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物理化学表面及胶体习题

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1 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）

BnPTAG,,)(（单位 N/m,J/m2）

2． 弯曲表面下的附加压力（Young-Laplace） ghRPs2

（R为曲率半径，为弯曲表面两边的物质密度差） （肥皂泡RPs4）

毛细管中gRgRhcos22，（R毛细管半径，接触角） 3． 弯曲表面下的蒸气压（Kelvin） )11(2ln1212RRMPPRT

 (小液滴，大液滴，土壤中的

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）：

5． 吉布斯表面吸附等温式：dadRTa （讨论正、负吸附） 6． 接触角：0<<90o固体被液体润湿； >90o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：

)()(34ln120312XXNgrNNRT介质粒子

8． 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） [(AgI)m·nI-,(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。 2

（二） 习题 1. 293K时，把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0m 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？ (2) 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）AG=9.145×10-4J （3）Wf=9.145×10-4J

6. 在298K和101.325kPa压力下，将直径为1.0m 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：ghRPs2，Ps=288kPa，h=29.39m

8. 已知在298K，平面水的饱和蒸汽压为3168Pa，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0.072N/m，水密度为1000kg/m3,水的摩尔质量为18g/mol）

答; )11(2ln1212RRMPPRT主要密度，摩尔质量单位 得到P2=4489.7pa 10. 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。已知在293K时水的表面张力为0.07288N/m，水密度为997kg/m3,试计算：（1）在此时开始形成雨滴的半径。（2）每滴所含水的分子数。

答：（1）)11(2ln1212RRMPPRT

 （P1为Ps，R1＝∞）求得R2＝

7.79×10－10m；（2）66343LMRN 3

胶体： 1．在碱性溶液中用HCHO还原HAuCl4 制备金溶胶，反应可以表示为HAuCl4＋5NaOH→NaAuO2＋4NaCl+3H2O 2NaAuO2＋3HCHO＋NaOH→2Au+3HCOONa+2H2O; NaAuO2稳定剂，写出胶团结构式，标出胶核、胶粒和胶团。

答：[(Au)m·n AuO2-·(n-x)Na+]x-·xNa+ 16.已知在二氧化硅溶胶的形成过程中，存在下列反应： SiO2+H2O→H2SiO3 → SiO32- +2H+ (1) 写出胶团的结构式。(2) 溶胶电泳方向 (3)溶胶中分别加入NaCl ，MgCl2，K3PO4时，哪种物质的聚沉值最小？

答：（1）[(SiO2)m·n SiO32-·2(n-x)H+]2x-·2xH+

(2) 溶胶电泳方向 胶粒带负电，向正极方向运动。 (3) MgCl2聚沉值最小

补充： 1 用As2O3与略过量的H2S制成As2S3溶胶，试写出胶团表达式。用FeCl3在热水中水解制备Fe(OH)3溶胶，试写出胶团的结构式。

答：[(As2S3)m·n HS-·(n-x)H+]x-·xH+

{[(Fe(OH)3)]m·n FeO+·(n-x)Cl-]x-·xCl-

2 等体积的0.08mol/dm3NaBr溶液和0.10mol/dm3AgNO3溶液混合制备AgBr溶胶，分别加入相同浓度的下述电解质溶液，其聚沉能力的大小顺序？( D> B> C> A)

(A) KCl (B)Na2SO4 (C)MgSO4 (D)Na3PO4 4

3 一个烧杯中，盛有某种溶胶 20×10-6 m3，如使其聚沉，至少需浓度为1000 mol·m-3的 NaCl 溶液 20×10-6m3, 或浓度为1 mol·m-3

的 Na2SO4溶液100×10-6 m3，由这些数据得出的结论是 ：( c ) (A) 溶胶带正电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值小 (B) 溶胶带负电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值大 (C) 溶胶带正电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值大 (D) 溶胶带正电，NaCl 的聚沉能力比 Na2SO4的聚沉能力强

4 液体的表面自由能  可以表示为： ( c ) (A) （H/A）Tpni,, (B) （F/A）Tpni,,

(C) （U/A）SVni,, (D) （G/A）TVni,, 5. 下列说法中不正确的是： ( c ) (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

