第十三十四章界面与胶体答案
一、选择题答案
1. C
2.D
3.A
4.A
5.B
6.C
7.C
8.B
9.A 10.D
11.C 12.D 13.C 14.D 15.A 16.C 17.B 18.C 19.A 20.D
21.C 22.C 23.C 24.C 25.C 26.C 27.D 28.D 29.B 30.D
二、判断
1. 由于大分子溶液是真溶液，是均相的热力学稳定系统，所以无丁达尔效应。
F
2. 当表面活性物质加入溶剂中后，所产生的结果是dγ/dc < 0，即正吸附。
T
3. 物理吸附的吸附力来源于范德华力，其吸附一般不具有选择性。
T
4. 微小晶体与普通晶体相比，微小晶体的溶解度较小。
F
5. 物质的表面张力与表面积的大小有关。
F
6. 表面活性剂不能改变表面润湿性。
F
7. BET公式的主要用途是获得高压下的吸附机理。
F
8. 弯曲液面所产生的附加压力不一定等于零。
F
9. 溶胶中胶粒的布郎运动就是本身热运动的反映。
F
10. 乳状液、泡沫、悬浮液和憎液溶胶均属多相的聚结不稳定系统。
T
三、填空：
1. 半径为r的球形肥皂泡内附加压力是ΔP =4γ/r 。
2. 球滴的半径越小，饱和蒸气压越大，溶液中的气泡半径越小，气泡内液体
的饱和蒸气压越小。
3. 憎液固体，其表面不能为液体所润湿，其相应的接触角θ> 90º。
4. 相同温度下，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
、P凸分别代表平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者的关系为。
凹
5. 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。
6. 已知293.15K时水的表面张力为
7.275×10-2N m-1，该温度下当水的表面积增大
4×10-4m2时，体系的ΔG为 2.91 ×10-5。
7.润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成反比关系，与液体的表面张力
成正比关系。
7. 温度上升时，纯液体的表面张力减小。
8. 使溶胶聚沉所需电解质最低浓度，称为电解质对溶胶的聚沉值。
9. 表面活性剂在结构上的特点是同时具有亲水基和亲油基。
10. 液面是弯曲时，表面张力的方向与液面相切。
四、简答
1．在滴管内的液体为什么必须给橡胶帽加压时液体才能滴出，并呈球形？
答：因在滴管下端的液面呈凹形，即液面的附加力是向上的，液体不易从滴管滴出。
若要使液滴从管端滴下，必须在橡胶帽加以压力，使这压力大于附加压力，此压力通过液柱而传至管下端液面而超过凹形表面的附加压力，使凹形表面变成凸形表面，最终使液滴滴下。
刚滴下的一瞬间，液滴不成球形，上端呈尖形，这时液面各部位的曲率半径都不一样，不同部位的曲面上所产生附加压力也不同，这种不平衡的压力迫使液滴自动调整成球形，使液滴具有最小的表面积以降低能量。
2．自然界中为什么气泡、小液滴都呈球形？
答：液膜和液体表面都具有表面自由能，表面自由能越低，系统越稳定，所以为了降低表面自由能，液体表面都有自动收缩的趋势。
而球形是相同体积的物体具有表面积最小的一种形式，所以气泡和小液滴都呈球形。
3．人工降雨的原理是什么？
答：高空中如果没有灰尘，水蒸汽可以达到相当高的过饱和程度而不致凝结成水。
因为此时高空中的水蒸汽压力虽然对平液面的水来说已是过饱和的了，但对将要形成的小水滴来说尚未饱和，因此，小水滴难形成。
若在空气中撒入凝结中心，使凝聚水滴的初始曲率半径加大，其相应的饱和蒸汽压可变小，因此蒸汽会迅速凝结成水。
4．在进行蒸馏实验时要在蒸馏烧瓶中加些碎磁片或沸石以防止暴沸，道理何在？
答：若无碎磁片或沸石，液体内部不易形成新相(气相)，因形成新相的刹那，该新气泡相的凹形表面的曲率很小，则根据开尔文公式，该微小气泡便自发消失，因此体系便不能在正常情况下沸腾，便会升高温度形成局部过热的亚稳定状态导至暴沸。
如果在液体内加上沸石，则在沸石表面的尖端有较大的凸端，此处p r(气泡内压强)>>p*(液体饱和蒸气压)，因而容易沸腾，并且沸石内部吸附的空气，也因受热而脱附，成为形成气泡气核，又因沸石与瓶底紧密相接，而成为局部过热处，两者相接处的液膜在瞬间过热，p r＞p*，便成为微泡，使沸石跳动，结果便成为一新气泡上升。
5．用三通活塞，在玻璃管的两端吹两个大小不等的肥皂泡，当将两个肥皂泡相通时，两个泡的大小有何变化?
