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文檔簡(jiǎn)介
1、1論述題(20分) 試述環(huán)境和化學(xué)的關(guān)系?簡(jiǎn)述當(dāng)今全球的重大環(huán)境問(wèn)題?2簡(jiǎn)答題(每小題20分):1. 寫出碳原子的電子組態(tài),估計(jì)其電負(fù)性? 金剛石和石墨中的C-C鍵是什么鍵?用原子軌道雜化理論解釋之?解釋石墨為何具有金屬光澤和導(dǎo)電性?2. 晶胞的兩個(gè)要素?簡(jiǎn)述晶體對(duì)稱元素和對(duì)稱操作的種類?X射線具有何特點(diǎn)及與物質(zhì)相互作用?用簡(jiǎn)圖畫出(100)、(111)和(110)晶面,并且再畫出和Z軸平行的各晶面在XY平面的投影?3物質(zhì)磁性的種類?試定性的描繪永磁材料和軟磁材料的磁滯回線圖,指出它們的主要差別?指出Br、Hc和(BH)m名稱和物理意義?3計(jì)算題(20分): 參照P300的例子來(lái)求算 已知KC
2、l晶體的生成熱 -437kJ/mol,金屬鉀的升華熱89 kJ/mol,K原子電離能為418 kJ/mol,Cl2的解離能為244 kJ/mol,Cl原子的電子親和能為-349 kJ/mol,試做KCl晶體的Born-Haber循環(huán)圖,求出KCl的點(diǎn)陣能?4計(jì)算題(20分): 已知CaCl2晶體的生成熱-796kJ/mol,金屬鈣的升華熱178 kJ/mol,Ca原子第一、二電離能分別為590 kJ/mol和1150 kJ/mol,Cl2的解離能為244 kJ/mol,Cl原子的電子親和能為-349 kJ/mol,試做CaCl2晶體的Born-Haber循環(huán)圖,求出CaCl2的點(diǎn)陣能?1.試簡(jiǎn)
3、述第六周期元素從Cs到Hg硬度變化規(guī)律及產(chǎn)生的原因.答:第六周期元素從Cs到W逐步增大,但從W到Hg卻逐步減小。由于有相對(duì)論效應(yīng)的影響,6S軌道收縮,能級(jí)降低與5d軌道一起組成6個(gè)價(jià)軌道。金屬中這六個(gè)價(jià)軌道和周圍配位的相同的金屬原子的價(jià)層軌道產(chǎn)生相互疊加作用,且這六個(gè)價(jià)軌道和配位環(huán)境的對(duì)稱性都很高。各個(gè)軌道都能參加成鍵作用,平均而言,每個(gè)原子3個(gè)成鍵軌道和3個(gè)反鍵軌道,電子按能量由低到高排列,當(dāng)價(jià)電子數(shù)少于六個(gè)時(shí)電子填入成鍵軌道,隨著電子數(shù)的增加,能量降低增多,結(jié)合力加強(qiáng)硬度上升。到達(dá)W時(shí)成鍵軌道排滿,結(jié)合力最強(qiáng),硬度最高,多于6個(gè)電子時(shí),電子填入反鍵軌道上,結(jié)合力隨著電子數(shù)的增多而逐步減弱,
4、硬度逐漸下降。2.什么是電子能譜?舉例說(shuō)明3種電子能譜并簡(jiǎn)明說(shuō)明其特點(diǎn)。答:電子能譜:能量確定的電子或者光子照射樣品使之電離,發(fā)射出電子,分析電離產(chǎn)生的電子數(shù)量和動(dòng)能關(guān)系。;利用結(jié)合能為橫坐標(biāo),被激發(fā)電離產(chǎn)生的電子數(shù)為縱坐標(biāo),所得電子數(shù)Eb(orEk)關(guān)系圖稱為電子能譜。(1).紫外光電子能譜:激發(fā)源是紫外光;特點(diǎn)是使價(jià)層電子電離;(2)X射線光電子能譜:激發(fā)源是單色X射線:特點(diǎn)是內(nèi)層電子電離;(3)俄歇電子能譜:激發(fā)源是高能電子或者X射線(內(nèi)層電子被電離后,會(huì)發(fā)生兩個(gè)過(guò)程,光輻射過(guò)程-輻射出特征X射線,俄歇過(guò)程-特征X射線激發(fā)一個(gè)二次電子,即俄歇電子。)3.什么是不對(duì)稱合成?什么是外消旋體的
5、拆分?什么是外消旋混合物?答:不對(duì)稱合成:在合成反應(yīng)中,設(shè)法使反應(yīng)物的對(duì)稱基因反應(yīng),產(chǎn)生不等量的旋光異構(gòu)體產(chǎn)生的合成。外消旋體的兩個(gè)對(duì)應(yīng)體的物理性質(zhì)相同,不能用一般的蒸餾等物理方法使它們分開(kāi),將外消旋體的兩個(gè)對(duì)映體分開(kāi)的方法稱為外消旋體的拆分,若外消旋體是一種酸,通常注入一種具有特定手性的堿,使酸堿進(jìn)行作用生成鹽結(jié)晶體,兩種對(duì)映體的酸和一種手性堿往往空間堆積條件的不同,鹽的性質(zhì)就會(huì)不同,利用這種性質(zhì)的差異即可拆分。將一對(duì)對(duì)映體化合物等量混合,稱為外消旋混合物。4.燃料電池由哪三部分組成?燃料電池與干電池的主要差別是什么?簡(jiǎn)單說(shuō)明酸堿性電解質(zhì)氫氧燃料電池的差別(要用反應(yīng)方程說(shuō)明)。答:燃料電池由
6、電極,電解質(zhì)和催化劑三部分組成。燃料電池與干電池的主要差別在于化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)不是儲(chǔ)存在電池的內(nèi)部,而是用外加的設(shè)備,源源不斷地提供燃料和氧化劑等反應(yīng)物。對(duì)酸性電解質(zhì):負(fù)極:H22H+ +2e-;正極:2H+ +1/2O2+2e-H2O。對(duì)堿性電解質(zhì):負(fù)極:H2+2OH-2H2O+2e- ;正極:1/2O2+H2O+2e-2OH- 對(duì)上述兩種電解質(zhì),總的電池反應(yīng)都是 :H2+1/2O2H2O 。酸性電解質(zhì)的氫氧燃料電池,氧化生成物在氧氣側(cè)產(chǎn)生;堿性電解質(zhì)電池,水在氫氣側(cè)產(chǎn)生。5.簡(jiǎn)單說(shuō)明一下什么是陰極(正極)保護(hù)法。答在鋼鐵上焊上一塊更易氧化的金屬,如鋅或鎂合金,當(dāng)水或者潮濕空氣接觸金屬時(shí),鋅和鐵
7、因?yàn)殡姌O電勢(shì)不同,鋅發(fā)生氧化作用,是陽(yáng)極;鐵起還原作用,是陰極,鋅被氧化溶解,鐵不會(huì)被腐蝕,直到鐵全部被溶完為止。負(fù)極:ZnZn2+ +2e-;正極:1/2O2+2H+ +2e-H2O。6.汞熔點(diǎn)低而相鄰的金的熔點(diǎn)很高?!罢娼鸩慌禄馃挕保鞘裁丛?。答:電子結(jié)構(gòu): 由于6s軌道收縮,能級(jí)顯著下降,與5d軌道一起形成最外層的價(jià)軌道。這時(shí)金具有可類似于鹵素的電子組態(tài),有些性質(zhì)和鹵素相似。汞具有類似于稀有氣體的電子組態(tài),單個(gè)原子就是一個(gè)分子,其第一電離能和稀有氣體相似;不能形成穩(wěn)定強(qiáng)的共價(jià)單鍵,只能以單原子分子存在于氣相之中,其原子間的結(jié)合力所以其熔點(diǎn)較低。7.簡(jiǎn)述分子中存在離域鍵對(duì)分子結(jié)構(gòu)和物理化
