《大学化学》思考题 2009年10月 1.从可行性、加快速率、提高效率和效益的角度,应用热力学和动力学原理解决合成氨的 生产条件的优化问题,包括生产中的压力,温度,催化剂和分离手段。 N2(g+3H(g)÷2NH(g)) 2.BN是一种耐高温材料,也是一种优良的绝缘材料,下面有二种合成BN的方法,请作 出你的选择,并说明理由。 (1)B(s)+1/2N2(g)→BNs)△,Gm9=-228.kJ.mol1 (2)B2O3(s)+2NH(g)-→2BN(s)+3HO1)△,Gm9=+58.3kJ.mol1 3.汽车的尾气主要成分为NO和CO,从热力学角度分析,这两种气体应该能相互作用, 发生如下反应 NO(g)+C0(g)→1/2N2(g)+C02(g)△Hm9=-373.0kJmo,Ke≈10120 但是由于动力学关系,此反应进行得太慢实际上却难以加以利用。请考虑用什么方法来 实现利用该反应达到治理汽车尾气的目的?原理何在?能否改变该体系的热力学性 质? 4.煤和水煤气[由煤与水蒸汽反应(C(s)+HO(g)=CO(g)+H2(g)而得到C0和H2的等 物质的量的混合物]都可以作燃料。但通过水煤气的燃烧,它放出的热量比单纯用等摩尔 的煤(C)燃烧时放出的热量多得多,这是否与能量守恒定律相矛盾?请用学过的理论 知识和通过一定的计算来解释之。(△Hme:HO(g),-241.8 kJ mol,COg),-110.5kJ molr,C02(g),-393.5 kJ mol)[假设氢气燃烧后的产物是HO(g】 5.根据Q与K°的变化关系,讨论为什么增加产物的浓度,平衡向着逆反应方向移动?为 什么温度升高平衡向吸热反应的方向移动?举例说明。 6.无水芒硝(Na2SO4)热分解碳还原法制备硫化碱(Na2S): Na2S04(s-->Na2S(s+2O2(g—(1) △H1022.1 kJ mol △S344.J K mol △G920.2 kJ mol 这一制备反应的温度太高(为什么?)难以实现。但若在上述体系中加入煤粉(C),则 反应温度可降低到8263K,为什么? Na2S04(s)+4C(s)→Na2S(s)+4C0(g)--(2) △H579.82 kJ mol △S701.68 K mol △G371.6 kJ mol 7.若C+1/2O2=C0,C+02=C02,C0+1/202=C02的标准平衡常数分别为K°,K2,K3, 从盖斯定律及K与△G°的关系出发,讨论各平衡常数之间的关系。 8.在常压下,当外界温度降至0C以下时水会自发地结成冰,显然这是一个熵降低的过程, 为什么该过程可以自发地进行? 9.请讨论对于任意反应,是否升高温度都有利于反应的自发进行? 10.查表计算反应2Al2O3(S)+3C(s)=4AI(S)+3CO2(g)的△H°、△G°298和△S,并讨论用焦炭
《大学化学》思考题 2009 年 10 月 1. 从可行性、加快速率、提高效率和效益的角度,应用热力学和动力学原理解决合成氨的 生产条件的优化问题,包括生产中的压力,温度,催化剂和分离手段。 N2(g)+3H2(g ) ⇌ 2NH3(g) 2. BN 是一种耐高温材料,也是一种优良的绝缘材料,下面有二种合成 BN 的方法,请作 出你的选择,并说明理由。 (1) B(s) +1/2 N2(g) → BN(s) ΔrGm Ө = - 228.kJ.mol-1 (2) B2O3(s) + 2NH3(g) → 2BN(s) + 3H2O(l ) ΔrGm Ө = + 58.3kJ.mol-1 3. 汽车的尾气主要成分为 NO 和 CO,从热力学角度分析,这两种气体应该能相互作用, 发生如下反应 NO(g) + CO (g) → 1/2 N2(g) + CO2(g) ΔrHm Ө =-373.0 kJ.mol-1 ,KӨ≈10120 但是由于动力学关系,此反应进行得太慢实际上却难以加以利用。请考虑用什么方法来 实现利用该反应达到治理汽车尾气的目的?原理何在?能否改变该体系的热力学性 质? 4. 煤和水煤气[由煤与水蒸汽反应(C(s) + H2O (g) = CO(g) + H2(g))而得到 CO 和 H2 的等 物质的量的混合物]都可以作燃料。但通过水煤气的燃烧,它放出的热量比单纯用等摩尔 的煤(C)燃烧时放出的热量多得多,这是否与能量守恒定律相矛盾?