2017年北京交通大学08105化学基础综合测试之物理化学复试实战预测五套卷
● 摘要
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。
3. 丁铎尔效应的实质及产生条件是什么?
【答案】在暗室中,将一束经过聚集的光线投射到胶体系统上,在与入射光垂直的方向上,可观察到一个发亮的光锥,称为丁泽尔效应。丁泽尔效应的实质是胶体粒子对光的散射。可见光的波长在
的范围内,而一般胶体粒子的尺寸为
当可见光投射到胶体系统时,
如胶体粒子的直径小于可见光波长,则发生光的散射现象,产生丁泽尔效应。
4. 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
5. 分别讨论定压下升高温度及定温下增大压力时,以下过程的体气化为蒸气;(2)凝固点下液体凝为固体[假设和
的变化率。
(1)在沸点下液体气化为蒸气,因而
故定温下增加压力,(2)液体凝固成固体,由于
故恒压下升高温度气化
减小,蒸发更易进行;
降低,凝固更
增大,蒸发不易进行。
定温下加压凝固过程
由变化过程的
值讨论定压下
值如何变化?(1)沸点下液]。
【答案】根据组成恒定、封闭系统的热力学基本方程,可分别依据公式
对T 的变化率以及定温下
对P
易进行。而定压下升温,增大,凝固不易进行。
6. 在普通恒温槽中,通常使用三种温度计,请写出这三种温度计的名称,并说明其各自的作用。
【答案】(i )普通水银玻璃温度计,用于测量恒温槽维持的恒温的温度; ,用以调节并控制恒温槽的温度; (ii )水银接触温度计(或其他感温元件)
(iii )贝克曼温度计。用以测量恒温槽的灵敏度即温度波动范围。
二、计算题
7. 由实验测得
饱和水溶液的电导率
试计算
的溶解
度。己知:所用溶剂水的电导率
【答案】由摩尔电导率与浓度的关系式可知,
8. 现有一电池反应为
①将上述反应设计为原电池,并写出电极反应。 ②求
(在293K 下)。
而且该电池以IV 的
的热量。试计算活度
的值。
③在293K 下,测得所设计电池之温度系数工作电压不可逆放电1F 电量时,放出了
已知在293K 时
,
【答案】①由题给反应:
设计电池
阳极反应:阴极反应:电池反应:②将反应1:反应2:总反应3:因故因此
③该电池以IV 工作电压,放电1F , 对外做功热力学第一定律都成立:
因为这是固液反应,体积变化小,按①中电池反应,
放电1F ,反应进度
同理
因
所以
得
则
电极的电极反应看作由以下两个反应组成:
无论过程可逆与否,
所以