表面与界面化学试卷(a)2007

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界面化学第一章

界面化学第一章

界面化学第一章————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ界面化学期末考试卷一、单项选择题1、关于表面张力和表面能有以下几种说法,试判断哪一个正确?(B)A、它们是体系的两个热力学变量B、它们描述体系的同一性质C、他们是指向体系内部的向量D、他们是完全相同的一个量2、纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力:(B)A、饱和水蒸气B、饱和了水蒸气的空气C、空气D、含有水蒸气的空气3、弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于(C)A、产生的原因与方向相同,而大小不同B作用点相同,而方向和大小不同C、产生的原因相同,而方向不同D作用点相同,而产生的原因不同4、在一个密闭的容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置以后,会发生(A)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、固体微粒在粘滞性液体中流动时,对其阻力无直接影响的是(C)A、介质粘度B、粒子大小C、粒子质量D、温度二、是非判断1、液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。

( 错) 2、由于溶质在溶液的表面产生吸附,所以溶质在溶液表面的浓度大于他在溶液内部的浓度。

(错)3、表面活性物质是指那些加入到溶液中,可以降低溶液表面张力的物质。

(错)4、作布朗运动的粒子的平均位移与其质量无关。

(对)5、在等温等压下且组成不变时以可逆方式增加表面积做的功,量值等于表面能。

(对)ﻬ三、填空题1、丁达尔效应的本质溶胶对光的散射2、表面活性剂的结构特征两亲性3、润湿与不润湿的区分在于润湿角度小于九十度或大于九十度4、从吸附的角度考虑催化剂的活性取决于化学吸附强度,一个良好的催化剂应是中等强度的化学吸附5、植物的叶子一般都是憎水性的,所以配制农药时常常要加润湿剂,药对植物表面的润湿程度,使药物能在叶子表面上铺展。

《表面活性剂化学》题集

《表面活性剂化学》题集

《表面活性剂化学》题集第一章绪论一、选择题1. 关于界面与表面的定义,下列哪项是正确的?()A. 界面是指不同物质相接触的线,表面是指液体与气体接触的面B. 界面是指不同物质相接触的面,表面是指液体与气体接触的线C. 界面是指不同物质相接触的面,表面是指液体与气体接触的面D. 界面和表面都是指液体与气体接触的面2. 表面张力是以下哪个现象的表现?()A. 液体表面层的分子受到向内的吸引力大于向外的吸引力B. 液体表面层的分子受到向外的吸引力大于向内的吸引力C. 液体表面层的分子受到均匀的吸引力D. 液体表面层的分子受到均匀的排斥力3. 下列哪种物质不属于表面活性剂?()A. 肥皂B. 洗发水中的活性成分C. 食盐D. 洗洁精4. 表面活性剂的HLB值代表的是:()A. 氢键长度B. 氢键能量C. 亲水亲油平衡D. 氢键数量5. 关于表面活性剂的活性,以下哪项描述是正确的?()A. 表面活性剂的活性与其分子量成正比B. 表面活性剂的活性与其分子量成反比C. 表面活性剂的活性与其分子结构无关D. 表面活性剂的活性取决于其在界面上的吸附能力二、填空题1. 界面是指两种不同______相互接触的区域,表面是指液体与气体接触时在液体表面形成的一个______薄层。

2. 表面张力是液体表面层的分子间作用力______液体内部,使液体表面具有______收缩的趋势。

3. 表面活性剂是一类能够显著降低液体表面张力的物质,其分子结构通常具有一个或多个______和一个或多个______。

4. 表面活性剂的HLB值反映了其分子的______程度,HLB值越高,亲水性越______,HLB值越低,亲油性越______。

5. 表面活性剂在生活和工业中有广泛的应用,如______、______、______等。

三、简答题1. 请简述界面张力与表面张力的区别。

2. 为什么液体表面层的分子会表现出比内部分子更大的相互作用力?3. 简述表面活性剂如何通过改变分子结构来降低液体表面张力。

物理化学试题卷A2007年1月11日

物理化学试题卷A2007年1月11日

物理化学试题卷(A)考试时间:2007年1月11日8:00-10:00学号姓名一.填空(20分,每空1分)(可做在试题卷上,也可做在答题纸上)1、当液体饱和蒸汽压与外界压力相等时,出现_________的现象,此时相应的温度称为液体的___________。