答：小泡变小，大泡变大，直到两边曲率半径相等时。
这是因为肥皂泡是曲面，表面上有附加压力，这个压力指向曲面圆心。
根据拉普拉斯公式，曲率半径越小，附加压力越大。
小泡受的附加压力比大泡大，则内部的平衡压力也比大泡大。
当活塞打开后，小泡中部分空气向大泡转移，所以小泡变小，大泡变大，直到两边曲率半径相等。
6．如果在一杯含有极微小蔗糖晶粒的蔗糖饱和溶液中，投入一块较大的蔗糖晶体，在恒温密闭的条件下，放置一段时间，这时该溶液有何变化？
答：任何物质的饱和溶液，当其中存在着大小不同的被溶解物质晶态物质时，实际上这些大小不同的同种晶态物质的溶解度是不同的，晶粒越小越微，其溶解度越大。
因此，将这饱和溶液长期放置后，微晶、小晶体便逐渐消失，而大块晶体却逐渐增大。
7．为什么水在玻璃管中呈凹形夜面，而水银则呈凸形？
答：因水与玻璃的接触小于90°，水的表面的附加压力为负值，这样就使水在玻璃管中呈凹面。
而水银与玻璃的接触为大于90°，水银表面的附加力为正值，因而水银在玻璃管内呈凸形液面。
8．为什么喷洒农药时要在农药中加表面活性剂？
答：植物有自身保护功能，在叶子表面有蜡质物而不被雨水润湿，可防止茎叶折断。
若农药是普通水溶液，喷在植物上不能润湿叶子，即接触角大于90°，成水滴淌下，达不到杀虫效果；加表面活性剂后，使农药表面张力下降，接触角小于90°，能润湿叶子，提高杀虫效果。
所以有的农药在制备时就加了表面活性剂，制成乳剂，可很好地润湿植物的茎叶。
五、主观题
1. 把过量的H2S气体通入亚砷酸H3AsO3溶液中，制备得到硫化砷溶液。
(1) 写出该胶团的结构式，注明紧密层和扩散层；
(2) 用该胶粒制成电渗仪，通直流电后，水向哪一方向流动？
(3) 下列哪一种电解质对硫化砷溶液聚沉能力最强？
NaCl CaCl2NaSO4MgSO4
2. 写出由FeCl3水解得到Fe(OH)3胶团的结构。
物质量浓度相同的NaCl、MgCl2、MgSO4、
Na2SO4各溶液对Fe(OH)3溶胶聚沉能力强弱的次序如何？
1. 解：(1) 2H3AsO3 + 3H2S = As2S3(溶胶) + 6H2O
胶团结构式：{(As2S3)m·nHS-·(n-x)H+}x- ·x H+
└-紧密层-┘└扩散层┘
(2) 水向阴极流动。
(3) CaCl2对其聚沉能力最强。
2. 答：氢氧化铁固体微粒表面易吸附溶液中的FeO＋离子而带正电，Cl－则为反粒子，则胶
团结构为｛［Fe（OH）３］ｍ·ｎFeO＋（n-x）Cl－｝ｘ＋·xCl-
对溶胶起聚沉作用的主要是与胶粒带的电荷符号相反的离子，该离子的价数越高沉聚能力越强。
对于同电性离子，通常价数越高沉聚能力越弱，由此可以判断沉聚能力的强弱大致为：Na２SO４＞MgSO４＞AlCl３＞MgCl２＞NaCl
3、将0.010dm3、0.020mol⋅dm-3AgNO3溶液，缓慢地滴加在0.10dm3、
0.005mol⋅dm-3的KI溶液中，可得AgI溶胶，试写出胶团结构的表示式，并
指出胶体粒子电泳的方向。
解：AgNO3的物质的量=0.010dm3×0.020moldm-3=2.0×10-4mol
KI的物质的量=0.10dm3×0.005moldm-3=5.0×10-4mol
二者混合，KI过量，根据吸附的优先规律，I-首先吸附在AgI胶核上，所以胶团的结构为
{[AgI]m n I-·（n-1）K+}x-xK+
因胶粒带负电荷，所以向阳极移动。
界面与胶体化学复习题及答案
习题11. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有：(A)表面能(B)表面张力(C)比表面(D)液面下的附加压力2.在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动3.在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能：(A) 增加 (B)降低(C) 不变 (D)无法判定4.在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大?(A)冰的大 (B)水的大(C)一样大 (D)无法比较5.在临界温度时，纯液体的表面张力(A) 大于零 (B)小于零(C)等于零 (D)无法确定6.在 298 K时，已知 A液的表面张力是 B液的一半，其密度是 B液的两倍。
