5胶体与表面化学典型例题

1、1212选择题1、弯曲表面上附加压力的计算公式中p=2,R的取号为(A)R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)总为负提示：凸面的附加压力方向与外压相同，附加压力与外压相加等于总压力。而凹面的情况相反。2、下列说法中不正确的是(B)生成的新鲜液面都有表面张力弯曲液面上的张力指向曲面的中心平面液体上没有附加压力弯曲液面上的附加压力指向曲面的中心提示：液面上的表面张力总是垂直于边界与表面相切，指向液体的方向。3、液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关？(D)温度(B)液体密度(C)重力加速度(D)大气压力提示：p=2=,gh，与液体的性质和毛细管的半径r

2、=RcosO,与大R气压力无关。4、在一定的温度和压力下，有两个半径相同的肥皂泡，泡(1)在肥皂水中，泡内的压力为p，泡(2)漂浮在空气中，泡内的压力为p，再者压力的关系为（C）(A)pp12比较(B)p=p12(C)p,p(D)无法12提示：空中的肥皂泡有两个气-液界面，一个凸液面，一个凹液面，附加压力都指向球心，而肥皂水中的气泡只有一个凹球液面。5、在等温、等压下，将某液体可逆地增加一定的表面积，以下正确的是（D）（A）G0,H=0,S0（B）G,0,H=0,S0（C）G,0,H,0,S,0（D）G0,H0,S0提示：增加表面积是非自发过程,需对液体做表面功,表面积增大熵增加要保持温度不变

3、，需吸收一定的热量。6、将一洁净毛细管插入水中，在毛细管内水面上升了15cm。若将毛细管向下移动,只留5cm高出水面,则水在毛细管上端管口的行为是（C）（A）水从毛细管上端溢出（B）上端水面呈凸形弯月面（C）上端水面呈凹形弯月面（D）上端水面呈水平面提示：水在毛细管中的水面的形状决定于接触角。水润湿玻璃毛细管接触角小于90。7*、有一飘荡在空气中的肥皂泡，其直径为210-3m，在298K时肥皂水的表面张力为0.05Nm-1，则肥皂泡所受的附加压力为（B）A)0.10kPaB)0.20kPaC)0.05kPaD）0.40kPa8*、室温下，已知A液的密度比B液大一倍，但A液的表面张力是B液的一半

4、。设在同一种毛细管中，再者的接触角相同。若A液在毛细管中能上升5cm，则B液在毛细管中的上升高度（A）（A）20cm（B）10cm（C）2.5cm（D）1.25cm提示：p，竺，pgh,r=RcosB,p,2cos0=pgh,Rr2cos04cos02cos0h，,h，a，4a，4hpgrB0.5pgrpgrAAA9、用同一滴管分别滴下相同体积的NaOH水溶液、纯水和乙醇水溶液，它们滴数的关系为（C）（A）水的滴数量少，NaOH水溶液滴数居中，乙醇水溶液滴数最多（B）水的滴数量中，NaOH水溶液滴数最多，乙醇水溶液滴数最少（C）水的滴数量中，NaOH水溶液滴数最少，乙醇水溶液滴数最多（D）三者

5、的滴数皆相同提示：在密度相差不大时，液滴的大小与表面张力有关。一般表面张力越大，在管端能悬挂的液滴体积也越大。NaOH非表面活性物质，其水溶液的表面张力比水大，滴数最少。10、天空中的水滴大小不等，在运动中，这些水滴一般的变化趋势为（B）（A）大水滴分散成小水滴，半径趋于相等（B）大水滴变大，小水滴缩小（C）大小水滴的变化没有规律（D）不会产生变化提示：小水滴表面所受的附加压力大，表面的蒸气压高，所以小水滴不断蒸发而缩小，水蒸气在大水滴上不断凝聚而变大。11、同一固体，大块颗粒和粉状颗粒，其溶解度哪个大？（B）（A）大块颗粒大（B）粉状颗粒大（C）一样大（D）无法比较提示：颗粒表面是凸面，曲率

