表面與膠體練習(xí)題1

1、3.1表面化學(xué)3.1.1判斷正誤1. 兩相之間的界面可以看成一個沒有厚度的幾何平面。（ ）2. 比表面自由能與表面張力實質(zhì)相同，其數(shù)值和量綱也一樣，但實際使用的單位不同，其物理意義也不同。（ ）3. 溫度升高時，通?？偸鞘贡砻鎻埩ο陆怠＃?）4.造成彎曲液面的原因是周界線上的表面張力不為零。（ ）5.附加壓力的方向和表面張力的方向是一致的。（ ）6.同溫度下，小液滴的飽和蒸汽壓大于平液面的蒸汽壓,且液滴越小，蒸汽壓越大。（ ）7.把大小不等的液滴封在一個玻璃罩內(nèi)，隔相當長時間后，兩液滴將變得一樣大。（ ）8.當把大小不同的兩個肥皂泡連通時大泡會變小，小泡會變大。（ ）9對指定的液體來說，彎曲表

2、面附加壓力與曲率半徑成反比，其方向總是指向曲面的球心。（ ）10.由開爾文公式知，曲率越小相差越大。（ ）11.玻璃毛細管插入液體中，液體一定沿毛細管上升。（ ）12.肥皂泡的附加壓力為。（ ）13.固體顆粒半徑越小，溶解度越小，熔點也越低。14.將泉水或井水小心注入干燥的杯子，泉水會高出杯面，這是因為泉水和井水中含有很多非表面活性物質(zhì)無機鹽離子，導(dǎo)致表面張力增大。（ ）15.膠束溶液屬于熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。（ ）16.表面活性劑的親水親油平衡值越大，其親油性越大。（ ）17.凡能鋪展者，必能浸濕，更能粘濕。（ ）18.對于親水性固體表面，固-液間的接觸角<90。（ ）19.當蒸汽的壓力小于

3、平面液體蒸汽壓而大于毛細管中凹面液體的蒸汽壓時，該蒸汽就會在毛細管內(nèi)凝聚成液體，產(chǎn)生毛細凝聚現(xiàn)象。（ ）20. 表面過剩物質(zhì)的量一定大于零。（ ）答案1.(×) 2.() 3.()4.（）5.（×）6.（）7.（×）8.（×）9.（）10.（）11.（×）12.（×）13. (×)14.（）15.（）16.（×）17.（）18.（）19.（）20.（×）3.1.2 選擇題1.同一體系，比表面自由能和表面張力都用表示，它們（ ）(a)物理意義相同，數(shù)值相同 (b)量綱和單位完全相同(c)物理意義相同，單位不

4、同 (d)前者是標量，后者是矢量2.液體在毛細管中上升的高度與下列哪一個因素（ ）無關(guān)？(a)溫度 (b)液體密度(c)重力加速度(d)大氣壓力3.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)水為凹球面 (b)汞為凸球面 (c)內(nèi)水面高于水平面 (d)內(nèi)汞面與汞平面一致4.一根毛細管插入水中，液面上升的高度為h，當在水中加入少量氯化鈉，這時毛細管中液面高度為（ ） (a)等于h (b)大于h (c)小于h (d)無法確定5.下列說法中不正確的是（ ）(a)平面液體沒有附加壓力 (b)凸液面曲率半徑為正，凹液面曲率半徑為負(c)彎曲液面表面張力的

5、方向指向曲率中心 (d)彎曲液面的附加壓力方向指向曲率中心6.有兩根半徑相同的玻璃毛細管插入水中，水面上升高度為h，其中一根在h/2處使其彎曲向下，試問水在此毛細管端的行為是（）（a）水從毛細管端滴下 （b）毛細管端水面呈凸形彎月面（c）毛細管端水面呈凹形彎月面 （d）毛細管端水面呈水平面7.在298K時，已知A液面的表面張力是B液的一半，其密度是B液的2倍：如果A、B液分別用相同的毛細管產(chǎn)生大小相同的氣泡時，A液的最大氣泡壓力差等于B液的（）（a）1/2倍 （b）1倍 （c）2倍 （d）4倍8.將裝有潤濕性液體的毛細管水平放置，在其右端加熱，則管內(nèi)液體將（ ）（a）向右移動 （b）向左移動

6、（c）不移動 （d）無法確定9.天空中的水滴大小不等，在運動中，這些水滴的變化趨勢如何？（ ）（a）大水滴分散成小水滴，半徑趨于相等 （b）大水滴變大，小水滴縮?。╟）大小水滴的變化沒有規(guī)律 （d）不會產(chǎn)生變化10.一個U形管的兩壁直徑不同，一端為1×10-3m，另一端為3×10-3m，水的表面張力為0.072N·m-1。如用這個U型管裝上水來測量壓力，將引入的誤差為（）（a）72Pa （b）192 Pa （c）96 Pa （d）288 Pa11.在相同溫度、壓力下，把一定體積的水分散成許多小水滴，經(jīng)過一變化過程后以下性質(zhì)保持不變的是（）（a）表面張力 （b）比表

7、面 （c）總表面能 （d）液面下的附加壓力12.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13.溶液及其溶劑的比表面自由能分別為和，已知溶液的表面超量<0，則與之間的關(guān)系符合以下哪種？（ ）（a）> （b）= （c）< （d）不能確定14.通常稱為表面活性劑的物質(zhì)就是指當其加入于液體中后（）（a）能降低液體表面張力 （b）能增大液體表面張力（c）不影響液體表面張力 （d）能顯著降低液體表面張力15.水中加入

