表面化学第2阶段测试题

江南大学现代远程教育第二阶段测试卷考试科目:《表面化学》第3章到第4章（总分100分）时间：90分钟学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、对于亲水性固体表面，水-固γ与空气-固γ表面张力间的关系为（）。A、空气-固水-固γγB、空气-固水-固γγC、空气-固水-固γγD、不能确定2、接触角是指（）。A、g/l界面经过液体至l/s界面间的夹角B、l/g界面经过气相至g/s界面间的夹角C、g/s界面经过固相至s/l界面间的夹角D、l/g界面经过气相至s/l界面间的夹角3、对于亲水性固体表面，其固、液间的接触角θ应（）。A、θ90°；B、θ=90°；Cθ90°；Dθ=180°4、当铺展系数（）0时，该体系的铺展过程能自动进行。A、＞B、＜C、＝5、下列方程均为计算液（a）/液（b）界面张力ab的经验公式，其中Antonoff公式为（）。A、''baabB、2/1)(2babaabC、2/1)(2dbdabaab6、关于乳状液类型的判别规则，下列说法正确的是（）A、Ostwald提出定向楔理论；B、Harkins提出相体积分数理论；C、Harkins提出定向楔理论；D、Ostwald提出溶解度经验规则7、Fowkes理论中γp代表的含义是（）A、色散力对表面张力的贡献；B、电子相互作用对表面张力的贡献；C、离子间相互作用对表面张力的贡献；D、极性相互作用对表面张力的贡献8、已知20oC时，汞和水的γd分别为21.8mN/m和200mN/m，水和汞的表面张力分别为72.8mN/m和484mN/m，根据Fowkes公式得到汞-水界面张力为（）A、420mN/m；B、320mN/m；C、424.8mN/m；D、120mN/m9、下列关于HLB值的说法正确的是（）A、HLB值的计算方法最早是由Harkins提出的；B、HLB是hydrophile-lipophile-balance的缩写；C、HLB的大小有表面活性剂的CMC大小决定；D、HLB的大小与表面活性剂的分子结构无关10、Fowkes理论中γd代表的含义是（）A、色散力对表面张力的贡献；B、电子相互作用对表面张力的贡献；C、离子间相互作用对表面张力的贡献；D、极性相互作用对表面张力的贡献二、填空题（本题共10个空格，每空1分，共10分）1、自然界粘土表面常带负电，这是因为其晶格中的往往被一部分低价的Mg2+、Ca2+所取代的结果。2、水为连续相，油分散在其中的乳状液是型。3、乳状液的不稳定形式有三种，即、、。4、Stern双电层溶液一侧由两层组成，第一层为，第二层为。5、著名的杨氏方程是。HLB值较低，表示该表面活性剂亲性较强，若HLB值较高，则表示其亲性较强三、判断题(正确的在括号内填T错误的填F，本题共5小题，每题2分，共10分)1、Helmholtz模型认为，溶剂介电常数在整个双电层内是按照Poisson方程变化的。2、Fowkes认为可以将产生液液界面之两液相理解成Lewis酸和/或碱。3、含有表面活性剂的液液界面体系，界面张力曲线转折点与临界胶束浓度无关。4、所谓超低界面张力是指数值在10-1-10-3mN/m范围内的界面张力情形。5、液液界面的形成途径主要有粘附、铺展和分散。四、简答题(本题共4小题，每小题5分，共20分)1、简要叙述Stern扩散双电层理论的基本要点、画出双电层结构示意图并标出0、S。2、直接在图中标出接触角，图中阴影部分为液体。3、乳状液类型的鉴定方法。4、W/O/W多重乳状液的制备。五、计算题（本题共4小题，每题10分，共40分。）1、氧化铝瓷件上需要披银，当烧至1000℃时，液体银能否润湿氧化铝瓷件表面？2、室温下已知γ水、γ辛醇、γ水-辛醇、分别为73mN/m、27mN/m、9mN/m。试求：①水在辛醇界面上的铺展系数；②辛醇在水面上的铺展系数；③水和辛醇间的粘附功。3、已知苯和水的表面张力分别为28.9和72.8mN/m,水的γd为21.8mN/m，液液界面苯的分子面积为0.5nm2，水的共价作用参数为CA=0.675KJ/mol，静电作用参数EA=5.01KJ/mol，苯的共价作用参数为CB=1.452KJ/mol，静电作用参数EB=1.002KJ/mol，考虑两液体间的酸碱相互作用，根据界面张力的酸碱理论计算苯-水界面张力。4、已知25oC时，水和汞的γd分别为20mN/m和220mN/m，水和汞的表面张力分别为73mN/m和484mN/m，根据Fowkes公式计算汞-水界面张力为？附：参考答案：一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、B2、A3、C4、A5、A6、C7、D8、C9、B10、A二、填空题（本题共10个空格，每空1分，共10分）1、Al3+2、水包油型3、分层聚集或絮凝聚结4、吸附层扩散层5、gLLSgSγγγcosθ，油水三、判断题(正确的在括号内填T错误的填F，本题共5小题，每题2分，共10分)1、F2、T3、F4、F5、T四、简答题(本题共4小题，每小题5分，共20分)1、答：Stern双电层理论的基本要点：Stern双电层理论是Gouy-Chapmaan扩散双电层理论的校正，主要从固体表面对某些离子（确切地说是溶剂化的离子）的特殊吸附作用和离子的大小角度予以修正。固体表面吸附的一些离子构成吸附紧密层（Stern层，s），由此以外为扩散层2、答：3、答：(1)染色法。选择只溶于油相的染料，加人乳状液中。若油为外相，则整个乳状液皆呈染料的颜色;若油为内相，则液珠是染料的颜色。同样水溶性的染料亦类似。(2)稀释法。乳状液能与其外相(分散介质)液体相混溶，故能与乳状液混合的液体应与外相相同。因此，加水或“油”对乳状液作稀释试验，即可看出乳状液的类型。(3)电导法。导电性能好的乳状液是O/W型，反之为W/O型。4、答：首先选用亲油性的乳化剂制备一稳定的W/O型乳状液，称之为原始乳状液。然后再用适于生成O/W型乳状液的乳化剂，在水中乳化上述原始乳状液，经缓慢地搅动可得到W/O/W型多重乳状液。五、计算题（本题共4小题，每题10分，共40分。）1、解：已知1000℃时，1Nm00.132OAlγ，1Nm92.0Agγ，1Nm77.132OAl-Agγ84.0AgOAlAgOAlγγγcosθ3232，90°，不润湿2、解：①水在辛醇界面上的铺展系数S1=γ辛醇-γ水-γ水-辛醇=27-73-9=-55mN/m②辛醇在水面上的铺展系数S2=γ水-γ辛醇-γ水-辛醇=73-27-9=37mN/m③水和辛醇间的粘附功W=γ水+γ辛醇-γ水-辛醇=73+27-9=91mJ/m23、解：水的表面张力为γa=72.8mN/m，苯的表面张力为γb=28.9mN/m,da=21.8mN/mdb=28.9mN/m由界面张力酸碱理论公式：dABpababaaa01//ABaabABABWNaHNABABABHEECC得021//ddabababABABaEECCN=72.8+28.9-2(21.8×28.9)1/2-(1/0.5)×1014×(1.452×0.675+1.002×5.01)/(6.023×1023)=31.6mN/m4、解：由Fowkes公式得到mmNγγγγγdd/424220202484732OHHgOHHgOHHg222