物理化学习题集（离线必做）1(4)

2. 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=7.5×10-2N·m-1， σB=3.2×10-2 N·m-1，σA-B=1.2×10-2 N·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”）。

3. 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 。

4. 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。

二、简答题

1. 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，即同时具有亲水的极性基团和亲油的非极性基团。 2. 表面活性剂如何起增溶作用？

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。

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3. 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。

三、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

液

即 h=（2σcosθ）/（ρhgR）

0

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 σ=（ρ

液

液

hgR）得

-4

hgR）/（2cosθ）

4

=[1.359×10*（-16）*9.8*3.5×10]/[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。

3. 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

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-1

-1

得Γ=93.8*（0.545*6.67）/（1+0.545*6.67）=73.6dm/kg

3

第九章 胶体分散系统

一、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. 溶胶的制备方法分为分散法 和凝聚法。

3. 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。

4. AgNO3溶液与过量的KI溶液形成AgI溶胶。比较MgSO4、K3Fe(CN)6和AlCl3这三种

物质的量浓度相等的电解质溶液对该溶胶的聚沉能力：AlCl3＞ MgSO4＞K3Fe(CN)6。

二、简答题

1. 为什么说溶胶是热力学不稳定系统？溶胶为什么能稳定存在？

答：溶胶是高度分散的多相系统，有很大的表面积和表面吉布斯能，具有自动聚沉而使分散相颗粒变大、表面吉布斯能减小的趋势，因此，溶胶是热力学不稳定系统。由于布朗运动、胶粒带电和溶剂化作用都能阻碍溶胶聚沉，因此溶胶能稳定存在。

2. 与分子分散系统和粗分散系统相比，溶胶具有丁达尔现象，为什么？

答：产生丁达尔现象的两个基本条件是：一、粒子直径小于入射光的波长；二、光学不均匀性，即分散相与分散介质的折光率不同。溶胶正好满足这两个条件，因此具有丁达尔现象，而粗分散系统由于粒子太大不满足粒子大小的条件，小分子溶液由于是均相系统不满足光学不均匀性条件。

三、计算题

1. 某溶胶粒子的平均直径为4.2nm，介质粘度η＝1.0×10-3 Pa·s，求溶胶粒子因布朗运动在

1s内沿x轴方向的平均位移。 解：x=[RTt/（3兀ηrL）]

-5

1/2

-9

-3*

23

1/2

=[8.314*298*1/(3*3.14*2.1*10*1.0*106.023*10)]=1.442*10m

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第十章 大分子溶液

一、填空题

1. 大分子化合物的溶解特点是先 溶胀后溶解。

2. 用粘度法测得的大分子平均摩尔质量是粘均摩尔质量 。 3. 用光散射法测得的大分子平均摩尔质量是质均摩尔质量 。

4. 蛋白质的等电点是指蛋白质链上-NH基和-COO基数目相等时的PH值 。

3+

-

二、简答题

1. 大分子化合物的平均摩尔质量通常有哪几种表示方法？它们的相对大小关系如何？ 答：大分子化合物的平均摩尔质量通常有 4 种表示方法：数均摩尔质量、质均摩尔质量、粘均摩尔质量和 z 均摩尔质量。它们的相对大小关系：数均摩尔质量<粘均摩尔质量<质均摩尔质量

2. 大分子化合物的溶解有什么特点？

答：大分子化合物的溶解特点是溶解前有一个溶胀过程。大分子化合物在溶剂中，首先是溶剂分子向大分子内部扩散、渗透，使大分子体积逐渐胀大，此过程称为溶胀；溶胀后的大分子链间作用力减弱，能在溶剂中自由运动并充分伸展，形成溶液。 3. 什么是电粘效应？如何消除电粘效应？

答：当大分子电解质溶液较稀时，电离度大，大分子链上电荷密度增大，链段间的斥力增加，分子链舒张伸展，溶液粘度迅速上升，这种现象称为电粘效应。消除方法：加入足够量的小分子电解质。

4. 什么是Donnan效应？如何消除Donnan效应？

答：由于大分子离子的存在引起小分子离子在膜内外分布不均的现象称为唐南效应。消除方法：在膜外加入足够量的小分子电解质。

三、计算题

1. 半透膜内放置浓度为1.28×10-3 mol·dm-3的羧甲基纤维素钠溶液，膜外放置初始浓度为

64×10-3 mol·dm-3 的卞基青霉素钠溶液，求Donnan平衡时，膜外与膜内卞基青霉素离子浓度比C外／C内。

解：已知C1=1.28*10 mol·dm, C2=64*10 mol·dm 唐南平衡时满足

（x+c1）x=(c2-x)

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-3

-3

-3

代入数值，得：

（x+1.28）*10*x=（64*10-x） X=32*10

膜外膜内卞基青霉素离子浓度比为： C外/C内=(64.63*10-32*10)/32*10=1.02

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