石大应用物理化学期末复习题及参考答案

应用物理化学第1页共1页《应用物理化学》课程综合复习资料一、判断题1.一般情况下阴离子表面活性剂不能与阳离子表面活性剂同时在高浓度下混合使用。答案：对2.C17H35—COONH4命名为十七烷基羧酸铵。答案：错3.聚氧乙烯十八醇醚-4分子式为。答案：对4.C14H29—OSO3K命名为十四烷基硫酸钾。答案：对5.纤维素是水溶性高分子。答案：错6.聚合物在交联剂的作用下可形成冻胶。答案：对7.水中有一个气泡。气泡内的压力必定大于气泡外的压力。答案：对8.聚丙烯酰胺是直链线型高分子。答案：对9.曲界面两侧压力差与温度无关。答案：错10.乳状液分为油包水型和水包油型两种基本类型。答案：对11.粘附功越小，液体在固体表面润湿性越好。答案：错12.石油磺酸盐是阴离子型表面活性剂。答案：对13.十二烷基磺酸钠的分子式为。答案：对14.亨利定律可写为p=kx，其中k是亨利系数，它的数值与体系的温度无关。答案：错15.聚丙烯酰胺水解后，增粘能力会增强。答案：错16.聚合物的降解是指聚合物发生了分子量降低的反应。答案：对17.拉乌尔定律适应于稀的实际溶液。答案：对18.表面活性剂具有洗净功能。答案：对19.表面张力是由于相界面分子与相内部分子受力不均匀产生的。答案：对20.在毛细管现象中，液体上升的高度与液体的表面张力（或油水界面张力）无关。答案：错二、单选题1.已知（）变量，可由压缩因子图版直接查到压缩因子值。A.Tr，PrB.Tr，VrC.Pr，VrD.Pr，Tr，Vr答案：A2.对于有过量KI存在时制备的Agl溶胶，（）电解质的聚沉能力最强。A.K3[Fe（CN）6]B.MgSO4C.FeCl3D.NaCl答案：C3.下面说法中，有关动电现象的正确说法是（）。A.通过电泳和电渗可证明溶胶分散相和分散介质的带电性是相反的B.加压使水流过玻璃的毛细管可在两端产生电位差C.溶胶质点越小，布朗运动越剧烈D.溶胶的电泳证明了溶胶粒子是带电的答案：B4.下列物质中，属于阴离子表面活性剂的是（）。A.石油磺酸盐B.聚丙烯酰胺C.纤维素D.吐温答案：A5.根据极性相近原则，下面高分子中（）是水溶性的。A.B.C.D.答案：B6.如图为A、B两组分的t-xy相图，对于图中c、f、g三点的（条件）自由度，说法正确的是（）。A．f点的自由度为2B．g点的自由度为1C．c点的自由度为1D．c点的自由度为2答案：C7.如图为等边三角坐标，下列说法正确的是（）。A.对于平行于AC线上的任何一点，该点所表示的体系中B组分的含量是相同的B.在P体系中，A组分的含量比B组分的含量高C.A点的组成可表示为（0，0，0）D.P体系中，B组分的含量为30%答案：A8.下列表面活性剂，适宜用作起泡剂的是（）。A.B.C.CH3（CH2）11OSO3NaD.答案：C9.不同电解质对某一溶胶的聚沉值为：C(NaNO3)=300mmol/L；C(Na2SO4)=148mmol/L；C(MgCl2)=12.5mmol/L；C(AlCl3)=0.167mmol/L。可判断溶胶的电性为：（）。A.正电B.负电C.无法判断D.不带电答案：B10.如图为以等边三角坐标表示的A、B、C三组分相图。对该相图的理解，说法正确的是（）。ABC三组分相图A.C、B组分是部分互溶的B.若在A与B形成的溶液中加入C，总组成以O点表示，则相组成可以M、N两点表示C.在M溶液中加入等物质量的C，新形成的体系为均相的D.A、B组分是部分互溶的答案：A11.在水面下同一深处h有大、小两个气泡，半径分别为R和r，气泡内的压力分别为P和p。