无机合成化学简明教程课后习题参考答案
第一章概论
1现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化？
答：
2为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志？
无机合成化学与国民经济的发展息息相关，在国民经济中占有重要的地位。工业中广泛使用的三酸两破”，农业生产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷，涂料工业中使用的大量无机料等无一不与无机合成有关。这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。
3．为什么说合成化学是化学学科的核心，是化学家改造世界、创造社会財富的最有力的手段？
答：作为化学学科中当之无愧的核心，合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有力的工具。合成化学领域的每一次进步都会带动产业的一次革命。发展合成化学，不断创造和开发新的物种，不仅是研究结构、性能及其相互关系，揭示新的规律与原理的基础，也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动力。
4您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗？
碳纳米管、
5为什么从某种意义上讲，合成化学的发展史就是化学的发展史？
6.无机合成有哪些热点领域？
（1）特种结构无机材料的制备（2）软化学合成
（3）极端条件下的合成
（4）无机功能材料的制备（5）特殊聚集态材料的合成（6）特种功能材料的分子设计（7）仿生合成
（8）纳米粉体材料的制备（9）组合化学
（10）绿色化学。
7．什么是极端条件下的合成？能否举一例说明。
极端条件是指极限情况，即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离子体等。
例如，在模拟宇宙空间的情况下，可能合成出没有位错的高纯度品体。
8查阅文献，找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。
9何谓软化学合成方法？与所谓的“硬化学法”相比有什么特点？
软化学是相对于硬化学而言的。它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。
特点：
1.不需用高纯金属作原料
2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末，不需在使用时
再磨碎
3.产品本身具有高活性
4.产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能
5.合成方法简单
6.有可能降低成本
7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径
第二章低温合成
1温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？
温度与物性的关系：对于一般液体来说，随着温度降低，密度会逐渐增加。
物质的第五态就是玻色－爱因斯坦凝聚（Bose-Einstemcondensation，简称BEC），它是科学巨匠爱因斯坦在80多年前预言的一种新物态：预言当原来不同状态的原子在温度足够低时，会突然聚集在一种尽可能低的能量状态，即处于不同状态的原子“凝聚”到了同一种状态（一般是基态）。
2为什么稀有气体化合物总是在低温或超低温下合成？
由于稀有气体自身就是在低温下进行分离纯化的，因此它们的一些化合物也是在低温下进行的。
3实验室中，获得低温的方法或低温源装置有哪几种？各举一例
（1）恒温低温浴。低温合成需要的低温源装置可分为制冷浴与相变冷浴。例：干冰啤酒/水果
（2）制冷产生低温。例：科学研究中使用的大型氦制冷机。
（3）低温恒温器。
（4）储存液化气体的装置。①储存液化气体的杜瓦瓶②储存液化气体的钢瓶。
（5）低温的测量。①蒸气压温度计②低温热电偶③低温电阻温度计
4在Xe的氟化物制备中，为什么系统要严格地隔绝湿气，所用仪器、管路应是防爆的，并且要用镍和蒙铜品制作？
为了防止它与水发生反应生成XeO4，而XeO4的固体极不稳定，甚至在-40℃也发生爆炸，而用镍和蒙铜制品是为了防止对仪器的侵蚀。
5为什么任何碱金属与液氨反应后溶液都具有同一吸收波长的蓝光？核心物种是什么？如何证明？
（）
（）
因为它们共同形成了氨合电子，即电子处于46个NH3的空穴中。
核心物种为氨分子。
证明：①碱金属的液氨溶液比纯溶剂的密度小②液氨中随碱金属的浓度的增大，顺磁性减少。
6在氨基钠的制备中，为什么特别强调整个装置的连接都是不允许漏气的？
因为空气中的氧会和氨基钠反应并形成一种黄色含各种氧化物的表面覆盖层，这种被氧化的物质易爆炸，并且摩擦或加热就可引爆。
7．一般来说，非金属化合物的反应不会很完全，并且副反应较多。简述它们低温分离的主要方法。
①低温下的分级冷凝。低温下的分级冷凝就是使气体混合物通过不同低温的冷阱，当有一种气体通过冷阱后其蒸气压小于1.3Pa，就认为是定量地捕集在冷阱中；大于133.3Pa的气体能穿过冷阱，被认为不能冷凝。
②低温下的分级减压蒸发。这是分离两种沸点之差大于80℃挥发物质最简单的方法。
③低温吸附分离。从热力学可知，物理吸附过程中吸附是放热的。因此，吸附量将随温度的升高而降低。但当气体吸附质分子(如N2、Ar、CO等)的大小与吸附剂的孔径接近时，它们的活化能很低，而且在很低的温度下，沸石的孔径发生收缩，从而增加了这些分子在晶孔中扩散难度，就会出现特殊的情况。
④低温化学分离。当碰到两种化合物通过它们的挥发性的差别进行分离达不到理想结果时，可以加上过量的第三种化合物，第三种化合物能同其中一种形成不挥发性的化合物，这样把挥发性的组分除去之后，再向不挥发性产物中加入过量的第四种化合物。这第四种化合物可以从不挥发性化合物中把原来的组分置换出来，同先前加入的第三种化合物形成不挥发性的化合物。
8什么是金属陶瓷？有什么特殊性质？用在哪些方面？它们是如何在高温下制备的？
它是由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎，在制作陶瓷的土中加入金属氧化物细粉制成金属陶瓷，又称弥散増强材料，主要有烧结铝(铝-氧化铝)、烧结铍（铍-氧化铍）、TD镍（镍-氧化钍）等。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属黏结的金刚石工具材料金属陶瓷广泛地应用于火简、导弹、超音速飞机的外売、燃烧室的火焰喷口等的制备。
9获得高温有哪些手段？
获得高温的一些方法和达到的温度
（1）电阻炉；（2）高温箱形电阻炉：（3）碳化硅电炉：可加热到1350℃，也可以短时间加热到1500℃：（4）碳管炉：用碳制管作为发热元件的电阻炉。因为它们的电阻很小，所以也称为短路电炉”。这种炉可以很容易地达到2000℃的高温：（5）钨管炉：用钨作发热体的加热炉，温度可达3000℃。（6）感应炉：被加热物很快发热并达到高温（几秒之内可达3000℃）。；（7）电弧炉。
10高温合成技术有哪些广泛应用？
⑴高温下的固相合成反应⑵高温下的固-气反应
⑶ 高温下的化学转移反应 ⑷ 高温下的冶炼和合金制备 ⑸ 高温下的相变合成 ⑹ 高温熔盐电解 ⑺ 高温下的单晶生长和区域熔融提纯 ⑻ 高温下的还原反应 ⑼ 自蔓延高温合成 ⑽ 等离子体激光、聚焦等作用下的超高温合成 11.从金属活泼性看,钠略弱于钾，但是工业上却是用钠还原熔融态氯化钾的方法制备金属钾。理由何在？
工业上于850℃时用钠还原熔融态氯化钾的方法制备金属钾：
虽然△f H θm [NaCl(s)]=-411kJ.mol -1，△f H θm [KCl(s)]=-435kJ.mol -1,上述反应正向是吸收能量即△r H θ
m 为正值的反应。但因钾比钠容易挥发,沸点分别为756.5℃、881℃,在该温度下钾为气态即正向是熵增过程得以进行。
在850℃时的△r G θm=6.6kJ ·mol-1,由△r G θ
m=-RTlnK, 算得K=p(K)/p(Na)=0.458,即得到钠和钾的“混合物”，经真空蒸馏得“纯”钾,钠循环使用。
12.何谓高温下的化学转移反应？它主要应用在无机合成的哪些方面？
化学转移反应（chemicaltransportreaction ）：是一种固体或液体物质A 在一定的温度下与一种气体B 反应，形成气相产物，这个气相反应产物在体系的不同温度部分又发生逆反应，结果重新得到A 。这个过程似乎像一个升华或者蒸馏过程，但是在这样一个温度下，物质A 并没有经过一个它应该有的蒸气相，又用到了物质B （转移试剂），所以称化学转移。
应用：在新化合物合成、物质的分离提纯和大而完美的单晶生长以及测定一些热力学数据等方面。 13.试绘制转移反应实验装置原理示意图，指明如何根据反应热的符号选择不同区域温度的高低。
图中示意在温度梯度下固体物质转移的理想化流动装置。显然，由于作为转移反应中的传输剂气体在与原料反应之后生成的是气体化合物，并要充分满足一定的蒸气压使之向生长端转移，传输剂还得在管中往返转移，因此，真空条件是必不可少的。
通常，温度和浓度是影响转移反应的重要因素。 可逆的多相反应达到平衡时，即 其平衡常数为：Kp=pC/pB 在原料放置区，即图中的T1段,A 和B 尽可能生成C 并向沉淀区转移，在沉淀区（T2），C 尽可能分解沉积出A 。这就要求△T 不要太大，Kp 尽可能接近1，即平衡时气体的分压应近似相等才好。
例子：化学蒸气转移制备TaS2晶体:
由于是吸热反应，平衡常数随温度上升而增大，850℃时的挥发性产物的分压比750℃时的分压大，因此，TaS2在温度较低的一端沉积。
14.熔盐电解法制备金属钠时，为何要加入熔融的NaCl 或CaCl 2?为何不能使用同样的方法电解制备金属钾？
加入熔融的NaCl 或CaCl2的目的：降低盐的熔点。 不用电解氯化钾熔液制备金属钾的主要原因：（1）电解产物钾在电解质熔液中溶解度较大，如800℃在熔融氯化钾中钾的溶解浓度高达7．6％（mol ），溶解的钾将和阳极产物氯化合；（2）浮在电解质熔液表层的（产物）钾是易挥发的活泼金属，将与空气中氧反应
低温(750℃)
高温（850℃）
TaS 2晶体TaS 2粉末
15.什么是等离子体超高温合成？它主要有哪些方面的用途？
等离子体激光、聚焦等作用可以产生极高的温度用来进行超高温合成。
主要用途：
①等离子体冶炼：用于冶炼用普通方法难于冶炼的材料和简化工艺过程。离子体冶炼的优点是产品成分及微结构的一致性好，可免除容器材料的污染；
②等离子体喷涂：许多设备的部件应能耐磨耐腐蚀、抗高温，为此需要在其表面喷涂一层具有特殊性能的材料。用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化，并喷涂到基体（部件）上，使之迅速冷却、固化，形成接近网状结构的表层，这可大大提高喷涂质量；
③等离子体焊接：可用以焊接钢、合金钢；铝、铜、钛等及其合金，特点是焊缝平整、可以再加工、没有氧化物杂质、焊接速度快，用于切割钢、铝及其合金，切割厚度大。
16.描画区域熔融提纯装置并说明其原理。为什么高温下的区域熔融是单晶生长的一种主要方法？它有哪几种装置？
高温下的单晶生长也称熔体生长。区域熔融法是用于提纯材料的:熔区限制在一段狭窄范围内，随着熔区由始端（经常加籽晶）沿料锭向另一端缓慢移动，晶体生长过程也逐渐完成。
水平区域熔融法垂直或悬浮区域熔融法
17.写出用氢气还原WO3的各步方程式。
18.什么是自蔓延高温合成？该法有什么特点？其关键技术是什么？
自蔓延高温合成材料制备是指利用原料本身的热能来制备材料.
