扩散流实验装置实验图

1. 半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同,图2是设计的能证明图1物质扩散成立的实验装置.

葡萄糖分子大于水分来子。虽然两自种物质都可以通过半透膜，但水通过的速度快，葡萄糖通过的速度慢。开始时，因渗透压原因，水快速通过，使水面升高，待水面升高至一定程度时，高度差产生的液体压强使水面不再升高。在水分子通过半透膜时，葡萄糖分子也在反向通过半透膜，只是速度较慢。当b中水面达到最高位时，随着葡萄糖分子向外转移，膜两侧渗透压差越来越小，液体压强会使葡萄糖和水分子向外转移，直到液面齐平。此时膜两侧渗透压差为零。

2. 清水和硫酸铜溶液扩散实验

把硫酸铜溶液注入清水中，硫酸铜溶液和水之间发生扩散现象，因为分子永不停息的做无规则运动，随着时间的增加，扩散现象越明显，时间越久，硫酸铜溶液和水的界限越模糊，所以“实验开始时”是图乙，“静放10日后”是图丙，“静放30日后”是图甲；分子的运动随着气温的升高而加剧．
故答案为：丙；分子不停地做无规则运动；加剧．

3. 探究扩散现象的实验

如图所示，抽掉玻璃板后，过一会儿将观察到的现象是红棕色的二氧化氮气体充满整个容器．
将盛有二氧化氮气体容器瓶放在上方，容易让人产生误解，认为二氧化氮气体是在重力的作用下向下运动的，要使实验具有说服力，正确的做法是将容器倒置（把盛有空气的容器瓶放在上方）．
故答案为：红棕色的二氧化氮气体充满整个容器；将容器倒置（把盛有空气的容器瓶放在上方）．

4. 完整性测试的扩散流测试

扩散流测试基于溶解－扩散模型。当滤膜被润湿液体完全润湿后，如果在过滤器的上游存在压缩气体，而该压缩气体的压力值又小于泡点压力时，滤膜仍然是完全润湿的。由于压缩气体一侧的气体浓度会高于常压一侧，此时气体分子会从高压测溶解到润湿液体中并扩散至常压测，如果在下游接一根管子会发现有气体缓慢流出，这就是扩散流，通过检测扩散流的完整性测试方法称为扩散流测试。气体的扩散符合Fick定律，扩散流量与滤膜两侧压差和膜面积成正比，为了消除测试压力不同所带来的影响，扩散流测试都在固定的压力下进行（通常为泡点值的80%）。以下为扩散流计算公式：
K = 扩散/溶解系数
P1, P2 = 两侧压差
P = 滤膜开孔滤
L = 膜有效流道长度
A = 膜面积
DF = 扩散流
通过在测试压力下测量气体扩散流量可以测量扩散流，但是扩散流与滤膜孔径无关。对于大面积滤器而言不会影响扩散流测试结果的判断，所以对于大面积过滤器而言，推荐采用扩散流测试。而对于小面积滤器测试，由于扩散流很小，测量误差可能较大，推荐采用直接与孔径关联的泡点测试。

5. 如图为研究气体扩散的实验装置两个瓶中分别重要二氧化碳碳气体和空气中氧化碳

二氧化氮气体是红棕色的．
应该将下边瓶子装入二氧化氮气体，因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度，本来应该在空气的下方．
如果发现上边瓶子内的气体也变成了红棕色，则说明二氧化氮气体分子在做无规则运动，就可以证明扩散现象的存在，即二氧化氮气体在不停地向空气进行扩散．
故答案为：二氧化氮；一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动．

6. 图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立的实验装置，下列有关叙述中正确的是（）A．图

A、甲图中半透膜两复侧是清水制和淀粉溶液，存在浓度差，发生渗透作用，刚开始导致水柱升高，到一定高度后，由于液面高度差的存在，导致水柱不再升高，故A错误；
B、20分钟后，由于加入淀粉酶，淀粉被水解为麦芽糖，使漏斗内渗透压升高，液面继续上升，由于麦芽糖不能通过半透膜，因此液面达到一定高度后将保持稳定，故B错误；
CD、乙图中半透膜两侧是清水和葡萄糖溶液，存在浓度差也发生渗透作用，刚开始导致水柱升高，当半透膜两侧的水分子达到动态平衡后，葡萄糖也能透过半透膜，并且也要在半透膜两侧达到动态平衡，所以使水柱又下降，故C错误，D正确．
故选D．

7. 扩散实验

德国科学家托马斯·格拉汉姆于1828～1833年间对气体扩散进行实验研究，随后1833年到年间，长期进行液体扩散现象研究。

图8—1示意格拉汉姆进行液体扩散实验时简单而有效的实验装置，大水槽水的底部放置有装满食盐水的小水杯，图8—1a～c中的水杯仅口径不同。

图8—1 格拉汉姆液体扩散实验装置

a—小口杯；b—中口杯；c—大口杯

实验结果表明两个方面的定性结论。一方面，若一次实验中小杯装的食盐水浓度相同，在相同扩散时间内食盐进入大水槽的量的顺序是图8—1 c＞b＞a，说明食盐的物质传递量与杯口面积成正比。

定义单位时间内物质因扩散通过扩散面积A传递的量为扩散流量，用J_A表示，量纲为[M·T^—1]；定义单位时间内物质因扩散通过单位面积上的量为扩散通量，用符号J表示，量纲为[M·L^—2·T^—1]。扩散通量J是强度性质，对于确定的扩散系统J是空间坐标及时间的函数。扩散流量J_A与扩散面积（A）和扩散通量的关系为J_A=A·J。扩散流量与扩散通量的量纲不同，有些文献中称扩散流量J_A为“扩散通量”，则“单位面积上的扩散通量J”可改称为“扩散通量密度”。

另一方面，当小杯内装的食盐水浓度不同时，对扩散流量J_A有图8—1c＞b＞a，而对扩散通量J，图8—1 c＞b＞a，即食盐水浓度c大则扩散通量J 就大，J与c成正比。

扩散实验中测量的扩散流量J_A和扩散通量J都与测量的时间区段有关。格拉汉姆在扩散实验研究中用通量等物理量描述扩散现象，却没有给出描述扩散过程的动力学方程。

8. 课本二氧化氨扩散实验说明

（1）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方．
（2）抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象；说明分子在永不停息的做无规则运动，并且分子间有间隙．
故答案为：防止物体所受重力对实验造成影响；分子在永不停息的做无规则运动；分子间有间隙．

9. 如图所示是演示空气和二氧化氮扩散现象的实验，此实验装置中下面放二氧化氮这样做的目的是______，此实验

（1）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方．
（2）抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象；说明分子在永不停息的做无规则运动，并且分子间有间隙．
故答案为：防止物体所受重力对实验造成影响；分子在永不停息的做无规则运动；分子间有间隙．

10. 纳滤膜的水渗透系数和溶质渗透系数是多少

本文利用孔模型，对8种膜的性能参数和结构参数进行了测定。实验表明，由溶质的Stokes半径基于孔模型得到的膜孔半径rp与从溶剂水的透过速率得到的膜孔半径rω并不一致，但存在线性关系。对于CA膜，在NaCl水溶液体系中，它们的关系是: rω＝10.50(rp-1.739)。相关关系是0.9986，对于rp的标准偏差是0.14。这也表明当rp小到1.74×10-10m时，膜的纯水透过速率为零。
对其它材料制成的膜的rp与rω之间关系有待进一步实验。