工程化学习题解答

1、第四章 原子结构1判断正错 （+）（1）能量量子化、波粒二象性和几率分布是微观粒子运动的三个特征。 （-）（2）电子的运动也可用牛顿力学来描述。 （-）（3）除氢原子外的其它原子中，只要角量子数不同，其轨道能级必定不同。 （-）（4）通过原子发射光谱至少可以对金属元素进行定性分析。 （+）（5）确定了n、l、m三个量子数，就确定了一个原子轨道。 （-）（6）确定了n、l、m三个量子数，就确定了一个电子的运动状态。2选择填空 （1）下列四个量子数组合正确的是（B ） A（1，1，0，+） B.（3，0，0，+） C（1，2，1，-） D.（3，1，2，-） （2）下列原子轨道存在的是（D ） A

2、 1p B. 2d C. 3f D. 6s3填表轨道名称2p4f6s5d主量子数2465角量子数1302轨道个数37154判断正错（-）（1）当n=2时，l只能取1，m只能取1。（-）（2）波函数角度分布图也能表示电子离核的远近。（-）（3）磁量子数为0的轨道都是s轨道。（-）（4）p轨道角度分布图为“8”字形，这表明电子是沿“8”字形运动的。5填空（1）决定电子离核远近和所处能级高低的量子数是（n ）。（2）决定轨道形状的量子数是（l ）。（3）决定轨道空间伸展方向的量子数是（m ）。（4）决定电子自旋方向的量子数是（ms ）。6下列原子的核外电子分布式是不正确的，它们各违背什么原则？请订正

3、之。（1）5B：1s22s3 违背泡利不相容原理，应为：1s22s22p1（2）22Ti：1s22s22p63s23p63d4 违背能量最低原理，应为：1s22s22p63s23p63d24s2（3）7N：1s22s22pp 违背洪特规则，应为：1s22s22p2p2p（4）29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 违背全充满半充满规律，应为： 1s22s22p63s23p63d104s17分别写出6C、7N、8O三种原子的电子分布式、外层电子分布式和2p电子的轨道表示式。 原子核外电子分布式外层电子分布式2p电子分布C1s22s22p22s22p22p2p2pN1s22s22p3

4、2s22p32p2p2pO1s22s22p42s22p42p2p2p8通过表格形式写出20Ca、24Cr、26Fe、29Cu四种原子的外层电子分布式、未成对电子数和+2价离子所属类型。原子外层电子分布式未成对电子数+2价离子类型Ca4s208eCr3d54s16917eFe3d64s24917eCu3d104s11917e9选择填空 （1）下列原子外层电子分布式不正确的是（D） A 11Na：3s1 B. 17Cl：3s23p5 C. 23V：3d34s2 D. 30Zn：4s2 （2）Mn2+外层电子分布式正确的是（C） A4s0 B. 3d54s0 C. 3s23p63d5 D. 3d5

5、（3）下列原子中未成对电子数最多的是（B） A V B. Cr C. Mn D. Zn （4）下列离子中属于917电子构型的是（C） A Cl B. Ca2+ C. Cu2+ D. Zn2+10填表元素符号外层电子分布式周期族区Na3s1三AsNi3d84s2四dGa4s24p1四Ap11填表离子符号离子外层电子分布式未成对电子数离子所属类型Cl3s23p608eFe3+3s23p63d55917eZn2+3s23p63d10018e12某元素最高氧化数为+6，最外层电子数为1，金属性是同族中最强的。该元素是何种元素？请写出其外层电子分布式和+3价离子的外层电子分布式，该离子属于何种构型？ 答

6、：该元素为26Cr. 3s23p63d54s1 , 3s23p63d3 , 917e13下列元素的最高氧化数各是多少？它们还各有哪些主要氧化数？请举出相应化合物各一例。Cr、Mn、Co、Pb、S、Br元素CrMnCoPbSBr最高氧化数+6+7+3+4+6+7主要氧化数+6,+3+7,+4,+2+3,+2+4,+2+6,+4,-2+7,+5,+3,+1,-1实例（略）14选择填空 （1）下列元素中原子半径最大的是（A） A K B. Ca C. Na D. Mg （2）下列元素中第一电离能最大的是（D） AP B. Cl C. F D. Ne （3）下列元素中电负性最小的是（A） A K B.

