合肥工业大学-物理化学习题-第十二章、胶体化学合并

1、00-7-15,1,1 下列物质系统中_不是胶体. A. 空气 B. 烟 C. 雾 D. 豆浆 E.盐水 F. 人造沸石,A E,2 丁达尔效应是由光射到胶体上所产生的_现象引起的. A. 透射 B. 反射 C. 衍射 D. 散射 E. 干射 F. 折射,D,3 丁达尔效应的强度与入射光波长的_次方成反比. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4,D,第十二章、胶体化学,00-7-15,2,4 当分散相粒子具有晶体结构时, 用凝聚法制备胶体须掌握条件 _ A. 结晶的溶解度大, 溶液的过饱和度小 B. 结晶的溶解度小, 溶液的过饱和度大 C. 结晶的溶解度大, 溶液的过饱和度大 D. 结晶的溶

2、解度小, 溶液适度过饱和,D,5 下列各性质中_不属于溶胶粒子的动力学性质. A. 布朗运动 B. 扩散 C. 电泳 D. 沉降平衡,C,6 为直接观察到个别胶体粒子的大小和形状, 须借助_ . A. 普通显微镜 B. 超显微镜 C. 丁达尔效应 D. 电子显微镜,D,00-7-15,3,7 用半透膜分离胶体粒子与无机盐溶液的方法称为_. A. 电泳 B.过滤 C. 渗析 D. 胶溶,C,8 产生盐析的主要原因是 _ . A. 电解质离子的强烈水化作用使大分子去水化 B. 降低了动电位 C. 由于电解质的加入使大分子溶液处于等电点 D. 动电位的降低和去水化作用的综合效应,D,9 下列性质中,

3、 _是憎液溶胶的性质, _是亲液溶胶的性质. A. 多相系统 B. 需要第三种物质作稳定剂 C. 粘度与渗透压大 D. 胶溶与凝胶作用可逆 E. 对电解质十分敏感 F. 符合相律 G. 丁达尔效应强,A B E G,C D F,00-7-15,4,10 下列系统中_的分散相粒子能够透过滤纸而不能透过半透膜. A. 粗分散系统 B. 溶胶分散系统 C. 无机盐溶液系统,B,11 下列性质中_不是憎液溶胶的最基本特性. A. 分散性 B. 聚集不稳定性 C. 多相性 D. 动力学稳定性,D,12 用更换溶剂法制备溶胶时需要条件_. A. 新溶剂与原溶剂不相混溶 B. 新溶剂与原溶剂可以相互混溶 C

4、. 新溶剂对分散相物质溶解度尽量小 D. 新溶剂与分散相物质分子极性相似,B C,00-7-15,5,14 混合等体积的 0.08 moldm3 KI和 0.1 moldm3 AgNO3溶液, 可得到溶胶. 对于此溶胶, 下述电解质中 _的聚沉能力最强. A. CaCl2 B. NaCN C. Na2SO4 D. MgSO4,C,15 为测定高分子溶液中高分子化合物的平均分子量, 下述方法中_不宜采用, A. 渗透压法 B. 光散射法 C. 冰点降低法 D. 粘度法,C,13 AgI的水溶胶以KI为稳定剂时, 其结构可写成(AgI)mnI(nx)K+ xxK+ , 下述表达式中_是胶核, _

5、是胶粒, _是胶团. A. (AgI)m B. (AgI)mnI C. (AgI)mnI(nx)K+ D. (AgI)mnI(nx)K+ xxK+,A,C,D,00-7-15,6,1 按分散质粒子线度的大小定义: 粒子线度在_ 之间的分散系统为胶体; 小于_的分散系统为真溶液; 大于_ 的分散系统称为粗分散系统.,2 胶体系统的主要特征是 _.,3 丁达尔效应的实质是 _, 其产生条件是 _ .,高度分散的多相性和热力学不稳定性,分散粒子对光的散射作用,入射光波长大于分散粒子的尺寸,1100nm,1nm,100nm,00-7-15,7,4 观察胶体粒子布朗运动的超显微镜是不是放大倍数更高的显微

