界面现象练习题
一、填空题
2、比表面自由能是：。
3、表面张力是：。
4、表面功是：。
5、温度愈高，表面张力。
6、凸液面上方与液体相平衡的蒸气压p r要比正常的蒸气压Pθ。凹液面上方与液体相平衡的蒸气压p r要比正常的蒸气压Pθ。 7、液滴越小，饱和蒸气压越，
8、表面活性物质及性质是: , , 。
10、表面活性剂分子的结构特点是，依据分子结构上的特点，表面活性剂大致可以分为和两大类。
11、HLB称为表面活性剂的，根据它的数值可以判断其适宜的用途。
二、判断题
1、液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。
2、单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。 3、产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。
4、对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。
5、比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。
6、恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
7、只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。
8、对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。
9、比表面吉布斯函数是指恒温、桓压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。
10、恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
11、过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很大的比表面吉布斯函数。
12、液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。
13、单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。
14、产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。
15、在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。。
16、由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。
17、表面活性物质是指那些加人到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。
三、选择题
1、一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃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、75℃水中高于25℃水中
C、25℃水中高于75℃水中
D、无法确定
2、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
3、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
4、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
5、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
6、已知20℃时水-空气的界面张力为7.27×10-2N·m-1，当在20℃和p 下可逆地增加水的表面积
wb1934cm2，则系统的ΔG为：( )
A、2.91×10-5 J
B、2.91×10-1 J
C、-2.91×10-5 J
D、-2.91×10-1 J
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、氧气在某固体表面上的吸附，温度在400K时进行的速度较慢，350K时更慢，该吸附过程主要是：( )
A、物理吸附
B、化学吸附
C、不能确定
D、A和B
9、同一体系，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，数值相同钱德勒
B、量纲和单位完全相同
C、物理意义相同，单位不同
D、前者是标量，后者是矢量
10、固体表面能被某液体润湿，其相应的接触角θ：( )
A、θ＝180o
集团经济研究B、θ>90 o
C、θ< 90 o
D、θ可为任意角。
11、在装有液体的毛细管右部加热，见图，则：( )
A、液体左移
B、液体右移
C、液体不动
D、无法判断
说明：若为润湿性液体在毛细管中为凹液面，表面张力的方向为液体指向空气。温度增加表面张力下降。加热右端，右面的张力减小（方向向右），合力向左，因此向左运动
12、弯曲表面上附加压力的计算公式：
2
s
p
r
γ
=中，p s的符号：( )
A、液面为凸面时为正，凹面为负
B、液面为凸面时为负，凹面为正
C、总为正
你问我答2
D、总为负
13、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、润湿作用
14、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
15、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
16、对于液泡（如肥皂泡）平衡时，液泡内部气体比液泡外部气体的压力大，其差值ΔP为：（）
A、σ/ｒ
B、2σ/ｒ
C、4σ/ｒ
D、6σ/ｒ
