第十一章 胶体分散系统与大分子溶液Word文件下载.docx

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练习11.20胶体能够稳定的原因是。

练习11.21图11-19能够获得的信息是

练习11.22聚沉溶胶的主要方法有①

高分子化合物聚沉作用是②。

练习11.23阳离子感胶序是①

阴离子感胶序是②

感胶序排列次序的依据是③。

练习11.24在憎液溶胶中加入某些大分子溶液后，会产生

讨论11.4DLVO理论核心思想是什么？

胶体稳定的方法是什么？

胶体聚沉的方法有哪些？

练习11.25乳状液的稳定能够稳定的原因是。

练习11.26破乳的方法有。

讨论11.5K﹑Na等金属的皂类作为乳化剂时，易形成O/W型的乳状液；

Zn﹑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。

凝胶是什么胶？

有何性质？

有何应用？

练习11.27高分子的分子量分类为①

测定分子量最常用的方法是②

练习11.28高分子溶液产生渗透压的原因是；

三种情况下的渗透压公式为。

讨论11.6同一高分子化合物为什么有许多的分子量？

测定高聚物分子量的方法有哪些？

什么是Donnan平衡？

Donnan平衡获得了什么样的结论？

讨论11.7试解释:

（1）江河入海处，为什么常形成三角洲？

（2）明矾为何能使混浊的水澄清？

（3）做豆腐时“点浆”的原理是什么？

哪几种盐溶液可用来点浆？

（4）常用的微球形硅胶粒子是怎么制成的？

用了哪些胶体与表面化学中的原理？

一、自测题

自测11.1憎液溶胶在热力学上是（）。

（A）不稳定、可逆系统（B）不稳定、不可逆系统

（C）稳定、可逆系统（D）稳定、不可逆系统

自测11.2在分析化学上有两种利用光学性质来测定胶体溶液浓度的仪器，一种是比色计，另一种是比浊计。

它们分别观察的是胶体的（）。

（A）透射光、折射光（B）散射光、透射光

（C）透射光、反射光（D）透射光、散射光

自测11.3溶胶中的胶体粒子处在等电态，是指该胶粒处在（）的状态。

（A）热力学电势为零（B）Stern电势为零（C）ζ电势为零（D）无法判断的状态

自测11.4在晴朗的白昼，天空呈蔚蓝色的原因是（）。

（A）蓝光波长短，透射作用显著（B）蓝光波长短，散射作用显著

（C）红光波长长，透射作用显著（D）红光波长长，散射作用显著

自测11.5分散相固体微小粒子表面吸附负离子，则该胶体粒子的ζ电势（）。

（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）等于外加电势差

自测11.6向碘化银溶胶中滴加过量的KI溶液，生成的新溶胶在外加直流电场中的移动方向为（）。

（A）向正极移动（B）向负极移动（C）不移动（D）无法确定

自测11.7下列分散系统中，Tyndall效应最强的是（）。

（A）空气（B）蔗糖水溶液（C）大分子溶液（D）硅胶溶胶

自测11.8外加直流电场于胶体，向某一电极做定向移动的是（）。

（A）胶核（B）胶粒（C）胶团（D）紧密层

自测11.9胶体系统的电泳现象说明（）。

（A）分散介质带电（B）胶粒带有相当数量电荷

（C）胶体粒子处在等电点（D）分散介质是中性的。

自测11.10将0.12dm3、浓度为0.02mol·

dm-3的KCI溶液和100dm3，浓度为0.005mol·

dm-3的AgNO3溶液混合制备的溶胶，其胶粒在外电场的作用下电泳的方向是（）。

（A）向正极移动（B）向负极移动

（C）不规则运动（D）静止不动

自测11.11下述对电动电势的描述错误的是（）。

（A）表示胶粒溶剂化层界面至均匀体相内的电势差

（B）电动电势值随少量外加电解质而变化

（C）其值总是大于热力学电势值

（D）当双电层被压缩到溶剂化层重合时，电动电势值变为零

自测11.12下列各电解质对某溶胶的聚沉值分别为

电解质

KNO3

KAc

MgSO4

Al（NO3）3

聚沉值/（mol·

dm-3）

50

110

0.81

0.095

该胶粒的带电情况为（）。

（A）带负电（B）带正电（C）不带电（D）不能确定

自测11.13在一定量的以KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉，下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是（）。