8、表面活性劑后將發(fā)生（ ）（a）正吸附 （b）負吸附（c）正吸附 （d）負吸附16.在農(nóng)藥中通常要加入一定量的表面活性劑物質(zhì)，如烷基苯磺酸鹽，其主要目的是（）（a）增加農(nóng)藥的殺蟲性 （b）提高農(nóng)藥對植物表面的潤濕能力（c）防止農(nóng)藥揮發(fā) （d）消除藥液的泡沫17.將一滴水銀滴在玻璃板上，界面張力之間的關(guān)系是（ ）(a) s-l>s-g (b) s-l<s-g (c) g-l=s-g (d) s-l=l-g18.水不能潤濕荷葉表面，接觸角大于90°，當水中加入皂素后，接觸角將（）（a）變大 （b）變小 （c）不變 （d）無法判斷19.對于親水性固體表面，其表面張力間的關(guān)系是（

9、）(a) s-l>s-g (b) s-l<s-g (c) s-l=s-g (d) 無法確定20.液體1能在與之不互溶的液體2上鋪展的條件是（ ）(a) 2>1+1-2 (b) 2<1+1-2 (c) 1>2+1-2 (d) 1<2+1-2答案1.(d) 2. (d) 3. (b) 4. (b) 5.(c)6. (c)7.(a)8.(b)9.(b)10.(b)11.(a)12. (c) 13. (a) 14. (d) 15. (a) 16. (b)17.(a)18.(b)19. (b)20.(a) 3.1.3 填空題1.毛細管現(xiàn)象是由 引起的。2.重量分析的“

10、陳化”過程中，晶體粒子 ，晶粒數(shù) ，大顆粒的溶解度 小顆粒的溶解度。3.請列舉出常見的四種亞穩(wěn)狀態(tài)，它們分別是 ， ， 和 。4.根據(jù)開爾文公式，微小晶粒的飽和蒸汽壓 普通晶體的飽和蒸汽壓。5.能顯著降低水的表面張力的物質(zhì)稱作 ，它們都是由 和 構(gòu)成的兩親性分子。6.凡能產(chǎn)生正吸附的物質(zhì)，其表面超額為 值，溶液的表面張力隨濃度的增加而 。7.形成膠束的最低濃度稱 ，此時溶液的很多性質(zhì)如表面張力、電導(dǎo)率、滲透壓等將發(fā)生突變。8.潤濕大致可分為三種類型： 、 和 。9.液體在固體表面的潤濕程度以 衡量，當 時稱為不潤濕。答案 1.彎曲表面附加壓力2. 變大、減少、小于3.過冷液體、過熱液體、過飽和

11、溶液、過飽和蒸汽4.大于5. 表面活性劑、親水基團、親油基團6.正值、減小 7.臨界膠束濃度 8. 粘濕、浸濕、鋪展 9. 接觸角、90°<<180°3.1.4 例題例1在298.2K, p下，將直徑為的毛細管插入水中，問需在管內(nèi)施加多大壓力才能防止水面上升？若不施加額外壓力，則管內(nèi)液面可上升多高？已知該溫度下水的表面張力為0.072，水的密度為1000，并設(shè)接觸角為0°。解：因水與毛細管接觸角為0°，水能潤濕管壁而呈半球形凹液面，因而受到附加壓力的作用而使液面在毛細管內(nèi)上升。若要防止水面上升，所需施加的壓力應(yīng)等于附加壓力，即 式中R為液面曲

12、率半徑；r為毛細管半徑。則 若不施加壓力，則管內(nèi)液面上升高度h為 例2298.2K時，水的飽和蒸汽壓為3.13kPa,水的表面張力為0.072，密度為1000.試計算曲率半徑均為10-8m的凸形液滴和凹形液面上方的蒸汽壓各為多少。解：由開爾文公式 式中p是半徑為R的彎曲；液面的蒸汽壓 ;p0是平面液體蒸汽壓。所以 計算結(jié)果表明：例3水蒸氣驟冷會發(fā)生過飽和現(xiàn)象，在夏天的烏云中，用飛機噴灑干冰顆粒，使氣溫驟降至293k，水蒸氣的過飽和度（p/p0）達到4.已知在293K時，水的表面張力為0.0729，密度為997，試計算：（1）在此時開始形成雨滴的半徑（2）每一雨滴中所含水的分子數(shù)。解：（1）根據(jù)

13、開爾文公式 則 （2）例4298.15K時，乙醇水溶液的表面張力與溶液活度的關(guān)系符合下式 試計算時的表面超量。解：當時，由吉布斯吸附公式 例5293K時，乙醚-水、汞-乙醚、汞-水的界面張力分別為0.0107, 0.379和0.375 N·m-1，在乙醚與汞的界面上滴一滴水，試求水對汞面的接觸角。解：水滴在汞-乙醚界面達到平衡時 所以 四 習(xí)題1.在一個密封的容器中有某液體的幾個大小不等的液滴，容器的其余空間是該液體的飽和蒸汽。若溫度不發(fā)生變化，當放置足夠長的時間后，容器內(nèi)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2.為什么泉水、井水都有比較大的表面張力？將泉水小心地注入干燥的杯子，泉水會高出杯面，這時加一滴

