相平衡练习题

相平衡练习题

1. 在定压下，NaCl晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度F?：

(a) C=3， F?=1 (b) C=3， F?=2 (c) C=4， F?=2 (d) C=4， F?=3 答a；C＝3（NaCl、蔗糖和H2O）；P＝3（NaCl晶、蔗糖晶体，混合水溶液） F?＝C－P＋1＝3－3＋1＝1

注意：如果上述题目改为：在定压下，NaCl晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度F? 相律还是否适用？

2. Na2CO3可形成三种水合盐，Na2CO3?H2O, Na2CO3?7H2O 及Na2CO3?10H2O，常压下将Na2CO3(s)??投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是Na2CO3水溶液，一相是Na2CO3(s)??，则另一相是：

（a）冰 （b）Na2CO3?10H2O(s) （c） Na2CO3?7H2O (s) （d） Na2CO3?H2O (s) 答d；

3. 假设A、B二组分混合物可以形成理想液态混合物，则下列叙述中不正确的是： （a）A、B分子间的作用力很微弱 （b）A、B都遵守拉乌尔定律

（c）液态混合物的蒸气压介于A、B的蒸气压之间 （d）可以用重复蒸馏的方法使A、B完全分离。 答a

4．自由度为零，意味着：

（a）体系独立组分数C等于相数 P （b）体系的状态不变 （c）确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 （d）三相共存 答（c）

例1在101.325 kPa下，A~B系统的相图如 图所示。由相图回答：

（1）系统中x（A）﹦0.68时：开始沸腾的温度约为 ℃，最初馏出物中B的摩尔分数约为 。蒸馏到最后一滴液体时，溶液中B的摩尔

图16

分数约为 。

（2）如将组成为xB﹦0.85的A~B混合液进行精馏，则在塔顶得到 ，在塔釜得到 。（大连理工大学2003年）

答7.（1）79℃,0.6,0.1； (2)xB?0.7的恒沸物，纯B

例2NaCl~H2O所组成的二组分系统，在-21℃时有一个低共熔点，此时冰、

NaCl~2H2O(s)和（质量百分比）浓度为23.3%的NaCl水溶液平衡共存。在-9℃时不稳定

化合物NaCl?2H2O(s)分解，生成无水NaCl和27%的NaCl水溶液。已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加） （1）试绘出相图，并标出各部分存在的相态

（2）若有1000克28%的NaCl溶液，由160℃冷却到-10℃，问此过程中最多能析出多少纯NaCl?

解：10.（1）不稳定化合物NaCl?2H/W WNaClN?a2Cl2H2O(s)中NaCl的质量分数为：

=58.5/9?4100%.52=61.9% O相图及各部分存在的相态见图23

－21℃时有三相平衡线：

(H2O(s)+NaCl?2H2O(s)?l (xNaCl=0.223));

－9℃时有三相平衡线：

(NaCl(s)+NaCl?2H2O(s)?l (xNaCl=0.27));??

图23

例3 苯 (A) 和二苯基甲醇 (B) 的正常熔点分别为 6℃

和 65℃，两种纯态物不互溶，低共熔点为1℃，低共熔液中含 B 为 0.2 (摩尔分数)，A 和

B 可形成不稳定化合物AB2（即AB2熔融时固液相组成不一致），它在 30℃ 时分解。 (1) 根据以上数据画出苯-二苯基甲醇的 T~X示意图； (2) 标出各区域的相态； (3) 说明含 B 的摩尔分数为 0.8 的不饱和溶液在冷却过程中的变化情况。

[答] (1) 图如下。 (2) 各区域的相态在下图中标出。 (3) 含 B 为0.8 的不饱和溶液为 P (如图) 冷却到 P1时有纯固相B析出，继续冷却固相不断析出，溶液组成沿 P1D 曲线变化，当冷到 30℃ 时，发生下列反应：溶液 (组成为 D) + 固相 B → 固体 AB2 (不稳定化合物)。此时，体系三相平衡，F= 0，温度不能改变，随温度不断冷却，固体 AB2不断增加，液相量不断减少，直到溶液全部消失，剩下固体 B 和 AB2，温度又不断下降，步冷曲线如下：

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界面现象练习题

1．下面关于表面张力的方向叙述不正确的是： (中科大2004年) (a) 平液面的表面张力沿着液面且与液面平行 (b) 弯曲液面的表面张力指向曲率中心

(c) 弯曲液面的表面张力垂直于周界限，且与液滴的表面相切

(d) 表面张力是沿着液体表面，垂直作用于单位长度上的紧缩力 2.水平放置的粗细均匀的毛细玻璃管中有一段汞柱，当在玻璃管右端稍稍加热时，管中汞柱将：(大连化物所2002年)

