最新表面与胶体练习题1
胶体及表面活性剂问答题题库1..

1. 表面活性剂分子的结构特点及亲水亲油基的组成?答:表面活性剂由两部分构成:a.疏水基团,由疏水亲油的非极性碳氢链、硅烷基、硅氧烷基、或碳氟链构成; b.亲水基团,由亲水疏油的极性基团构成。
2. 表面活性剂按离子类型分类,常见类型有哪些?答:表面活性剂按离子分类有非离子型表面活性剂(如脂肪醇聚氧乙烯醚)和离子型表面活性剂,其中离子型表面活性剂又分为阴离子表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠),阳离子表面活性剂(如苄基三甲基氯化铵)及两性表面活性剂(如十二烷基甜菜碱)。
3. 表面活性剂在气-液界面上的吸附结构?答:表面活性剂分子在浓度较低时零散地分布在液体表面,随着浓度的不断增加,分子疏松的定向排列在表面,当浓度接近cmc时,表面活性剂分子紧密地定向排列在液体表面形成一层致密的单分子界面膜,并在内部开始形成胶束。
4. 影响表面活性剂吸附界面的物理化学因素?答:(1)表面活性剂亲水基:亲水基小者,分子横截面积小,饱和吸附量大。
(2)疏水基:疏水基小者,分子横截面积小,饱和吸附量大。
(3)同系物:一般规律是随碳链增长,饱和吸附量有所增加,但疏水链过长往往得到相反的效果。
(4)温度:饱和吸附量随温度升高而减少。
但对非离子表面活性剂,在低浓度时吸附剂量往往随温度上升而增加。
(5)无机电解质:对离子表面活性剂,加入无机电解质对吸附有明显的增强作用。
5. 表面活性剂在溶液表面吸附的功能?答:表面活性剂在溶液表面吸附主要有两方面的功能:一是降低液体的表面张力使增加气液界面的过程容易进行;二是形成表面活性剂分子或离子紧密定向排列的表面吸附层。
6. 影响表面活性剂在稀溶液吸附的因素?答:A.吸附质影响(吸附质分子结构与性质将影响它们分子间及其与溶剂、吸附剂间的相互作用,从而影响吸附性质)(1)吸附质为同系物若为极性分子,随有机物碳原子数增加吸附量增加;非极性的物质在水中易吸附非极性的或极性小的。
(2)异构体的影响直链易被吸附,异构体易于溶解。
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。
胶体答案1

胶体的动力学性质:布朗运动,扩散作用,沉降作用。
适宜于LB膜的物质分以下三类(1)各种两亲分子(2)高聚物(3)芳香族大环化合物铺展是润湿的最高标准,凡能铺展,必能浸润,更能粘附①散射光强度与入射光波长的四次方成反比胶团结构:胶核、吸附层、胶粒、扩散层、胶团1无论是物理吸附还是化学吸附,温度升高时吸附量减少.(压力增大,吸附量增加,吸附速率也随压力的增大而增大。
)3使溶胶聚沉的方法:1加电解质2电性不同的溶胶混合3微波处理4.大分子摩尔质量的表示方法?数均分子量,重均分子量。
Z均分子量,黏均分子量5对于处于平衡状态的液体,水平液面内部分子所受压力等于外部压力,凹液面内部分子所受压力小于外部压力6临界胶束浓度CMC在CMC前溶液的表面张力有显著的变化7斯特恩电动电势指溶胶粒子表面由于静电或分子间的相互作用而紧密吸附一层的总电势8DLVO理论中质点间的作用力有静电斥力和相互间的吸引力9多孔物质的外观体积V堆包括颗粒与颗粒之间的孔隙体积V隙颗粒内部的微孔体积V孔和多孔物本身骨架的体积V骨。
1矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的增容作用×2布朗运动是胶体粒子特有的运动方式,可以把胶体和溶液,悬浊液区别开来×3高度分散的多相性和热力学不稳定性是胶体的主要特征。
4除去制备过程中过剩的电解质,以利于溶胶的稳定性。
1溶胶制备的一般条件:a分散相在介质中的溶解度必须极小b必须有稳定剂存在2胶体的制备方法:a凝聚法b分散法3丁道尔效应:以一束强光射入溶胶后,在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带,被称为丁道尔效应4入射光波长越短,分散相与分散介质的折射率相差越大,散射作用越明显5质点对光的吸收主要取决于其化学结构9球形胶束;浓度为CMC或略大于CMC棒状胶束:在浓度为CMC的10倍或更大的浓度层状胶束:浓度更大,可形成巨大的层状胶束3对于同一溶胶,外加电解质的离子价越低,聚沉值越大,离子浓度相同时,离子价越高,聚沉值越小,聚沉值主要取决于胶粒带相反电荷的离子的价数乳状液的鉴别方法:稀释法、然设法、导电法。