2、每种气体都存在一个特殊的温度,在该温度以上,无论加多大压力,都不可能使气体液化。

这个温度称为___________;这个温度下的饱和蒸汽压称为__________。

3、焦耳实验证明理想气体的热力学能____________有关。

焦耳-汤姆逊实验证明,真实气体的焓H不只是___________的函数。

4、在高温、低温两热源间工作的所有可逆热机,其热效率必然______,与工质及其变化的类型________。

5、稀溶液中溶剂的蒸汽压下降、___________降低、_________升高和渗透压的数值,仅与一定量溶液中溶质的质点数有关,而与溶质的本性无关,故称这些性质为稀溶液的依数性。

6、理想气体混合物中组分B的化学势与其分压p B=y B p之间的关系式为B(pg)=Ө+RT ln(p B/pӨ)。

若真实气体混合物中组分B的逸度为f B,则其化学B(g)势可表示为_______________________,逸度因子定义为________________。

7、相律表示式F=C-P+2中,F为自由度数,C为_____________,P为_____________。

8、在稀溶液中,离子强度I定义为I=½bB z B2摩尔浓度为b的FeCl3溶液的离子强度为________。

9、胶体系统透明或不透明,但均可发生_________,胶体粒子扩散速率______,不能透过半透膜,有________的渗透压。

10、如下图所示,管中液体对毛细管壁完全浸润,当加热管中水柱的右端时,右端液面的表面张力,水柱将向移动。

二.简要回答下列问题(20分,每小题4分)1、热带海洋中,表面上的热水与表面之下的冷水间有一定的温差,能否利用这一现象造成一部热机?为什么没有看到使用这样的热机?加热2、已知25℃时,m(NaAc) = 91.0×10-4S·m2·mol-1,m(HCl)=426.2×10-4S·m2·mol-1,m (NaCl)=126.5×10-4S·m2·mol-1,请问25℃时m(HAc)是多少?3、什么是催化剂?为什么加入催化剂,化学反应速率会加快?催化剂能否改变化学反应当平衡状态?4、已知95C时,纯液态物质A(l)和纯液态物质B(l)的饱和蒸汽压分别为p A *=76.0kPa,pB*=120.0kPa二者形成理想液态混合物。

材料表面与界面知识复习资料题库

材料表面与界面知识复习资料题库

1.液体原子结构的主要特征。

(1)液体结构中近邻原子数一般为5~11个(呈统计分布),平均为6个,与固态晶体密排结构的12个最近邻原子数相比差别很大;(2)在液体原子的自由密堆结构中存在五种间隙,四面体间隙占了主要地位。

(3)液体原子结构在几个原子直径范围内是短程有序的,而长程是无序的。

2.液体表面能的产生原因。

液体表面层的分子,一方面受到液体内层的邻近分子的吸引,另一方面受到液面外部气体分子的吸引,而且前者的作用要比后者大。

因此在液体表面层中,每个分子都受到一个垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。

这种吸引力使表面上的分子趋向于挤入液体内部,促成液体的最小表面积。

要使液体的表面积增大就必须要反抗液体内部分子的吸引力而做功,从而增加分子的位能,这种位能就是液体的表面能。

3.液体表面张力的概念和影响因素。

液体表面层的原子或分子受到内部原子或分子的吸引,趋向于挤入液体内部,使液体表面积缩小,因此在液体表面的切线方向始终存在一种使液体表面积缩小的力,其合力指向液体内部的作用力,这种力称为液体表面张力。

液体的表面张力大小受很多因素的影响。

如果不考虑液体内部其它组元向液体表面的偏聚和液体外部组元在液体表面的吸附,液体表面张力大小主要受物质本身结构、所接触的介质和温度的影响。

(1)液体的表面张力来源于液体内部原子或分子间的吸引力,因此液体内部原子或分子间的结合能的大小直接影响到液体的表面张力的大小。

一般来说,液体中原子或分子间的结合能越大,表面张力越大。

具有金属键原子结合的物质的表面张力最大;其次由大到小依次为:离子键结合的物质、极性共价键结合的物质、非极性共价键结合的物质。

(2)液体的表面张力的产生是由于处于表面层的原子或分子一方面受到液体内部原子或分子的吸引,另一方面受到液体外部原子或分子的吸引。

当液体处在不同介质环境时,液体表面的原子或分子与不同物质接触所受的作用力不同,因此导致液体表面张力的不同。

一般来说,介质物质的原子或分子与液体表面的原子或分子结合能越高,液体的表面张力越小;反之,介质物质的原子或分子与液体表面的原子或分子结合能越低,液体的表面张力越大。