8、學(xué)性質(zhì)的影響。答:參加形成離域鍵的原子趨于平面,鍵長(zhǎng)均勻化,即按經(jīng)典的方法寫出單雙鍵交替排列的結(jié)構(gòu)式時(shí),單鍵要比典型值縮短,雙鍵比典型值長(zhǎng),在苯分子中6個(gè)C-鍵長(zhǎng)相等,分不出單鍵雙鍵的差別;具有特定的化學(xué)性質(zhì)。如丁二烯傾向于1,4加成;苯分子取代反應(yīng)比加成反應(yīng)容易進(jìn)行,具有特征的吸收光譜和電性等。這些性質(zhì)和共軛鍵中的電荷分布,分子軌道能級(jí)的間隔等均有密切關(guān)系,可統(tǒng)稱為共軛效應(yīng)。影響:離域鍵的形成增加物質(zhì)的電導(dǎo)性能,如石墨;離域鍵的形成增加電子的離域范圍,體系能量降低,能級(jí)間隔變小,電子光譜吸收峰由鍵的紫外光區(qū)移至離域鍵的可見(jiàn)光區(qū);離域鍵的形成影響化合物的酸堿性,羧酸和苯酚電離出H+后,RCOO
9、-( )和 均擴(kuò)大離域范圍,穩(wěn)定存在。而苯胺( )和酰胺( )已有離域鍵摻在,不易電離苯胺的孤對(duì)電子可接受H+形成-NH3+基團(tuán),故顯弱堿性;離域鍵的存在影響物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)性,芳香化合物的芳香性,游離基的穩(wěn)定性,氯乙烯中Cl活潑性的降低等均和共軛效應(yīng)有關(guān)。8.簡(jiǎn)述14C測(cè)定年代的原理。答:14C在大氣中和O2結(jié)合成CO2.由于宇宙射線的強(qiáng)度穩(wěn)定不變,大氣中的14CO2的濃度也不會(huì)改變。在地球上活著的生物體內(nèi),由于新城代謝作用,吸收和放出的C的過(guò)程不斷進(jìn)行,生物體的14含量保持不變,但當(dāng)生物死后,失去新城代謝作用,14C就不再通過(guò)C的循環(huán)進(jìn)行置換進(jìn)入生物體,留在生物體內(nèi)的14C只能按其半衰期減少
10、。因此,利用埋藏在地下或保存放置的生物體測(cè)其14C的殘留量即可判斷該生物體死去的年齡。9.為什么PH3可以與過(guò)渡金屬形成許多配合物,而NF3幾乎不具有這種性質(zhì)?答:(1)電負(fù)性P<N,原子半徑P>N,兩因素均使PH3的P的孤對(duì)電子比NF3中N的孤對(duì)電子更易配出;(2)O是第三周其元素,其空的3d軌道可接受過(guò)渡金屬M(fèi)反饋的電子,形成d-d反饋鍵,且成鍵與反饋成鍵協(xié)同。10.相似相容原理:結(jié)構(gòu)相似的化合物容易互相混合,結(jié)構(gòu)相差很大的化合物不易互溶。其中結(jié)構(gòu)二字主要有兩層含義:一是指物質(zhì)結(jié)合在一起所依靠的化學(xué)鍵類型,對(duì)于有分子結(jié)合成的物質(zhì),主要指分子間結(jié)合力類型;二是指分子或離子,原子相
11、對(duì)大小以及離子的電價(jià)。11.共價(jià)鍵形成的本質(zhì):從能量角度看,聚集在核間運(yùn)動(dòng)的電子,同時(shí)受到兩個(gè)核正電荷的吸引,使體系能量降低,從而形成穩(wěn)定的分子。12.由兩個(gè)原子軌道有效組合成分子軌道時(shí),必須滿足能級(jí)高低相近,軌道最大重疊,對(duì)稱性匹配三個(gè)條件,而分子中電子根據(jù)Pauli原理,能量最低原理和Hund規(guī)則增填在分子軌道上。13.簡(jiǎn)述石墨分子軌道的形成并解釋其導(dǎo)電原因。答:石墨是平面層形分子,每個(gè)碳原子都是按照平面正三角形等距離的和3個(gè)碳原子相連,每個(gè)碳原子以sp2雜化軌道和周圍3個(gè)C原子形成3個(gè)鍵后,在垂直于層的方向上尚剩余一個(gè)p軌道和一個(gè)價(jià)電子,它們互相疊加形成貫穿于整個(gè)層的離域鍵,石墨是導(dǎo)體內(nèi)
12、部結(jié)構(gòu)根源就在于這種離域鍵,由層型分子堆疊形成石墨晶體14.靜電力和誘導(dǎo)力只存在于極性分子中,色散力在極性分子中和非極性分子中都存在。甲醇和硼酸分子之間存在色散力誘導(dǎo)力和氫鍵三種作用力。15.兩個(gè)p軌道形成反鍵軌道時(shí),軌道會(huì)有3個(gè)節(jié)面,而形成成鍵軌道會(huì)有1個(gè)節(jié)面;根據(jù)VSEPR理論,對(duì)于IBrCl3-,中心價(jià)電子的對(duì)數(shù)為6,幾何構(gòu)型為八面體,孤對(duì)電子為2,ClICl<ClIBr。16.疏水效應(yīng)的本質(zhì)并非由于非極性分子間有較高的吸引力,而是因?yàn)樗肿又g的氫鍵力很強(qiáng),把非極性分子或者非極性基團(tuán)擠壓在一起的結(jié)果。17.金剛石中每個(gè)碳原子以sp3方式雜化;在石墨中具有三種不同的作用力,除了共價(jià)
13、鍵,其中范德華力(層與層之間的距離大,結(jié)合力(范德華力)小,各層可以滑動(dòng))可以解釋石墨的滑膩感;離域鍵(離域鍵的電子能自由流動(dòng))可以解釋導(dǎo)電傳熱性質(zhì)。18.在太陽(yáng)光的紫外線照射下,碳?xì)浠衔?,氮氧化合物,氧等相互在轉(zhuǎn)化,發(fā)生光化學(xué)煙霧反應(yīng),產(chǎn)生煙和霧。由于同位素的核質(zhì)量的差異隊(duì)化學(xué)性質(zhì)影響很小,所以不能用應(yīng)用化學(xué)性質(zhì)的差別進(jìn)行富集和分離,利用CO2激光器發(fā)出高功率激光照射三氯甲烷使之吸收多個(gè)光子,CDF3分子受激發(fā),按CDF3CF2+DF,2CF2C2F4反應(yīng)機(jī)理分解,而CHF3分解很慢。分子間生成氫鍵,熔沸點(diǎn)會(huì)升高,分子內(nèi)生成氫鍵,熔沸點(diǎn)會(huì)降低。C60分子形象足球,碳原子處在由12個(gè)正五邊形
14、和200個(gè)正六邊形組成的球狀的60個(gè)頂點(diǎn)上?,F(xiàn)在煤的合理綜合應(yīng)用,已有實(shí)用價(jià)值的方法包括煤的焦化氣化和液化,電池可分為原電池,蓄電池和燃料電池。19.我國(guó)某單位利用水吸收紅外光的特性設(shè)計(jì)出高效低溫干燥器,簡(jiǎn)述其原理。答:純水的主要吸收為300-1到3600-1范圍,利用這一特性使干燥器輻射出的紅外光源能量分布曲線集中在2800-3800cm,用詞光源照射在含水的物體上,大部分能被水吸收,提高水熱能,使水分子運(yùn)動(dòng)加快而蒸發(fā)掉,而對(duì)物體其他部分吸收熱能很少,整體溫度降低,實(shí)現(xiàn)低溫高效干燥的目的。20.常見(jiàn)的三種原子光譜是原子發(fā)射光譜,原子吸收光譜和原子X(jué)射線譜;電子能譜三種紫外線電子能譜,X射線光