6. 微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？ ( d ) (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．液滴的半径越小，饱和蒸气压越大，液体中的气泡半径越小，气泡内液体的饱和蒸气压越小。

8. 用大小不同的CaCO3（s）颗粒做热分解实验，在相同温度下，哪些晶粒分解压大？答：小颗粒

原因：)()()(32CaCOGCOGCaOGGmfmfmfmr

pmrKRTGln，

9. 同温度下，同一液体，随表面曲率半径不同具有不同的饱和蒸气压，若以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，三者关系P凹5

10. 把大小不等的液滴封在一个玻璃罩能，隔相当长时间后，会发生什么现象：小液滴消失，大液滴增大。

11．加入表面活性剂，使液体的表面张力降低，表面层表面活性剂的浓度一定大于它在体相中的浓度。

12．润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成反比例，与液体的表面张力成正比例。

13．在毛细管中分别装有两种不同液体，一种能润湿管壁，另外一种不能润湿。水平放置时，当在毛细管一端加热时，液体向何方移动？原因？（左 右）（温度升高时，纯液体的表面张力下降）

14．在三通塞两端涂上肥皂液，关闭右端，在左端吹一大泡，关闭左端，在右端吹一小泡，然后使左右相通，将会出现什么现象？ 小泡变小，大泡变大

15．在相同的温度及压力，把一定体积的水分散成许多小水滴，经这一变化过程以下性质保持不变的是：（d） （a）总表面能（b）比表面（c）液面下的附加压力（d）表面张力

16．用同一滴管分别滴下1毫升的NaOH水溶液、水、乙醇水溶液，各自的滴数多少的次序为 乙醇水溶液 > 水 > NaOH水溶液 。

17．把细长不渗水的两张纸条平行地放在纯水面上，中间留少许距离，小心地在中间滴一滴肥皂水，则两纸条间的距离将（增大）。

18．将一毛细管插入水中，毛细管中水面上升5cm，在3cm处将毛细管折断，这时毛细管上端（C）。 （a）从上端溢出 （b）水面呈凸面 （c）呈凹形弯月面（d）呈水平面 6

19.设有内径一样大的a,b,c,d,e,f管及内径比较大的g管一起插入水中如下图，除f管内壁涂有石蜡外，其余全都是洁净的玻璃管，若a管内液面升高为h，试估计其余管内的水面高度？若先在个管内（c,d除外）都灌到h的高度，再让其自动下降结果又如何？

20．氢氧化铁溶胶显红色，胶粒直径的大小在10-9～10-7m之间，由于氢氧化铁带正电荷，所以通过直流电时，在负极附近颜色逐渐变深。

21．外加直流电场于胶体溶液，向某一电极作定向移动的是胶粒。 22．用半透膜分离溶胶与胶体溶液的方法叫渗析。

23．丁达尔现象是光散射所引起的，其强度与入射光波长的四次方成反比例。 24．在晴朗的白昼，天空呈蔚蓝色的原因是蓝光波长短，散射作用显著。

25．明矾净水的主要原理是。（b） （a） 电解质对溶胶的稳定作用；（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

26．将某血浆蛋白置于直流电场中，调整pH值，该血浆蛋白当pH  4.72时移向正极，当pH  4.68时移向负极，其等电点范围为4.68～4.72。 27．已知298K大粒径的二硝基苯的溶解度a＝1.00×10-3mol/L，固液＝2.57×10-2N/m,求直径为1.0×10-8m的颗粒溶解度？（＝1.589 g/cm3）