胶体与表面化学练习题

胶体练习题一、判断题:1.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
2.溶胶与真溶液一样是均相系统。
3.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
4.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
5.ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.6.加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。
7.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。
8.旋光仪除了用黄光外,也可以用蓝光。
9.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
二、单选题:1.雾属于分散体系,其分散介质是:(A) 液体;(B) 气体;(C) 固体;(D) 气体或固体。
2.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它:(A) 是多相体系;(B) 热力学不稳定体系;(C) 对电解质很敏感;(D) 粒子大小在胶体范围内。
3.溶胶的基本特性之一是:(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系;(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系;(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系;(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。
4.溶胶与大分子溶液的区别主要在于:(A) 粒子大小不同;(B) 渗透压不同;(C) 丁铎尔效应的强弱不同;(D) 相状态和热力学稳定性不同。
5.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的:(A) 渗透压大;(B) 丁铎尔效应显著;(C) 不能透过半透膜;(D) 对电解质敏感。
6.以下说法中正确的是:(A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统;(B) 溶胶与真溶液一样是均相系统;(C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶;(D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。
7.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是:(A) 除去杂质,提高纯度;(B) 除去小胶粒,提高均匀性;(C) 除去过多的电解质离子,提高稳定性;(D) 除去过多的溶剂,提高浓度。
8.在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液,得到溶胶的胶团结构可表示为:(A) [(AgI)m·n I-·(n-x) ·K+]x-·x K+;(B) [(AgI)m·n NO3-·(n-x)K+]x-·x K+;(C) [(AgI)m ·n Ag +·(n -x )I -]x -·x K + ; (D) [(AgI)m ·n Ag +·(n -x )NO 3-]x +·x NO 3-。
界面现象与胶体练习题

界面现象与胶体练习题一.选择题1.已知20℃时水~空气的界面张力为7.27 × 10-2N·m-1,当在20℃和p 下可逆地增加水的表面积4cm2,则系统的ΔG为。
A. - 2.91 × 10-5 J ;B. 2.91 × 10-1 J ;C. 2.91 × 10-5 J ;D. -2.91 × 10-1 J 。
2.对于化学吸附,下列说法不正确的是。
