1、天津工業大學2011-2012學年 第一學期 應化、化工膠體與界面化學課程期末試卷(A卷)班級_姓名_ 學號_題號一二三四合計分數閱卷人一、 選擇題（25分）1. 空氣中直徑0.01m的球形肥皂泡（表面張力為0.025N/m）所受附加壓力為( D )(A) 2.5Pa (B) 5Pa (C) 10Pa (D) 20Pa2. 液體在毛細管中上升的高度正比于（ C ）。 (A) 溫度 (B) 液體密度 (C) 附加壓力 (D) 管的半徑3. 在相同溫度下，同一液體被分散成有不同曲率半徑的分散體系時，將具有不同飽和蒸氣壓，以P平、P凹、P凸分別表示平面、凹面和凸面液體上的飽和蒸氣壓，則三者的關系是（

2、 B ）(A) P平P凹P凸 (B) P凸P平P凹(C) P凹P平P凸 (D) P凸P凹P平4. 用最大氣泡法測定溶液表面張力，對實際操作的規定哪條不正確？（ D ）(A) 毛細管必須嚴格清洗保證干凈(B) 毛細管口必須平整(C) 毛細管應垂直放置并剛好與液面相切(D) 毛細管垂直深深插入液體內部，每次浸入濃度盡是保持不變5. 表面活性劑是針對某種特定的液體或溶液而言的，表面活性劑的實質性作用是（C）（A）乳化作用 （B）增溶作用（C）降低表面張力 （D）增加表面張力6. 電動現象產生的基本原因是（ D）（A）外電場或外壓力的作用 （B）電解質離子的作用（C）分散相粒子或多孔固體的比表面能高（

3、D）固體粒子或多孔固體表面與液相界面間存在擴散雙電層結構7. 區別溶膠與真溶液和懸浮液最簡單而靈敏的方法是（ C ）（A）乳光計測定粒子濃度（B）超顯微鏡測定粒子大小（C）觀察丁達爾效應（D）測定電勢8. 江、河水中含的泥沙懸浮物在出?？诟浇紩恋硐聛?，原因有多種，其中與膠體化學有關的是（ B ）（A）乳化作用 （B）電解質聚沉作用（C）溶膠互沉作用 （D）破乳作用9. 霧屬于分散體系，其分散介質是（ A）（A）氣體； （B）液體；（C）固體； （D）氣體或固體。10. 溶膠的基本特性之一是 ( C )(A)熱力學上和動力學上皆屬于穩定體系 (B) 熱力學上和動力學上皆屬不穩定體系 (C)

4、熱力學上不穩定而動力學上穩定體系 (D) 熱力學上穩定而動力學上不穩定體系。11. 一個玻璃毛細管分別插入25 和75 的水中，則毛細管中的水在兩不同溫度水中上升的高度 ( C )(A)相同 ；(B)無法確定 ；(C)25 水中高于75 水中 ；(D)75 水中高于25 水中 。12. 在一個密閉的容器中，有大小不同的兩個水珠，長期放置后，會發生( A )(A) 大水珠變大，小水珠變小(B) 大水珠變大，小水珠變大 (C) 大水珠變小，小水珠變大 (D) 大水珠，小水珠均變小 13. 對于膠團(AgBr)m·n Ag+·(n-x)NO3-x+·xNO3-,下列說法

5、中不正確的是（ B ）(A) 膠核是(AgBr)m (B) mnx (C) 膠粒是(AgBr)m·nAg+·(n-x)NO3-x+ (D) 在電場中膠粒向負極移動14. 對于As2S3（負溶膠），聚沉能力最大的是( C )(A) K2SO4 (B) CaCl2 (C) AlCl3 (D) Na3PO415. 物質間發生物理吸附時的作用力是( D )(A) 共價鍵 (B) 離子鍵 (C) 氫鍵 (D) 范德華力16對于物理吸附和化學吸附的關系，以下描述正確的是( C )(A) 即使改變條件，物理吸附和化學吸附也不能相互轉化(B) Langmuir吸附等溫式只適用于物理吸附(C

6、) 在適當溫度下，任何氣體都可在任何固體表面上發生物理吸附(D) 升高溫度對物理吸附和化學吸附都有利17.物理吸附和化學吸附的共同特點是( D )(A) 有選擇性 (B) 熱效應大 (C) 單分子吸附 (D) 都能達到吸附平衡18. 以下的說法中符合Langmuir吸附理論基本假定的是( A )(A) 固體表面是均勻的，各處的吸附能力相同(B) 吸附分子層可以是單分子層或多分子層(C) 被吸附分子間有作用，互相影響(D) 吸附熱與吸附的位置和覆蓋度有關19. 下列系統中，屬于熱力學穩定系統的是( D )(A) 過飽和溶液 (B) 乳狀液 (C) 溶膠 (D) 高分子溶液20. 關于乳狀液，以下

7、說法中不正確的是( B )(A) 乳狀液是粗分散體系 (B) 乳狀液是熱力學及動力學穩定體系(C) 加入表面活性劑后比較穩定 (D) 高度分散的油水系統是乳狀液21. 溶膠有三個最基本的特性，下列哪點不在其中？( B )(A) 高度分散性(B) 熱力學穩定性(C) 多相性 (D) 熱力學不穩定性22. 膠體分散系、真溶液和粗分散系中，分散相粒子大小的順序是( D )(A) 膠體分散系>真溶液>粗分散系 (B) 粗分散系>真溶液>膠體分散系(C) 膠體分散系>粗分散系>真溶液 (D) 粗分散系>膠體分散系>真溶液23. 液體A在不互溶液體B上鋪展的

