表面与胶体化学问答题
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习题11. 一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有:(A)表面能(B)表面张力(C)比表面(D)液面下的附加压力2.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3.在298 K下,将液体水分散成小液滴,其热力学能:(A) 增加 (B)降低(C) 不变 (D)无法判定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.在临界温度时,纯液体的表面张力(A) 大于零 (B)小于零(C)等于零 (D)无法确定6.在 298 K时,已知 A液的表面张力是 B液的一半,其密度是 B液的两倍。
如果A液在毛细管中上升1.0×10-2m,若用相同的毛细管来测 B液,设接触角相等,B液将会升高:(A) 2×10-2m(B) 1/2×10-2m(C) 1/4×10-2m(D) 4.0×10-2m7.下列说法中不正确的是:(A)生成的新鲜液面都有表面张力(B)平面液体没有附加压力(C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心(D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心8.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9.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(C)水进入毛细管并达到管的另一端(D)水进入毛细管并从另一端滴出10.同外压恒温下,微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压:(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多?(A)水的多 (B)苯的多(C)一样多 (D)随温度而改变12. 25℃时,一稀的肥皂液的表面张力为0.0232 N·m-1,一个长短半轴分别为0.8 cm和0.3 cm的肥皂泡的附加压力为:(A) 5.8 Pa (B) 15.5 Pa(C) 18.4 Pa (D) 36.7 Pa13.已知 293 K时,水-辛醇的界面张力为 0.009 N·m-1,水-汞的界面张力为0.375 N·m-1,汞-辛醇的界面张力为 0.348 N·m-1,故可以断定:(A)辛醇不能在水-汞界面上铺展开(B)辛醇可以在水-汞界面上铺展开(C)辛醇可以溶在汞里面(D)辛醇浮在水面上14.在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是:(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力(C) 防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫15.将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中,三根毛细管中液面上升高度分别为h1,h2,h3,则:(A) h1>h2>h3 (B) h1>h3>h2(C) h3>h1>h2 (D) h2>h1>h316.对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系是:(A) g固-水 >g固-空气(B) g固-水 <g固-空气(C) g固-水 =g固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角q值为:(A) q> 90°(B) q= 90°(C) q= 180°(D) q< 90°17. Langmuir吸附等温式一般可写成q= ap/(1+ap),若一个吸附质粒子在吸附时解离成两个粒子,则Langmuir吸附等温式可写做:(A)q= 2ap/ (1 + 2ap)(B)q= a2p2/ (1 + a2p2)(C)q= a1/2p1/2/ (1 + a1/2p1/2)(D)q= 2ap/ (1 + ap)18.除了被吸附气体的气压须适当之外,下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层吸附起主要影响?(A)气体须是理想气体(B)固体表面要完全均匀(C)气体温度须接近正常沸点(D)固体应是多孔的19.兰缪尔吸附等温式:(A)只适用于化学吸附(B)只适用于物理吸附(C)对单分子层的物理吸附及化学吸附均适用(D)对单分子层和多分子层吸附均适用20.描述固体对气体吸附的 BET公式是在 Langmuir理论的基础上发展而得的,它与Langmuir理论的最主要区别是认为:(A)吸附是多分子层的(B)吸附是单分子层的(C)吸附作用是动态平衡(D)固体的表面是均匀的二、填空题1.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是不同点是。
