工程化學(xué)基礎(chǔ)第二版練習(xí)題參考答案浙大版

1、浙江大學(xué) vv 工程化學(xué)基礎(chǔ)(第二版) 練習(xí)題參考答案第一章緒論練習(xí)題(p.9p.9)1.(1)X；(2)V;(3)V;(4)Vo2.(1) C、D; (2) C; (3) Bo3.反應(yīng)進(jìn)度；E;molo4.兩相(不計(jì)空氣)；食鹽溶解，冰熔化，為一相；出現(xiàn)白色沉淀，二相；液相分層，共 三相。5.兩種聚集狀態(tài)，五個(gè)相：Fe (固態(tài)，固相 1), FeO (固態(tài)，固相 2) , Fe2O3(固態(tài)，固相 3), Fe3O4(固態(tài)，固相 4), H2O (g)和 H2(g)(同屬氣態(tài)，一個(gè)氣相5)-16.n = (216.5 180) g / (36.5g mol - ) = 1.0 mol7.設(shè)最多

2、能得到 x 千克的 CaO 和 y 千克的 CO2,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式：因?yàn)?n(CaCO3)= n(CaO)= n(CO2)100095%=x=y100.09 10=56.08X 10=44.0110-3得 x =m(CaO) =532.38kgy =m(CO2)=417.72kg分解時(shí)最多能得到 532.28kg 的 CaO 和 417.72kg 的 CO2。8.化學(xué)反應(yīng)方程式為 3/2H2+1/2N2= NH3時(shí)：n(NH3)、(NH3)化學(xué)反應(yīng)方程式為3H2+ N2= 2NH3時(shí):=n(H2) _ -6mol-鞏山)_3=2molCaCO3(s)-1摩爾質(zhì)量/g - mol 100.0

3、9=CaO(s) +56.08物質(zhì)的量/mol1000 95%100.09 10”X5 6. 0卷CO2(g)44.01y44.0110一3-n(H2)_二4mol_2 (H2)_ n (N2)2mol=4mol-n(N2) _ _2molV(N2)一1.(NH3)一2當(dāng)反應(yīng)過程中消耗掉 2mol N2時(shí)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫成 3/2H2+1/2N2= NH3,該反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度為 4 mol ;化學(xué)方程式改成 3H2+ N2= 2NH3，該反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度為2 mol。9.n(H2)=EXV(H2)=0.5 molx(2)=1 moln (H2O)=Ex v (H2O)=0.5 molx2=1 m

4、ol 消耗掉 1 molH2，生成 1 molHzO。第二章物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài) 2.12.1 物質(zhì)的化學(xué)組成練習(xí)題(p.23)(p.23)1.化學(xué)式或名稱名稱或化學(xué)式配位中心配位體配位原子配位數(shù)KPt(NH3)C13一氯一氨合鉑(n)酸鉀Pt(n)NH3,ClN,Cl4Na2Zn(OH)4四羥合鋅(n)酸鈉Zn(n)OHO4Ni(e n)3SO4硫酸三乙二胺合鎳(n)Ni(n)H2NCH2CH2NH2(en)N6Co(NH3)5CIC12二氯化一氯五氨合鈷(川)Co(川)NH3,ClN,Cl6Na2CaY乙二胺四乙酸合鈣(n)酸鈉Ca(n)(-OOCCH2)2NCH2-CH2N(CH2C

5、OO-)24-(EDTA 或 Y )N,O6Ni(CO)4四羰合鎳(0)Ni(0)COO4氯化二氨合銀(1)Ag(NH3)2C1Ag(I)NH3N2六氰合鐵(n)酸鉀K4Fe(CN)6Fe(n)CNN6其中，螯合物有：(3) Ni(en)3SO4和(5)Na2CaY2答：金剛石、石墨和碳團(tuán)簇都是碳的同素異形體。金剛石的C 原子之間通過共價(jià)鍵形成原子晶體，是天然產(chǎn)物中硬度最大、熔點(diǎn)最高(3550C)、不導(dǎo)電的貴重材料；石墨晶體中同層粒子間以共價(jià)鍵結(jié)合，平面結(jié)構(gòu)的層與層之間則以分子間力結(jié)合。由于層間的結(jié)合力較弱,二二 5 忻)二4 =2mol容易滑動，所以有導(dǎo)電性和滑動性，用于鉛筆芯、潤滑材料、電

6、極材料。碳團(tuán)簇，如 C60,是 由 60 個(gè)碳原子以 20 個(gè)六邊形和 12 個(gè)五邊形相間組成的 32 面體球形分子，形如足球，具有 類似“烯烴”的某些反應(yīng)性能，也稱“足球烯”，球碳團(tuán)簇及其衍生物在超導(dǎo)電性、半導(dǎo)體、非線性光學(xué)等方面具有奇異性能。碳納米管是一種由單層或多層石墨卷成的納米微管，多層碳管各層之間的間隔為石墨的層間距。碳管兩頭可以是空的，也可被半個(gè)C60或更大的球碳所封閉。碳納米管可以是不同禁帶寬度的半導(dǎo)體，可以用于未來電子工業(yè)制造電子器件和超薄導(dǎo)線，使電子芯片集成度更高，體積更小，也是制備高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的理想組元。Sni-xCnxO2,存在于黑漆古銅鏡中，是表層耐磨物質(zhì);Y2O2S

7、:EU3+，可用作彩色電視的發(fā)光材料;GaAsi-xPx,制備發(fā)光二極管的材料。（另外還可以舉出許多例子）_（_CH2-CH聚苯乙烯中的鏈節(jié)、重復(fù)單元都是酰胺一 61007 采和民，兩個(gè)鏈節(jié)組成一個(gè)重復(fù)單元，聚酰胺的聚合度是【注意】高分子化合物的重復(fù)單元可以包含不同的鏈節(jié)，聚合度以鏈節(jié)數(shù)來計(jì)量。在聚酰胺化學(xué)式中，名稱后的第一個(gè)數(shù)字指二元胺的碳原子數(shù)，第二個(gè)數(shù)字指二元酸的碳原 子數(shù)，所以聚酰胺一 610 是由己二胺和癸二酸為單體縮聚而得的。5.名稱化學(xué)式類型聚丙烯FjH CH詁-CH3碳鏈高分子聚丙烯腈CHCH-CN碳鏈高分子尼龍一 66OoIIONH(CH2)6NHC (CH2)4C雜鏈高分子