6、半径取正值，竺M二RTInP*公式，半RpP*径越小，饱和蒸气压越大，对应饱和溶液的浓度也越大，溶解度也越大，或由RTlnr2Msrps知道半径小溶解度大。12、将少量硫酸滴入水中，所产生的结果是（A）竺0，正吸附dc（C）竺0，正吸附dc（B）竺0，负吸附dc（D）竺0，负吸附dc提示：硫酸是非表面活性物质，加入水中，将使溶液的表面张力明显上升，有空0,da13、Langmuir吸附等温式所基于的一个假定是（A）吸附热是个常数（B）平整的固体表面（C）理想的气体行为（D）吸附和脱附的活化能均为零提示：Langmuir吸附等温式假定，固体表面是均匀的，吸附热是一个常数。14、在真空容器中放置3

7、支半径不等的洁净玻璃毛细管，半径大小次序为rrr，逐步向容器内通入水气，则在毛细管内发现有水123凝聚出来的次序为（D）（A）1，2，3（B）2，1，3（C）3，1，2（D）3，2，1提示：毛细管的半径越小，曲率半径也越小（取负值），液面上的附加压力越大，饱和蒸气压越低。凹弯月面上的蒸气压越低，水气最早发生凝聚。15、一水平放置的洁净玻璃毛细管，管内放少量的纯水，在管的左端微微加热，液面将向哪方移动（B）（A）向左方移动（B）向右方移动（C）不发生移动（D）移动方向不确定提示：温度升高，表面张力下降，附加压力变小（取负值）。16、一个简易的测量毛细管内径是否均匀的方法。在洁净的毛细管内放少量的

8、纯水，将毛细管水平放置，发现水一直向右方移动，说明（B）（A）内径不均匀，向右逐渐变粗（B）内径不均匀，向右逐渐变细（C）内径均匀，水移动是正常的（D）不能说明问题17、用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中，对实际操作的规定不正确的是（D）（A）毛细管必须保持洁净（B）毛细管口必须平整（C）毛细管必须垂直，使管口与液面相切（D）毛细管插入液体的深度要保持一致18、BET吸附公式的最主要用途之一是（D）（A）获得高压下的吸附机理（B）获得吸附等压线（C）获得吸附等量线（D）测定多孔固体的比表面提示:p二丄+42V（p-p）VCVCp0019、在稀的砷酸溶液中，通入HS（g）以制备硫化砷AsS

9、溶胶，该项23溶胶的稳定剂是略过量的HS，则所形成胶团的结构式是2（D）（A）rAsS-nH+n-x）HS-x-xHS-23m（B）rAsS-nH+n-x）HS-x+xHS-23m（C）AsS-nHS-n-xH+x+xH+23m（D）rAsS）nHS-n-x）H+x-xH+23m提示：HS（g）溶于水生成氢硫酸，是弱酸，发生一级解离，2HSH+HS-，胶核优先吸附HS-，使胶粒带负电。（AsS）223m是胶核，吸附层是nHS-（n-x）H+,胶团是中性的。20、溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动而产生的，在下列各种现象中不属于溶胶动力性质的是（D）（A）渗透法（B）扩散（C）沉降平衡（D）电

10、泳21、Tyndall（丁达尔）现象是发生了光的什么作用的结果（A）（A）散射（B）反射（C）折射（D）透射22、日出和日落时太阳呈鲜红或橙黄色的原因是(C)蓝光波长短，透射作用显著蓝光波长短，折射作用显著红、黄光波长长，透射作用显著红、黄光波长长，散射作用显著提示：短波长的光如蓝光，紫光被散射，剩下了透射作用显著的长波光，如红光，黄光。23、胶体粒子的Zeta()电势是指(D)固体表面处与本体溶液之间的电位降紧密层与扩散层的分界处与本体溶液之间的电位降扩散层与本体溶液之间的电位降固体与溶液之间可以相对移动的界面与本体溶液之间的电位降提示：Zeta()电势,只有胶粒移动时才能显示出来。24、均