已知水面上的大气压为p0，水的表面张力为σ。下面说法正确的是（）。A.P=pB.P>pC.P<pD.无法确定P与p的相对大小答案：C12.在其中有隔板的容器中放有N2和H2，两种气体的温度T和体积V均相等，压力分别为p和2p。下面说法正确的是（）。A.H2的分体积为2/3VB.N2的分压力为2pC.H2的分体积为VD.N2的分体积为V答案：A13.如图为CO2的p-v等温图。下面说法正确的是（）。A.CO2的临界温度高于30℃B.气相区的自由度数为3C.C点的相数为1D.K点以上的气体加压可变为液体答案：A14.有一Al(OH)3溶胶，KCl和K2C2O4对其聚沉值分别为80mmol·L-1和0.4mmol·L-1，则可以判断该Al(OH)3A.正电B.负电C.无法判断D.不带电答案：A15.如图为乙醇、苯和水的三组分相图，下列说法不正确的是（）。A.b1c1、b2c2、b3B.b1b2b3……是苯在水层的溶解度曲线C.苯和水是部分互溶的D.乙醇和水、乙醇和苯都是完全互溶的答案：B16.对范德华方程，下列说法不正确的是（）。A.适应于中压的实际气体B.容易液化的气体适应范围小C.常数a与分子间的斥力有关D.常数b与分子间的斥力有关答案：C17.关于溶胶的描述，正确的是（）。A.丁达尔效应和乳光现象的本质是光的散射B.用普通的光学显微镜即可观察到溶胶的布郎运动C.溶胶热力学上为稳定系统，动力学上为不稳定系统D.溶胶热力学上与动力学上皆属稳定系统答案：A18.对溶胶的稳定性，说法不正确的是（）。A.溶胶粒子越小，布朗运动越剧烈，溶胶的聚结稳定性越高B.溶胶粒子越小，布朗运动越剧烈，溶胶的动力稳定性越高C.没有聚结稳定性，就没有动力稳定性D.溶胶是一个热力学不稳定体系答案：A19.影响聚丙烯酰胺水溶液粘度的因素有（）。（1）水溶液中聚丙烯酰胺的质量分数；（2）测定溶液时的剪切速率；（3）测定溶液时的温度；（4）丙烯酰胺水解的程度。A.（1）（2）（3）（4）B.（1）（3）C.（1）D.（1）（2）（3）答案：A20.关于溶胶性质，下面说法不正确的是（）。A.丁达尔现象和乳光现象都是由于光的散射产生的B.用超显微镜可以观察到溶胶的散射光点C.布朗运动不受温度影响D.溶胶的电泳和电渗实验说明，溶胶的分散相和分散介质带有相反的电性答案：C三、填空题1.有一Al(OH)3溶胶，KCl和K2C2O4对其聚沉值分别为80mmol·L-1和0.4mmol·L-1，则该Al(OH)3答案：正电2.25℃时，H2S在水和苯中之分配系数若已知H2S在水中的亨利常数为5507.1kPa，则H2S在苯中的亨利常数为（）。答案：6553.4kPa3.在质量分数为2%的乙醇水溶液中，乙醇的摩尔分数是（）。答案：0.007924.在其中有隔板的容器中分别放有N2、O2、H2三种气体。这三种气体的温度T、压力P和体积V均相同。若将隔板同时抽开，使气体混合均匀，则混合后N2的分压力为（），分体积为V。答案：1/3P5.如图为实际气体对理想气体的偏差。根据压缩因子的定义，可判断出a、c两点的压缩因子分别为：（），1。答案：16.乙醇的相对分子质量为46，水的相对分子质量为18。25℃时将50克乙醇溶于450克答案：0.041677.25℃时，水的饱和蒸汽压为3.18kPa；当H2S分压力为101.33kPa时，H2S在水中的溶解度（物质的量分数）为1.84×10-2。通过上述条件，可求得H2S在水中的亨利常数为（）。答案：5507.1kPa8.乙醇在20.0℃和30.0答案：43.2kJ/mol9.