15、電子能譜和俄歇電子能譜。利用光譜方法可檢測(cè)高純度實(shí)際或材料中所含的極微量雜質(zhì)。21.電負(fù)性定義:基態(tài)時(shí)自由原子價(jià)層電子的平均電子能量,與原子的電離能和原子的電子親和能。22.現(xiàn)代常用來(lái)測(cè)定原子分子和分子碎片的精確質(zhì)量的物理方法是什么?簡(jiǎn)述原理。答:質(zhì)譜法;控制電場(chǎng)和磁場(chǎng)測(cè)質(zhì)荷比。23.怎樣從原子軌道的正交性來(lái)理解相對(duì)論效應(yīng)的實(shí)質(zhì)?答:因?yàn)椴煌壍缹?duì)稱性的差異,1s軌道的收縮;其他s軌道要作相應(yīng)的收縮,而p,d,f等軌道不因正交性要求收縮。相反,s軌道收縮,增加了隊(duì)核的屏蔽效應(yīng),使d和f軌道的電子有效核電荷減小,和無(wú)相對(duì)論效應(yīng)情況對(duì)比,d和f軌道徑向分布出現(xiàn)膨脹,能量升高。這種軌道膨脹又使隊(duì)s電
16、子的屏蔽減小,加強(qiáng)有效核電荷,間接促進(jìn)s軌道收縮。24.什么是分子軌道和分子軌道理論?答:分子中每個(gè)電子是在由各個(gè)原子核其余電子組成的平均勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),第i個(gè)電子的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)用波函數(shù)i描述,i稱為分子中單電子波函數(shù),又稱分子軌道。分子軌道理論包括分子軌道的概念和分子軌道的形成,分子軌道可以近似地用能級(jí)相近的原子軌道線性組合得到。25.鹵族元素熔沸點(diǎn)隨原子序數(shù)增加而遞增的原因。答:鹵素為非極性分子,色散力是主要作用力,隨著分子量增大極化率增大,色散力加大,熔沸點(diǎn)升高。26.SiCl4沸點(diǎn)較高,SiH3Cl較低,為何?答:SiCl4是非極性分子,色散力是分子間主要的作用力,SiH3Cl是極性分子,由
17、于靜電力遠(yuǎn)小于色散力,可知SiCl4沸點(diǎn)高于SiH3Cl沸點(diǎn)。27.二甲醚(CH3-O-CH3)和乙醇(CH3CH2OH)為同分異構(gòu)體,但沸點(diǎn)為何差別這樣大?答:他們雖為同分異構(gòu)體,但乙醇分子間存在氫鍵,結(jié)合力較色散力等分子間作用力強(qiáng),所以乙醇比二甲醚沸點(diǎn)高。28.Pauli原理量子力學(xué)中的表達(dá):描述多電子體系軌道運(yùn)動(dòng)和自旋運(yùn)動(dòng)的全波函數(shù),對(duì)任意兩粒子的全部坐標(biāo)(空間坐標(biāo)和自旋坐標(biāo))進(jìn)行交換,一定得到反對(duì)稱的波函數(shù)。兩點(diǎn)推論:一是在一個(gè)多電子體系中,兩個(gè)自選相同的電子不能占據(jù)同一個(gè)軌道。也就是說(shuō)在同一個(gè)原子中,兩個(gè)電子的量子數(shù)不能完全相同;二是存在Pauli斥力,它表明在一個(gè)多電子體系中,自旋
18、相同的電子盡可能分開(kāi)遠(yuǎn)離。29.H2+形成的原因:聚集在荷間的電子云,同時(shí)收到了兩個(gè)原子核的吸引,即荷間的電子云把兩個(gè)原子核結(jié)合在一起。30.反鍵軌道應(yīng)重視,原因如下:反鍵軌道時(shí)整個(gè)分子軌道中不可缺少的組成部分;反鍵軌道具有和成鍵軌道相似的性質(zhì),可按Pauli原理有自旋相反的一對(duì)電子占據(jù);在形成化學(xué)鍵過(guò)程中,有時(shí)和其他軌道相互疊加也可以形成化學(xué)鍵,降低體系能量,促進(jìn)分子穩(wěn)定形成;反鍵軌道時(shí)了解分子激發(fā)態(tài)性質(zhì)的關(guān)鍵。31.由于過(guò)渡金屬離子價(jià)層d軌道沒(méi)有充滿電子,在成鍵和性質(zhì)上配位化合物具有以下性質(zhì):在不同配體環(huán)境下,中心金屬原子可以具有多種不同價(jià)態(tài);能和不同數(shù)目的配體結(jié)合,形成多種形式的配位化合
19、物;配位化合物通常帶有顏色;許多配位化合物具有順磁性;配位化合物具有催化性能(這是由于中心金屬原子能和反應(yīng)物配位結(jié)合,是反應(yīng)物相互接近,容易進(jìn)行軌道重合,同時(shí)未充滿的夾層軌道可以提供或者接受電子,為電荷轉(zhuǎn)移提供條件。32.最多氫鍵原理:氫鍵鍵能較范德華力大,在具備形成氫鍵條件的固體,液體甚至氣體中都盡可能多的形成氫鍵。33.鹽酸硝酸和硫酸等試劑常用玻璃瓶做容器包裝,但氫氟酸會(huì)將玻璃腐蝕溶解,不能用玻璃瓶做容器。濃堿液不能用玻璃容器,因?yàn)閴A液會(huì)和玻璃的硅酸鹽緩慢的反應(yīng)而溶解,可以用塑料容器盛放。特別注意裝稀堿液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞,以免腐蝕粘連在一起。34.NO是明星分子:NO能使血管平滑肌
20、松弛,血管擴(kuò)張,調(diào)節(jié)血壓;NO具有脂溶性,分布在神經(jīng)細(xì)胞胞漿中;NO在以內(nèi)對(duì)記憶力和腸胃功能有重要影響,可提供作治療高血壓,心絞痛,關(guān)節(jié)炎等的參考依據(jù);NO能增強(qiáng)免疫功能。35.手性:一個(gè)物體和他在鏡中的像,如同人的左右兩只手,雖然相似但不完全相同,不可能單純通過(guò)平移和轉(zhuǎn)動(dòng)使其重合的性質(zhì)。一、 量子力學(xué)假設(shè)假設(shè)1:波函數(shù)和微觀粒子的狀態(tài) 對(duì)于一個(gè)微觀體系,它的狀態(tài)和有關(guān)情況可以用波函數(shù)(x, y, z, t)來(lái)表示。是體系的狀態(tài)函數(shù),是體系中所有粒子的坐標(biāo)函數(shù),也是時(shí)間函數(shù)。(x, y, z, t)決定了體系的全部可測(cè)物理量.假設(shè)2 :物理量和算符微觀體系的每個(gè)可測(cè)物理量都對(duì)應(yīng)著一個(gè)線性自軛算