A. 吸附是单分子层B. 吸附力来源于化学键力C. 吸附热接近反应热D. 吸附速度快,升高温度能降低吸附速度3.一肥皂泡的半径为R,表面张力为γ,则肥皂泡的内外压力差∆P为。
γ /2R B. γ / R C. 2γ/R D . 4γ/RA.4. 在一个密闭的容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后,会发生。
(A) 大水珠变大,小水珠变小; (B) 大水珠变大,小水珠变大;(C) 大水珠变小,小水珠变大; (D) 大水珠,小水珠均变小。
5. 对于有过量AgNO3存在的AgI 溶胶,电解质聚沉能力最强的是。
(A) K3[Fe(CN)6] (B) MgSO4(C) FeCl3(D) NaCl6. .在H3AsO3的稀溶液中,通入过量的H2S 气体,生成As2S3溶胶。
用下列物质聚沉,其聚沉值大小顺序是。
(A) Al(NO3)3>MgSO4>K3Fe(CN)6(B) K3Fe(CN)6>MgSO4>Al(NO3)3(C) MgSO4>Al(NO3)3>K3Fe(CN)6(D) MgSO4>K3Fe(CN)6>Al(NO3)37.同种液体相同温度下,弯曲液面的蒸气压与平面液面的蒸气压的关系是。
A、P(平)>P(凹)>P(凸);B、P(凸)>P(凹)>P(平);C、P(凸)>P(平)>P(凹);D、无法比较大小。
8. 在一水平毛细管中装有润湿液体(如水),若在右端加热,则液体。
高中化学关于胶体的练习题含解析

高中化学关于胶体的练习题含解析1.2021•杭州高一质检英国《自然》杂志曾报告说,科学家用DNA制造出一种臂长只有7 nm的纳米级镊子,这种镊子能钳起分子或原子,并对它们随意组合。
下列分散系中分散质的微粒直径与纳米级粒子具有相同数量级的是A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体解析:答案:D2.近年来我国不少地区多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。
从物质分类角度来看,雾属于下列分散系中的A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体解析:雾是空气中的水分结合凝结核通常是灰尘颗粒遇冷而产生的,属于气溶胶。
答案:D新课标3.下列叙述错误的是A.胶体粒子的直径在1~100 nm之间B.氢氧化铁胶体带电C.可用渗析的方法分离淀粉和氯化钠的混合溶液D.胶体能稳定存在的原因是胶粒带电荷解析:胶体粒子直径在1~100 nm之间,这是胶体的本质特征;由于氢氧化铁胶粒能吸附阳离子而使氢氧化铁胶粒带正电,而整个胶体不带电; 由于胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的小分子、离子能透过半透膜,可用此方法分离淀粉胶体和氯化钠溶液;胶体能稳定存在的重要原因是胶粒带电荷,胶粒之间电性相互排斥,而使胶粒不会聚沉。
答案:B4.“纳米材料”是粒子直径为1~100 nm的材料,纳米碳就是其中的一种。
某研究所将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,得到的物质①是溶液②是胶体③具有丁达尔效应④不能透过半透膜⑤不能透过滤纸⑥静置后会出现黑色沉淀。
其中正确的是A.①④⑥B.②③⑤C.②③④D.①③④⑥解析:纳米碳均匀分散到蒸馏水中形成的分散系为胶体,具有一般胶体的性质。
答案:C5.将某溶液逐滴加入氢氧化铁溶胶内,开始产生沉淀,后又溶解的是A.2 mol•L-1的氢氧化钠溶液B.2 mol•L-1的硫酸溶液C.2 mol•L-1的硫酸镁溶液D.2 mol•L-1的乙醇溶液解析:加入硫酸,先发生聚沉,又因硫酸和氢氧化铁能发生反应而溶解。
答案:B6.2021•11南京高一检测某学校课外活动小组在实验室中用FeCl3溶液制备FeOH3胶体。
高中必修一胶体练习题(终审稿)
