第十四章 胶体化学习题解答.docVIP

第 十 四 章 习 题 复习题1、用As2O3与略过量的H2S制成硫化砷As2S3溶胶，试写出其胶团的结构式。用FeCl3在热水中水解来制备Fe(OH)3溶胶，试写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构。 解 (1) H2S略过量，做稳定剂。考虑它作一级电离，制成硫化砷As2S3溶胶的胶团结构为 [(As2S3)mnHS-·(n-x)H+]x-·x H+ (2)以水做分散介质时，不能再用水做稳定剂。较常使用FeCl3做稳定剂。写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构为 {[Fe(OH)3]mnFe3+·3(n-x)Cl-}3x+·3xCl- 或 {[Fe(OH)3]mnFe3+·(3n-y)Cl-}y+·yCl- 1、在碱性溶液中用HCHO还原HAuCl4以制备金溶胶，反应可表示为 HAuCl4 +5NaOH→NaAuO2+4NaCl+3H2O 2 NaAuO2+3HCHO+NaOH→2Au+3HCOONa+2H2O 此处NaAuO2是稳定剂，试写出胶团结构式。 由于NaAuO2是稳定剂，所以将是AuO2－离子被吸附在Au胶核上，则胶团的结构式为 {(Au)m·nAuO2－·(n-x) Na+}x-·x Na+。 5、在298K时，某粒子半径为3×10-8m的金溶胶，在地心力场中达沉降平衡后，在高度相距1.0×10-4m的某指定体积内粒子数分别为277和166。已知金的密度为1.93×104kg·m-3，分散介质的密度为1×103kg·m-3，试计算阿伏加德罗常数的值为多少？ 解 根据沉降平衡的高度分布公式 =6.2537×1023mol-1。 8、在某内径为0.02m的管中盛油，使直径为1.588×10-3m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960和7650kg·m-3。试计算在实验温度时油的黏度为若干？ 解 粒子恒速沉降公式为： 则 =1.023kg·m-1·s-1=1.023Pa·s 13、在水中，当所用的电场强度E为100V·m-1时，直径为1的石英粒子在电场中的运动速度为30?m·s-1。试计算在石英－水界面上电势的数值。设溶液黏度=0.001Pa·s，介电常数=8.89×10-9C·V-1·m-1（C·V-1=F，F为电容法拉）。 解 把石英粒子看成是球形小粒子，K=1.5 15、在三个烧瓶中分别盛0.02dm3的Fe(OH)3溶胶，分别加入NaCl、Na2SO4和Na3PO4溶液使其聚沉，至少需加电解质的数量为(1)1mol·dm-3的NaCl0.021dm3，(2)0.005mol·dm-3的Na2SO40.125dm3，(3)0.0033mol·dm-3的Na3PO47.4×10-3dm3。试计算各电解质的聚沉值和它们的聚沉能力之比，从而判断胶粒带什么电荷？ 解 聚沉值是使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度， 聚沉能力与聚沉值成反比，所以聚沉能力之比为 聚沉能力随电解质负离子价数的增加而增加，因此可以判断胶粒带正电荷。 18、把1×10-3kg的聚苯乙烯(=200kg·mol-1)溶在0.1dm3苯中，试计算所形成溶液在298K时的渗透压值。 解 所形成溶液的浓度为 23、在298K时，溶解在有机溶剂中的聚合物的特性黏度如表所示 Mr 34000 61000 130000 [η]/dm3·g-1 1.02 1.60 2.75 求该体系的和K值。 解 聚合物的特性黏度与分子量间的关系式为，则 即以 ln[η]对lnMr作图，得一直线，斜率为，截距为lnK。ln[η]与lnMr数据列于下表 lnMr 10.43 11.02 11.78 ln{[η]/(dm3·g-1)} 0.02 0.47 1.01 以 ln[η]对lnMr作图如右： 直线斜率为m=0.74，即 =0.74 由于图的纵坐标与横坐标的零点不在一起，故不能从图上直接得截距。可代入一组数据求出：lnK=1.01-0.74×11.78=-7. 707，所以得 K=4.5×10-4。 25、在298K时，半透膜两边，一边放浓度为0.1mol·dm-3的大分子有机物RCl，RCl能全部电离，但R＋不能透过半透膜；另一边放浓度为0.5mol·dm-3的NaCl，计算膜两边平衡后，各种离子的浓度和渗透压。 解 设达平衡时膜两边离子的浓度(单位为mol·dm-3)为： 则平衡时(0.1