特点：①能量利用充分；
②产品纯度高，因为SHS能产生1500~4000℃高温，使大量杂质蒸发而除去；
③产量高,因为反应传播速度可达0.1~15cm·s-1，大大高于常规合成方法；
关键：引燃（需要高能量）。
常用的引燃技术有以下几种：
燃烧波点火：用钨丝或镍铬合金线圈作为点火剂点燃。
辐射流点火：用氖灯等作为辐射源，采用辐射脉冲的方式点火。
激光点火法、火花点火、电热爆炸、微波能点火、化学(自燃式)点火，及线性加热等。
19.从物理化学原理说明高温高压合成的机理。
高温高压合成指在高压（经常还有高温）下合成常态时不能生成或难于生成的物质的过程。一个单元系或二元系物质，在常压下可能只有几个稳定的相，但在高压下大部分可变为成分相同的高压相或新成分的高压相；二元系的两相区也能形成新的高压化合物。高温高压可以有效的改变物质原子间距和原子壳层状态，因此可以采用高温高压合成物质。
20.为什么高压合成时常常要辅以高温？
因为单单的高压合成就是利用外加的高压力，使物质产生多型相转变或发生不同物质间的化合，而得到新物相、新化合物或新材料。但是，当施加的外高压卸掉之后，大多数物质的结构和行为会产生可逆变化，又失去高压状态的结构和性质。因此，通常的高压合成都采用高压和高温两种条件交加，目的是寻求经卸压降温以后的高压高温合成产物能够在常压常温下保持其高压高温状态时的特殊结构和性能。
21.简述高压产生的方法。
①静压法：指利用外界机械加载压力的方式，通过缓慢逐渐施加负荷，挤压所研究的物体或试样，当其体积缩小时，就在物体或试样内部产生高压强。
②动高压：利用爆炸(核爆炸、火药爆炸等)、强放电等产生的冲击波，在μs~ps的瞬间以很高的速度作用到物体上，使物体内部压力达到几十GPa以上，甚至几千GPa，同时伴随着骤然升温。
23.为什么说金刚石薄膜的出现使金刚石的应用突破了它只能作为切削工具的藩篱？
金刚石薄膜在密度和硬度上稍逊于金刚石颗粒，但其耐磨性是数一数二的，仅5μm的薄膜，其寿命比硬质合金钢长10倍以上。如果在塑料、玻璃的外面用金刚石薄膜作耐磨涂层，可以大大扩展其用途，开发性能优越又经济的产品。更重要的是，薄膜的出现使金刚石的应用突破了只能作为切削工具的樊篱，使其优异的热、电、声、光性能得以充分发挥。
24.高压高温合成在制备复合双金属氧化物方面有什么重要应用？为什么不常直接使用氧化物作起始物？
广泛地应用在催化剂、吸附剂、陶瓷颜料、固体燃料电池及化学机械抛光等领域。
高压腔内的高温高压反应条件不仅可使常压高温下难以合成的双稀土氧化物容易得到，还能得到后者条件下未能合成的、自然界尚未发现的新物质，如EuTbO3、PrTbO3、PrTmO3等。
25.什么是超导体？超导体具有什么突出的性质？哪些元素是超导元素？
超导体：可以在特定温度下,呈现电阻为零的导体。
两个突出的性质：一是临界温度以下的电阻为零；
二是显示Meissner效应。（完全抗磁性）：超导体一且进入超导态，体内磁通量将全部被排除出体外，磁感应强度恒等于0
超导元素：铁磁性金属Fe、Co和N不显示超导性，碱金属和钱币金属Cu、Ag和Au也没有超导性。
Be, Ti, Zn, Cd, Hg, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Al,Ga, In, Tl, Sn, Pb, La, Th, Pa, Am
第三章水热-溶剂热合成/ 无水无氧合成/电解合成与应用
1.什么是水热-溶剂热合成？该法有什么特点？有无不足？
水热-溶剂热合成是指温度为100～1000 ℃、压力为1MPa～1GPa 条件下利用水溶液中物质化学反应所进行的合成。特点：
⑴水热-溶剂热条件下，由于反应物处于临界状态，反应活性会有大大提高，有可能代替固相反应以及难于进行的合成反应；
⑵在水热-溶剂热条件下中间态、介稳态及特殊物相易于生成，可用于特种介稳结构、特种凝聚态的新合成产物；
⑶能够使低熔点化合物、高蒸气压且不能在融体中生成的物质、高温分解相在此条件下晶化生成；
⑷有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体，且合成产物结晶度高以及易于控制产物晶体的粒度；
⑸易于反应的环境气氛，有利于低价态、中间价态与特殊价态化台物的生成，并能均匀地进行掺杂。
不足：
⑴由于反应在密闭容器中进行，无法观察生长过程，不直观，难以说明反应机理；
⑵设备要求高(耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬)、技术难度大(温压控制严格)、成本高；
⑶安全性能差(我国已有实验室发生“炮弹”冲透楼顶的事故)。
2.水热-溶剂热合成都有哪些反应类型？
⑴合成反应
⑵热处理反应
⑶转晶反应
⑷离子交换反应
⑸单晶培育⑹脱水反应
⑺分解反应
(8)提取反应
⑼沉淀反应
(10)氧化反应
⑾晶化反应
⑿烧结反应
⒀反应烧结
⒁水热热压反应
3.水热-溶剂热合成的机理可从哪些方面说明（包括理论或实验）？
在水热-溶剂热合成体系中,已开发出多种新的合成路线与新的合成方法,如直接法、籽晶法、导向剂法、模板剂法、有机溶剂法、微波法以及高温高压合成等技术。
4.为什么美国《化学与工程新闻》将李亚栋、钱逸泰在700℃下将CCl4和金属Na发生类似Wurtz反应制成金刚
石的工作评价为“稻草变黄金”？
反应物价格比较低，得到的产物价格比较贵
5.影响水热-溶剂热合成的因素有哪些？影响因素：
①压强－温度：高温高压下水的蒸气压变高、离子积变高、密度、黏度和表面张力都变低，使水热反应具有重要离子间的反应加速、水解反应加剧、有氧化还原反应的电势发生明显变化三个特征。一般的反应都会从离子反应变为自由基反应，也使具有极性键的有机化合物常具有某种程度的离子性，自然能诱发离子反应或促进反应。
②填充度：在工作条件下，压强大小依赖于反应容器中的原始溶剂的填充度。
③合成溶剂性质的改变：水热反应中，溶剂会使反应物溶解或部分溶解，生成溶剂合物，影响化学反应速率。
6.水热-溶剂热合成有哪些具体应用？
（1）微孔材料的水热－溶剂热合成：①沸石与分子筛的骨架结构；②几种典型沸石分子筛的合成（A型沸石(LTA) Na12[(AlO2)12(SiO2)12] ·27H2O的合成、Y型沸石(FAU) Na56[(AlO2)56(SiO2)136]·250 H2O的合成、ZSM-5(MFI)的合成）；
③空心纳米笼及纳米管制备研究取得新进展；
（2）纳米粉料的水热－溶剂热合成：①纳米氧化物的水热合成；②陶瓷纳米材料的水热合成；③溶胶－水热合成纳米粉料；④有机溶剂热合成纳米粉料；⑤特殊结构材料的水热－溶剂热合成；无机－有机复合材料的水热－溶剂热合成
7. 在水热-溶剂热合成分子筛等微孔材料中，往往加入矿化剂、有机模板剂、孔道填充剂、缓冲剂、金属离子或有机阳离子，各自作用是什么？
在水热-溶剂热合成分子筛过程中，常常加入一些添加剂，如矿化剂(主要是OH-、F-)，用于增加硅酸盐、铝酸盐的溶解度；加入有机模板剂或结构导向剂，用于控制孔道的大小、形状；加入孔道填充剂，用于提高骨架的热力学稳定性；加入缓冲剂及修饰剂，用于控制反应过程的pH；加入金属离子或有机阳离子，用于平衡骨架电荷、调整骨架电荷密度等。
8. 什么是“空气敏感化合物”？无水无氧操作主要应用在哪些方面？
由于许多化合物对于空气中的O2、湿气（水蒸气）和CO2敏感，易与其反应，因此将这些化合物称为“空气敏感化合物”（air-sensitive compounds）
应用方面：大多数使用该操作手段的是制备金属有机化合物(organometallic compounds),它们是指至少含有一个碳-金属（C-M）键的化合物。
9. 无水无氧操作有哪几种具体技术？相比各有什么特点？
⑴Schlenk 装置：能抽除空气和引入惰性气体的玻璃装置。
⑵惰性气氛技术
⑶化学真空线
几种操作技术的比较
很小：约1mg; 小:100 mg左右；中：数克；大：数百克；很大：数千克
10.何谓电解合成？无机化合物的电解合成有哪些其他合成方法所不及的优点？
电解合成指通过电氧化或电还原过程，在水溶液、熔盐和非水溶液中的合成。
优点：①在电解中能提供高电子转移的功能，可以使之达到一般化学试剂所不具有的氧化还原能力；
②合成反应体系及其产物不会被还原剂(或氧化剂)及其相应的氧化产物(或还原产物)所污染；
③由于能方便地控制电极电势和电极的材质，因而可选择性地进行氧化或还原，从而制备出许多特定价态的化合物；
④由于电氧化还原过程的持殊性，因而能制备出其他方法不能制备的许多物质和聚集态。
11.有哪些电解条件影响理想的电解合成？
例如，电流效率和能量效率，电流-电压曲线，氢和氧的超电压，电极材料的影响，电极电势的影响，浓度的影响，温度的影响以及金属的电沉积等。
12.电解合成技术有哪些广泛应用？
⑴获得高纯金属⑵新工艺合成碘酸钙的研究
⑶电化学合成无机纳米材料
⑷特殊价态化合物合成⑸熔盐体系的电化学无机合成
⑹非水溶剂中无机化合物的电解合成
13.为何F2的电化学合成中要加入KF?
