发布时间 : 星期日 文章物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后习题答案7,9,10更新完毕开始阅读1c58a04253ea551810a6f524ccbff121dd36c5c2
答：小心加入沙子后，杯口液面会凸出杯面。因为优质山泉水中有丰富的矿物质，这些无机盐是非表面活性物质，使水的表面张力增大而能维持凸出杯面的水的重量，泉水中含矿物质的量越多，杯面的水凸出就越明显。当加入表面活性剂后，水的表面张力迅速下降，无法维持凸出杯面水的重量，水就会沿杯子的壁淌下，凸面又变成平面。
11．在一盆清水的表面，平行放两根火柴棍。待水面静止后，在火柴棍之间滴一滴肥皂水，两火柴棍之间的距离是加大了还是缩小了？
答：纯水的表面张力为?*，在纯水表面上的火柴棍，由于棍的周围的表面张力都是?*，大小相等，方向相反，所以火柴棍能在水面上静止不动。当在两火柴棍之间滴入肥皂水后，使两棍之间的表面张力降为?，这样使得棍两边的表面张力不等。因为?*>?，所以两棍
之间的距离会迅速增大。在棍两边的表面张力的差值为???*??，通常将?称为表面压，好像处于两火柴棍之间??的表面活性剂将火柴棍撑开一样。
12．在纯水的液面上放一纸船，纸船显然不会自动航行。若在船尾靠水部分涂抹一点肥皂，再放入水中，情况又将如何？
答：纸船放到静止的水面，以船底为边界，作用在边界周围的表面张力大小相等，方向相反，纸船当然静止不动。当船尾涂了肥皂后，由于表面活性剂的作用，尾部表面张力变小，头部表面张力未变，所以小船在这不等的表面张力作用下，会自动向前方移动。
13．设有内径相同的a, b, c, d, e, f玻璃毛细管和内径较大的g管一起插入水中（如图所示），除了f 管内壁涂有石蜡外，其余全是洁净的玻璃管。若水在a管内液面升高的高度为h，试估计其余管内的水面高度？如果将水在各管内（c,d管除外）预先都灌到h的高度，再让其自动下降，结果又将如何？
答：各管情况如下：b 管与a管的液面一样高；c 管的液面到管口，弯月面形状与a管相似，水不可能在c 管中溢出；d管的液面也到管口，弯月面形状与a管相似，水不可能
在d管中滴下；e管的液面到管径变粗处，弯月面形状与a管相似；f管内壁涂有石蜡，水与管壁的接触角变大，水不能润湿涂有石蜡的内壁，管内液面呈凸面，附加压力向下，液面会下降至水平面以下；g管内径大，管内液面接近平面，附加压力很小，液面基本无变化。 将水灌满后让其自动下降时，其余的都与上面相同，只有e管有变化。e管的液面与a管的液面一样高。
14．有一个油水混合物，水的质量分数为75%，柴油为25%，明显地分为两层。如果将混合物强力搅拌，得到了一个均匀液体，但是静置后又会分层，这是为什么？如果在混合溶液中加入适量的表面活性剂（乳化剂），再强力搅拌后，得到的均匀液体就不再分层，这又是什么原因？
答：水与柴油的混合物在被强力搅拌后，水和柴油都被分散成微小的液滴，表面积增加很大，表面能变得很高，是热力学不稳定系统。所以在静置的时候，各自的小液滴自动聚合以缩小表面积，所以又恢复到原来的分层状态。但是，加入适量的乳化剂后，这种乳化剂的功能就是减小两种液体之间的界面张力，优质的乳化剂可以使界面张力接近于零，这样两种液体被乳化后，以微小液滴的形式相互混合，系统总的表面能比混合之前还要低，所以是稳定系统，一般不会再分层。
15．常用的洗涤剂中为什么含有磷？有什么害处？
答：洗涤剂中要加多种成份，其中三聚磷酸钠作为助剂加入，含量可达20%以上。主要作用是提高润湿效果、增加洗涤剂碱度、促进油污乳化、减少不溶性物质在织物表面再沉积等作用。但是，洗涤废水排入江河以后，含磷成份促进藻类疯长，影响鱼虾繁殖。江苏的太湖，受磷化合物的污染特别严重，以至被蓝藻污染的湖水无法饮用。沿湖几大城市已决定，自2000年1月1号起，禁止使用含磷洗涤剂，使用新型的无磷洗涤剂，以保护人们生存的环境。
16．锄地保墒是什么意思？
答：大雨过后，泥土润湿，团粒结构受到毛细管压力的作用彼此靠紧，形成无数毛细管并彼此联接，直通地面。地下水由于毛细作用顺着毛细管上升，到地面蒸发，减少了土壤的水分，使庄稼长势不良，严重时会导致庄稼枯萎。所以，雨过天晴后，一定要将处于地表的泥土锄松，切断与深层联结的毛细管，保持地下水不被蒸发，长期供庄稼使用。处于表层中的毛细管分散在植物的周围，由于泥土是能被水润湿的，在气候湿润或有雾的时候，空气中的水分可以在表土的毛细管中凝结，供植物使用，这样保持了土壤的水分，使庄稼茂盛生长。
四．概念题参考答案
1．下列说法中不正确的是 ( ) (A) 生成的新鲜液面都有表面张力 (B) 平面液体没有附加压力
(C) 弯曲液面的表面张力的方向指向曲面的圆心 (D) 弯曲液面的附加压力的方向指向曲面的圆心
答：(C) 。表面张力的方向总是垂直于边界与表面相切。
2．液体在毛细管中上升（或下降）的高度与下列那一个因素无关 ( ) (A) 温度 (B) 液体密度
