三、填空题
1. 已知肥皂液的表面张力为σ，则空气中半径为 r的肥皂泡所受的附加压力为Δp = 4σ／r 。 2. p 平、p 凹和 p 凸分别表示平面、凹面和凸面液面上的饱和蒸气压，则三者的关系是p 凹＜p 平＜p 凸 。
3. 20℃时，水的饱和蒸气压为 2337.57Pa，密度为 998.3kg·m-3，表面张力为 7.275×10-2N·m-1，则半径为 10-9m的水滴在 20℃时的饱和气压为 6864.83Pa 。 4. 25℃时， CaCO3 大块固体在水中的溶解度为 1.533×10-2mol· dm-3， 密度为 2960kg· m-3，与水的表面张力为 1.387N·m-1，则 25℃时半径为 2×10-7m 的 CaCO3 小颗粒固体在水中的溶解度为 1.983×10-2 mol·dm-3 。
5. 已知某温度下液体A、液体B和它们之间的表面张力分别σA=7.5×10-2 N·m-1， σB=3.2×10-2 N·m-1，σA-B=1.2×10-2N·m-1，则 A 在 B 表面的铺展系数等于-5.5×10-2N·m-1 ，A 不能 在 B 表面铺展（填“能”或“不能” ）。 6. 当表面活性剂的 HLB 值在 10 附近时，亲水亲油能力均衡。
7. 将 200g HLB = 8.6 的表面活性剂与 300g HLB=4.5 的表面活性剂进行混合，所得混合物的HLB= 6.14 。
8. 对于化学吸附，当吸附温度升高时，吸附速率 增大 ，吸附量 减少 。 9. 兰格缪尔吸附等温式的线性形为 V＝Vm*bp/（1+bp） 。
10. 根据表面活性剂分子溶于水后是否电离，表面活性剂可以分为离子型和 非离子型 两大类。
四、问答题
1. 为什么气泡和小液滴总是呈球形？
??答：根据杨-拉普拉斯公式?p???1?1?，弯曲液面的附加压力Δp，其大小与与弯曲液面的
?rr??12?曲率半径r成反比，力的方向指向曲率半径的圆心。当液滴或气泡不是球形时，球面上各点受力
的方向和大小各不相同（见右图），只有液滴或气泡为球形时，球面各点受力平衡，因此它们总是呈球形。
2. 如图所示，水平放置的毛细管，装有少量湿润性液体。问：管内液体最后平衡位置在何处？为什么？
??答：答：根据杨-拉普拉斯公式?p???1?1?，弯曲液面的附加压力Δp，其大小与液体的表
?rr??12?面张力σ成正比，与弯曲液面的曲率半径r成反比。毛细管中的液体两侧表面张力相同，影响附加压力的是弯曲液面的曲率半径。管中液体为凹液面，r < 0 , 附加压力Δp的方向指向液体
外部，左侧液面曲率半径较小，因而向左的附加压力较大，使液体向左移动，直至两侧的曲率半径相同处为最后平衡的位置。
3. 什么是溶液的表面吸附？为什么会产生溶液的表面吸附？
答：溶液的表面层浓度与本体浓度不同的现象称为溶液的表面吸附。由于溶液的表面张力与浓度有关，为了降低表面张力，使表面张力增大的溶质分子将自动从表面层向本体转移，而使表面张力减小的溶质分子将自动从本体向表面层转移，形成浓度差；同时，为了使系统的熵值尽可能大，溶质将从高浓度向低浓度方向扩散，使表面层浓度与本体浓度趋于均一。这两种相反的作用达平衡时，就产生溶液的表面吸附。
4. 什么是表面活性剂？其结构特征如何？
答：能显著降低溶液表面张力的物质称为表面活性剂。表面活性剂都是两亲分子，即同时具有亲
第21页共27页
水的极性基团和亲油的非极性基团。
5. 什么是胶束？什么是临界胶束浓度？
答：当浓度增加到一定程度时，表面活性剂分子在溶液中形成疏水基向内，亲水基向外的多分子聚集体，称作胶束或胶团。形成胶束的最低浓度被称作临界胶束浓度。 6. 表面活性物质如何起增溶作用？