增加导电性，吸收HF。
14.非水体系的电化学无机合成与水体系的电化学无机合成相比有什么特点？
第四章等离子体合成/化学气相沉积合成/溶胶-凝胶法合成与应用
1. 什么是等离子体？它有什么特点？有几种获得方法？高温、低温等离子体如何区分？
等离子体(plasma)：是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，是物质存在的第四态。
特点：
①具有正、负离子，可作为中间反应介质，特别是处于激发状态的高能离子或原子，可促使很多化学反应发生；
②由于任何气态物质均能形成等离子体,因此很容易调整反应系统气氛,通过对等离子介质的选择可获得氧化气氛、还原气氛或中性气氛；
③本身是一种良导体，能利用磁场控制等离子体的分布和运动，有利于化工过程的控制；
④热等离子体提供了一个能量集中、温度很高的反应环境，温度为104~105℃的热等离子体是目前地球上温度最高的可用热源，不仅可以用来大幅度地提高反应速率，而且可借以产生常温条件下不可能发生的化学反应。
获得方法：
①气体放电法
②光电离法和激光辐射电离
③射线辐照法④燃烧法
⑤冲击波法
⑥微波诱导法
区分：在高温等离子体中，电子温度、离子温度及气体的温度完全一致，而低温等离子体不一致。
2. 等离子合成技术有哪些的广泛应用？
（1）等离子治炼；（2）等离子喷涂；（3）等离了焊接；（4）等离子切割；
（5）等离子刻蚀；
（6）低温等离子应用如清洁；
（7）等离子体军事及高技术应用如推进器；
（8）等离子体制备特殊材料，进行喷涂，合成纳米材料，陶瓷材料，有机物合成；
（9）等离子体在催化合成方面的应用，制氢臭氧，制革纺织及生物医用材料的应用。
3. 查阅网页论述化学气相沉积技术的发展。
①我国古代的炼丹术可能是最早无意识地应用了该技术。
②20世纪50年代, 由于当时欧洲的机械工业和机械加工业的强大需求, 现代CVD技术开始发展,主要着重于刀具涂层的应用。
③20世纪60~70年代,由于半导体和集成电路技术发展和生产的需要，CVD技术得到了更迅速和更广泛的发展。
④20世纪70年代,前苏联Deryagin、Spitsyn 和Fedoseev 等引入原子氢，开创了激活低压CVD(low pressare chemical vapor deposition,简称LPCVD)金刚石薄膜生长技术，80年代在全世界形成了研究热潮。
⑤20世纪70年代以来，我国在激活低压CVD金刚石生长热力学方面，根据非平衡热力学原理，开拓了非平衡定态相图及其计算的新领域，真正从理论和实验对比上定量化地证实反自发方向的反应可以通过热力学反应耦合依靠另一个自发反应提供的能量推动来完成。
4. CVD技术用于合成时具有哪些特点？
①淀积反应如在气固界面上发生,则淀积物将按照原有固态基底(又称衬底)的形状包覆一层薄膜。
②可以得到单一的无机合成物质,可作为原材料制备。
③可以得到各种特定形状的游离沉积物器具。
④可以沉积生成晶体或纫粉状物质。
5. CVD技术装置主要由哪几部分组成？
①气源控制部件;②沉积反应室;③沉积温控部件;④真空排气和压强控制部件等部分组成。
在等离子增强型或其他能源激活型CVD装置，还需要增加激励能源控制部件。
6. CVD合成技术技术有哪些广泛应用？
（1）沉积生成碳化物／氮化物；(2）沉积生成金属或合金；（3）沉积Si02；
（4）沉积陶瓷薄膜；（5）沉积硅薄膜；
（6）金刚石海膜；
（7）纳米管、线、绳、带；
（8）其他一些重要应用制备新材料。
7.在PCVD中，如果以SiH4和H2为原料沉积非晶硅，试验中应考查哪些因素？
在选择源物质时,既要考虑蒸汽压与温度的关系,又要特别注意在不同热解温度下的分解产物,保证固相仅仅为所需要的沉淀物质,而没有其他夹杂物。
8.为什么在软化学合成中，溶胶-凝胶法作为低温或温和条件下合成无机化合物或无机材料的重要方法占有重要地
位（包括应用领域）？
在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中，可以控制的步骤，一步步进行合成化学反应，具有密集型特点；在较温和条件下实现的化学反应过程，易于实现对其反应过程、路径的控制河以合成出在高温下不稳定的组分或形成介稳态的结构也可能获得用高温固相反应与物理方法难以得到的低熵低焓或低对称性的固体化合物和材料。
具体应用领域：
①材料学：高性能粒子探测器，隔热材料，声阻抗耦合材料，电介质材料，有机－无机杂化材料，金属陶瓷涂层耐蚀材料，纳米级氧化物薄膜材料，橡胶工业
②催化剂方面金属氧化物催化剂，包容均相催化剂，
③色谱分析：制备色谱填料，制备开管柱和电色谱固定相，电分析，光分析
9.溶胶-凝胶法与其他合成方法相比有哪些独特的优点？
①由于溶胶-凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低黏度的溶液，因此，可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上均匀地混合。
②由于经过溶液反应步骤，因此很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实现分子水平上的均匀掺杂。
③与固相反应相比，化学反应将容易进行，而且仅需要较低的合成温度，一般认为溶胶-凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反应时组分扩散是在微米范围内，因此反应容易进行，温度较低。
④选择合适的条件可以制备各种新型材料。
10.以制备超细钛酸钡为例，了解溶胶-凝胶法的一般工艺流程。
溶胶-凝胶法制备超细钛酸钡的工艺示意图
溶胶-凝胶法的工艺和应用图示
11.查阅文献，了解溶胶-凝胶法在合成无机物和材料中的应用。
⑴薄膜涂层材料⑵超细粉末⑶纳米粉体
⑷陶瓷材料⑸电极材料⑹复合材料
⑺催化剂⑻其他方面的应用
第五章无机分离技术及其应用
1.分离和纯化的异同是什么？
分离技术与纯化技术是相辅相成的，纯化是目的，分离是手段。
异同：分离：将混合物中待用的成分与其他成分分离开来，是初步的提纯。
纯化：对分离提純过的物质进一步提纯，获得纯净的物质。分离和纯化有点是递进的过程，物质一步一步更加纯净化。
2.影响沉淀溶解度的因素有哪些？如何在分离过程中使用溶度积规则？
沉淀溶解度的因素：主要有同离子效应、盐效应、酸效应、配位效应及络合效应等，此外，温度、介质、晶体结构和颗粒大小也对溶解度有影响。
溶度积规则在沉淀分离中的应用：
溶度积规则是描述溶解平衡中离子积和溶度积（严格讲应是活度积）之间的关系的：
Q < ，不饱和溶液，无沉淀析出，若原来有沉淀存在，则沉淀溶解
Q = ，饱和溶液，处于平衡
Q > ，过饱和溶液，沉淀析出
3.蒸馏分离技术有哪几类？简述分子蒸馏的原理。
蒸馏分离技术有三类：
（1）简单蒸馏。蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的不同进行物质分离的过程。它可以将液体混合物中各组分部分或全部分离。
（2）其他蒸馏分离方法
①分馏分离几种不同沸点的挥发性组分的混合物的一种方法;混合物先在最低沸点下蒸馏,直到蒸气温度上升前将蒸馏液作为一种成分加以收集。
②减压蒸馏降低系统内压力，可以降低液体的沸点，这是减压蒸馏操作的理论依据。它特别适用于在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。
③共沸蒸馏当两组分或多组分的液体混合物，在恒定压力下沸腾时，其组分与沸点均保持不变，形成共沸物（又称恒沸物）。表明此时沸腾产生的蒸气与液体本身有着完全相同的组成。
④亚沸蒸馏亚沸蒸馏是利用热辐射原理，保持液相温度低于沸点温度蒸发冷凝的一种蒸馏法，因液相温度低于
沸点，不致因沸腾而在蒸气中夹带水珠，可使气液分离完全。
⑤ 水蒸气蒸馏 水和难溶于水的化合物共存时，体系的蒸气压力依道尔顿分压定律为p=p 水+ pA 。式中，pA 为难溶化合物的蒸气压。当p 与外界大气压相等时，混合物就沸腾(沸点)，混合物在低于100℃的温度下随水蒸气一起蒸馏出来，这样的操作称为水蒸气蒸馏 （3）分子蒸馏
分子蒸馏原理：通常的蒸馏(精馏)过程中，存在着两股分子流向：一股是由液相流向气相的蒸气分子流；另一股是由蒸气返回至液相的分子流。当气液两相平衡时，表观上蒸气分子不再从液面逸出。恰当地设置一块冷凝板，当液体混合物沿加热板流动并被加热时，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。 4. 何谓区域熔融法？它主要应用于哪些方面？
根据液-固平衡原理，利用熔融-固化过程以去除杂质的方法。区域熔融可把杂质从一个元素或化合物中除掉，达到提纯的目的,也可把需要的杂质重新均匀分配于一个物质中，以控制它的成分。 应用区域熔融法精制金属、半导体、化合物，以及感光药品（如卤化银等），可以得到高度纯化的产品。区域熔融纯化金属具有生长快、晶体的纯度和完整性高等优点。
5. 试以离子交换法分离稀土元素的过程，简述离子交换树脂的交换原理和交换步骤。
交换原理：离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团(交换官能团)，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H +或
Na +)或阴离子(如OH －或Cl －
)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子，即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。
交换步骤：交换是以被分离物种在离子交换树脂固体表面与水溶液之间的平衡为基础 。
① 溶液中的离子向树脂表面扩散，通过围绕树脂表面的液体薄膜交界层，达到树脂表面。 ② 到达树脂表面的离子进入树脂的交联网孔内，在树脂颗粒内部扩散。
③ 扩散进入树脂颗粒内部的离子与树脂中可交换离子(功能基的可离解的离于)发生交换反应。 ④ 被交换下来的离子在树脂交联网孔内向树脂表面扩散。 ⑤ 被交换下来的离子从树脂表面向溶液中扩散。 6. 影响离子交换选择性的因素有哪些？
影响离子交换选择性的因素主要有离子价与离子水合半径、离子价与离子浓度、交换环境、树脂结构、偶极离子排斥等。