21、符。如 Âu(x) = v(x) 。Â 就稱為算符或算子。假設(shè)3:本征態(tài)、本征值 如果某一力學(xué)量A的算符Â作用于某一狀態(tài)函數(shù)y后,等于某一常數(shù)a乘以y。Â y a y為本證方程,處于本征態(tài)的力學(xué)量A具有確定的值a假設(shè)4:態(tài)疊加原理若y1,y2 yn為某一微觀體系的可能狀態(tài),由它們線性組合所得的y也是該體系可能的狀態(tài)。 假設(shè)5 :泡利不相容原理 在同一原子軌道或分子軌道上,至多只能容納兩個(gè)電子,而且這兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)必須相反?;蛘哒f(shuō)兩個(gè)自旋相同的電子不能占據(jù)相同的軌道。二、 分子對(duì)稱1、 分子對(duì)稱性是指:分子中所有相同類型的原子在平衡構(gòu)型時(shí)的空間排布是對(duì)
22、稱的2、 操作:不改變分子中各原子間距離使分子幾何構(gòu)型發(fā)生位移的一種動(dòng)作。3、對(duì)稱操作:每次操作都能產(chǎn)生一個(gè)和原來(lái)圖形等價(jià)的圖形,通過(guò)一次或幾次操作使圖形完全復(fù)原。3、 對(duì)稱操作包括:旋轉(zhuǎn)、反映、反演、反轉(zhuǎn)對(duì)稱元素和對(duì)稱操作是兩個(gè)既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念,一個(gè)對(duì)稱元素可以對(duì)應(yīng)多個(gè)對(duì)稱操作。三、 晶體結(jié)構(gòu)1、固體分類(按結(jié)構(gòu))(1)晶體:長(zhǎng)程有序(單晶、多晶)(2)非晶體:長(zhǎng)程無(wú)序,短程有序(3)準(zhǔn)晶體:有長(zhǎng)程取向性,而沒(méi)有長(zhǎng)程的平移對(duì)稱性。2、晶體的共性1、長(zhǎng)程有序: 至少在微米量級(jí)范圍內(nèi)原子排列具有周期性。2、自限性: 晶體具有自發(fā)地形成封閉幾何多面體的特性。3、各向異性: 晶體的物理性質(zhì)是各
23、項(xiàng)異性的。4晶體的均勻性:晶體中任意兩點(diǎn)(在同一方向上)的物理性質(zhì)相同。5晶體的對(duì)稱性: 晶體在某幾個(gè)特定方向上可以異向同性,這種相同的性質(zhì)在不同的方向上有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn),稱為晶體的對(duì)稱性。6晶體固定的熔點(diǎn): 給某種晶體加熱,當(dāng)加熱到某一特定溫度時(shí),晶體開(kāi)始熔化,且在熔化過(guò)程中保持不變,直到晶體全部熔化,溫度才開(kāi)始上升,即晶體有固定的熔點(diǎn)。3、晶體結(jié)合形式1、離子鍵(ionic bond):原子形成正、負(fù)離子后通過(guò)靜電引力相互吸引而形成的結(jié)合鍵依靠正、負(fù)離子間的靜電吸引作用穩(wěn)定地結(jié)合成分子,如:電離能低的堿金屬與親和能高的鹵素原子形成的分子。NaCl、CsCl2、共價(jià)鍵(valence bon
24、d): 兩個(gè)原子共用一對(duì)自旋相反的電子所形成的結(jié)合鍵。金剛石SiGe3、范德瓦耳斯鍵(Van der Waals bond)或分子鍵(molecular bond):滿殼層電子結(jié)構(gòu)的原子之間靠范德瓦耳斯力的結(jié)合。形成分子晶體。惰性氣體4、氫鍵(hydrogen bond): 氫原子同時(shí)與兩個(gè)電負(fù)性較強(qiáng)的原子成鍵,就會(huì)形成氫鍵。H2O、H2F。5、金屬鍵(metal bond):金屬元素的原子失去最外層的價(jià)電子后成為正離子;各個(gè)價(jià)電子形成“電子云”。正離子與“電子云”中的電子的相互吸引,產(chǎn)生了金屬鍵。Cu、Mg、Zn。四、 C材料:C納米管的制備、性質(zhì)、應(yīng)用A)結(jié)構(gòu):由單層或多層石墨片繞中心按一
25、定角度卷曲而成的無(wú)縫、中空納米管B) 制備:電弧放電法、催化裂解法(、化學(xué)氣相沉積法、激光蒸發(fā)(燒蝕)法、等離子體法、熱解聚合物法(化學(xué)熱解法)、增強(qiáng)等離子熱流體化學(xué)蒸氣分解沉積法(又稱PE-HF-CVD法)、離子(電子束)輻射法、催化裂解無(wú)基體法、電解法C)性質(zhì):1、高的機(jī)械強(qiáng)度和彈性。2、優(yōu)良的導(dǎo)體和半導(dǎo)體特性。量子限域所致3、高的比表面積。4、強(qiáng)的吸附性能。5、優(yōu)良的光學(xué)特性6、發(fā)光強(qiáng)度隨發(fā)射電流的增大而增強(qiáng)。D)應(yīng)用: 儲(chǔ)氫和儲(chǔ)能 單電子晶體管 高能微型電池 高能電容器 計(jì)算機(jī)芯片導(dǎo)熱板 高溫防護(hù)材料 等等五、 SiC、ZnO的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用、關(guān)聯(lián)SiC的半導(dǎo)體性質(zhì)、優(yōu)點(diǎn) 帶隙(Eg
26、)寬2.3-3.3eV;臨界擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度(Eb)高,比Si高一個(gè)量級(jí);電子飽和漂移速率(s)大,是Si的2倍;熱導(dǎo)率(K)大,約為Si的2-3倍,甚至優(yōu)于銅;介電常數(shù)(r)低 應(yīng)用:高頻、微波器件;大功率器件;耐高溫器件;光電器件;耐輻射及高能粒子探測(cè) ZnO的晶體結(jié)構(gòu)ZnO是II-VI族化合物半導(dǎo)體材料,具有纖鋅礦結(jié)構(gòu),屬于空間群P63mc,其晶格常數(shù)a=3.2495 Å,c=5.2069 Å;c/a1.602,比理想的六方密堆積結(jié)構(gòu)1.633略小性質(zhì):光學(xué)、紫外受激發(fā)射、壓電、導(dǎo)電、濕敏、氣敏等特性應(yīng)用:制作太陽(yáng)能電池透明電極、壓敏元件、氣敏元件、發(fā)光器件、紫外光探測(cè)器
27、七、CoFe2O4結(jié)構(gòu):CoFe2O4鐵氧體是鐵基氧化物中比較重要的一種,屬于尖晶石型、立方晶系。尖晶石型鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方結(jié)構(gòu),其中氧離子作面心立方密堆積,存在著四面體位與八面體位兩類間隙,Co2+離子占據(jù)八面體的間隙位置,而Fe3+離子選擇性的占據(jù)四面體和八面體的間隙位置。性質(zhì):具有立方結(jié)構(gòu)的鈷鐵氧體是一種性能優(yōu)良的永磁材料,它具有高的矯頑力和磁飽和強(qiáng)度、磁晶各向異性常數(shù)較大、化學(xué)性能穩(wěn)定且耐腐蝕耐磨損等。其矯頑力和電阻率比磁性合金高幾十倍,高頻磁導(dǎo)率較高,單元鐵氧體在室溫下的磁晶各向異性常數(shù)可高達(dá)約2.7×105J/m37。所有這些優(yōu)點(diǎn)使它廣泛地應(yīng)用于低損耗磁芯材料、垂