14、肥皂水會發(fā)生什么現(xiàn)象？3.在293K時，把半徑為1nm的水滴分散成半徑為1m的小水滴，問比表面積增了多少倍？表面吉布斯自由能增加了多少？完成該變化時，環(huán)境至少需做功若干？已知293K時水的表面增了為0.07288 N·m-1。4.把半徑為R的毛細管插在某液體中，設(shè)該液體與玻璃間的接觸角為，毛細管中液體所成凹面的曲率半徑為,液面上升到h高度后達到平衡，試證明液體的表面張力可近似地表示為 式中，g為重力加速度；為液體的密度。5.求在283K時，可逆的使純水表面增加1.0m2的面積，吸熱0.04J。求該過程的G,W, U, H, S和F各為多少？已知該溫度下純水的表面吉布斯自由能為0.07

15、4J·m-2。6.在298K時，平面水面上水的飽和蒸氣壓為3168Pa，求在相同溫度下，半徑為3nm的小水滴上水的飽和蒸氣壓。已知此時水的表面張力為0.072 N·m-1，水的密度設(shè)為1000 kg·m-3。7.在298K時，1，2-二硝基苯（NB）在水中所形成的飽和溶液的濃度為mol·dm-3，計算直徑為0.01m的NB微球在水中的溶解度？已知在該溫度下，NB與水的為0.0257 N·m-1，NB的密度為1566 kg·m-3。8.在298K時，乙醇水溶液的表面張力與溶液活度之間的關(guān)系為，式中常數(shù)A=5×10-4 N

16、83;m-1，B=2×10-4 N·m-1,求活度a=0.5時的表面超額為多少？9. 293K，根據(jù)下列表面張力的數(shù)據(jù)界面苯-水苯-氣水-氣汞-氣汞-水/ N·m-13528.972.7483375試計算下列情況的鋪展系數(shù)及判斷能否鋪展：（1）苯在水面上（未互溶前）；（2）水在水銀面上；（3）苯在汞面上。10.氧化鋁瓷件上需要凃銀，當加熱至1273K時，試用計算接觸角的方法判斷液態(tài)銀能否潤濕氧化鋁瓷件表面？已知該溫度下固體Al2O3的表面張力N·m-1，液態(tài)銀表面張力N·m-1，液態(tài)銀與固體Al2O3的界面張力N·m-1。11.已知水

17、石墨體系的下述數(shù)據(jù)：在298K時，水的表面張力N·m-1，水與石墨的接觸角測得為90°，求水與石墨的粘附功，浸濕功和鋪展系數(shù)。3.1.5習(xí)題解答1.在一個密封的容器中有某液體的幾個大小不等的液滴，容器的其余空間是該液體的飽和蒸汽。若溫度不發(fā)生變化，當放置足夠長的時間后，容器內(nèi)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？解：液滴越小蒸汽壓越大，容器內(nèi)的蒸汽壓對于正常液體是飽和的，但對于小液滴來說還未飽和，因此小液滴會蒸發(fā)。蒸發(fā)是容器內(nèi)的蒸汽變得過飽和，過飽和蒸汽在大液滴上凝結(jié)，最終小液滴消失，大液滴長大。2.為什么泉水、井水都有比較大的表面張力？將泉水小心地注入干燥的杯子，泉水會高出杯面，這時加一滴肥皂

18、水會發(fā)生什么現(xiàn)象？解：泉水或井水含有大量無機鹽，因而表面張力比純水大。由于表面張力較大，因此當液面超過杯面時可保持其不溢出。如果此時加入肥皂水，則表面張力大大降低，液體將溢出杯口。3.在293K時，把半徑為1nm的水滴分散成半徑為1m的小水滴，問比表面積增了多少倍？表面吉布斯自由能增加了多少？完成該變化時，環(huán)境至少需做功若干？已知293K時水的表面增了為0.07288 N·m-1。解：設(shè)小水滴數(shù)目為N，則 ， JJ4.把半徑為R的毛細管插在某液體中，設(shè)該液體與玻璃間的接觸角為，毛細管中液體所成凹面的曲率半徑為,液面上升到h高度后達到平衡，試證明液體的表面張力可近似地表示為 式中，g為

19、重力加速度；為液體的密度。證明：因為 所以 5.求在283K時，可逆的使純水表面增加1.0m2的面積，吸熱0.04J。求該過程的G,W, U, H, S和F各為多少？已知該溫度下純水的表面吉布斯自由能為0.074J·m-2。解： G=A=0.074×1=0.074J FG=0.074J J·K-1 J J W= U-Q=0.114-0.04=0.074J6.在298K時，平面水面上水的飽和蒸氣壓為3168Pa，求在相同溫度下，半徑為3nm的小水滴上水的飽和蒸氣壓。已知此時水的表面張力為0.072 N·m-1，水的密度設(shè)為1000 kg·m-3。

20、解： Pa7.在298K時，1，2-二硝基苯（NB）在水中所形成的飽和溶液的濃度為mol·dm-3，計算直徑為0.01m的NB微球在水中的溶解度？已知在該溫度下，NB與水的為0.0257 N·m-1，NB的密度為1566 kg·m-3。解： mol·dm-3 kg·dm-38.在298K時，乙醇水溶液的表面張力與溶液活度之間的關(guān)系為，式中常數(shù)A=5×10-4 N·m-1，B=2×10-4 N·m-1,求活度a=0.5時的表面超額為多少？解：由公式得 mol·m-2.9.293K，根據(jù)下列表面張力

