2017年厦门大学生物材料系826物理化学考研仿真模拟题
● 摘要
一、问答题
1. 在
的稀溶液中通入
气体,生成和为稳定剂,
溶胶。已知选择性吸收
能解离成和则胶团结构式为
溶胶粒子带负电荷,所以对其起聚沉作用的是外加电解质的正离子。根据舒尔策一哈迪
价数规则,反粒子价数越高,聚沉能力越强,所以
和
三种电解质对
溶胶的聚沉
能力的顺序是
2. 有了离子活度和活度因子的定义不就行了吗?为什么还要定义离子平均活度和平均活度因子?
【答案】因为不可能制备出只含正离子或负离子的电解质溶液,即电解质溶液中正、负离子总是共同存在的,且离子间存在着静电引力。因此实验上不可能单独测定正离子或负离子的活度和活度因子,而只能测定它们的平均值,即离子平均活度和平均活度因子(都是几何平均)。
3. 试阐述用电导法测量难溶盐溶度积的测量原理,并写出相关的计算公式。
【答案】分别测出
溶液和纯水的电导率,则
的电导率为:
的摩尔电导率可近似看作其无限稀释的摩尔电导率,由柯尔劳施离子独立运动规律得,
其中,
的无限稀释摩尔电导率查表可得,所以,
从而,溶度积
即可算出。
试写出
胶
团的结构,比较电解质
【答案】由题意可知,
对该溶胶聚沉能力大小。
4. 碰撞理论的要点是什么?简述这一理论的成功与不足。
【答案】分子是无相互作用的硬球;分子起反应必须碰撞;只有活化分子间的碰撞(即有效碰撞)才能生成产物分子。
成功:给阿氏经验公式以理论解释;赋予公式中各项明确的物理意义。 如:为活化能,A 为频率因子,
为活化分子百分数。
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不足:由于将反应物分子简化为过于简单的硬球模型,所以,该模型结果只在用于简单的气
体反应时结果较好。此外,该模型无法从理论上计算速率系数。
5. 双液原电池中为什么常用KC1饱和溶液做盐桥?
【答案】双液电池中常用饱和KC1做盐桥是为了消除液接电势。因为且盐桥中的浓度高(饱,插入溶液时,盐桥中
和)
要来自盐桥,且
和
和
向溶液的扩散占主导地位,盐桥与两极电解质溶液间的扩散主
的扩散速率几近相等,盐桥两端扩散方向相反,因而产生的扩散电势可以
互相抵消,从而基本上消除了两电解液间的扩散电势。
6. 简述Tyndall 现象。
【答案】
现象是胶体对光的散射现象。若令一束会聚的光通过溶胶,则从侧面可以看
小于入射光波长而发生光散射作用而
和
的
到在溶胶中有一个发光的圆锥体,这就是Tyndall 效应。Tyndall 效应是判别溶胶与真溶液的最简便的方法。Tyndall 效应是因为溶胶粒子直径
引起的。Tyndall 效应的另一特点是,不同方向观察到的光柱有不同的颜色。譬如
溶胶,在光透过的方向观察,呈浅红色;而在与光垂直的方向观察时,则呈淡蓝色。
7. 简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?你在哪些物理化学实验中用了恒温技术,试举出三个实验实例。
【答案】恒温槽主要由浴缸、加热器、搅拌器、水银接触温度计(或其他温度元件)、继电器、恒温介质、贝克曼温度计、普通水银温度计等组成。
许多物理化学实验要用恒温技术,如液体黏度的测定、表面张力的测定,过氧化氢分解反应动力学的实验测定等。
8. 在过氧化氢催化分解反应实验中,是通过测定和
对t 作图来求得表观速率系数的。式中
数据的?
【答案】过氧化氢催化分解中的氧气体积。获得
是浓度为
时的
全部分解产生的实验温度、压力下的
完全分解。然后放回恒温水
的实验方法:将反应管置于
热水中。使
再根据
用
是指什么物质的体积?实验中是如何获得此
浴中,恒温5 min后,读取气体体积,即为
9. 离子独立运动定律只适用于弱电解质溶液,而不适用于强电解质游液,对吗?
【答案】不对。离子独立运动定律使用于弱电解质和强电解质稀溶液。
10.将沉能力最强。
【答案】因KI 溶液的体积大于优先吸附离子而带负电。所以
溶液的体积,即
过量。二者混合后,形成的
微粒
溶胶胶团的结构式为
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的溶液与溶液混合生成碘化银溶胶。这几种电解质中何者对该胶体的聚
请写出碘化银溶胶的胶团式,并说明
因为该胶粒带负电,所以电解质正离子对溶胶聚沉起主要作用。四种电解质的阳离子中,对聚沉起主要作用。又由于和溶胶具有同样电荷的离子能削弱反离子的聚沉能力,且价态高越高,削弱作用越强,故
的聚沉能力强于
即四种电解质中.
的聚沉能力最强。
二、计算题
11.在三个烧瓶中分别盛有最少需加入电解质的数量为(1)
(3)
的
沉能力之比,从而可判断胶粒带什么电荷。
【答案】聚沉值的定义是:使一定量的溶胶在一定的时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。而聚沉能力是聚沉值的倒数。
溶液中各个物质聚沉值为:
则聚沉能力之比为
由此可见,对溶胶聚沉起主要作用的是阴离子,而胶粒只带正电荷。 12.已知水的表面张力在20°C 时为将总面积为
的雾滴捕集起来得到
30°C 时为
的水,试求该过程的
在
下,
的
溶胶,分别加入
(2)
和
溶液使其聚沉,的
试计算各电解质的聚沉值和它们的聚
【答案】该题是与界面化学有关的热力学函数变化值的计算,切入点是热力学方程
题给过程是纯物质的恒温、恒压、面积减少的过程,则
积分得:等温、等压、组成不变、热力学可逆过程;纯物质恒压下,热力学方程改写为:因此有
,得
(参照麦克斯韦关系式的推出过程)
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