当前位置：问答库＞考研试题

一、简答题

1． 笼效应和分子遭遇的含义是什么？据此设想的溶液反应的模型怎样？

【答案】笼蔽效应：溶液中反应物分子在溶剂分子的包围中运动，并和其他溶剂分子发生反应，这种笼中运动所产生的效应称为笼蔽效应。溶液中的每个反应物分子，都处于溶剂分子的包围之中，即溶液中的反应物分子大部分时间是在由溶剂分子构筑起的笼中与周围溶剂分子发生碰撞，如同在笼中作振动，其振动频率约为分子与其周围溶剂分子要经历新笼中。

当处在两个不同的笼中的两个反应物分子A 与分子B 冲出旧笼而扩散至同一个新笼中时遭遇在一起称为分子遭遇。

溶液中的反应可以看做由两个步骤组成。首先，反应物分子通过扩散在同一个笼中遭遇；第二步，遭遇分子对形成产物有两种极端情况：（i ）对于活化能小的反应，如原子、自由基的重合等，反应物分子一旦遭遇就能反应，整个反应由扩散步骤控制；（ii ）对于活化能相当大的反应，反应步骤的速率比扩散步骤的慢得多，整个反应由反应步骤控制，叫活化控制。

2． 在两个充满溶液的容器中间是一个由固体制成的多孔塞，塞中细孔充满

溶液。在两容器中插入电极，通以直流电，则容器中液体如何移动？为什么？

固体易吸附

溶液中有过剩的

带

【答案】通电后液体向正极移动，即电渗现象。负电，通电后即向正极移动。 3． 等碱金属的皂类作为乳化剂时，易于形成为乳化剂时，则易于形成

而在笼中的平均停留时间约为

即每个反应物

次碰撞才能挤出旧笼，但立即又陷入一个相邻的

型的乳状液；等高价金属的皂类作

型的乳状液，试说明原因。

【答案】乳化剂分子具有一端亲水而另一端亲油的特性，其两端的横截面通常大小不等。当它吸附在乳状液的界面层时，常呈现“大头”朝外，“小头”向里的几何构型，就如同一个个的楔子密集地钉在圆球上。采取这样的几何构型，可使分散相液滴的表面积最小，界面吉布斯函数最低，

而且可以使界面膜更牢固。当

等碱金属的皂类作为乳化剂时，含金属离子的一端是亲水的

型乳状液；而当

等高价金

“大头”，非极性的一端是亲油的“小头”，故易形成油在 里的有利于形成水在里的型乳状液。

4． 请回答下列问题：

（1）常见的亚稳态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？

（2）在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？

第 2 页，共 24 页

属的皂类作为乳化剤时，非极性的一端是亲油的“大头”，含金属离子的一端是亲水的“小头”，故

（3）下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由。 （4）物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？

（5）在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？

【答案】（1）常见的亚稳态有过饱和蒸气、过热和过冷液体及过饱和溶液。产生亚稳态的原因是新相种子难以生 成。如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中，由于要从无到有生成新相，因而最初生成的新相的种子是极其微小的，其比表面积和表面吉布斯函数都很大，因此新相难以生成，进而会产生过饱和蒸气、过热和 过冷液体以及过饱和溶液等亚稳状态。为了防止亚稳状态的产生可预先在系统中加入将要产生的新相的种子。

（2）若钟罩内还有该液体的蒸气存在，则长时间恒温放置会出现大液滴越来越大，小液滴越来越小的现象，最终小液滴消失，大液滴不再变化。其原因在于，一定温度下，液滴的半径不同，其饱和蒸气压不同，液滴越小， 其饱和蒸气压越大，当钟罩内气体的饱和蒸气压达到大液滴的饱和蒸气压时，对于小液滴尚未达到饱和，小液滴会继续蒸发，则蒸气会在大液滴上凝结，因而出现了上述现象。

（3）气泡的形状近似于半球状，如不考虑重力影响，则应为半球状。雨滴落在水面上形成气泡的过程基本上是恒温恒压生成内外表面的过程，当气泡达到稳定状态时，要求其表面吉布斯函数处于最低，而相同体积的气泡则以球状表面积最小，这就是气泡为半球状的原因。

（4）物理吸附与化学吸附最本质的区别在于吸附剂与吸附质间的相互作用力不同，前者是范德华力，而后者则为化学键力。

（5） 在一定温度、压力下，物理吸附过程是一个自发过程，由热力学原理可知，此过程系统的

同时，气体分子吸附在固体表面，由三维运动变为二维运动，系统的混乱度减小，因

根据

可得，物理吸附过程的

在一定的压力下，吸

此过程系统@

附焓就是吸附热，故物理吸附过程都是放热过程。

5． 电解质溶液的物质的量浓度越大时，离子数应该越多，电导率应该增大，为什么在浓度増大到一定量值后，电导率反而减小，应该怎样理解？

【答案】电解质溶液电导率的大小不仅与溶液中离子数目有关，还与离子自由运动能力有关，而这两个因素是相互制约的。所以在一定的浓度范围内，电解质溶液浓度越大，体积离子数越多，电导率也就越大；但是当浓度继续增大超过这一浓度范围时，然而随着体积离子数增多，其静电相互作用表现的也越来越强，因而离子自由运动能力越差，所以电导率反而下降。

6． 在碱性溶液中用还原以制备金溶胶，反应可表示为

此处是稳定剂，试写出胶团结构式。

【答案】胶核

第 3 页，共 24 页

优先吸附与其有共同组成的因此金溶胶的胶团结构式为

二、计算题

7． 把导率为

，试计算【答案】

溶液的电导率为：

摩尔电导率为：

8． 有电池验数据如下：

改变

的浓度，测得的电动势也不同，三组实

水溶液置于电导池中，在若在上述电导池中改装入

的水溶液在

测得其电阻为

的

时的摩尔电导率

，在

已知该水溶液的电时测得电阻为

（1）用公式计算各个平均离子活度因子设已知

代入

（2）用测定的电动势计算各个平均离子活度因子

（3）讨论两者数值差距的原因。 【答案】（1）极限公式

是

价电解质，所以离子强度等于质量摩尔浓度，即

解得同理可求得

（2）电极和电池反应分别为 负极，氧化

正极，还原

净反应

第 4 页，共 24 页