根据开尔文公式)11(2ln1212RRMaaRT，a2＝1.55×10-3mol/L

28．试说明同一个气-固相催化反应，为何在不同的压力下表现出不同的反应级数？（表面催化，气体在不同压力与表面覆盖率的关系说明。低压一级，高压零级）

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物理化学胶体思考题2

物理化学胶体思考题2

1.由过量KBr 与AgNO 3溶液混合可制得溶胶，以下说法正确的是________(a ) 定势离子是Ag + (b ) 反号离子是3NO - (c ) 胶粒带正电 (d ) 它是负溶胶2.通常所说胶体带正电或负电是指下列哪部分而言_______（a ）胶核 （b ）胶粒（c ）胶团 (d ) 扩散层反号离子3.用含a mol 的AgNO 3和 b mol KI 的溶液制备溶胶，胶团结构为-+x-+m [(AgI)I (n-x)K ]xK n ⋅⋅⋅, 说明______(a ) a ＜b (b ) a ＝b(c ) a ＞b (d )无法确定a 、b 的关系4.以 AgNO 3为稳定剂的 AgI 溶胶，当达到等电点状态时，其胶粒结构为_____ (a ) m (AgI) (b ) +m (AgI)nAg ⋅(c ) +-m 3[(AgI)nAg nNO ] (d ) +-x+-m 33[(AgI)nAg (n-x)NO ]xNO ⋅⋅⋅5.对胶团结构为 +x +2[(Au)AuO ()Na ]Na m n n x x --⋅⋅-⋅ 的金溶胶，除稳定剂以外，无其它电解质存在时，其电动电势的大小________(a ) 取决于m 的大小 (b ) 取决于n 的大小(c ) 取决于x 的大小 (d ) 不取决于m 、n 、x 中的任何一个6. 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 ) K 3[Fe (CN )6](c ) MgSO 4 (d ) FeCl 37. 对一胶粒带正电的溶胶，使用下列电解质聚沉时，聚沉值最小的是_______(a ) KCl (b ) KNO 3(c ) K 2C 2O 4 (d ) K 3[Fe (CN )6]8. 对于Fe (OH )3溶胶，当分别加入KCl 、KNO 3、KSCN 三种电解质聚沉时，其聚沉能力的大小顺序为_______( a ) KCl ＞KNO 3＞KSCN (b ) KCl ＜KNO 3＜KSCN(c ) KSCN ＞ KCl ＞KNO 3 (d ) KNO 3＞KCl ＞ KSCN9. 外加电解质可以使溶胶聚沉，直接原因是_______(a ) 降低了胶粒表面的热力学电势0ϕ (b ) 降低了胶粒的电动电势ζ (c ) 同时降低了0ϕ和ζ (d ) 降低了|0ϕ|和|ζ|的差值10. 电解质使溶胶发生聚沉时，起作用的是与粒子带电符号相________的离子；离子价数越高，其聚沉能力越__________(a ) 同，高 (b ) 反，低(c ) 同，低 (d )反，高11. 下列叙述不正确的是______(a ) 胶粒具有很大的表面自由能，是热力学不稳定系统(b ) 胶粒所以能在一定条件下稳定存在，主要是因为胶粒常带有同种电荷(c ) 胶体系统的稳定性与热力学电势成正比(d ) ζ电势绝对值越大，溶胶越稳定。

《物理化学》复习题

《物理化学》复习题

《物理化学》期末复习第一章热力学第一定律及其应用第二章热力学第二定律第三章多组分系统热力学第四章相平衡第五章化学平衡第六章电化学第七章表面现象第八章胶体分散系统第一章热力学第一定律及其应用（一）有关状态函数的概念第一章中提到的状态函数有：第二章中提到的状态函数有：1、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、SC、△U、△H、Q p、Q VD、U、H、C p、G2、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、CC、U、H、C p、C VD、△U、△H、Q p、Q V3、下列各量中，（）是为零。

A、Δf Hθm（C，金刚石，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（N2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，350K，pθ）4、下列各量中，（）是为零。

A、Δf Hθm（C，石墨，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（I2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，273.15K，pθ）5、热力学第一定律△U=Q+W的形式表达式时,其条件是( )A.任意系统工程B.隔离系统C.封闭系统D.敞开系统6..下列反应中，反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是（）。

A、CO2(g) + CaO(s) → CaCO3 (s)B、21H2(g) + 21I2(g) → HI(g)C、H2(g) + Cl2(g) →2HCl(g)D、H2(g) + 21O2(g) →H2O(g)7.、下列反应中，反应的Δr Hθm等于生成物的Δf Hθm的是（）。

