物理化学界面现象

一、选择题

1. 同一系统，比表面自由能和表面张力都用 γ 表示，它们 A 物理意义相同，数值相同； B 量纲和单位完全相同； C 物理意义相同；

D 前者是标量，后者是矢量相同，单位不同。

物理化学界面现象

(

)

2.在液面上，某一小面积 S 周围表面对 S 有表面张力，下列叙述不正确的是 ( A 表面张力与液面垂直；

B 表面张力与 S 的周边垂直垂直； C 表面张力沿周边与表面相切；

D 表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心），在凹液面指向液体外部。

)

3. 下列叙述正确的是 ( ) A 比表面自由能的意义是，在定温定压下，可逆地增加单位体积引起系统吉布斯自由能的 增量；

B 表面张力的意义是，在相表面的功面上，平行作用于表面上任意单位长度功线的表面紧 缩力；

2-1

C比表面自由能单位为J.m,表面张力单位为N.m时，两者数值相同； D 比表面自由能与表面张力量纲一致，但单位不同。

4.一个玻璃毛细管分别插入 25oC 和 75oC 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升 的高度 ( )

A 相同； B 无法确定； C 25oC 水中高于 75oC 水中； D 75oC 水中高于 25oC 水中。

5.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触的界面张力 A 饱和水蒸汽; B 饱和了水蒸气的空气; C 空气; D 含有水蒸气的空气。

(

)

6.已知 20oC时水～空气的界面张力为 7.27×10-2N·m-1，当在 20oC下可逆地增加水的表面积4cm2,则系统的ΔG为 ( ) A2.91×10-5J B2.91×10-1J

C－2.91×10-5J

D－2.91×10-1J

(

)

7.对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是 A 凸液面内部分子所受压力大于外部压力； B 凹液面内部分子所受压力小于外部压力； C 水平液面内部分子所受压力大于外部压力； D 水平液面内部分子所受压力等于外部压力。

8.弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于 A 产生的原因与方向相同，而大小不同； B 作用点相同，而方向和大小不同； C 产生的原因相同，而方向不同； D 作用点相同，而产生的原因不同。

9.在一个密闭容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后会发生 A 大水珠变大，小水珠变小； B 大水珠变大，小水珠变大； C 大水珠变小，小水珠变大； D 大水珠、小水珠均变小。

(

) (

)

10.下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附： (

A 硫酸 B 乙酸 C 硬脂酸 D 苯甲酸

11.随着溶质浓度增大，水溶液表面张力降低是因为: ( A 溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力； B 溶质分子与水分子的亲和力大于水分子间的亲和力； C 溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力； D 溶质分子间的亲和力大于水分子间的亲和力；

12.胶束的出现标志着表面活性剂的:

A 降低表面张力的作用下降； B 溶解已达到饱和； C 分子间作用超过它与溶剂的作用； D 分子远未排满溶液表面。

(

)

)

)

13.在空间轨道站中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净，外壁油污的毛细管接触 水滴时: ( ) A 水不进入毛细管；

B 水进入毛细管并达到一定高度； C 水进入直到毛细管另一端；

D 水部分进入并从另一端出来，形成两端有水球。

14.矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的： (

A 乳化作用 B 增溶作用 C 去污作用 D 湿润作用

15.有机液体与水形成 W/O 型还是 O/W 型乳状液与乳化剂的 HLB 值有关，一般是：(

A HLB 值大，易形成 W/O 型； B HLB 值小，易形成 O/W 型； C HLB 值大，易形成 O/W 型； D HLB 值小，不易形成 W/O 型。

16.下列叙述不正确的是： ( ) A农药中加入润湿剂可使γ(l-g)与γ(l-s)减小，药液在植物表面易于铺展； B防水布上涂表面活防水布上涂表面活性剂使γ(s-g)减小；

C 泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面，非极性基向外易被吸附在泡沫上； D 起泡剂的主要作用是增大溶液表面张力。