如果A液在毛细管中上升1.0×10-2m，若用相同的毛细管来测 B液，设接触角相等，B液将会升高：(A) 2×10-2m(B) 1/2×10-2m(C) 1/4×10-2m(D) 4.0×10-2m7.下列说法中不正确的是：(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8.微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？(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9.在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现：(A)水并不进入毛细管(B)水进入毛细管并达到管内一定高度(C)水进入毛细管并达到管的另一端(D)水进入毛细管并从另一端滴出10.同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压：(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多?(A)水的多 (B)苯的多(C)一样多 (D)随温度而改变12. 25℃时，一稀的肥皂液的表面张力为0.0232 N·m-1，一个长短半轴分别为0.8 cm和0.3 cm的肥皂泡的附加压力为：(A) 5.8 Pa (B) 15.5 Pa(C) 18.4 Pa (D) 36.7 Pa13.已知 293 K时，水-辛醇的界面张力为 0.009 N·m-1，水-汞的界面张力为0.375 N·m-1，汞-辛醇的界面张力为 0.348 N·m-1，故可以断定：(A)辛醇不能在水－汞界面上铺展开(B)辛醇可以在水－汞界面上铺展开(C)辛醇可以溶在汞里面(D)辛醇浮在水面上14.在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是：(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力(C) 防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫15.将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中，三根毛细管中液面上升高度分别为h1，h2，h3，则：(A) h1＞h2＞h3 (B) h1＞h3＞h2(C) h3＞h1＞h2 (D) h2＞h1＞h316.对于亲水性固体表面，其表面张力间的关系是：(A) g固-水 >g固-空气(B) g固-水 <g固-空气(C) g固-水 =g固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角q值为：(A) q> 90°(B) q= 90°(C) q= 180°(D) q< 90°17. Langmuir吸附等温式一般可写成q= ap/(1+ap)，若一个吸附质粒子在吸附时解离成两个粒子，则Langmuir吸附等温式可写做：(A)q= 2ap/ (1 + 2ap)(B)q= a2p2/ (1 + a2p2)(C)q= a1/2p1/2/ (1 + a1/2p1/2)(D)q= 2ap/ (1 + ap)18.除了被吸附气体的气压须适当之外，下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层吸附起主要影响？(A)气体须是理想气体(B)固体表面要完全均匀(C)气体温度须接近正常沸点(D)固体应是多孔的19.兰缪尔吸附等温式：(A)只适用于化学吸附(B)只适用于物理吸附(C)对单分子层的物理吸附及化学吸附均适用(D)对单分子层和多分子层吸附均适用20.描述固体对气体吸附的 BET公式是在 Langmuir理论的基础上发展而得的，它与Langmuir理论的最主要区别是认为：(A)吸附是多分子层的(B)吸附是单分子层的(C)吸附作用是动态平衡(D)固体的表面是均匀的二、填空题1.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是不同点是。
