2017年中国矿业大学(徐州)化工学院716物理化学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 将的油滴在水中乳化成半径为的小油滴,构成乳状液,系统增加界面积处于不稳定状态。若此时再加入一定体积的
液所起的作用。(已知油滴与水的界面张力为
力降低到)。
皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态,试分析该皂加入皂液后可使油滴与水的界面张
【答案】在油滴与水形成乳状液中加入皂液后,由于皂液为表面活性剂,它将乳化后的油滴包围起来。肥皂分子 憎水基团与油滴表面分子接触,亲水基团朝向水分子,如上图所示。肥皂分子这种对油滴的“包围”作用阻止了高度分散的小油滴重新集结成大油滴,因而起到了稳定的作用。乳状液只有在稳定剂存在的条件下才能稳定存在。 肥皂即为乳状液的稳定剂。肥皂液的加入使油滴与水的界面张力减小,降低了因乳化界面积的增加而产生的界面 自由能的增加。 界面自由能的改变
2. 什么叫表面活性剂?表而活性剂分为几类?各举一例,写出其分子式,说明其特性和用途。
【答案】(1)加入少量即能显著降低体系表面张力的物质称为表面活性剂。
(2)表面活性剂分为阳离子、阴离子、非离子和两性四大类;阳离子型:
季铵盐类
阴离子型:非离子型:聚乙二醇类两性型:氨基酸类表面活性剂用作去污剂、乳化剂、润湿剂、消泡剂等。
3. 超电势的存在是否都有害?为什么?
【答案】超电势的存在不都是有害的。
解过程多消耗电能。
属上的超电势的差异,
控制
有害的一而是由于电极的极化产生了超电势,使电有利的一面是可利用超电势的存在实现电解分离,例如可利用在不同金与金属离子的析出顺序。
4. 两条可逆绝热线是绝不可能相交的,如果相交了,见下图,将发生什么后果?
【答案】若两条可逆绝热线相交,它们将与可逆恒温线形成循环。设经历图示的可逆循环复原,其中A 为恒温可逆膨胀,且可逆循环的热温商之和为:
又因循环后故表明系统从一个热源吸热,并完全转化为功,而没有发生其它变化,这是违反热力学第二定律的。因而两条可逆绝热线不可能相交。
5. 用最大气泡法测定溶液表面张力的装置如下图所示,请简答如下问题:
图
1-恒温槽;2-试样管;3-毛细管;4-压差计;5-抽气管;6-乙醇溶液
(1)简述测定溶液表面张力及等温吸附的原理;
(2)实验中应取什么数据;
(3)如何处理实验数据;
(4)实验中应注意什么问题。
【答案】(1)根据附加压力公式表面张力时,
因曲率半径r 相同。压力正比于高度差故有
选用一个已知表面张力的溶液(通常是纯水)作为参比,即可测定待测溶液的表面张力。 在恒温下改变待测溶液的浓度测定相应的表面张力,可计算表面过剩物质的量
即当用同一个毛细管测定两种溶液的
再利用关系式作图,可求出饱和吸附的
从而计算比表面
(2)试样管依次装入纯水和由稀到浓的待测溶液,调节排水速度使毛细管口形成最大气泡,读出压差计的最大高度
在图上作某浓度下的切线斜率算出
作(3)查表得&计算待测溶液的,作图
图:得斜率求出
(4)注意如下问题:
(i )毛细管垂直恰好插入溶液表面,每次换溶液,插入深浅相近;
(ii )浓度变化由稀到浓;
(iii )气泡形成速率
(iv )读准
(v )
线方程进
行一次微分求得。
6. 何为稳态近似?它适用于什么样的反应条件?
【答案】对反应过程中不存在明显的速率控制步骤且基本上处于稳态的反应,
利用公式
(即近似认为中间产物的浓度不随时间变化)处理复杂反应速率进而推导其反应动
力学方程的方法称为稳态近似法,一般活泼的中间产物可以采用稳态近似。
以镜面法求出,也可以用程序拟合出曲线方程,然后对曲
二、计算题
7. 将半径分别为己知液体的密度为和的两支毛细管同时插入某液体中,测得两管中的液面差并假设接触角为求液体的表面张力。
【答案】液体在两毛细管中上升的高度分别为
两式相减得
则有