28、直磁記錄材料、磁性靜態(tài)波器件以及表面磁性研究中。應(yīng)用:吸波材料:將其制備成納米級(jí)微粒,不僅可以提高其吸波性能,還可以減輕質(zhì)量。在電視、無(wú)線電、錄音、錄像、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、雷達(dá)導(dǎo)航、宇宙飛行、衛(wèi)星通訊、儀表測(cè)量、印刷顯示、醫(yī)學(xué)生物、高速運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。八、 名詞解釋+其它1、當(dāng)有足夠強(qiáng)的輻射(如紫光)照射離子晶體時(shí),價(jià)帶中的電子就有可能被激發(fā)跨過(guò)能隙,進(jìn)入導(dǎo)帶,這樣就發(fā)生了光吸收。這種與電子由價(jià)帶到導(dǎo)帶的躍遷相關(guān)的光吸收,稱作基礎(chǔ)吸收或固有吸收。2、價(jià)帶中的電子吸收一定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光或近紅外光可以相互脫離而自行漂移,并參與導(dǎo)電,即產(chǎn)生所謂光導(dǎo)電現(xiàn)象。當(dāng)導(dǎo)帶中的一個(gè)電子與價(jià)帶中的一
29、個(gè)空穴復(fù)合時(shí),就會(huì)發(fā)射出可見(jiàn)光的光子,這就是所謂光致發(fā)光現(xiàn)象。3激發(fā)源和發(fā)光材料分類發(fā)光(Luminescence)一般用來(lái)描述某些固體材料由于吸收能量而隨之發(fā)生的發(fā)射光現(xiàn)象。發(fā)光可以以激發(fā)光源類型的不同劃分為如下發(fā)光類型:光致發(fā)光(Photoluminescence):以光子或光為激發(fā)光源,常用的有紫外光作激發(fā)源。電致發(fā)光(Electroluminescence):以電能作激發(fā)源。陰極致發(fā)光(Cathodoluminescence):使用陰極射線或電子束為激發(fā)源。4、發(fā)光效率 發(fā)光材料的另一個(gè)重要特性是其發(fā)光強(qiáng)度,發(fā)光強(qiáng)度也隨激發(fā)強(qiáng)度而改變。通常用發(fā)光效率來(lái)表征材料的發(fā)光本領(lǐng),有3種表示方法
30、:量子效率、能量效率、光度效率。5、熒光(Fluorescence):激發(fā)和發(fā)射兩個(gè)過(guò)程之間的間隙極短,約為<10-8秒。只要光源一離開(kāi),熒光就會(huì)消失。磷光(Phosphorescence):在激發(fā)源離開(kāi)后,發(fā)光還會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間。余輝:當(dāng)激發(fā)光停止時(shí)的發(fā)光亮度(或強(qiáng)度)J0衰減到J0的10%時(shí),所經(jīng)歷的時(shí)間稱為余輝時(shí)間,簡(jiǎn)稱余輝。6、激光材料3大特點(diǎn):(1)亮度極高,比太陽(yáng)的亮度可高幾十億倍;(2)單色性好,譜線寬度與單色性最好的氪同位素16Kr燈發(fā)出的光相比,也只是后者的十萬(wàn)分之一;(3)方向性好,光束的散射角可達(dá)到毫弧度。7、測(cè)不準(zhǔn)原理有這樣一些成對(duì)的可測(cè)量, 要同時(shí)測(cè)定它們的任意
31、精確值是不可能的. 其中一個(gè)量被測(cè)得越精確, 其共軛量就變得越不確定.: 8、量子效應(yīng)能量量子化,零點(diǎn)能效應(yīng)和粒子沒(méi)有運(yùn)動(dòng)軌道只有幾率分布,這些現(xiàn)象是經(jīng)典場(chǎng)合所沒(méi)有的,只有量子場(chǎng)合才得到的結(jié)果,一般稱為“量子效應(yīng)”。 9、基元在晶體中適當(dāng)選取某些原子作為一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元,這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元稱為基元,基元是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元,基元在空間周期性重復(fù)排列就形成晶體結(jié)構(gòu)。10、晶格 晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以概括為是由一些相同的點(diǎn)子在空間有規(guī)則地做周期性無(wú)限分布,通過(guò)這些點(diǎn)做三組不共面的平行直線族,形成一些網(wǎng)格,稱為晶格11、原胞在晶格中取一個(gè)格點(diǎn)為頂點(diǎn),以三個(gè)不共面的方向上的周期為邊長(zhǎng)形成的平行六面體作
32、為重復(fù)單元,這個(gè)平行六面體即為原胞,它是體積最小的重復(fù)單元。一個(gè)原胞只包含一個(gè)格點(diǎn)。12、晶胞能完整反映晶體內(nèi)部原子或離子在三維空間分布之化學(xué)-結(jié)構(gòu)特征的平行六面體單元。其中既能夠保持晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性而體積又最小者特稱“單位晶胞”,但亦常簡(jiǎn)稱晶胞。13、磁效應(yīng)物質(zhì)的磁性與其力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)及電學(xué)等性能均取決于物質(zhì)內(nèi)原子和電子狀態(tài)及它們之間的相互作用。因此這些性能相互聯(lián)系、相互影響。磁狀態(tài)的變化引起其他各種性能的變化;反之,電、熱、力、光、聲等作用也引起磁性的變化,這些變化統(tǒng)稱為磁效應(yīng)。14、 磁光效應(yīng)15、聲光效應(yīng)聲波作用域某些物體后,該物體光學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,這種現(xiàn)象稱為16、熱效應(yīng)指物
