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2017年厦门大学生物材料系826物理化学考研题库

  摘要

一、问答题

1. —般而言,对于稀溶液其凝固点和熔点并不相同,请解释出现这一现象的原因。

【答案】稀溶液的凝固点和熔点并不相同,前者高于后者。主要是由于溶液的凝固点不仅与溶液的组成有关,还 与析出固相的组成有关。在B 与A 不形成固态溶液的条件下,当溶剤A 中溶有少量溶质B 形成稀溶液,则从溶 液中析出固态纯溶剂A 的温度,即溶液的凝固点就会低于固态溶剂在同样外压下的凝固点,也因此与其熔点不相同。并且遵循凝固点降低公式

2. 简要说明,测定乙醇的饱和蒸气压的动态法、静态法和饱和蒸气流法的原理。 的沸点,该外压 即是对应不同沸点的液体饱和蒸气压。

静态法:把待测液体放置在一个封闭系统中,在某一温度下。直接测量饱和蒸气压。此法通常用于蒸气压比 较大的液体。

饱和气流法:在一定温度和压力下,让干燥的惰性气流缓慢地通过被测液体,使气流被该液体的蒸气所饱和, 然后测定所通过的气体中被测液体的蒸气的含量。再根据分压定律,算出被测液体的饱和蒸气压,此法一般用于 蒸气压比较小的液体,也适用于测定具有升华性能的固体的饱和蒸气压。 3. 恒温槽是实验中常用设备,如何衡量一个恒温设备的恒温效果(要求写出式子并加以说明)?若要求 你安装一台恒温效果好的恒温槽,那么,在安装时你要从哪些方面考虑,才能完成要求?

【答案】衡量恒温槽的恒温效果,通常用恒温槽的灵敏度来量度,即灵敏度为

tF

要安装一台恒温效果好的恒温槽,主要考虑:选择合适的恒温介质、根据恒温槽大小容量及所需恒温的温度选择功率大小与之匹配的加热器、搅拌器的效率要高,温度控制调节器要灵敏、各部件的安置位置要合理。

4. 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:

氨基酸类

非离子型:聚乙二醇类

两性型:

表面活性剂用作去污剂、乳化剂、润湿剂、消泡剂等。

【答案】动态法:在某一外界条件下. 测定液体的沸点。即用真空系统改变外压。测不同外压下

5. 若S 选T 、V 为变数:S=S(T , V ), 由绝热可逆过程ΔS=0的结论,导出理想气体绝热可逆过程方程式

=常数。(设为常数)。

对理想气体,由麦克斯韦关系式可知,理想气体,

6. 以等体积的

(2)加入电解质么?

【答案】(1)

过量,为稳定剂,所以胶团结构式为

可知,

溶液和和

溶液制备

溶胶。

【答案】对方程S=S(T ,V )求导可得其微分形式为:

(1)写出胶团结构式,指出电场中胶体粒子的移动方向;

使上述溶胶发生聚沉,则电解质聚沉能力大小顺序是什

胶体带负电荷,所以电泳时向正极移动。

(2)对上述溶胶起聚沉作用的是正离子,根据价数规则知三种电解质的聚沉能力大小顺序为:

7. 请判断实际气体节流膨胀过程中,系统的

【答案】节流膨胀是恒焓过程,即可逆过程

8. 试证明若某气体的

又因由于

9. 为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式

(外)dV?

【答案】热力学中功是以环境为基础,即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时,系统反抗外压对环境做功,环境得到功,相当于将一重物升高。因此

(外)dV 。当外压大于系统

节流膨胀过程Q=0,

不一定为零,

中哪些一定为零? 即

节流过程为不

不一定为零。

则该气体向真空绝热膨胀时,气体温度必然下降。

.

【答案】因向真空绝热膨胀,故

压力时,系统被压缩,环境对系统做功,相当于重物高度下降,环境损失掉做功的能力,本身做功的能力就减小。因此压缩过程中,起作用的压力不是内压而是外压,外压决定了系统做功的大小,故其体积功的表达式仍为

(外)dV 。

10.如何理解溶胶是动力学上稳定而热力学上不稳定的体系,且具有聚沉不稳定的特性?

【答案】溶胶的静电排斥、溶剂化作用、布朗运动使溶胶具有动力稳定性,而胶体体系的高表面积使胶体体系表面能很高,具有热力学不稳定性;胶体体系的高分散使胶体粒子有自动聚结长大的趋势,即具有聚结不稳定性。

二、计算题

11.25°C 时用铜片作阴极,石墨作阳极,电解浓度为

溶液,若电流密度为在石墨电极上的超电

问在阴极上首先析出什么物质?在阳极上又析出什么物质?已知此电流密度下H 2在

铜电极上的超电势为-0.584V , 在石墨电极上的超电势为0.896V , 并假定势可略而不计,活度可用浓度代替。

【答案】可能的阴极反应:

可能的阳极反应:

12.

时,丁酸水溶液的表面张力可以表示为

(1)试求该溶液中丁酸的表面吸附量,和浓度c 的关系。 (2)若已知

(3)当丁酸的浓度足够大,达到

,试计算当时,饱和吸附量

时的

为多少?

为多少?设此时表面上丁酸呈单

纯水的表面张力,a 和

b 皆为常数。

分子层吸附,计算在液面上每个丁酸分子所占的截面积为多少?

【答案】(1)题给溶液表面张力与浓度c 的关系式