11、匀的牛奶是乳浊液，如下哪种方法可以从中沉淀出脂肪和蛋白质(D)(A)加入一些酒精(B)将牛奶静置(C)过滤(D)加入酸提示：牛奶是水包油乳浊液。超离心也可。25、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(D)(A)NaCl(B)KFe(CN)(C)MgSO(D)FeCl643提示：胶粒带负电，阳离子价数越高，聚沉能力越强26、混合等体积的0.08mol-dm-3的KI和0.10mol-dm-3的AgNO溶液，3得到一憎液AgI溶胶系统，分别加入浓度相同的MgSO、4(2)CaCl、(3)NaSO，则其聚沉能力大小的次序是(C)224(A)(1)(2)(3)(B)(2)(1

12、)(3)(C)(3)(1)(2)(D)(3)(2)(1)提示：AgNO过量，胶粒带正电，阴离子价数越高，聚沉能力越强。3MgSO和NaSO，Mg二价减弱了聚沉能力，所以NaSO最强。242427、对于Fe(OH)水溶胶，NaCl的聚沉值为512.2mmol-dm-3，NaSO的324聚沉值为4.31mmol-dm-3，现若用ZnSO将其聚沉，其聚沉值约为4(D)(A)大于512.2mmol-dm-3(B)小于4.31mmol-dm-3(C)等于4.31mmol-dm-3(D)略大于4.31mmol-dm-3提示：溶胶带正电，ZnSO的二价正离子，使其聚沉能力减弱，使聚4沉值略大。28、将大分子

13、电解质NaR的水溶液用半透膜和纯水隔开，大分子电x解质中的R-不能透过半透膜，其余小离子和水分子可以。达到Donnan平衡时，膜外水的pH将(A)(A)大于7(B)小于7(C)等于7(D)不能确定提示：Na+出来，H+进去。计算题1、已知纯水的表面张力与温度的关系式为Y=(0.07564-4.95x10-6T/K)Nm-i设当水的表面积改变时其总体积不变。试计算在283K及标准压力下，使水可逆地增加1.0cm2的表面积(A$)所必须对系统做的表面功。该过程中系统的AU,AH,AS,AF,AG和所吸收的热Q。让可逆地增加1.0cm2的水再自发收缩到原来的表面积，求这个过程的AU,AH,AS,AF

14、,AG和(设不考虑收缩功)。解：(1)W=yXAAs=7.424x10-6J(2)AG=Wf=7.424x10-6jdF=-SdT-pdV+YdAs+BdnB全微分性质Z=f(x,y),dV=0,dn=0，有B,则丿xS，A丿sM、y丿N、lx丿y所以：AS=XAA=4.95x10-1oJK-1,sAs,p,nBQ=TAS=1.4x10-7AH=AG+TAS=7.564x10-6JAU=AH,AF=AG(3)收缩过程系统恢复原状，状态函数的变量等于零。AU=AH=-7.564x10-6J，AF=AG=-7.424x10-6J，AS=-4.95x10-1oJK-1,自发收缩是不可逆过程，放出的热

15、Q=AH=-7.564X10-6J2、室温时，将一段半径为1.0 x10-4m的毛细管置于水-苯两层液体间，上端不出苯的液面。达到平衡时，水在毛细管内上升的高度为0.04m,计算水与苯之间的界面张力丫。已知玻璃-苯-水水-苯的接触角是0=40。水和苯的密度分别是P=1.0 x103kg水m-3,p=8.8x103kgm-3。解:根据Yang-Laplace公式：p2丫苯_水cosa,gh（课本242页6-7a）srA,ghr（1.00.88）x103kgm-3x98ms-2x0.04mx1x10-43.07x10-3Nm-1苯-水2cos2x0.7661N=1kgms-2.3、在P0=101.