17.对于增容作用，下列叙述不正确的是：

A 增溶作用使被溶物质化学势降低；

B 增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统； C 增溶作用于真正的溶解作用一样，均是溶剂依数性有很大变化； D 增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中。

18．纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力：

A 饱和水蒸气； B 饱和了水蒸气的空气； C 空气； D 含有水蒸气的空气。

19．水的相图中 s、l、g 分别表示固、液、气三态， a、b、c、d 是四种不同的状态，则在这四种状态中 没有界面张力、只有一种界面张力、有两种以上界 面张力的状态依次是： ( ) A d、a、b； B d、a、c； C a、c、b； D b、d、c。

20．某温度压力下，有大小相同的水滴、水泡和气泡，其气相部分组成相同，见图。它们三 者表面自由能大小为： ( ) AGa=GcGc； CGa

(

) (

) )

)

21．弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于：

A 产生的原因与方向相同，而大小不同； B 作用点相同，而方向和大小不同； C 产生的原因相同，而方向不同； D 作用点相同，而产生的原因不同。

22．开尔文方程RTln(p/p0)=2γM/(ρr)不能运用的系统是：

A空气中分散有r=10-5cm的水珠体系；

B水中分散有r=10-6cm的油滴体系；

-5

C水中分散有r=10cm的微晶体系； D水中分散有r=10-8cm的气泡体系。

(

)

( )

23．下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附：(

A NaCl； B 己酸 ； C 硬脂酸； D 苯甲酸。

)

24．一根毛细管插入水中，液面上升的高度为 h，当在水中加入少量的 NaCl，( ) 这时毛细管中液面的高度为：

A 等于 h； B 大于 h； C 小于 h； D 无法确定。

25．用同一支滴管分别滴取纯水与下列水的稀溶液，都是取得 1cm3，哪一种液体所需液 滴数最少？ ( A 纯水 ； B NaOH 水溶液； C 正丁醇水溶液； D 苯磺酸钠水溶液。

26．涉及溶液表面超额的说法中正确的是：

A 溶液表面发生吸附后表面自由能增加； B 溶质的表面张力一定小于溶剂的表面张力；

C 定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，表面超额不变； D 饱和溶液的表面不会发生吸附现象。

27．如图所示，一支玻璃毛细管插入水中，有一段水柱， 水柱内b处的压力pb为： ( )

A

pb=p0；

B pb=p0+ρgh；

C pb=p0-ρgh；

D pb=ρgh。

28．水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正

确的是： ( ) A 管内水面为凹球面； B 管内汞面为凸球面；

C 管内水面高于水平面； D 管内汞面与汞平面一致。

29．有机液体与水形成 W/O 型还是 O/W 型乳状液与乳化剂的 HLB 值有关，一般是：(

A HLB 值大，易形成 W/O 型； B HLB 值小，易形成 O/W 型； C HLB 值大，易形成 O/W 型； D HLB 值小，不易形成 W/O 型。

30．对于增溶作用，下列叙述不正确的是： A 增溶作用使被溶物质化学势降低；

(

) )

(

) )

B 增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统； C 增溶作用与真正的溶解作用一样，均使溶剂依数性有很大变化； D 增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中。

31.有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为 h，其中一根在 1/3h 处使其弯 曲向下，试问水在此毛细管端的行为是 ( ) A 水从毛细管端滴下； B 毛细管端水面呈凸形弯月面； C 毛细管端水面呈凹形弯月面； D 毛细管端水面呈水平面。

32.讨论固体对气体的等温吸附的兰格缪尔(Langmuir)理论其最重要的基本假设为( ) A.气体是处在低压下 ； B.固体表面的不均匀性； C.吸附是单分子层的； D.吸附是多分子层的。

33.同时具有亲水和亲油基团的分子作为表面活性剂是因为 ( ) A.在界面上产生负吸附； B.能形成胶囊； C.在界面上定向排列降低了表面能； D.使溶液的表面张力增大。