17、对于液泡（如肥皂泡）平衡时，液泡内外和液膜的压力分别是P内、P外、P膜，则：（）
A、P内> P外> P膜；
B、P内> P膜> P外；
C、P外>P内> P膜；
D、P膜> P外>P内。
18、弯曲液面产生附加压力，凹面下的附加压力p s：（）
A、p s>0；
B、p s<0；
C、p s=0；
D、p s≥0。
19、对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是（）
A、表面能；
B、表面张力；
C、比表面自由能；
D、附加压力。
20、在装有液体的毛细管左部加热，见图，则：（）
A、液体左移；
B、液体右移；
C、液体不动；
D、无法判断。
21、如图，两端为大小不同的肥皂水泡，当刚打开中间阀门时，系统左．右泡内的压力P（内．左）；P（内．右）；与外界的压力P（外）之间的关系为：( )
A、P（内．左）＝P（内．右）；P（内）＞P（外）；
B、P（内．左）＞P（内．右）；P（内）＜P（外）；
C、P（内．左）＜P（内．右）；P（内）＞P（外）；
D、P（内．左）＞P（内．右）；P（内）＞P（外）。
22、在玻璃管两端各有一个大小不等的肥皂泡如图，当开启活塞使两泡相通时，将发生：( )
A、两个泡都同时消失
B、大泡变大，小泡变小，至消失
C、两个泡变成一样大小
D、大泡变小，小泡变大
说明：开启活塞后，大泡将变大，小泡将变小。活塞关闭时，由于肥皂泡膜产生附加压力，泡的半径r 越小，附加压力越大，而大、小泡的p外是相同的，故小泡内空气压力大于大泡内空气压力。因此打开活塞后，小泡内空气就流向大泡，大泡将变大，小泡将变小
23、P平、P凹、P凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者的关系是：（）
A、P平>P凹>P凸；
B、P凹>P平>P凸；
C、P凸>P平>P凹；
首要任务
D、P凸>P凹>P平。
24、憎液固体，其表面不能被液体润湿，其相应的接触角θ：（）
A、θ＝0o；
B、θ>90 o；
C、θ< 90 o；
D、θ可为任意角。
25、乳状液是一种细小液滴，分散到：（）
A、另一种液体中所形成的均相分散的热力学稳定体系；
B、另一种细小液滴中所形成的多相分散热力学不稳定体系；
C、另一种互不相溶的液体中所形成的多相分散热力学不稳定体系；
D、另一种细小液滴中所形成的体系。
26、温度压力下，有大小相同的水滴a、水泡b和气泡c，其气相部分组成相同，见图。它们三者表面自由能大小为：（）
A、ΔG a＝ΔG c＜ΔG b ；
B、ΔG a＝ΔG b＞ΔG c ；
C、ΔG a＜ΔG b＜ΔG c ；
D、ΔG a＝ΔG b＝ΔG c 。
27、当一毛细管插入水中时，毛细管中水面上升5cm，在3cm处将毛细管截断，此时毛细管上端的现象是( )蒲安臣
A、水从上端溢出
B、水面呈凸面形
C、水面呈凹形弯月面
D、水面呈水平面
28、多孔硅胶有强烈的吸水性能，硅胶吸附水后其表面激布斯自由能将( )
A、升高
B、降低
C、不变
D、无法确定
四、简答题
1．在没有外力场的影响下自由液滴呈球形的原因是什么？
2．毛细管壁能被液体很好的润湿时液面呈现凹面，液柱升高的原因是什么？
3．当液体不能润湿毛细管壁时，管内液面就成现凸面，液柱下降的原因是什么？
4、人工降雨的基本原理。
5、沸石防止暴沸的原理。
6、“物质的表面自由能就是单位表面积的表面层分子所具有的自由能”。此说法是否正确？
一、填空题答案
1. 表面层的分子比内层分子多出的能量
2.等温、等压条件下，单位表面上比内部多出的能量
3.沿着相表面与相界面相切的方向，垂直作用于单位长度相表面上的表面紧缩力
4.增加表面积ΔA过程中环境所所消耗的功
5.愈小
6.大，小
7.小，大
8.界面吸附, 定向排列, 胶束形成
9、
4 s
p
r
γ
=
10、具有两亲性；离子型；非离子型
11、亲水亲油平衡值
二、判断题答案
1、×
2、×
3、×
4、
5、×
6、×
7、×
8、
9、×10、×11、×12、×13、×14、×15、×16、×17、×
三、选择题答案
1、C；
2、C；
3、B；
4、D；
5、B；
6、A；
7、C；
8、B；
9、D；10、C；11、A；12、A；13、D；
14、C；15、C；16、C；17、B；18、A；19、D；20、A；21、C；22、B；23、C；24、B；25、C；
26、A；27、C；28、B
四、简答题答案
1.答：因球形面积最小，液体有自动减小面积，使表面自由能降到最小，达到稳定。
2. 答：凹液面下产生负的附加压力，压力小于平面下压力，故液柱升高。
3. 答：凸液面下产生正的附加压力，压力大于平面下压力，故液柱下降。
4. 答：在高空中如果没有灰尘，水蒸气可以达到相当高的过饱和程度而不致凝结成水。因为此时高空中的水蒸气压力虽然对于平液面的水来说已是过饱和了，但对将要形成的小水滴来说尚末饱和，因此小水滴难以形成。若在空中撒入凝结核心，使凝豪水滴的初始曲率半径加大，其相应的饱和蒸气压可小于高空中已有的水蒸气压力，因此蒸气会迅速凝结成水。这就是人工降雨的基本道理。
5. 答：对液体加热，沸腾时将有气泡生成，气泡内的液面为凹面，曲率半径为负值，由开尔文公式可知，小气泡内的饱和蒸气压小于平面液体的饱和蒸气压，而且气泡半径越小，蒸气压越低。在沸点时，平面液体的饱和蒸气压等于外压，但沸腾时气泡的形成必经过从无到有，从小变大的过程，而最初形成的半径极小的气泡内的饱和蒸气压远小于外压，因此在外压的压迫下，小气泡难以形成，致使液体不易沸腾而形成过热液体。过热较多时，容易发生暴沸。如果加热时在液体中加入沸石，则可避免暴沸现象。这是因为沸石表面多孔，其中已有曲率半径较大的气泡存在，因此泡内蒸气压不致很小，达到沸点时液体易于沸腾而不致过热。
6、答：错误。表面自由能是指单位表面积上的分子比相同数量的内部分子过剩的自由能。或称比表面自由能。
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