请用学过的理论 知识和通过一定的计算来解释之。(ΔfHm Ө:H2O(g),-241.8 kJ mol-1 ,CO(g), -110.5 kJ mol-1 ,CO2(g),-393.5 kJ mol-1 )[假设氢气燃烧后的产物是 H2O(g)] 5. 根据 Q 与 Kθ的变化关系,讨论为什么增加产物的浓度,平衡向着逆反应方向移动?为 什么温度升高平衡向吸热反应的方向移动?举例说明。 6. 无水芒硝(Na2SO4)热分解碳还原法制备硫化碱(Na2S): Na2SO4(s)——> Na2S(s)+2O2(g)——(1) θ-1 r m θ-1 -1 r m θ-1 r m ΔH =1022.1kJ mol ΔS =344.6J K mol ΔG =920.2kJ mol ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 这一制备反应的温度太高(为什么?)难以实现。但若在上述体系中加入煤粉(C),则 反应温度可降低到 826.3K,为什么? 2 4 2 θ-1 r m θ-1 -1 r m θ-1 r m Na SO (s)+4C(s) Na S(s)+4CO(g) -----(2) ΔH =579.82kJ mol ΔS =701.68J K mol ΔG =371.6kJ mol → ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 7. 若 C+1/2O2=CO,C+O2=CO2,CO+1/2O2=CO2 的标准平衡常数分别为 K1 θ ,K2 θ ,K3 θ , 从盖斯定律及 Kθ与△Gθ的关系出发,讨论各平衡常数之间的关系。 8. 在常压下,当外界温度降至 0°C 以下时水会自发地结成冰,显然这是一个熵降低的过程, 为什么该过程可以自发地进行? 9. 请讨论对于任意反应,是否升高温度都有利于反应的自发进行? 10. 查表计算反应 2Al2O3(s)+3C(s) = 4Al(s)+3CO2(g)的∆H ө 、∆G ө 298 和∆S ө ,并讨论用焦炭
还原炼制金属铝的可能性。 11.为什么在锌与盐酸的混合物中加入乙酸钠时,氢气的析出急剧地变慢? 12.有A气体和B气体进行反应,若将A气体浓度增加一倍,速率增加到原来的400%,若 将B气体的浓度增加一倍,速率增加到原来的200%,试写出反应速率方程。 13.四个量子数,1,m,m,各决定了什么?他们的取值各有什么限制? 14.氧原子核外有8个电子,请列出该原子基态时8个电子所对应的量子数。 15.判断下列原子基态的电子构型是否有误,请解释何处有误?并写出正确的构型,并指出 它们各位于第几周期,第几族,什么区? 134Al:1s22s22p43s23p3 oF:1s22s'2p5 19K:1s22s22p3s23p3d 29Cu:1s22s2p3s23p3d4s2 16.请从原子结构的角度解释,为什么Fe2+氧化成Fe3+比Mn2+氧化成Mn+要容易? 17.化学键有哪几种?分别简要说明。 18.分子的极性以什么来衡量?举例说明它为什么是键的极性和分子构型的综合反映? 19.杂化轨道你学了哪几种?请举例说明。 20.苯环的分子式为CH6,分子呈正六边形结构,请从杂化轨道理论分析各碳原子的化学键。 21.比较下列物质的溶沸点,按照从高到底的顺序排列,从物质结构的角度说明原因。 KCI,SiC,HI,H2O 22.根据杂化轨道理论分析下列分子的空间构型: 分子 杂化轨道类型 几何构型 示意图 分子间作用力 PH3 BBr3 SiHa C02 H2S H20 23.乙醇和水可以任意比例互溶,但油却不能与水混溶,为什么? 24.为什么C02和SiO2的性质差别很大? 25.根据下列物质的性质,判断他们属于何种类型的晶体?各有何结构特征? (1)CaCl2晶体的熔点、硬度高,溶液导电。 (2)B的硬度极高,熔点为2573K,导电性很差。 (3)2很容易升华。 26.排列物质H2O,H2S,H2Se,H2Te的沸点高低顺序,并解释之。 27.为什么说石墨是混合晶体?石墨可用作干电池的电极及工业上许多电化学过程的电极, 或者用作固体润滑剂,请解释这些用途与其结构有何关系? 28.普鲁卡因是一种局部麻醉药,其分子式如下,200mL水中只能溶解1g普鲁卡因,但是 在乙醚、苯和盐酸中,普鲁卡因却很容易溶解,为什么?