8、條件是（ B ）。 AAB>A+B (B) B>A+AB (C) A<AB+B (D) AB<A+B24. 表面活性劑在結構上的特征是( D )(A) 一定具有磺酸基或高級脂肪烴基 (B) 一定具有親水基(C) 一定具有親油基 (D) 一定具有親水基和憎水基25. 下列各性質中不屬于溶膠動力學性質的是( C )A布郎運動 (B) 擴散 (C) 電泳 (D) 沉降平衡 二.填空與判斷（15分）1. 憎液固體，其表面不能為液體所潤濕，其相應的接觸角 > 90º。2. 促使溶膠穩定的三個重要原因是分散質粒子 帶電 、 溶劑化作用 與 布朗運動_。3. 列舉四種

9、常見的亞穩狀態 過冷液體 ，過熱液體，過飽和蒸汽 與_過飽和溶液。4. 亞穩態能較長時間存在的原因皆在于 新相難以形成 ，防止其發生的方法是 加入新相種子 。 5. 在一定溫度下，液滴越小，其飽和蒸汽壓就越 大 ， 而液體中氣泡越小，泡內的液體飽和蒸汽壓則越 小 。6. z電位是膠體粒子所帶電量的真實值（錯）對/錯。7. 固體自身表面張力越低，則越難被液體所潤濕（對）對/錯。8. 只有兩性物質組成的溶膠才有等電點（錯）對/錯。三、簡答題（30分）1. 物理吸附與化學吸附的最本質區別是什么？（5分）答：物理吸附與化學吸附的最本質區別是吸附質與吸附劑之間的吸附作用力不同。物理吸附是吸附劑表面的分子

10、與吸附質分子間作用力為范德華力（3分），化學吸附則是吸附劑表面的分子與吸附質間的作用力為化學鍵力（2分）。2. 簡述表面活性劑在水中可形成幾種膠束，膠束的形態與表面活性劑的濃度之間有何關系。（5分）答：表面活性劑在水中可以形成三種類型的膠束：球形(1分)、棒狀(1分)和層狀膠束(1分)。在一般情況下，隨著水中表面活性劑濃度的增高，球形膠束會首先形成，然后依次是棒狀膠束和層狀膠束(2分)。3. 活性碳從水溶液中吸附脂肪酸，吸附質分別為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸試判斷吸附量順序和原因。（5分）答：吸附量的順序：甲酸乙酸丙酸丁酸(3分)原因：非極性的吸附劑在極性溶劑中總是容易吸附非極性組分(2分)。4.

11、 根據DLVO理論，試解釋外加電解質對帶電溶膠穩定性的影響。（5分）答：根據DLVO理論，在膠團之間, 既存在著斥力勢能, 又存在著吸力勢能，膠體系統的相對穩定或聚沉取決于斥力勢能和吸力勢能的相對大小(1分)。加入電解質后，對溶膠體系內膠體粒的引力勢能影響不大(2分), 但會明顯降低粒子間的斥力勢能(2分)，從而降低帶電溶膠的穩定性。5. 什么是電泳現象，產生電泳的原因是什么。（5分）答：電泳在外加電場下，膠體溶液中的膠體粒子在分散介質中定向移動的現象。（3分）原因：由于膠體粒子在溶液中的帶有電荷(2分)，6. 試解釋毛細凝結現象發生的原因。（5分）答：根據Kelvin公式(2分)，凹面上的蒸

12、汽壓比平面上小(1分)，所以在小于飽和蒸汽壓時，氣體凹面上已達飽和而發生凝聚，這就是毛細凝聚現象(2分)，即蒸汽變成液體在毛細管中凝聚，吸附量迅速增加。四計算題（30分）1. 有一面積為100×103 m2的水庫，今欲以十六酸的單分子膜鋪展在水面上，來阻止水蒸發，問需要多少公斤十六酸(假設單分子凝聚膜的分子面積為)。 (7分)解：所需分子數 (2分) (2分) (3分)（每列對一個公式，給1分）2. 計算半徑為50Å；5×104 Å；5×106 Å小水滴在1atm外壓下的內壓，已知水的表面張力為72.8×10-3N/m。（7

13、分）解：，因此， (1分) （每個2分，若最后答案出錯，則扣1分）3. 0時用木炭吸附氣體CO，當CO的平衡壓力分別為24.0×103Pa和41.2×103Pa時，對應的吸附量分別為5.567和8.668 m3/Kg，若該吸附符合Langmuir吸附等溫式，試計算固體表面的覆蓋率達90時，CO的平衡壓力為多少。（8分）解：由Langmuir公式（或者亦可）將已知帶入上式，得(2分)則b=6.95×10-6（Vm可不計算出，不影響答案）(2分) 當覆蓋率為90時，時，得V=0.9Vm(1分)則， (1分)P1293.88KPa (2分)（每列對一個公式，給1分）4. 19時，丁酸水溶液的表面張力可表示為，式中為純水的表面張力，a和b為常數。(1)試求該溶液中丁酸的表面過剩與濃度c的關系；(2)已知a=13.1 N/m，b=19.62 L/mol，計算c=0.200