7、 Na C. Ca D. Mg （4）下列元素中非金属性最强的是（C） A N B. O C. F D. Cl15比较下列元素的指定性质（1）最高氧化数 Cr Mn ， Ni Mo ， Be Mg（3）电负性 B S（4）原子半径 Al NaClRbClCsCl（从电荷和离子间距考虑）16按熔点由低到高的顺序排列下列化合物。(1) MgCl2、PCl5、NaCl、SiCl4、AlCl3(2) BaCl2、CaCl2、MgCl2、BeCl2、SrCl2 （1）NaCl MgCl2 AlCl3PCl5SiCl4（从极化和色散力考虑） （2）BaCl2SrCl2CaCl2MgCl2BeCl2（从极化

8、考虑）17选择题（1）下列“离子”中极化力最强的是（D）。(a) Na+ (b) Mg2+ (c) Ca2+ (d) Mn7+（2）下列离子中变形性最大的是（A）。(a) S2- (b) O2- (c) Br- (d) I-（3）下列氯化物中硬度最大的是（A）。(a) BaCl2 (b) MgCl2 (c) NaCl (d) KCl（4）下列氯化物中熔点最低的是（D）。 (a) NaCl (b) MgCl2 (c) AlCl3 (d) SiCl4（5）下列化合物中属于原子晶体的是（C）。(a) Cu (b) FeCl3 (c) GaAs (d) CO2（6）下列混合型晶体中既含共价键又含离子键

9、的是（B）。(a) MoS2 (b) 石棉 (c) 石墨 (d) 石墨型BN18比较下列指定的性质：（1）熔点：FeCl2 FeCl3 ； CrO CrO3（2）硬度： BN CaO ； KCl BaCl2（3）挥发性：MgCl2 KI FeCl3 CCl4的熔点；分别为原子、离子、过渡、分子晶体。（2）BF3 BaO CO2 的硬度。分别为原子、离子、分子晶体。第五章 配位化合物1命名下列配合物，并指出中心离子、配位体、配位原子、配位数。 （1）KPt(NH3)Cl3：三氯一氨合铂（）酸钾 （2）Na2Zn(OH)4：四羟基合锌酸钠 （3）Ni(en)3SO4 ：硫酸三乙二胺合镍（） （4）

10、Co(NH3)5ClCl2 ：二氯化一氯五氨合钴（） （5）Na2SiF6 ：六氟合硅酸钠2已知有两种固体配合物，它们具有相同的化学式：Co(NH3)5BrSO4。它们之间的区别在于：往第一种配合物的溶液中加入BaCl2时，产生白色沉淀，加入AgNO3时无现象；而第二种配合物的情况正相反。请写出这两种配合物的结构简式。 答：（1）Co(NH3)5BrSO4 （2）Co(NH3)5SO4 Br3下列配合物在水中能离解出哪些离子？哪一离子的浓度最大？哪一离子的浓度最小？ （1）Cu(NH3)4Cl2 ：Cl-(最大)、Cu(NH3)42+、Cu(NH3)32+、 Cu(NH3)22+、 Cu(NH

11、3)2+、Cu2+(最小) （2）K2PtCl6：K+（最大）、PtCl62-、 PtCl5-、PtCl3+、 PtCl22+、 PtCl3+、Pt4+（最小） （3）Na3Ag(S2O3)2：Na+(最大)、Ag(S2O3)23-、 Ag(S2O3)-、Ag+(最小) （4）K4Fe(CN)6：K+(最大)、Fe(CN)64- 、Fe(CN)53-、 Fe(CN)42- 、Fe(CN)3-、 Fe(CN)+、 Fe2+（最小）4计算AgCl、AgBr在2mol/L氨水中的溶解度。 解：设AgCl的溶解度为S，则 AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl- 2.0-2S S S

12、 解得 S=0.0772 （mol/L） 同理，可求得AgBr在2mol/LNH3中的溶解度为0.00292mol/L5判断下列反应进行的程度： （1）Cu(CN)2 + 2NH3 Cu(NH3)2+ + 2CN （2）Cu(NH3)42+ + Zn2+ Zn(NH3)42+ Cu2+ 解：（1）=Cu(NH3)22+Cu(CN)2- =7.241010110-24=7.2410-14 （2）=Zn(NH3)42+Cu(NH3)42+ =2.871094.7810-14=1.3710-46选择适当的试剂，使下列前一物质转化为后一物质，写出每一步反应的化学方程式。 AgAgNO3AgClAg(N

