p （N 2）=2.61×105 Pa ； （3）n （O 2）=0.06 mol ，n （N 2）=0.23 mol] 10、已知压力锅内，水的蒸气压力可达到150 kPa ，计算水在压力锅中的沸腾温度。（已知水 的蒸发热vap m H θ?=44.0 kJ·mol -1） 11、采用减压蒸馏的方法精制苯酚。已知苯酚的正常沸点为455.1K ，如果外压为10.13×104 Pa ，酚的沸点为多少度？vap m H θ?=44.0 kJ·mol -1。 12、回答下列问题： (1) 北方为什么会在冰冻的路面上撒盐? (2) 过度施肥为什么会“烧死”农作物?
第二章溶液和胶体 § 2- 1溶液 一、教学目的及要求： 1?了解分散系的分类。 2?掌握物质的量及其单位。 3?掌握溶液的组成量度的表示方法。 4?掌握等物质的量规则及其应用。 二、教学重点： 1?各物理量的概念及相互间的换算。 2?等物质的量规则及其应用。 三、教学难点：“基本单元”的理解。 四、教学方法：讲授法 五、教学时数：2学时 六、教学过程： （一卜分散系 概念： 分类： （二卜物质的量及其单位 1?物质的量（n） 重点讲“基本单元”，举例后让学生练习。 2?物质的摩尔质量 3?物质的量的计算 （三）、溶液的组成量度 1?质量分数与体积分数 强调：无量纲，不能用基本单元表示。 2?质量浓度 3?物质的量浓度C B 一般地，有Q B = 1C B
a 4?质量摩尔浓度b B 1kg溶剂中所含溶质B的物质的量，称为溶质 B的质量摩尔浓度。 对于浓度较稀的水溶液来说，b B~ C B (四)、有关计算 例2- 1已知浓硫酸的密度为1.84g mL —1,硫酸的质量分数为96.0%，试计算c(H2SO4)及c(l H2SO4)。 2 例2 —2欲配制c( H2SO4)=0.10mol L -1的溶液500mL，问应取密度为 1.84g mL 1质量分数为2 96.0%的硫酸多少毫升？如何配制？ 例2 —3 有一质量分数为4.64%的醋酸，在20C时，p= 1.005g mL — S求其浓度和质量摩尔浓度。 (五)等物质的量规则及其应用 对于任意反应： aA + bB = cC + dD 若各物质的基本单元分别为aA、bB、cC、dD，则： n (aA) = n (bB) = n (cC) = n (dD) 例2—4 有一种未知浓度的 H2SO4溶液20mL，如用浓度为c(NaOH)=0.100mol ? L —1的溶液25mL恰好中和完全，试问 c ( 12H2SO4)为多少？ 七、小结： 1.认真领会“基本单兀”。 2.正确进行各物理量的换算。 3.在解题中始终贯穿“等物质的量”的基本思想。 § 2 —2稀溶液的依数性 一、教学目的及要求：掌握稀溶液依数性及其应用。 二、教学重点：稀溶液依数性及其应用。 三、教学难点：稀溶液依数性及其应用。
第四章胶体溶液 [教学目标] 1.掌握表面现象、表面能、吸附、表面活性剂等概念，掌握分散系的组成与分类 2.认识溶胶的稳定性，掌握溶胶聚沉的方法；了解大分子化合物对溶胶的保护作用，认识乳化作用 3.熟悉溶胶的性质 4.了解胶体的概念和胶团结构 [教学重点] 大分子化合物溶液对溶胶的保护作用，乳化作用 [教学难点] 溶胶的稳定性和聚沉 [教学方法] 讲授，演示，讨论 [教学内容] 胶体与医学有密切的关系，是构成人体组织和细胞的基础物质，体液是胶体物质，许多药物也制成胶体形式使用。因此，学习胶体溶液的基本概念非常重要。 第一节表面现象 一、表面现象 1、相和相的分类 2、界面和表面 3、表面现象：吸附、毛细现象、润湿、乳化等。 