大学化学作业答案.doc

1、配位化合物作业1 磁矩的测量证明CoF 63-有 4 个未成对电子，而Co(CN) 63-离子没有未成对电子，由此说明其中Co(CN) 63-属于内轨型配合物，其空间构型为 八面体，中心原子采取 d2sp3 杂化。2 配位化合物Co(NH 3)4(H2O)22(SO4)3 的内界是Co(NH 3)4(H2O)23+，配位体是NH3，H 2O，配位原子是 N，O，配位数为 6，配离子的电荷数是+3.3 配合物 CrCl36H2O 的水溶液加入硝酸银溶液，只有沉淀出 1/3 的氯离子，已知该配合物的配位数为 6，所以该配合物化学式写成 CrCl2(H2O)4Cl2H2O，该化合物的中文名为：二水合

2、氯化二氯四水合铬(III)4 Ni2+和 CN-生成反磁性的正方形配离子 Ni(CN)42-，与 Cl-却生成顺磁性的四面体配离子 NiCl42-，请用价键理论解释该现象。答：Cl -为弱场配体不能使中心离子 d 电子重排而CN-为强场配体，能使中心离子 d 电子发生重排，形成新的电子构型。右图分别是 Ni2+以及重排以后的电子构型：前者体系有两个未成对电子，是顺磁性的；而且形成了 sp3 杂化轨道，所以是四面体结构。后者体系没有未成对电子，是反磁性的；形成了 dsp2 杂化轨道，所以是正方形结构。5 已知元素 Cr 的原子序数为 24，现有化学式为的化合物画出其所有同分异构体的结构已知某种异

3、构体 A 的中心原子所受的力场可以近似看作正八面体，其晶型分裂能为 ，问该中心原子的杂化轨道类型是什么？计算10385cmA异构体 A 的磁矩，该化合物的其他异构体的磁矩是多少？ 能不能根据以上信息判断出化合物 A 的颜色？解： A 的结构式以及 Cr3+的电子构型如右图：由 Cr2+的电子构型可以看出该物种中中心原子采用d2sp3 杂化方式。 由于在杂化体系中有三个未成对电子，根据磁矩公式 ，其中 n(2)n是体系中未成对电子的数目，所以3d4s4pNi2+3d4s4pCrH3N NH3NH3H3NBrBrA3d4s4p，由于三价铬离子 d 轨道已经有两个空的，所以硝酸根强3(2).87场配

4、体也不会使其发生重排，所以还是有三个未成对电子，磁矩还是 3.87。由 ，而 属于紫外区，所以该物质对光没113.9nm50c31.9n有反应，是无色的。所有的结构以及空间异构体CrH3NNH3NH3H3NNO2Br Cr2NNH2NO2H2NNH2BrCrH3NBrNH3H3NNH3O2CrH3NBrNH3O2NNH3H3 CrO2NBrNH3H3NNH3H3CrH2NNO2NH3H3NNH3BrCrH3NNH3BrH3NNH3CrH3NNH3BrO2NNH3H3CrO2NBrNH3H3NNH3H3O2CrH3NNH3NH3H3NBrBr Cr3NBrNH3H3NNH3Br Cr3NBrNH

5、3BrNH3NH3 CrBr BrNH3H3NNH3H3CrH3NBrNH3H3Nr3 CrH3NNH3BrH3NBrBr下下下下下下下下下下下下材料化学作业9.1 名词解释：灰口铁，白口铁，球墨铸铁，金属陶瓷，超导电性，光导纤维，单体，链接，聚合度，热塑性，热固性。答：灰口铁：生铁中的一种，含碳量约 3，含硅量约 2，断面呈深灰色白口铁：铁中的一种。含碳量约 2.5，硅在 1以下。因断截面呈现白色而得名。白口铁中大部分的碳与铁化合以碳化铁 Fe3C 存在。其碳和硅的含量较常见的灰口铁少。白口铁的质地很硬且脆，不容易切削，不易进行机械加工。球墨铸铁：碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口

6、铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。金属陶瓷：为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎，人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉，因此制成了金属陶瓷。金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得，又称弥散增强材料。主要有烧结铝(铝-氧化铝)、烧结铍（铍- 氧化铍） 、TD 镍（镍 -氧化钍）等。超导电性：某些物质在一定温度条件下电阻降为零的性质。光导纤维：光导纤维是一种能够导光，传像，具有特殊光学性能的玻璃纤维，又称光纤。它具有传光效率高，集光能力强，信息处理量大，速率快的特点。单体：能与同种或他种分子聚合的小分子的统