7. 离子交换法主要应用在哪些方面？ ⑴ 水处理 ⑵ 食品工业 ⑶ 制药行业 ⑷ 合成化学 ⑸ 环境保护 ⑹ 湿法冶金及其他
8. 如何理解用2-羟基异丁酸铵为淋洗剂从离子交换柱上淋洗重镧系离子时的出峰顺序？
用2-羟基异丁酸铵为淋洗剂从离子交换柱上淋洗重镧系离子(左)和重锕系离子(右)时的出峰顺序
半径越小的Ln 3＋
与配位阴离子形成的螯合物越稳定，因而转入水中的趋势也越大，淋洗中交替发生无数次这种吸附
与解吸附过程，导致小半径的Ln 3＋
先与大半径的出现在流出液中。 9. 如何理解溶剂萃取平衡？理想的萃取剂应满足哪些要求？
在一定温度下，若化合物与所用两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用，由Nernst 定律知：
流出液体积
浓
度流出液体积
浓度
式中，c A、c B分别表示物质A在两种互不相溶的溶剂中的物质的量浓度。K是一个热力学常数，称为“分配比”，是有机相萃取能力的量度，量纲为一，随溶质的浓度、萃取剂浓度等条件改变而改变。
理想的萃取剂应满足:
①有选择性，即被分离的元素间有较高的分离因素;
② 有高的萃取容量，即一定体积的萃取剂能容纳较多的金属离子;
③ 易于反萃，即要有适当的萃取能力;
④易于与水相分离，即两相的相对密度要有较大差别，黏度小，表面张力大;
⑤ 操作安全，即无毒性，不易燃，不挥发;
⑥ 储藏时较稳定，并在萃取或反萃取时不易被酸、碱所分解，并对氧化剂、还原剂比较稳定;
⑦价廉，来源充足。
10.溶剂萃取法在分离提取稀土中有哪些具体应用？
①稀土和非稀土的分离。例如，伯胺从混合型稀土矿的硫酸分解液中分离钍和稀土元素。
②稀土元素的分组。从离子吸附型稀土矿的浸出液中提取稀土元素，并将稀土分组，得到不同组分的富集物。
③单一稀土的分离。例如，用二（2-乙基己基）磷酸（HDEHP，螯合试剂) 分离镧系元素。
11.膜法分离技术相对于一般分离技术有哪些特点？
(1) 是不发生相变化的纯物理过程, 节能。
(2) 是在压力驱动下常温下进行的分离过程, 特别适合对热敏性物质, 如酶、果汁、某些药品的分离浓缩、精制等，产品品质稳定性好。
(3) 是一个高效的分离过程, 可连续化管道操作、环保，其适用范围极广, 从微粒级到微生物菌体, 甚至离子级等都有用武之地, 其关键在于选择不同的膜类型。
(4) 膜分离设备本身没有运动部件, 很少需要维护, 可靠度很高, 操作十分简单。
(5) 膜分离装置简单、分离效率高, 而且可以直接插入已有的生产工艺流程, 灵活性强，不需要对生产线进行大的改
变。
12. 膜用于分离过程的关键问题是什么？ 选择合适的膜材料和性能良好的膜组件。 13. 了解膜的分类和合成膜的内容。
膜的分类：
常用膜分离技术的基本特征
膜的种类
合成膜：
固液天合多致离渗微超反渗气膜的种类
体膜
体膜然膜成膜
孔膜
密膜
子交换膜
析膜
孔过滤膜
过滤膜
渗透膜
透汽化膜体渗透膜
无机材料膜
有机高分子膜
根据膜
的材质
根据膜的结构根据材料来源根据膜的功能
14. 工业上常用的膜组件有以哪几种？各有什么优缺点？
膜组件型式与比较
15. 膜分离技术在哪些领域有重要应用？ (1) 水处理(水的脱盐和净化);
(2) 在食品、生物工程、医疗、卫生方面的应用:由于膜分离过程中的特点以及冷杀菌作用，膜分离技术在食品、生物工程、医疗、卫生等相关行业的应用日益广泛;
(3)在石油化工中的应用:膜分离技术使得石油化工中的污染、资源利用、产品质量保证和能耗等各方面都有了很大改进;
(4) 膜分离制氮气:膜分离气体技术是利用有些金属膜或有机膜对某些气体组分具有选择性渗透和扩散的特性,以达到气体分离和纯化的目的。 (5)环境工程(处理废水)。
Ag 膜及Ag 合金膜
致密的”液体充实固体化“动态原位形成的致密膜合高纤维素衍生物类乙烯类聚合物氧化锆膜
成膜材料种类
分子分离膜材料
聚砜类聚酰胺类聚酰亚胺类聚酯类
聚烯烃类
含硅聚合物含氟聚合物甲壳素类
无机膜
致密膜
多孔膜
致密的金属膜
致密的固体电解质膜
Pd 膜及Pd 合金膜复合固体氧化膜多孔负载膜
多孔金属膜，多孔不锈钢膜
多孔Ni 膜，多孔Ag 膜，多孔Pd 膜，多孔Ti 膜
多孔陶瓷膜，包括Al 2O 3膜，SiO 2膜，ZrO 2膜，TiO 2膜（多孔玻璃膜分子筛膜，包括碳分子筛）
第六章无机物的一般鉴定和表征
1. 为什么说对无机物鉴定和表征的意义不亚于合成工作？把无机物的一般鉴定和表征概括为组成分析、结构分析和材料的性能表征三块的理由何在？
单纯合成出一种新化合物并不是合成化学家的目的。重要的是知其组成、结构，分析出一定的合成机理，以便使合成更加合理化、科学化，能够用于指导相关物质的合成；第二，许多无机材料的应用是有一定品质要求的，体现在对其有关性能的表征上，例如功能材料的光、电、磁性；第三，更为重要的是进行结构和性能的关联，这样才能给我们提供更多的思考和方法，合成出更多具有特殊功能的新化合物和新材料。
2. 无机物的组成分析应包含哪些内容？要计算一个化合物的分子式，必须知道什么？
3. 无机元素含量的分析除了化学方法外，都有哪些仪器分析方法？各自的原理是什么？都有什么特点？
⑴原子吸收光谱分析法(AAS)
原理：从空心阴极灯或光源中发射出一束特定波长的人射光，在原子化器中待测元素的基态原子蒸汽对其产生吸收，未被吸收的部分透射过去。通过测定吸收特定波长的光量大小，可求出待测元素的含量。
特点：优点是选择性好, 测定的线性范围宽,可以测定的元素多达70种, 不足之处是不能实现多元素的同时测定（国产BH5100型多通道原子吸收光谱仪可同时发出五种元素Cu、Zn、Ca、Mg、Fe的待征谱线，即可同时测出五种元素含量）, 对非金属元素（在远紫外区共振线小于200nm的一些元素如C、N、P、S等）及难熔元素的测定不能利用原吸收法测定, 分析复杂样品时干扰较严重。
⑵X射线荧光光谱法(XRFS)
原理：原子荧光光谱法（AFS）是介于原子发射光谱（AES）和原子吸收光谱（AAS）之间的光谱分析技术。当照射原子核的X射线能量与原子核的内层电子的能量在同一数量级时，核的内层电子共振吸收射线的辐射能量后发生跃迁，而在内层电子轨道上留下一个空穴，处于高能态的外层电子跳回低能态的空穴，将过剩的能量以X射线的形式放出，所产生的X射线即为代表各元素特征的X射线荧光谱线，其能量等于原子内壳层电子的能级差，即原子特定的电子层间跃迁能量。只要测出一系列X射线荧光谱线的波长，即能确定元素的种类;测得谱线强度并与标准样品比较，即可确定该元素的含量。
特点：具有准确度高，分析速度快，试样形态多样性及测定时的非破坏性等特点，不仅用于常量元素的定性和定量分析，而且也可进行微量元素的测定，其限多数可达10-6，与分离、富集等手段相结合，可达10-8。测量的元素范围包括周期表中从F~U的所有元素。一些较先进的X射线荧光分析仪器还可测定铍、硼、碳等超轻元素。多道XRF 分析仪，在几分钟之内可同时测定20多种元素的含量。
⑶电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)
原理：根据待测元素的原子从激发态回到基态时发射的特征谱线进行定性和定量分析的。
特点：可同时测定一个样品中的多个元素；分析速度快，如利用光电直读光谱仪，可在几分钟内对几十种元素进行定量分析；固、液分析试样可不经处理直接测定；选择性好；检出限低，可达ng·g-1;准确度高，相对误差可达1%以下；式样消耗少；ICP光源校准曲线范围宽，可达4~6个数量级，因此可测定元素的不同含量。但是，常见的非金属元素如O、S、N、卤素等谱线在远紫外区，目前的一般光谱仪尚无法测定；还有一些非金属元素如S、Se、Te 等的激发电位高，使得测定的灵敏度低。
4. XPS光电子能谱分析的原理是什么？它对确定金属元素价态及物质结构有什么重要意义？
原理：用X射线(通常为AlKα,E=1.4866 keV或MgKα,E=1.253 6keV)或同步加速器发生的keV范围内的光子去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出光电子，可以测量光电子的能量，以光电子的动能为横坐标，相对强度(脉冲/s)为纵坐标可做出光电子能谱图。
意义：①元素的定性分析。可以根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除H、He以外的所有元素。
②元素的定量分析。在一定条件下，能谱图中光电子谱线强度(光电子峰的面积)与反应原子的含量或相对浓度成正比。一般XPS元素分析精度可达1%~2%。
③固体表面状态分析。包括表面的化学组成或元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表面电子的电子云分布和能级结构等。
④化合物的结构分析。可以对内层电子结合能的化学位移精确测量，提供化学键和电荷分布方面的信息。
5 . TG-DTG、DTA、DSC曲线各自能提供哪些信息？如何全面的使用这些信息？
TG-DTG（热重法-微商热重法）曲线：可以分析鉴定固体样品的物质组成、结构，如物质组成中结晶水的数量，产生的挥发性组分的量等；研究物质的热解反应行为，判断其热稳定性，推测其热分解机理，为其制备、储存提供依
据；研究固体与气体之间的反应；测定物质的熔点、沸点。
DTA（差热分析）曲线：差热图中峰的数目多少、位置、峰面积、方向、高度、宽度、对称性反映了试样在所测温度范围内所发生的物理变化和化学变化的次数、发生转变的温度范围、热效应大小和正负。与TG-DTG曲线一样，DTA曲线峰的峰型、高度、宽度、对称性除与测试条件有关外还与样品变化过程中的动力学因素有关，所测得的差热图比理想的差热图复杂得多。
DSC（差示扫描量热法）曲线：可以测定多种热力学和动力学参数，例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等。该法使用温度范围宽（-175~725℃）、分辨率高、试样用量少。适用于无机物、有机化合物和药物分析。
6. 查阅文献，说明热分析曲线对无机合成的作用。
7. 记忆电磁波中个射线的范围。入射电子束打在试样上能激发出哪些信号？各信号能被使用在什么检测仪器上？
8. 为什么说电子显微镜在对材料的表征中比光学显微镜作用大？