答表面活性物质是通过形成胶团使溶质溶解在胶团中而起增溶作用。 7. 增溶作用与溶解作用有什么不同？
答：增溶作用是难溶性有机物“溶解”于浓度达到或超过临界胶束浓度的表面活性剂水溶液中的现象。它不同于溶解作用。溶解作用是溶质以单个分子或离子的形式完全分散到溶剂中，每个溶质分子或离子完全被溶剂分子所包围，而增溶作用是难溶性有机物聚集在表面活性剂分子所形成的胶束中。
8. 表面活性剂有哪些重要作用？
答：表面活性剂的作用非常广泛，如增溶作用、润湿作用、乳化作用、发泡作用、洗涤作用等。 9. 什么是物理吸附？什么是化学吸附？
答：固体和吸附质之间由于范德华引力所引起的吸附称为物理吸附，固体和吸附质之间由于化学键力所引起的吸附称为化学吸附。
10. 固体吸附气体是吸热还是放热？为什么？
答：固体吸附气体通常是放热的。因为气体被吸附到固体表面，运动的自由度减少，即熵减少，△S<0。根据 G=H-TS ，当吸附自动发生时，△G<0，可推知△H<0，所以固体吸附气体通常是放热的
五、计算题
1. 20℃时，将半径为 3.5×10-4m的毛细管插入汞液，测得毛细管内外的汞面相差 16mm，汞与毛细管壁的接触角为 140°，已知汞的密度ρ=1.359×104kg·m-3，请问： （1）毛细管内的汞面上升还是下降 解：因为P静=（ρ液-ρ气）hg=ρ液hg 又 Δp=（2σ）/r，rcosθ=R， 所以 Δp=（2σcosθ）/R 因此 ρ液hg=（2σcosθ）/R
即 h=（2σcosθ）/（ρ液hgR）
根据汞与毛细管壁的接触角为 140°，θ＞90，h＜0，毛细管内液面下降，低于正常液面。 所以毛细管内的汞面下降。 （2）汞的表面张力
解：由上题公式h=（2σcosθ）/（ρ
hgR）得
0
液
σ=（ρ液hgR）/（2cosθ）
=[1.359×104*（-16）*9.8*3.5×10-4]/[2*(cos140)]/1000 =0.487N/m
2. 如果水中只有直径为 10-6m的空气泡，这样的水开始沸腾的温度是多少？已知 100℃时，水的表面张力σ=58.9×10-3N·m-1，摩尔气化热ΔvapHm=40.656kJ·mol-1。 解：已知水的M=18.015*10 σ= 58.9×10N·m
100℃时水的密度=958.4kg/m3 P=101.325kpa T=100+273=373 r=10-6/2=5*10-7
由开尔文公式得知：ln（pr/p）=（2σM）/（рRTr）
ln（pr/101.325）=（2*58.9*10-3*18.015*10-3）/[958.4*8.314*373*（-1*5*10-7）]
第22页共27页
-3
-3
-1
pr=101.1804 kpa
△P=(2σ)/r=[(2*58.9*10-3)/(1*5*10-7)]*10-3=235.600 kpa
P = pr+△P=101.1804+235.600=336.7804 kpa
根据克劳修斯-克拉伯龙方程 ln=（p2/p1）=[（-△vapHm）/R]*[(1/T2)-(1/T1)] T2=({ [R ln（p2/p1）]/ （-△vapHm）}+(1/T1))-1
=（ {[8.314*ln(336.7804/101.1804)]/(-40.656*10-3)}+(1/373)） =410.77K（138℃）
3. 已知 298K时，σ汞-水=0.375N·m-1，σ汞- 苯=0.362N·m-1，σ水-苯=0.0326N·m-1，若将一滴水滴入苯和汞的界面上，其接触角多大？ 解：根据杨氏公式 σS，g-σ