材料表面与界面考试资料整理

材料表面与界面考试资料整理

材料表⾯与界⾯考试资料整理题型⼀、名词解释(8个,24分)⼆、简答(8个,48分,有画图题)三、简述(2个,28分)考试范围⼀、名词解释1.表界⾯:由⼀个相过渡到另⼀相的过渡区域。

2.表⾯:习惯上把固-⽓、液-⽓的过渡区域称为表⾯。

界⾯:把固-液、液-液、固-固的过渡区域称为界⾯。

物体与物体之间的接触⾯。

界⾯-两种物质(同种或不同种)之间的接触⾯、连接层和分界层。

3.理想表⾯:理论上结构完整的⼆维点阵平⾯。

4.清洁表⾯:不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理-化学效应的表⾯。

(表⾯的化学组成与体内相同,但结构可以不同于体内)5.驰豫表⾯:指表⾯层之间以及表⾯和体内原⼦层之间的垂直间距d s和体内原⼦层间距d0相⽐有所膨胀和压缩的现象。

6.驰豫:表⾯区原⼦(或离⼦)间的距离偏离体内的晶格常数,⽽晶胞结构基本不变,这种情况称为弛豫。

7.重构表⾯:指表⾯原⼦层在⽔平⽅向上的周期性不同于体内,但在垂直⽅向上的层间间距d0与体内相同。

8.台阶表⾯:表⾯不是平⾯,由规则或不规则台阶组成。

9.表⾯偏析:杂质由体内偏析到表⾯,使多组分材料体系的表⾯组成与体内不同。

10.吸附表⾯:在清洁表⾯上有来⾃体内扩散到表⾯的杂质和来⾃表⾯周围空间吸附在表⾯上的质点所构成的表⾯。

11.平移界⾯:在结构相同的晶体中,⼀部分相对于另⼀部分平滑移动⼀个位移⽮量。

其间的界⾯称为平移界⾯。

12.反演界⾯:当晶体结构由中⼼对称向⾮中⼼对称转变时,由反演操作联系起来的两个畴之间形成反演界⾯IB。

13.表⾯能:可以理解为系统增加单位⾯积时所需做的可逆功,单位是J/m2。

14.表⾯张⼒:是单位长度上的作⽤⼒,单位是N/m。

15.晶界:同质材料形成的固体/固体界⾯为晶界。

16.相界:异质材料形成的固体/固体界⾯为相界。

⼆、简答、简述1、表界⾯通常可以分为哪5类?固-⽓;液-⽓;固-液;液-液;固-固。

2、获得理想表⾯的理论前提?(1)、不考虑晶体内部周期性势场在晶体表⾯中断的影响;(2)、不考虑表⾯原⼦的热运动、热扩散、热缺陷等;(3)、不考虑外界对表⾯的物理-化学作⽤等;(4)、认为体内原⼦的位置与结构是⽆限周期性的,则表⾯原⼦的位置与结构是半⽆限的,与体内完全⼀样。

材料表面与界面复习题

材料表面与界面复习题

1.液体原子构造的主要特征。

〔1〕液体构造中近邻原子数一般为5~11个〔呈统计分布〕,平均为6个,与固态晶体密排构造的12个最近邻原子数相比差异很大;〔2〕在液体原子的自由密堆构造中存在五种间隙,四面体间隙占了主要地位。

〔3〕液体原子构造在几个原子直径范围内是短程有序的,而长程是无序的。

2.液体外表能的产生原因。

液体外表层的分子,一方面受到液体内层的邻近分子的吸引,另一方面受到液面外部气体分子的吸引,而且前者的作用要比后者大。

因此在液体外表层中,每个分子都受到一个垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。

这种吸引力使外表上的分子趋向于挤入液体内部,促成液体的最小外表积。

要使液体的外表积增大就必须要对抗液体内局部子的吸引力而做功,从而增加分子的位能,这种位能就是液体的外表能。

3.液体外表张力的概念与影响因素。

液体外表层的原子或分子受到内部原子或分子的吸引,趋向于挤入液体内部,使液体外表积缩小,因此在液体外表的切线方向始终存在一种使液体外表积缩小的力,其合力指向液体内部的作用力,这种力称为液体外表张力。