33、質(zhì)系統(tǒng)在物理的或化學(xué)的等溫過(guò)程中只做膨脹功時(shí)所吸收或放出的熱量。根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)的不同,分為燃燒熱、生成熱、中和熱、溶解熱等。17、熱電效應(yīng)在用不同導(dǎo)體構(gòu)成的閉合電路中,若使其結(jié)合部出現(xiàn)溫度差,則在此閉合電路中將有熱電流流過(guò),或產(chǎn)生熱電勢(shì),此現(xiàn)象稱為.。有塞貝克效應(yīng)、珀?duì)柼?yīng)、湯姆遜效應(yīng)三種。18、熱釋電效應(yīng)有些晶體可以因溫度變化二引起晶體表面電荷,稱為.19、光電效應(yīng)物質(zhì)在收到光照射后,往往會(huì)引發(fā)其某些電性質(zhì)的變化,稱為有光電導(dǎo)和光生伏特效應(yīng)20、光電導(dǎo)效應(yīng)物質(zhì)在受到光照射后,其電導(dǎo)率發(fā)生變化的現(xiàn)象21、雜化軌道1.在成鍵的過(guò)程中,由于原子間的相互影響,同一原子中幾個(gè)能量相近的不同類型的原子軌
34、道(即波函數(shù)),可以進(jìn)行線性組合,重新分配能量和確定空間方向,組成數(shù)目相等的新原子軌道,這種軌道重新組合的方式稱為雜化(hybridization),雜化后形成的新軌道稱為雜化軌道(hybrid orbital)。2.雜化軌道的角度函數(shù)在某個(gè)方向的值比雜化前的大得多,更有利于原子軌道間最大程度地重疊,因而雜化軌道比原來(lái)軌道的成鍵能力強(qiáng)(軌道是在雜化之后再成鍵)。 3.雜化軌道之間力圖在空間取最大夾角分布,使相互間的排斥能最小,故形成的鍵較穩(wěn)定。不同類型的雜化軌道之間夾角不同,成鍵后所形成的分子就具有不同的空間構(gòu)型。22、價(jià)鍵理論要點(diǎn)(1)自旋方式相反的未成對(duì)電子配對(duì)形成共價(jià)鍵。(2)單電子數(shù)價(jià)
35、鍵數(shù),這是共價(jià)鍵的飽和性。(3)成鍵的原子軌道重疊越多,兩核間電子出現(xiàn)的概率密度就越大,形成的共價(jià)鍵就越牢固。這就是原子軌道最大重疊原理(方向性)。結(jié)構(gòu)和物性補(bǔ)充題 (題中涉及的熱力學(xué)等數(shù)據(jù)見(jiàn)附錄)1、 什么是蓋斯(Hess)定律?它應(yīng)用的前提是什么?2、 何謂生成焓和燃燒焓?定義這兩個(gè)概念有什么用?如何應(yīng)用它們計(jì)算298K時(shí)的反應(yīng)熱?3、 已知下列反應(yīng)在873K時(shí)的反應(yīng)熱3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g) H1=-6.3kJFe3O4(s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO2(g) H2=22.6kJFeO(s) + CO(g) = Fe
36、(s) + CO2(g) H3=-13.9kJ試求在相同溫度下,下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為多少?Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) H=?4、 B2H6按下式進(jìn)行燃燒反應(yīng):B2H6(g) + 3O2(g) = B2O3(s) + 3H2O(g)298K, 1.01325×105Pa下,每燃燒1mol B2H6(g)放熱2020kJ。在同樣條件下燃燒2mol單質(zhì)硼,生成1mol B2O3(s)時(shí),放熱1264kJ。求298K時(shí)B2H6(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓。(請(qǐng)注意聚集狀態(tài))。 ( H2O(l)的H0f = -285.83kJ/mol; H2O(g)的H0f
37、= -241.82kJ/mol)5、 試計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱?:(1)3NO2(g) + H2O(l) = 2HNO3(l) + NO(g)(2)3Fe(s) + 4H2O(g) = Fe3O4(s) + 4H2(g)6、 什么叫標(biāo)準(zhǔn)熵?如何利用標(biāo)準(zhǔn)熵來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)熵變S0298?7、 將下列物質(zhì)按熵值由小到大的順序排列:a. LiCl(s) b. Cl2(g) c. Li(s) d. Ne(g) e. I2(g)8、 為什么恒溫恒壓下化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性不能用反應(yīng)熱H作判斷,但有些反應(yīng)用H作判據(jù)又能得到正確的結(jié)論?9、 計(jì)算下列反應(yīng)的H0298、S0298和G0298,并判斷哪些反應(yīng)能自發(fā)
38、地向右進(jìn)行。(1)2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)(2)2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)(3)N2(g) + O2(g) = 2NO(g)10、 試分析下述反應(yīng),PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)(1)在常溫下,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能否自發(fā)進(jìn)行?(2)在500時(shí)(壓力不變)能否自發(fā)進(jìn)行?11、 寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)KC和KP的表達(dá)式,并計(jì)算227時(shí)Kc與Kp的比值。12、 五氯化磷的熱分解反應(yīng)為PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)(1)某溫度時(shí),在容積為10dm3的密閉容器中的2.0mol PCl5有1.5mol分解了,計(jì)算在此溫度時(shí)
39、的平衡常數(shù)Kc。(2)若在上述容器中加入0.1mol的Cl2,問(wèn)PCl5的離解百分率將有什么改變?通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。13、 在容積為3dm3的密閉容器中,裝有CO2和H2的混和物使之在850時(shí)進(jìn)行反應(yīng):CO2(g) +H2(g) = CO(g) + H2O(g)設(shè)CO2和H2原來(lái)物質(zhì)的量分別為1.5mol和4.5mol,建立平衡時(shí)KC=1.0,試求(1)各物質(zhì)的平衡濃度;(2)CO2的轉(zhuǎn)化率;(3)如在上述舊平衡系統(tǒng)中再加入4.87mol的氫,溫度仍保持不變,則CO2的轉(zhuǎn)化率為多少?14、 0.0500g氣體N2O4放在0.2dm3的密閉容器中,并在25保溫。已知下列反應(yīng)N2O4(g) = 2NO