高中必修一胶体练习题文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-1、下列叙述合理的是( )A.金属材料都是导体,非金属材料都是绝缘体B.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2OC.向煮沸的1 mol/L NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体D.用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔现象2、下列关于胶体和溶液的说法中,正确的是( )A.胶体不均一、不稳定,静置后易产生沉淀;溶液均一、稳定,静置后不产生沉淀B.布朗运动是胶体粒子特有的运动方式,可以据此把胶体与溶液、悬浊液区分C.光线通过时,胶体产生丁达尔效应,溶液则无丁达尔效应D.只有胶状的物质如胶水、果冻类的才能称为胶体解析:A项,胶体在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系;B 项,区分胶体与其他分散系应用丁达尔效应,布朗运动是所有粒子在溶液中的运动方式;D项,胶体是指分散质粒子直径在 1 nm~100 nm之间的分散系.答案:C3、下列关于胶体的认识错误的是( )A.鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液生成白色沉淀,属于物理变化B.纳米材料粒子直径一般从几纳米到几十纳米(1 nm=10-9 m),因此纳米材料属于胶体C.往Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸会产生沉淀而后沉淀逐渐溶解D.水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘粒子带电荷解析:A项为盐析的过程,属于物理变化;B项胶体属于一种分散系,而纳米材料没有分散剂,不属于分散系;C项属于胶体的聚沉,即在胶体中加电解质,使胶体发生聚集,形成大颗粒而沉淀,Fe(OH)3胶体沉淀后又和后续加入的H2SO4发生反应生成Fe2(SO4)3,沉淀溶解;D项烟尘形成的分散系为气溶胶,带电,所以可以利用高压电除尘.答案:B4、下关于列关于溶液的叙述正确的是( )A.所有溶液都是无色的B.由分散质和分散剂组成的分散系一定是溶液C.、均一稳定的液体是溶液D.溶液是由溶质和溶剂组成的7.下列物质①过滤后的天然水②变浑浊的石灰水③石蕊试液④牛奶⑤盐酸⑥碘酒,其中属于溶液的是( )A.①③B. ②④ C ③⑤⑥ D ①③⑤⑥5、下列物质中属于溶液的是( ),属于浊液的是( ),属于胶体的是( )A.将少量二氧化碳通入石灰水后得到的混合物B.液氮C.碘酒D.煮沸的FeCl3溶液6、下列关于胶体的性质叙述正确的是( )A.只带正电荷B.能产生丁达尔效应C.相当稳定D.都是透明的7、胶体具有哪些独特的性质你知道在化学实验室里是怎样制备胶体的吗请完成下列问题。
表面现象和胶体化学练习题
第十一章表面现象和胶体化学练习题练习题一、是非题1、比表面能、2、3、4、5、液体浸湿固体的条件是粘附W i6.表面活性剂的HLB7.8.9.用AgNO3溶液和KI溶液制备溶胶时,AgNO310.电解质对溶胶的聚沉能力常用聚沉值表示,若某电解的聚沉值越大,则其聚沉能力越二、填空题1、A 为面积,表面张力σ(填数学符号)。
_______2、∆P1和∆P2分别代表平面液体和凹面液体下的附加压力,则∆P1______∆P2。
3、r1和r2分别代表同一物质的两种微晶体的半径,c1和c2分别代表其相应的溶解度,若r1>r2,则必有c1_____c2。
4、在某液体中加入物质A,A的浓度为C,若A为表面活性物质,则应有(dσ/dc)T_____0。
5、当铺展系数φ————0时,液体可以在固体表面上自动铺展。
6、当接触角时θ————90O,固体不为液体所润湿。
7、正溶胶,其扩散层应荷________电(填中文字)。
8、电解质NaCl, MgSO4, AlCl3, 对溶胶As2S3聚沉能力最强的电解质的是————(填分子式)。
9、胶体分散体系的分散相微粒半径r在____~____之间。
输入提示:x1到x9分别代表10-1到10-9,中间用(,)隔开10、若气—固相表面催化反应为单分子反应,反应物为A,反应速率常数是k2,当A的吸附很强时,反应速率r=_____。
三、单选题(选一个最佳期答案)1、根据方程(式中S为熵)可知下面的说法中不正确的是(A)等温等压且组成不变时,表面积增大,焓增加。