习题11. 一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有:(A)表面能(B)表面力(C)比表面(D)液面下的附加压力2.在下图的毛细管装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管液体将:(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动3.在298 K下,将液体水分散成小液滴,其热力学能:(A) 增加 (B)降低(C) 不变 (D)无法判定4.在相同温度下,固体冰和液体水的表面力哪个大?(A)冰的大 (B)水的大(C)一样大 (D)无法比较5.在临界温度时,纯液体的表面力(A) 大于零 (B)小于零(C)等于零 (D)无法确定6.在 298 K时,已知 A液的表面力是 B液的一半,其密度是 B液的两倍。
如果A液在毛细管中上升 1.0×10-2m,若用相同的毛细管来测 B液,设接触角相等,B 液将会升高:(A) 2×10-2m(B) 1/2×10-2m(C) 1/4×10-2m(D) 4.0×10-2m7.下列说法中不正确的是:(A)生成的新鲜液面都有表面力(B)平面液体没有附加压力(C)弯曲液面的表面力的方向指向曲率中心(D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心8.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9.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一定高度(C)水进入毛细管并达到管的另一端(D)水进入毛细管并从另一端滴出10.同外压恒温下,微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压:(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多?(A)水的多 (B)苯的多(C)一样多 (D)随温度而改变12. 25℃时,一稀的肥皂液的表面力为0.0232 N·m-1,一个长短半轴分别为0.8 cm 和0.3 cm的肥皂泡的附加压力为:(A) 5.8 Pa (B) 15.5 Pa(C) 18.4 Pa (D) 36.7 Pa13.已知 293 K时,水-辛醇的界面力为 0.009 N·m-1,水-汞的界面力为0.375 N·m-1,汞-辛醇的界面力为 0.348 N·m-1,故可以断定:(A)辛醇不能在水-汞界面上铺展开(B)辛醇可以在水-汞界面上铺展开(C)辛醇可以溶在汞里面(D)辛醇浮在水面上14.在农药常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是:(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力(C) 防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫15.将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中,三根毛细管中液面上升高度分别为h1,h2,h3,则:(A) h1>h2>h3 (B) h1>h3>h2(C) h3>h1>h2 (D) h2>h1>h316.对于亲水性固体表面,其表面力间的关系是:(A) g固-水 >g固-空气(B) g固-水 <g固-空气(C) g固-水 =g固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角q值为:(A) q> 90°(B) q= 90°(C) q= 180°(D) q< 90°17. Langmuir吸附等温式一般可写成q= ap/(1+ap),若一个吸附质粒子在吸附时解离成两个粒子,则Langmuir吸附等温式可写做:(A)q= 2ap/ (1 + 2ap)(B)q= a2p2/ (1 + a2p2)(C)q= a1/2p1/2/ (1 + a1/2p1/2)(D)q= 2ap/ (1 + ap)18.除了被吸附气体的气压须适当之外,下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层吸附起主要影响?(A)气体须是理想气体(B)固体表面要完全均匀(C)气体温度须接近正常沸点(D)固体应是多孔的19.兰缪尔吸附等温式:(A)只适用于化学吸附(B)只适用于物理吸附(C)对单分子层的物理吸附及化学吸附均适用(D)对单分子层和多分子层吸附均适用20.描述固体对气体吸附的 BET公式是在 Langmuir理论的基础上发展而得的,它与Langmuir理论的最主要区别是认为:(A)吸附是多分子层的(B)吸附是单分子层的(C)吸附作用是动态平衡(D)固体的表面是均匀的二、填空题1.界面吉布斯自由能和界面力的相同点是不同点是。
