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2017年郑州大学物理化学复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 写出一维谐振子的能级公式,振动量子数的取值规定以及能量的统计权重(简并度)。

【答案】

2. 下图为最大泡压法测定液体表面张力的实验装置,实验要求毛细管顶端与待测液面相切。实验时,滴液漏斗工作,体系压力下降,压力计两臂液柱的高度差增大,同时毛细管顶端液面逐步向外凸出,如下图。但是高 度差增大到一最大值后会突然下降,然后再上升,下降,重复以上过程=在最大值出现的同时,会在毛细管顶端 产生一个气泡。请根据表面化学的知识:

(1)解释这一实验现象;

(2)说明这一实验装置测量表面张力的原理。

【答案】(1)当滴液漏斗工作时,体系压力下降,体系压力低于大气压。毛细管顶端液面两边压力不平衡,该液面发生弯曲,弯曲液面的附加压与体系压力方向一致,可以使得液面两边受力平衡,根据

公式,此时式子:

成立

当压力差增大时,毛细管顶端液面逐步向外凸出,曲率半径下降。但是当液面向外凸出形成半球时,曲率半径达到最小值,此时滴液漏斗继续工作,弯曲液面将破裂,形成气泡,同时压力差达到最大值》

(2)由以上分析可知,

本装置测量依赖如下公式

最大压力差与表面张力成正

比,比例系数为仪器常数,这样通过对一个已知表面张力的标准样品测量后确定仪器常数,对任一未知样品即可由测量最大压力差确定表面张力

3. 在用对峙法测定原电池电动势时,使用了哪些电池?它们各起什么作用?

【答案】用电动势已知的标准电池

,被测电池

, 与工作电池

并联,工作电池使滑线电

阻有电流通过,即保 证滑线电阻的工作电流,标准电池的作用是:与工作电池在滑线电阻形成的电势降相对峙,使检流计中无电流通过。此时滑线电阻形成的电势降,即为被测电池的电动势。

4. 下列电解质对某溶胶的聚沉值分别为:

问此溶胶的电荷是正还是负?

【答案】由各电解质的聚沉值可知,其聚沉能力大小为:所以起作用的是正离子,故溶胶带负电荷。

5. 在三氧化二砷的饱和水溶液中,缓慢通入

(2)说明电势与表面电势的主要区别及(3)电势?

【答案】(1)采用胶团结构:(2)主要区别

:时,才能呈现出

(3)因的物理意义:

为稳定剂,即

胶粒易于吸附

离子带负电。 胶粒带负电。

电势是切动面与液体本体之间的电势差,只有固一液两相发生相对移动电势的大小反映了胶粒带电的程度,

电势越大,表明胶粒带电越多。

可知,

中正

电势;表面电势(热力学电势)是固体表面与溶液本体之间的电势差。

胶粒带负电,故起聚沉作用的是正离子。比较

可制备

溶胶,

为稳定剂。

(1)写出胶团结构式,说明胶粒的电泳方向。

电势的物理意义。

何者聚沉能力最弱?电解质引起聚沉是影响斯特恩双电层模型的哪个

离子的价数最低,聚沉能力最弱;电解质引起聚沉影响电势的大小。

6. 将水溶液加热水解得到溶胶,试写出此胶团结构。若将此溶胶注入电泳仪的池中,通电后将会观察到什么现象?今有有效?

【答案】①用的是前者,不过可书写如下:

②电泳池接电后,负极区黄棕色逐渐加深,正极区溶液颜色变浅,这是因为胶核荷正电,向负极移动。

种盐,哪一种对聚沉上述溶胶最

溶胶,反应物包含

与胶核中心具有相同成分

溶胶的胶团结构

水解制备

在水溶液中常以水解过程的中间产物形态存. 所以,

③在所给的4种电解质中,一般愈低,故

不如

的聚沉值最低,聚沉效果最好。因为聚沉能力主要决定于

对胶粒带相反电荷的离子的价数,故硫酸盐优于氯化物;而同电性离子的价数愈高,其聚沉能力

二、计算题

7. 己知溶度积。

【答案】依题意可知

由于难溶盐的溶解度很小,溶液极稀,所以可以认为

所以其中,

的溶度积

(1)写出该电池的电极反应和电池反应。 (2)试求该电池的标准电动势【答案】(1)负极:正极:

电池反应:(2)

溶液的离子强度

由德拜-休克尔极限公式

所以

溶液的平均离子活度因子为

故该电池反应的电动势为

(注:活度因子不等于1,德拜-休克尔极限公式中

可表示为

8. 298 K时,下列电池的电动势为

时用纯水配制的

饱和水溶液的电导率为

此时纯水的电导率为

计算

的无限稀释摩尔电导率