界面与胶体
1.毛细管中形成的弯曲液面，无论是凸液面还是凹液面，所产生的附加压力恒为正值，方向均指向弯曲液面的曲率中心2.湿润性液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成反比关系，与液面的表面张力成正比关系。
3.球形液滴的半径越小，饱和蒸汽压越大，溶液中的气泡半径越小，气泡内液面的饱和蒸汽压越小。
4.常见的亚稳态包括：过饱和蒸汽、过冷液体、过热液体和过饱和溶液。
5.在一定的T、P下，向纯水中加入少量表面活性剂，此时，表面活性剂在溶液表面层的浓度将大于其在溶液本体中的浓度。
此时，溶液的表面张力将小于纯水的表面张力。
6.根据溶于水后是否解离可以极爱那个表面活性剂分为离子型和非离子型两大类。
离子型表面活性剂又可以按产生离子的电荷性质分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。
7.固体在等温、等压下可以自发地吸附气体，则该过程的△G<0 ,△S<0 △H<0。
8.临界胶束浓度（CMC）和亲水亲油平衡（HLB）是表面活性剂的两个重要参数。
9.根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类，胶体系统可以分为：固溶胶、液溶胶和气溶胶。
10.溶胶系统的电动现象：主要指电泳和电渗。
11.胶粒收到分散介质分子碰撞而处于不停息的、无规则的运动状态，这种现象是：布朗运动。
12.在外加电场的作用下，胶体粒子在分散介质里向阴极或阳极定向移动的现象叫做电泳。
该现象证明了胶体粒子带点。
13.胶体系统的电动现象主要指：电泳和电渗。
14.把混有离子或分子的胶体装入半透膜袋中，并把这个袋放在溶剂中从而使离子或分子从胶体溶液里分离出来的操作叫做渗析。
这个操作证明胶体粒子直径比离子或分子大。
应用该方法可以净化、精制胶体。
15.ζ电势越高，表面：胶粒带电越多，滑动面与溶液本体之间的电势差越大，扩散层厚度越厚。
（结论）16.溶液的丁达尔效应是其高度分散性和多相不均匀性的反映。
17.高分子化合物对溶胶同时具有絮凝和稳定作用。
18.使胶体聚沉的主要方法有：加入电解质、加入带相反电荷的胶体、加热。
表面与胶体习题答案
第十三章 界面现象§13.1 表面张力及表面吉布斯自由能一、表面张力 在两相(特别是气-液)界面上，处处存在着一种张力，它垂直与表面的边界，指向液体方向并与表面相切。
把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力，用γ 表示，单位是N ·m -1。
二、表面功与表面自由能温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA 所需要对体系作的功，称为表面功。
用公式表示为：s W dA γ∂=，式中γ为比例系数，它在数值上等于当T ，p 及组成恒定的条件下，增加单位表面积时所必须对体系做的可逆非膨胀功。
B B B B ,,,,,,,,()()()()S V n S P n T V n T P n U H A G A A A Aγ∂∂∂∂====∂∂∂∂ （ 广义的表面自由能） 表面自由能考虑了表面功，热力学基本公式中应相应增加s dA γ一项，即由此可得：B BBB BBB BB B BBd d d d d d d d dA d d d d d d d s s s s U T S P V A dn H T S V P A dn S T P V A dn G S T V P A dn γμγμγμγμ=-++=+++=--++=-+++∑∑∑∑狭义的表面自由能定义：B ,,()p T n G Aγ∂=∂，表面吉布斯（Gibbs ）自由能，单位：J ·m -2。
三、界面张力与温度的关系,,,,S B B A V n s T V n S A T γ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭,,,,S B BA P n s T P n S A T γ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 四、溶液的表面张力与浓度的关系对于纯液体，当温度、压力一定时，其表面张力一定。