8、聚二甲基硅氧烷CH31十0古CH3兀素有機(jī)高分子6.高分子名稱單體化學(xué)式命名聚乙烯CH2=CH2乙烯聚丙烯CH3CH = CH2丙烯3.4.CH-CH_，聚合度是 n。2n。特別注意,有兩個(gè)聚氯乙烯ClCH = CH2氯乙烯聚苯乙烯CH=CH26苯乙烯聚四氟乙烯CF2=CF2四氟乙烯聚異戊二烯CH2= C CH = CH21CH32-甲基-1 , 3-丁二烯（異戊二烯）聚酰胺H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH己二胺己二酸NH(CH2)5C=O1 1己內(nèi)酰胺聚甲基丙烯酸甲酯CH2= C COOCH31CH32-甲基-丙烯酸甲酯聚環(huán)氧乙烷CH2 CH2zO環(huán)氧乙烷聚丙烯腈CH2=

9、CHCN丙烯腈聚丙烯酰胺OIICH2=CH CNH2丙烯酰胺聚對苯二甲酸乙二（醇）酯HOOCCOOHHO CH2CH2OH1 , 4-苯二甲酸（對苯二甲酸） 乙二醇酚醛樹脂H0,HCHO苯酚甲醛聚二甲基硅氧烷CH3OHSi一OH1CH3二甲基二羥基硅烷ABSCH2=CHCN,CH2=CHCH = CH2CH = CH2,白丙烯腈，1 , 3-丁二烯，苯乙烯7答：蛋白質(zhì)分子是一條或多條多肽鏈構(gòu)成的生物大分子，多肽鏈由氨基酸通過肽鍵（酰 胺鍵，一 CONH ）共價(jià)連接而成，相對分子質(zhì)量可從一萬到數(shù)百萬。各種多肽鏈都有自 己特定的氨基酸順序，人體蛋白質(zhì)由20 種氨基酸組成，除脯氨酸外，其它 19 種

10、均是a-氨基酸，結(jié)構(gòu)通式為 R CH（NH2）COOH , R 是每種氨基酸的特征基團(tuán)。蛋白質(zhì)有不同層次的 結(jié)構(gòu)，分為一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)。多肽鏈中氨基酸的數(shù)目、種類和連接順序稱為蛋 白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)；多肽鏈中若干肽段在空間的伸張方式，如a-螺旋、3-折疊等稱二級結(jié)構(gòu)；多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，依靠基團(tuán)相互作用進(jìn)一步卷曲、折疊而成的更復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)稱三級結(jié)構(gòu)；兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈按特定方式結(jié)合而成的聚合體稱四級結(jié)構(gòu)。一級結(jié)構(gòu)又稱為基本結(jié)構(gòu)，二級結(jié)構(gòu)以上屬高級結(jié)構(gòu)。通常只有那些具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才有生物活性。脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）由磷酸、脫氧核糖或核糖、

11、有機(jī)堿組成，有機(jī)堿 分別為腺嘌呤 （Ade nine） ， 鳥嘌呤 （Gua nin e） ， 胞嘧啶 （Cytosi ne） ， 胸腺嘧啶 （Thymi ne）和尿嘧啶 （Uracil） ，簡稱 A，G，C，T，U。它們的基本結(jié)構(gòu)單元是單核苷酸，單核苷酸通 過 3 5-磷酸二酯鍵互相連接形成多核苷酸鏈。DNA 和 RNA 結(jié)構(gòu)之間的主要區(qū)別在戊醛糖和嘧啶堿上。核酸與蛋白質(zhì)一樣，也有特殊的空間結(jié)構(gòu)，DNA 通過堿基互補(bǔ)配對原則形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNADNA 和 RNARNA 的基本化學(xué)組成組成DNARNA酸H3PO4H3PO4CHOCHO戊H C HH C OH1HOH2C5OH1HOH,C 5

12、OHH C 0HOHCOH0醛1H C OH411HCOH4施矛1H糖CH2OHHlFHOHHCH2OHH耳耳WOHOH脫氧核糖核糖嘌2NH2QII有呤忙N CNccNH機(jī)堿NNHNHN NH2NNN NH2腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）堿嘧啶NH26H3C、OUNHNH26010兒 NH 丄NOu0NNO堿HHHH胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）0單Ny入NONHQH3C、f NHNH2廣NH核人HCH2O._1AU MOON -O苷HHHOH-P_O-CH_2Q一JHoHHQp 0CH2QJO =P-OHOHgp_QHOHKPOH酸IIOHHOH-Z Z

13、H HOH3 腺嘌呤脫氧核苷酸5胸腺嘧3鳥嘌呤核苷酸5尿嘧啶啶脫氧核苷酸核苷酸& （ 1）金屬有機(jī)，C 0, C 0,化學(xué)氣相沉積。（2）DNA，RNA，蛋白質(zhì)。 2.22.2 固 體練 習(xí) 題 ( p.32p.32)1.( 1) B, F。 (2)D。( 3) C、D、E、F,D、F。(4)A。2 熔點(diǎn)高低為：MgOCaOCaF2CaCl2。因?yàn)殡姾芍g作用力為 f = k(Q+Q)/(r+r-)2,典 型離子晶體的熔點(diǎn)與其作用力有相同的變化規(guī)律，其中以Q+、Q為主，r+、r為參考。3.熔點(diǎn)高低為：SiCSiBr4SiF4。因?yàn)榱Ｗ娱g作用力大小與晶體的熔點(diǎn)高低規(guī)律一致，SiC是原子晶