二组分构成的理想溶液，液相线方程可表示为（）。答案：10.高分子的定义是（）。答案：相对分子质量从几千到几百万甚至上千万的化合物11.在吉布斯吸附等温式中表示的物理意义为（）。答案：表面张力随浓度的变化率12.泡沫破坏的主要机理是排液作用和（）。答案：透气作用（或气体透过液膜的扩散作用）13.根据法扬斯规则，AgI固体从水中吸附I-或NO3-时，优先吸附（）。答案：I-14.表面活性剂C12H25COONa和C12H25SO4Na的名称分别为（）和十二烷基硫酸钠（或十二醇硫酸酯钠盐）。答案：十三酸钠15.油包水型乳化剂的HLB值应（）（大于或小于）水包油型乳化剂的HLB值。答案：小于16.实际气体与理想气体的差别是理想气体分子本身没有（），理想气体分子之间没有相互作用力。答案：体积17.黄胞胶是（）（直链线型、支链线型、网状）结构的高分子。答案：支链线型18.高分子的溶解总要经过一个吸收溶剂从而使高分子膨胀的过程。这个过程叫（）。答案：溶胀19.溶解度大的物质在固体上的吸附量（）（大于、等于、小于）溶解度小的物质。答案：小于20.聚丙烯酰胺是通过（）（加聚、缩聚）反应合成的，而酚醛树脂是通过缩聚反应合成的。答案：加聚四、问答题1.写出克-克公式的微分式，说明各符号的含义。答案：2.有以下六种表面活性剂，找出哪些适宜做起泡剂，哪些适宜做润湿剂？答案：（2）、（4）种适宜做起泡剂，其余适宜做润湿剂。3.在下面的表面活性剂中，找出油包水型乳化剂。（1）(2)（3）(4)（5）(6)（7）(8)答案：（1）、（5）、（8）4.有五种固体，它们在液面的平衡位置如下图所示。试分别找出液体在固体润湿性最好和最差的图。答案：出液体在固体润湿性最好的图是第5个图，最差的则是第一个图。5.判断油在砂粒表面的润湿性。答案：润湿角小于90，亲油6.请对以下表面活性剂命名。（1）（2）答案：（1）癸烷基硫酸钠（或癸烷基硫酸酯钠盐）；（2）聚氧乙烯十二醇醚-307.在25℃时，乙醇水溶液的表面张力与其浓度的关系为σ=72-0.5Cb+0.2Cb2，式中：Cb为乙醇的浓度，mol•L-1；σ为表面张力，mN•m–1。问：在25答案：纯水时，Cb=0，由公式可知，此时σ=72mN•m–18.简述电动现象与动电现象的定义。答案：电动现象：在电场的作用下，胶体粒子会向正极或负极移动，这种现象称为电泳；而分散介质向负极或者正极移动，这种现象称为电渗。电泳和电渗都是由电场作用所引起的运动，所以它们又统称为电动现象。动电现象：由固液相之间的相对移动会产生电位差，称为动电现象。9.解释什么是逆蒸发和反凝结现象。答案：在任一物系内等温加压引起凝结，而等温减压导致蒸发。这只在一定温度、压力范围内是正确的，超过此范围会出现逆蒸发和反凝结现象，即物系的等温加压导致蒸发，等温减压引起凝结。凝析气藏中的油气就是这样的一种物系，即液态的油在地下高温高压条件下反而蒸发为气体，而当压力降低以后又凝结为液态石油。这种现象就是逆蒸发和反凝结现象。10.简述蒸气压的定义。答案：如果在一定温度下，在一个已抽真空的容器中放入液体或固体，则在液相或固相中具有足够能量的分子不断逸出界面，到达气相。同时逸出到气相的分子，由于热运动也不断碰撞界面回到液相或固相中来，最后双方达到平衡，液相或固相的数量不再改变，气相的压力也不再改变。这时的压力就称为该温度下液体或固体的饱和蒸气压或简称蒸气压。11.简述理想气体的定义及特征。答案：理想气体定义：在任何温度与压力下都能严格服从理想气体状态方程的气体。