21、的數(shù)據(jù)界面苯-水苯-氣水-氣汞-氣汞-水/ N·m-13528.972.7483375試計算下列情況的鋪展系數(shù)及判斷能否鋪展：（1）苯在水面上（未互溶前）；（2）水在水銀面上；（3）苯在汞面上。解：（1）苯在水面上能鋪展。（2）水在水銀面上能鋪展。（3）苯在汞面上能鋪展。10.氧化鋁瓷件上需要凃銀，當加熱至1273K時，試用計算接觸角的方法判斷液態(tài)銀能否潤濕氧化鋁瓷件表面？已知該溫度下固體Al2O3的表面張力N·m-1，液態(tài)銀表面張力N·m-1，液態(tài)銀與固體Al2O3的界面張力N·m-1。解： 因為 代入數(shù)據(jù) 1.0=1.77+0.88cos cos=-

22、0.875<0故，所以，液態(tài)銀不能潤濕Al2O3表面。11.已知水-石墨體系的下述數(shù)據(jù)：在298K時，水的表面張力N·m-1，水與石墨的接觸角測得為90°，求水與石墨的粘附功，浸濕功和鋪展系數(shù)。解：粘附功 N·m-1浸濕功 N·m-1鋪展系數(shù) N·m-13.2膠體化學(xué)3.2.1判斷正誤1. 膠體分散系統(tǒng)在熱力學(xué)和動力學(xué)上都是穩(wěn)定的體系。（ ）2. 溶膠是高度分散的多相系統(tǒng)，具有較高的表面能，是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)。（ ）3. 溶膠是親液膠體，而大分子溶液是憎液膠體。（ ）4. 締合膠體是高度分散的均相的熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。（ ）5. 用等體積的0

23、.005mol·dm-3AgNO3溶液和0.01mol·dm-3KI溶液混合制備的AgI，在電泳儀里溶膠界面向正極移動。（ ）6. 溶膠粒子因帶有相同符號的電荷而相互排斥，因而在一定時間內(nèi)能夠穩(wěn)定存在。（ ）7. 能與膠粒組成離子形成不溶物的離子將優(yōu)先被膠核吸附。（ ）8. Tyndall 效應(yīng)產(chǎn)生的原因是膠體粒子對光的散射造成的，其強度與入射光波長的4次方成反比。（ ）9. 有無Tyndall效應(yīng)是溶膠和分子分散系統(tǒng)的主要區(qū)別之一。（ ）10. 膠粒的布朗運動是分散介質(zhì)分子熱運動的必然結(jié)果。（ ）11. 電泳實驗中觀察到的膠粒向陽極移動，則膠粒帶正電。（ ）12. 電泳和

24、電滲都是膠體的電動現(xiàn)象，溶膠的電動現(xiàn)象說明分散相和分散介質(zhì)兩者帶有相反符號的電荷。（ ）13. DLVO理論認為膠體穩(wěn)定的因素只決定于膠粒所帶電荷的大小。（ ）14. 同號離子對溶膠的聚沉起主要作用。（ ）15. 加入電解質(zhì)可以使膠體穩(wěn)定，也可以使膠體聚沉。（ ）16. 加入電解質(zhì)可以使電勢反號，這是因為反離子進入了擴散層。（ ）17. 電勢的絕對值總是大于熱力學(xué)電勢的絕對值。（ ）18. 聚沉值隨反離子的價數(shù)增加而顯著上升；反離子相同時，同離子的價數(shù)越高，聚沉能力越強。（ ）19. 溶膠中加入高分子化合物，可以增加溶膠的穩(wěn)定性，即高分子化合物有保護作用。（ ）20. 大分子化合物常用的相對分

25、子質(zhì)量有：數(shù)均分子量，質(zhì)均分子量，Z均分子量，一般這三種分子量的關(guān)系為：>>。（ ）答案 1.（×）2. （）3.（×）4.（×）5.（）6.（）7.（）8.（）9.（）10.（）11. （×）12.（）13. （×）14. （×）15.（）16. （×）17. （×）18.（）19.（）20. （）3.2.2 選擇題1. 溶膠與大分子溶液的相同點是（ ）(a)是熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng) (b)是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)(c)是動力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng) (d)是動力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)2. 大分子溶液與憎液溶膠在性質(zhì)上最根本的區(qū)別是（ ）

26、(a)前者是均相體系，后者為多相體系 (b)前者黏度大，后者黏度小 (c)前者是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，后者是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系 (d)前者對電解質(zhì)的穩(wěn)定性較大，后者中加入少量電解質(zhì)引起聚沉3. 下列分散體系中，Tyndall效應(yīng)最強的是（ ）(a)純凈空氣 (b)蔗糖溶液 （c）大分子溶液 (d)AgI溶膠4. 當一束足夠強的自然光通過一膠體溶液，在與光束垂直方向上一般可觀察到（）(a)白光 (b)橙紅色光 （c）藍紫色光 (d)黃光5. 在分析化學(xué)上有兩種利用光學(xué)性質(zhì)測定膠體溶液濃度的儀器，一是比色計，另一個是比濁計，分別觀察的是膠體溶液的（）(a)透射光、折射光 (b)散射光、透射光 (c)透射光

27、、反射光 (d)透射光、散射光6. 在晴朗的白晝，天空呈蔚藍色的原因是（ ）(a)藍光波長短，透射作用顯著 (b)藍光波長短，散射作用顯著(c)藍光波長短，反射作用顯著 (d)藍光波長短，折射作用顯著7. 日出和日落時，太陽呈現(xiàn)鮮紅色的原因是（ ）(a)紅光波長長，透射作用顯著 (b)紅光波長長，散射作用顯著(c)紅光波長長，反射作用顯著 (d)紅光波長長，折射作用顯著8. 下列性質(zhì)中既不屬于溶膠動力性質(zhì)又不屬于電動性質(zhì)的是（）(a)沉降平衡 (b)布朗運動 (c)沉降電電勢 (d)電導(dǎo)9. 電滲現(xiàn)象直接表明（ ）(a) 膠體粒子是電中性的 (b) 分散介質(zhì)是電中性的(c) 膠體體系的分散介質(zhì)

