擴散流實驗裝置實驗圖

1. 半透膜對澱粉和葡萄糖的通透性不同,圖2是設計的能證明圖1物質擴散成立的實驗裝置.

葡萄糖分子大於水分來子。雖然兩自種物質都可以通過半透膜，但水通過的速度快，葡萄糖通過的速度慢。開始時，因滲透壓原因，水快速通過，使水面升高，待水面升高至一定程度時，高度差產生的液體壓強使水面不再升高。在水分子通過半透膜時，葡萄糖分子也在反向通過半透膜，只是速度較慢。當b中水面達到最高位時，隨著葡萄糖分子向外轉移，膜兩側滲透壓差越來越小，液體壓強會使葡萄糖和水分子向外轉移，直到液面齊平。此時膜兩側滲透壓差為零。

2. 清水和硫酸銅溶液擴散實驗

把硫酸銅溶液注入清水中，硫酸銅溶液和水之間發生擴散現象，因為分子永不停息的做無規則運動，隨著時間的增加，擴散現象越明顯，時間越久，硫酸銅溶液和水的界限越模糊，所以「實驗開始時」是圖乙，「靜放10日後」是圖丙，「靜放30日後」是圖甲；分子的運動隨著氣溫的升高而加劇．
故答案為：丙；分子不停地做無規則運動；加劇．

3. 探究擴散現象的實驗

如圖所示，抽掉玻璃板後，過一會兒將觀察到的現象是紅棕色的二氧化氮氣體充滿整個容器．
將盛有二氧化氮氣體容器瓶放在上方，容易讓人產生誤解，認為二氧化氮氣體是在重力的作用下向下運動的，要使實驗具有說服力，正確的做法是將容器倒置（把盛有空氣的容器瓶放在上方）．
故答案為：紅棕色的二氧化氮氣體充滿整個容器；將容器倒置（把盛有空氣的容器瓶放在上方）．

4. 完整性測試的擴散流測試

擴散流測試基於溶解－擴散模型。當濾膜被潤濕液體完全潤濕後，如果在過濾器的上游存在壓縮氣體，而該壓縮氣體的壓力值又小於泡點壓力時，濾膜仍然是完全潤濕的。由於壓縮氣體一側的氣體濃度會高於常壓一側，此時氣體分子會從高壓測溶解到潤濕液體中並擴散至常壓測，如果在下游接一根管子會發現有氣體緩慢流出，這就是擴散流，通過檢測擴散流的完整性測試方法稱為擴散流測試。氣體的擴散符合Fick定律，擴散流量與濾膜兩側壓差和膜面積成正比，為了消除測試壓力不同所帶來的影響，擴散流測試都在固定的壓力下進行（通常為泡點值的80%）。以下為擴散流計算公式：
K = 擴散/溶解系數
P1, P2 = 兩側壓差
P = 濾膜開孔濾
L = 膜有效流道長度
A = 膜面積
DF = 擴散流
通過在測試壓力下測量氣體擴散流量可以測量擴散流，但是擴散流與濾膜孔徑無關。對於大面積濾器而言不會影響擴散流測試結果的判斷，所以對於大面積過濾器而言，推薦採用擴散流測試。而對於小面積濾器測試，由於擴散流很小，測量誤差可能較大，推薦採用直接與孔徑關聯的泡點測試。

5. 如圖為研究氣體擴散的實驗裝置兩個瓶中分別重要二氧化碳碳氣體和空氣中氧化碳

二氧化氮氣體是紅棕色的．
應該將下邊瓶子裝入二氧化氮氣體，因為二氧化氮氣體的密度大於空氣的密度，本來應該在空氣的下方．
如果發現上邊瓶子內的氣體也變成了紅棕色，則說明二氧化氮氣體分子在做無規則運動，就可以證明擴散現象的存在，即二氧化氮氣體在不停地向空氣進行擴散．
故答案為：二氧化氮；一切物體的分子都在永不停息地做無規則運動．

6. 圖1表示物質擴散的圖解，圖2是設計證明圖1物質擴散成立的實驗裝置，下列有關敘述中正確的是（）A．圖

A、甲圖中半透膜兩復側是清水制和澱粉溶液，存在濃度差，發生滲透作用，剛開始導致水柱升高，到一定高度後，由於液面高度差的存在，導致水柱不再升高，故A錯誤；
B、20分鍾後，由於加入澱粉酶，澱粉被水解為麥芽糖，使漏斗內滲透壓升高，液面繼續上升，由於麥芽糖不能通過半透膜，因此液面達到一定高度後將保持穩定，故B錯誤；
CD、乙圖中半透膜兩側是清水和葡萄糖溶液，存在濃度差也發生滲透作用，剛開始導致水柱升高，當半透膜兩側的水分子達到動態平衡後，葡萄糖也能透過半透膜，並且也要在半透膜兩側達到動態平衡，所以使水柱又下降，故C錯誤，D正確．
故選D．