（A）AlCl3<

ZnSO4<

KCl（B）KCl<

AlCl3

（C）ZnSO4<

KCl<

AlCl3（D）KCl<

AlCl3<

ZnSO4

自测11.14用0.08mol·

dm-1的KI和0.01mol·

dm-1的AgNO3溶液等体积混合制成水溶胶，电解质CaCl2、Na2SO4、MgSO4对它的聚沉能力顺序为（）。

（A）Na2SO4>

CaCl2>

MgSO4（B）MgSO4>

Na2SO4>

CaCl2

（C）Na2SO4<

MgSO4<

CaCl2（D）CaCl2>

MgSO4

自测11.15对于以AgNO3为稳定剂的AgCl水溶胶胶团结构，被称为胶体粒子的是（）。

（A）

（B）

（C）

（D）

自测11.16制备

溶胶时，是用

作为稳定剂，则

溶胶的胶团结构为（）。

（A）

（B）

（C）

（D）

自测11.17由等体积的1mol·

dm-3的KI溶液与0.8mol·

dm-3AgNO3溶液制备的AgI溶胶，分别加入下列电解质时，其聚沉能力最强的是（）。

（A）K3[Fe（CN）6]（B）NaNO3（C）MgSO4（D）FeCl3

自测11.18在两烧杯中各放有25cm3浓度为0.016mol·

dm-3的AgNO3溶液，分别加入浓度为0.005mol·

dm-3的KBr溶液60cm3和100cm3，两烧杯中均制得AgBr溶胶。

如将这两杯AgBr溶胶进行电泳实验时，则（）。

（A）两烧杯中AgBr溶胶的胶粒均向正极移动

（B）两烧杯中AgBr溶胶的胶粒均向负极移动

（C）用60cm3KBr溶液的AgBr溶胶的胶粒朝正向移动，而另一烧杯中溶胶的胶粒朝负极移动；

（D）用60cm3KBr溶液的AgBr溶胶的胶粒朝向负极移动，而另一烧杯中溶胶的胶粒朝正极移动。

自测11.19用三氯化铝AlCl3水解制备的氢氧化铝溶胶，哪种物质聚沉能力最强?

（）哪种物质聚沉能力最弱？

（）。

（A）Na2SO4（B）MgCl2

（C）La（NO3）3（D）K4[Fe（CN）6]