28、也是帶電的 (d) 膠體粒子是帶電的10. 膠體粒子的電勢是指（ ），當其等于零時，常稱為等電狀態(tài)。(a) 固體表面處與本體溶液之間的電勢降 (b) 緊密層、擴散層分界處與本體溶液之間的電勢降 (c) 擴散層處本體溶液之間的電勢降 (d) 膠粒與液體之間的滑動面與本體溶液之間的電勢降11. 將1.0×10-2dm3濃度為0.02mol·dm-3的KCl溶液和0.1dm3濃度為0.005mol·dm-3的AgNO3溶液混合制成的溶膠，在外電場作用下膠粒將（）(a)向正極移動 (b)向負極移動 (c)不作定向移動 (d)靜止不動12. 在Fe(OH)3溶膠的電泳實驗中

29、，界面向負極移動，這說明（ ）(a)膠粒電正電荷 (b)膠體點正電荷 (c)膠核帶正電荷 (d)膠團帶正電荷13. 為了將不同蛋白質(zhì)分子分離，通常采用的方法是（ ）(a) 電滲 (b) 電泳 (c) 擴散 (d) 沉降14. 在一定量以KCl為穩(wěn)定劑的AgCl溶膠中加入電解質(zhì)使其聚沉，下列電解質(zhì)的用量由小到大的順序正確的是（）（a） AlCl3<ZnSO4<KCl (b) KCl<ZnSO4<AlCl3(c) ZnSO4<KCl<AlCl3 (d) KCl<AlCl3<ZnSO415. 在帶負電的As2S3溶膠中加入等體積、等濃度的下列電解質(zhì)溶液

30、，則使溶膠聚沉最快的是（ ） (a) LiCl (b) NaCl (c) CaCl2 (d) AlCl316. 在帶正電的AgI溶膠中加入等體積的下列溶液，則使溶膠聚沉最快的是（）(a) KCl (b) KNO3 (c) K3Fe(CN)6 (d) K2C2O417. 外加電解質(zhì)可以使溶膠聚沉，直接原因是（ ）(a) 降低了膠體顆粒表面的熱力學(xué)電勢 (b) 降低了膠體顆粒的電動電勢(c) 同時降低了熱力學(xué)電勢和電動電勢(d)降低了熱力學(xué)電勢和電動電勢的差值18. 用滲透壓法測大分子物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，這樣測得的摩爾質(zhì)量屬于（ ）(a)質(zhì)均相對摩爾質(zhì)量 (b)數(shù)均相對摩爾質(zhì)量 (c)黏均相對摩爾質(zhì)量

31、 (d)Z均相對摩爾質(zhì)量19. 對于唐南平衡，下列哪種說法是正確的？（ ）(a)膜兩邊同一電解質(zhì)的化學(xué)勢相同 (b)膜兩邊帶電粒子的總數(shù)相同(c)膜兩邊同一電解質(zhì)的濃度相同 (d)膜兩邊的離子強度相同20. 將大分子電解質(zhì)NaR的水溶液用半透膜和水隔開，達到平衡時，膜外水的pH（ ）(a)大于7 (b)小于7 (c)等于7 (d)無法確定答案1.(c)2.(c)3.(d)4.(c)5.(d)6.(b)7.(a)8.(d)9.(c)10.(d)11.(b)12.(a)13.(b)14.(a)15.(d)16.(c)17.(b)18.(b)19. (a) 20. (b)3.2.3 填空題1. 膠體

32、是物質(zhì)以一定分散度存在的一種狀態(tài)。當物質(zhì)粒子粒徑分散至 范圍時，就形成膠體分散體系。2. 由稀AgNO3和KI溶液混合制備AgI溶膠，當AgNO3過量時，膠團的結(jié)構(gòu)為 ；當KI過量時，膠團的結(jié)構(gòu)為 。3. 溶膠中膠體粒子產(chǎn)生布朗運動的原因是 。4. 溶膠能夠相對穩(wěn)定存在的主要原因是 。5. 溶膠的電學(xué)性質(zhì)是指溶膠粒子表面帶有電荷，具有電動現(xiàn)象。電動現(xiàn)象主要有 、 、 和 。6. DLVO理論認為膠粒之間存在著兩種相反作用力所產(chǎn)生的勢能，即 和 。7. 大分子物質(zhì)的平均相對摩爾質(zhì)量有 、 、 和 。習(xí)慣上用 的比值來表示高分子物質(zhì)的不均勻情況。8. 對于帶正電的溶膠，NaCl比AlCl3的聚沉能

33、力 ；對于帶負電的溶膠，Na2SO4比NaCl的聚沉能力 。9. 因大分子離子的存在而導(dǎo)致小分子離子在半透膜兩邊分布不均勻的現(xiàn)象稱為 。10. 水腫是由于體液滲透壓 血漿滲透壓，于是血液中的水分子透過血管壁向體液滲透所致。答案 1. 10-710-9m 2. AgIm ×nAg+,(n-x)NO3-x+×xNO3-, AgIm×nI-, (n-x)K+- ×xK+ 3.分散介質(zhì)分子對膠粒不斷撞擊的結(jié)果4. 膠粒表面具有雙電層結(jié)構(gòu)，帶有相同的電荷，靜電排斥使膠粒不易靠近，從而使溶膠能夠穩(wěn)定存在 5. 電泳、電滲、流動電勢、沉降電勢6. 吸引勢能, 相斥勢能