(B)温度升高,表面张力增大(C)温度升高,体系的熵增加(D)等温等压且组成不变时,增加表面积,体系吸热2、对于纯液滴,有关其饱和蒸气压的说法中不正确的是(A)其分散程度越大,饱和蒸气压越大(B)表面张力越大,饱和蒸气压越大(C)密度越大,饱和蒸气压越大(D)分子量越大,饱和蒸气压越大3、有关溶液表面吸附,下列说法中正确的是(A)表面活性物质,在表面层的浓度小于本体溶液(B)发生正吸附时,dσ/dc >0(C)发生负吸附时,表面张力降低(D)任何溶液,其表面层浓度与本体的浓度都不会相同4、在等温等压下,以可逆方式将单位面积的固体浸入液体中时,其吉布斯自由能变化为(A)ΔG=σ固-液–σ气-液(B)ΔG= σ气-固–σ液-固(C)ΔG= σ气-液–σ气-固(D)ΔG= σ液-固–σ气-液5、对下列表面活性剂的归类,正确的是(A)R–COONa属阳离子型(B)R–NH2·HCI属两性型(C)R–NHCH2–CH2COOH属阴离子型(D)R–COOCH2C(CH2OH)3属非离子型试卷(一)一、是非题(4×5=20分)1、一物体其比表面越大,表面能也越大。
胶体练习题
《胶体的性质及其应用》练习题姓名一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1、下列物质中不属于胶体的是()A.云雾B.烟水晶C.石灰乳D.烟2、溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是()A.是否是大量分子或离子的集合体B.分散质微粒直径的大小C.是否能通过滤纸或半透膜D.是否均一、稳定、透明3、将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始产生沉淀,继续加沉淀又溶解,则该溶液是( )A、2 mol/LNaCl溶液B、2 mol/L HCl溶液C、2 mol/L蔗糖溶液D、硅酸溶胶4、NaCl溶于水形成溶液,如果将NaCl溶于汽油中,形成的分散系是()A.溶液 B.胶体 C.悬浊液 D.乳浊液5、除去鸡蛋白溶液中少量的Na2CO3杂质,可采用的方法是()A.过滤 B.渗析 C.蒸馏 D.萃取分液6、下列各物质形成的分散系中,能发生丁达尔现象的是()A.稀盐酸中滴入硅酸钠溶液 B.植物油溶于汽油中C.蔗糖溶解在水中 D.白磷溶解在CS2里7、下列事实中,与胶体有关的是()①水泥的硬化②用盐卤点豆腐③用FeCl3净水④河、海交汇处易沉积成沙洲⑤制肥皂时在高级脂肪酸钠、甘油和水形成的混合物中加研细的食盐以析出肥皂A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.全部都是8、胶体能产生丁达尔现象的原因是胶粒使光线发生了()A、反射B、散射C、透射D、折射9、有一种胶体溶液,在电泳实验中其胶粒向阴极移动,对这种胶体溶液分别进行下列处理,不发生凝聚的是()A.加硫酸钠溶液 B.加热 C.加硅酸胶体 D.加氢氧化铁胶体10. 已知土壤胶粒带负电荷,又有很大的表面积,因而具有选择吸附能力。
在土壤里施用含氮量相同的下列肥料,肥效较差的是()A、(NH4)2SO4B、NH4HCO3C、NH4NO3D、NH4Cl11、能证明胶粒比溶液中溶质微粒直径大的实验是()A、电泳B、丁达尔现象C、布朗运动D、渗析12、下列关于胶体的叙述不正确的是()A.布郎运动是胶体微粒特有的运动方式,可以据此把胶体和溶液、悬浊液区别开来B.光线透过胶体时,胶体发生丁达尔现象C.用渗析的方法净化胶体时,使用的半透膜只能让较小的分子、离子通过D.胶体微粒具有较大表面积,能吸附阳离子或阴离子,故在电场作用下会产生电泳现象13、某些重金属盐溶液有剧毒,万一不慎误服,为了解毒,应大量服用()A.水玻璃 B.牛奶 C.鸡蛋清 D.氢氧化铁胶体14.在实验中不慎手被玻璃划破,可用FeCl3溶液应急止血,其主要原因可能是 ( )A、FeCl3溶液具有杀菌消毒作用B、FeCl3溶液能使血液凝聚C、FeCl3溶液能产生Fe(OH)3沉淀堵住伤口D、FeCl3溶液能使血液发生化学变化二.填空题15.有下列物质:①黄泥浆水;②敌敌畏;③氯水;④通入过量CO2的石灰水;⑤FeCl3滴入沸水后的溶液;⑥H2S通入亚硫酸溶液中;⑦油脂溶于苯中;⑧淀粉溶液;⑨制肥皂时,油脂与NaOH溶液加热后的混合液。
胶体性质及应用练习题及答案