7、称。是能起聚合反应或缩聚反应等而成高分子化合物的简单化合物。是合成聚合物所用的低分子的原料。链接：链节指组成聚合物的每一基本重复单元。聚合度：聚合度指聚合物分子链中连续出现的重复单元的次数。用 n 表示。热塑性：物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性质。大多数线型聚合物均表现出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。热固性：指加热时不能软化和反复塑制，也不在溶剂中溶解的性能，体型聚合物具有这种性能。9.8 ABS 塑料丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯共聚物有以下性能：1、综合性能较好，冲击强度高，化学稳定性，电性能好.2、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。3、流动性比 H

8、IPS 差一点，比 PMMA、PC 等好，柔韧性好。用途：适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件。PVC：聚氯乙烯用途：聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线HC* CH22 CH2CHCHH2C*CN nABSH2CHC* Cl n护套等塑料软制品，供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，快艇护舷，也可生产板材、门窗和阀门等塑料硬制品。特点：聚氯乙烯具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气） 、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点。Teflon：以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料特氟龙（铁氟龙）涂料是一种独一无二的高性能涂料，结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘

9、稳定性及低摩擦性。经过特氟龙涂装后，具有以下特性：不粘性、耐热性、滑动性、抗湿性、耐磨损性、耐腐蚀性。开司米：聚丙烯腈纤维：腈纶纤维有人造羊毛之称。具有柔软、膨松、易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点，根据不同的用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺，其纺织品被广泛地用于服装、装饰等领域。聚丙烯腈纤维可与羊毛混纺成毛线，或织成毛毯、地毯等，还可与棉、人造纤维、其他合成纤维混纺，织成各种衣料和室内用品。聚丙烯腈纤维加工的膨体毛条可以纯纺，或与粘胶纤维、羊毛混纺，得到各种规格的中粗绒线和细绒线“开司米” 。 丁腈橡胶：由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极

10、好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，电性能低劣，弹性稍低。主要用于制造耐油橡胶制品。9.12 下列有机聚合物中哪种适合做塑料，哪种适合做橡胶，为什么。聚氯乙烯（Tg=75；Tf=260） 尼龙-66（Tg=48 ；Tf=265）天然橡胶（Tg=-73 ；Tf=122）顺丁橡胶（Tg=-108 ；Tf=？）解：聚氯乙烯和 尼龙 -66 适合做塑料，其玻璃化温度高于室温，在常温下为玻璃态，适合做塑料。适合做橡胶，因为其在低室温时仍具有弹性，CC* *FFFFnHCH2C*CNnH2CHCH2CCHCHH2C* nCN而黏流态温度 Tf 高于室温。 不确定，取决于

11、Tf 的大小。9.13 一种钙钠玻璃的分子式可以用 表示，问他的制备原22CaO3N14Si料是哪些，生产一吨这些钙钠玻璃需要这些原料各多少斤？解：生产钙钠玻璃的原料是石灰石（CaCO 3） 、纯碱（Na 2CO3）和石英砂（SiO 2） 。在 800 度以上的高温条件下发生反应：CaCO 3CaO + CO2；Na 2CO3Na2O + CO2；在 1300 度以上的高温下熔融。计算得：给定钙钠玻璃的分子量是 1138。则生产每吨给定组成的钙钠玻璃所需：石英砂（SiO 2）：(840 / 1138)1000 = 738 kg石灰石（CaCO 3）：(112 / 1138) 1000 (100

12、/56) = 279 kg纯碱（Na 2CO3）：(186 / 1138) 1000 (106/62) = 176 kg能源化学作业10.2 石油炼制分为蒸馏、裂解和精炼三种，每种炼制的目的是什么？答：蒸馏：把沸点不同的化合物进行分离叫分馏，产品叫馏分。目的是把不同沸点的化合物分离开来。不同碳链长度的组分实现其各自的用途。裂解：是在热和催化剂的条件下使重质油发生裂化反应，转化为裂解气。裂解产物的种类和数量随着催化剂，温度，压强条件不同而异。目的是从重油中获得更多的乙烯丙烯丁烯等化工原料，也能获得较多较好的汽油。精炼：加氢精制也称为加氢处理。是提高油品质量的最重要的方法之一。目的是使油品中的 S