6、镜 ? _ _ .,5 胶体的动电现象是_ _ 动电现象说明 _.,6 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因包括: _. 其中以_最为重要.,外电场作用下固液两相的相对运动, 以及外力作用下固液两相发生相对移动时电势差的产生.,(1)溶胶的动力稳定性; (2)胶粒带电的稳定性; (3)溶剂化的稳定作用,超显微镜是为了通过胶粒的散射光来观察其布朗运动情况而经过改装的具有暗视野的普通显微镜, 其放大倍数并没有改变,分散相与分散介质带有不同性质的电荷,胶粒带电的稳定性,00-7-15,8,7 气溶胶是 _ _. 工业上利用气溶胶的例子有: _ _ _. 破坏气溶胶的例子有: _ _ .,8 晴朗

7、的天空呈蓝色,而晚霞呈红色, 造成这种现象的原因是_.,9 _以有无丁达尔现象来区分憎液溶胶和亲液溶胶, 因为_.,由于大气密度的涨落引起太阳光的散射, 而太阳光中的单色光波长不同, 散射作用也不同(雷利公式), 其中波长较短的蓝色光散射强度最强, 所以晴朗的白昼天空呈现蔚蓝色. 阳光散射后, 透射光以波长较长的红色为主. 而晚霞出现时阳光所经过的大气层最厚, 散射现象最明显, 所以透射光的红色比白昼其它时间更加灿烂,不能,以固体或液体粒子为分散相, 气体为分散介质所形成的胶体系统,将固态或液态燃料制备成气溶胶来提高燃料的发热量, 减少污染; 固体的流态化技术在反应工程的应用等,气体的除尘,

8、除雾,二者都会产生丁达尔现象,00-7-13,9,利用沉降平衡公式,例 某粒子半径为30 10-7 cm 的金溶胶, 25时在重力场中达到沉降平衡后, 在高度相距0.1mm的某指定体积内粒子数分别为277和166个, 已知金与分散介质的密度分别为19.3 103 kgm3及1.00 103 kgm3. 试计算阿伏加德罗常数为若干?,沉降平衡公式:,解得,00-7-13,10,利用沉降平衡公式,例 有一金溶液, 胶粒半径为 3108 m, 25时, 在重力场中达到沉降平衡后, 在某一高度处单位体积中有166个粒子, 试计算比该高度低1104m 处单位体积中的粒子数为多少? 已知金的体积质量(密度

9、)为19300 kgm3,介质的密度为1 000 kgm3 .,所以 C2 = 272 m3,00-7-13,11,电泳问答,例 影响胶粒电泳速率的主要因素有哪些? 电泳现象说明什么问题?,影响胶粒电泳速率的主要因素应从三个方面考虑: (1)推动力; (2)胶粒性质; (3)分散介质性质. 由公式 u = E / 可以看出: 电势梯度 E 越大, 胶粒带电越多( 电位越大), 体积越小, 分散介质的粘度越小, 那么电泳速率 u 越大. 电泳现象说明分散相与分散介质带有不同的电荷. 胶粒若向阳极移动, 则表明胶粒带负电荷, 反之则带正电荷.,00-7-13,12, 电势问答,例 什么是 电势?

10、如何确定电势 的正负号? 电势在数值上一定要小于热力学电势吗? 请说明原因., 电势就是当固液两相发生相对运动时, 滑动面所包围的带电体与溶液本体之间的电势差. 电势的正负取决于胶粒所带电荷的符号. 胶粒带正电时, 0; 胶粒带负电时 0. 电势在数值上不一定小于热力学电势 E. 一般情况下, E, 这是由于在静电力作用下反离子进入固, 液两相滑动面之内, 使胶粒带电荷数量减少所造成的. 但如果静电力不起主导作用, 有可能由于同号离子被强烈地吸附进滑动面, 致使胶粒所带电荷得以增强, 此时 电势就比热力学电势 E 大.,00-7-13,13,计算 电势,例 由电泳实验测得Sb2S3溶胶(设为球

11、形粒子), 在电压210V下(两极相距38.5cm), 通过电流的时间为36min12s, 引起溶液界面向正极移动3.20cm, 该溶胶分散介质的介电常数 r = 81.1, 粘度系数 = 1.03 103 Pas, 试求该溶胶的电势. 已知相对介电常数 r, 介电常数 及真空介电常数 0间有如下关系: r = / 0, 0 =8.854 1012 Fm1, 1F = 1CV1,故 = 1.47 105 1.03 103 / (81.1 8.854 1012 545.5 V) = 38.7mV,00-7-13,14,计算聚沉值,例 在三个烧瓶中分别盛有0.020dm3的Fe(OH)3溶胶, 分