14、體，SiF4和 SiBr4為分子晶體，原子晶體以共價(jià)鍵結(jié)合，分子晶體以分子間力結(jié)合，共價(jià)鍵作用強(qiáng)于分子間力。在同為分子晶體的SiF4和 SiBr4中，SiBr4的相對分子質(zhì)量大于SiF4，前者分子間力大于后者。4.因?yàn)殁c鹵化物是離子晶體，而所列硅鹵化物均為分子晶體。離子晶體以離子鍵結(jié)合，離 子間作用力大，而分子晶體以分子間力結(jié)合， 分子間力較離子鍵弱， 所以硅鹵化物的熔點(diǎn)總 比鈉鹵化物的低。 離子鍵強(qiáng)弱隨電荷數(shù)增大而增強(qiáng)， 而分子間力隨相對分子量的增大而增強(qiáng)， 所以兩者間變化規(guī)律不一致。5.(1)熔點(diǎn)由高到低為：BaCl2FeCl2AICI3CCl4。因?yàn)?BaCI?為典型的離子晶體，熔點(diǎn)較高

15、；FeCl2和 AlCl3同為過渡型晶體，高價(jià)態(tài)的傾向于形成共價(jià)鍵為主的分子晶體，熔點(diǎn)、 沸點(diǎn)較低； 低價(jià)態(tài)的傾向于形成以離子鍵為主的離子晶體，熔點(diǎn)、 沸點(diǎn)較高。 正離子價(jià)態(tài)越 高，吸引負(fù)離子的電子云的能力越強(qiáng)； 負(fù)離子的半徑越大， 其電子云越易被正離子吸引過去。 結(jié)果減弱了正、負(fù)離子間作用力。故AlCl3比 FeCl3更偏向于分子晶體，熔點(diǎn)更低；CCl4則為典型的分子晶體，熔點(diǎn)更低。(2)硬度從大到小為：SiO2BaOCO2。因?yàn)?SiO2是原子晶體，硬度最大；BaO 是典型的離子晶體，硬度較大；CO2為典型的分子晶體，硬度最小。6.耐高溫金屬： W(鎢，熔點(diǎn) 3410C), Re(錸，熔點(diǎn)

16、 3180C)。W 和 Re 用于測高溫的熱電 偶材料。易熔金屬：Hg(汞，熔點(diǎn)38.87C)，用于測體溫的溫度計(jì)。Sn(錫，熔點(diǎn) 231.9C)，用于制作自動滅火設(shè)備、鍋爐安全裝置、信號儀器(表)、電路中的保險(xiǎn)絲等的合金材料。7.非晶態(tài)線型高分子聚合物在不同溫度下可以呈現(xiàn)出玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)等三種 不同 的物理狀態(tài)。 低溫時(shí)處于 玻璃態(tài)， 此時(shí)不僅 高分子的整個(gè)分子鏈不能運(yùn)動， 連個(gè)別的鏈節(jié)也 不能運(yùn)動， 變得如同玻璃體一般堅(jiān)硬。 當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)， 高分子的整個(gè)鏈還不能運(yùn) 動，但其中的鏈節(jié)已可以自由運(yùn)動了， 此時(shí)在外力作用下所產(chǎn)生的形變可能達(dá)到一個(gè)很大的 數(shù)值，表現(xiàn)出很高的彈性，

17、稱為 高彈態(tài) 。當(dāng)溫度繼續(xù)升高，使整條分子鏈可以自由運(yùn)動，成 為流動的粘液，此時(shí)稱為 粘流態(tài) 。由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度叫做玻璃化溫度(Tg)。由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度叫做粘流化溫度(Tf)。塑料的 Tg高于室溫，橡膠的 Tg低于室溫。作為塑料，要求在室溫下能保持固定的形狀，因此 Tg越高越好。作為橡膠，要求能夠保持高度的彈性，因此Tg越低越好。Tf是高分子化合物成型加工的下限溫度。溫度高，流動性大，便于注塑、澆塑和吹塑等 加工。但 Tf過高可能引起分解，高分子化合物的分解溫度是成型加工的上限溫度。對高分 子材料的加工來說，Tf越低越好；對耐熱性來說，Tf越高越好。Tg與 Tf差值越大，橡

18、膠的耐寒、耐熱性也越好，其應(yīng)用溫度范圍越寬。8 ( 1)基于橡皮室溫下處于 高彈態(tài)這一力學(xué)特征。 室溫下橡皮塞處于 高彈態(tài)，在外力作用 下能產(chǎn)生形變，表現(xiàn)出很高的彈性，故可以密封容器口使其不漏氣。(2) 基于 BaCS 的高溫穩(wěn)定性。BaCl2是典型的離子晶體，熔點(diǎn)高，穩(wěn)定性較好，不易受熱分解，其熔融態(tài)可用作高溫時(shí)某些金屬的加熱或恒溫介質(zhì)，即鹽浴劑，使該經(jīng)高溫處理的金屬慢慢冷卻保持晶形。(3)基于金屬有機(jī)化合物中化學(xué)鍵的不同穩(wěn)定性。過渡金屬有機(jī)化合物中，MC 鍵不是 典型的離子鍵，鍵能一般小于 C C 鍵，容易在 M C 處斷裂，用于化學(xué)氣相沉積(CVD)， 能沉積成高附著性的金屬膜，致密的金

19、屬膜附著在玻璃上制得鏡子。 2.32.3 液體和液晶練習(xí)題(p.44)(p.44)油包水型乳狀液(4) 8,潤濕劑；16-18，洗滌劑、增溶劑。(5) 熱致液晶，溶致液晶+g0+02.(1) pH 大?。?0C時(shí) 20C時(shí) 50C時(shí)，因?yàn)?pH= 1gc(H )/c , Kw=c(H )/c - cgg丄(OH )/c , Kw隨溫度升高而升高，故 c(H )隨溫度升高而升高，pH 隨溫度升高而減小?？?2)電導(dǎo)率大?。?0C時(shí)20C時(shí)50C時(shí)，因?yàn)?KW隨溫度升高，電離出來的OH、H+都增加，所以電導(dǎo)率增大。111*(3)凝固點(diǎn)高低：0.1mol kg0.2mol kg 0.5mol kg