34、7.數(shù)均相對摩爾質(zhì)量、質(zhì)均相對摩爾質(zhì)量、Z均相對摩爾質(zhì)量、粘均相對摩爾質(zhì)量，/ 8. 大，大 9. 唐南平衡(效應(yīng)) 10. 大于3.2.4 例題例1、設(shè)某溶膠中的膠粒是大小均一的球形粒子，已知在298K時膠體的擴散系數(shù)D=1.04×10 m2·s-1,其粘度0.001 Pa·s，試計算(1)該膠粒的半徑r；(2)由于布朗運動，粒子沿x軸方向的平均位移1.44×10-5m時所需要的時間；(3)假定該膠粒的粘度不受溫度的影響，則試求318K膠體的擴散系數(shù)。解（1） （2） （3） 例2、將濃度為0.05 mol·dm-3的AgNO3溶液與0.12

35、 mol·dm-3的KI溶液等體積混合后制得AgI溶膠，若使該溶膠聚沉，在MgCl2，Na2SO4和MgSO4這三種電解質(zhì)中，哪個聚沉能力最強？解：在制備AgI溶膠時，由于KI過量，故AgI溶膠帶負電，起聚沉作用的是電解質(zhì)中的陽離子。從題中所給的三個電解質(zhì)來看，含二價陽離子電解質(zhì)MgCl2和MgSO4的聚沉能力要強于Na2SO4。再比較MgCl2和MgSO4，由于和溶膠具有同號電荷的離子能削弱反離子的聚沉能力，且價態(tài)較高的比價態(tài)較低的削弱作用強，所以MgCl2的聚沉能力大于MgSO4。綜上所述，三種電解質(zhì)聚沉能力的順序為： MgCl2 >MgSO4> Na2SO4例3、某

36、金溶膠在298K時達沉降平衡，在某一高度時粒子的密度為8.89×108m3，再上升0.001m粒子的密度為1.08×108m3，設(shè)粒子為球形，已知金的密度為1.93×104kg·m-3,分散介質(zhì)水的密度為1.0×103kg·m-3，試計算：(1)膠粒的平均半徑r及平均摩爾質(zhì)量M；(2)使粒子的密度下降一般，需要上升的高度。解：（1） （2）設(shè)使粒子密度下降一般需上升的高度為x,則有由題意，有 兩式相比，求得 例4、測得不同濃度的聚苯乙烯的甲苯溶液的粘度如下：c/ g·dm-3 02.04.06.08.010.0/ ×

37、;10-4 kg·m-1·s-15.586.156.747.357.988.64求特性粘度及此高分子的相對平均摩爾質(zhì)量。以致K3.80×10-5 dm·g-1 , 。解：根據(jù)，由題中所給實驗數(shù)據(jù)求出及，結(jié)果列表如下：02.04.06.08.010.011.1021.2081.3171.4301.549-0.05110.05200.05280.05380.0549作圖，外推到c=0時的，即為，根據(jù)粘度法測定相對分子質(zhì)量的公式，得 例5、298K時，在半透膜兩邊，一邊放濃度為0.100 mol·dm-3的高分子有機物RNa，RNa能全部解離，但R-

38、不能透過半透膜；另一邊放濃度為0.500 mol·dm-3的NaCl，計算膜兩邊平衡后，各種離子的濃度和滲透壓。解：設(shè)達到Donnan平衡時，通過半透膜的Na+和Cl-濃度分別為 四 習(xí)題1如何定義膠體分散系統(tǒng)？膠體系統(tǒng)的基本特性是什么？2溶膠為熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，但它在相當長的時間范圍內(nèi)可以穩(wěn)定存在，其主要原因是什么？3丁達爾現(xiàn)象的實質(zhì)是什么？溶膠為什么會產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象？為什么溶膠有較強的丁達爾現(xiàn)象，而高分子溶液的丁達爾現(xiàn)象很微弱？4試解釋：（1）江河入海處，為什么常形成三角洲？（2）加明礬為什么能使渾濁的水澄清？（3）使用不同型號的墨水，為什么有時會使鋼筆堵塞而寫不出來？（4）重金

39、屬離子中毒的病人，為什么喝了牛奶可使癥狀減輕？請盡可能多的列舉出日常生活中遇到的有關(guān)膠體的現(xiàn)象及其應(yīng)用。5高分子溶液和（憎液）溶膠有哪些異同點？6燃料油中常需加入少量油溶性的電解質(zhì)，為什么？7. 將過量H2S通入足夠稀的As2O3溶液中制備硫化砷As2S3溶膠。（1）請寫出該膠團的結(jié)構(gòu)式，并指明膠粒的電泳方向；（2）試比較電解質(zhì)KCl、MgSO4、MgCl2對該溶膠聚沉能力的大小。8從定義、產(chǎn)生原因、數(shù)值、影響因素等方面比較電勢和熱力學(xué)電勢0的異同。9在兩個充滿0.001mol·L-1 KCl溶液的容器之間是一個AgCl多孔塞，多孔塞兩邊接以直流電，試問溶液將向何方移動?當以0.1m

40、ol·L-1 KCl來代替0.001mol·L-1 KCl 時，加以相同的電壓，液體的流動是加快還時減慢，如果用AgNO3溶液代替KCl溶液，液體的流動方向怎樣？10某溶膠中粒子的平均直徑為4.2 nm，設(shè)其粘度和純水相同，=1×10-3 kg·m-1·s-1，試計算：1）298K，膠體擴散系數(shù)D；2）在一秒鐘里，粒子沿x方向的平均位移。1120°C時測得Fe（OH）3水溶液的電泳速度為1.65×10-6 m·s-1，兩極間的距離為0.2 m，所加電壓為110 V, 求電勢的值。已知水的相對介電常數(shù)r=81，=0.