16、325kPa的外压下，如果水中只有半径为1.0ym的蒸汽泡，要让这样的水沸腾，需过热多少度。已知在373K时水的表面张力Y=5.89x10-2Nm-1。摩尔汽化焓为40.67kJmol-1，并设与温度无关。解:在小气泡凹面上的附加压力Ps晋斗晋心川8x105r11,TT丿0,T=396.5K,小气泡能沸腾的最低压力为P=P0+Ps=219.125kPa再利用Clausius-clapeyroninp、切化,PR04、AT=T-T0=396.5-373.2=23.3K在773K时，大块的CaCq（s,大）达成分解平衡时的压力P0=100pa，若将CaCO3（s）磨细成半径为30nm的微粒，试计算

17、在相同温度下CaCO3（s,微粒）的分解压力。已知这时CaCq(s)的表面张力Ysg=1.210Nm-1，密度P=3.9x103kgm-3,CaCO3(s)的摩尔质量M=100.1gmol-i。设气体为理想气体。解：叫(大)CaCO3（s,大）=CaO（s）+CO2（g,P0）AGAGAGi23ArGm（微粒）CaCO3（s,微粒）=CaO（s）+CO2（g,P）ArGm（大）=AG1+ArGm（微粒）+AG2+AG3分解达到平衡时，ArG（大）=ArG（微粒）心0,AG20,mm2AG1=-AG3,即Po,Psv（CaO,sp二pV（CO,gp13m3m2PoPrProV（CaO,s）xP二

18、RTInm3M2yXsgPR二RTlnPr-lnM2gsgRTpr2x1.210 x100.1x10-38.314x773x3.9x103x30 x10-9所以纳米离子的熔点会下降,溶解度会变大。5、298K时，在某半透膜的两边分别放浓度为0.10moldm-3的大分子有机物RCl和浓度为0.50moldm-3的NaCl溶液,设有机物RCl能全部电离，但R+不能透过半透膜。计算达渗透平衡后，膜两边各种离子的浓度和渗透压。解：R+=0.1moldm-3左Na+=x左Cl-=0.1moldm-3+x左Na+=0.5moldm-3右Cl-=0.5moldm-3-x右p1=997kgm-3膜两边NaC

19、l的化学势相等，a(NaCl,左)=a(NaCl,右),()=()即x(0.1+x)=(0.5-x)2,x=0.227moldm-3Na+Cl-左Na+Cl,右II=RTAC=(0.1+0.1+2X0.227)2(0.5-0.227)=0.108X8.314X左右298=267.6kPa6、在240K时，用活性碳吸附CO(g),实验测得饱和吸附量为Vm=4.22x10-2m3kg-i。在CO(g)的分压PCO1=13.466kPa时，吸附量为V1=8.54x10-3m3kg-1。设吸附服从Langmuir吸附等温式。试计算表面覆盖度0和Langmuir吸附等温式中的吸附系数a;CO(g)的分压

20、PCo,2=25.0kPa时时的平衡吸附量和表面覆盖度。解：(1)表面覆盖度是指某压力下的平衡吸附量与饱和吸附量之比。aV8.5410-3m3kg-1_=0.2，V4.2210-2m3kg-1mLangmuir吸附等理：=d=a13466kPa=o.2，1+ap1+a13.466kPaa=1.86X10-5Pa-1CO的分压为25kPa,代入Langmuir吸附等温式，求出=0.32,V二XVm=1.35X10-2m3kg-17、在298K时，丁酸水溶液的表面张力与丁酸活度a的关系式为Y=y*-Aln(1+Ba)式中，Y*是纯水的表面张力；A,B是常数。(1)求溶液的表面吸附量r2与丁酸活度的关系式;(2)计算当活度a=0.2时的表面吸附量，已知常数A=0.0131Nm-1,B=19.62;(3)当浓度很大，使Ba1时的表面吸附量r。设此时表面上GO形成定向排列的丁酸单分子层，计算丁酸分子