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一、简答题

1． 溶胶能够在一定的时间内稳定存在的主要原因是什么？

【答案】胶体粒子带电、溶剂化作用和布朗运动是溶胶稳定存在的三个重要原因。 （1）胶体粒子表面通过以下两种方式而带电： ①固体表面从溶液中有选择性地吸附某种离子而带电；

②固体表面上的某些分子、原子在溶液中发生解离，使固体表面带电。各胶体粒子带同种电荷，彼此之间相互排斥，有利于溶胶稳定存在。

（2）溶剂化作用：对于水为分散介质的胶体系统，胶粒周围存在一个弹性的水化外壳，增加了溶胶聚合的机械阻力，有利于溶胶稳定。

（3）布朗运动：分散相粒子的布朗运动足够强时，能够克服重力场的影响而不下沉，这种性质称为溶胶的动力稳定性。

2． 简述对峙法测定原电池电动势的原理:画出线路图，说明操作步骤。

【答案】（i ）对峙法测定原电池电动势的原理线路图

测量原电池电动势不能使用伏特计，因为用伏特计测量时有电流通过测量回路和电极，除引起电极极化外， 还会引起电势降，影响测量的准确性。测量电池电动势一般使用高阻直流电位差计。原理如下图所示。图中R 为可调电阻，G 为检流计，回路；由

、及

分别为工作电池、标准电池和待测电池。AB 为标准电阻，

构成的标准化

为开关，X 和N 是标准电阻上的两个可调接点。在对峙法电构成的测量回路。

原理图中有三个电回路:由成的电位差计对峙用 工作回路；由

图

（ii ）操作步骤

①电路差计工作电流的标准化计算出饱和标准电池在工作温度下的电动势准电阻AB 上固定好N 的位置；将开关指向标准电池，合上开关在现代数字化电子电位差计中（如模块电路所代替。

②未知电池电动势

的测量将转换开关

指向未知电池

流在电位差计上AX 之间的电 势降

指的数值即等于待测电池的电动势

3． 一维谐振子的能级公式为的概率之比，并对结果加以说明。

【答案】因为

且能级是非简并的，由玻耳兹曼分布方式可知，

说明一般温度下，一维谐振子基本上处于基态，不容易激发。

4． 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。

可制备

溶胶，

且知

瞬时按下开关

与

按其量值在标

调节可调电阻R , 使检流计G

的指针为零，固定可调电阻R 。在此，标准电池的作用只是用来使电位差计的工作电流标准化。

型数字电位差计），标准电池被能够精密稳压的数字化

同时观察检流计

指针的偏转，适当调整标准电阻上X 的位置，使检流计G 的指针为零。此时，流经电位差计的电

正好等于未知电池的电动势

发生对峙。读出X 所

求该振子处于第一激发态与处于基态

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

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

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。

5． —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

6． 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。

二、计算题

7． 在三个烧瓶中分别盛有发生聚沉，最少需要加入：

的

比，并指出胶体粒子的带电符号。

【答案】根据聚沉值计算式

所以，三种电解质的聚沉值之比为

聚沉能力为聚沉值得倒数，故三种电解质的聚沉能力之比为

三种电解质的负离子价态不同，聚沉能力相差很大，故对负离子，因而溶胶带正电。

8． 已知下列电池在25T ：时的电动势

（1）写出电池的电极反应及电池反应。 （2）计算该电池反应在25°C 时的

（3）若上述电池反应的HBr 溶液的质量摩尔浓度准电动势

阴极：电池反应：

的

的溶液

溶胶，分别加入溶液

及溶液使溶胶的

溶液

试计算各电解质的聚沉值、聚沉能力之

溶胶起主要聚沉作用的是

电动势的温度系数

在25°C 下测得电池的标

为多少？

求溶液中HBr 的活度

【答案】（1）阳极：