二、表面能和表面张力 1、液体内部分子与表面分子的受力差别 2、表面张力（f）： 定义：相邻的各部分液面相互吸引的力 f = α×L α—液体表面张力系数（牛/米）; L —液面分界线的长度（米） ３、比表面能（δ）： 定义：一定条件下比表面上所有分子比内部分子多出的能量 单位：J/m2或N/m ４、表面能(Es )： 定义：表面层分子比内部分子多出的能量 Es = δ×S δ—比表面能；S—表面积 应用：一切物体都有自动降低其势能的趋势，由公式可知： 降低表面能有两条途径： ①减小表面积;②降低表面张力 三、吸附： 定义:是物质在两相界面上浓度自动发生变化的现象。 （一）固体表面的吸附： 1、物理吸附——范德华力 2、化学吸附——化学键力 应用 （二）液体表面的吸附：
1、溶液浓度与表面张力的关系 2、表面活性剂：液体表面均匀散布一些物质，能显著降低水的表面张力，降低了液体的表面能。这些能均匀散布的物质称为“表面活性剂”。（反之，称为表面惰性物质）结构特点：分子中同时有疏水基团（烷烃基）和亲水基团（羧基、氨基）。例如：肥皂（高级脂肪酸钠） 3、液体表面的吸附 4、液体内胶束的形成 （1）液体内胶束的形成： （2）胶束的种类： 球形胶束；层状胶束；棒状胶束。 （3）胶束的形成与应用 胶束的形成 形成胶束的作用： ①助溶作用 ②乳化作用 乳化：一种液体分散到另一种互不相溶的液体中，形成高度分散体系的过程 乳化作用：乳化剂使乳状液稳定性增强的作用 乳化剂亲水性强——形成O/W型 乳化剂亲油性强——形成W/O型 乳化作用在医学上的意义：油脂的消化，药物的制剂 ③形成气泡 第二节分散系 一、分散系的基本概念 1、分散系： 一种或几种物质分散在另一物质中所形成的体系 （1）分散质（相）：被分散的物质 （2）分散介质（剂）：容纳分散相的连续介质 2、分散系的构成 分散相；分散介质 举例说明：（略） 3、分散系的分类：分子离子分散系；胶体；粗分散系 1、分子、离子分散系（也称为真溶液）： 定义：是指分散相粒子的直径大于1nm的分散系。 分散相：溶质；分散介质：溶剂 特点：透明，很均匀，很稳定，分散相粒子能透过滤纸和半透膜 ２、粗分散系： 定义：是指分散相粒子的直径大于100nm的分散系。 分散相：固体小颗粒或小液滴；分散介质：其它物质 特点：不透明，不均匀，不稳定，分散相粒子不能透过滤纸和半透膜。 分类： （1）悬浊液：由难溶的固体小颗粒分散在液体介质中形成的粗分散系。 （2）乳浊液：由小液滴分散在互不相溶的另一种液体介质中形成的粗分散系。 3、胶体分散系
化学－第一章
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第一章气体、溶液和胶体分散系 第一节分散系 一、分散系的基本概念 分散系：一种或几种物质分散在另一种或领几种物质中所形成的系统称为分散系统 分散相：被分散的物质,又称分散质 分散介质：起分散作用的物质，又称分散剂 二、分散系的分类 分散相分散介质实例 气体液体泡沫(如灭火泡沫） 液体液体乳状液（如豆浆、牛奶、石油） 固体液体悬浊液、溶胶(如泥浆) 气体固体浮石、泡沫塑料 液体固体珍珠、某些宝石 固体固体某些合金、有色玻璃 气体气体空气 液体气体雾 固体气体烟、尘 ※当分散介质为液体时,按分散相粒子直径分类 分散相粒子直径分散系类型分散相粒子的性质实例 <1nm分子分散系均相,热力学稳定系 统，分散相粒子的速 率快,能通过滤纸也 能通过半透膜 生理盐水、葡萄糖溶 液 １—1０0nm 胶体分 散系 溶胶 多相，热力学不稳定 系统,分散相李艾的 扩散速率极慢,能通 过滤纸,但不能通过 半透膜,在超显微镜 下可以观察到 氢氧化铁溶胶、硫溶 胶、核酸溶液 高分子化 合物 均相，热力学稳定系 统,分散相粒子的扩 散速率极慢,能通过 滤纸,但不能通过半 透膜，在超显微镜下 可以观察到 你谁、豆浆、牛奶 >100ｎm粗分散 系多相,热力学不稳定系统,分散相 粒子不发生扩散,不能通过半透 膜,也不能通过滤纸,在普通显微 镜下可观察到，目测显浑浊 泥水、豆浆、牛奶 ※溶液可以是液相或者固相，如金属合金是固态溶液 ※粗分散系可以分为悬浊液（固体小颗粒)和乳浊液（液体小液滴）第二节、混合物和溶液的组成的表示方法 一、混合物常用的组成方法