41、0011N·s·m-2.12有一Al(OH)3溶膠，在加入KCl使其最終濃度為80 mol·m-3時恰能聚沉，加入K2C2O4濃度為0.4 mol·m-3時恰能聚沉，（1）Al(OH)3溶膠膠粒所帶電荷為正還是為負？（2）為使該溶膠聚沉，CaCl2的濃度約為多少？13在三個燒瓶中分別盛有0.020dm3的Fe(OH)3溶膠，分別加入NaCl、Na2SO4和Na3PO4溶液使溶膠發(fā)生聚沉，最少需要加入：1.00mol.dm-3的NaCl溶液0.021dm3；5.0×10-3mol.dm-3的Na2SO4溶液0.125dm3；3.333×

42、10-3mol.dm-3Na3PO4溶液0.0074dm3。試計算各電解質(zhì)的聚沉值、聚沉能力之比，并指出膠體粒子的帶電符號。14在NaOH溶液中用HCHO還原HAuCl4可制得金溶膠：HAuCl4 + 5NaOH NaAuO2 + 4NaCl + 3H2O2NaAuO2 + 3HCHO + NaOH 2Au(s) + 3HCOONa + 2H2O(1)NaAuO2是上述方法制得金溶膠的穩(wěn)定劑，試寫出該金溶膠膠團結(jié)構(gòu)的表示式。(2)已知該金溶膠中含Au(s)微粒的質(zhì)量體積濃度，金原子的半徑，純金的密度，假設(shè)每個金的微粒皆球形，其半徑。試求：（a）每dm3溶膠中含有多少金膠粒？（b）每dm3溶膠中

43、，膠粒的總表面積為多少？（c）每個膠粒含有多少金原子？15.有一聚合物樣品，其中摩爾質(zhì)量為10.0kg·mol-1的分子有10mol，摩爾質(zhì)量為100kg·mol-1的分子有5mol，試分別計算各種平均相對分子質(zhì)量（設(shè)=0.5）各為多少？16. 298.2K時，在可透過Na+和Cl-的半透膜兩邊加入0.2000mol·dm-3NaCl水溶液。膜內(nèi)再放入不透過半透膜的大分子Na6P，其濃度為9.09×10-4mol·dm-3。問平衡時兩邊Na+和Cl-的濃度各為多少？估算此體系的滲透壓。3.2.5習(xí)題解答1如何定義膠體分散系統(tǒng)？膠體系統(tǒng)的基本特性

44、是什么？解：膠體分散體系是分散質(zhì)粒子在1nm100nm之間的分散體系。膠體分散體系是一種分散質(zhì)粒子直徑介于粗分散體系和分子分散體系之間的一類分散體系，其基本特性是特有的分散程度、多相不均勻性和具有聚結(jié)不穩(wěn)定性。2溶膠為熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，但在相當長的時間范圍內(nèi)可以穩(wěn)定存在，其主要原因是什么？解：膠粒帶電使膠粒之間有相斥力是溶膠穩(wěn)定的主要因素；除此之外，溶劑化作用是使溶膠穩(wěn)定的另一重要因素，膠團雙電層中的全部離子都是水化的，在分散相粒子周圍形成一個有一定彈性的水化外殼。當一對膠團因布朗運動而靠近時，水化外殼因受到擠壓而變形，但每個膠團又都力圖恢復(fù)其原狀而又被彈開，增加了溶膠聚合的機械阻力；溶膠穩(wěn)定

45、的第三個重要因素是布朗運動，當分散相粒子的布朗運動足夠強時，能克服重力場的影響而不下沉。溶膠的這種性質(zhì)稱為動力學(xué)穩(wěn)定。3丁達爾現(xiàn)象的實質(zhì)是什么？溶膠為什么會產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象？為什么溶膠有較強的丁達爾現(xiàn)象，而高分子溶液的丁達爾現(xiàn)象很微弱？解：Tydnall效應(yīng)的實質(zhì)是分散相粒子對入射光的散射作用。所謂光的散射作用是指除入射光方向外，被照射體系周圍四面八方都能看到發(fā)光現(xiàn)象。產(chǎn)生光散射作用的必要條件是被入射光照射的體系具有光學(xué)不均勻性。由于溶膠分散相是以10-710-9m的粒子大小分散在介質(zhì)中，因而具有光學(xué)不均勻性，當入射光波長大于分散粒子尺寸時才會產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)。 根據(jù)瑞利公式，散射光強度與分散相以

46、及分散介質(zhì)的折射率有關(guān)。溶膠是非均相體系，分散相和分散介質(zhì)的折射率相差很大，故Tyndall 效應(yīng)很強。但是高分子溶液是真溶液，分散相和分散介質(zhì)之間有極強的結(jié)合力，折射率相差極小，故Tyndall 效應(yīng)極弱。丁達爾現(xiàn)象是溶膠所具有的重要光學(xué)性質(zhì)，利用此區(qū)別可以區(qū)分溶膠、分子分散體系和高分子溶液。4試解釋：（1）江河入海處，為什么常形成三角洲？（2）加明礬為什么能使渾濁的水澄清？（3）使用不同型號的墨水，為什么有時會使鋼筆堵塞而寫不出來？（4）重金屬離子中毒的病人，為什么喝了牛奶可使癥狀減輕？請盡可能多的列舉出日常生活中遇到的有關(guān)膠體的現(xiàn)象及其應(yīng)用。解：這些都是膠體的聚沉現(xiàn)象。影響溶膠穩(wěn)定性的因