还原炼制金属铝的可能性。 11. 为什么在锌与盐酸的混合物中加入乙酸钠时,氢气的析出急剧地变慢? 12. 有 A 气体和 B 气体进行反应,若将 A 气体浓度增加一倍,速率增加到原来的 400%,若 将 B 气体的浓度增加一倍,速率增加到原来的 200%,试写出反应速率方程。 13. 四个量子数 n,l,m,ms 各决定了什么?他们的取值各有什么限制? 14. 氧原子核外有 8 个电子, 请列出该原子基态时 8 个电子所对应的量子数。 15. 判断下列原子基态的电子构型是否有误,请解释何处有误?并写出正确的构型,并指出 它们各位于第几周期,第几族,什么区? 13Al:1s 2 2s 2 2p 4 3s 2 3p 3 9F: 1s 2 2s 1 2p 6 19K:1s2 2s2 2p6 3s 2 3p 6 3d1 29Cu:1s2 2s2 2p6 3s 2 3p 6 3d9 4s2 16. 请从原子结构的角度解释,为什么 Fe2+氧化成 Fe3+比 Mn2+氧化成 Mn3+要容易? 17. 化学键有哪几种?分别简要说明。 18. 分子的极性以什么来衡量?举例说明它为什么是键的极性和分子构型的综合反映? 19. 杂化轨道你学了哪几种?请举例说明。 20. 苯环的分子式为 C6H6,分子呈正六边形结构,请从杂化轨道理论分析各碳原子的化学键。 21. 比较下列物质的溶沸点,按照从高到底的顺序排列,从物质结构的角度说明原因。 KCl,SiC,HI,H2O 22. 根据杂化轨道理论分析下列分子的空间构型: 分子 杂化轨道类型 几何构型 示意图 分子间作用力 PH3 BBr3 SiH4 CO2 H2S H2O 23. 乙醇和水可以任意比例互溶,但油却不能与水混溶, 为什么? 24. 为什么 CO2和 SiO2 的性质差别很大? 25. 根据下列物质的性质,判断他们属于何种类型的晶体?各有何结构特征? (1)CaCl2晶体的熔点、硬度高,溶液导电。 (2)B 的硬度极高,熔点为 2573K,导电性很差。 (3)I2 很容易升华。 26. 排列物质 H2O,H2S,H2Se,H2Te 的沸点高低顺序,并解释之。 27. 为什么说石墨是混合晶体?石墨可用作干电池的电极及工业上许多电化学过程的电极, 或者用作固体润滑剂,请解释这些用途与其结构有何关系? 28. 普鲁卡因是一种局部麻醉药,其分子式如下,200mL 水中只能溶解 1g 普鲁卡因,但是 在乙醚、苯和盐酸中,普鲁卡因却很容易溶解,为什么?