在光学显微镜下无法看清小于0.2nm的细微结构，这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构，就必须选择波长更短的光源，以提高显微镜的分辨率。电子束的波长要比可见光和紫外光短得多(100kV的电子波的波长为0.0037nm，而紫外光的波长为400nm)，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，即电压越高波长越短。根据光学理论，可以预期电子显微镜的分辨本领应大大优于光学显微镜。
9. 简述透射电镜和扫描电镜的工作原理。它们各自能提供哪些信息？在对材料的性能表征中有什么重要意义？透射电镜
工作原理：电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样，所不同的是前者用电子束作光源，用电磁场作透镜。功能：纯粹的透射电子显微镜功能主要是观察样品形貌，增加附件后，其功能可以从原来的样品内部组织形貌观察（TEM）、原位的电子衍射分析（Diff），发展到还可以进行原位的成分分析（能谱仪EDS、特征能量损失谱EELS）、表面形貌观察（二次电子像SED、背散射电子像BED）和透射扫描像（STEM）。单具有能将形貌和晶体结构原位观察的两个功能就是其它结构分析仪器（如光镜和X射线衍射仪）所不具备的。透射电子显微镜功能的拓宽意味着一台仪器在不更换样品的情况下可以进行多种分析，尤其是可以针对同一微区位置进行形貌、晶体结构、成分（价态）的全面分析。
扫描电镜
工作原理：是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关，次级电子由探测体收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象，反映了标本的表面结构的形貌特征。为了使标本表面发射出次级电子，标本在固定、脱水后，要喷涂上一层重金属微粒，重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。
功能：能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm；样品制备过程简单，不用切成薄片；样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察；景深大（比透射电镜大几十倍），图象富有立体感；扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，图象的放大范围广，分辨率也比较高。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm；电子束对样品的损伤与污染程度较小；在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。
10. 透射电镜和扫描电镜的试样制备有何不同？
透射电镜试样制备：
粉末样品的制备：用超声波分散器将需要观察的粉末在溶液中分散成悬浮液。用滴管滴几滴在覆盖有碳加强火棉胶支持膜的电镜铜网上。待其干燥后，再蒸上一层碳膜，即成为电镜观察用的粉末样品。
薄膜样品的制备：块状材料是通过减薄的方法制备成对电子束透明的薄膜样品。制备薄膜一般有以下步骤：切取厚度小于0.5mm 的薄块；用金相砂纸研磨，把薄块减薄到0.1mm~0.05mm 左右的薄片。为避免严重发热或形成应力，可采用化学抛光法；用电解抛光，或离子轰击法进行最终减薄，在孔洞边缘获得厚度小于50nm 的薄膜。
复型样品的制备：样品通过表面复型技术获得，就是把样品表面的显微组织浮雕复制到一种很薄的膜上（叫做“复型”）。
扫描电镜试样制备：取材→清洗→固定→清洗→脱水→干燥→金属镀膜→SEM观察
11. 扫描隧道显微镜的原理是什么？相比扫描电镜有哪些特点？
原理：利用电子在原子间的量子隧穿效应，将物质表面原子的排列状态转换为图像信息的。在量子隧穿效应中，原
子间距离与隧穿电流关系相应。通过移动着的探针与物质表面的相互作用，表面与针尖间的隧穿电流反馈出表面某个原子间电子的跃迁，由此可以确定出物质表面的单一原子及它们的排列状态。
相比扫描电镜的特点：
1)高分辨率：具有原子级的空间分辨率，其横向空间分辨率为0.1nm，纵向分辨率达0.01nm；
2)可直接探测样品的表面结构，可绘出立体三维结构图像；
3)可在真空、常压、空气、甚至溶液中探测物质的结构；
4)由于没有高能电子束对表面没有破坏作用(如辐射、热损伤等)，所以能对生理状态下生物大分子和活细胞膜表
面的结构进行研究，样品不会受到损伤而保持完好；
5)扫描速度快，获取数据的时间短，成像也快，有可能开展生命过程的动力学研究；
6)不需任何透镜，体积小
12. 查阅文献，材料表征还有那些方法？怎样才算对材料有一个较全面的表征？
材料表征的方法：
XRD X---射线衍射物相分析SEM扫描电子显微镜
热分析表征
STM扫描隧道显微术TEM透射电子显微术EDS X射线能量弥散谱仪
FTIR傅里叶一红外光谱仪
拉曼光谱
N2吸附脱附等温线分析和BJH孔径分析XPS X射线光电子能谱
较全面的表征包括：材料化学组成，结构，显微结构研究材料性能研究
无机化学题库
无机化学水平测试题(Ⅰ) 一、选择题（在下列各题中，选择出符合题意的1个或2个答案，将其代号写在括号中，每题1。5分，共24分） 1。下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是（ ） A.Li （g) B.Li(s ） C 。LiCl ·H 2O(s) D.LiCO 3（s) 2.已知在一定温度下： SnO 2（s ）+2H 2(g) === Sn （s)+2H 2O(g ） 1 K Θ = 21.0 CO （g ）+H 2O （g ） === CO 2(g)+H 2（g ） 2K Θ=0.034 因此，下列反应SnO 2（s)+2CO(g) === Sn(s ）+2CO 2(g)的3K Θ =（ ) A 。21。0 B.0。714 C.0。024 3 D 。21。6 3.下列化合物中，既有离子键又有共价键的物质是（ ） A.NaOH B 。CaCl 2 C.CH 4 D.NH 4Cl 4。已知φΘ (Cu 2+ /Cu) === 0。34 V ，φΘ （Cu + /Cu)= 0.52 V ，则φΘ （Cu 2+ /Cu + )为( ) A.–0.18 V B 。0.16 V C 。0.86 V D 。0。18 V 5.下列元素原子半径排列顺序正确的是（ ） A.Mg>B>Si 〉Ar B.Ar>Mg>Si 〉B C.Si>Mg 〉B>Ar D.B 〉Mg 〉Ar 〉Si 6。反应3A 2+ +2B === 3A+2B 3+ 在标准状态下电池的电动势E Θ 为1.8 V,某浓度时，反应的电池电动势E 为1。6 V,则此时该反应的lg K Θ 值为（ ） A 。3×1.8/0.059 2 B.3×1.6/0.059 2 C.6×1.6/0.059 2 D.6×1。8/0.059 2 7.下列离子的原子序数分别是25、26、27、28,其电子构型可以用[Ar ］3d 6 表示的是( ) A 。Mn 2+ B.Fe 2+ C.Co 3+ D.Ni 2+ 8。已知H 2S 的1 a K Θ=1.0×10–7 ，2 a K Θ=1.0×10 –13 ，在饱和的H 2S 水溶液中c (S 2– ）应为 （ )mol ·L –1 A 。1.0×10 –7 B 。1。0×10 –13 C.1.0×10 –4 D 。1。0×10 –20
基础化学第三版习题解答
基础化学（第3版） 思考题和练习题解析 第一章 绪 论 1. 为什么说化学和医学的关系密切，医学专业学生必须学好化学？ 答：（略） 2. “1 mol 硫酸的质量是98.0g ”，对吗？ 答：错误！未指明基本单元，正确说法是1 mol H 2SO 4的质量是98.0g 或1 mol [(1/2) (H 2SO 4)]的质量是49.0g 。 3. 0.4 mol H 2SO 4溶解于水，配成500 m L 溶液，其浓度表示正确的是 A. c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1 B. c [2 1(H 2SO 4)] = 0.8 mol ·L -1 C. c [ 2 1 (H 2SO 4) ]= 0.4 mol ·L -1 D. 硫酸的浓度为0.8 mol ·L -1 答；正确的是A 。根据定义，1L 溶液中含有0.8 mol H 2SO 4，c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1 。 4. 下列说法正确的是 A. “1 mol O ”可以说成“1 mol 原子O ” B. 1摩尔碳C 原子等于12g C. 1 L 溶液中含有H 2SO 4 98 g ，该溶液的摩尔浓度是1 mol ·L -1 D. 基本单元不仅可以是构成物质的任何自然存在的粒子或粒子的组合，也可以是想象的或根据需要假设的种种粒子或其分割与组合 答：正确的是D 。 A 应说成“1 mol 氧原子”； B 应为“1摩尔碳 C 原子的质量等于12g ”； C 不应该使用“摩尔浓度”，此术语已被废除。 5. 求0.100kg (2 1Ca 2+ )的物质的量。 解：M (2 1Ca 2+) =（40.08 / 2）= 20.04 (g · mol -1 )， n ( 21Ca 2+) = [ m / M (2 1Ca 2+) ] = (0.100×103 )/20.04 = 4.99 (mol) 6. 每100m L 血浆含K + 为20mg ，计算K + 的物质的量浓度，单位用mmol ·L -1 表示。 解：M （K + ）= 39.10 g · mol -1 ， n （K +）= [ m / M (K +) ] = 20 / 39.10 = 0.51 (mmol)
北京中医药大学远程教育《无机化学Z》作业1答案
A型题： 1. A.使更多的AgCl沉淀 B. C. D. E.以上都不是。 2. 沉淀完全的标准一般认为是 A. B. C. D. E.以上均非 3. A. B. C. D. E. 4. A. B. C. D. E. 5. 下列溶液哪个是缓冲溶液 A. B. C.