但对于溶液，由于溶质的加入形成了溶液，表面张力发生变化。
这种变化大致有三种情况:A.表面张力随溶质浓度增大而升高如：NaCl 、KOH 、NH 4Cl 、KNO 3等无机盐类；B.表面张力随浓度增大而降低，通常开始降低较快而后减慢，如醇类、酸类、醛类、酮类等极性有机物；C.一开始表面张力急剧下降，到一定浓度后几乎不再变化，如含8个碳以上的有机酸盐、有机胺盐、磺酸盐等。
胶体与界面习题 答案汇总
√3．20℃及l atm下，把半径r 1 =lmm的水滴分散为半径r2 = 10-3mm的水滴，问环境至少需作功多少焦耳? （20℃时水的表面张力为72.8mN/m）√ 4．已知毛细管半径r =50μm，将它插入盛有汞的容器中，毛细管内汞面下降高度h =11.20cm，汞与毛细管表面接触角为140˚，汞的密度为13.6g/cm3，重力加速度g =980cm/s2。
求汞在此温度时的表面张力。
√12. 已知20℃时水的表面张力为72.75 mN/m, 其在石蜡上的接触角测定值为105˚，通过计算判断水对石蜡能进行哪些润湿过程？√2、固体对气体吸附的本质是什么？√3、物理吸附与化学吸附有哪些区别？√4、已测得CO在活性炭上的等温吸附线如图1所示，试计算该吸附体系的等量吸附热。
√2、胶体纯化有几种方法？画出电渗析纯化装置示意图。
√4、溶胶老化的基本机理是什么？。
√4、电动现象直接与下列因素中哪个有关，并解释之。
(a)固体表面电位Ψ；(b)电动电位即ξ电位；(c)表面电荷密度σ。
√5、半径为4x10–7m的球形粒子分散在浓度为l x 10–2mol/L的NaCl水溶液中。
在25℃下，测得其电泳速率为2.5 x 10–8m/s·V。
计算其ξ-电位的近似值。
已知25 ℃时水的相对介电常数为78.5，水的粘度为8.9x10–4Pa·s。
《胶体与界面化学》作业题答案：1、胶体科学定义，胶体体系有哪些最重要的特点？胶体：指有粒径为1~100nm粒子组成的微观不均相的高度分散体系。
胶体化学：研究胶体体系形成、稳定和破坏过程中有关化学性质的科学。
胶体体系的特点有：（1）具有巨大的比表面积，界面现象十分重要（2）具有强烈的尺寸效应a、熔点变低b、硬度变大c、产生Kubo效应d、隧道效应3比表面定义。
1g汞分散至直径为50nm的汞溶液胶，试求其比表面积及比表面。
汞的相对密度为比表面：以单位体积（或质量）物体的表面积来表示物质分散程度。
厦门大学界面与胶体化学基础思考题和练习题解答
思考题和练习题解答思考题1. 表面性质与相邻两体相的性质有关，但又与两体相性质有所不同。
处于表面层的分子由于它们的受力情况与体相中分子的受力情况不相同，因此，表面层的分子总是具有较高的能量。
此外，表面性质还与表面积密切相关。
表面积越大，则表面能越高，表面越不稳定。
这将导致表面层自发地减少表面能（减少表面积或表面吸附）。
药粉的药效比药丸快。
因为药粉的比表面积比药丸大得多，表面能较高，活性高。
2. 将变成绷紧的圆环状。
这是因为液膜被刺破后，细丝两边不同曲率的部分附加压力方向不同（均指向曲面的球心方向）。
经附加压力的调整后，最后，线圈以规则的形状存在。
3．一个过程的自发与否是由过程的吉布斯自由能决定的。
尽管表面扩展过程熵是增加的，但同时也是吸热的，因此，ΔH >0。
可见，单凭熵增加无法判断过程的方向。
4．可根据0pT γ∂⎛⎫<⎪∂⎝⎭判断之。
上管中，管内液面呈凹状，附加压力朝外，当温度升高，表面张力下降，附加压力降低。
因此，当右端液体受热时，朝右附加压力小于朝左边的附加压力，液体朝左移动。
下管可同样分析，由于下管液面呈凸状，附加压力朝内。
因此，液体移动方向与上管相反。
5．附加压力s p 与曲率半径r ，表面张力γ的关系为s 2p rγ=由于右边气泡比左边气泡大，因此，曲率半径大，附加压力小。
当将两边连通后，则左泡变小，右泡变大，直到左、右两边曲率半径相同时，两边达平衡。
若活塞同时连通大气，则两气泡同时变小，但变化速率不同，左泡先消失，右泡后消失。
6．从图可见，不均匀毛细管的左端管径大，曲率半径大，附加压力小，因此液体两端附加压力不相等，液体向右端移动；直到两端附加压力相等为止。