20、,因?yàn)?Tf一Tf= KRB,表示溶液的凝固點(diǎn)下降值，Tf*、Tf分別表示純?nèi)軇┖腿芤旱哪厅c(diǎn)；bB是溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾1. ( 1)飽和，方向，降低，氫，氧(2)1 千克溶劑(3)O- (CH2 CH2 O)-, R 一 一,C12H25SO3Na,-SO3- , C17H35,濃度，單位為 mol kg-1,Kf為凝固點(diǎn)下降常數(shù)，取決于純?nèi)軇┑奶匦远c溶質(zhì)特性無關(guān)。(4)凝固點(diǎn)高低：C6H12O6的NaCl 的Na2SO4的，因?yàn)?GH12O6是非電解質(zhì)，NaCl 和Na2SO4是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中電離出的離子數(shù)不同，0.1 mol kg_lNaCl 和 0.1 mol kgNa2SO4溶液

21、的實(shí)際質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量摩爾濃度分別為0.2mol kg-1和 0.3mol kg-1，根據(jù)凝固點(diǎn)下降公式，凝固點(diǎn)隨質(zhì)點(diǎn)數(shù)的增加而降低。_ A_A_A, ,、(5)滲透壓高低：O.lmol kg 0.2mol kg CrCoCu。因?yàn)?Ti、Cr、Co、Cu 的外層電子結(jié)構(gòu) 依次為 3d24s2、3d54、3d74s2、3d104s1, d 電子越多，與 C 成鍵的可能性越小,因此形成碳化物傾向性也越小。3.33.3 化學(xué)鍵分子間力高分子材料練習(xí)題(p.86)(p.86)1. (1) c, f (2) a、b, c, d, g (3) a, d (4)d(5)b2+2乙二胺四乙酸合鈣(II)酸鈉 ，

22、Ca,乙二胺四乙酸。3化學(xué)鍵 氫鍵 分子間力。3 1/24聚甲基丙烯酸甲酯是 II 類給電子性高聚物，它的溶度參數(shù)J=19.4(J cm );能溶解它的 溶劑必須是弱親電子溶劑，而且其溶度參數(shù)要相近，它們是三氯甲烷、=19.0(J cm3嚴(yán)、二氯甲烷、=19.8(J cm3)1/2o聚氯乙烯是 I 類弱親電子性高分子化合物，=19.8(J cm3)1/2;能溶解它的溶劑必須是給電子性溶劑，而且其溶度參數(shù)要相近， 它們是環(huán)己酮(II 類給電子性溶劑);=20.2(J -cm3)1/2、四氫呋喃(II 類給電子性溶劑);=18.6(J cm-3嚴(yán)。聚碳酸酯是 II 類給電子性化合物，、=19.4(

23、J cm3)1/2；能溶解它的溶劑必須是弱親電子 溶劑，而且其溶度參數(shù)要相近，它們是三氯甲烷、=19.0(J cm3)1/2、二氯甲烷J=19.8(J cm3 1/2)。5. 9 個(gè)；:鍵,2 個(gè)二鍵。6 .第(1)組中的 HF、第組中的 出 0、第組中的 CH3CH2OH、第組中的(O)C代護(hù)qO)N(H) TCFgJy NH)、有氫鍵。因?yàn)樗鼈冎杏须娯?fù)性大的F、0、N 等元素，它們將對與其直接相連接的H 的電子云強(qiáng)烈吸引，使 H 裸露成質(zhì)子，它再吸引F、0、N 上的電子云，F(xiàn)、0、N 等元素(用 X 表示)與質(zhì)子(用 H 表示)與另一個(gè)分子上的F、0、N 等元素(用 Y 表示)形成了 XH

24、Y 多中心軌函而產(chǎn)生了氫鍵。7聚二甲基硅氧烷的線型分子的化學(xué)式：CHs CHsHO-jr-O-S 1-0 -S r-0 -fe-HCHCH3 3CH3CH3CHCHS S其性質(zhì)及產(chǎn)生原因見教材 84 頁。&詳見教材 8384 頁。注意橡膠和塑料的原料都是高分子化合物，高分子化合物可有不同合成工藝，不同工藝、不同配方所得高分子分子量不同，其Tg、Tf也不同。有時(shí)同一種高分子化合物既可作塑料又可作橡膠，聚氨酯類高分子化合物就屬這種情況。3.43.4 晶體缺陷陶瓷和復(fù)合材料練習(xí)題(p.97)(p.97)1.2.陶瓷由晶相、晶界相、玻璃相和氣相組成。晶相是陶瓷的主要組成相，決定陶瓷的主要性質(zhì)。

25、晶界相是多晶結(jié)合處的缺陷，對晶體功能影響很大，是功能產(chǎn)生的原因。玻璃相起粘結(jié)作用， 能降低燒成溫度，可填充氣孔氣相，可使陶瓷的電熱絕緣性能大大 提高。氣相不可避免，但可降低到最低程度。氣孔可減輕重量，但抗電擊穿能力下降，受力時(shí)易產(chǎn)生裂縫，透明度下降。3.盡管硅酸鹽有多種形式的結(jié)構(gòu)，但都是Si和氧的共價(jià)鍵結(jié)合的硅氧四面體負(fù)離子基團(tuán)， 基團(tuán)內(nèi)鑲嵌著金屬正離子，與硅氧四面體負(fù)離子基團(tuán)中的氧以離子鍵結(jié)合，其絕緣性取決于負(fù)離子基團(tuán)中的氧與金屬離子間的結(jié)合力。硅氧西面體的框架是確定的，金屬離子的電荷與半徑?jīng)Q定了結(jié)合力的大小，金屬離子的電荷較高，半徑大，結(jié)合力大。Na+電荷低，半徑小，所以含量越低越好。4.