13、，O ，N 等有害杂质转变为相应的氧化物。并使烯烃和二烯烃，芳烃部分加氢饱和，提高油品的质量。煤焦化的过程需要的条件是什么，可以得到哪些化工产品？答：煤的焦化也叫做煤的干馏，把煤置于隔绝空气的密闭炼焦炉内加热，煤分解生成固态的焦炭，液态的煤焦油和气态的焦油气。碱性锌-锰电池是第三代锌 -锰电池，与前两代电池相比具有什么特点？答：他与前两代的主要区别就是电解质和正极的材料不同，他用高导电的糊状 KOH 电解质代替中性干电池中的氯化铵电解质，正极导电材料为钢筒，二氧化锰紧靠钢筒，而在钢筒里面锌以锌屑形式存在，代替中性干电池中的整个锌筒，因而放电容量要比中性大 3-5 倍。10.3 下列几种电池的电

14、池符号，电极反应与电极反应方程式传统锌-锰电池ZnZnCl2,NH4ClMnO2下下下负极： +e正极： 2+423nnNH2nOZs总： Z2NHO碱性锌-锰电池Zn MnO2,KOH,aq 下下负极： -12ZnHOsSle正极： -122nMlesaq总： 2ZOnss银-锌纽扣电池 KOH,(40%)Zn-O Ag2O-Ag负极： -12ZnHsaqse正极： -122g+gleaq总： 2ZnAOOAgsss铅酸蓄电池 PbPbSO4 PbSO4-PbO2HSO4负极： 2-44e正极： 2-2 42PbSPbS()HOaqsl（ ） （ ）总： 22442PbOHSPbO()Hsl

15、碱性氢-氧燃料电池Ni(H2)KOH(aq)O2(C)负极： 2 244H(l)ge正极： -2()(l)eaq总： 22HOl10.4 并配平下列方程式，并指出哪些是 ， 衰变。1050154847CdAge212195030fBLn （ 衰变）3644292PuHeU （ 衰变）2505818RaAc 402499Pun （ 衰变）12385300 15UEs7e 128085AtAt23541909636BaKrnn 13510PHS10.5 1Kg 标准煤燃烧可以放出 29980KJ 的能量，1.0KgU-235 的裂变可以释放的能量，求燃烧多少吨标准煤才相当于 1g U-235 裂变

16、所放出的108.26KJ能量？一座发电量为 300MW 的火电机组，煤燃烧率为 340g/KWh.问，一年需要消耗标准煤多少吨？解： 1g U-235 释放出的能量为 1038.26J1g 煤释放出的能量为 73.9J假设 吨的煤燃烧的能量与 1g U-235 释放出的能量相当。则： =2.74t 由题意：一小时内产生 1KW 的电需要煤 340g， 小时产生36524的电需要煤 。则： = =6301W334065210g8.9t答：燃烧 2.74 吨标准煤才相当于 1g U-235 裂变所放出的能量；一年需要消耗标准煤 吨。58.9010.6 酸雨的主要危害是什么？为什么贵州重庆容易形成酸

17、雨，而北京天津地区不易形成？答： 极易与 形成硫酸雾或者酸雨，危害生物，环境，对建筑物，3SO2H金属设施，造成腐蚀和危害，给地球生态环境，人类社会经济，人民生活带来危害。贵州重庆地处山区，山区地形复杂，不利于污染物的扩散，而北京天津地处平原，而且大城市建筑物密集，人口密集，城市的温度明显高于郊区，这样城市气流容易与郊区交换气流，利于污染物的扩散。10.7 酸雨，光化学烟雾，温室效应，臭氧空洞，哪些是全球性的，哪些是地区性的？答：酸雨和光化学烟雾是地区性的，温室效应和臭氧空洞是全球性的10.8 海水赤潮是哪些因素引起的？发生赤潮事件对海水的生态系统有什么影响？答:因为水体中 N，P 含量较高，

18、使得海藻等浮游生物以及水草的大量繁殖，这种现象叫做水体富营养化，在水流相对平缓的海湾发生此类情况叫做赤潮。藻类腐败以后又分解大量营养物质，进而促进藻类的进一步发展，最终造成溶解氧含量降低，水质恶化。10.9 某市日产垃圾 10 万吨，其质量组成大致是：纸布类 7%建筑垃圾 11%塑料制品 7%金属 2%玻璃 7%竹木 2%厨房垃圾 33%其余为水提出一种处理这些垃圾的合理方案。答：废塑料：经过燃烧产生蒸汽或者发电；形成固体燃料和通过分解制成油；经加工制成生产塑料的原料(热塑性的).厨房垃圾：精制发酵得到优质肥料.竹木，纸类：回收处理，作为造纸的原料.建筑垃圾：用来作为水泥，砖瓦等墙体材料，而具

