物理化学题库(6)

2019-06-11 00:59

6822

某表面活性剂的稀溶液,表面张力随浓度的增加而线性下降,当表面活性剂的浓 度为 10-4 mol·dm-3时,表面张力下降了 3×10-3 N·m-1,计算表面吸附量 ?2 (设温度为 298 K)。 6823

低压下,600 K 时, Ni 表面上氢的吸附量近似与氢压力的平方根成正比。由 Gibbs 吸附等温式导出吸附气体的二维状态方程式,并说明其意义。 6829

291 K时,各种饱和脂肪酸水溶液的表面张力 ???与活度 a 的关系式可以表示为: ? /?0= 1 + blg(a/A + 1),?0是水的表面张力(?0= 0.07286 N·m-1),常数 A 因不同酸而异,b = 0.411 。试求:

(1) 服从上述方程的脂肪酸吸附等温式 (2) 在表面的一个紧密层中 (a >> A),每个酸分子所占据的面积为若干? 6831

在 298 K时,将少量的某表面活性物质溶解在水中,当溶液的表面吸附达平衡后,实验测得该溶液的浓度为 0.2 mol·m-3,表面层中活性剂的吸附量为 3×10-6 mol·m-2。 已知在此稀溶液范围内,溶液的表面张力与溶液的浓度成线性关系 ? = ?0- ba。 ?0为纯水表面张力,在 298 K时 为 72×10-3 N·m-1。在 298 K,p?压力下,若纯水体系的表面积和上面溶液为体系的表面积都为 105 m2。试分别求出这两个体系的表面自由能的值为多少?说明了什么? 6832

什么是界面吸附量? 6833

已知 293 K 时,水-空气的表面张力为 0.0728 N·m-1,汞-水间的表面张力为

0.375 N·m-1,汞-空气的表面张力为 0.483 N·m-1。判断水能否在汞的表面上铺展开来? 6834

试判断苯在清洁的水面上能否铺展? 已知: ?苯-水= 35×10-3 N·m-1; ?苯= 28.9×10-3 N·m-1;

?水= 72.7×10-3 N·m-1; 温度为 293 K 苯与水互溶达饱和后,?水= 62.4×10-3 N·m-1;?苯= 28.8×10-3 N·m-1 6835

在 293 K时, 用不同浓度的 NH4NO3溶液测其表面张力, 所得结果如下。求浓度为 1.0 mol·dm-3 NH4NO3的表面超额 ? ? c /mol·dm-3 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 ? /(10-2N·m-1) 7.325 7.375 7.465 7.552 7.663

26

6836

已知 293 K 时,乙醚在水上其间的界面张力为 1.070×10-2 N·m-1, 它们的表面张力 分别为 ? (乙醚)= 1.710×10-2 N·m-1, ? (H2O)= 7.275×10-2 N·m-1, 用计算方法说明: 一滴乙醚在水面上及一滴水在乙醚面上的铺展情况。 6837

已知 CHBr3与 H2O 之间的界面张力为 4.085×10-2 N·m-1, CHCl3与 H2O 的 界面张力为 3.28×10-2 N·m-1, CHBr3,CHCl3和 H2O 的表面张力分别为 4.153×10-2, 2.713×10-2 和 7.275×10-2 N·m-1, 当 CHBr3和 CHCl3分别滴到 H2O 面上时,用计算方法说明能否铺展? 6838

某表面活性剂的稀溶液, 当浓度增加 1×10-4 mol·dm-3 时, 表面张力减小 3×103 N·m-1。试求 298 K 时, 浓度为 1×10-4 mol·dm-3 的表面活性剂溶液的表面 超额 ? 的值。 6839

18℃ 时, 酪酸水溶液的表面张力 ???与溶液浓度 c 的关系为 ? = ?0- 29.8×10-3 lg( 1 + 19.64 c ) N·m-1

求18 ℃时 , c = 0.01 mol·dm-3 溶液的表面超额。 6840

某表面活性剂浓度为 2×10-4 mol·dm-3 的水溶液, 用一种切片机的仪器, 能撇去 已知面积的一层薄表面, 用此方法测定表面活性剂表面超量为 3×10-6 mol·m-2 。求 溶液的表面张力。已知 T= 298 K 时, 水的表面张力为 0.072 N·m-1 。 6841