胶体性质及应用练习题及答案胶体的性质及其应用胶体是指由一种物质在另一种物质中分散形成的混合物,其粒径在1纳米到1微米之间。
胶体溶液的本质区别于其它分散系在于其粒子大小介于溶液和悬浮液之间,而且胶体溶液不会通过滤纸或半透膜。
制备Fe(OH)3胶体时,可以将FeCl3逐滴加入到NaOH 中,反应的离子方程式为FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ +3NaCl。
如果将得到的Fe(OH)3胶体加热至沸腾,会出现胶体凝聚并沉淀的现象,原因是热能使胶体粒子振动加剧,胶体粒子间的吸引力增强,导致胶体凝聚。
有一种桔红色的硫化锑(Sb2S3)胶体,装入U形管,插入电极后通以直流电,发现阳极附近桔红色加深,这叫做电泳现象。
它证明Sb2S3胶粒带负电荷,它之所以带有该种电荷,是因为表面吸附了一些带负电荷的离子。
向Fe(OH)3胶体中逐滴加入盐酸至过量,会出现胶体凝聚并沉淀的现象,原因是盐酸中的H+会与Fe(OH)3表面的-OH基反应生成水,使得胶体粒子间的吸引力增强,导致胶体凝聚。
在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的情况,解决的方法是将陶土和水一起搅拌,使微粒直径处于10-9m~10-7m之间,然后插入两根电极,接通直流电源,这时阳极聚集氧化铁粒子,阴极聚集氢氧化铁粒子,理由是氧化铁粒子带正电荷,而氢氧化铁粒子带负电荷。
1.水是一种极性分子,具有良好的溶解性。
在水中溶解的物质分为离子和分子两种。
离子在水中形成电解质溶液,分子在水中形成非电解质溶液。
离子在水中的溶解度与其电荷量、离子半径、水合能力等有关。
2.胶体是一种介于分子和粗大物质之间的物质,具有颗粒微小、不易分散、稳定性强等特点。
胶体颗粒的大小在1nm 到1000nm之间,常见的胶体有溶胶、凝胶、浊液和胶体溶液等。
3.胶体颗粒带电荷是胶体稳定的重要原因。
胶体颗粒带电荷的来源有两种,一种是自身带电,如金属溶胶;另一种是吸附离子而带电,如氢氧化铁胶体吸附阳离子而带正电,吸附阴离子而带负电。
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3.1表面化学3.1.1判断正误1. 两相之间的界面可以看成一个没有厚度的几何平面。
( )2. 比表面自由能与表面张力实质相同,其数值和量纲也一样,但实际使用的单位不同,其物理意义也不同。
( )3. 温度升高时,通常总是使表面张力下降。
( )4.造成弯曲液面的原因是周界线上的表面张力不为零。
( )5.附加压力的方向和表面张力的方向是一致的。
( )6.同温度下,小液滴的饱和蒸汽压大于平液面的蒸汽压,且液滴越小,蒸汽压越大。
( )7.把大小不等的液滴封在一个玻璃罩内,隔相当长时间后,两液滴将变得一样大。
( )8.当把大小不同的两个肥皂泡连通时大泡会变小,小泡会变大。
( )9.对指定的液体来说,弯曲表面附加压力与曲率半径成反比,其方向总是指向曲面的球心。
( )10.由开尔文公式知,()()()r r r p p p >>凸液面平液面凹液面,曲率越小相差越大。
( )11.玻璃毛细管插入液体中,液体一定沿毛细管上升。
( )12.肥皂泡的附加压力为2rγ。
( ) 13.固体颗粒半径越小,溶解度越小,熔点也越低。
14.将泉水或井水小心注入干燥的杯子,泉水会高出杯面,这是因为泉水和井水中含有很多非表面活性物质无机盐离子,导致表面张力增大。
( )15.胶束溶液属于热力学稳定系统。
( )16.表面活性剂的亲水亲油平衡值越大,其亲油性越大。
( )17.凡能铺展者,必能浸湿,更能粘湿。
( )18.对于亲水性固体表面,固-液间的接触角θ<90。
( )19.当蒸汽的压力小于平面液体蒸汽压而大于毛细管中凹面液体的蒸汽压时,该蒸汽就会在毛细管内凝聚成液体,产生毛细凝聚现象。