26、氮化硅 Si3N4,偏共價(jià)鍵型。外層電子排布式i4Si1s%22p63s23p2,7N1s%22p3。電 負(fù)性 Si 1.8 N 3.0。氮化硅耐高溫，在 1200C下可維持室溫時(shí)的強(qiáng)度和硬度，在氧化情況不太嚴(yán)重的介質(zhì)中 最高安全使用溫度可到16001750C,用作火箭發(fā)動機(jī)尾管及燃燒室，無冷卻汽車發(fā)動機(jī)。費(fèi)米能級口昂帶 荼帯5.鐵氧體的化學(xué)組成主要是 Fe2O3,此外有二價(jià)或三價(jià)的 Mn、Zn、Cu、Ni、Mg、Ba、Pb、 Sr、Li 的氧化物，或三價(jià)的稀土元素 Y、Sm、En、Gd、Fb、Dy、Ho 和 Er 系的氧化物。NiMnO3及 CoMnO3等雖不含 Fe,但也是鐵氧體。它可用作

27、計(jì)算機(jī)和自動化裝置中的記憶(貯存)元件，用作隱身材料。3.Na2S(s) + 9H2O(g) = Na2S9H2O(s)6. BYCO 的化學(xué)組成為 Ba、Y、Cu 的氧化物，但不一定成整數(shù)比。它可用作超導(dǎo)材料，制 成電纜輸電、發(fā)動機(jī)的線圈、磁力懸浮高速列車。7.WC Co 金屬陶瓷的簡單制備過程如下：WO3+ C W+ CO2W（粉末）+ C WC（粉末）CoO + C Co（粉末）WC（粉末）+ Co（粉末）、（燒結(jié)）WC Co 金屬陶瓷&玻璃鋼是一種復(fù)合材料，它由合成樹脂，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂及玻璃纖維等組成，將玻璃纖維（增強(qiáng)相）浸漬在樹脂（粘結(jié)相，基體）中，再加以固化劑、稀釋劑

28、、填充劑、增塑劑等 輔助材料制成。它的主要優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕，電絕緣性好，不受電磁作用，不反射無線電波，微波 透過性能好，耐磨，耐腐蝕，成型簡便。可用作汽車、輪船外殼、室內(nèi)器具等。第四章化學(xué)反應(yīng)與能源4.1 熱化學(xué)與能量轉(zhuǎn)化練習(xí)題（p.106p.106）1.(1) a、b;b、d; (3) c;b2.C2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1227.40393.5241.81.:rHm(298.15)=2X(393.5)241.8227.4 kJ mol=1256.2 kJ mol1CH4(g) + 202(g)= CO2(g) +

29、 2H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol174.60393.5241.81.：rHm(298.15)= (393.5) +2X(241.8)(74.6) kJ mol1=802.5 kJ mol fHm(298.15)/kJ.mol1rHm(298.15)=2X(393.5) +2X(241.8)52.4 kJ mol1=1323 kJ molC2H6(g) + 7/2O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1 84.00 393.5 241.8 tHm(298.15)=2X(393.5) +3X(241.8)(84.0) kJ mol

30、=1428.4 kJ mol1可見，燃燒 1molC2H4或 C2H6放出的熱量大于 C2H2,因此可以代替，而 CH4不行。C2H4(g) + 3O2(g)=2CO2(g) + 2H2O(g)393.5241.8一1fHm/kJ.mol1 372.86 241.8 3079.411：rHm(298.15)=(3079.41)(372.86)+(241.8)X9kJ mol1=530.35 kJ mol111kg Na2S 的物質(zhì)的量：n=1000g/(22.99X2+ 32.07)g mol =12.81mol一1Q= Qp=.：H= (530.35kJ mol )X12.81mol=679

31、4 kJ4.2N2H4Q) + N204(g) = 3N2(g) + 4H20(1)1fHm/kJ.mol150.639.660285.81.-：rHm(298.15)=(285.8)X4(50.63X2+9.66) kJ mol=1254.12 kJ mol132 g N2H4的物質(zhì)的量為：n=32g/(14X2+1X4)g mol1=1.0 mol1.0molN2H4完全反應(yīng)，其反應(yīng)進(jìn)度為扌 mol，所以：Q= Qp=：H=1254.12 kJ mol1X 1mol=627.06 kJ2+5.CaO(s) + H2O(l) = Ca (aq) + 2OH (aq)二1 fHm(298.15

32、)/kJ mol 634.9 285.8 542.8 230.01：rHm(298.15)=(543.20)2X(230.0)(634.9)+(285.8) kJ mol= 82.1 kJ mol1罐頭從 25 C 80 C 需吸收的熱量：1Q= Qp=：H=400 J K(80 25)K=22000 J設(shè)需 CaO 為 W 克，則其物質(zhì)的量n=W/(40.08+16.00) g mol1=Q/：rHm(298.15)X80%31W=22000/(82.1X10X80%) molX56.08 g mol =18.78 g6.C6H6(l) + 15/2O2(g) = 6CO2(g) + 3H2

33、O(l)U=Qv一-209.2 kJ：H = UngRT二(-209.2) (5/78) (6 - 7.5) 8.314 298.15 10“kJ=-209.4kJ1mol 液態(tài)苯在彈式量熱計(jì)中完全燃燒放熱：Q二Qv=( -209.2) 78/5kJ LmoL = 3263.5kJ _mol7恒容反應(yīng)熱 QV，恒壓反應(yīng)熱Qp=H，當(dāng)液體、固體相對于氣體體積可以忽略且氣體可以看作理想氣體時(shí)有：=H二厶U二ngRT。所以：1(1) H2(g)十22(g)=H2O(g)心g= 0. 5也H CU, Q|QV;11H2(g)十一 O2(g)=H2O(l)g= 1. 5:.H olJ_KJ(2) :rG

34、r(298.15K)二2 (-137.2)-(56.3)kJ Lmol581.9 kJ_mol或：rG；(298.15K) =：rH；-*弐 二689.7 -298.15 361.3 10JkJ _molJ= 582.0 kJmolJ(3)：rGr(1000K) 689.7 -1000 361.3 10 kJ LmolJ= 328.4 kJmolJ- 0不能自發(fā)。(4)rG = H m -T_sm：0，自發(fā)，所以：T.:點(diǎn)/*sm=(689.7 103/361.3)K -1909K6. (1)大于零；(2)大于零；(3)小于零；(4)小于零。7.C(s)+ H2O (g)=CO(s)+ H2(