A、N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)B、Ag(s) + 21Cl2 (g) AgCl(s)C、21H2(g) + 21Br2 (g) →HBr(g)D、NH3(g) + 21Cl2(g) →NH4Cl (s)8、对状态函数的描述，（）是不确切的？A、它是状态的单值函数，状态一定它就是具有唯一确定的值。

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案物理化学期末复习⼀、单项选择题1. 涉及焓的下列说法中正确的是( )(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不⼀定⼤于内能变化2. 下列三种胶体分散系统中，热⼒不稳定的系统是：( )A.⼤分⼦溶胶B.胶体电解质C.溶胶3. 热⼒学第⼀定律ΔU=Q+W 只适⽤于( )(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化4. 第⼀类永动机不能制造成功的原因是( )(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失⽆法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功5. 如图，在绝热盛⽔容器中，浸⼊电阻丝，通电⼀段时间，通电后⽔及电阻丝的温度均略有升⾼，今以电阻丝为体系有（）(A) W =0，Q <0， ?U <0(B). W＞0，Q <0， ?U >0(C) W <0，Q <0， ?U >0(D). W <0，Q =0， ?U >06. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（）(A) 化学平衡态就是化学反应的限度(B) 化学平衡时系统的热⼒学性质不随时间变化(C) 化学平衡时各物质的化学势相等(D) 任何化学反应都有化学平衡态7. 封闭系统内的状态变化：（）>0，则该变化过程⾃发A 如果系统的?SsysB 变化过程只要对环境放热，则该变化过程⾃发，变化过程是否⾃发⽆法判断C 仅从系统的?Ssys8. 固态的NHHS放⼊⼀抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独⽴4组分数、相数及⾃由度分别是（）A. 1，1，1，2B. 1，1，3，0C. 3，1，2，1D. 3，2，2，29. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合⽔溶液平衡共存时，独⽴组分数C和条件⾃由度f'：（）A C=3，f'=1B C=3，f'=2C C=4，f'=2D C=4，f'=310. 正常沸点时，液体蒸发为⽓体的过程中（）(A) ΔS=0 (B) ΔG=0(C) ΔH=0 (D) ΔU=011. 如图，将CuSO⽔溶液置于绝热箱中，插⼊两个铜电极，以蓄电池为4电源进⾏电解，可以看作封闭体系的是（）。

苏州大学物理化学考研、期末考试复习-第十四章 胶体分散体系和大分子溶液练习题及答案

苏州大学物理化学考研、期末考试复习-第十四章 胶体分散体系和大分子溶液练习题及答案

第十四章胶体分散体系和大分子溶液练习题一、选择题2.对于有过量KI存在的AgI溶液，电解质聚沉能力最强的是：()(A)K3[Fe(CN)6](B)MgSO4(C)FeCl3(D)NaCl3.在大分子溶液中加入大量的电解质,使其发生聚沉的现象称为盐析,产生盐析的主要原因是：()(A)电解质离子强烈的水化作用使大分子去水化(B)降低了动电电位(C)由于电解质的加入，使大分子溶液处于等电点(D)动电电位的降低和去水化作用的综合效应4.(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5.关于电动电位描述正确的是：()(A)电动电位是恒定不变的(B)电动电位是胶核与介质间的电位差(C)电动电位是可以粗略地看成吸附层与扩散层间的电位差(D)电动电位仅与吸附的离子浓度有关7.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8.向FeCl3(aq)中加入少量氨水，可制备稳定的氢氧化铁溶胶，此时胶体粒子带电荷情况为：()(A)总是带正电(B)在pH较大时带正电(C)总是带负电(D)在pH较大时带负电9.对于Helmholz紧密双电层模型,下列描述中不正确的是：()(A)带电的固体表面和带相反电荷的离子构成平行的两层,称为双电层(B)此双电层距离约等于离子半径,如同一个平板电容器(C)在此双电层内,热力学电势φ0呈直线下降(D)由于模型上的缺陷,此双电层模型不能说明电泳现象10.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]二、填空题11.超离心沉降分为两种方法：(1)沉降平衡法，它是_______________平衡(2)沉降速度法，它是________________平衡12.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是不同点是。