47、素時多方面的，有電解質(zhì)的作用，膠體體系相互作用，溶膠的濃度，溫度等等。這些因素的影響，泥沙溶膠容易聚沉而形成三角洲；明礬能使水澄清；混合不同型號的墨水會產(chǎn)生沉淀而使鋼筆堵塞等。5高分子溶液和（憎液）溶膠有哪些異同點？解：大分子溶液和憎液溶膠都由直徑為1100nm的膠粒組成，都不能通過半透膜。但高分子溶液是單分子膠粒而后者是許多分子組成的膠粒，高分子溶液是熱力學(xué)穩(wěn)定體系而后者不是。高分子溶液黏度大，丁達爾效應(yīng)小，對外加電解質(zhì)不敏感。溶膠、大分子溶液和低分子溶液三者性質(zhì)比較溶液類型性質(zhì)溶膠高分子溶液低分子溶液分散相顆粒大小1100nm1100nm<1nm分散相存在的單元多個小分子或原子的聚集

48、體單個大分子或數(shù)個大分子組成的束狀物單個的小分子能否通過半透膜不能不能能擴散速率慢慢快是否熱力學(xué)穩(wěn)定體系不是是是Tyndall效應(yīng)強弱強弱很微弱黏度大小小，與分散介質(zhì)相似大小，與溶劑相似外加電解質(zhì)的影響聚沉（大量時）鹽析無反應(yīng)時不影響聚沉與分散可逆性不可逆可逆可逆相(系統(tǒng))平衡與是否服從相律多相、非平衡體系、不服從相律均相、平衡體系、服從相律均相、平衡體系、服從相律6燃料油中常需加入少量油溶性的電解質(zhì)，為什么？解：燃料油中常需加入少量油溶性的電解質(zhì)，是為了增加介質(zhì)電導(dǎo)，減小流動電勢。因為用泵輸送燃料油，在流動過程中產(chǎn)生流動電勢，高壓下容易產(chǎn)生火花，非常危險，燃料油中加入油溶性電解質(zhì)是一種防護措

49、施。7. 將過量H2S通入足夠稀的As2O3溶液中制備硫化砷As2S3溶膠。（1）請寫出該膠團的結(jié)構(gòu)式，并指明膠粒的電泳方向；（2）試比較電解質(zhì)KCl、MgSO4、MgCl2對該溶膠聚沉能力的大小。 解：（1）硫化砷As2S3溶膠的膠團結(jié)構(gòu)式為 (As2S3)m·nHS-·(nx)H+x-·xH+在電場中，膠粒向正極方向移動；（2）電解質(zhì)KCl、MgSO4、MgCl2對該As2S3溶膠聚沉能力由大到小的順序為MgCl2> MgSO4>KCl8從定義、產(chǎn)生原因、數(shù)值、影響因素等方面比較電勢和熱力學(xué)電勢0的異同。 解：熱力學(xué)電勢0 是指固體表面與溶液本體之

50、間的電勢差，是雙電層的總電勢，其值取決于溶液中的反離子的濃度，而與其它離子無關(guān)。電勢是指相對滑移面與溶液本體之間的電勢差，它與電動現(xiàn)象密切相關(guān)，故稱為電動電勢，其值小于0 ，且受外加電解質(zhì)的影響很大，有時 電勢可以變號，有時還會高于熱力學(xué)電勢的問題。9在兩個充滿0.001mol·L-1 KCl溶液的容器之間是一個AgCl多孔塞，多孔塞兩邊接以直流電，試問溶液將向何方移動?當以0.1mol·L-1 KCl來代替0.001mol·L-1 KCl 時，加以相同的電壓，液體的流動是加快還時減慢，如果用AgNO3溶液代替KCl溶液，液體的流動方向怎樣？解：因為與AgCl多孔

51、塞具有相同組成的離子優(yōu)先被吸收，且當正離子被吸附時，溶液帶負電；當負離子被吸收時，溶液帶正電。所以（1）多孔塞吸附Cl而帶負電，溶液帶正電而向負極方向移動。（2）因隨外加電解質(zhì)濃度的增加，電勢變小，所以液體流動速度減慢。（3）如果用AgNO3溶液代替KCl溶液，多孔塞吸附Ag+而帶正電，溶液帶負電而向正極方向移動。10某溶膠中粒子的平均直徑為4.2 nm，設(shè)其粘度和純水相同，=1×10-3 kg·m-1·s-1，試計算：(1)298K時，膠體的擴散系數(shù)D；(2)在一秒鐘里，由于布朗運動，粒子沿x方向的平均位移。 解：（1）由愛因斯坦斯托克方程得 （2）由布朗位移方

52、程，得 1120°C時測得Fe（OH）3水溶液的電泳速度為1.65×10-6 m·s-1，兩極間的距離為0.2 m，所加電壓為110 V, 求電勢的值。已知水的相對介電常數(shù)r=81，=0.0011N·s·m-2。 解：查得真空的介電常數(shù)0=8.854×10-12F·m-1 E=110V /0.2m=550V·m-1則 12有一Al(OH)3溶膠，在加入KCl使其最終濃度為80 mol·m-3時恰能聚沉，加入K2C2O4濃度為0.4 mol·m-3時恰能聚沉，（1）Al(OH)3溶膠膠粒所帶電荷為正還是為負？（2）為使該溶膠聚沉，CaCl2的濃