因此，平衡时，液体应处于右端细管半径均匀的位置。
7. B 8．112gh r γρ= 222gh r γρ=121221()2r r gh h r r ργ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭优点，不必校正液柱高度。
9．加入溶质后，使溶剂表面张力降低的性质称为表面活性，用0d d c c γ→⎛⎫- ⎪⎝⎭表示。
界面与胶体化学习题
二、填空题1. 憎液溶胶在热力学上是__________________________________________体系。
2. 用NH4VO3和浓HCl 作用，可制得稳定的V2O5溶胶，其胶团结构是。
3. 研究大分子化合物溶液的方法与研究溶胶的方法有许多相似之处，这是因为________________。
4. 可以根据超显微镜视野中光点亮度的强弱来估计胶粒的___________________；观察一个小体积范围内粒子数的变化情况来了解溶胶的__________________；根据闪光现象可以大致判断胶粒的_________。
5. 明矾净水的主要原理是溶胶的__________________作用。
6. 墨汁是一种胶体分散体系，在制作时，往往要加入一定量的阿拉伯胶作稳定剂，这主要是因为。
7. 乳状液可分O/W型和W/O型。
一般说来, 若乳化剂是憎水性的, 形成的是_______型乳状液;若乳化剂是亲水性的, 形成的是_________型乳状液。
8. 1909年，第一个人工合成的大分子化合物是______________________________。
9. 按照聚合反应机理来分，聚合物可分为____________聚合物和____________聚合物两类。
10. 根据凝胶中所含液体数量的多少，凝胶可分为_______________与______________两种。
三、问答题1. 新制备的溶胶为什么要进行净化？在溶胶净化的方法中，何谓渗析法？2. 分别说明憎液溶胶和大分子化合物溶液对外加电解质的敏感程度和所发生的作用。
四、计算题1. 某溶胶中粒子的平均直径为4.2 nm, 设其粘度和纯水相同, 为1×10-3 kg·m-1·s-1, 试计算：(1) 298 K时, 胶体的扩散系数D(2) 在1 s时间里, 由于布朗运动粒子沿x方向的平均位移(x)2. 由电泳实验测得Sb2S3溶胶在电压为210 V，两极间距离为38.5 cm 时, 通电36 min12 s,引起溶胶界面向正极移动3.2 cm, 已知介质介电常数为8.89×10-9 F·m-1, = 0.001 Pa·s,计算此溶胶的电动电位。
界面与胶体化学复习题及答案
习题11、一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有:(A)表面能(B)表面张力(C)比表面(D)液面下的附加压力2、在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管内液体将:(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动3、在298 K下,将液体水分散成小液滴,其热力学能:(A) 增加 (B)降低(C) 不变 (D)无法判定4、在相同温度下,固体冰与液体水的表面张力哪个大?(A)冰的大 (B)水的大(C)一样大 (D)无法比较5、在临界温度时,纯液体的表面张力(A) 大于零 (B)小于零(C)等于零 (D)无法确定6、在 298 K时,已知 A液的表面张力就是 B液的一半,其密度就是 B液的两倍。
如果A液在毛细管中上升1、0×10-2m,若用相同的毛细管来测 B液,设接触角相等,B液将会升高:(A) 2×10-2m(B) 1/2×10-2m(C) 1/4×10-2m(D) 4、0×10-2m7、下列说法中不正确的就是:(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8、微小晶体与普通晶体相比较,哪一种性质不正确？