胶体与大分子练习题一、选择题1. 2 分(7205)在稀的砷酸溶液中,通入H2S 以制备硫化砷溶胶(As2S3),该溶胶的稳定剂是H2S,则其胶团结构式是:( )(A) [(As2S3)m·n H+,(n-x)HS-]x-·x HS-(B) [(As2S3)m·n HS-,(n-x)H+]x-·x H+(C) [(As2S3)m·n H+,(n-x)HS-]x-·x HS-(D) [(As2S3)m·n HS-,(n-x)H+]x-·x H+2. 2 分(7206)溶胶与大分子溶液的相同点是:( )(A) 是热力学稳定体系(B) 是热力学不稳定体系(C) 是动力学稳定体系(D) 是动力学不稳定体系3. 1 分(7210)乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的对象, 一般地说是因为它们:(A) 具有胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性(B) 具有胶体的分散性和不均匀性(C) 具有胶体的分散性和聚结不稳定性(D) 具有胶体的不均匀(多相)性和聚结不稳定性4. 1 分(7211)下列物系中为非胶体的是:( )(A) 灭火泡沫(B) 珍珠(C) 雾(D) 空气5. 1 分(7212)溶胶有三个最基本的特性, 下列不属其中的是:( )(A) 特有的分散程度(B) 不均匀(多相)性(C) 动力稳定性(D) 聚结不稳定性6. 1 分(7213)只有典型的憎液溶胶才能全面地表现出胶体的三个基本特性, 但有时把大分子溶液也作为胶体化学研究的内容, 一般地说是因为它们:( )(A) 具有胶体所特有的分散性,不均匀(多相)性和聚结不稳定性(B) 具有胶体所特有的分散性(C) 具有胶体的不均匀(多相)性(D) 具有胶体的聚结不稳定性7. 2 分(7236)用新鲜Fe(OH)3沉淀来制备Fe(OH)3溶胶时,加入的少量稳定剂是:()(A) KCl (B) AgNO3 (C) FeCl3 (D)KOH8. 2 分(7255)对于大小相同的胶粒,带电时与不带时相比,其扩散速度:( )(A) 前者较慢(B) 前者较快(C) 两者相同(D) 不确定9. 2 分(7301)下列诸分散体系中,Tyndall 效应最强的是:( )(A) 纯净空气(B) 蔗糖溶液(C) 大分子溶液(D) 金溶胶10. 2 分(7302)为直接获得个别的胶体粒子的大小和形状,必须借助于:( )(A) 普通显微镜(B) 丁铎尔效应(C) 电子显微镜(D) 超显微镜11. 2 分(7304)在分析化学上,有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器,一是比色计,另一个是比浊计,分别观察的是胶体溶液的:( )(A) 透射光;折射光(B) 散射光;透射光(C) 透射光;反射光(D) 透射光;散射光12. 2 分(7305) (1)超显微镜在胶体研究中起过重要作用,它的研制是利用的原理是:( ) (A) 光的反射(B) 光的折射(C) 光的透射(D) 光的散射(2)超显微镜观察到的是:( )(E) 粒子的实像(F) 粒子的虚像(G) 乳光(H) 透过光13. 1 分(7308)溶胶的光学性质是其高度分散性和不均匀性的反映, 丁铎尔效应是最显著的表现, 在下列光学现象中,它指的是:( )(A) 反射(B) 散射(C) 折射(D) 透射14. 2 分(7312) (1) 在晴朗的白昼, 天空呈蔚蓝色的原因是:( )(2) 日出和日落时, 太阳呈鲜红色的原因是:( )(A) 蓝光波长短, 透射作用显著(B) 蓝光波长短, 散射作用显著(C) 红光波长长, 透射作用显著(D) 红光波长长, 散射作用显著15. 2 分(7316)假定胶粒为球形,其半径为r,则瑞利(Rayleigh)公式适用的范围是:()(A) r=47 nm (B) r>47 nm (C) r<47 nm (D)r≤47 nm16. 2 分(7465)明矾净水的主要原理是:(A) 电解质对溶胶的聚沉作用(B) 溶胶的相互聚沉作用(C) 电解质的敏化作用(D) 电解质的对抗作用17. 1 分(7466) 对于Al(OH)3溶胶,逐滴加入适量的盐酸稀溶液,溶胶产生的现象将是:(A) 无明显现象(B) 溶胶先沉淀,然后逐渐溶解(C)立即溶解(D) 产生沉淀,且不溶解18. 2 分(7467) 用三氯化铝AlCl3水解制备的氢氧化铝溶胶,哪种物质聚沉能力最强?( ) 哪种物质聚沉能力最弱?( )(A) Na2SO4(B) MgCl2(C) La(NO3)3(D) K4[Fe(CN)6]19. 2 分(7477) 在碱性溶液中,HCOH还原HAuCl4制备金溶胶:HAuCl4+5NaOH─→NaAuO2+4NaCl+3H2O2NaAuO2+3HCHO+NaOH─→2Au+3HCOONa+2H2O其稳定剂是:( )(A) NaCl (B) NaAuO2(C) NaOH (D) HCOONa20. 2 分(7481) 对亚铁氰化铜负溶胶而言, 电解质KCl, CaCl2, K2SO4, CaSO4的聚沉能力顺序为:( )(A) KCl > CaCl2 > K2SO4 > CaSO4(B) CaSO4 > CaCl2 > K2SO4 > KCl(C) CaCl2 > CaSO4 > KCl > K2SO4(D) K2SO4 > CaSO4 > CaCl2 > KCl21. 