( )20. 表面过剩物质的量B Γ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 选择题1.同一体系,比表面自由能和表面张力都用γ表示,它们( )(a)物理意义相同,数值相同 (b)量纲和单位完全相同(c)物理意义相同,单位不同 (d)前者是标量,后者是矢量2.液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素( )无关?(a)温度 (b)液体密度(c)重力加速度(d)大气压力3.水对玻璃润湿,汞对玻璃不润湿,将一玻璃毛细管分别插入水和汞中,下列叙述不正确的是( ) (a)水为凹球面 (b)汞为凸球面 (c)内水面高于水平面 (d)内汞面与汞平面一致4.一根毛细管插入水中,液面上升的高度为h ,当在水中加入少量氯化钠,这时毛细管中液面高度为( ) (a)等于h (b)大于h (c)小于h (d)无法确定5.下列说法中不正确的是( )(a)平面液体没有附加压力 (b)凸液面曲率半径为正,凹液面曲率半径为负(c)弯曲液面表面张力的方向指向曲率中心 (d)弯曲液面的附加压力方向指向曲率中心6.有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中,水面上升高度为h ,其中一根在h/2处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端的行为是()(a )水从毛细管端滴下 (b )毛细管端水面呈凸形弯月面(c )毛细管端水面呈凹形弯月面 (d )毛细管端水面呈水平面7.在298K 时,已知A 液面的表面张力是B 液的一半,其密度是B 液的2倍:如果A 、B 液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时,A 液的最大气泡压力差等于B 液的() (a )1/2倍 (b )1倍 (c )2倍 (d )4倍8.将装有润湿性液体的毛细管水平放置,在其右端加热,则管内液体将( )(a )向右移动 (b )向左移动 (c )不移动 (d )无法确定9.天空中的水滴大小不等,在运动中,这些水滴的变化趋势如何?( )(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10.一个U 形管的两壁直径不同,一端为1×10-3m ,另一端为3×10-3m ,水的表面张力为0.072N·m -1。
如用这个U 型管装上水来测量压力,将引入的误差为()(a )72Pa (b )192 Pa (c )96 Pa (d )288 Pa11.在相同温度、压力下,把一定体积的水分散成许多小水滴,经过一变化过程后以下性质保持不变的是()(a )表面张力 (b )比表面 (c )总表面能 (d )液面下的附加压力12.涉及溶液表面吸附的说法中正确的是( )(a)溶液表面发生吸附后表面自由能增加 (b)溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力 (c)定温下,表面张力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变(d)饱和溶液的表面不会发生吸附现象13.溶液及其溶剂的比表面自由能分别为γ和0γ,已知溶液的表面超量2Γ<0,则γ与0γ之间的关系符合以下哪种?( )(a )γ>0γ (b )γ=0γ (c )γ<0γ (d )不能确定14.通常称为表面活性剂的物质就是指当其加入于液体中后()(a )能降低液体表面张力 (b )能增大液体表面张力(c )不影响液体表面张力 (d )能显著降低液体表面张力15.水中加入表面活性剂后将发生( )(a )()0T c γ∂∂<正吸附 (b )()0T c γ∂∂<负吸附(c )()0T c γ∂∂>正吸附 (d )()0T c γ∂∂>负吸附16.在农药中通常要加入一定量的表面活性剂物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是() (a )增加农药的杀虫性 (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17.将一滴水银滴在玻璃板上,界面张力之间的关系是( )(a) γs-l >γs-g (b) γs-l <γs-g (c) γg-l =γs-g (d) γs-l =γl-g18.水不能润湿荷叶表面,接触角大于90°,当水中加入皂素后,接触角将()(a )变大 (b )变小 (c )不变 (d )无法判断19.对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系是( )(a) γs-l >γs-g (b) γs-l <γs-g (c) γs-l =γs-g (d) 无法确定20.液体1能在与之不互溶的液体2上铺展的条件是( )(a) γ2>γ1+γ1-2 (b) γ2<γ1+γ1-2 (c) γ1>γ2+γ1-2 (d) γ1<γ2+γ1-2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 填空题1.毛细管现象是由 引起的。
