表面与胶体试题（参考）.docVIP

表面与胶体化学 复习思考题 1．表面吉布斯自由能、比表面吉布斯自由能、表面张力三者的概念、单位是否相同，如何表示? 2．固体表面有过剩的吉布斯自由能吗?它与液体有何不同? 3．气泡、液滴都呈球形，玻璃管口在高温加热后会变得光滑，这些现象的本质是什么? 4．试解释：①人工降雨；②有机蒸馏中加沸石；③毛细管凝聚(下雨前地基潮湿——所谓基 湿而雨)；④过饱和溶液、过饱和蒸气、过冷现象；⑤重量法分析中的陈化作用等。 5．吉布斯自由能越低，则体系越稳定，所以物体总有降低本身吉布斯自由能趋势。试说明 纯液体、溶液、固体是如何降低自己的表面吉布斯自由能的。 6．为什么气体在固体表面上的吸附总是放热的?但确有一些气体在固体表面的吸附是吸热的 (如H2在玻璃上的吸附)，如何解释这种现象? 7．液体润湿固体，对同一液体来说，固体表面张力大的容易润湿还是小的容易润湿?对同一 固体来说，液体表面张力大的容易润湿还是表面张力小的容易润湿? 8．在装有不同液体的两根玻璃毛细管中一根润湿，一根不润湿，若在毛细管右端加热，试 说明液体流动的方向。 9．泉水上面能浮起硬币，肥皂水行吗? 10．表面活性剂具有什么样的结构特征?举例说明其应用。 11．如何理解碳氢链长短不一的表面活性剂，它们的饱和吸附量基本相同。 12．从吉布斯吸附等温式中，如何理解吸附量是表面过剩量? 13．用As２O３与略过量的H２S反应制成As２S３胶体，试写出胶体的结构式。 14．为什么胶体会产生布朗运动?真溶液的分子有无布朗运动和热运动? 15．布朗运动的结果使胶体具有动力学稳定性，但布朗运动也有可能使胶体碰撞而聚沉，这 种分析矛盾吗? 16．丁铎尔效应是如何引起的?粒子大小在什么范围内才能观察到丁铎尔效应?夕阳西下前看 到太阳是红黄色的，而落下后的天空又是蓝色的，为什么? 17．江河入海处，常形成三角洲，风平浪静的大海清澈见底不像河水混浊，能解释吗? 18．热力学电势、电极电势和ζ电势有何区别和联系?电解质的加入对它们有什么影响?  问答题 1　重量分析中，形成沉淀后，为什么要将沉淀陈化一段时间后再过滤？ 　　答：在形成沉淀的过程中，沉淀粒子的大小不一。如果马上过滤，小颗粒可能透过滤纸而使分析结果偏低。根据开尔文公式，颗粒越小，其溶解度越大。大小粒子处在同一环境中，小颗粒不断溶解，大颗粒不断长大。陈化一段时间后，小颗粒消失，这样既容易过滤，分析结果也比较准确。 2　表面自由能与表面张力有哪些异同点？ 　　答：它们的共同点是：（1）都反映了表面分子受力不均匀的情况；（2）两者的数值相同，通常用同一符号表示。 它们的不同点是：（1）两者的物理意义不同，表面自由能是指等温、等压、保持组成不变的条件下，可逆地增加单位表面积时，体系吉布斯自由能的增值。表面张力是指表面层分子垂直作用于单位长度的边界上且与表面相切的收缩力。（2）两者的单位不同，表面自由能的单位是J·m-2，而表面张力的单位是N·m-1。 　表面张力与温度的关系是什么？ 　　答：通常温度升高，表面张力下降。当达到临界温度时，气-液界面消失，表面张力趋向于零。 　肥皂泡上所受的附加压力为多少？ 　答：肥皂泡有内外两个球面，附加压力的方向都指向圆心。若忽略膜的厚度，曲率半径都近似等于R’，则附加压力是普通球面附加压力的两倍。　Ps = 2×(2g /R’) 　为什么有机蒸馏中加了沸石才能防止暴沸？ 　　答：有机溶液中溶解的空气极少。沸腾时蒸气泡中的压力应该等于外压。根据开尔文公式，蒸气泡的内表面是凹面，气泡半径越小，其中的蒸气压也越小。在到达正常沸点时，气泡内的压力尚未达到外压p0的大小，液体仍未沸腾。再继续升温时，气泡长大，所受的附加压力ps减小，气泡内的蒸气压升高。气泡在上升过程中液柱的压力pl也变小。这时液体温度已超过沸点，所有液体都想变成蒸气冲出，这就是暴沸。沸石是多孔固体，小孔中含有空气，在升温过程中空气逸出，提供成泡中心，使初形成的蒸气泡不致于太小。到达沸点时气泡上升，搅动溶液，使液体保持正常的沸腾状态。 　有的路面被挖开排了管道以后，虽然当时也填平了，但不久新铺的路面又塌陷了，这是为什么？ 　答：因为在填平挖开的路面时没有夯实，另外还用了被挖松的泥土。由于水能润湿泥土，在泥土粒子之间形成的毛细管液面是凹面。这样产生的附加压力将土的粒子压紧，这就是毛细压力，这压力还是很可观的。当下雨以后，土被润湿，毛细压力将土压紧，体积缩小，路面就会下陷。所以，新修的马路要有一个结构稳定期，然后再铺设最后的柏油路面。农村建房也要提前一年打墙脚，让自然界的风雨将墙基压实后才能建房。 　什么叫“新相难成”？通常有哪些表现? 　答：在一个稳定相中要生成另一个新相是很不容易的，这就叫做新相难成。例如