2 分(7482) 对于带正电的Fe(OH)3和带负电的Sb2S3溶胶体系的相互作用, 下列说法正确的是:( )(A) 混合后一定发生聚沉(B) 混合后不可能聚沉(C) 聚沉与否取决于Fe和Sb结构是否相似(D) 聚沉与否取决于正、负电量是否接近或相等22. 2 分(7489)等体积的5×10-3mol·dm-3NaBr与1×10-2mol·dm-3AgNO3溶液制备AgBr溶胶,分别用K2SO4,MgSO4,Ca(NO3)2,KF溶液聚沉,聚沉能力大小顺序为:()(A) MgSO4>K2SO4>KF>Ca(NO3)2(B) K2SO4>MgSO4>Ca(NO3)2>KF(C) K2SO4>MgSO4>KF>Ca(NO3)2(D) Ca(NO3)2>KF>MgSO4>K2SO423. 2 分(7552) 以下诸因素中, 哪一个不是乳状液呈油/水型或水/油型的主要因素?(A) 乳化剂的性质(B) 两种液体的互溶程度(C) 两种液体的相对体积(D) 温度24. 2 分(7553) 乳状液是由哪个分散体系组成? ( )(A) 两种互不相溶的液体(B) 固体加液体(C) 两种互溶的液体(D) 多种互溶的液体二、填空题25. 2 分(7203) 憎液溶胶在热力学上是__________________________________________体系。
天津工业大学2009-2010学年第一学期应化、化工《胶体与表面化学》课程期末试卷(A卷)班级___________姓名__________ 学号____________一、问答题(45分)1.试解释Tyndall现象产生的原因。
(6分)答:Tyndall现象发生的宏观原因是胶体质点的折射率和周围介质不同,溶胶的这种光学不均匀性,导致光的散射现象;微观原因是由于胶体溶液中的胶粒直径大小(1-100nm)小于可见光的波长(400-700nm),从而表现出胶粒对光的散射作用。
(答对任何一个原因即可)2.简述表面活性剂在水中可形成几种胶束,胶束的形态与表面活性剂的浓度之间有何关系。
(6分)答:表面活性剂在水中可以形成三种类型的胶束:球形(1分)、棒状(1分)和层状胶束(1分)。
在一般情况下,随着水中表面活性剂浓度的增高,球形胶束会首先形成,然后依次是棒状胶束和层状胶束(3分)。
3.试解释过热液体产生的原因。
(6分)答:液体过热现象的产生是由于液体在沸点时无法形成气泡所造成的(3分)。
根据开尔文公式(1分),小气泡形成时期气泡内饱和蒸气压远小于外压,但由于凹液面附加压力的存在,小气泡要稳定存在需克服的压力又必须大于外压(1分)。
因此,相平衡条件无法满足,小气泡不能存在(1分),这样便造成了液体在沸点时无法沸腾而液体的温度继续升高的过热现象。
4. 画出KI 为稳定剂的AgI 溶胶的胶团结构。
(6分)(正确画出每层结构给1分,共3分,正确标记每层结构名称给1分,共3分)5. 什么是电泳现象,产生电泳的原因是什么。
(7分)电泳-在外加电场下,胶体溶液中的胶体粒子在分散介质中定向移动的现象(4分)。
原因:由于在胶体溶液中的胶体粒子带有电荷,因此在电场的作用下,会发生相对运动(3分)。
6. 活性碳从水溶液中吸附脂肪酸,吸附质分别为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸试判断吸附量顺序和原因。
(7分)答:吸附量的顺序:甲酸<乙酸<丙酸<丁酸(4分)原因:由于活性炭为非极性吸附剂,水为极性溶剂(1分),因此非极性的吸附剂在极性溶剂中总是容易吸附非极性组分(1分)。
第11章胶体化学第十一章胶体化学一、选择题1. 溶胶与大分子溶液的相同点是:( )(A) 是热力学稳定体系(B) 是热力学不稳定体系(C) 是动力学稳定体系(D) 是动力学不稳定体系2. 为直接获得个别的胶体粒子的大小和形状,必须借助于:( )(A) 普通显微镜(B) 丁铎尔效应(C) 电子显微镜 (D) 超显微镜3. 在分析化学上,有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器,一是比色计,另一个是比浊计,分别观察的是胶体溶液的:( ) (A) 透射光;折射光 (B) 散射光;透射光 (C) 透射光;反射光 (D) 透射光;散射光4. 在电泳实验中,观察到分散相向阳极移动,表明: ( )(A) 胶粒带正电(B) 胶粒带负电(C) 电动电位相对于溶液本体为正(D) Stern 面处电位相对溶液本体为正5. 将橡胶电镀到金属制品上,应用的原理是:( )(A) 电解(B) 电泳(C) 电渗(D) 沉降电势6. 在稀的砷酸溶液中,通入H2S 以制备硫化砷溶胶 (As2S3),该溶胶的稳定剂是H2S,则其胶团结构式是:( ) (A) [(As2S3)m·n H+,(n-x)HS-]x-·x HS- (B) [(As2S3)m·n HS-,(n-x)H+]x-·x H+(C) [(As2S3)m·n H+,(n-x)S2-]x-·x S2- (D) [(As2S3)m·n S2-,(2n-x)H+]x-·x H+7. 根据沉降平衡的概念可导出悬浮在液体或气体介质中的固体粒子按高度分布的定量关系式──高度分布定律,以下的说法违反高度分布定律的是( )(A) 粒子质量越大, 其平衡浓度随高度的变化越大(B) 粒子体积越大, 其平衡浓度随高度的变化越大(C) 粒子的浓度降低一半的高度越大, 粒子沉降的趋势越大(D) 高度差越大, 粒子浓度的变化越大8. 