H2N- -COOCH2CH2N(CH2CH3)2 29.下列分子中哪种是非极性的?为什么? 30.请利用学过的化学知识分析石油精馏的基本原理。 31.举例说明使DNA形成双螺旋结构的作用力是什么?这种作用力具有什么特点?对生命 现象有何重要意义? 32.水的沸点比同族元素的氢化物都要高,热容和蒸发热大,如何从分子结构的角度说明其 原因?对环境和生命现象的意义如何? 十CH,CHOH)十常用于胶粘剂、纺织浸润剂、乳化剂等,如果1358聚 33.聚乙烯醇 烯醇样品溶解于100mL水中,22.0℃时渗透压为5.02mmHg,则聚乙烯醇的分子量是多 少? 34.将1g的葡萄糖和甘油分别溶于1000gH0中,问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和 渗透压相同吗?各为多少?为什么相同或不相同?如果换成0.001mol的葡萄糖或甘油, 结果又怎样?请加以说明。 35.乙二醇HOCH2CH2OH是一种可溶于水非挥发性的化合物,是一个很常用的汽车防冻剂, 请计算65.1克该化合物溶于2505克水中形成溶液的凝固点。 36.把一块冰放在0℃的水中和0℃的盐水中,在现象上有什么不同? 37.静脉注射时,为什么要采用0.90%的生理盐水或5.0%的葡萄糖溶液?如果注射液的浓 度过大或过小,会产生什么后果? 38.用这个学期学过的知识找出至少两种方法区别纯水和食盐水溶液,并说明其化学原理。 39.假设细胞质浓度为0.1modm3,从渗透压的角度考虑,这样的大树能否长到20m高? 为什么? 40.据酸碱理论比较下列那个是强碱、弱碱?并写出它们对应的共轭酸。(1)CN(2)HCO3 (3)F(4)CI(5)NH3 41.在稀醋酸溶液中加入少量盐酸,醋酸的电离度有什么变化?在稀醋酸溶液中加入少量醋 酸铵溶液,醋酸的电离度有什么变化?加入水时电离度有何变化?试说明之。 42.阿斯匹林(aspirin)的分子结构式为: -CH -OH 体温下(37℃),其K=3×10。每粒药丸中含有阿斯匹林325毫克,如果吃进2粒药丸 溶解到胃液里,胃的体积为1升,pH值为2。问有多少百分数的阿斯匹林仍为分子状 态? 43.如果某人的胃容量为450mL,其内容物的pH值为2,则胃中含有多少摩尔H?假设这 些H都来自HCl,需多少NaHCO,来中和这些酸? 44.有四瓶白色粉末,可能为NHCl、NaAc、NaHCO3或NaCO3,请通过pH值测定的方法
H2N COOCH2CH2N(CH2CH3)2 29. 下列分子中哪种是非极性的?为什么? Cl Cl Cl C Cl l Cl 30. 请利用学过的化学知识分析石油精馏的基本原理。 31. 举例说明使 DNA 形成双螺旋结构的作用力是什么?这种作用力具有什么特点?对生命 现象有何重要意义? 32. 水的沸点比同族元素的氢化物都要高,热容和蒸发热大,如何从分子结构的角度说明其 原因?对环境和生命现象的意义如何? 33. 聚乙烯醇 CH2CH(OH) n常用于胶粘剂、纺织浸润剂、乳化剂等,如果 1.35g 聚乙 烯醇样品溶解于 100mL 水中,22.0℃时渗透压为 5.02mmHg,则聚乙烯醇的分子量是多 少? 34. 将 1g 的葡萄糖和甘油分别溶于 1000g H2O 中,问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和 渗透压相同吗?各为多少?为什么相同或不相同?如果换成 0.001mol 的葡萄糖或甘油, 结果又怎样?请加以说明。 35. 乙二醇 HOCH2CH2OH 是一种可溶于水非挥发性的化合物,是一个很常用的汽车防冻剂, 请计算 65.1 克该化合物溶于 2505 克水中形成溶液的凝固点。 36. 把一块冰放在 0℃的水中和 0℃的盐水中,在现象上有什么不同? 37. 