(A)微小晶体的饱与蒸气压大(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9、在空间轨道上运行的宇宙飞船中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时,将会出现:(A)水并不进入毛细管(B)水进入毛细管并达到管内一定高度(C)水进入毛细管并达到管的另一端(D)水进入毛细管并从另一端滴出10、同外压恒温下,微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压:(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定11、用同一支滴管滴下水的滴数与滴相同体积苯的滴数哪个多?(A)水的多 (B)苯的多(C)一样多 (D)随温度而改变12、 25℃时,一稀的肥皂液的表面张力为0、0232 N·m-1,一个长短半轴分别为0、8 cm与0、3 cm的肥皂泡的附加压力为 :(A) 5、8 Pa (B) 15、5 Pa(C) 18、4 Pa (D) 36、7 Pa13、已知 293 K时,水-辛醇的界面张力为 0、009 N·m-1,水-汞的界面张力为0、375 N·m-1,汞-辛醇的界面张力为 0、348 N·m-1,故可以断定:(A)辛醇不能在水－汞界面上铺展开(B)辛醇可以在水－汞界面上铺展开(C)辛醇可以溶在汞里面(D)辛醇浮在水面上14、在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的就是:(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力(C) 防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫15、将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液与NaCl水溶液中,三根毛细管中液面上升高度分别为h1,h2,h3,则:(A) h1＞h2＞h3 (B) h1＞h3＞h2(C) h3＞h1＞h2 (D) h2＞h1＞h316、对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系就是:(A) g固-水 >g固-空气(B) g固-水 <g固-空气(C) g固-水 =g固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角q值为:(A) q> 90°(B) q= 90°(C) q= 180°(D) q< 90°17、 Langmuir吸附等温式一般可写成q= ap/(1+ap),若一个吸附质粒子在吸附时解离成两个粒子,则Langmuir吸附等温式可写做:(A)q= 2ap/ (1 + 2ap)(B)q= a2p2/ (1 + a2p2)(C)q= a1/2p1/2/ (1 + a1/2p1/2)(D)q= 2ap/ (1 + ap)18、除了被吸附气体的气压须适当之外,下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层吸附起主要影响？(A)气体须就是理想气体(B)固体表面要完全均匀(C)气体温度须接近正常沸点(D)固体应就是多孔的19、兰缪尔吸附等温式 :(A)只适用于化学吸附(B)只适用于物理吸附(C)对单分子层的物理吸附及化学吸附均适用(D)对单分子层与多分子层吸附均适用20、描述固体对气体吸附的 BET公式就是在 Langmuir理论的基础上发展而得的,它与Langmuir理论的最主要区别就是认为:(A)吸附就是多分子层的(B)吸附就是单分子层的(C)吸附作用就是动态平衡(D)固体的表面就是均匀的二、填空题1、界面吉布斯自由能与界面张力的相同点就是不同点就是。
《界面与胶体化学》本科课程习题解答
设 a bt ，
4
4
4
a 25.87 23.49 a 20b b 0.119 21.11 a 40b
a 2 hX ， pmax
2 r
grh 2
rh hX g / 2 0.05 ， 0.05 ghX / 2 查表 r 0.271 a
r r X 1 0.05 1.05 0.9524 X X r a
17
粒子数： n 0.1 / w 0.1 / 8.084 10
2
1.237 1015 个；
11
(b) 一个溶胶粒子的表面积为 s 4r 1.257 10 (c)
