1． 表面能、表面自由能、比表面自由能、表面張力是否是一個(gè)概念？相同否？

答：總的說(shuō)來(lái)四者都是描述表面的過(guò)剩能量，但概念上有區(qū)別，表面能為物質(zhì)表面較其 內(nèi)部多余的能量；若在 T，p 恒定時(shí)，這部分能量稱為表面自由能（表面吉布斯自由能）；

－若在T，p恒定時(shí)，單位表面的自由能，便稱為比表面自由能，其單位為 J·m2，因 J

－－＝N·m，故 J·m2 也可化為 N·m1，這樣表面自由能又轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪桓拍睿蔀榇怪弊?/span>

用于單位長(zhǎng)度相表面上沿著相表面的切面方向的力，稱為表面張力。雖然比表面自由能和表面張力的數(shù)值相同，也可混用，但概念有差別，前者是標(biāo)量，后者是矢量。

2．若在容器內(nèi)只是油與水在一起，雖然用力振蕩，但靜止后仍自動(dòng)分層，這是為什么？ 答：油與水是互不相溶的，當(dāng)二者劇烈振蕩時(shí)，可以相互分散成小液滴，這樣一來(lái)，表面能增大，這時(shí)又沒(méi)有能降低表面能的第三種物質(zhì)存在，因此這時(shí)為不穩(wěn)定體系，體系有自動(dòng)降低能量的傾向，分層后，體系能量降低，因此會(huì)自動(dòng)分層。

3．鉛酸蓄電池的兩個(gè)電極，一個(gè)是活性鉛電極，另一個(gè)是活性氧化鉛電極，你是怎樣理 解這理解這“活性”兩字？

答：這里活性是指鉛或氧化鉛處于多孔性，即具有大的比表面積，具有較高比表面自由 能，處于化學(xué)活性狀態(tài)。這是在制備電極時(shí)經(jīng)過(guò)特殊活化工序而形成的高分散狀態(tài)，根據(jù)熱力學(xué)理論及表面性質(zhì)，若鉛蓄電池長(zhǎng)期使用或者長(zhǎng)期放置而未能及時(shí)充電，電極的高分散狀態(tài)會(huì)逐漸減低，這種活性也就消失。

4.在化工生產(chǎn)中，固體原料的焙燒，目前很多采用沸騰焙燒，依表面現(xiàn)象來(lái)分析有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答：沸騰焙燒是將固體原料碎成小顆粒，通入預(yù)熱的空氣或其它氣體，使?fàn)t內(nèi)固體顆粒在 氣體中懸浮，狀如沸騰，這樣就增大了固氣間的接觸界面，增強(qiáng)了傳質(zhì)與傳熱，使體系處于較高的化學(xué)活性狀態(tài)。

5. 在滴管內(nèi)的液體為什么必須給橡膠乳頭加壓時(shí)液體才能滴出，并呈球形？

答：因在滴管下端的液面呈凹形，即液面的附加力是向上的，液體不易從滴管滴出，因此 若要使液滴從管端滴下，必須在橡膠乳頭加以壓力，使這壓力大于附加壓力，此壓力通過(guò)液柱而傳至管下端液面而超過(guò)凹形表面的附加壓力，使凹形表面變成凸形表面，最終使液滴滴下，剛滴下的一瞬間，液滴不成球形，上端呈尖形，這時(shí)液面各部位的曲率半徑都不一樣，不同部位的曲面上所產(chǎn)生附加壓力也不同，這種不平衡的壓力便迫使液滴自動(dòng)調(diào)整成球形，

降低能量使液滴具有最小的表面積。

6. 在進(jìn)行蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí)要在蒸餾燒瓶中加些碎磁片或沸石以防止暴沸其道理何在？

答：若無(wú)碎磁片或沸石，由于液體內(nèi)部不易形成新相( 氣相 )，因若形成新相的剎那間，該新氣泡相的凹形表面的曲率很大，則根據(jù)開(kāi)爾文公式，這樣微小的氣泡便自發(fā)消失，因此體系便不能在正常情況下沸騰，便會(huì)升高溫度形成局部過(guò)熱的介穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)至暴沸。如果在液體內(nèi)加上沸石，則在沸石表面的尖端有較大的凸端，此處 pr( 氣泡內(nèi)壓強(qiáng))＞＞p*(液體飽和蒸氣壓)，因而容易沸騰，并且沸石內(nèi)部吸附的空氣，也因受熱而脫附，成為形成氣泡氣核，又因沸石與瓶底緊密相接，而成為局部過(guò)熱處，兩者相接處的液膜在瞬間過(guò)熱，pr＞p*，便成為微泡，使沸石跳動(dòng)，結(jié)果便成為一新氣泡上升。