自测11.20用新鲜Fe（OH）3沉淀来制备Fe（OH）3溶胶时，加入的少量稳定剂是（）。

（A）KCl 

（B）AgNO3（C）FeCl3（D）KOH

自测11.21明矾净水的主要原理是（）。

（A）电解质对溶胶的稳定作用（B）溶胶的相互聚沉作用

（C）对电解质的敏化作用（D）电解质的对抗作用

自测11.22溶胶有三个最基本的特性，下列不属于其中的是（）。

（A）特有的分散程度（B）不均匀（多相）性

（C）动力稳定性（D）聚结不稳定性

自测11.23只有典型的憎液溶胶才能全面地表现出胶体的三个基本特性，但有时把大分子溶液也作为胶体化学研究的内容，一般来说是因为它们（）。

（A）具有胶体所特有的分散性、不均匀（多相）性和聚结不稳定性

（B）具有胶体所特有的分散性

（C）具有胶体的不均匀（多相）性

（D）具有胶体的聚结不稳定性

自测11.24在新生成的Fe（OH）3沉淀中，加入少量的稀FCl3溶液，可使沉淀溶解，这种现象是（）。

（A）敏化作用（B）乳化作用（C）加溶作用（D）胶溶作用

自测11.25在四支试管中分别装入用100

KBr溶液制得带负电的AgBr溶胶，而且每支试管溶胶的体积相同。

若试管中分别加入c和V相同的下列电解质溶液，能令AgBr溶胶最快发生沉聚的是（）溶液。

（A）NaCl（B）NaNO3（C）

（D）

自测11.26一个烧杯中，盛有某种溶胶20×

10-6m3，如使其聚沉，至少需浓度为1000mol·

m-3的NaCl溶液20×

10-6m3，或浓度为1mol·

m-3的Na2SO4溶液100×

10-6m3，由这些数据得出的结论是（）。

（A）溶胶带正电，NaCl的聚沉值比Na2SO4的聚沉值小

（B）溶胶带负电，NaCl的聚沉值比Na2SO4的聚沉值大

（C）溶胶带正电，NaCl的聚沉值比Na2SO4的聚沉值大

（D）溶胶带正电，NaCl的聚沉能力比Na2SO4的聚沉能力强

自测11.27工业上为了将不同的蛋白质分子分离，通常采用的方法是利用溶胶性质中的（）。

（a）电泳（b）电渗（c）沉降（d）扩散

自测11.28在pH＜7的Al（OH）3溶胶中，使用下列电解质使其聚沉：

（1）KNO3，

（2）NaCl，（3）Na2SO4，（4）K3Fe（CN）6在相同温度、相同时间内，聚沉能力大小为（）。

（A）

（1）＞（4）＞

（2）＞（3）（B）

（1）＜（4）＜

（2）＜（3）

（C）（4）＞（3）＞

（2）＞

（1）（D）（4）＜（3）＜

（2）＜

（1）

自测11.29由0.01dm30.05mol·

dm-3的KCl和0.1dm30.002mol·

dm-3的AgNO3溶液混合生成AgCl溶胶，为使其聚沉，所用下列电解质的聚沉值由小到大的顺序为（）。

（A）AlCl3＜ZnSO4＜KCl（B）KCl＜ZnSO4＜AlCl3

（C）ZnSO4＜KCl＜AlCl3（D）KCl＜AlCl3＜ZnSO4

自测11.30有一带负电的Al（OH）3溶胶，若往该溶胶中加入浓度为8.0⨯10-2mol·

dm-3KCl溶液时，溶胶刚好能沉聚；

同样，若往该溶胶中加入浓度为4.0⨯10-2mol·

dm-3的K2C2O4（草酸钾）时，该溶胶刚好沉聚。

若用CaCl2溶液，则其浓度为（）才能令该溶胶刚好沉聚。

（A）19.3⨯103mol·

dm-3（B）4.0⨯10-2mol·

dm-3

（C）1.28⨯10-3mol·

dm-3（D）8.0⨯10-4mol·

自测11.31溶胶的动力性质是由于粒子的不规则热运动而产生的，在下列各种现象中，不属于溶胶动力性质的是（）。

（A）渗透压（B）扩散（C）沉降平衡（D）电泳

自测11.32为直接获得单个胶体粒子的大小和形状，必须借助于（）。

（A）普通显微镜（B）Tyndall效应（C）电子显微镜（D）超显微镜

自测11.33溶胶的聚沉速度与电动电势有关，即（）。

（A）电动电势愈大，聚沉愈快（B）电动电势愈小，聚沉愈快

（C）电动电势为零，聚沉最快（D）电动电势愈负，聚沉愈快

自测11.34下述对于stern双电层模型的表述，正确的是（）。

（1）

的数值主要取决于溶液中与固体呈平衡的离子浓度；

（2）z电势随溶剂化层中离子的浓度而改变，少量外加电解质对z电势的数值会有显著的影响，可以使z电势降低，甚至反号；

（3）少量外加电解质对

并不产生显著影响；

（4）利用双电层和z电势的概念，可以说明电动现象。

（A）

（1）（B）（3）（C）

（2）、（4）（D）都正确

自测11.35溶胶的电学性质由于胶粒表面带电而产生，下列不属于电学性质的是（）。

（A）Brown运动（B）电泳（C）电渗（D）沉降电势

