固体在溶液中的吸附
一 选择题(单选)
1在固体在溶液中的吸附实验中,为什么振荡时锥形瓶瓶塞要塞紧? (A)
A 防止醋酸挥发 B 防止醋酸在振荡时溅出
C 防止振荡时液体溅出打湿振荡器 D 防止空气中的水分进入
2 固体在溶液中的吸附实验中朗格缪尔吸附常数k与那些因素有关?(B)
A 吸附剂的种类 B 温度和气压
C 吸附剂表面建构 D 吸附时间的长短
3固体在溶液中的吸附实验中弗罗因德利希公式中k是C=1时的吗?(B)
A 是 B 不是
C 看情况 D 无法确定
4在活性炭吸附醋酸分子的实验中吸附剂和吸附质分别是什么?(A)
A 活性炭,醋酸分子 B活性炭,活性炭
C醋酸分子,醋酸分子 D 醋酸分子,活性炭
5为什么在固体在溶液中的吸附实验中要使用不含CO2的蒸馏水进行?
(C)
A 蒸馏水易得 B 排除其他离子的干扰
C 防止CO2酸性气体溶解在溶液中带来误差 D实验习惯
6弗罗因德利希公式适用于哪些浓度的溶液(C)
A 浓度很大的溶液 B 浓度很小的溶液
C 浓度不大不小的溶液
7固体在溶液中的吸附实验里朗格缪尔吸附模型是什么? (B)
A 双分子层 B单分子层
D 平面型 D 立体型
8 朗格缪尔吸附公式 中 表示什么? (D)
A 吸附常数 B最大值
C 最小值 D饱和吸附量
9固体在溶液中的吸附实验里用什么方法称取活性炭?(A)
A 差量法 B 去皮称量
C 任意方法 D 台秤称量
10为什么固体在溶液中的吸附实验里所有仪器均须洁净?(B)
A 实验习惯 B防止杂质也有吸附作用
C 会稀释溶液 D 干扰终点的观察
11活性炭吸附醋酸是可逆吸附吗?(D)
A看情况 B不知道
C不是 D 是
12 酚酞的变色范围是?(A)
A 8.2—10.0 B 3 —5
C 6—8 D 10.0—12.0
13.下列哪项不会影响吸附作用?(D)
A 吸附剂的性质 B 吸附时间
C 操作时的条件 D 颗粒的形状
14标定氢氧化钠溶液时,应用何种基准物质?(A)
A 邻苯二甲酸氢钾 B 碳酸氢钠
C 磷酸二氢钠 D 盐酸溶液
15弗洛伊德力西经验公式和朗缪尔吸附公式中的k值是否相同?(B)
A 相同 B 不相同
C 有的时候相同,有的时候不同 D 不确定
16 使用过的活性炭是否能再次使用?(B)
A 不能 B 能
C 不一定 D 要看活性炭的颗粒
17 固体吸附剂吸附气体和从液体中吸附溶质是否是相同情况?(C)
A 相同 B 有时相同,有时不同
C不同 D 不确定
18利用朗缪尔吸附公式计算出的比表面积和实际数值有何差别(B)
A 偏大 B 偏小
C 无差别 D 不确定
19以下实验物品中,本实验中没有用到的是?(D)
A 电子天平 B 移液管
C 碱式滴定瓶 D 球形冷凝管
20电子天平能精确到小数点后第几位?(D)
A 第一位(0.1g) B 第二位(0.01g)
C 第三位(0.001g) D 第四位(0.0001g)
二 思考题
1. 简述测定活性炭在醋酸水溶液中对醋酸的吸附求出活性炭比表面的实验原理。
答:根据固体对气体的单分子层吸附理论,认为固体表面的吸附作用是单分子层吸附,即吸附剂一旦被吸附质占据之后,就不能吸附。Γ∞为饱和吸附量,即固体完全被吸附质占据,再假定吸附质分子在吸附剂表面上是直立的,每个醋酸分子所占的面积以0.243nm2计算,则吸附剂的比表面,则只要求出Γ∞,就可以求出吸附剂的比表面。
2. 在固体在溶液中的吸附实验中,为了节省时间,如果震荡机一次放不下全部样品,那么,你认为应先放浓度低的还是浓度高的样品去震荡?为什么?
答:应该先放浓度低的样品去振荡。因为在一定的浓度范围里,随着浓度的增大吸附越容易达到平衡,先放浓度小的溶液振荡可节约时间。
3. 在固体在溶液中的吸附实验中,对滴定用的锥形瓶作如下的处理:(1)洗涤后锥形瓶没吹干,(2)用待测液洗涤锥形瓶两次,问对实验有何影响?