静脉注射时,为什么要采用 0.90%的生理盐水或 5.0%的葡萄糖溶液?如果注射液的浓 度过大或过小,会产生什么后果? 38. 用这个学期学过的知识找出至少两种方法区别纯水和食盐水溶液,并说明其化学原理。 39. 假设细胞质浓度为 0.1mol·dm-3 ,从渗透压的角度考虑,这样的大树能否长到 20m 高? 为什么? 40. 据酸碱理论比较下列那个是强碱、弱碱?并写出它们对应的共轭酸。(1)CN- (2)HCO3 - (3)F- (4)Cl- (5)NH3 41. 在稀醋酸溶液中加入少量盐酸,醋酸的电离度有什么变化? 在稀醋酸溶液中加入少量醋 酸铵溶液,醋酸的电离度有什么变化?加入水时电离度有何变化?试说明之。 42. 阿斯匹林(aspirin)的分子结构式为: O C OH O C O CH3 体温下(37℃),其 Ka=3×10-5 。每粒药丸中含有阿斯匹林 325 毫克,如果吃进 2 粒药丸 溶解到胃液里,胃的体积为 1 升,pH 值为 2。问有多少百分数的阿斯匹林仍为分子状 态? 43. 如果某人的胃容量为 450 mL,其内容物的 pH 值为 2,则胃中含有多少摩尔 H+ ?假设这 些 H+ 都来自 HCl,需多少 NaHCO3 来中和这些酸? 44. 有四瓶白色粉末,可能为 NH4Cl、NaAc、NaHCO3 或 Na2CO3,请通过 pH 值测定的方法
分辨这些物质并用本学期学过的知识说明其化学原理。 45.在0.550 mol-dm3HAc溶液中溶解25.5 g NaAc,配成500mL缓冲溶液,pH值是多少? 46.请计算把(a)0.0060 mol HCI(b)0.0060 mol NaOH加入0.300L由0.250 mol-dm3HAc和 0.560mol·dm3NaAc组成的缓冲溶液中引起的pH值变化。 47.人体的血液的pH值为什么能够维持在7.40左右?举例说明,如果人体吸收少量的酸或 碱后,怎样使pH值保持稳定? 48.若50ml0.025mol/L的某一元弱酸与40ml0.025mol/L的NaOH溶液混合,得到的溶液 pH=5.35,则此弱酸的K=? 49.从HPO4和NaOH出发,可以配制哪三种缓冲溶液?pH值各在什么范围内? 50.锅炉炉垢的成分有CSO4,不仅阻碍传热、浪费燃料,而且还能引起爆炸事故。如何将 其去除?写出起相应的反应式,并从平衡移动的角度解释反应的可行性。 51.从物质结构的角度解释为什么煤气和氰化钾会使人中毒? 52.无水CrCl3与NHH2O能够生成两种配位化合物,分别是CrCl36NH3和CrCl35NH3。硝 酸银能够从第一种配合物中把全部的氯转化为AgC1沉淀,而只能将第二中配合物中23 的氯沉淀出来。请判断两种配合物的结构,说明原因,并命名之。 53.麻黄素在医学上被用作减充血剂,它的结构如下: 2 (1)请命名图中用数字标明的官能团: (2)分子中带*号的碳原子和氮原子各采取哪种杂化形式? (3)分子中是否有手性碳原子?如有请标明。 (4)在200g水中溶解1g麻黄素后得到的溶液pH=10.8,则Kb=?。 54.生鸡蛋放在不同的酸中,会有气泡产生:过夜后,鸡蛋壳不见了:如果酸的浓度较稀, 溶掉壳的鸡蛋会变大,请用所学的知识解释以上现象。 55.钡餐的主要成分是BaSO4,但是钡离子却有较高的毒性,请用学过的化学原理分析怎样 降低其对人体的毒性? 56.向草酸(H2C2O4)溶液中加入CaCl2溶液,得到CaC2O4沉淀。将沉淀过滤后,往滤液 中加入氨水,又有CC2O4沉淀生成。试从化学平衡的角度予以说明。 57.若要将C(OHs(s)从一个0.086MCr的溶液中沉淀出来时,溶液的最小pH值是多少? (K.p.crom3=7.0×103l) 58.从电极电势出发,分析下面化学反应在标准状态时向哪个方向进行?并用电池符号表示 该电池反应:Zn+2H=Zn+H2。 