19、有一定强度，体积稳定的废钢渣和废矿石可做混凝土骨料.玻璃：回收用于玻璃的制造.金属：回收利用.10.10 某城市的生活污水的水质指标为 PH=5，浊度为 55mg/L，CoD=220 mg/L，BoD=88 mg/L，铅（以 Pb 计算）=3 mg/L，大肠杆菌=10 个/mL，根据这些水质指标设计一个合理的废水处理方案。答：首先用沉淀等物理方法分离出悬浮物质；BoD/ CoD=0.40.3，适合用生物化学方法处理，不断的向构筑物中鼓入足量的空气，利用好氧微生物来分解废水中的污染物，分解成 CO2，H 2O，和各种无机盐。加入一定的硫酸铁结合离子型的铅，在絮凝剂的作用下絮凝沉淀。再加入一定量的

20、石灰石，中和水体中过多的酸；加入消毒剂，除去大肠杆菌。日用化学作业12.2 （1）表面活性剂由哪几种成分组成，每种成分的作用是什么？答：洗衣粉的成分共有五大类：活性成分、助洗成分、缓冲成分、增效成分、辅助成分。洗涤活性成分是表面活性剂，主要有烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠等，是去除污垢的主要成分，起润湿，增溶，乳化，分散和降低表面张力的作用。它的含量一般不低于 13%。助洗剂是用量最大的成分，一般会占到总组成的 15%-40%。助洗剂的主要作用就是通过束缚水中所含的硬度离子，使水得以软化，从而保护表面活性剂使其发挥最大效用。所谓含磷、无磷洗涤剂，实际是指所用的助洗剂是磷系还是非磷系物质。缓冲成

21、分：衣物上常见的污垢，一般为有机污渍，如汗渍、食物、灰尘等。有机污渍一般都是酸性的，使洗涤溶液处于碱性状态有利于这类污渍的去除，所以洗衣粉中都配入了相当数量的碱性物质。一般常用的是纯碱和水玻璃。增效成分：为了使洗涤剂具有更好和更多的与洗涤相关的功效，越来越多的洗涤剂含有特殊功能的成分，这些成分能有效地提高和改善洗涤剂的洗涤性能。辅助成分：这类成分一般不对洗涤剂的洗涤能力起提高改善作用，但是对产品的加工过程以及产品的感官指标起较大作用，比如使洗衣粉颜色洁白、颗粒均匀、无结块、香气宜人等（2）烫发有哪几种方法，他们的原理是什么，分别需要用到哪些化学试剂？答：烫发分为电热汤和化学烫。热烫就是首先将头

22、发浸上碱性的药水，利用卷发器将头发弯曲，以改变头发中角质蛋白的形状，然后对头发进行加热，使头发中的水分变成水蒸汽。受热后的烫发药水发生水解作用，二硫键被破坏，通过化学变化形成新的硫化键将头发形成的波纹固定下来，在热烫中二硫键的破坏和硫化键的形成是一个连续过程。冷烫：头发涂上冷烫精（主要成分巯基乙酸铵）头发中的角蛋白的二硫键断裂，这样就可以轻易把头发做成需要的形状，然后用冷烫精中的过硼酸钠氧化破坏溶剂，这样二硫键又重新结合，形成了需要的形状。用到的化学试剂主要是热烫剂和冷烫剂，热烫剂的主要成分是由，无水硫酸钠，棉籽油，氨水和硼酸组成。冷烫精的主要成分是巯基乙酸铵，还含过硼酸钠。（3）吊白块的化学名是什么，它有哪些化学性质，用工业吊白块儿对食品进行漂白存在哪些问题？答：化学名是，二水合次硫酸氢钠甲醛或二水甲醛合次硫酸氢钠受潮时放热。80C 开始分解放出硫化氢。 110C 完全分解，放出新生氢，此时还原性最强。 甲醛次硫酸氢钠可在原位产生次硫酸氢根离子，还原性很强，因此可在有机合成用作还原剂。芳香二硫化物与卤代烃在甲醛次硫酸氢钠存在下反应，可得芳香硫醚。 与单质硒和碲作用，可得含有组成大致为 Na2Se2 和 Na2Tex 的化合物的溶液。与溴化苄作用，发生 S-烷基化生成砜： 也可发生 O-烷基化，此时产物将是亚磺酸酯。