?3M ? T
?
?B? A ? f
B
A í?5 l P
S g T
答:改正后的相图如下:
í?1 l T
S A X
B
í?3 l T
A+B A X B
í?4 l + X
B
í?2 l
T
+ A X
B
í?4 l
T
+ A X
B
12
í?5
S g
l P
T
图 1 纯 B 的熔点只能有一个,故两曲线应重合。
图 2 二元系不可能四相平衡共存。根据相律 F=C-P+1=2-4+1=-1 自 由度为负值是不合理的。故不应有 γ 相区边界线。另外,三相线应为水平线。
图 3 二元系三相平衡的温度只有一个,故三相线应为水平线。
图 4 二元三相平衡的液相浓度只有一个,故两液相线要在三相线上重合。 图 5 单元系 T-P 图只能有一个三相点,即三相点的温度和压力只能有一个。
4.某金属有多种晶型,有人声称他在一定 T、p 下制得了这一纯金属的蒸 气、液态、γ 晶型及 δ 晶型的平衡共存系统。问这是否可能。
答:不可能。根据相律 F=C-P+2=1-4+2=-1 是不可能的。说明单组 分系统最多只能有三相平衡共存。
第七章 电化学
问答题
1
1.有人为反应 Na + H 2O = NaOH(aq) + H 2 设计了如下两个电池:
2
Na|NaOH(aq)|H2 ,Pt
Na(Hg)|NaOH(aq)|H2 ,Pt
你认为错在哪里?应如何设计?
答:根据电池反应分别写出阴阳极的电极反应如下: 阴极: H 2O + e
OH
1 H 2 2
-
+ + e 阳极.:Na → Na
上面所设计的电池(1)是金属 Na 在 NaOH 水溶液中,这样金属钠会与水立
+ 1)的设计是错误的。在电 刻反应放出氢气,化学能不能转变为电能,故电池(
池(2)的设计中阳极反应为 Na(Hg) → Na + e,电池总反应为: 1
2
Na(Hg) + H 2O = NaOH(aq) + H 2 与要求不符,故设计(2)亦为错误的。正确的设计
13
可如下形式:
Na|NaI(EtNH2)|Na(Hg)|NaOH(aq)|H2,pt 其中,2 为乙基胺。这样的设计即把下面两个电池串联起来。 EtNH
左边一只为:Na|NaI(EtNH )|Na(Hg)。 2
右边一只为:Na(Hg)|NaOH(aq)|H ,pt 2 这样的设计符合要求。因为 左电池:阳 极:Na → + e + Na+
阴 极:Na + e → Na(Hg) 电池反应:Na → Na(Hg)+
右电池:阳 极:1 Na(Hg) → Na + e - 阴
1
2
电池反应: Na(Hg) + H 2O = NaOH(aq) + H 2
极: H 2O + e
H2 + OH
2
串联电池的电池反应=左电池+右电池,即 1
2
Na + H 2O = NaOH(aq) + H 2 。
2.电解浓度为 0.5mol 的硫酸水溶液和电解浓度为 1mol 的氢氧化钠水溶液, 都使用铂作电极,在相同温度下的理论分解电压是否总是相同?为什么?
答:是的。因为其理论分解电压与相应的原电池的电动势相等。分别计算 两个不同溶液的原电池的电动势,结果都为 1.23 伏。说明电解水产生氢和氧的 理论分解电压与溶液的 pH 值无关。 填空题
1.双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同一种电解质溶液的接界处存在 液界电势,可采用加盐桥的方法减少或消除。
2.电池 Zn(s)\\Zn2+(a1)\\Zn2+(a2)\\Zn(s),若 a1>a2,则电池电动势 E〈0。若 a1=a2,则电池电动势 E=0。
1 在电池 Pt\\H2(p)\\HCL(a1)\\\\NaOH(a2)\\H2(p)\\Pt 中阳极反应是 0.5H2(g)--- H+(a1)+e 阴极反应是 H2O(l)+e---0.5H2(g)+OH-(a2)电池反应是 H2O(l) —H+(a1)+OH-(a2) 4.在 298。15K 时,已知 Cu2+加 2e—Cu 标准电池电动势为 0。3402V Cu+加 e—Cu 标准电池电动势为 0。522,则 Cu2+加 e—Cu+ 标准电池电动势:0.1582V 5.在一个铜板中有一个锌制铆钉,在潮湿空气中放置,锌制铆钉先腐蚀。 6.Ag\\AgCL(s)\\\\KCL(aq)\\CL2(g)\\Pt 电池电动势与氯离子活度无关. 第八章 统计热力学
第九章 表面现象
问答题
1.若天空中的小水滴要起变化,一定是其中大水滴进行蒸发,水蒸气凝结 在小水滴,使大小不等的水滴趋于相等。对吗?为什么?
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答:不对。根据开尔文公式 RT ln
p r p
2M
小水滴的蒸气压较大,因此应
r
为小水滴蒸发,水蒸气凝结在大水滴上,使大水滴变得更大,最后小水滴消失。
2.在装有部分液体的毛细管中,当在一端加热时,问润湿性和不润湿性液 体分别向毛细管哪一端移动?
答:当在图中右端加热时,润湿性液体(左图)将向左移动;而不润湿性 液体(右图)将向右移动。因为表面张力随温度的升高而降低,润湿性液体 (左图)两弯曲液面的附加压力分别指向管的左右两端,当右端加热时,右端 的附加压力降低,因此液体将向左移动;而不润湿性液体(右图)因两附加压 力指向液体内部,则右端加热时,液体移动方向正好相反,向右移动。
3.从资料上查得某固体的 σs-g 数据可否直接代入杨氏方程 σ l-cosθ=σ s-g- s-l? g σ
答:不可以。因为杨氏方程只有在平衡条件下才成立,故式中 σs-g 是指被 所研究的液体的蒸气所饱和的气相与固相之间的界面张力。固体表面吸附液体 蒸气后它的表面张力就会下降,故 σs-g 低于资料上的数值,而资料上 σs-g 的 气相是指空气。
第十章 化学动力学
第十一章 胶体化学
问答题
1.有稳定剂存在时胶粒优先吸附哪种离子?
答:稳定剂一般是略过量的某一反应物,胶核为了使自己不被溶解,首先 吸附与胶核中相同的那个离子。例如,制备 AgI 溶胶时,若 KI 略过量,胶核优 +
先吸附 I-离子,若 AgNO3 过量,则优先吸附 Ag 离子,利用同离子效应保护胶 核不被溶解。若稳定剂是另外的电解质,胶核优先吸附的是使自己不被溶解的 离子或转变成溶解度更小的沉淀的离子,一般优先吸附水化作用较弱的阴离子, 所以自然界的天然胶粒如泥沙,豆浆,橡胶等都带负电。
2.憎液溶胶有哪些特征?
答:(1) 特有的分散程度;(2) 不均匀多相性;(3) 热力学不稳定性 憎液溶胶的基本特征可归纳为三点:
(1) 特有的分散程度。因为胶粒的大小一般在 1-100nm 之间,所以有动力 稳定性强,散射作用明显,不能通过半透膜,渗透压低等特点。
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(2) 不均匀多相性。从溶液到溶胶是从均相到多相的过程,胶团结构复杂, 是一个具有相界面的超微不均匀质点。
(3) 热力学不稳定性。由于胶粒小,表面积大,表面能高,所以有自动吸 附相同的离子,由于带电的溶剂化层存在可保护胶粒不聚沉。
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