D. E. 6. 对于缓冲能力较大的缓冲溶液，它们的pH值最主要是由下列哪一种因素决定 A.缓冲（共轭）对之间的电离常数 B.缓冲对的浓度比 C.溶液的温度 D.溶液的总浓度 E.溶液的活度 7. 盐效应能使难溶电解质的电离度 A.增大 B.减小 C.无影响 D.先增大，后减小 E.先减小，后增大 8. A. B. C. D. E. 9. A.先产生AgCl沉淀 B. C.两者同时产生沉淀 D.两者都不产生沉淀 E.两者同时水解 10. 在HAc溶液中加入NaCl，使HAc电离度增大，这种现象称为 A.酸效应 B.水解作用 C.盐效应 D.同离子效应 E.缓冲作用 11. 可以作为衡量缓冲溶液能力大小的是 A.缓冲对 B.缓冲比 C.缓冲溶液浓度 D.缓冲容量 E.缓冲溶液总量 12. 沉淀溶解的条件 A. B.
C. D. E.以上均非 13. A. B. C. D. E. 14. A.略有减少 B.略有增大 C.相等 D.小 E.无法判断 15. A. B. C. D. E. 16. HAc的电离常数为Kaθ，在HAc溶液中加入NaAc固体，将使 A.Kaθ变大 B.Kaθ变小 C.pH值升高 D.pH值降低 E.HAc的电离度增大 17. 一元弱酸强碱盐的水解常数可以表示为 A. B. C. D. E. 18. 在HAc溶液中加入固体NaCl，使其溶解，可使 A.溶液酸性降低 B.HAc电离度增大 C.HAc电离度减小 D.醋酸溶解度增大 E.没有影响 19. A. B.
无机化学第三章课后习题参考答案与解析
第三章电解质溶液和离子平衡 1、完成下列换算： （1）把下列H+浓度换算成PH： C(H+)/ mol .L-1: 5.6*10-5 4.3*10-12 8.7*10-8 1.8*10-4（2）把下列pH换算成H+浓度： 0.25 1.38 7.80 12.50 2、试计算： （1）pH=1.00与pH=3.00的HCl溶液等体积混合后溶液的pH和c(H+); (2) pH=2.00的HCl溶液与pH=13.00的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH和c（H+）。 3、写出下列弱酸在水中的解离方程式与K aθ的表达式： (1) 亚硫酸（2）草酸（H2C2O4） （3）氢硫酸（4）氢氰酸（HCN） （5）亚硝酸（HNO2） 4、已知25℃时，某一元弱酸0.100 mol .L-1溶液是pH为4.00，试求： （1）该酸是K aθ (2) 该浓度下酸的解离度。 、白醋是质量分数为的醋酸（CH3COOH）溶液，假定白醋的密度ρ为1.007g?ml-1,它的pH为多少？ 6、设0.10 mol .L-1氢氰酸（HCN）溶液的解离度为0.0079%，试求
此时溶液的pH和HCN的标准解离常数K aθ。 7、已知质量分数为2.06%的氨水密度ρ为0.988 g?ml-1，试求： （1）该氨水的pH； （2）若将其稀释一倍，pH又为多少？ 8、（1）在1.00L 0.10 mol .L-1HAc溶液中通入0.10 mol HCl气体（且不考虑溶液体积改变），试求HAc的解离度，并与未通入HCl前做比较。 （2）在1.0L 0.10 mol .L-1NH3?H2O溶液中，加入0.20 mol NaOH （设加入后，溶液体积无变化），试求NH3?H2O的解离度，并与未加NaOH前做比较。 9、描述下列过程中溶液pH的变化，并解释之： （1）将NaNO2溶液加入到HNO2溶液中； （2）将NaNO3溶液加入到HNO3溶液中； （3）将NH4NO3溶液加到氨水中； 10、计算下列缓冲溶液的pH（设加入固体后，下列溶液体积无变化）： （1）在100ml 1.0 mol .L-1 HAc中加入2.8g KOH； （2）6.6g (NH4)2SO4溶于0.50L浓度为1.0 mol .L-1的氨水。 11、静脉血液中由于溶解了CO2而建立下列平衡： H2CO3 ?H+ + HCO- 上述反应是维持血液pH稳定的反应之一，加入血液的pH=7，那么缓冲对c(HCO-)/c(H2CO3)之比应为多少？
无机化学题库及答案
普化无机试卷（气体一） 一、选择题 1. (0101) 较多偏离理想气体行为的气体, 其分子具有----------------------------------------( ) (A) 较高的分子速率(B) 较小的相对分子质量 (C) 较大的分子体积(D) 较弱的分子间作用力 2. (0102) 按SI 制气体常数R的取值是------------------------------------------------------------( ) (A) 82.06 dm3·atm·K-1·mol-1(B) 8.314 J·K-1·mol-1 (C) 1.987 cal·atm·K-1·mol-1(D) 0.082 cal·K-1·mol-1 3. (0103) 现有1 mol 理想气体, 若它的摩尔质量为M，密度为d，在温度T下体积为V，下述关系正确的是----------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) pV=（M／d)RT(B) pVd = RT (C) pV=（d／n）RT(D) pM／d = RT 4. (0104) 相同的温度、压力条件下, 1 g 下列各种物质, 占体积最大的是-------------------( ) （相对原子质量：H 1, C 12, O 16, Ne 20, S 32） (A) 乙烷(B) 氖(C) 氧(D) 硫化氢 5. (0105) 用Meyer 法测定0.15 g 挥发性液体, 在标准温度和压力下, 其体积为20 cm3，该化合物的相对分子质量约为-------------------------------------------------------------------------( ) (A) 85 (B) 168 (C) 340 (D) 45 6. (0106) 在T,p 相同下，气体Ａ充满烧瓶时，测得Ａ为0.34 g , 而充满O3时, 测得其为0.48 g , 则气体Ａ是-------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) O2(B) SO2(C) H2S (D) 无法判断 7. (0108) 某气体AB，在高温下建立下列平衡：AB(g) ＋B(g). 若把1.00 mol 此气体在T= 300 K,p= 101 kPa 下放在某密闭容器中, 加热到600 K时, 有25.0 %解离。此时体系的内部压力(kPa)为--------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 253 (B) 101 (C) 50.5 (D) 126 8. (0123) 当实际气体分子间吸引力起主要作用时，压缩因子为-----------------------------( ) (A) Z < 1 (B) Z > 1 (C) Z = 1 (D) Z < 0 9. (0124) RT a 范德华方程式: p= ───- ── V– b V2 是为了修正按理想气体计算的真实气体的下列性质--------------------------------------( ) (A) 分子间化学反应的可能性 (B) 分子的固有体积和分子间的作用力 (C) 分子的量子行为
《基础化学》课后习题参考答案(有机部分)
均为 Na + , K + , Br , Cl 离子各 1mol 。 第十章 开链烃 1、扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。 答： 2、NaCl 相同？如将 CH 4 及 CCl 4 各 1mol 混在一起，与 CHCl 3 及 CH 3Cl 各 1mol 的混合物是否相同？ 为什么？ 答： NaCl 与 KBr 各 1mol 与 NaBr 及 KCl 各 1mol 溶于水中所得溶液相同。因为两者溶液中 － － 由于 CH 4 与 CCl 4 及 CHCl 3 与 CH 3Cl 在水中是以分子状态存在，所以是两组不同的混合 物。 3、用系统命名法命名下列化合物： ⑴2-甲基丙烷 ⑵2,4,4-三甲基-5-丁基壬烷 ⑶己烷 ⑷3-乙基戊烷 ⑸3-甲基-5-异丙基辛烷 ⑹2-甲基-5-乙基庚烷 4、写出下列各化合物的结构式，假如某个名称违反系统命名原则，予以更正。 H 3C CH 3 ⑴3,3-二甲基丁烷 H 3C H 2 CH 3 H 3C 错，2,2-二甲基丁烷 CH 2CH 3 ⑵2,3-二甲基-2-乙基丁烷 H 3C H C C 3 错，2,3,3-三甲基戊烷 CH 3 CH 3 ⑶2-叔丁基-4,5-二甲基己烷 H 3C C CH 3 CH 3 3 错，2,2,3,5,6-五甲基庚烷 H 3C C H 2 CH 3 CH 3 H 3C CH ⑷2,3-二甲基-4-丙基庚烷 H 3 H C H 2 C C H 2 CH 3 CH 2CH 2CH 3 H 3C H 3C CH 2CH 3 H 2 ⑸2,4,5,5-四甲基-4-乙基庚烷 H 3CH C H 2 C H 3C C C 3 3
无机化学课后习题答案2-8
第二章物质的状态 习题 2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？ 2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？ 2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的 非金属单质各有哪些？ 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？ 2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？ 2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm－3。求单质磷的分子量。2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速 度之比为1.193。试推算臭氧的分子量和分子式。 2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则 所需温度为多少？ 2.9氟化氙的通式为XeF x（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟 化氙的密度为0.899g·dm－3。试确定该氟化氙的分子式。 温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含，每升空气中水汽的质量。 （2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。 已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa； 323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.10在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按 下式分解？ 2KClO3 === 2KCl ＋3O2 已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。 2.11298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反 应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。 2NO ＋O2 === 2NO2 2.12一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可 装入多少千克氧气而不致发生危险？
高等教育出版社 无机化学 第十章 课后习题答案
第十章 1．把下列氢离子浓度、氢氧根离子浓度换算成pH和pOH。 （1）[H+]=3.2×105-mol·dm3-；（2）[H+]=6.7×109-mol·dm3-； （3）[OH-]=2.0×106-mol·dm3-；（4）[OH-]=4.0×1012-mol·dm3-。 解 2．把下列pH、pOH换算成氢离子浓度、氢氧根离子浓度。 （1）pH=0.24；（2）pH=7.5； （2）pOH=4.6；（4）pOH=10.2 解 3．已知298K时某一弱酸的浓度为0.010 mol·dm3-，测得其pH为4.0。求Kθ 和α及稀 a 、α和pH。 释至体积变成2倍后的Kθ a 解 4．将1.0dm30.20 mol·dm3-的HAc溶液稀释导多大体积时才能使Hac的解离度比原溶液
增大1倍？解 5．求0.10 mol·dm3-盐酸和0.10 mol·dm3-H2C2O4混合溶液中的C2O-2 4和HC2O- 4 的浓 度。 解 6．计算0.010 mol·dm3-的H2SO4溶液中各离子的浓度，已知H2SO4的Kθ 2 为1.2×102-。解
7．有一混合酸溶液，其中HF的浓度为1.0 mol·dm3-，HAc的浓度为0.10 mol·dm3-，求溶液中H+，F-，Ac-,HF和HAc的浓度。 解 8．计算下列各缓冲溶液的有效pH范围 （1）HCO- 3—CO-2 3 ；（2）HC2O- 4 —C2O-2 4 ； （3）H2PO- 4—HPO-2 4 ；（4）HPO-2 4 —PO-3 4 ； （5）H3PO4—H2PO- 4解