第十一章表面现象和胶体化学练习题 练习题 一、是非题 yes no 1、比表面能、比表面吉布斯自由能和表面张力是同一概念的不同表述方式。 yes no 2、平面液体的附加压力为零。 yes 3、同一液体在相同外界条件下，处于凹面状态下的蒸气压比处于凸面状态时小。 no yes no 4、表面活性剂作用是增加液体或固体的表面张力。 yes no 5、液体浸湿固体的条件是粘附W i≤0。 yes no 6．表面活性剂的HLB值越大，其亲水性越强。 yes no 7．一般而言，物理吸附比化学吸附快。 yes no 8．分散相微粒半径大于入射光波长是发生光散射现象的必要条件。 yes no 9．用AgNO3溶液和KI溶液制备溶胶时，AgNO3过量，得到的是负溶胶。 10．电解质对溶胶的聚沉能力常用聚沉值表示，若某电解的聚沉值越大，则其聚沉能力越 yes no 强。 二、填空题 1、 A 为面积，表面张力σ (填数学符号)。 _______
2、?P1和?P2分别代表平面液体和凹面液体下的附加压力，则?P1______?P2。 3、r1和r2分别代表同一物质的两种微晶体的半径，c1和c2分别代表其相应的溶解度， 若r1>r2，则必有c1_____c2。 4、在某液体中加入物质A，A的浓度为C，若A为表面活性物质，则应有(dσ/dc)T_____0。 5、当铺展系数φ————0时，液体可以在固体表面上自动铺展。 6、当接触角时θ————90O，固体不为液体所润湿。 7、正溶胶，其扩散层应荷________电(填中文字）。 8、电解质NaCl, MgSO4, AlCl3, 对溶胶As2S3聚沉能力最强的电解质的是————(填分 子式）。 9、胶体分散体系的分散相微粒半径r在____~____之间。 输入提示：x1到x9分别代表10-1到10-9,中间用(,)隔开 10、若气—固相表面催化反应为单分子反应，反应物为A，反应速率常数是k2，当A 的吸附很强时，反应速率r=_____。 三、单选题（选一个最佳期答案） 1、根据方程（式中S为熵）可知下面的说法中不 正确的是 （A）等温等压且组成不变时，表面积增大，焓增加。 （B）温度升高，表面张力增大 （C）温度升高，体系的熵增加 （D）等温等压且组成不变时，增加表面积，体系吸热 A B C D 2、对于纯液滴，有关其饱和蒸气压的说法中不正确的是 （A）其分散程度越大，饱和蒸气压越大 （B）表面张力越大，饱和蒸气压越大 （C）密度越大，饱和蒸气压越大
?胶体界面现象问题答案 1.为什么自然界中液滴、气泡总是圆形的为什么气泡比液滴更容易破裂?同样体 积的水,以球形的表面积为最小,亦即在同样条件下,球形水滴其表面吉布斯自由能相对为最小。气泡同理。半径极小的气泡内的饱和蒸气压远小于外压,因此在外压的挤压下,小 气泡更容易破裂。 2.毛细凝结现象为什么会产生?根据Kelvin公式 RTln(pr/po)=2Vγ/r, 曲率半径极小 的凹液面蒸气压降低,低于正常饱和蒸气压,即可以在孔性固体毛细孔中的凹液面上凝结。因毛细管曲率半径极小,所以会产生毛细凝结现象。 3.天空为什么会下雨人工降雨依据什么原理向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨 天上的雨来自空中的云,空中的云其实就是水的气溶胶,它来自地面的水汽蒸发。当 水蒸气压大于水的饱和蒸汽压，云中水滴增大，达到一定程度,也就是不能被上升 的气流顶托住的时候,水滴（冰滴、雪花）就会落到地面上,即是我们所见的雨、雹、雪。 ?只有过饱和水蒸气的云才能实施人工增雨。雾状小水滴的半径很小，根据开尔文公式，由于小水滴的饱和蒸气压p r*大于水的饱和蒸汽压，水滴难以长大，可以添加碘化银、干冰，增大粒径（干冰还降低温度），降低p r* ，使水滴凝结。 ?实施人工隆雨时就是向空中撒入凝结核心，使最初的小水滴的曲率半径加大，这时小水滴的饱和蒸气压小于高空中的蒸气压，从而形成降雨。 4.为什么会产生液体过热现象加入沸石为什么能消除过热现象 ?液体中的小气泡，r <0, p r* 第一章物质的聚集状态 一、判断题（对的打√，错的打×） 1．由于乙醇比水易挥发，故在相同温度下乙醇的蒸气压大于水的蒸气压。( ) 2．在液体的蒸气压与温度的关系图上，曲线上的任一点均表示气、液两相共存时的相应温度及压力。( ) 3．将相同质量的葡萄糖和尿素分别溶解在100g水中，则形成的两份溶液在温度相同时的Δp、ΔT b、ΔT f、Π均相同。( ) 4．若两种溶液的渗透压力相等，其物质的量浓度也相等。( ) 5．某物质的液相自发转变为固相，说明在此温度下液相的蒸气压大于固相的蒸气压。( ) 6．0.2 mol·L-1的NaCl溶液的渗透压力等于0.2 mol·L-1的葡萄糖溶液的渗透压力。( ) 7．两个临床上的等渗溶液只有以相同的体积混合时，才能得到临床上的等渗溶液。( ) 8．将浓度不同的两种非电解质溶液用半透膜隔开时，水分子从渗透压力小的一方向渗透压力大的一方渗透。( ) 9．c(NaCl) = c(C6H12O6)，在相同温度下，两种溶液的渗透压力相同。( ) 10．一块冰放入0℃的水中，一块冰放入0℃的盐水中，两种情况下发生的现象一样。( ) 11．所有非电解质的稀溶液，均具有稀溶液的依数性。（） 12．根据相的概念可知，由液态物质组成的系统中仅存在一个相。（） 13．稀的水溶液随着温度的不断降低，冰不断析出，因此溶液的浓度会不断上升。 （） 14．因为0℃的冰与0℃的水的蒸汽压相同，所以把冰投入到0℃的溶液中必可存在两相共存。 15．溶液达凝固点时，溶液中的溶质和溶剂均以固态析出，形成冰。( ) 二、选择题 1. 在什么情况下，真实气体的性质与理想气体相似（） 第八章胶体溶液 学习指导 本章提要 第一节分散系概述 一、分散系的分类 一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的系统称为分散系。被分散的物质称为分散相，容纳分散相的连续介质称为分散介质。按照分散相粒径的大小，可以把分散系分为分子分散系、胶体分散系和粗分散系。分散系统有均相分散系和非均相分散系两种类型。非均相分散系的分散相和分散介质为不同的相，均相分散系只有一个相。 二、胶体分散系 胶体分散系的分散相粒子大小在1～100nm之间。胶体分散系又可分为溶胶、高分子溶液以及缔合胶体。溶胶的分散相粒子是由许多小分子或小离子聚集而成，溶胶是高度分散的非均相系统，较不稳定。高分子溶液的分散相粒子是单个大分子或大离子，高分子溶液很稳定，属于均相系统。缔合胶体是由表面活性剂分子在水中彼此以疏水基互相聚集在一起，形成的疏水基向里、亲水基向外的胶束溶液。其缔合作用是自发和可逆的，是热力学稳定体系。 第二节表面现象 一、表面积与表面吉布斯能 分散相在分散介质中分散的程度称为分散度，通常用单位体积物质所具有的表面积，即比表面表示物质的分散度。比表面越大，分散度也越大。表面层分子比内部分子多出一部分能量，称为表面Gibbs能或表面能，用G表。增加单位表面所需要的功常用σ表示，这种功成为单位表面积的表层分子比同量内部分子多出的自由能，叫比表面能，单位为J·m-2。所以也可以把σ看做是作用于液面每米长度上的表面的收缩力，即看做是该液体的表面张力。