35、g)0-1:fHm(298.15K)/kJ mol10-241.8-110.50S(298.15K)/J mol-1 K-15.7188.8197.7130.70 -1“Gm(298.15K)/kJ mol0-228.6-137.20(1)：rGr(298.15K) =(-137.2) -(-228.6)kj|_mol=91.4kJ_mol0不能向正方向進(jìn)行。(2)rHm=(-110.5)(241.8)kjLmol=131.3kJ_mol0Sm-197.7 130.7 -(188.8 5.7)J mol_K，=133.9J_mol0rGmrHm _Ti-rSm因此，升高溫度能向正方向進(jìn)行。(3

36、)第=0T円訃第/rSm=(131.3 1 03/133.9) K =980.6 K8 .已知rHm(298.15)= 402.0kJ mol ，:rGm= 345.7kJmol，貝V298.15K 時(shí)的fl- rSm(298.15)值可以從下式求出：rHm& (298.15)298.15KX.Sm (298.15)= Gm(298.15)rSm亠(298.15)=:rHm4 (298.15) rGm4 (298.15)/298.15K一1=一 402.0 一 (一 345.7)kJ mol1/298.15K一1一1=0.1888 kJmol K1當(dāng)冷 Gm* (T)=0 時(shí)的溫度可用

37、 下式表示：.:rHm(298.15)TJrSm(298.15)：0算得：T：.：rHm (298.15)/ .rSm亠(298.15)一1一1一1=402.0kJ.mol1/( 一 0.1888kJ.molK1)=2129 K當(dāng)溫度在 2129K 以下時(shí)，該反應(yīng)均向正向進(jìn)行，即CaO 和 SO3的結(jié)合是可能的，所以高溫下除去 SO3也是可能的。4.34.3 化學(xué)平衡和反應(yīng)速率練習(xí)題（p.125p.125）_00 4I八(PO2/ P NPNO2/P )1. (1) K -(PN2O5/ P )(CZn2./C) (PH2s/p4)52(CH+/C )2 降低溫度，增加總壓力3 此反應(yīng)隨溫度

38、T 升高，平衡常數(shù) K增大，從關(guān)系式：0 rGmrHmLrSmIn KRT RT R可看出：必須是正值才能滿足 T 增大也增大，所以是吸熱反應(yīng)。FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)平衡時(shí)：c(CO2)=0.033mol L-1, c(CO)=0.067 mol L-1(2) K4.開始0.050.05平衡0.05-x0.05+x(0.05+x)/(0.05-x)=0.5x=-0.017mol-1-L5.Ra(T_T；ln丄旦(丄-丄)10 R 303310-1Ea=256.9kJ mol6.C2H4(g)+ H2O ( g).：fHm (298.15K)/kJ mol-152.4

39、-241.8C2H5OH (g)-277.6120.VHm0=(-277.6) -(52.4 _241.8)kj|_mol= 88.4kJ _mol該反應(yīng)為放熱、總體積減小的反應(yīng)，所以增大壓力和采用適當(dāng)較低溫度有利于反應(yīng)正向 進(jìn)行，可以采用適當(dāng)催化劑，加速反應(yīng)速度(彌補(bǔ)溫度降低帶來的不利)7.2NO2( g)2NO ( g) +O2(g)(1)因?yàn)樵摲磻?yīng)速率方程符合質(zhì)量作用定律，所以正反應(yīng)的速率方程式為:.汕叮 珂 2 90.4 2 33.9kjLmol=113kjLmolEa 逆：Ea 正一.汕汁(114113) kJmold=1kJmolJ=26.05 k1逆反應(yīng)：In呈-口()-0.02

40、9k28.314 600700La可見，溫度升高，正、逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)不同，這里顯然正反應(yīng)增加的倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于逆反應(yīng)增加的倍數(shù)，說明溫度升高使平衡向正反應(yīng)方向，即吸熱反應(yīng)方向移動。&0 -1：fHm(298.15K)/kJ - mol2NO(g) + 2CO(g)=N2(g) + 2CO2(g)91.3-110.50-393.5S(298.15K)/J - mol-1- K-1210.8197.7191.6213.8. 1fGm(298.15)/kJ.mol187.6137.20394.4(1) 298.15 K 時(shí)：屮；=(2 (-393.5)-2 91.3 -2 (-110.5)

41、kJ Lmol=748.6kJ_mol一1rSm04191.6 2 213.8 -2 210.8 -2 197.7jLmol_K二197.8j|_mol_KrG黑二rH黑-TrS黑二-748.6 -298.15 (-197.8) 10 kJ Lmol=-689.6kJLmol一1或rGm4 (298.15)=2X( 394.4) 2X( 137.2) 2X87.6kJ mo1= 689.6kJ molInK = .YG /RT3111=(689.6X10 Jmol )/( 8.314Jmol KX298.15K) =278K =5.01X10v=k(CN2)2。(2)In正反應(yīng):,k1114

42、10 1ln -(k28.314 600-3.26k1k2(2) 773.15K 時(shí):：rG：.第(298.150 T.：rSm；(298.15K)二一748.6-773.15 (-197.8) 10kJmoL =-595.67kJ_moLInK =.：rGm /RT3111=(595.67X10 J mol )/( 8.314 J mol XX773.15K)=92.6740K =1.76X10404.44.4 氧化還原反應(yīng)和能源的開發(fā)和利用練習(xí)題（p.137p.137）1.(1) x；(2)V;x;(4)V.2.(1) c； (2) b。3反應(yīng)(1)正向進(jìn)行：E0(Fe3/Fe2) E(C

43、u2/Cu)_Q2+n2 +反應(yīng)(2)正向進(jìn)行：E (Cu /Cu) E (Fe /Fe)所以：E(Fe3/Fe2) E11(Cu2/ Cu) EFe2/Fe) + 2+ _4.MnO4+ 8H +5e=Mn +4H2OCI2+2e=2ClE=E 亠=1.36V2+3+Cr2O7+14H +6e=2Cr +7H2O二0.059514E=E +lg( 0.01) X(10 ) =(1.2320.708) V=0.524V6從計(jì)算結(jié)果知道，此時(shí)的氧化性從大到小的順序是：CI2、KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液。5.(1)已知E(Ag /Ag) =0.7996 V,EFe3/Fe2)= 0.771