59.加AgNO3到含C1的体系中,会生成白色的AgCI沉淀,向该沉淀中加入一定量的NH3, 沉淀会溶解,再向该体系中加入NaBr,又会出现淡黄色的AgBr沉淀。试解释这些现象 的原理,写出各反应的平衡常数。 60.依据相关电对的电极电势的大小,说明电解法精练铜的原理。 61.汽车用铅蓄电池电力不够,不能使汽车正常发动,这时,电池内的溶液中H浓度比正常 工作时高还是低?说明其化学原理。 62.在标准状态下,已知下列半反应: Eu(aq)+e→Eu2'(aq) Φ°=-0.43V AuBr4(ag)+3e->Au(s)+4Br(aq) =-0.858V
分辨这些物质并用本学期学过的知识说明其化学原理。 45. 在 0.550 mol·dm-3 HAc 溶液中溶解 25.5 g NaAc,配成 500mL 缓冲溶液,pH 值是多少? 46. 请计算把 (a) 0.0060mol HCl (b) 0.0060mol NaOH 加入 0.300L 由 0.250 mol·dm-3 HAc 和 0.560 mol·dm-3 NaAc 组成的缓冲溶液中引起的 pH 值变化。 47. 人体的血液的 pH 值为什么能够维持在 7.40 左右?举例说明,如果人体吸收少量的酸或 碱后,怎样使 pH 值保持稳定? 48. 若 50ml 0.025mol/L 的某一元弱酸与 40ml 0.025mol/L 的 NaOH 溶液混合,得到的溶液 pH=5.35,则此弱酸的 Ka=? 49. 从 H3PO4 和 NaOH 出发,可以配制哪三种缓冲溶液?pH 值各在什么范围内? 50. 锅炉炉垢的成分有 CaSO4,不仅阻碍传热、浪费燃料,而且还能引起爆炸事故。如何将 其去除?写出起相应的反应式,并从平衡移动的角度解释反应的可行性。 51. 从物质结构的角度解释为什么煤气和氰化钾会使人中毒? 52. 无水 CrCl3与 NH3·H2O 能够生成两种配位化合物,分别是 CrCl3·6NH3 和 CrCl3·5NH3。硝 酸银能够从第一种配合物中把全部的氯转化为 AgCl 沉淀,而只能将第二中配合物中 2/3 的氯沉淀出来。请判断两种配合物的结构,说明原因,并命名之。 53. 麻黄素在医学上被用作减充血剂,它的结构如下: CH CH N CH3 OH CH3 H 2 3 4 1 * * (1)请命名图中用数字标明的官能团; (2)分子中带*号的碳原子和氮原子各采取哪种杂化形式? (3)分子中是否有手性碳原子?如有请标明。 (4)在 200g 水中溶解 1g 麻黄素后得到的溶液 pH=10.8,则 Kb θ =?。 54. 生鸡蛋放在不同的酸中,会有气泡产生;过夜后,鸡蛋壳不见了;如果酸的浓度较稀, 溶掉壳的鸡蛋会变大,请用所学的知识解释以上现象。 55. 钡餐的主要成分是 BaSO4,但是钡离子却有较高的毒性,请用学过的化学原理分析怎样 降低其对人体的毒性? 56. 向草酸(H2C2O4)溶液中加入 CaCl2 溶液,得到 CaC2O4 沉淀。将沉淀过滤后,往滤液 中加入氨水,又有 CaC2O4 沉淀生成。试从化学平衡的角度予以说明。 57. 若要将 Cr(OH)3(s)从一个 0.086M Cr3+的溶液中沉淀出来时,溶液的最小 pH 值是多少? (Ksp,Cr(OH)3=7.0×10-31) 58. 从电极电势出发,分析下面化学反应在标准状态时向哪个方向进行?并用电池符号表示 该电池反应:Zn+2H+ = Zn2++H2。 59. 加 AgNO3 到含 Cl- 的体系中,会生成白色的 AgCl 沉淀,向该沉淀中加入一定量的 NH3, 沉淀会溶解,再向该体系中加入 NaBr,又会出现淡黄色的 AgBr 沉淀。试解释这些现象 的原理,写出各反应的平衡常数。 60. 依据相关电对的电极电势的大小,说明电解法精练铜的原理。 61. 汽车用铅蓄电池电力不够,不能使汽车正常发动,这时,电池内的溶液中 H+ 浓度比正常 工作时高还是低?说明其化学原理。 62. 在标准状态下,已知下列半反应: Eu3+(aq) + e → Eu2+(aq) Φθ = -0.43V AuBr4 - (aq) + 3e → Au(s) + 4Br- (aq) Φθ = -0.858V