当超过临界胶束浓度时, 界面活性剂水溶液的表面张力为一定值, 即 d???/ d lna = 0 。因为吸咐量与d??/ d lna 成比例, 此时若用 Gibbs 吸附等温式求

得溶液表面上的表面活性剂的吸咐量必然为 0, 此结论是否正确? 6842

在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质, 如烷基苯磺酸盐, 其主要目的是: ( (A) 增加农药的杀虫药性

(B) 提高农药对植物表面的润湿能力 (C) 防止农药挥发

(D) 消除药液的泡沫 6843

25℃时,乙醇水溶液的表面张力 ? (N·m-1)与活度的关系如下: ? =0.072-5.0×10-4a+2.0×10-4a2, 求活度为 0.5 的溶液的表面超量?。 6844

27

)

25℃时,将 100 g 甲苯的乙醇溶液(甲苯质量百分数为85%)倒入 100 g 水中,可形成

平均直径为 1×10-6 m 的甲苯液珠乳浊液, 已知甲苯密度? =870 kg·m-3 , 甲苯-乙醇水溶液 的界面张力为 ? =36×10-3 N·m-1。 (1) 求表面Gibbs函数增量?surG (2) 求混合Gibbs函数增量?mixG

(3) 求体系的总的Gibbs函数增量?G 6845

证明半径为 R'的球形小颗粒固体的熔点 T 满足以下关系: ln(T/T0)=-(VSm/?fusHm)·(2??/R')

式中T0为大块固体的熔点, VSm为固体的摩尔体积, ??为固-液界面张力。 6846

表面活性物质稀溶液, 表面张力与浓度的关系为? = ?0-b c, 设表面压 ? =?0-?,

试证该吸附膜满足理想的二维气态方程 ?A=RT, A为表面超额的摩尔面积(m2·mol-1)。 6847

某不溶于水的化合物,在水面上可形成理想二维吸附膜。298 K时,为使表面张力降低 0.01 N·m-1, 求所要求的表面超额为多少? 6848

某有机物水溶液浓度为3.0 mol·m-3,在300 K时

d??3?1??8.314?10 N?m,则表面超额为: $dc/c ( ) (A) 0.01 mol·m-2 (B) 0.02 mol·m-2 (C) 1.0×10-5 mol·m-2 (D) 1×10-7 mol·m-2

6849

将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中,三根毛细管中液面上升高度分别为h1,h2,h3,则: ( )

(A) h1>h2>h3 (B) h1>h3>h2 (C) h3>h1>h2 (D) h2>h1>h3

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18℃时,酪酸水溶液的表面张力?与溶液浓度c的关系为:

??3 4???0?12.9?4?10?l?n119.6$?c??c(1) 导出溶液的表面超额Γ与浓度c的关系;

(2) 求c=0.01 mol·dm-3时溶液的表面超额Γ; (3) 求G?;

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(4) 求酪酸分子的截面积。

6851

25℃时,某表面活性剂水溶液的表面张力为0.065 N·m-1,水的表面张力为0.072 N·m-1,求此溶液的表面吸附量。 6852

乙醇水溶液表面张力γ与溶液的关系为:

? / N·m-1=0.075-5.0×10-4a+2.0×10-4a2 N·m-1 求298.15 K时,当活度a=0.75时的表面吸附量Γ。 6853

某有机物溶于水,溶液的表面张力?与活度的关系为?=?0-ba,?0为水的表面张力,在298.15 K时为 0.071 97 N·m-1,实验测得当溶液浓度为0.3 mol·m-3时,表面超额为1.0×10-5 mol·m-2,求此溶液的表面张力?。 6854

某有机物水溶液表面张力与活度关系为?=?0-ba,?0为298.15 K时水的表面张力,为0.071 97 N·m-1,测得浓度为0.3 mol·m-3的溶液的表面张力为? =0.0472 N·m-1,求溶液的表面超量Γ。 6855