12、别加入NaCl, Na2SO4及Na3PO4溶液使溶胶发生聚沉, 最少需要加入:1.00 moldm3的NaCl0.021 dm3; 5.0 103 moldm3的Na2SO40.125 dm3及3.333 103 moldm3 Na3PO40.0074 dm3. 试计算各电解质的聚沉值, 聚沉能力之比, 并指出胶体粒子的带电符号.,聚沉值 NaCl: 1.00 0.021/(0.020 + 0.021) moldm3 = 512 103 moldm3 Na2SO4: 5.0 103 0.125/(0.021 + 0.125) moldm3 =4.31 103 moldm3 Na3PO4: 3

13、.333 103 0.0074/(0.020 + 0.0074)moldm3 =0.90 103 moldm3,聚沉能力之比,00-7-13,15,胶团结构,例 写出由FeCl3水解制得Fe(OH)3溶胶的胶团结构. 已知稳定剂为FeCl3.,水解反应: FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl,FeCl3为稳定剂时, 固体表面吸附的是Fe3+, Cl为反离子, 胶团结构为:,00-7-13,16,胶团结构,例 在H3AsO3的稀溶液中通入H2S气体, 生成As2S3溶胶. 已知H2S能电离成H+和HS. 试写出As2S3胶团的结构.,稳定剂为H2S, 吸附HS, 故胶团结构为:

14、,00-7-13,17,胶团结构,例 亚铁氰化铜溶胶的稳定剂是亚铁氰化钾, 该胶团的结构式是什么?胶粒所带电荷的符号如何?,00-7-13,18,胶团结构, 胶粒大小,例 在 NaOH溶液中用HCHO还原HAuCl4可制备金溶胶: HAuCl4 + 5NaOH NaAuO2 + 4NaCl + 3H2O 2NaAuO2 + 3HCHO + NaOH 2Au(s) + 3HCOONa + 2H2O (1)NaAuO2是上述方法制得的金溶胶的稳定剂, 试写出该金溶胶胶团结构的表示式; (2)已知该金溶胶中含Au(s)微粒的质量体积浓度 (Au) = 1.00 kgm3, 金原子的半径 r1 = 1

15、.46 1010 m, 纯金的密度 = 19.3 103 kgm3 . 假设每个金的微粒皆为球形, 其半径 r1 = 1.00 108 m. 试求: (a) 每立方厘米溶胶中含有多少金胶粒. (b) 每立方厘米溶胶中, 胶粒的总表面积为多少? (c) 每个胶粒含有多少金原子?,00-7-13,19,(2) (a)每个胶粒的质量,则每1dm3溶胶中含有胶粒数量为,00-7-13,20,(b) A总 = 每个胶粒面积 1dm3 溶胶胶粒个数,(c) 若按质量计算, 则每个胶粒中金原子个数为,00-7-13,21,乳化剂类型,例 K, Na等碱金属的皂类作为乳化剂时, 易于形成O/W型的乳状液; Z

16、n, Mg等高价金属的皂类作为乳化剂时, 则有利于形成W/O型乳状液. 试说明原因.,乳化剂是一种包含亲水基和憎水基的表面活性剂. 当它被吸附在乳状液的界面层时, 常呈现“大头”朝外, “小头”朝里的几何构型. 这样, “小头”是亲水基还是憎水基就决定了乳状液是W/O型还是O/W型. 一价碱金属的皂类可表示为“o ”, “小头”是憎水基, 根据几何构型, 被憎水基楔入的油滴成了分散相粒子, 形成水包油(O/W)型乳状液. 而二价金属离子的皂类可表示为“o ”, “小头”是亲水基, 根据几何构型, 被亲水基楔入的水滴就成了分散相粒子, 易形成油包水型(W/O)乳状液.,00-7-13,22,乳化剂作用机理,例 将 105 m3的油酸在水中乳化成半径为 107 m的小液滴, 构成乳状液, 系统增加界面积 300 m2, 处于不稳定状态. 若此时再加入一定体积的2%的皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态, 试分析该皂液所起的作用. 已知油酸与水的界面张力为 2.29102 Nm1, 加入皂液后可使油酸与水的界面张力降低到 3.0103Nm1.,在油酸与水形成乳状液中加入皂液后, 由于皂液为表面活性剂, 它将乳化后的油酸液滴包围起来, 肥皂分子憎液基团与油酸分子接触, 亲液基团朝向水分子, 如图所示. 肥皂分子这种对油