9．将0.10 dm30.20 mol·dm3-HAc和0.050 dm30.20 mol·dm3-NaOH溶液混合，求混合 溶液的pH值。 解 10．欲配制0.50dm3pH值为9，其中[NH+ ]=1.0 mol·dm3-的缓冲溶液，需密度为 4 0.904g·cm3-、含氨质量分数为26.0%的浓氨水的体积？固体氯化铵多少克？ 解 11．将1.0 mol·dm3-Na3PO4和2.0 mol·dm3-盐酸等体积混合，求溶液的pH值。 解 12．取0.10mol·dm3-某一元弱酸溶液0.050 dm31.10 mol·dm3-KOH溶液混合，将混合液稀释至0.10 dm3后，测得pH=5.25，求此一元弱酸得Kθ 。 a 解
无机化学考研试题
1、在下列反应中，Q p =Q v 的反应为（） （A）CaCO 3(s) →CaO(s)+CO 2 (g) （B）N 2 (g)+3H 2 (g) →2NH 3 (g) （C）C(s)+O 2(g) →CO 2 (g) （D）2H 2 (g)+O 2 (g) →2H 2 O（l） 2、下列各反应的（298）值中，恰为化合物标准摩尔生成焓的是（） （A）2H(g)+ O2(g)→H2O（l）（B）2H2(g)+O2(g)→2H2O（l） （C）N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) （D）N2(g) +H2(g)→NH3(g) 3、由下列数据确定CH 4 (g)的为（） C(石墨)+O2(g)=CO2(g) =·mol－1H2(g)+ O2(g)=H2O (l) =·mol－1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O （l）=·mol－1 （A）211 kJ·mol－1；（B）·mol－1；（C）kJ·mol－1；（D）缺条件，无法算。 4、已知：（1）C(s)+O 2(g)→CO(g), (1)= ·mol－1（2）C(s)+O 2 (g)→CO 2 (g), (2)= ·mol－1则在标 准状态下25℃时，1000L的CO的发热量是（） （A）504 k J·mol－1（B）383 k J·mol－1（C）22500 k J·mol－1（D）×104 k J·mol－1 5、某系统由A态沿途径Ⅰ到B态放热100J，同时得到50J的功；当系统由A态沿途径Ⅱ到B态做功80J时，Q为（） （A） 70J （B） 30J（C）－30J （D）－70J 6、环境对系统作10kJ的功，而系统失去5kJ的热量给环境，则系统的内能变化为（） （A）－15kJ （B） 5kJ（C）－5kJ （D） 15kJ 7、表示CO 2 生成热的反应是（） （A）CO（g）+ 1/2O 2（g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=（B）C（金刚石）+ O 2 （g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=（C）2C （金刚石）+ 2O 2（g）=2CO 2 （g）ΔrHmθ=（D）C（石墨）+ O 2 （g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=二、填空题 1、25℃下在恒容量热计中测得：1mol液态C 6H 6 完全燃烧生成液态H 2 O和气态CO 2 时，放热，则△U为， 若在恒压条件下，1mol液态C 6H 6 完全燃烧时的热效应为。 2、已知H2O（l）的标准生成焓=-286 k J·mol－1，则反应H2O（l）→H2(g)+ O2(g)，在标准状态下的反应热效应= 286、，氢气的标准摩尔燃烧焓=-286。 3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓（C2H5OH，298）= k J·mol－1，则乙醇的标准摩尔生成焓（298）= 。 三、判断题：（以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。） 1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO 2(g)=CaCO 3 (s)的反应焓。 2、错误。标准熵是1摩尔物质处于标态时所具有的熵值，热力学第三定律指出，只有在温度T=0K
无机合成化学
无机合成化学复习资料
第二章气体和溶剂 P45 1.使用气体应注意哪些安全问题？ 答：防毒 防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤，如何除去气体中的水分？ 答：来源 1.工业制备 2.实验室制备 净化步骤： 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径： 1.让气体通过低温冷降，使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂，将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些？选择干燥剂应考虑哪些因素？ 答：干燥剂有两类： 1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 2.可吸附气体中水分的干燥剂 应从以下方面考虑： 干燥剂的吸附容量，干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率，吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压，吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作？ 1.无水无氧操作室 2保护气体及其净化 3 试剂的储存和转移 4 反应、过滤和离心分离及升华提纯 5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型？质子溶剂有什么特点？质子惰性溶剂分为几类？举例说明溶剂类型：质子溶剂，质子惰性溶剂，固态高温溶剂 质子溶剂的特点：自电离 质子惰性溶剂分类： a惰性溶剂四氯化碳，环己烷等 b偶极质子惰性溶剂。乙腈，二甲基亚砜等 c两性溶剂三氟化溴 d无机分子溶剂二氧化硫，四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素？依据哪些原则？ 答：因素：反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质
a反应物充分溶解 b反应物不与溶剂作用 c使副反应最少 d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么？ 答：规则溶液理论只能适用于混合物，在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同？ 答：在水中进行时，反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时，溶液为无色透明，发生了络合效应。 9.什么叫拉平效应和区分效应？ 答：拉平效应：将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应：能区分酸（或碱）强弱的作用为区分效应。 10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。 答：a水溶液中难以生成化合物的制备。 b无水盐的制备 c异常氧化态特殊配位化合物的制备 d控制制备反应的速度 e提高制备反应的产率。 第三章经典合成方法 1. 化学气相沉积法有哪些反应类型？该法对反应体系有什么要求？在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时，得到的沉积层分别为什么物质?如何解释？ 答1、反应类型：热分解反应；化学合成反应；化学输运反应。 2、要求： 1）反应物在气温下最好是气态，或在不太高的温度下就有相当的蒸气压，且容易获得高纯产品。 2）能够形成所需要的材料沉积层，反应副产物均易挥发 3）沉积装置简单操作方便。 3、金属烷基化物，其M-C键能一般小于C-C键能，可广泛用于沉积高附着 性的金属膜。若元素的烷氧基配合物，由于M-O键能大C-键能，所以可用来沉积氧化物。 2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理？在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同? 答：方法：管内沉积法，管外沉积法，轴向沉积法，等离子体激活化学气相沉
无机化学试题及答案
无机化学试题 一、选择题(请将正确的选择填在括号内):(共20分) 1、根据“酸碱质子理论”,都属于“两性电解质”的就是( ) (A)HCO3-,H2O,HPO42- (B)HF,F-,HSO4- (C)HCO3-,CO32-,HS- (D)OH-,H2PO4- ,NH4+ 2.室温下 ,0、20mol、dm-3HCOOH溶液电离常数为3、2%,HCOOH的电离常数=( ) (A)2、0×10-4 (B)1、3×10-3 (C)6、4×10-3 (D)6、4×10-4 3.8Ce3+离子的价层电子结构为( ) (A)4f2 (B)4f05d1 (C)4f1 (D)6s1 4.元素的第一电子亲合能大小正确的顺序就是 ( ) (A)C 习 题 答 案 第一章 绪论 1、求0.010kgNaOH 、0.100kg （2 1Ca 2+）、0.10kg （2 1Na 2CO 3）的物质的量。 解：（1）m (NaOH) = 0.010kg M (NaOH) = 40g ·mol -1 n (NaOH) = 40 10 = 0.25 (mol) （2）m (2 1Ca 2+) = 0.100kg M (2 1Ca 2+) = 40g ·mol -1 n (2 1Ca 2+) = 20 100 = 5.0(mol) （3）m (2 1Na 2CO 3) = 0.10kg M (2 1Na 2CO 3) = 53g ·mol -1 n (Na 2CO 3) = 53 100 = 1.89 (mol) 2、下列数值各有几位有效数字？ （1）1.026 4位 （2）0.0208 3位 （3）0.003 1位 （4）23.40 4位 （5）3000 无数位 （6）1.0×10-3 2位 3、应用有效数字计算规则，计算下列各式： （1）21.10 - 0.263 + 2.3 = 23.1 （2）3.20×23.45×8.912 = 667 （3）3 10 26.117.2322.3??= 5.93×10-3 （4）=???-15.2325.21032.44.52 4.6×10-2 4、(1) 以H 2SO 4为基本单元，M(H 2SO 4)=98g/mol ； (2) 以HSO 4-为基本单元，M(HSO 4-)=97g/mol ； (3) 以3H 2SO 4为基本单元，M(3H 2SO 4)=294g/mol 。 5、答：甲的报告更为合理，百分比小数点后保留两位有效数字。 无机合成化学课后习题 第一章 1.现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化？ 2. 为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的 标志？ 3. 为什么说合成化学是化学学科的核心，是化学家改造世界、创造社会财富的最有力的手段？ 4.您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗？ 5.为什么从某种意义上讲,合成化学的发展史就是化学的发 展史？ 6.您或您的朋友的研究课题属于无机合成领域吗？如果是，属于哪个热点领域？举例说明。 7. 什么是极端条件下的合成？能否举一例说明。 8. 查阅文献，找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。 9. 何谓软化学合成方法？与所谓的“硬化学法”相比有什么 特点？ 10.在研究工作中，您最喜欢利用哪种工具查阅化合物的合成方法 第二章 1. 化学热力学在无机合成中的起着什么样的重要的作用？ 2. Bartlett是怎样从吉布斯-亥姆霍兹方程分析，确立稀有气体第一个化合物制备的热力学根据？ 3. Ellingham 图建立的依据是什么？ 4. 查阅Ellingham 图，看MnO被C还原为金属的最低温度是多少？写出该温度下的总反应方程式。 5. 偶合反应在无机合成中应用的原理何在？请举例说明。 6. 10.Pourbaix图(pH-E)的实质是什么？它都有哪些方面的应用？ 第三章 1.温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？ 2.实验室中，获得低温的方法或低温源装置有哪几种？各举 一例。 3.为什么任何碱金属与液氨反应后溶液都具有同一吸收波长 的蓝光？核心物种是什么？如何证明？ 4. 什么是金属陶瓷？有什么特殊性质？用在哪些方面？它们是如何在高温下制备的？ 5. 获得高温有哪些手段？高温合成技术有哪些广泛应用？ 6.何谓高温下的化学转移反应？它主要应用在无机合成的哪些方面？ 7.什么是等离子体超高温合成？它主要有哪些方面的用途？ 8.什么是自蔓延高温合成？该法有什么特点？