Sn2(aq)+2e→Sn(s) °=-0.14V IO(aq)+H2O(1)+2e->I(aq)+20H(aq) °=+0.49V (1)请找出上述反应中最强、最弱的氧化剂,最强、最弱的的还原剂。 (2)哪两个电对组成电动势最大的原电池?计算其数值。 (3)哪两个电对组成电动势最小的原电池?计算其数值。 63.在标准状态下,已知下列半反应: Sn(aq)+2e-→Sn2(aq) MnO4(aq)+8H"(ag)+5e->Mn2(aq)+4H2O(I) (1)将这两个半反应组成原电池,查阅标准电极电势表,说明在正极和负极各发生怎 样的反应?写出电池符号。 (2)请用离子电子法配平该氧化还原反应。 (3)计算该电池的电动势和氧化还原反应的平衡常数。 (4)说明溶液的DH值变化对电池正极的电极电势和电池的电动势发生怎样的影响? 64.氢氧燃料电池的电池反应为 H2(g)+1/2O2(g)=HOI) △Gm(298.15K=-237.19 kJ-mol,△Hm(298.15K=-285.83kJmo 计算:(1)氢氧燃料电池的标准电动势: (2)若燃料电池的转化效率为83%,转化1ol氢可以获得多少电能? (3)假设分别需要电动势为1.23V和14.76V的电池,该如何设计这样的电池? 65.金或银制的餐具(刀、叉或勺)能否溶于稀硝酸溶液中?如果可以,该氧化还原反应所 组成原电池的电动势为多少?如不行,请说明理由(参考标准电极电势值) 66.铬酸洗液是很强的氧化剂,玻璃、石英器皿和金属用具都能用它来去污,很多污物作为 还原剂,将C2O,2还原为Cr+,其本身被氧化成高价态。试写出铬酸洗液(起作用的是 Cr2O,2)清洗某物件上的污物CuS(CuS中的S2被氧化成S沉淀)的反应方程式并配平。 67.乙醇和二甲醚的分子式都是C2H60,互为同分异构体,请分析为什么乙醇的沸点比二甲 醚要高100°C左右。 0一 乙醇,沸点78C 二甲瞇,沸点-25°C 68.1,2-二氯乙烷分子极性很小,而顺式二氯乙烯分子极性很大,为什么? CI CI .CI H-C- C-H C-C H 1,2-二氯乙烷 顺式二氯乙烯 69.写出阿司匹林的合成反应,指出其原理?炒菜时加醋,然后又加入酒后,菜为什么特别 香? 70.谈谈你对官能团的理解,写出你熟悉的至少10种官能团不同的有机化合物。例如,紫 杉醇是从紫杉树皮里提取的对治疗卵巢癌和乳腺癌有效的天然药物,其结构式如下,请 写出分子式中圈出的六个官能团的名称
Sn2+(aq) + 2e → Sn(s) Φθ = -0.14V IO- (aq) + H2O(l) + 2e → I - (aq) + 2OH- (aq) Φθ = +0.49V (1)请找出上述反应中最强、最弱的氧化剂,最强、最弱的的还原剂。 (2)哪两个电对组成电动势最大的原电池?计算其数值。 (3)哪两个电对组成电动势最小的原电池?计算其数值。 63. 在标准状态下,已知下列半反应: Sn 4+(aq) + 2e → Sn2+(aq) MnO4 - (aq) + 8H+ (aq) + 5e →Mn2+(aq) + 4H2O(l) (1)将这两个半反应组成原电池,查阅标准电极电势表,说明在正极和负极各发生怎 样的反应?写出电池符号。 (2)请用离子电子法配平该氧化还原反应。 (3)计算该电池的电动势和氧化还原反应的平衡常数。 (4)说明溶液的 pH 值变化对电池正极的电极电势和电池的电动势发生怎样的影响? 64. 