34.气体在固体表面上发生等温吸附过程,熵如何变化? A ΔS＞0； B ΔS＜0； C ΔS＝0 ； D ΔS≥0。

35.水平仪中有一个椭球形的液泡，长短半轴分别为 0.8 和 0.3cm，已知水的表面张力为

-1

0.07197N·m，液泡的附加压力为： ( ) A18Pa B33Pa C48Pa D66Pa

36.单组分气-液平衡体系，在孤立条件下，界面A发生了dA>0 的微小变化,体系相应的熵变 dS变化为： ( )

A dS>0 B dS=0 C dS<0 D不能确定

37.气相中的大小相邻液泡相碰,两泡将发生的变化是： ( A 大泡变大,小泡变小； B 大泡变小,小泡变大； C 大泡、小泡均不变 ； D 两泡将分离开。

38.一玻璃罩内封住半径大小不同的水滴，罩内充满水蒸气，过一会儿会观察到：( A 大水滴变小，小水滴变大； B 大水滴变大，小水滴变小而消失； C 无变化 ； D 大小水滴皆蒸发消失。

)

(

)

)

39.一个U型管的两臂直径不同，一端为 1×10-3m，另一端为 3×10-3m，水的表面张力为 0.072N·m-1。如用这个U型管装上水来测量压力，将引入的误差为： ( )

A72Pa

B192Pa

C96Pa

D288Pa

40.纯水的表面张力为γ1，某溶质的表面张力为γ2，且γ2>γ1，制成水溶液后，溶质的

表 面浓度为cs，本体浓度为c，则： ( ) A cs>c B cs

41.在临界温度时，纯液体的表面张力

A 大于零； B 小于零； C 等于零；

42 天空中的水滴大小不等,在运动中,这些水滴的变化趋势如何?

A 大水滴分散成小水滴,半径趋于相等； B 大水滴变大,小水滴缩小； C 大小水滴的变化没有规律； D 不会产生变化。

(

)

D 无法确定。

(

)

43.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 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。

44.两液体A和B表面张力γA=γB，密度rA=2rB，一毛细管插入A中液面上升 2.0cm，插入B 中液面上升多少？（假定两液体皆完全润湿管壁） ( ) A 1.0cm； B 2.0cm； C 4.0cm ； D 5.0cm。

45.在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：

( )

A 向左移动； B 向右移动； C 不移动 ； D 左右来回移动。

)

-1-1

46.已知 293K时，水-辛醇的界面张力为 0.009N·m，水-汞的界面张力为 0.375N·m，汞-辛 醇的界面张力为 0.348N·m-1，故可以断定： ( ) A 辛醇不能在水－汞界面上铺展开； C 辛醇可以溶在汞里面 ；

B 辛醇可以在水－汞界面上铺展开； D 辛醇浮在水面上。

47.以下诸因素中,哪一个不是乳状液呈油/水型或水/油型的主要因素? ( A 乳化剂的性质； B 两种液体的互溶程度； D 两种液体的相对体积； D 温度。

48.乳状液是由哪个分散系统组成?

A 两种互不相溶的液体； B 固体加液体；

二、填空题

1. 溶液中溶质活度增加表面张力下降则г г 0。

2. 小晶粒的熔点

3. 固体能为液体完全润湿时

4. 形成胶束的最低浓度称为

5. 当水中加入表面活性剂后，将发生

6. 多孔硅胶有强的吸水性能，硅胶吸水后表面吉布斯自由能将 化学吸附与物理吸附的本质差别在于 。

三、计算题

，表面活性物质的 HLB 值表示表面活性物质的 dr dc

0,

吸附。

。

，固体不为液体所润湿时

。

大块固体熔点，小晶粒的溶解度 大块固体溶解度。

0，溶液中溶质活度增加表面张力增加则 ( )

C 两种互溶的液体； D 多种互溶的液体。

)

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