起始浓度分别为c1和c2的大分子电解质刚果红Na R与KCl 溶液分布在半透膜两边,其膜平衡条件是:( ) (A) [Na+]内[Cl-]内=[Na+]外 [Cl-]外 (B) [K+]内 [Cl-]内= [K+]外 [Cl-]外(C) [K+]内[Na+]内=[K+]外[Na+]外(D) [K+]内/ [K+]外=[Na+]内/ [Na+]外= [Cl-]内 / [Cl-]外9. 关于电泳现象的各种阐述中正确的是( )(A) 电泳和电解没有本质区别(B) 外加电解质对电泳的影响很小(C) 胶粒的电泳速度与普通离子的电迁移速度差别很大(D) 两性电解质的电泳速度与p H值无关10. 悬浮于液体介质中的固体微粒在外界作用下急速与介质分离时, 在液体表面层和底层之间产生电势差的现象叫:()(A) 电泳(B) 电渗(C) 流动电势(D) 沉降电势11. 下列各电解质对某溶胶的聚沉值分别为:[KNO3]= 50,[KAc]= 110,[MgSO4] = 0.81,[Al(NO3)3]=0.095 mol·dm-3,该胶粒的带电情况是:( )(A) 带负电(B) 带正电 (C) 不带电(D) 不能确定12.对于有过量的KI 存在的AgI 溶胶,下列电解质中聚沉能力最强者是:( )(A) NaCl (B) K3[Fe(CN)6] (C) MgSO4(D) FeCl313. 由0.01 dm3 0.05 mol·kg-1的KCl 和0.1 dm3 0.002 mol·kg-1的 AgNO3溶液混合生成 AgCl 溶胶,为使其聚沉,所用下列电解质的聚沉值由小到大的顺序为:( ) (A) AlCl3< ZnSO4<KCl (B) KCl < ZnSO4< AlCl3(C) ZnSO4< KCl < AlCl3(D) KCl < AlCl3< ZnSO414. Donnan平衡可以基本上消除, 其主要方法是()(A) 降低小离子的浓度(B) 降低大离子的浓度(C) 在无大分子的溶液一侧, 加入过量中性盐(D) 升高温度, 降低粘度15. 溶胶有三个最基本的特性,下列哪点不在其中?()(A) 高度分散性(B) 热力学稳定性(C) 多相性(D) 热力学不稳定性16. 在实际中, 为了研究方便,常将分散系统按粒子大小分类,胶体粒子的大小范围是:()(A) 直径为100nm~10000nm (B) 直径>10000nm(C) 直径>100nm (D) 直径为1nm~100nm17. 溶胶系统最基本的特征是:()(A) 微多相, 热力学不稳定(B) 均相, 热力学稳定(C) 光散射现象明显, 渗透压小(D) 光散射现象弱, 扩散极慢18. 溶胶与高分子溶液的主要区别在于:()(A) 粒子大小不同(B) 渗透压不同(C) 丁达尔效应的强弱不同(D) 相状态和热力学稳定性不同19. 溶胶一般都有明显的丁达尔效应, 这种现象产生的原因是:()(A) 分散相粒子对光强烈吸收(B) 分散相粒子对光强烈反射(C) 分散相粒子对光产生散射(D) 分散相粒子对光产生折射20. 区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单而灵敏的方法是:()(A) 乳光计测定粒子浓度(B) 超显微镜测定粒子大小(C) 观察丁达尔效应(D) 测定ζ电势21. 电动现象产生的基本原因是:()(A) 外电场或外压力的作用(B) 电解质离子的作用(C) 分散相粒子或多孔固体的比表面能高(D) 固体粒子或多孔固体表面与液相界面间存在扩散双电层结构22. 下面的说法与DL V O理论不符的是:()(A) 胶粒间的引力本质上是所有分子的范德华引力的总和(B) 胶粒间的斥力本质上是双电层的电性斥力(C) 每个胶粒周围都有离子氛, 离子氛重叠区越大, 胶粒越不稳定(D) 溶胶是否稳定决定于胶粒间吸引作用与排斥作用的总效应23. 高分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区别是高分子溶液的:()(A) 渗透压大(B) 丁达尔效应显著(C) 粘度大, 不能透过半透膜(D) 不能自动溶解24. Donnan平衡产生的本质原因是:()(A) 溶剂分子比大离子小得多, 能很快在膜两边均匀分布(B) 溶液粘度大, 大离子迁移速度快(C) 小离子浓度大, 影响大离子通过半透膜(D) 大离子不能透过半透膜且因静电作用使小离子在膜两边浓度不同25. 关于乳化作用和乳化液, 下面的阐述中正确的是:()对于指定的"油"和水, 只能形成一种乳状液乳化液的类型与"油"与水的相对数量密切相关(C) 乳状液是热力学不稳定系统(D) 固体粉末作乳化剂时, 若水对它的润湿能力强, 则形成O/W型乳化液26. 江、河水中含的泥沙悬浮物在出海口附近都会沉淀下来,原因有多种,其中与胶体化学有关的是:()(A) 盐析作用(B) 电解质聚沉作用(C) 溶胶互沉作用(D) 破乳作用27. 关于胶粒的稳定性, 下面的说法中正确的是:()(A) 溶胶中电解质越少, 溶胶越稳定(B) 胶粒的布朗运动越激烈, 溶胶越稳定(C) 胶团中扩散层里反号离子越多, 溶胶越稳定(D) 胶粒的表面吉布斯能越大, 溶胶越稳定28. 用油脂制作的洗衣肥皂属:()(A) 阳离子型表面活性剂(B) 阴离子型表面活性剂(C) 两性型表面活性剂(D) 非离子型表面活性剂29. 破坏O/W型乳状液时, 不能使用:()(A) 钙肥皂(B) 镁肥皂(C) 钾肥皂(D) 铝肥皂二、填空题1. 用 NH 4VO 3和浓 HCl 作用,可制得稳定的 V 2O 5溶胶,其胶团结构是:。