理想气体特征：（1）宏观特征：符合pV=nRT理想气体状态方程；（2）微观特征：①气体分子间相互作用力可以忽略（无分子作用力）;②气体分子的体积可以忽略（分子本身不占体积）12.简述形成泡沫需具备的条件和泡沫破坏机理。答案：泡沫形成需四个条件：气体、液体、起泡剂、稳泡剂。泡沫破坏机理：透气作用和排液作用13.简述乳状液破坏的方法（至少3种）。答案：电破乳、加热破乳、化学破乳。14.简述理想溶液的条件。答案：（1）溶质、溶剂分子大小相似；（2）溶质之间、溶剂之间、溶质与溶剂之间的相互作用力相等。15.解释什么是增溶作用与乳化作用。答案：增溶作用：指表面活性剂使难溶的固体或液体的溶解度显著增加的作用。乳化作用：指表面活性剂使乳状液易于产生并在产生后有一定的稳定作用。五、综合题1.计算水驱油通过如图所示的最小半径R为0.001cm的毛细孔时所需克服的最大压差。已知油水界面张力为40.0mN/m，油对砂岩表面的润湿角为45度。答案：2.如图所示，将一两端开口的毛细管插到油水界面上。已知50℃下油与水的表面张力为30.0mN/m，油和水的密度分别为0.92g/cm3和0.98g/cm3，水对毛细管的润湿角为45º。若毛细管的半径为0.01cm，求水在毛细管中上升的高度。答案：3.在25℃时，水中的气泡（半径为0.05cm）通过半径不等的两根毛细管（大毛细管的半径为0.001cm，小毛细管半径为0.0005cm）。试计算使气泡通过这两毛细管所必须克服的毛细管阻力（以Pa表示）。接触角参考图示。答案：由公式，得：进入大毛细管的阻力.进入小毛细管的阻力.4.根据表1和表2内容，回答问题。（1）什么叫表面活性剂？（2）总结表面活性剂临界胶束浓度与表面活性剂分子结构的关系。（3）为什么非离子表面活性剂临界胶束浓度随温度升高而降低？表1一些阴离子型表面活性剂的临界胶束浓度表面活性剂cmc×102/(mol·L-1)406080癸烷基磺酸钠4.024.315.82十二烷基磺酸钠1.101.211.40十四烷基磺酸钠0.2500.3300.450表2一些非离子型表面活性剂的临界胶束浓度表面活性剂cmc×102/(mol·L-1)406080聚氧乙烯癸醇醚-50.1640.1560.104聚氧乙烯癸醇醚-100.2670.1600.142聚氧乙烯癸醇醚-150.3420.1760.146聚氧乙烯癸醇醚-200.5760.2780.182聚氧乙烯癸醇醚-300.8300.4500.340答案：（1）加入少量即能大大降低表面张力的物质。（2）当亲水基一定时，亲油基越大，表面活性剂的临界胶束浓度越小；当亲油基一定时，亲水基越大，表面活性剂的临界胶束浓度越大。（3）①亲水基团可与水分子形成氢键，导致表面活性剂在水中溶解；②温度升高，氢键破坏，非离子表面活性剂在水中的溶解性降低，表面活性剂亲水能力降低，形成胶束推动力增大。5.气体A在300K时压力为100kPa，体积为1L；气体B在300K时压力为200kPa，体积为4.5L。若这两种气体混合，混合后温度不变，压力为100kPa，试计算混合气体中A的分体积。答案：所以，混合后yA=1/3混合后气体总体积：所以A的分体积为1L。6.表1和表2是烷基磺酸盐和烷基醇醚型表面活性剂的临界胶束浓度，请回答以下问题：（1）写出十烷基磺酸钠、聚氧乙烯十二醇醚-30的分子式。（2）计算聚氧乙烯十二醇醚-30的HLB。（3）根据表1和表2，总结表面活性剂的cmc值与表面活性剂分子结构的关系。（4）为什么聚氧乙烯烷基醇醚表面活性剂的cmc值随温度升高而降低？表1烷基磺酸盐表面活性剂的临界胶束浓度表面活性剂cmc×102