25℃时,某有机酸水溶液当c=1.0×10-4 mol·dm-3时表面张力? =0.0050 N·m-1,当浓度为 0.5×10-4 mol·dm-3时表面张力为多少?已知25℃时水的表面张力为0.071 97 N·m-1。 6856

为了证实Gibbs吸附公式,有人作了如下实验:25℃时配制了浓度为2.67×10-5 mol·(1g水)-1的苯基丙酸溶液,然后用特制的刮片机在0.0310 m2的溶液表面上刮下2.3 g溶液,经分析表面层与本体溶液浓度差为8.6×10-8 mol·(1g水)-1,试计算表面吸附量Γ。又知不同浓度下该溶液的表面张力?为:

c / mol·(1g水)-1 2.33×10-5 2.667×10-5 3.0×10-5

0.056 0.054 0.052 ? / N·m-1

试用Gibbs公式计算吸附量。比较二者的结果。 6857

RSO3H是一强酸,R表示长链的烃基。25℃时,此强酸水溶液的表面张力?与浓度c的关系为 ?=?0-bc2。

(1) 请导出吸附膜的状态方程;

(2) 简要解释为什么?不与c而与c2成线性关系。 6858

棕榈酸(相对分子质量为256)的苯溶液浓度为4.24 g·dm-3,今将该溶液滴于水的表面,苯则蒸发,而酸在表面形成一个连续的单分子层,如果水的表面积为500 cm2,问需若干体积的酸溶液才能覆盖其表面?已知酸分子的截面积为21?2。 6901

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某摩尔质量为 60000 g·mol-1的蛋白质,在水面形成类似理想气体的二维薄膜, 298 K 时,当每 mg 蛋白质所产生的表面压为 0.005 N·m-1时,问产生的表面膜的面 积为多少? 6902

某棕榈酸 (Mr= 256) 的苯溶液,1 dm3溶液含酸 4.24 g。当把该溶液液滴,滴到 水的表面,等苯蒸发以后,棕榈酸在水面形成固相的单分子层。如果我们希望覆盖 500 cm2的水面,仍以单分子层的形式,需用多少体积的溶液?设每个棕榈酸分子所占面积为 21×10-20 m2。 6903

今有 2000 m2的池塘,为了防止水分蒸发,将摩尔质量为 300×10-3 kg·mol-1, 密度是 0.9×103 kg·m-3的脂肪酸放入池中, 使整个水池表面恰好形成一层紧密的单 分子膜。问需此物质多少体积?已知此分子碳氢链的截面积为 0.22 nm2。 6904

在 298 K 时, 羧酸 CH3(CH2)13COOH 在水面上可形成似理想气体的单分子层。 试计算每 100 cm2 所产生的膜压为 10-3 N·m-1时,所需有机酸的质量为多少? 6905

298 K时,用一机械小铲子刮去稀肥皂水溶液很薄的表面吸附层 0.03 m2,这样得 到 0.002 dm3的溶液,测得其肥皂量是 4.013×10-5 mol,而容器中同体积的本体溶液 的肥皂量是 4.000×10-5 mol,假设稀肥皂水溶液的表面张力与溶液的浓度的关系为 ? = ?0- ba,请计算 25℃时,该溶液的表面张力。已知 25℃时,纯水的表面张力 ?0= 0.072 N·m-1。 6906

25℃ 时,血红蛋白铺展在 0.01 mol·cm-3 HCl 水溶液上形成表面膜, 测其表面压 数据如表所示计算该蛋白质的相对分子质量( A 为表面膜面积)。 A/m2·g-1 4.0 5.0 6.0 7.5 10.0 ?/mN·m-1

0.28

0.16

0.105 0.06

0.035

6907

表面压的单位是: ( (A) N·m-2 (B) kg·m-2 (C) N·m-1 (D) J·m-2 6908

把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为 d ),平行地浮在水面上, 用玻璃棒轻轻地在两纸中间滴一滴肥皂液, 两纸间的距离将: ( (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) (A).(B).(C)都有可能 6909

30

) )


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