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2017年深圳大学材料学院914物理化学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、问答题

1. 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)。

2. 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

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。

3. 现欲在实验室测定35°C 下苯的黏度:

(1)需要准备什么仪器与试剂?各自的用途是什么? (2)简述测定过程。 (3)写出算式。

【答案】(1)恒温槽恒温;乌氏黏度计一一测黏度;秒表一一测时间;蒸馏水一一参照液体(黏度、密度与温度 关系己经有精确的测定值)。

(2)首先恒温槽调到35°C , 将加了水的黏度计在恒温槽中恒温15〜20min ,然后测定一定体积水通过黏度 计毛细管所需时间,重复三次(最大偏差不得大于0.2s ), 求得三次测定的平均值;然后倒去水,干燥乌氏 黏度计,倒入少许苯洗净毛细管,再倒入苯样品,如水一样恒温、测定一定体积苯流过毛细管所需时间三次, 求平均值。

(3)苯的黏度的计算公式

4. 理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀,有两种考虑计算△H 的方法,即

(1)(2)

上面两个考虑问题的方法哪个是正确的?

【答案】方法(1)是正确的。理想气体热力学能只是温度的函数,因恒温故

理想气

体恒温下pV=nRT为常数,

故常数项提出来。

5. 在的稀溶液中通入

方法(2)的错误在于定义式H=U+PV中的P 是指体系

中的P 不能当做

压强,此题表述的是外压恒定,但是体系压力是一定变化的,故不能认为

气体,生成溶胶。已知能电离成及

和试写出胶团

的结构,指出胶体粒子电泳的方向,相同体积摩尔浓度的使上述溶胶聚沉,写出电位的计算公式。

【答案】

更易使溶胶聚沉

向正极移动

两种溶液,哪一种更容易

6. 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。

7. 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。

8. 破坏溶胶最有效的方法是什么?说明原因。

【答案】胶体粒子带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶稳定的三个重要原因。

中和胶体粒子所带的电荷,降低溶剂化作用皆可使溶胶聚沉。其中,加入过量的电解质(尤其是含高价反离子的电解质)是最有效的方法。

原因:增加电解质的浓度和价数,可以使扩散层变薄,斥力势能下降。随电解质浓度的增加,使溶胶发生聚沉的势垒的高度相应降低。当引力势能占优势时,胶体粒子一旦相碰即可聚沉。

9. 在两个充有溶液的容器之间是一个多孔塞,塞中细孔道充满溶液,在多来代替溶液代替

孔塞的两侧放两个接有直流电源的电极。问溶液将向什么方向移动?当以

溶液时,溶液在相同的电压之下流动速度变快还是变慢?如果用

溶液,溶液流动的方向怎样?

【答案】(1)因多孔塞吸附(2)当以(3)用

来代替

溶液代替

带负电,所以溶液带正电,向负极方向移动。 的

溶液时,电位下降,溶液移动变慢。

而带正电,溶液带负电,向正极方向移动。

溶液时,多孔塞吸附

10.配分函数的值与能量零点的选择有什么关系?它们对哪些热力学函数计算值有影响?对哪些没有影响?

【答案】配分函数的值与能量零点的选择有关;能量零点的选择对热力学能及包含热力学能的复合函数的计算值有影响,对S 、P 及热容的数值无影响。

二、计算题

11.已知413K 时,纯A 和纯B 的蒸气分压分别为125. 24kPa和66. l0kPa, 由纯A 和纯B 可形成理想液态混合物。

(1)在(2)在

413K 时,A 和B 形成的某混合物沸腾,求该混合物的组成; 时,对1 molA从浓度

稀释到

这一过程的

只考虑ImolA , 则始态混合物中B 对应的量应该为B 为当A 为lmol 时,

则始态的Gibbs 自由能的值为:

终态的Gibbs 自由能的值为:

所以有

为多少?

【答案】(1)由拉乌尔定律,设该理想液态混合物中A 和B 的摩尔分数分别为则有

解得:

(2)始态:态:

所以在稀释过程中需加入B

的量为