五章胶体首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析[TOP]例5-1 为什么溶胶是热力学不稳定系统,同时溶胶又具有动力学稳定性?解溶胶是高度分散的多相分散系统,高度分散性使得溶胶的比表面大,所以表面能也大,它们有自动聚积成大颗粒而减少表面积的趋势,即聚结不稳定性。
因而是热力学不稳定系统。
另一方面,溶胶的胶粒存在剧烈的Brown运动,可使其本身不易发生沉降,是溶胶的一个稳定因素;同时带有相同电荷的胶粒间存在着静电斥力,而且胶团的水合双电层膜犹如一层弹性膜,阻碍胶粒相互碰撞合并变大。
因此溶胶具有动力学稳定性。
例5-2硅酸溶胶的胶粒是由硅酸聚合而成。
胶核为SiO2分子的聚集体,其表面的H2SiO3分子可以离解成SiO32-和H+。
H2SiO3 2H+ +SiO32-H+离子扩散到介质中去。
写出硅胶结构式,指出硅胶的双电层结构及胶粒的电性。
解硅胶的结构式[(SiO2)m·nSiO32-·2(n-x)H+] 2x-·2x H+胶核表面的SiO32-离子和部分H+离子组成带负电荷的吸附层,剩余的H+离子组成扩散层,由带负电荷的吸附层和带正电荷的H+离子组成的扩散层构成电性相反的扩散双电层。
胶粒带负电荷。
例5-3 什么是表面活性剂?试从其结构特点说明它能降低溶液表面张力的原因。
解在水中加入某些溶质可使水的表面张力降低,这种使水的表面张力降低的物质叫做表面活性物质(表面活性剂)。
这种物质大都有一个亲水基团(-O)和一个疏水基团(-R)组成,且疏水基团大于亲水基团。
当溶于水溶液中时,由于表面活性剂的两亲性,它就有集中在溶液表面的倾向(或集中在不相混溶两种液体的界面,或集中在液体和固体的接触面),从而降低了表面张力。
例5-4 将适量的高分子电解质(NaP)溶液和小分子电解质溶液分别放于半透膜的两侧,初始浓度如下图所示:膜内膜外P-Na+Na+Cl-0.10mol·L+0.10mol·L+0.50mol·L-10.50mol·L-1计算达到Donnan平衡后各离子在膜两则的浓度。
第四章胶体溶液学习要点分散系、分散相、分散介质、表面现象、表面能、表面活性物质、吸附、孚L 化剂、乳化作用、溶胶、胶团结构、Tyndall现象、Brown运动、电泳、电渗。
聚沉值、大分子溶液、胶凝、盐析学习指南(一)分散系统分散系统,简称分散系,是由一种或几种物质以较小的颗粒分散于另一种物质中所形成的系统。
分散系中被分散的物质称为分散相,容纳分散相的物质称为分散介质。
根据物态,分散系有固态、液态与气态之分。
液体分散系按其分散相直径的大小不同可分为真溶液、胶体分散系和粗分散系三类。
分散系又可分为均相分散系和非均相分散系两大类。
均相分散系只有一个相(体系内部物理性质和化学性质均一的部分形成一相”,包括真溶液、大分子溶液。
非均相分散系的分散相和分散介质为不同的相,包括溶胶和粗分散系。
(二)表面现象我们把在任何两相界面上产生的物理化学现象总称为表面现象。
胶体的许多性质,如电学性质、稳定性、保护作用等都与表面现象有关。
如果把液体内部分子移到表面层就要克服向内的合力而做功。
这种功称为表面功,它以势能形式储存于表面分子。
单位表面上的表面自由能即增加单位表面所消耗的功,称为比表面能,比表面能在数值上等于表面张力。
根据热力学原理,表面能有自发降低的趋势。
要降低表面能,可通过两种途径:一是缩小物体的表面积;二是降低表面张力或是两者都减小。
表面活性物质分子的一端具有疏水性,另一端具有亲脂性。
如果向水中加入表面活性物质,则表面活性物质会部分地代替水分子聚集在溶液表面上,以降低表面张力,导致表面活性物质在表面层的浓度大于在溶液内部的浓度,产生正吸附。
相反,如果向水中加入某些无机盐类(如NaCl等)、糖类(单糖、双糖)以及溶于水的金属氢氧化物、淀粉等表面张力比水大的表面非活性物质,则这类物质在溶液表面层的浓度将会小于它们在溶液内部的浓度,产生负吸附。
(三)孚L状液水与油这两种液体不相溶,若使其中的一种液体的一种以细小的液滴分散于另一种不相溶的液体中,必须在振荡的同时加入一种能降低比界面能的表面活性物质,这种表面活性物质的分子在油与水两相界面上定向地排列,形成一层保护分散相液滴的薄膜,防止了液滴合并变大而分层,使体系得到一定程度的稳定性. 这种能使乳浊液稳定的的表面活性物质称为乳化剂,乳化剂所起的作用称为乳化作用。
界面与胶体化学习题课(一)界面与胶体化学主要公式1. 表面张力(表面自由能)= (:G)TPn B(单位N/mJ/m2):A2. 弯曲表面下的附加压力(Young-Laplace)R = ~^ = gh(R为曲率半径,为弯曲表面两边的物质密度差)(肥皂泡Ps =—)R毛细管中h —— = 2 8® , (R毛细管半径,7接触角)R仏P g R込P g3. 弯曲表面下的蒸气压(Kelvin)RT ln - = -_ (—1)(小液滴,大液滴,土壤中的R P R2 R1毛细管吸附水,不同粒度物质的溶解度)4. 吸附等温式Langmuir, BET等(注意使用条件):a d?5. 吉布斯表面吸附等温式:-—(讨论正、负吸附)RT da6. 接触角:0<x90°固体被液体润湿;日>90°固体不为液体润湿。