2.重量分析的“陈化”过程中,晶体粒子 ,晶粒数 ,大颗粒的溶解度 小颗粒的溶解度。
3.请列举出常见的四种亚稳状态,它们分别是 , , 和 。
4.根据开尔文公式,微小晶粒的饱和蒸汽压 普通晶体的饱和蒸汽压。
5.能显著降低水的表面张力的物质称作 ,它们都是由 和 构成的两亲性分子。
6.凡能产生正吸附的物质,其表面超额为 值,溶液的表面张力随浓度的增加而 。
7.形成胶束的最低浓度称 ,此时溶液的很多性质如表面张力、电导率、渗透压等将发生突变。
8.润湿大致可分为三种类型: 、 和 。
9.液体在固体表面的润湿程度以 衡量,当 时称为不润湿。
答案 1.弯曲表面附加压力2. 变大、减少、小于3.过冷液体、过热液体、过饱和溶液、过饱和蒸汽4.大于5. 表面活性剂、亲水基团、亲油基团6.正值、减小7.临界胶束浓度 8. 粘湿、浸湿、铺展 9. 接触角θ、90°<θ<180°3.1.4 例题例1.在298.2K, p θ下,将直径为61.0010m -⨯的毛细管插入水中,问需在管内施加多大压力才能防止水面上升?若不施加额外压力,则管内液面可上升多高?已知该温度下水的表面张力为0.072-1N m ⋅,水的密度为1000-3kg m ⋅,并设接触角为0°。
解:因水与毛细管接触角为0°,水能润湿管壁而呈半球形凹液面,因而受到附加压力的作用而使液面在毛细管内上升。
若要防止水面上升,所需施加的压力应等于附加压力,即 '22cos p R rθγγ∆== 式中R ’为液面曲率半径;r 为毛细管半径。
则 620.072c o s 0288k P a 1 1.00102p ︒-⨯∆==⨯⨯ 若不施加压力,则管内液面上升高度h 为62cos 2cos 20.072cos 029.38m 110009.8 1.00102h gr gr θθ︒-1γγ⨯=≈==∆ρρ⨯⨯⨯⨯ 例2.298.2K 时,水的饱和蒸汽压为 3.13kPa,水的表面张力为0.072-1N m ⋅,密度为1000-3kg m ⋅.试计算曲率半径均为10-8m 的凸形液滴和凹形液面上方的蒸汽压各为多少。
解:由开尔文公式 '02RTlnp p R γM =ρ式中p 是半径为R ’的弯曲;液面的蒸汽压 ;p 0是平面液体蒸汽压。
所以 8020.0720.018ln 0.1048.314298.2100010'p p RT R γρ-2M ⨯⨯===⨯⨯⨯凸 01.11p p =凸 1.11 3.13 3.47kPa p =⨯=凸 '8020.0720.018ln 0.1048.314298.21000(10)p 2M p RT R γρ-⨯⨯===⨯⨯⨯-凹-00.901p p =凹 0.901 3.13 2.82kPa p =⨯=凹 计算结果表明:p p p >>凸凹平例3.水蒸气骤冷会发生过饱和现象,在夏天的乌云中,用飞机喷洒干冰颗粒,使气温骤降至293k ,水蒸气的过饱和度(p/p 0)达到4.已知在293K 时,水的表面张力为0.0729-1N m ⋅,密度为997-3kg m ⋅,试计算:(1)在此时开始形成雨滴的半径(2)每一雨滴中所含水的分子数。
解:(1)根据开尔文公式 '02RTln p p R γM =ρ 则 ()3'100220.072918107.7910m RT ln p/p 8.314293997ln 4R --γM ⨯⨯⨯===⨯ρ⨯⨯ (2)()()33'1023344 3.147.791099733 6.0231066M 1810R N L ρ--∏⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯ 例4.298.15K 时,乙醇水溶液的表面张力与溶液活度的关系符合下式-1442N m 0.072 5.0010 2.0010a a --γ/⋅=-⨯+⨯ 试计算0.500a =时的表面超量。