44、V啟第二-RT ln K二-nEF00032川，E =E (Ag /Ag) -E (Fe /Fe )K =exp(nEF / RT)=exp1 (0.7996-0.771) 96500/8.314/298.15 = 3.04-3.04,x =0.073molLL*(1.0 -x)(0.1 -x)003232E=E0.0595lg( 0.01) X(105)8=(1.5070.496) V=1.01V6.已知E (Ag /Ag) =0.7996V,E (Fe / Fe ) =0.771V，所以Fe / Fe為負(fù)極。電池圖式：(-)Pt | Fe3+( l mol dm-3), Fe2+( l m

45、ol dm-3) | Ag+( lmo1 dm-3) | Ag (+)電極反應(yīng)： 負(fù)極 Fe2+= Fe3+e+正極 Ag +e = Ag(s)電池反應(yīng)：Ag+ Fe2+= Ag + Fe3+電池電動勢：(1)E11=E(Ag 7Ag) -E(Fe3/Fe2) =(0.7996 -0.771)V =0.0286VE-0.059lg魚(0.0286 -0.059lg- )V = -0.0894VCFe2CAg.10.017q 0.059cMn2+0.0590.01E*E-丁lgcMnO4_G)8韻.507一丁1g0.1(0.1)8.424VE =(1.507 -0.771)V = 0.736V.

46、：rGr = -nEF二RTln K10K=exp(nEF / RT) =exp5 0.736 96500/8.314/298.15 =1.65 1062：rGmnEF =(-5 0.736 96500)J molJ- -355k JmolJ00.059cMn2+E*E丁1gCMnO4_GJ = CO70.0590.01lg8= 1.424V50.1(0.1)00.059 C2+0.0590.1E(廠E富lg0.771lg 0.712V1CFe3+1.01E =(1.424 -0.712)V二0.712V0所以反應(yīng)為： MnO4-+8H+5Fe2+=M n2+4H2O+5Fe3+。rGm二一n

47、EF =(-5 0.712 96500)J molJ-344k Jmol_1+2+&電池反應(yīng)：Cu + 2Ag = Cu + 2AgE0=E(Ag /Ag) - E (Cu2/Cu) =(0.7996 - 0.3419) V = 0.4577 VK0=exp(nEF/RT) =exp2 0.4577 96500/8.314/298.153.0 1015K0=3.0 1015,x =1.82 10molLVx第五章溶液中的化學(xué)反應(yīng)和水體保護(hù) 5.15.1 弱酸弱堿溶液及其應(yīng)用4.練習(xí)題(p.146)(p.146)1.酸：H2S HCN NH4其共軛堿：HSCNNH3堿：S2-NH3CNO

48、H其共軛酸：HSNH4HCN H2O兩性物質(zhì)： HSH2O 其共軛堿：S2-OH其共軛酸：H2S H3O+NH3+ H2O =NH4+ OHAIfGm(298.15)/k J mol-26.59-237.1-79.42rGm(298.15) = f79.42)+(157.38)-(-26.59)-(-237.1) kJ mol-1=26.89kJ mo11 K：愈大，酸性愈強(qiáng)酸性由強(qiáng)到弱得排列為:2.-157.38AlgK (NH3)Gm131-26.89KJ mo1J kJ1J2.303 8.314J mo1 K 298.15K-4.710A-5K (NH3)=1.95X103.K (NH4

49、)=O(NH3)1041.74 10= 5.75 10“設(shè)平衡時(shí) c(H3O+)為 xmol dm-3NH4+ H2O NH3+H3O+起始濃度 / mol dm-30.20-xxx2KA(NH4)X5.75 100.20-x/ x 值很小， 0.20-x 0.202即K0(NH4)x5.75 10400.20得 x =1.07X10-5mol dm-3= c(H3O)亠0pH=-lgc(H )/c = 4.97+-0-5HAc = H + AcKa(HAc)=1.74X10+-0-4HF = H + FKa(HF)=6.61X10+ _H3PO4= H + H2PO4NH3+ H2O = N

50、H4+ OH03Ka(H3PO4)=7.08X10-5Kb(NH3) =1.74X10H3PO4, HF, Hac, NH35.選 Ka=1.77X10-4的 HCOOH 最合適。因?yàn)樗x緩沖系的共軛酸的pK；與緩沖溶液的 pH 值越接近，則該緩沖系在總濃度一定時(shí)，具有較大緩沖能力。6根據(jù)緩沖溶液 pH 的計(jì)算公式：c(Ac_)/cepH=pKa(HAc)+lgcH? HAc,KJ=1.74X10-5二 pK；(HAc)= 4.76,0.100 pH = 4.76 +Ig0.100在 100cm3上述緩沖溶液中加入1.00cm31.00 mol dm-3的 HCI 溶液忽略總體積變化則 c(A

51、c )=0.100 mol dm3- 0.010 mol dm3= 0.09 mol dm-3c(HAc) = 0.100 mol dm3+ 0.010 mol dm3= 0.110 mol dm-3c(Ac J/cepH = pKa(HAc)+Igc(HAc)/ c=4.76 lg-01090.110=4.677. NH3與 NH4C1 組成緩沖液，其中c(NHJ =0.20mo1 dmc(NH3) =0.20mo1 dmNH3的 pK；= 4.75e e eNH4的 PKa=pKw- pKb= 14 - 4.75 = 9.25所以PH= pJg船%c(NH4)/c=9.25在 1000cm

52、3此溶液中加入 10cm3o.i0mol dm-3的NaOH，則100.10”0.199mo| dm-3(1000 10) 1010EO.10- 0.201mol dm-3(1000 10) 10pH = pKe+lg卅c(NH4)/c小卞0.20 000C4- (1000 10) 10/K111、0.20匯1000漢10C(一(1000 10) 100.201=95 +lg07999.25&設(shè)需加 6.0 mol dm-3的 HAc 溶液 x 立方厘米，NaAc 與 HAc 混和配成緩沖溶液后125 10J1.0-3c(Ac ) =3=0.50 mol dm250 x106.0 xx