(C) 重力加速度 (D) 大气压力
答： (D)。由于弯曲液面下有附加压力，使液体在毛细管中上升或下降，上升或下降的高度只与液体的性质和毛细管的半径等因素有关，从计算公式也可以说明这一点，
ps?2????gh，附加压力与大气压力无关。 R'3．把玻璃毛细管插入水中，凹面下液体所受的压力pr与平面液体所受的压力p0相 比，两者的大小关系为 ( ) (A) pr?p0 (B) pr
答：(B)。凹面上附加压力的方向与外压的方向相反，凹面上受的总压力等于外压减去附加压力（相当于将曲率半径取负值），所以凹面上液体所受的总压力小于平面液体所受的压力。
4．将一支毛细管插入水中，在毛细管中水面上升了5 cm。若将毛细管继续往水中插，在液面只留3 cm 的长度，试问水在毛细管上端的行为是 ( ) (A) 水从毛细管上端溢出 (B) 毛细管上端水面呈凸形
(C) 毛细管上端水面呈凹形 (D) 毛细管上端水面呈水平面
答：(C)。水在毛细管中上端水面的形状决定于接触角，水能润湿玻璃毛细管，上端水面呈凹形。现在，决定接触角大小的气、液、固三相的性质都没有改变，所以接触角也不会因毛细管的长短而改变。
5．有一飘荡在空气中的肥皂泡，设其直径为 2×10-3 m，表面张力为0.07 N·m-1，则肥皂泡所受总的附加压力为 ( ) (A) 0.14 kPa (B) 0.28 kPa (C) 0.56 kPa (D) 0.84 kPa
答：(B)。飘荡在空气中的肥皂泡有两个气-液界面，外层是一个凸球面，内层是一个凹球面，附加压力都指向球心，忽略肥皂泡膜的厚度，则肥皂泡上所受总的附加压力是相同半
2?2?0.07 N?m?1?0.28 kPa。 径球形液滴面上附加压力的两倍，即ps?2?'?2?R1?10?3m6．在相同温度和压力下，凸面液体的饱和蒸气压pr与水平面液体的饱和蒸气压p0相比
（同一种液体），两者大小的关系为 ( ) (A) pr?p0 (B) pr>p0 (C) pr 答：(B)。 凸面上附加压力的方向与外压相同，凸面上液体所受的总压力大于平面液体所受的压力。根据Kelvin 公式，凸面上液体的饱和蒸气压大于平面液体的饱和蒸气压。 7．用同一滴管，分别滴下1 cm3如下三种液体：NaOH水溶液、纯水和乙醇水溶液，判断下面所得液滴数的分布哪个是比较合理的 ( ) (A) 纯水 15 滴, NaOH 水溶液 18 滴, 乙醇水溶液 25 滴 (B) 纯水 18 滴, NaOH 水溶液 25 滴, 乙醇水溶液 15 滴 (C) 纯水 18 滴, NaOH 水溶液 15 滴, 乙醇水溶液 25 滴 (D) 三者的液滴数皆为 18 滴 答：(C)。 因为在密度相差不大的情况下，液滴的大小与表面张力有关。一般表面张力越大，在滴管的下端能悬挂的液滴的体积也越大。NaOH 是非表面活性物质，其水溶液的表面张力比纯水大，所以液体的滴数应该最少，其次是纯水。乙醇是表面活性物质，其水溶液的表面张力比纯水小，所以液滴最小，而液体的滴数应该最多。 8．下面说法不正确的是 ( ) (A) 生成的新鲜液面都有表面张力 (B) 平面液面上没有附加压力 (C) 液滴越小其饱和蒸气压越小 (D) 液滴越小其饱和蒸气压越大 答：(C)。 液滴表面是凸面，附加压力的方向与外压相同，凸面上总的压力等于附加压力与外压的加和。根据Kelvin公式，凸面的曲率半径越小，其附加压力就越大，饱和蒸气压也就越大。 9．同一种物质的固体，大块颗粒和粉状颗粒，其溶解度哪个大? ( ) (A) 大块颗粒大 (B) 粉状颗粒大 (C) 两者一样大 (D) 无法比较 答： (B)。颗粒表面是凸面，附加压力的方向与外压相同，凸面上总的压力等于附加压力与外压的加和。根据Kelvin公式，凸面的曲率半径越小，其附加压力就越大，饱和蒸气压也就越大。根据Henry定律，其溶解度也一定越大。在同一温度下，若是在同一个饱和溶液中，同时存在不同粒径的颗粒，那经过一段时间后，小颗粒会消失。 10．在一个真空的玻璃钟罩内，放置若干内径不等的洁净玻璃毛细管。然后将水汽不断通入钟罩内，可以观察到在哪种玻璃毛细管中最先凝聚出液体 ( ) (A) 在内径最大的毛细管中 (B) 在内径最小的毛细管中 (C) 在所有的毛细管中同时凝结 (D) 无法判断 答：(B)。因为水能润湿洁净的玻璃毛细管，水在毛细管中呈凹形弯月面，接触角小于90°，在凹形弯月面上的总压力比平面上小。根据Kelvin公式，凹形弯月面上的饱和蒸气压也比平面上低，所以在内径最小的毛细管中，水的蒸气压首先达到饱和，液体最先凝聚出来，这就是毛细凝聚。 11．在等温条件下，将表面活性剂B加入纯水中，所产生的结果是 ( ) (A) ??????<0，正吸附 (B) ??aB?T?????>0，正吸附 (D) ?a?B?T??????<0，负吸附 ??aB?T??????>0，负吸附 ?a?B?T(C) ?答：(A)。表面活性剂加入纯水中后，使溶液的表面张力明显降低，表面张力随着表面