氢氧燃料电池的电池反应为 H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △rGm o (298.15K)= -237.19kJ·mol-1 ,△rHm o (298.15K)= - 285.83kJ·mol-1 计算:(1)氢氧燃料电池的标准电动势; (2)若燃料电池的转化效率为 83%,转化 1mol 氢可以获得多少电能? (3)假设分别需要电动势为 1.23V 和 14.76V 的电池,该如何设计这样的电池? 65. 金或银制的餐具(刀、叉或勺)能否溶于稀硝酸溶液中?如果可以,该氧化还原反应所 组成原电池的电动势为多少?如不行,请说明理由(参考标准电极电势值) 66. 铬酸洗液是很强的氧化剂,玻璃、石英器皿和金属用具都能用它来去污,很多污物作为 还原剂,将 Cr2O7 2- 还原为 Cr3+,其本身被氧化成高价态。试写出铬酸洗液(起作用的是 Cr2O7 2- )清洗某物件上的污物 CuS(CuS 中的 S2- 被氧化成 S 沉淀)的反应方程式并配平。 67. 乙醇和二甲醚的分子式都是 C2H6O,互为同分异构体,请分析为什么乙醇的沸点比二甲 醚要高 100°C 左右。 C H H H C O H H H C H H H O C H H H 乙醇,沸点 78°C 二甲醚,沸点-25°C 68. 1,2-二氯乙烷分子极性很小,而顺式二氯乙烯分子极性很大,为什么? C Cl H H C H H Cl C C Cl H H Cl 1,2-二氯乙烷 顺式二氯乙烯 69. 写出阿司匹林的合成反应,指出其原理?炒菜时加醋,然后又加入酒后,菜为什么特别 香? 70. 谈谈你对官能团的理解,写出你熟悉的至少 10 种官能团不同的有机化合物。例如,紫 杉醇是从紫杉树皮里提取的对治疗卵巢癌和乳腺癌有效的天然药物,其结构式如下,请 写出分子式中圈出的六个官能团的名称
OH OH 71.举出两个手性化合物,写出其对应异构体,并图示之。 72.苯和浓硫酸、浓硝酸的混合物共热后可以生成硝基苯,请问,硝基苯为什么不易继续硝 化,而甲苯反而容易发生硝化反应,如三硝基甲苯的合成。 73.请以不对称烯烃与卤化氢加成的反应为例举例说明马氏规则的原理。 74.请举例说明有机化合物种类繁多且具有同种分子式的有机化合物性质差异大的主要原 因。 75.丙烯可以用来合成异丙醇、聚丙烯,写出相应的反应方程式。 76.citral是柠檬草油的主要成分,在合成维生素A和香水时用作调味剂。它是geranial和 neral的混合物,其分子结构如下: H2 H3C CH2 C-CH geranial CHO H3C -CH2 CHO neral H3C (I)说明geranial和neral的关系? (2)指出geranial分子中的官能团,并说明它们属于何种化合物?
71. 举出两个手性化合物,写出其对应异构体,并图示之。 72. 苯和浓硫酸、浓硝酸的混合物共热后可以生成硝基苯,请问,硝基苯为什么不易继续硝 化,而甲苯反而容易发生硝化反应,如三硝基甲苯的合成。 73. 请以不对称烯烃与卤化氢加成的反应为例举例说明马氏规则的原理。 74. 请举例说明有机化合物种类繁多且具有同种分子式的有机化合物性质差异大的主要原 因。 75. 丙烯可以用来合成异丙醇、聚丙烯,写出相应的反应方程式。 76. citral 是柠檬草油的主要成分,在合成维生素 A 和香水时用作调味剂。它是 geranial 和 neral 的混合物,其分子结构如下: geranial C C H H2 C CH2 C CH H3C CHO H3C H3C neral C C H H2 C CH2 C CH H3C H3C H3C CHO (1) 说明 geranial 和 neral 的关系? (2) 指出 geranial 分子中的官能团,并说明它们属于何种化合物?