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2017年厦门大学生物材料系826物理化学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、问答题

1. 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:

非离子型:聚乙二醇类

两性型:

氨基酸类表面活性剂用作去污剂、乳化剂、润湿剂、消泡剂等。

2. 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

3. 试表述离子氛模型的要点。

【答案】离子氛模型的要点概括如下:

(i )可以任意选定电解质溶液中的正或负离子作为中心离子;

; (ii )中心离子周围按统计规律球形对称地分布着其他正负离子群(离子氛)

(iii )离子氛的电性与中心离子的电性相反,而电量相等;且离开中心离子越远,异性电荷密度越小;

(iv )中心离子及组成离子氛的离子不是静止不变的,而是不断运动和变换的,每个中心离子又是另外一个中心离子周围的离子氛的一员;

(v )溶液中众多正负离子间的静电相互作用可以归结为每个中心离子所带的电荷与包围它的离子氛的净电荷之f 司静电相互作用。

下图为离子氛示意图。

即可算出。

4. 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。

5. 乙酸乙酯皂化反应如下式:

当确定该反应动力学方程时,需要测定不同时刻反应物的浓度。根据该反应的特点,采用何种物理方法测定较好,并简述理由。

【答案】采用电导率法较好。

体系的电导率等于且由于

是非电解质。反应前,体系的电导率等于

溶液的电导率;完全反应后

溶液的电导率;反应过程中体系的电导率等于两种电解质电导率之和,代替,体系中电导率逐渐减小。稀溶液范围内,电导率与浓度成正比关系,

因此可通过测体系电导率的变化,得到反应过程中反应物浓度与时间的关系数据。

6. 假设水作为Carnot 循环中的工作物质,试证明:在绝热可逆膨胀中,水温冷却不到4°C 。假设水的密度为最大值时,体积随温度变化的关系不受压力影响。

【答案】4°C时,水有dV/dT=0(不考虑压力)

水在4°C以上时,

在卡诺循环的绝热

可逆膨胀中,不可能等于零,故水温冷却不到4°C。

7. 在进行重量分析实验时,为了尽可能使沉淀完全,通常加入大量电解质(非沉淀剂),或将溶胶适当加热,为什么?试从胶体分散系统观点加以解释。

【答案】加入大量电解质,反离子的浓度很高,进入层重叠时的斥力,使溶胶易于聚沉。适当的加热使

层的反离子愈多,从而降低了扩散运动加剧,可加快胶粒的热运动,增加胶

粒互相碰撞的频率,从而使聚沉机会增加。二者都有利于沉淀完全。

8. 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

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

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

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。

9. 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因是什么?

【答案】溶胶能稳定存在的原因是: ①胶粒的

运动使溶胶+致因重力而沉降,即所谓的动力稳定性。

②由于胶团双电层结构的存在,胶粒都带有相同的电荷,相互排斥,故不易聚结。 ③在胶团的双电层中的反离子都是水化的,因此在胶粒的外面有一层水化膜,它阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并变大。

10.影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些?

【答案】影响恒温槽灵敏度的主要因素有:感温元件(如水银接触温度计)的灵敏度、电子继电器的灵敏度、搅拌器的效率、加热器的功率大小匹配、槽体保温性能。

二、计算题

11.在一容积为平衡常数

的容器中加入

将此容器置于

求:

的恒温槽中,

当反应在此条件下的解离度及

达到平衡时,系统的总压力为

(相对原子质量可按N 为

为16计算)

相对分子质量

【答案】