7. 擴散實驗

德國科學家托馬斯·格拉漢姆於1828～1833年間對氣體擴散進行實驗研究，隨後1833年到年間，長期進行液體擴散現象研究。

圖8—1示意格拉漢姆進行液體擴散實驗時簡單而有效的實驗裝置，大水槽水的底部放置有裝滿食鹽水的小水杯，圖8—1a～c中的水杯僅口徑不同。

圖8—1 格拉漢姆液體擴散實驗裝置

a—小口杯；b—中口杯；c—大口杯

實驗結果表明兩個方面的定性結論。一方面，若一次實驗中小杯裝的食鹽水濃度相同，在相同擴散時間內食鹽進入大水槽的量的順序是圖8—1 c＞b＞a，說明食鹽的物質傳遞量與杯口面積成正比。

定義單位時間內物質因擴散通過擴散面積A傳遞的量為擴散流量，用J_A表示，量綱為[M·T^—1]；定義單位時間內物質因擴散通過單位面積上的量為擴散通量，用符號J表示，量綱為[M·L^—2·T^—1]。擴散通量J是強度性質，對於確定的擴散系統J是空間坐標及時間的函數。擴散流量J_A與擴散面積（A）和擴散通量的關系為J_A=A·J。擴散流量與擴散通量的量綱不同，有些文獻中稱擴散流量J_A為「擴散通量」，則「單位面積上的擴散通量J」可改稱為「擴散通量密度」。

另一方面，當小杯內裝的食鹽水濃度不同時，對擴散流量J_A有圖8—1c＞b＞a，而對擴散通量J，圖8—1 c＞b＞a，即食鹽水濃度c大則擴散通量J 就大，J與c成正比。

擴散實驗中測量的擴散流量J_A和擴散通量J都與測量的時間區段有關。格拉漢姆在擴散實驗研究中用通量等物理量描述擴散現象，卻沒有給出描述擴散過程的動力學方程。

8. 課本二氧化氨擴散實驗說明

（1）二氧化氮的密度大於空氣的密度，如果把二氧化氮氣體放到上方的話，由於自身密度大的緣故，二氧化氮分子也會下沉到下方的空氣瓶子中去，就不能說明分子在不停地做無規則運動，因此要把密度小的空氣瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方．
（2）抽掉玻璃板後，可看到兩種氣體逐漸混合在一起，顏色變得均勻，這是分子運動的結果，是擴散現象；說明分子在永不停息的做無規則運動，並且分子間有間隙．
故答案為：防止物體所受重力對實驗造成影響；分子在永不停息的做無規則運動；分子間有間隙．

9. 如圖所示是演示空氣和二氧化氮擴散現象的實驗，此實驗裝置中下面放二氧化氮這樣做的目的是______，此實驗

（1）二氧化氮的密度大於空氣的密度，如果把二氧化氮氣體放到上方的話，由於自身密度大的緣故，二氧化氮分子也會下沉到下方的空氣瓶子中去，就不能說明分子在不停地做無規則運動，因此要把密度小的空氣瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方．
（2）抽掉玻璃板後，可看到兩種氣體逐漸混合在一起，顏色變得均勻，這是分子運動的結果，是擴散現象；說明分子在永不停息的做無規則運動，並且分子間有間隙．
故答案為：防止物體所受重力對實驗造成影響；分子在永不停息的做無規則運動；分子間有間隙．

10. 納濾膜的水滲透系數和溶質滲透系數是多少

本文利用孔模型，對8種膜的性能參數和結構參數進行了測定。實驗表明，由溶質的Stokes半徑基於孔模型得到的膜孔半徑rp與從溶劑水的透過速率得到的膜孔半徑rω並不一致，但存在線性關系。對於CA膜，在NaCl水溶液體系中，它們的關系是: rω＝10.50(rp-1.739)。相關關系是0.9986，對於rp的標准偏差是0.14。這也表明當rp小到1.74×10-10m時，膜的純水透過速率為零。
對其它材料製成的膜的rp與rω之間關系有待進一步實驗。