40、2(g)的平衡常數(shù)KC=0.00577.(1)計(jì)算放入N2O4氣體的濃度;(2)計(jì)算每一組分氣體的平衡濃度和分壓;(3)計(jì)算KP。15、 已知下列反應(yīng)Fe(s) + CO2(g) = FeO(s) + CO(g) KC(1)Fe(s) + H2O(g) = FeO(s) + H2(g) KC(2)在不同溫度下Kc的數(shù)值如下:T(K)973107311731273KC(1)1.471.812.152.48KC(2)2.382.001.671.49(1)計(jì)算上述各溫度時(shí)CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc,以此判斷正反應(yīng)是吸熱還是放熱的?(2)計(jì)算該反應(yīng)
41、的焓變。16、 已知反應(yīng)CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),在25時(shí)的平衡常數(shù)為1.03×105,反應(yīng)的焓變H = -41.4kJ/mol。試求該反應(yīng)1000K時(shí)的平衡常數(shù)值。17、 已知反應(yīng)0.5H2(g)+0.5Cl2(g)HCl(g),在25時(shí)的KP=5.0×1016, H0298 = -92.3kJ/mol,求在227時(shí)的KP值(用本題中所給數(shù)據(jù),不用附錄中的S及G0298數(shù)據(jù))。18、 若配制0.5dm3 pH值為9,且銨離子濃度為1mol /dm3的緩沖溶液,需比重為0.904g/cm3,含氨26.0%的濃氨水多少dm3和固體NH4Cl多
42、少g?19、 試根據(jù)以下數(shù)據(jù)及反應(yīng)AgCl(s)Ag+ + Cl-,計(jì)算AgCl的溶度積。 AgCl(s) Ag+ Cl G0f -109.80 77.11 -131.17 kJ/mol20、 (1)在0.01 dm3,0.0015mol /dm3 的MnSO4溶液中,加入0.005dm3濃度為0.15mol /dm3的氨水溶液,能否生成Mn(OH)2沉淀?(2)若在上述0.01dm3,0.0015 mol /dm3 的MnSO4溶液中,先加入0.495g(NH4)2SO4固體,然后再加入0.005dm3, 0.15 mol /dm3的氨水溶液,能否生成Mn(OH) 2沉淀?(設(shè)加入固體后,溶
43、液的體積不變)。21、 將AgNO3溶液逐漸滴加到含Cl 離子和CrO4-2 離子的溶液中,若兩種離子的濃度都是0.10 mol /dm3,并忽略溶液體積的變化,問(wèn):(1)AgCl與 Ag2CrO4哪一個(gè)先沉淀?為什么?(2)當(dāng)Ag2CrO4開(kāi)始沉淀時(shí),溶液中Cl 離子的濃度是多少?22、 在0.1 mol /dm3的Cu(NH3)4+2配離子溶液中加入Na2S,使Na2S的濃度達(dá)到1×10-3 mol /dm3,有無(wú)CnS沉淀生成?Cu(NH3)4+2的穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)2.09×101323、 合成氨的反應(yīng)為N23H2 = 2NH3,試分別用反應(yīng)物和生成物的濃度來(lái)表示反應(yīng)速率
44、,并說(shuō)明它們之間的關(guān)系。24、 五氧化二氮的分解反應(yīng)如下:2N2O5 = 4NO2 + O2,這個(gè)反應(yīng)的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表如下: 時(shí)間(s) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000N2O5濃度 (mol /dm3 ) 5.00 3.52 2.48 1.75 1.23 0.87 0.61計(jì)算各時(shí)間間隔的平均反應(yīng)速率和時(shí)間為500和1500(s)時(shí)的瞬時(shí)速率。25、 根據(jù)實(shí)驗(yàn),在一定溫度范圍內(nèi),NO和Cl2的反應(yīng)方程式可用下式表示:2NOCl22NOCl(1)寫出該反應(yīng)的質(zhì)量作用定律表達(dá)式。(2)該反應(yīng)的級(jí)數(shù)是多少?(3)在其它條件不變時(shí),若將容器的體積增加到原來(lái)的兩倍,問(wèn)反應(yīng)
45、速率如何變化?(4)如果體積不變,而將NO的濃度增加到原來(lái)的三倍,反應(yīng)速率又將如何變化?(5)若已知在某瞬間,Cl2的濃度減少了0.05 mol /dm3,試分別寫出以NO和NOCl在同一瞬間濃度的改變所表示的反應(yīng)速率。26、 已知HCl(g)在1atm和25時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為-92.312 kJ/mol,反應(yīng)的活化能為112.995kJ,試計(jì)算逆反應(yīng)的活化能。H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)27、 一個(gè)反應(yīng)的活化能為180.5 kJ/mol,另一個(gè)反應(yīng)的活化能為40.2kJ mol-1,在相似的條件下,這兩個(gè)反應(yīng)哪一個(gè)進(jìn)行得較快?為什么?28、 如果溫度每升高10,反應(yīng)速率增大
46、一倍。在55時(shí)反應(yīng)進(jìn)行速率比在25時(shí)快多少倍?在100時(shí)反應(yīng)進(jìn)行速率比25時(shí)要快多少倍?29、 反應(yīng)CO(g) + NO2(g) = CO2(g) + NO(g) 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:溫度T(k) 600 650 700750800平衡常數(shù)K (L/mol s)0.028 0.22 1.36.023.0試以LogK對(duì) 1/T作圖,求反應(yīng)的活化能Ea。30、 將錫和鉛的金屬片分別插入含有該金屬離子的鹽溶液中組成原電池,用電池符號(hào)表示,寫出兩極反應(yīng)及電池反應(yīng),計(jì)算它們的電動(dòng)勢(shì),說(shuō)明當(dāng)鹽溶液濃度不同時(shí)原電池及電動(dòng)勢(shì)有何區(qū)別。(1) Sn2+1.0 mol /dm3, Pb2+1.0 mol /dm3(2