7. 胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式:RTl门严八牛r3('粒子一'介质)g N°(X2 —X i)N138 Rayleigh散射公式:散射光强度与入射光波长的四次方成反比例。
胶团构造:(AgI)[(Agl)m • n「,(n-x)K+]x-• xK +胶核,胶粒,胶团,双电层,电泳,电渗,流动电势,沉降电势。
(二)习题1.293K时,把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0m的小液滴,试计算(已知293K时水的表面Gibbs自由能为0.07288J/m2):(1)表面积是原来的多少倍?⑵表面Gibbs自由能增加多少?(3)完成该变化时环境至少需做多少功?答:(1)1000; (2). G = A =9.145 X 10-4J-4(3)Wf=9.145 X 104J6. 在298K和101.325kPa压力下,将直径为1.05 的毛细管插入水中,问需在管内加多大压力才能防止水上升?若不加压力,水面上升,平衡时管内液面上升多高?(已知298K时水的表面张力为0.072N/m, 水密度为1000kg/m3,设接触角为0度,重力加速度g为9.8m/s2)答: P s gh,Ps=288kPa h=29.39mR8. 已知在298K,平面水的饱和蒸汽压为3168PQ求在相同温度下,半径为3nm的小液滴的饱和蒸汽压,已知298K时水的表面张力为30.072N/m,水密度为1000kg/m,水的摩尔质量为18g/mol)答;RTln巴二乙卫(--)主要密度,摩尔质量单位R P R2 R得到P2=4489.7pa10.水蒸气骤冷会发生过饱和现象,在夏天的乌云中,用飞机撒干冰微粒,使气温骤降至293K,水汽的过饱和度(P/Ps)达4。
1.为什么用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜
2.空气净化器的净化原理,葡萄酒和食用油以及红糖的脱色。
3.为什么防毒面具能将毒气滤掉而氧气却可以自由通过
4.为什么干洗过的衣服应在通风处凉一段时间后再穿
1-4吸附作用;
的速率快
5.为什么熟蛋壳比生蛋壳与盐酸反应产生CO
2
6.为什么在普通墨水中滴加洗涤灵就能在塑料纸上书写
7.为什么在塑料纸上涂上蛋清就能用普通墨水在上面书写
8.加工蛋糕时加“蛋糕油”的作用是什么
9.为什么有些洗涤剂不能与肥皂、洗衣粉混用
10.洗涤剂越易起泡去污作用越大吗
11.制冰糕和冰淇淋时通常加入司盘和吐温的作用是什么
5-11表面活性剂;
12.临床上用毛细管采血样的原理
13.肥皂泡自动破灭的原因。
14.农民锄地保墒原理。
12-14弯曲液面的附加压力;
15.制备硫酸铜大晶体时为什么不析出小晶体而是大晶体长大
16.欲将纯液体加热至沸腾用不用加搅棒
17.硅胶能做干燥剂的原理。
18.进行有机物蒸馏时为什么通常加入素瓷片或毛细管
19.人工降雨的原理。
15-19开尔文公式
20.面粉厂为什么要防火面粉厂、棉纺厂、亚麻厂中的粉尘为什么也
能引起爆炸
20巨大表面自由能
21.露珠、汗珠、洒落在地上的汞自动成球形的原因。
21表面张力;
22.晴朗的天空为什么是蓝色为什么只有早上和晚上才看到霞光22
丁达尔效应;
23 清洁鱼缸用的洁水王的洁水原理。
23溶胶的絮凝;
24为什么不同型号的墨水不宜混用
25明矾的净水原理。
24、25溶胶的相互聚沉;
26 写出界面张力与温度的关系式并推导其来源。
27 回顾你所学的表面张力、胶体化学知识点(物化)。
28一把小麦,用火柴点燃不易着火,若磨成极细的面粉,并分散于容器中,易着火甚至爆炸。
29 容器中放入水和油,用力振荡使油和水充分混合,但静止后又自动分层。
30 小液滴、小气泡总是成球状而不是其他形状。
1、答:⑴固体表面具有吸附能力,木炭具有吸附能力,能够吸附空气中的气体。
旧木炭表面由于与空气接触时间比较长,表面吸附了一定的气体分子,使其表面能降低,吸附能力下降。
⑵木炭还原氧化铜的反应式为:C+2CuO→2Cu+CO
,
2
,使得反应能够向右进行,新制的木炭有更强的木炭可以吸附反应所产生的CO
2
,所以用新制得的木炭比陈旧的木炭容易还原氧化铜。
吸附能力,吸附更多的CO
2
2、答:空气净化器装有活性炭,利用活性炭的吸附作用,吸附空气中的悬浮物和有害物质。
而葡萄酒,食用油及红糖脱色,也是利用活性炭的吸附作用。
3、答:防毒面具是利用活性炭的吸附作用,将空气中的有毒分子吸附,氧气等小分子则可顺利通过,起到防毒、过滤的作用。
4、答:干洗所用的清洁剂是有机溶剂(三氯乙烯,四氯乙烯),而这些有机溶剂是有毒的,并且衣物纤维会吸附一些有机溶剂,但这些有机溶剂具有挥发性,如果将干洗的衣服在空气中晾一段时间,可以挥发掉这些有毒的有机溶剂。
5、答:鸡蛋壳的主要成分是CaCO 3,煮熟的鸡蛋壳表面活性增大,易于和外
界物质发生反应,当与盐酸作用时,能够快速反应放出CO 2,所以熟蛋壳比生蛋
壳与盐酸反应产生CO 2的速率快。