53、x10V-3c(HAc) = -=6x mol dm250X0e由pH=卩心乜粽盍,pKa(HAc)=4.76得0.505.0 = 4.76 +lg6x x= 11.97 dm3 5.25.2 水溶液中的沉淀溶解反應(yīng)、配位反應(yīng)及其應(yīng)用題(p.155)(p.155)1.(2), (4)2.飽和的 PbCl2溶液中存在以下平衡-Kse(PbCl2)c(Pb2)/c、c(CI-)/ce；55 2=3.74X-X2X.74X0-)13=2.09 10-AgNO3溶液,首先析出黃色 AgI 沉淀,然后析出白色 AgCl 沉淀。當(dāng) AgI 沉淀完全析出,沁)=4 丁c(I)/cd-6-3c(I )Ks0(

54、Cr(OH)3)時(shí)才能產(chǎn)生沉淀，即3-310.01Xx =6.3X1010-3x =4 x 10 mol dm(2)當(dāng) Cr3+濃度為 4mgdm-3時(shí),即3+-3、/, c-3-1-1-5-3c(Cr )=4mg dmx10 g mg /52.00 g mol =7.69x10 mol dm設(shè) Cr3+完全沉淀時(shí) OH-濃度為 ymol dm-37.69X10-5Xy36.3X10-31_-9-3y =C(OH)=2.0 x10 mol dm pH=5.300185.Ks(FeS) = 6.3x100-36Ks(CUS)= 6.3x100-27Ks(CdS) = 8.00 x10028Ks(

55、PbS) = 8.00 x10-FeS, CuS , CdS, PbS 均屬同類型難溶電解質(zhì)，除 FeS 外，CdS 是其中溶解度最大的2+2+FeS+ Cd 一 CdS+ Fe該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)c(Cd2)K0(FeS)Ks0(CdS)_ 6.3 10J8_8.00 107-7.9 108該反應(yīng)非常完全，所以 FeS 能轉(zhuǎn)變成 CdS, Cd2+能被除去。 同理 Cu2+, Pb2+等離子也可被除去。6.CaC03在純水中存在如下平衡：當(dāng)存在 H+時(shí)，由于酸效應(yīng)使平衡向右移動，CaC03溶解度增大；且隨 H+濃度的增大而右移程度增大。當(dāng)存在 CaCS 時(shí)，由于同離子效應(yīng)使平衡左移，CaC0

56、3溶解度減小。綜上所述，CaC03溶解度依次增大的次序?yàn)椋?d) 1.0moldm-3CaCb、(a)純水、(b)0.1mol dm-3的鹽酸、(c)1.0 mol dm-3的鹽酸CaC03(s)2+Ca2+C07.設(shè)平衡時(shí) Ag+濃度為 xmol dm-3，貝 V100_3.30.15mol dm:0.10mol dm1005050o3起始濃度/moldm-3平衡濃度/moldm-3+Ag0.100.10 x+ 2py1.01.0-2(0.10- x)=0.80+2xx(0.80 2x)24= 2.24 10+Ag(py)20.10-xT(0.10-x) mol dm-3：0.10 mol

57、dm-3,(0.80+2x) mol dm-3：0.80mol dm-30.10=2.24 104x(0.80)2+ -6c(Ag ) = x= 6.98X10 moldm-3-3c(py) = (0.80+2 x) mol dm-3:0.80 mol dm-3-3c(Ag(py)2 )=(0.10-x) mol dm 0.10 mol dm18.(1) 187.8gAgBr 的物質(zhì)的量 n=187.8g/187.8 g mol-=1.0 mol ,設(shè)完全溶解2 _ _AgBr + 2S2O3Ag(S2O3)23-Br平衡濃度/mol m-32.0-2101.01.03-t-K_c(Ag(S2

58、Os) 1 c(Brl c(Ag )C0。2JCAT)二KfpAg(S2O3)23D KsAgBr)(M)2X(2.02 口)2x13、/ L CL、/“ Z-132.88X10X5.35X10= 15.41 =S2x(2.0-2空)2x得：x = 1.13 升(2) c(Br-) =1.0 mol/1.13dm3= 0.887 mol dm-32 _c(S2O3-3)=2.0-2.0/1.13 = 0.23 mol dm3+c(Ag )=KsAgBr)5.35 103c :c(Br )/c_13Q1.0 = 6.03 0mol dm-30.887+9. (1) c(Ag )=c(l ) =0

59、.10mol dm:0.033mol dm100+50Tc(Ag+)/cpXc(l-)/C=3.3X10-3Ks0(AgI)= 8.51X10-17有 Agl 沉淀產(chǎn)生333設(shè)加入 100cm 0.20mol dm-KCN 溶液后濃度為 x mol dm-,330.20mol dm : 0.08mol dm100 505=1.07X10-3x = 0.04 mol dm-即所加入的 KCN 能溶解 AgI，使溶液中的 c(I-)達(dá)到 0.04 mol dm-3；而加入 I-的物質(zhì)的量為 0.050 dm3x 0.10 mol dm-3：0.0050 mol，即(2)混合液中(0.150 -0.

60、100)dm O201冊”O(jiān)WE。1加故(2)中的溶液中不可能存在 AgI 沉淀。10.(1) nSCN-+ Fe3+ Fe(SCN)n3-n血紅色-43+(2) 3Fe(CN)6 + Fe Fe4Fe(CN)磯(s)藍(lán)色(3)CuS04+ 4NH3一 Cu(NH3)4SO4深藍(lán)色 5.35.3 氣液固平衡轉(zhuǎn)化和非水溶液化學(xué)反應(yīng)及其應(yīng)用練 習(xí) 題(p.163)(p.163)一、 1.(X)2.(X)3. (V) 4.(X)5.(X)6. (V) 7.(X)8.(X)二、 1. (C) 2.(A)3. (C)三、 填空題1.為了回收廢水中的苯酚，_ 可用溶劑油進(jìn)行萃取，那么萃取劑是,原料液是 苯酚和水，萃取相中物質(zhì)是 苯酚，萃余相中物質(zhì)是 水，最