故表面张力又称比表面能，单位可用N·m-1表示：G表＝σ·A，表面张力是影响高度分散系稳定性的重要因素。 二、表面活性剂 介质中其他物质的分子、原子或离子自动聚集在某物质（液体或固体）表面上的过程称为吸附。溶液表面会吸附溶质，使液体表面张力发生变化。能显著降低水的表面张力的物质称为表面活性物质或表面活性剂。若溶质能降低溶剂表面张力，则溶液表层将保留更多的溶质分子或离子，其表层溶质的浓度大于内部浓度，这种吸附称为正吸附；反之，若能增高溶剂的表面张力，溶液表层则排斥溶质分子或离子，使其尽量进入溶液内部，此时溶液表层溶质的浓度小于其内部浓度，这种吸附称为负吸附。表面活性物质在溶液中能形成正吸附。 表面活性剂分子含有两类基团，一类是疏水性或亲脂性非极性基团，另一类为亲水性极性基团。由于表面活性剂的两亲性，当它溶入水中，亲水性基端进入水中，疏水性基端则力图离开水相，在水的表面定向排列，从而降低表面张力和系统的自由能。 于纯水中加入极少量表面活性剂，它被吸附在水相表面定向排列形成薄膜。但当进入水中的表面活性剂达到一定量时，在分子表面膜形成的同时，表面活性剂也逐渐聚集起来，互相把疏水基靠在一起，形成亲水基朝向水而疏水基在内的直径在胶体分散相粒子大小范围的缔合体，这种缔合体称为胶束。胶束的形成减小了疏水基与水的接触面积，从而使系统稳定。由胶束形成的溶液称为缔合胶体。缔合胶体是热力学稳定系统。开始形成胶束时表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度（CMC）。表面活性剂可使不溶于水的动植物油脂或其它有机物裹在其中形成胶束，这种作用称为增溶。 三、乳化作用 一种液体分散在另一种不相溶（或部分互溶）的液体中，形成高度分散体系的过程称为 第1章 气体、溶液和胶体 一、 教学要求 1．了解理想气体状态方程，气体分压定律； 2．了解有关溶液的基本知识，并能进行溶液浓度的有关计算； 3．掌握稀溶液的四个依数性及其应用； 4．了解胶体溶液的基本性质，了解吸附的基本规律。掌握胶团的组成和结构，理解溶胶的双电层结构和溶胶稳定性之间的关系，掌握胶体的保护及破坏，熟练写出胶团结构式； 5．了解表面活性物质和乳状液的基本概念。 【重点】： 1．理想气体状态方程式及分压定律的应用和相关计算； 2．溶液浓度的表示法，各浓度之间的相互换算； 3．稀溶液依数性的含义，各公式的适用范围及进行有关的计算； 4．胶团结构和影响溶胶稳定性和聚沉的因素。 【难点】： 1.稀溶液依数性的原因； 2. 胶团结构和影响溶胶稳定性和聚沉的因素。 二、重点内容概要 在物质的各种存在状态中，人们对气体了解得最为清楚。关于气体宏观性质的规律，主要是理想气体方程，混合气体的分压定律。 1. 理想气体状态方程 所谓理想气体，是人为假设的气体模型，指假设气体分子当作质点，体积为零，分子间相互作用力忽略不计的气体。 理想气体状态方程为： PV = nRT ① RT M m pV = ② RT M p ρ= 此二式可用于计算气体的各个物理量p 、V 、T 、n ，还可以计算气体的摩尔质量M 和密度ρ。 原则上理想气体方程只适用于高温和低压下的气体。实际上在常温常压下大多数气体近似的遵守此方程。理想气体方程可以描写单一气体或混合气体的整体行为，它不能用于同固、液共存时的蒸气。 2.分压定律 混合理想气体的总压力等于各组分气体分压力之和。分压是指在与混合气体相同的温度下，该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所具有的压力。 ∑i 321p p p p p = +++= 还可以表述为： i i px p =溶液与胶体复习题
胶体溶液.
大学无机第1章 气体、溶液和胶体
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