其关键技术是什么？ 《无机化学》试题库 试题一 一、填空（每小题2分，共20分） 1、相同质量的同一种物质的不同聚集状态所具有的能量，以气态最高，次之， 最低； 2、1molH2SO4中含氧原子数= 个； 3、当正反应的活化能小于逆反应的活化能时，反应（吸热或放热）； 4、对于可逆反应N2 + 3H2 == 2NH3，其实验平衡常数表达式为K C= ； 5、酸碱质子理论定义：凡是的物质都是酸； 6、BaSO4的溶度积K SP与溶解度S（mol·L-1）之间的换算关系为K SP= ； 7、共价键具有饱和性与性； 8、一个H2O分子与一个HF分子之间存在四种分子间力，即：、、取向力、诱导力； 9、借助氧化还原反应产生电流的装置称为； 10、举出常见的可作配位体的分子与离子各两种：。 二、单项选择（每小题2分，共20分） 1、气体标准状况的定义中，温度与压力分别为； A、T=273K，P=10000Pa B、T=298K，P=101325Pa C、T=273K，P=101325Pa D、T=298K，P=10000Pa 2、对于气相平衡2SO2 + O2 == 2SO3 + Q（“+ Q”代表放热），为了提高SO2 的转化率，可以在其它条件不变的情况下，； A、加压并升温 B、升温 C、加入一些SO2 D、加入一些O2 3、下列各组物质中，不是共轭关系的是； A、H2SO4～SO42- B、H2O～OH- C、HF～F- D、NH3～NH4+ 4、原子核`外M电子层最多可容纳的电子数为； A、2 B、18 C、8 D、32 5、在H2S、HCl、N2、Cl2分子中，既有σ键，又有∏键的是； A、H2S B、HCl C、N2 D、Cl2 6、在Na2S2O3中，S的氧化数= ； A、+4 B、+2.5 C、-2 D、+2 7、关于Li、Na、K的性质，下列表述中错误的是； A、Na、K在空气中燃烧，分别生成Na2O、K2O 基础化学第三版习题答案-章 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 习 题 答 案 第一章 绪论 1、求0.010kgNaOH 、0.100kg （2 1Ca 2+）、0.10kg （2 1Na 2CO 3）的物质的量。 解：（1）m (NaOH) = 0.010kg M (NaOH) = 40g ·mol -1 n (NaOH) = 40 10 = 0.25 (mol) （2）m (2 1Ca 2+) = 0.100kg M (2 1Ca 2+) = 40g ·mol -1 n (2 1Ca 2+) = 20 100 = 5.0(mol) （3）m (2 1Na 2CO 3) = 0.10kg M (2 1Na 2CO 3) = 53g ·mol -1 n (Na 2CO 3) = 53 100 = 1.89 (mol) 2、下列数值各有几位有效数字？ （1）1.026 4位 （2）0.0208 3位 （3）0.003 1位 （4）23.40 4位 （5）3000 无数位 （6）1.0×10-3 2位 3、应用有效数字计算规则，计算下列各式： （1）21.10 - 0.263 + 2.3 = 23.1 （2）3.20×23.45×8.912 = 667 （3）3 10 26.117.2322.3??= 5.93×10-3 （4）=???-15.2325.21032.44.52 4.6×10-2 4、(1) 以H 2SO 4为基本单元，M(H 2SO 4)=98g/mol ； (2) 以HSO 4-为基本单元，M(HSO 4-)=97g/mol ； (3) 以3H 2SO 4为基本单元，M(3H 2SO 4)=294g/mol 。 5、答：甲的报告更为合理，百分比小数点后保留两位有效数字。 第十一章电化学基础 11-1 用氧化数法配平下列方程式 （1）KClO3→KClO4+KCl （2）Ca5（PO4）3F+C+SiO2→CaSiO3+CaF2+P4+CO （3）NaNO2+NH4Cl →N2+NaCl+H2O （4）K2Cr2O7+FeSO4+ H2 SO4 →Cr2（SO4）3+ Fe2（SO4）3+ K2 SO4+ H2O （5）CsCl+Ca →CaCl2+Cs 解：（1）4KClO3 == 3KClO4+KCl （2）4Ca5（PO4）3F+30C+18SiO2 == 18CaSiO3+2CaF2+3P4+30CO （3）3NaNO2+3NH4Cl == 3N2+3NaCl+6H2O （4）K2Cr2O7+6FeSO4+ 7H2 SO4 ==Cr2（SO4）3+3 Fe2（SO4）3+ K2 SO4+7 H2O （5）2CsCl + Ca == CaCl2 + 2Cs 11-2 将下列水溶液化学反应的方程式先改为离子方程式，然后分解为两个半反应式：（1）2H2O2==2 H2O+O2 （2）Cl2 + H2O==HCl + HClO （3）3Cl2+6KOH== KClO3+5 KCl+3 H2O （4）2KMnO4+10 FeSO4+8 H2 SO4== K2 SO4+ 5Fe2(SO4)3+2MnSO4 + 8H2O （5）K2Cr2O7 + 3H2O2 + 4 H2 SO4== K2 SO4 + Cr2(SO4)3 + 3O2 + 7H2O 解：(1) 离子式：2H2O2==2 H2O+O2H2O2+2H++2e-==2 H2O H2O2－2e-== O2+2H+（2）离子式：Cl2 + H2O==H++ Cl－+ HClO Cl2+2e-==2 Cl – Cl2 + H2O－2e-==2H+ + 2HClO （3）离子式：3Cl2+6OH-== ClO3－+5Cl-+3 H2O Cl2 +2e-==2 Cl – Cl2+12OH－－10e-== 2ClO3－+6H2O （4）离子式：MnO4-+5 Fe2++8 H+ ==5 Fe3++ Mn2+ + 4H2O MnO4-+5 e-+8 H+ == Mn2+ + 4H2O Fe2+-e-== Fe3+（5 离子式：Cr2O72－+3H2O2+8 H+ == 2Cr3++3O2+ 7H2O Cr2O72－+ 6e-+14H+ == 2Cr3++ 7H2O H2O2－2e-== O2+2H+ 11-3. 用半反应法（离子-电子法）配平下列方程式 （1）K2Cr2O7+H2S+H2SO4——K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O （2）MnO42-+H2O2———O2+Mn2+（酸性溶液） （3）Zn+NO3-+OH-——NH3+Zn（OH）42- （4）Cr（OH）4-+H2O2——CrO42- （5）Hg+NO3-+H+——Hg22++NO 解：（1）K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4==K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O+3S （2）MnO42-+2H2O2+4H+==2O2+Mn2++4H2O （3）Zn + NO3－+3H2O + OH-==NH3 + Zn（OH）42- 第二章气体和溶剂 P45 1.使用气体应注意哪些安全问题？ 答：防毒 防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤，如何除去气体中的水分？ 答：来源 1.工业制备 2.实验室制备 净化步骤： 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径： 1.让气体通过低温冷降，使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂，将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些？选择干燥剂应考虑哪些因素？ 答：干燥剂有两类： 1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 2.可吸附气体中水分的干燥剂 应从以下方面考虑： 干燥剂的吸附容量，干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率，吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压，吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作？ 1.无水无氧操作室 2保护气体及其净化 3 试剂的储存和转移 4 反应、过滤和离心分离及升华提纯 5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型？质子溶剂有什么特点？质子惰性溶剂分为几类？举例说明溶剂类型：质子溶剂，质子惰性溶剂，固态高温溶剂 质子溶剂的特点：自电离 质子惰性溶剂分类： a惰性溶剂四氯化碳，环己烷等 b偶极质子惰性溶剂。乙腈，二甲基亚砜等 c两性溶剂三氟化溴 d无机分子溶剂二氧化硫，四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素？依据哪些原则？ 答：因素：反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质 a反应物充分溶解 b反应物不与溶剂作用 c使副反应最少 d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么？ 答：规则溶液理论只能适用于混合物，在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同？ 答：在水中进行时，反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时，溶液为无色透明，发生了络合效应。 9.什么叫拉平效应和区分效应？ 答：拉平效应：将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应：能区分酸（或碱）强弱的作用为区分效应。 10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。 答：a水溶液中难以生成化合物的制备。 b无水盐的制备 c异常氧化态特殊配位化合物的制备 d控制制备反应的速度 e提高制备反应的产率。 第三章经典合成方法 1. 化学气相沉积法有哪些反应类型？该法对反应体系有什么要求？在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时，得到的沉积层分别为什么物质?如何解释？ 答1、反应类型：热分解反应；化学合成反应；化学输运反应。 2、要求： 1）反应物在气温下最好是气态，或在不太高的温度下就有相当的蒸气压，且容易获得高纯产品。 2）能够形成所需要的材料沉积层，反应副产物均易挥发 3）沉积装置简单操作方便。 3、金属烷基化物，其M-C键能一般小于C-C键能，可广泛用于沉积高附着 性的金属膜。若元素的烷氧基配合物，由于M-O键能大C-键能，所以可用来沉积氧化物。 2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理？在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同? 答：方法：管内沉积法，管外沉积法，轴向沉积法，等离子体激活化学气相沉 第二章 1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体? 解 2．一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出? 解 3．温度下，将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中，求O2和N2的分压及混合气体的总压。 解 4．容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.026105Pa，求各组分的分压。 解 5．在300K，1.013105Pa时，加热一敝口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原来的温度，求这时瓶内的压强。 解 6．在273K和1.013×105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体，在此过程中，液体损失0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。 解 7．有一混合气体，总压为150Pa，其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75，求H2和N2的分压。 解 8．在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。 解 9．有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？ 解 10．在273K时，将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa，试求 （1）两种气体的初压； （2）混合气体中各组分气体的分压； （3）各气体的物质的量。 解基础化学第三版习题答案1-8章
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