6、答:洗涤灵是一种表面活性剂,加入到墨水中后,起到润湿剂的作用,使得墨水能够在能在塑料纸上书写。
7、答:在塑料纸上涂上蛋糕清使得界面由墨水—塑料纸变为墨水—蛋糕清,改变了接触界面,墨水能够在蛋糕清上铺展,也就使得普通墨水能够图上蛋糕清的塑料纸上书写。
8、答:蛋糕油是一种表面活性剂,加入蛋糕中起到乳化剂,膨松剂等作用。
9、答:洗涤剂和肥皂、洗衣粉都是表面活性剂。
表面活性剂分为阳离子型表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂,当阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂相遇时就挥发生沉淀而得不到应有的效果。
10、答:洗涤作用是一比较复杂的过程,与润湿、起泡、增溶和乳化等作用都有关系,起泡只是其中的一个过程。
首先,洗涤剂必须有良好的润湿性能,使它与被清洁固体表面充分接触;其次,能有效地降低被清洁固体与水及污垢与水的表面张力,其污垢从被清洁固体上脱落;再次,有一定的起泡和增溶作用,及时把除下的污垢分散;最后,能在被清洁固体表面形成保护膜防止污垢重新沉积。
所以起泡只是洗涤作用的一部分,洗涤剂越易起泡并不一定去污作用越大。
11、答:司盘和吐温是表面活性剂,主要起乳化剂,增稠稳定剂,膨松剂等作用。
12、答:血液能够润湿毛细管,使用毛细管采血样时,血液被附加压力压入
毛细管中,呈上升的凹液面,易于吸出、便于进行血样分析。
13、答:根据弯曲液面附加压力公式: 肥皂泡的曲率半径会增
大,而附加压力则减小,使得外界压力大于肥皂泡内气体压力,将肥皂泡压破。
14、答:土壤胶体颗粒之间有毛细管,水分会从毛细管中蒸发出去,为了保持土壤水分,农民农民锄地保墒使土壤疏松、破坏毛细管。
15、答:制备硫酸铜晶体时,刚刚产生的硫酸铜小晶体会作为晶种,硫酸铜会在晶种表面析出,所以制备硫酸铜大晶体时不析出小晶体而是大晶体长大。
16、答:不用。
加热纯液体,在沸腾时,纯液体的饱和蒸汽压等于外界大气
s '2p R γ=
压。
液体内部会产生小气泡,不至于暴沸。
17、答:硅胶是一种多孔性物质,水蒸气在孔穴中会发生毛细管凝结现象,这是由于水润湿硅胶孔穴。
由开尔文公式可知孔穴中水的饱和蒸气压小于正常情况下水的饱和蒸气压,水气会自动进入孔穴,所以硅胶可以作干燥剂。
18、答:素瓷片和毛细管有孔,孔内贮有气体,加热时这些气体成为新相的种子,绕过了产生极微小气泡的困难阶段,使液体的过热程度大大降低了。
19、答:由开尔文公式:
理解,如果蒸汽中不存在任何可以作为凝结中心的粒子, 则可以达到很大的饱和度而水不会凝结出来,因为此时水蒸气的压力虽然对水平液面来说,已经是过饱和了,但对于将要形成的小液滴来说,则尚未饱和,因此小液滴难以形成。
如果有微小的粒子(例如灰尘微粒)存在,则是凝聚水滴的初始曲率半径加大,蒸汽就可以在较低的过饱和度时开始在这些微粒的表面上凝结出来。
人工降雨,提供AgI 作为微小粒子——晶核,使得水滴可以在其表面上凝结出来,形成降雨。
20、答:面粉厂、棉纺厂、亚麻厂中的空气中充斥着大量的微小粒子,这些小颗粒有着巨大的表面积,具有很大的表面自由能,容易发生爆炸,引起火灾。
所以这些工厂要防火。
21、答:露珠、汗珠、洒落在地上的汞,为了使便面张力达到平衡,为了使表面能降到最低,自发的称为球形,这样的表面积最小,表面能也最低。
22、答:根据丁达尔现象,空气中含有大量的气溶胶,气溶胶粒子直径>入射光时,主要发生反射或折射现象;气溶胶粒子直径<入射光时,主要发生的散射,此时光波透过气溶胶而向各个方向散射出来。
晴朗天空阳光垂直照射,只有蓝紫光发生散射,所以天是蓝色;而在早上和傍晚时,阳光从一个侧面射来,只有红橙光发生散射,所以看到的霞光是黄色。
23、答:利用溶胶的絮凝作用,使鱼缸中的污物絮凝沉淀,得以清洁鱼缸。
24、答:不同型号的墨水其胶体所带电荷也不同,易中和聚沉,所以不宜混用。
25、答:明矾在水中铝离子水解成氢氧化铝胶体,具有吸附作用,吸附水中的杂质、悬浮物,以达到净水的目的。
r '02ln p M RT p R γρ=
26、答:表面张力与温度的关系:)0.6(V 3/2m --=T T k c σ
实验结果表明,液体的表面张力随温度升高而下降,由热力学函数的基本关系式
s dA pdV TdS dU σ+-= s dA pdV SdT dA σ+--=
s dA Vdp TdS dH σ++= s dA Vdp SdT dG σ++-=
并对其全微分可得以下关系式: V A V T s s T T A U ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂σσ p A P
T s s T T A H ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂σσ 28、答:热力学原因:磨得越细,表面能越高,状态越不稳定,化学活性越大。
动力学原因:分散度大,燃烧速度快,单位时间放热多。
29、答:振荡使油和水分散度提高,界面积升高,表面能升高,处于不稳定状态。
静止后油水分层过程是一个减少界面积的过程,是吉布斯自由能降低的过程,是自发的。
30、答:球状是比表面积、表面能最小的形状。