S，l
=σ
l，g
cosθ
cosθ=（0.362-0.375）/0.0326=-0.39877 θ=113.5o
4. 用活性碳吸附 CHCl3 符合兰格缪尔吸附等温式，在 273K时的饱和吸附量为 93.8dm3·kg-1，已知 CHCl3的分压为 13.4kPa 时的平衡吸附量为82.5dm3·kg-1， 请计算： （1）兰格缪尔吸附等温式中的吸附系数 b；
解：兰格缪尔吸附等温式 Γ=Γm*（bp）/（1+bp） 82.5=93.8*（13.4b）/（1+13.4b） b=0.545kpa
（2） CHCl3的分压为 6.67kPa 时的平衡吸附量。 解：由兰格缪尔吸附等温式 Γ=Γm*（bp）/（1+bp） 由上题已知 b=0.545kpa-1
得Γ=93.8*（0.545*6.67）/（1+0.545*6.67）=73.6dm3/kg
第23页共27页
-1
第九章 胶体分散系统
一、判断题（正确打√，错误打×）
1. 大分子溶液又称为亲液胶体，溶胶又称为憎液胶体。 （ √ ） 2. 光的波长越短， 散射作用越强。 （ √ ） 3. 在稀砷酸溶液中通入过量 H2S制备硫化砷溶胶。在直流电场中，该溶胶的胶粒向正极定向移 动。 （ √ ） 4. 以 FeCl3 作为稳定剂制备得到的 Fe(OH)3 溶胶带负电。 （ × ） 5. 电解质对溶胶的聚沉作用，主要取决于反离子的浓度。 （ × ） 6. 溶胶粒子的大小通常可以用渗透压法测定。 （ × ） 7. ζ 电势的绝对值越大，溶胶越稳定。 （ √ ） 8. 墨汁是碳黑分散在水中的悬浮液，可以加入适量的动物胶使墨汁稳定。 （ √ ）
二、选择题（选1个答案）
1. 分散相粒子半径在 的分散系统称为胶体分散系统。 （ A ） A．1～10nm B．10～100nm C．1～100nm D．1～1000nm
2. 溶胶是 。 （ D ） A．粗分散系统 B．胶体分散系统 C．均相系统 D．小分子溶液
3. 关于溶胶和大分子溶液， 下列说法正确的是 。 （ A ） A．都是胶体分散系统 B．都是热力学稳定系统 C．都是热力学不稳定系统 D．都是多相系统
4. 是溶胶的动力学性质。 （ A ） A．布朗运动 B．电渗现象 C．电泳现象 D．丁达尔现象
5. 电泳现象表明 。 （ D ） A．溶胶粒子不带电 B．分散介质不带电 C．分散介质带电 D．溶胶粒子带电
6. 是溶胶的光学性质。 （ D ） A．沉降平衡 B．布朗运动 C．电泳 D．丁达尔现象
7. 使一定量的某种溶胶聚沉需要 1.00mol·dm-3CaCl2 溶液 20mL 或 0.002mol·dm-3Na2SO4 50mL， 则该溶胶 。 （ A ） A．带正电 B．带负电 C．不带电 D．可能带正电，也可能带负电
8. 大分子化合物对溶胶稳定性的影响是： 。 （ D ） A．稳定作用
B．破坏作用
C．大分子化合物量少时起稳定作用，量多时起破坏作用 D．大分子化合物量少时起破坏作用，量多时起稳定作用
三、填空题
1. 根据其形成的相态，分散系统可以分为 均相系统 和多相系统。
2. 按分散相粒径大小，多相系统又可以分为超微分散系统和 粗分散系统 。分散系统可以分为 粗分散系 、胶体分散系统和分子分散系统。
3. 溶胶的制备方法分为 分散法 和凝聚法。
4. 爱因斯坦 推导出布朗运动平均位移的公式。
5. 由于溶胶 粒子的直径小于可见波长 和 光学不均匀性 ，所以，溶胶具有明显的丁达尔现象。
6. KBr与过量的AgNO3溶液形成AgBr溶胶， 其胶团结构式 。
第24页共27页
相关推荐：
loading