液体的外表张力大小受很多因素的影响。

如果不考虑液体内部其它组元向液体外表的偏聚与液体外部组元在液体外表的吸附,液体外表张力大小主要受物质本身构造、所接触的介质与温度的影响。

〔1〕液体的外表张力来源于液体内部原子或分子间的吸引力,因此液体内部原子或分子间的结合能的大小直接影响到液体的外表张力的大小。

一般来说,液体中原子或分子间的结合能越大,外表张力越大。

具有金属键原子结合的物质的外表张力最大;其次由大到小依次为:离子键结合的物质、极性共价键结合的物质、非极性共价键结合的物质。

(2)液体的外表张力的产生是由于处于外表层的原子或分子一方面受到液体内部原子或分子的吸引,另一方面受到液体外部原子或分子的吸引。

当液体处在不同介质环境时,液体外表的原子或分子与不同物质接触所受的作用力不同,因此导致液体外表张力的不同。

一般来说,介质物质的原子或分子与液体外表的原子或分子结合能越高,液体的外表张力越小;反之,介质物质的原子或分子与液体外表的原子或分子结合能越低,液体的外表张力越大。

胶体与界面化学习题

胶体与界面化学习题

1.对于胶团[(AgBr)m•n Ag+•(n-x)NO3-]x+•xNO3-,下列说法中不正确的是( B )
A. 胶核是(AgBr)m
B. m=n+x
C. 胶粒是[(AgBr)m•nAg+•(n-x)NO3-]x+ D. 在电场中胶粒向负极移动
2.对于As2S3(负溶胶),聚沉能力最大的是( C )
3.试解释毛细凝结现象发生的原因。(6分) 2007-2008A 答:根据Kelvin公式(2分),凹面上的蒸汽压比平面上小(2分),所以在小于
饱和蒸汽压时,气体凹面上已达饱和而发生凝聚,这就是毛细凝聚现象(2分), 即蒸汽变成液体在毛细管中凝聚,吸附量迅速增加。
4. 试解释过饱和蒸汽产生的原因。(6分) 答:过饱和蒸汽现象的产生是由于如果蒸汽凝结成为液滴,那么需要先形成
2. 表面张力又称为表面(吉布斯)自由能 ,液体的表面张力的方向是垂直于表 面的边界指向液体方向并与表面相切。
3. 水能润湿洁净玻璃,而水银则不能。现将一根毛细玻璃管插入水中,管内液面 将 上升 ;如在管内液面处加热,则液面将 下降 ;当毛细管插入水银 时,管内液面将 下降 ;若在管内液面处加热,则液面将 上升 。
答:当泡沫表面由于扩展而变薄,从而产生新的表面时(2分),由于在新的 表面上溶质的吸附尚未达到平衡(2分),使其表面张力增加,产生了表面张力梯 度(2分),这种表面张力的梯度就会引起液体从低表面张力的周围向高表面张力 区域流动,直到此张力差消失为止(1分)。
7. 根据DLVO理论,试解释外加电解质对带电溶胶稳定性的影响。(7分) 答:根据DLVO理论,在胶团之间, 既存在着斥力势能, 又存在着吸力势能(1
答:硅胶自四氯化碳中吸附苯甲酸的量大于在水中吸附的量(3分),因为硅 胶是极性吸附剂(1分),水的极性比苯甲酸强(1分),硅胶对水有强烈的吸引力, 所以减少了硅胶对苯甲酸的吸附(1分),而硅胶对四氯化碳的吸引力弱,所以硅 胶易于吸附苯甲酸(1分)。