cm 2 ，总面积为 S ns 15544.6 cm 2 ；
设金颗粒为球形，其半径为： r 3 0.1 /( 4 / 3) 0.107 cm ； 面积 S 4R 0.145 cm ， S / S 107204倍 。
pr p pr 2Vm 100% 0.1% 。 得： exp 0.999 ， p r 0.999 3178 3175 Pa ， p p RTr
9．
500 (500) c (1) c，K 。 500 ， 2 Kc RT c T RT RT c T
P 246.37 4 1 2.346 30.32 mN m Vm 104 . 996
4 4
第十四章 胶体化学习题解答
第 十 四 章 习 题复习题1、用As 2O 3与略过量的H 2S 制成硫化砷As 2S 3溶胶，试写出其胶团的结构式。
用FeCl 3在热水中水解来制备Fe(OH)3溶胶，试写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构。
解 (1) H 2S 略过量，做稳定剂。
考虑它作一级电离，制成硫化砷As 2S 3溶胶的胶团结构为 [(As 2S 3)m nHS -·(n-x)H +]x -·x H +(2)以水做分散介质时，不能再用水做稳定剂。
较常使用FeCl 3做稳定剂。
写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构为{[Fe(OH)3]m nFe 3+·3(n-x )Cl -}3x+·3xCl -或 {[Fe(OH)3]m nFe 3+·(3n-y )Cl -}y+·yCl -1、在碱性溶液中用HCHO 还原HAuCl 4以制备金溶胶，反应可表示为HAuCl 4 +5NaOH →NaAuO 2+4NaCl+3H 2O2 NaAuO 2+3HCHO+NaOH →2Au+3HCOONa+2H 2O此处NaAuO 2是稳定剂，试写出胶团结构式。
由于NaAuO 2是稳定剂，所以将是AuO 2－离子被吸附在Au 胶核上，则胶团的结构式为{(Au)m ·nAuO 2－·(n-x) Na +}x-·x Na +。
5、在298K 时，某粒子半径为3×10-8m 的金溶胶，在地心力场中达沉降平衡后，在高度相距1.0×10-4m 的某指定体积内粒子数分别为277和166。
已知金的密度为1.93×104kg ·m -3，分散介质的密度为1×103kg ·m -3，试计算阿伏加德罗常数的值为多少？解 根据沉降平衡的高度分布公式 )()(34ln 12312x x gL r N N RT ---=介质粒子ρρπ )()(34)/l n (12312x x g r N N RT L ---=介质粒子ρρπ )100.1(8.910)13.19()103(34)277/166ln(298)314.8(42333811m s m m kg m K mol K J ------⨯⨯⋅⨯⋅⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⋅⋅=π =6.2537×1023mol -1。
胶体化学习题答案总结
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第一章习题
第一章液体表面现象
第一章习题答案
第一章液体表面现象
第二章习题
固体表面现象
第二章习题答案
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第三章习题溶胶
第三章习题答案溶胶
第四章习题
乳状液与泡沫
第四章习题答案
乳状液与泡沫
第五章习题
高分子化合物溶液与凝胶
第五章习题答案
高分子化合物溶液与凝胶
第六章习题纳米科技
第六章习题答案纳米材料与纳米技术
总结
第一章液体表面现象
第二章固体表面现象
第三章溶胶
第四章乳状液与泡沫
第五章高分子化合物溶液与凝胶
第六章纳米材料与纳米技术
参考书目
胶体化学基础周祖康、顾惕人编著大学
●胶体与界面化学宗淇等编著高等教
育
●应用胶体化学候万国等编著
科学
●界面与胶体的物理化学葵英等编著工业大学
●应用胶体化学树亮等编著华东
理工大学
●胶体与界面化学实验
大学
●应用表面化学与技术
工业大学。