自测11.36对于Gouy-Chapman（古埃一查普曼）提出的双电层模型，下列描述不正确的是（）。

（A）由于静电吸引作用和热运动两种效应的综合，双电层由紧密层和扩散层组成

（B）扩散层中离子的分布符合Boltzmann分布

（D）z电势的数值可大于

自测11.37作为乳化剂的表面活性剂分子大的一端亲水，小的一端亲油，则此乳化剂有利于形成（）型乳状液

（A）O/W（B）W/O（C）O/W和W/O（D）不确定

自测11.38对于带正电的Fe（OH）3和带负电的Sb2S3溶胶系统的相互作用，下列说法正确的是（）。

（A）混合后一定发生聚沉

（B）混合后不可能聚沉

（C）聚沉与否取决于Fe和Sb结构是否相似

（D）聚沉与否取决于正、负电荷量是否接近或相等

自测11.39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

（C）两种液体的相对体积（D）温度

自测11.40将大分子电解质NaR的水溶液用半透膜和水隔开，达到Dannan平衡时，膜外水的pH（）。

（A）大于（B）小于7（C）等于（D）不能确定

二、综合训练题

综合11.1在NaOH溶液中用HCHO还原HAuCl4可制得金溶胶：

HAuCl4+5NaOH→NaAuO2+4NaCl+3H2O

2NaAuO2+3HCHO+NaOH→2Au（s）+3HCOONa+2H2O

（1）NaAuO2是上述方法制得金溶胶的稳定剂，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）微粒的质量浓度ρ（Au）=1.00kg·

m-3金原子的半径

=1.46×

10-10m，纯金的密度ρ（Au）=19.3×

103kg·

m-3。

假设每个金的微粒皆为球形，其半径

=1.00×

10-8m。

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）每个胶粒含有多少个金原子？

综合11.2某粒子半径为30×

10-7cm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个和166个，已知金与分散介质的密度分别为19.3×

m-3及1.00×

试计算阿伏伽德罗常数为若干?

综合11.3由电泳实验测定Sb2S3溶液（设为球形粒子），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，该溶胶分散介质的相对介电常数

=81.1,粘度η=1.03×

10-3Pa·

s，试求该溶胶的ζ电势。

已知相对介电常数

、介电常数ε及真空介电常数

间有如下关系：

，

=8.854×

10-12F·

m-1，1F=1C·

V-1。

综合11.4如图所示，在27℃所示，膜内某高分子水溶液的浓度为0.1mol·

dm-3，膜外NaCl浓度为0.5mol·

dm-3，R+代表不能透过膜的高分子正离子，试求平衡后溶液的渗透压为多少？

综合11.5实验测得聚苯乙烯一苯溶液的比浓粘度

与溶质的质量浓度

的关系有下数据：

/（g·

dm-3）

0.780

1.12

1.50

2.00

/（10-3·

g-1·

dm3）

2.65

2.74

2.82

2.96

且已知经验方程式

中的常数项K=1.03×

10-7g-1·

dm3，

，试计算聚苯乙烯的相对分子质量为若干？

综合11.6某溶胶中粒子的平均直径为4.2nm，设25℃时其黏度h=0.001Pa·

s。

试计算298.15K：

（1）胶体的扩散系数D；

（2）在1s的时间内，由于Brown运动，粒子沿x轴方向的平均位移

。

综合11.7某金溶胶在298.15K时达沉降平衡，在某一高度时粒子的密度为8.89×

108m-3，再上升0.001m粒子的密度为1.08×

108m-3。

设粒子为球形，已知金的密度为

=1.0×

104kg·

m-3，分散介质水的密度为

103kg·

试求:

（1）胶粒的平均半径r及平均摩尔质量

（2）使粒子的密度下降一半，需上升的高度。

综合11.8在内径为0.02m的管中盛油，使直径d=1.558mm的钢球从其中落下，下降0.15m需时16.7s。

已知油和钢球的密度分别为ρ油=960kg·

m-3和ρ球=7650kg·

试计算在实验温度时油的黏度。

综合11.9在实验室中，用相同的方法制备两份浓度不同的硫溶胶，测得两份硫溶胶的散射光强度之比为I1¤

I2=10。

已知第一份溶胶的浓度c1=0.10mol·

dm-3，设入射光的频率和强度等实验条件都相同，试求第二份溶胶的浓度c2。

综合11.10已知在二氧化硅溶胶的形成过程中，存在下列反应:

SiO2+H2O→H2SiO3→SiO32-+2H+

（1）试写出胶团的结构式，并注明胶核、胶粒和胶团。

（2）指明二氧化硅胶粒电泳的方向。

（3）当溶胶中分别加入NaCl、MgCl2、K3PO4时，哪种物质的聚沉值最小?

综合11.1120℃时的肌红朊的比体积

，在水中的扩散系数

，水的粘度系数

，计算肌红朊的平均分子量。

综合11.12在三个试管中盛0.02dm3的Fe（OH）3溶胶，分别加入三种电解质使其聚沉，不同浓度所需量如下：

NaCl

Na2SO4

Na3PO4

c/（mol⋅dm-3）

1.00

0.005

0.0033

V/dm2

0.021

0.125

7.4⨯10-3

试计算各电解质的聚沉值、聚沉值之比。

有人提出一般聚沉值大致与反离子价的6次方成反比，根据以上实验事实请对此规则作出评论。

综合11.13血清蛋白质分子溶解在缓冲溶液中，改变pH值，并通以一定电压，测定电泳距离为

pH

3.76

4.20

4.82

5.58

∆x/cm

0.936

0.238

0.234

0.700

试确定蛋白质分子的等电点，并说明蛋白质分子带电性质与pH值关系。

综合11.14将某单元酸（HR）0.0013kg溶于0.1dm3的稀盐酸溶液后完全解离。

如果将此溶液（β）用半透膜与膜外0.1dm3蒸馏水（α）隔开，达到平衡后，测得膜外pH=3.26，试计算：

（1）膜内溶液的pH值。

（2）单元酸HR的摩尔质量。

综合11.15一个Donnan样品槽分为两个腔室Ⅰ与Ⅱ，中间被一个半透膜隔开。

半透膜允许小离子和分子通过，但大的胶体粒子不能通过。

Ⅰ中为聚电解质NazP（0.1kg·

m-3）的水溶液；

Ⅱ中为纯水。

（1）定性描述浓度将如何变化。

当系统达到平衡时，Ⅰ与Ⅱ中的离子浓度关系如何？

（2）向Ⅱ中逐滴加入具有一个带电端基的单分散的聚电解质NaR，直到Ⅰ与Ⅱ中的pH值相等。

此时Ⅱ中NaR的浓度为1kg·

已知NaR的摩尔质量为10kg·

mol-1。

定性描述系统中发生的变化。

证明最后

，其中

与

分别为阴离子Pz-与R-的物质的量浓度。

（3）证明渗透压

（4）室温下（RT=2478.9681J·

mol-1），Ⅱ中的渗透压比Ⅰ中的高出225N·

m-2。

由此计算P的价态z与NazP的摩尔质量。

综合11.16一个学生想在室温下用界面移动电泳仪测定一个密度为5500kg·

m-3的球形粒子单分散溶胶的ζ电势。

他向装置中注入溶胶，其中含有10-3mol·

dm-3的KNO3，每10min读一下正极管的界面高度。

在第四次读数后（t=30min）他发现没有打开电流。

他立即施加了一个电势差，使场强为1V/cm，然后观察到了如下结果：

t/min

10

20

30

40

60

70

x/cm

5.32

4.78

4.24

3.70

4.36

5.02

5.68

6.34

已知相对介电常数εr、介电常数ε及真空介电常数

εr=ε/

m-1。

（1）解释上表中的数据变化趋势。

电泳速度是多少？

（用单位m·

s表示）

（2）证明对于上述给定的溶胶κ⋅r=30。

（3）当κ⋅r=30，f（κ⋅r）=5/6时，由上述数据计算ζ电势。

溶胶粒子所带电荷的符号是什么？