2007A卷答案

2007A卷答案

A卷答案1、锅炉成分分析的基准有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基四种。

其换算关系为:由于燃料中水分和灰分的含量易受外界条件的影响而发生变化,水分或灰分的含量变化了,其他元素成分的含量也会随之而变化。

例如,水分含量增加时,其他成分的百分含量便相对地减小;反之,水分含量减少时,其他成分的百分含量便相对地增加。

所以不能仅用各成分的质量百分数来表示燃料的成分组成特性。

有时为了使用或研究工作的需要,在计算燃料的各成分百分含量时,可将某种成分(例如水分或灰分)不计算在内。

这样按不同的“成分组合”计算出来的各成分百分数就会有较大的差别。

这种根据燃料存在的条件或根据需要而规定的“成分组合”称为基准。

如果所用的基准不同,同一种煤的同一成分的百分含量结果便不一样。

2、由于燃料中水分和灰分的含量易受外界条件的影响而发生变化,水分或灰分的含量变化了,其他元素成分的含量也会随之而变化。

例如,水分含量增加时,其他成分的百分含量便相对地减小;反之,水分含量减少时,其他成分的百分含量便相对地增加。

所以不能仅用各成分的质量百分数来表示燃料的成分组成特性。

有时为了使用或研究工作的需要,在计算燃料的各成分百分含量时,可将某种成分(例如水分或灰分)不计算在内。

这样按不同的“成分组合”计算出来的各成分百分数就会有较大的差别。

这种根据燃料存在的条件或根据需要而规定的“成分组合”称为基准。

如果所用的基准不同,同一种煤的同一成分的百分含量结果便不一样。

3、链条炉中,习惯上将从炉排下送入的空气称为一次风,二次风是指从火床上方送入炉膛的一股强烈气流。

二次风的主要作用是扰乱炉内气流,使之自相混合,从而使气体不完全燃烧损失和炉膛内的过量空气系数都得以降低。

与炉拱相比,二次风的优点是布置灵活,调节方便,而且炉膛结构也不会因之复杂化。

但二次风要消耗一定能量。

一般情况下,二次风配合炉拱使用,以取得最佳效果。

除搅乱和混合烟气外,二次风若布置恰当,它还能起多种其它的良好作用,二次风的工质可以是空气,也可以是蒸汽,甚至是烟气。

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Fig.2 An adsorbed structure on an fcc (100) surface Fig.3 adsorption isotherms
At 77K a 1.5g sample of a porous solid showed the following results for the adsorption of nitrogen:
武汉理工大学教务处
试题标准答案及评分标准用纸
课程名称—表面与界面化学—— ( A 卷)
1. ① surface tension: Surface tension is defined as the force acting at right angles to any line of unit length on the liquid surface or surface tension is the work required to increase the area of a surface isothermally and reversibly by unit amount. (3 points)
②CMC: CMC is the concentration above which micelle formation becomes appreciable. (3 points)
③solubilisation: Surfactant solutions above the CMC can solubilise otherwise insoluble organic material by incorporating it into the interior of the micelles. This is known as micellar solubilisation. (3 points)
④ interface: The point, area, or surface along which two substances or other qualitatively different things meet. (3 points)
⑤coverage: a measure of the extent of adsorption of a species onto a surface. Usually defined as , Where N ads is the number of adsorbate atoms per unit area and N m is the number of atoms adsorbated per unit area to produce one complete layer on the surface. (3 points)
⑥unit mesh: the unit cell of a two-dimensional surface structure. (3 points) ⑦surface atom density: the number of atoms per unit surface area 。

(3 points) ⑧ surface activity: The strong adsorption of such materials at surfaces or interfaces in m ads
N N /=θ
the form of an orientated monomolecular layer is termed surface activity. (3 points)
⑨Krafft point: Micelle-forming surfactants exhibit another unusual phenomenon in that their solubilities show a rapid increase above a certain temperature, known as the Krafft point.
⑩surface excess: The difference in concentration between surface and inner due to the adsorption is termed “surface excess”.
2.P/(V(P0-P))⨯104(cm-3) 4.17 16.67
P/P00.04 0.2
The slop and the intercept are 0.0078125, 0.0001045 respectively. (3 points) Vm=1/(0.0078125+0.0001045)=126.31 cm3 (3 points)
The specific sruface area
A=N0σV m/m22400=6.02⨯1023⨯16.2⨯10-20⨯126.31/1.5/22400
=367m2/g (4 points)
3.Read off a number of pairs of values of pressure (P) and temperature (T) which yield the
same surface coverage, (5 points) and then plot a line of ( ln P ) v's (1/T), the slope of which yields the adsorption heat. (5 points)
The unit cell is illustrated below - note, this cell contains only one repeat unit and is the primitve unit cell for the adsorbate.
It is rectangular in shape and shows no rotational misalignment with the substrate unit cell. Using the substrate vectors given on the diagram we have the following relations: b1 = a1; b2 = 3.a2
Hence, this structure is a M(110)(1x3) structure.
The ratio of the areas the unit cells of the adsorbate and substrate is 3:1 and the adsorbate cell contains only one adsorbed entity - consequently
Coverage = ( 1 / 3 ) x 1 = 0.33
4. The real space overlayer structures for c(2⨯4) and (1⨯2) are shown in the Fig.(a) and Fig.(b), respectively.
(a) (3points) (b) (3points)
The corresponding LEED patterns are shown as Fig (c) and Fig.(d)
(c) (3 points) (d) (3 points)
7. (1) the work of adhesion W a = γw +γO -γwO =72.8+21.8-50.8=43.8mN m -1 (4 points)
(2) the work of cohesion for n-octane W c =2γO =2⨯21.8=43.6 mN m -1(2 points)
the work of cohesion for water W c ’=2γw =2⨯72.8=145.6 mN m -1(2 points)
(3) the initial spreading coefficient of n-octane on water
S=γw -(γO +γwO )=72.8-(21.8+50.8)=0.2 mN m -1(4 points)
Pd atoms
O atoms
Pd spots
O spots。

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