7．如果在一杯含有極微小蔗糖晶粒的蔗糖飽和溶液中，投入一塊較大的蔗糖晶體，在恒溫密閉的條件下，放置一段時(shí)間，這時(shí)這杯溶液有什么變化？

答：任何物質(zhì)的飽和溶液，當(dāng)其中存在著大小不同的被溶解物質(zhì)晶態(tài)物質(zhì)時(shí)，實(shí)際上這 些大小不同的同種晶態(tài)物質(zhì)的溶解度是不同的，由公式：RTn(Cr/C*)＝2Mrζ(S)/rρ(S)可知，r越小，即晶粒越小越微，其溶解度Cr越大，其溶解度大于大塊晶體的溶解度C*，因此，將這飽和溶液長(zhǎng)期放置后，微晶、小晶 體便逐漸消失，而大塊晶體卻逐漸增大。

8．表面吸附量、表面濃度、表面過(guò)剩量是否是一個(gè)概念？

答：表面吸附量、表面濃度、表面過(guò)剩量是三個(gè)不同的概念。表面濃度是表面上每單位 體積中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)。表面吸附量與表面過(guò)剩量是同一個(gè)概念，表面吸附量是指溶液?jiǎn)挝槐砻嫔吓c溶液內(nèi)部相應(yīng)部分的所含溶質(zhì)的過(guò)剩量，即表面濃度與本體濃度之差。對(duì)于由表面活性劑形成的溶液，由于體相濃度與表面濃度相比，其值甚小，因此，表面濃度之值與表面吸附量之值相近或一致。

9．表面活性劑在溶液中是采取定向排列吸附在溶液表面上，還是以膠束的形式存在于溶 液中？為什么？

答：表面活性劑在溶液表面形成定向排列，以降低水的表面張力，使體系趨向穩(wěn)定，但在溶液內(nèi)部，表面活性劑也能把增水基團(tuán)靠在一起，形成膠束，一般來(lái)說(shuō)，濃度較稀時(shí)以定向排列吸附在表面為主，但溶液內(nèi)部也可能有簡(jiǎn)單的膠束形成；隨著表面活性劑的濃度增加，表面定向排列增加的同時(shí)，內(nèi)部膠束數(shù)量也增多，一旦表面形成單分子膜，這時(shí)便達(dá)到臨界膠束濃度，以后再增加表面活性劑濃度，只增加膠束數(shù)量，表面張力不再改變。

10．兩性離子型與非離子型表面活性劑有何不同？

答：兩性離子型表面活性劑在某一定的 pH 值時(shí)，在溶液中呈等電點(diǎn)，當(dāng)溶液低于這個(gè) pH 值時(shí)，即在酸性溶液中，它呈陽(yáng)離子表面活性劑，而在大于該 pH 值的溶液中，它呈陰離子表面活性劑。 非離子型表面活性劑在溶夜中不能電離，不能成為離子型表面活性劑，非離子型表面活性劑多含有在水中不解離的羥基(－OH)和（－O－)結(jié)合的含氧基團(tuán)，并以這類基團(tuán)為親水基團(tuán)。

1.“物質(zhì)的表面自由能就是單位表面積的表面層分子所具有的自由能”。此說(shuō)法是否正確？ 答：錯(cuò)誤。表面自由能是指單位表面積上的分子比相同數(shù)量的內(nèi)部分子過(guò)剩的自由能?；蚍Q

比表面自由能。

12.一定溫度壓力下，潤(rùn)濕性液體在毛細(xì)管中上升的高度與哪些量成正比？

(A)表面張力 (B)毛細(xì)管半徑 (C)液體密度 (D)液體粘度

答：B和C。h=gr

13.當(dāng)一毛細(xì)管插入水中時(shí)，毛細(xì)管中水面上升5cm，在3cm處將毛細(xì)管截?cái)?，此時(shí)毛細(xì)管上端的現(xiàn)象是

(A)水從上端溢出 (B) 水面呈凸面形

2

(C)水面呈凹形彎月面 (D)水面呈水平面

答：(C )

14.多孔硅膠有強(qiáng)烈的吸水性能，硅膠吸附水后其表面激布斯自由能將

(A)升高 (B)降低 (C)不變 (D)無(wú)法確定

答：(B)

15.郎格繆爾吸附公式適用于哪一種吸附？BET吸附公式主要區(qū)別于郎格繆爾吸附公式之處是什么？

答：郎格繆爾吸附公式適用于單分子層吸附。而B(niǎo)ET吸附公式主要適用于多分子層

吸附。