答:(1)中的情形对实验没有影响,因为在滴定时,只与物质的量有关,而与浓度是无关的。(2)中的情形对实验是有影响的,将会是实验的结果偏大,用待测液洗涤会使锥形瓶中的物质的量增大。
4. 在固体在溶液中的吸附实验中,如何判断吸附平衡的达到?
答: 取少许滴定,前后两次取样量相同,滴定消耗试剂的量在误差允许的范围内,则可判定已经达到了平衡。
5. 固体在溶液中的吸附实验中,活性碳在HAc水溶液中对HAc的吸附达到平衡后溶液的浓度会怎样?
答:达到平衡后溶液的浓度将降低。
6. 在固体在溶液中的吸附实验中, 吸附作用与那些因素有关?
答:作用与溶质和溶液的性质有关,它们的极性会影响它的吸附作用。温度,溶质的溶解度等也是影响吸附作用的因素。
7. 固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同?
答:与气体吸附比较,溶液吸附更复杂,因为溶液中各种组分,包括溶剂、溶质、电解质溶液中的各种离子和分子,均会在固—液界面上竞相吸附,存在一系列的可能互相关联的吸附平衡。其次溶液吸附较气体吸附要慢很多,因为被吸附组分必须通过扩散穿越一个相当厚度的溶剂层方能到达固面。
8. 试比较弗罗因德利希吸附等温式与兰缪尔吸附等温式的优缺点?
答:弗罗因德利希吸附等温式是经验公式,比较简单易求,只适用于一些浓度适中的溶液;兰缪尔吸附等温式适用的范围较广,能求出吸附剂的比表面积,但是比实际值小一点。
9. 在固体在溶液中的吸附实验中,如何加快吸附平衡的到达?如何判定平衡已经到达?
答:振荡,适当的升高温度可加快吸附平衡的到达。取少许滴定,前后两次取样量相同,滴定消耗试剂的量在误差允许的范围内,则可判定已经达到了平衡。
10. 在固体在溶液中的吸附实验中,引入误差的主要因素是什么?
答:醋酸的挥发,实验过程并非是用蒸馏水,而是用自来水,其中溶有少量的CO2,还有滴定的读数误差以及系统误差等这些都是引入误差的因素。
11.根据兰格缪尔单分子层吸附的模型计算的比表面积,比实际值大还是小?为什么?
答:根据兰格缪尔单分子层吸附的模型计算的比表面积,往往要比实际数值小一些。
原因有二:一是忽略了界面上被溶剂占据的部分;二是吸附剂表面上有小孔,醋酸不能钻进去,故这一方法所得的比表面一般偏小。不过这一方法测定时手续简便,又不要特殊仪器,故是了解固体吸附剂性能的一种简便方法。
12.在配制50 mL醋酸溶液时,要随时盖好瓶塞,为什么?
答:因为醋酸易挥发,随时盖好瓶塞以防醋酸挥发。
13. 从锥形瓶里取样分析时,若不小心吸入了少量的活性炭,对实验结果有什么影响?
答:使测得的平衡浓度偏大,计算的吸附量将偏小。
14. Freundlich经验方程: lgГ=lgc +lgk 中的常数k和Langmuir吸附等温式: 中的常数k是否相同?为什么?
答:两个k是不一样的。
Freundlich经验方程中的k是经验常数,由温度、溶剂、吸附质及吸附剂的性质决定,无物理意义;而Langmuir吸附等温式中的k是吸附系数,带有吸附和脱附平衡的平衡常数的性质,有物理意义。
15. Freundlich经验方程式的适用范围?
答:Freundlich经验方程属于纯系经验方程式,只适用于浓度不太大和不太小的溶液。
16.当吸附质的浓度为1 mol·L-1时,对于Freundlich经验方程是否还适用?
答:Freundlich经验方程为lgГ = lg=lgc +lgk ,当c=1 mol·L-1 时,lgГ =lgk,无意义。
17. 按记录表格中所规定的浓度配制50 mL醋酸溶液时,锥形瓶是否需要干燥?为什么?
答:必须干燥。因为醋酸的初始浓度是准确的,才能准确计算出活性炭对醋酸的吸附量。
18.实验中为什么过滤活性炭时,要弃去部分最初滤液?
答:由于活性炭的吸附是通过自身空隙结构来实现,因此最初过滤的活性炭是饱和吸附的,空隙被醋酸分子填满了,不能真实反映活性炭的吸附率,所以要弃去。
19.活性炭在反复使用很多次老化后,继续用来进行实验,会对实验产生什么影响?
答:活性炭老化后,对醋酸的吸附作用减弱,造成实验结果偏小。
20.实验中,先配制醋酸溶液,最后加入活性炭,这样做的目的是什么?
答:防止活性炭吸附水而产生误差。