47、) Sn2+1.0 mol /dm3, Pb2+0.10 mol /dm331、 現(xiàn)有含Cl, Br, I 三種離子的混合溶液,現(xiàn)欲使I 氧化為I2,而不使Br, Cl 氧化,氧化劑Fe2(SO4)3和KMnO4中哪一種合適?32、 當(dāng)下述反應(yīng):Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO4-2 PbSO42H2O組成原電池后(1)電池反應(yīng)的G0值為多少?(用Jnle表示)(2)298K時(shí)的平衡常數(shù)。33、 由兩個(gè)氫半電池(Pt)H2(1atm) | H+(0.1mol /dm3) 和 (Pt)H2(1atm) | H+(x mol/dm3)組成一原電池,測(cè)得該電池的電動(dòng)勢(shì)為0.016V。若(P
48、t)H2(1atm) | H+(x mol/dm3)為該電池的正極,求氫離子濃度X。34、 設(shè)MnO4Mn+21 mol/dm3,IBr1mol/dm3,問(wèn)在如下酸度時(shí),KMnO4可否氧化I 和Br?通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。(1)pH=3 (2)pH=635、 原電池、電解池以及腐蝕微電池,在構(gòu)造和原理上有何特點(diǎn)?各舉一例說(shuō)明之。(從電極名稱、電子流動(dòng)方向、兩極反應(yīng)等方面比較)36、 下列分子哪些是極性分子?哪些是非極性分子?CS2 BF3 NF3 OF2 CHCl3 CCl4 PCl337、 H2S的H-S-H鍵角約為92°,如何解釋這個(gè)事實(shí)?38、 應(yīng)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)下述每個(gè)分子(
49、1)圍繞中心原子(化學(xué)式最前面的原子)的電子對(duì)的幾何排列,(2)分子的形狀,(3)判斷其中中性分子的極性。ClO2 IF4 NO3 SCl2 PO3-3 AsH3 SbCl6 CH3+ POCl3 PCl4+ ICl339、 指出N2分子中的鍵(a)根據(jù)價(jià)鍵理論 (b)根據(jù)分子軌道理論。40、 指出O2+,O2,O2 的相對(duì)穩(wěn)定性,試比較它們的鍵長(zhǎng)。41、 畫出Li2, Be2, B2, C2的分子軌道能級(jí)圖,并指出哪幾個(gè)是順磁性的。42、 已知CH4(g) = C(g) + 4H(g) H1=1665kJCH3Cl(g) = C(g) + 3H(g) + Cl(g) H2=1574.7kJ若
50、兩化合物中的C-H鍵能相等,求C-Cl鍵的鍵能。43、 按等電子原理給出異核雙原子分子NO+和CO+的分子軌道表示式,并給出它們的鍵級(jí)。44、 討論NO2,N3 和 NO3 的結(jié)構(gòu)和幾何構(gòu)型。45、 指出下列各配合物的中心離子、內(nèi)外界組成(1) K3Fe(CN) 6 (2) K2Cu(CN)4 (3) NaPt(NH3)Cl5 (4) Ag(NH3)2(OH)46、 指出下列配離子中的中心離子的電荷數(shù)(1) Co(NH3)5ClCl2 (2) K2Pt(NH3)Cl5 (3) Cr(NH3)6Co(CN)6 (4) K2PtCl647、 指出下列配離子的配位體,配位原子和配位數(shù)。(1) Co(
51、NH3)4(NO2)Cl+ (2) Co(NO2)6-3 (3) Al(C2O4)3-3 (4) Co(en)3+348、 已知Ni(CN)4-2 和Ni(NH3)4+2 具有不同的空間構(gòu)型,試分析它們各采取哪種形式的雜化軌道,空間構(gòu)型又如何?49、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的磁矩,判斷下列配離子屬于外軌型還是內(nèi)軌型?指出雜化軌道模型。(1)Mn(CN)6-4 1.8 B.M. (2) Ni(CN)4-2 0 B.M. (3) Co(NH3)6+3 0 B.M.(4) Mn(CN)6-3 3.2 B.M B.M.為玻爾磁子50、 在 Cr(NH3)6+3 和 CrF6-3 中, Cr+3 的d軌道分裂能值
52、哪個(gè)大? Cr(NH3)6+3 中 Cr+3的d電子在t2g,eg 軌道中是怎樣分布的?有多少未成對(duì)電子?51, 比較下列配合物的穩(wěn)定性:(1) Cu(NH3)4+2和 Cu(H2O)4+2 (2) AlCl4 和 AlBr4 (3) Mn(CN)6-4和 Mn(CN)6-3 (4) CaF6-4和 FeF6-451、 說(shuō)明羰基配合物和烯烴配合物中的化學(xué)鍵有何異同。52、 試用結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)解釋:(1)為何大多數(shù)過(guò)渡金屬元素的配離子是有色的,而Zn(II)的配離子是無(wú)色的?(2)為何配位數(shù)為4的Ni(II)配合物,四面體型是順磁性的?平面正方形是反磁性的?53、 給出下列配位離子中不成對(duì)電子數(shù)目和C
53、FSE(1) Fe(CN)6-4 = 33000cm-1 p = 19150cm-1(2) Fe(H2O)6+3 = 13700cm-1 p = 29875cm-1(3) Co(NH3)6+3 (LS) = 23000cm-1 p = 23625cm-1(4) Cr(NH3)6+3 = 21600cm-1 p = 20425cm-154、 已知KI的晶格能U = -629.18kJ mol-1, K的升華熱H升華 = 89.87 kJ mol-1,I2的離解能H離解 = 213.18 kJ mol-1 ,求KI的標(biāo)準(zhǔn)生成熱。(鉀的第一電離能 = 418.8 kJ mol-1, 碘的電子親和能
54、= -295 kJ mol-1)55、 用下列數(shù)據(jù)計(jì)算AlF3(固)的晶格能Al(s) = Al(g) +326kJAl(s) = Al3+(g) + 3e +5138kJ2Al(s) + 3F2(g) = 2AlF3(s) -2620kJF2(g) = 2F(g) +160kJF(g) + e = F(g) - 350kJ56、 利用晶格能的理論公式計(jì)算KF晶格能。已知以玻恩-哈伯循環(huán)求得的晶格能為802.5kJ mol-1,求兩者的百分誤差。已知KI為CsCl構(gòu)型,A=1.763, n=8, rK+ =133pm rI- =136pm58, 試按離子極化由大到小的次序排列下列分子,并說(shuō)明鍵的極性及離子極化對(duì)鍵型轉(zhuǎn)化的影響。MgCl2, NaCl, AlCl3, SiCl457、 下表列出了第四周期某些元素氯化物的熔沸點(diǎn),試用離子極化的觀點(diǎn)解釋:(1)為什么KCl, CaCl2的熔沸點(diǎn)
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