(a) 向左移动 (b) 向右移动 (c) 不移动 (d) 无法确定 3. 造成液体过热的主要原因是：(中国石油大学（华东）2003年)

(a)气泡内压力下降 (b)小气泡受弯曲界面压力差?P

(c)液柱静压力使气泡难以形成 (d)过热时热力学上更稳定一些

4. 在一密闭恒温容器内，有大小不同的两个微小汞滴，经过足够长时间后，容器内仍有液体汞存在。则下列叙述正确的是：(大连理工大学2005年)

(a)有大小不等的两个液滴 (b)有两个大小相等的液滴

(c)大液滴消失； (d)小液滴消失 5. 现有一个由水形成的液珠和一个气泡，附加压力的方向分别是：(大连理工大学2005年)

(a) 液珠：向外，气泡：向内 (b) 液珠：向内，气泡：向外

(c) 液珠：向外，气泡：向外 (d) 液珠：向内，气泡：向内 6. 对于同一种物质，微小晶体与普通晶体相比较，下列叙述不正确的是：

(a)蒸气压较大 (b)熔点较低 (c)熔点相同 (d) 溶解度较大 7.. 两亲分子作为表面活性剂是因为（ c ）

a.在界面上产生负吸附 b.能形成胶束

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

8.对弯曲液面所产生的附加压力（ b ）

a.一定等于零b. 一定不等于零c. 不确定 9. 对于物理吸附的描述，不正确的是（ d ）

a.一般不具有选择性 b.吸附层可以是单分子层或多分子层

c.吸附热较小 d.吸附速度较小

10液体在能被它完全润湿的毛细管中上升的高度反比于（ b ）

a.空气的压力 b.毛细管半径 c.液体的表面张力 d.液体的粘度 第二学期综合练习一、选择

1. 在外加电场作用下，液体通过多孔膜定向移动，这种现象（ ） a. 称为电泳 b. 称为电渗 c. 产生流动电势 d.产生沉降电势 2. 对于氢氧化铁溶胶，聚沉能力最强的是（ ） a.H+ b.Mg2+ c.F- d.SO42-

3.在As2S3溶胶中加入等物质量的下列不同电解质溶液，则使溶胶聚沉最快的是 A.LiCl B.NaCl C.CaCl D.AlCl3

4.下列各项中哪一点不属于溶胶电学性质（ ） A. 电导 B .电泳 C.电渗 D.沉降电势 二、判断 1.丁达尔现象是溶胶所独有的。（ ）

2.根据DLVO理论，溶胶粒子之间的吸引力，属于近程范德华力。（ ） 3.丁达尔现象的实质是光的散射。（ ）

4.对于悬浮液粒子的粒度分布，通常采用沉降分析法。所用仪器为沉降太平。（） 5.乳状液分为两种类型，可用染色法或稀释法鉴别。（） 6.析出电势，超电势，平衡电势都是对某个电极而言的。（ ）

7.产生表面现象的本质原因是表面层分子比它们处于体相内部时能量高，有未平衡的剩余力场。（ ）

8.电解质对溶胶的聚沉能力常用聚沉值表示，若某电解的聚沉值越大，则其聚沉能力越强（ ）

9.分散相微粒半径大于入射光波长是发生光散射现象的必要条件（ ）

简答1.利用AgCl晶体做成的多孔膜作电渗实验，两侧为0.01mol/kgKCl溶液。 （1） 在外电场作用下，溶液向哪极移动？

（2） 若溶液浓度改为0.1mol/kg，电渗速度如何变化？ （3） 若溶液改为AgNO3，溶液又向哪极移动？

2.(1) 10cm3、0.02mol?dm-3 AgNO3 溶液缓慢地滴加到60cm3、0.003 mol?dm-3 的KBr溶液中，可制得AgBr溶胶，写出其胶团结构的表示式，并指出该溶胶的电泳方向 (2) 对上溶胶，比较加入电解质NaCl、Na2SO4 、Na3PO4的聚沉能力

3.利用BaSO4晶体做成的多孔膜作电渗实验，两侧为0.01mol/kgBaCl2溶液。（1）在外电场作用下，溶液向哪极移动？若溶液浓度改为0.1mol/kg，电渗速度如何变化？（2）若溶液改为K2SO4，溶液又向哪极移动？

4.在对消法测定电动势时，要制备盐桥，盐桥的作用是什么？怎样制备？ 5.溶胶带电原因有哪些？溶胶稳定的原因是什么？6..Zeta电势与溶胶稳定性的关系？

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