13、H3)2ClAgBrNa3Ag(S2O3)2AgIKAgI2Ag2SAgNO3Ag 解：（1）加HNO3：3Ag + 4HNO3=3AgNO3 + NO + 2H2O （2）加HCl：Ag+ + Cl- = AgCl （3）加NH3：AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl- （4）加KBr：Ag(NH3)2+ + Br- =AgBr + 2NH3 （5）加Na2S2O3：AgBr + 2S2O32-=Ag(S2O3)23-+Br- （6）加KI：Ag(S2O3)23- + I- =AgI + 2S2O32- （7）加KI：AgI + I- = AgI2- （8）加Na2S：2

14、AgI2- + S2- = Ag2S + 2I- （9）加HNO3：3Ag2S + 8HNO3=6AgNO3 + 3S + 2NO + 4H2O （10）加Fe：3AgNO3 + Fe = 3Ag + Fe(NO3)37写出能实现下列要求所用的物质及反应式： （1）检验无水酒精中是否含水； （2）消除含氰废水的毒性； （3）卤化银系胶片定影； （4）将湿法冶金得到的Ag(CN)2溶液中的银置换出来； （5）配制无氰镀铜液。 解：（1）无水硫酸铜。CuSO4 + 4H2O = Cu(H2O)4SO4 （2）亚铁盐。Fe2+ 6CN- = Fe(CN)64- （3）Na2S2O3。AgBr + 2

15、S2O32-=Ag(S2O3)23-+Br- （4）Zn粉。2Ag(CN)2 + Zn = 2Ag + Zn(CN)42 （5）K4P2O7：Cu2+ + 4 P2O72- = Cu(P2O7)26-8写出下列操作的现象及化学方程式： （1）用KSCN溶液在白纸上写字，干后喷射FeCl3溶液； （2）用CuSO4溶液在白纸上写字，干后喷射浓氨水； （3）用亚铁氰化钾在白纸上写字，干后喷射FeCl3溶液。 （1）无色变红色。Fe3+ + SCN- = Fe(SCN)2+ （2）无色变蓝色。CuSO4 + 4H2O = Cu(H2O)4SO4 （3）无色变蓝色。Fe3+ + Fe(CN)64- =

16、 Fe4 Fe(CN)639判断正错 （-）（1）配合物中只含有配位键。 （-）（2）配位体的个数就是中心离子的配位数。 （-）（3）配离子的电荷数就是中心离子的电荷数。 （+）（4）配离子与弱电解质类似，在水溶液中只能部分离解。10CO对血红蛋白的亲和力比O2大210倍。若载氧血红蛋白用FeHbO2表示，请写出人体CO中毒时的反应。 答：CO + FeHbO2 = FeHbCO + O2第六章 无机材料1何谓轻金属、重金属、贵金属、稀有金属？它们在周期表中是如何分布的？答：轻金属一般指密度小于5 g/cm3的金属，包括钠、钾、铝、钙、钛等，一般位于s区。重金属一般指密度大于5 g/cm3的金

17、属，一般位于d区、ds区和p区。贵金属指金、银和铂系元素。稀有金属指在自然界中含量少且分布稀散，提取和制备较难的金属，如锂、铍、镓、铟、铊、稀土元素等。2为什么副族的金属多具有高熔点？答：副族的金属具有较多的未成对d电子，形成的金属键较强。3合金有哪些基本类型？各类型的结构有何特点？答：合金主要有三种基本类型。一是机械混合物合金，熔点不同的各金属分别结晶，形成细微晶体的机械混合物，合金中金属的分散不完全均匀。二是固溶体合金，当两种金属的原子大小相近时可以形成取代固溶体合金；当两种金属（或非金属）的原子大小相差很大时可以形成间充固溶体合金。固溶体合金中，组成元素完全分散。三是金属化合物合金，当两

18、种金属的性质差别较大时，可以形成金属互化物，金属互化物形成自己的晶格。在基体金属中不能完全分散。4何谓合金的固溶强化现象？产生的原因是什么？答：固溶强化是指由于形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。产生原因是晶格畸变引起晶面之间滑动时的阻力增大。5试述Ti、Cr、Ni等合金元素在钢中的主要作用。答：钛在炼钢中常用作脱氧剂；Ti可以和S作用生成TiS2，使S在钢中分布均匀，改善钢的机械性能；钛还可以与钢水中的氮化合生成TiN，它能吸收氢气，因此钛又是炼钢生产中的除气剂。铬是不锈钢的主要成分，含铬12%的钢称为不锈钢，之所以不锈，是因为铬容易钝化。在不锈钢中加入镍可以提高钢的机械性能和耐热、耐

19、蚀性。镍可以无限固溶于铁中，起到细化晶粒的作用，减少晶间腐蚀。6导体、半导体、绝缘体的电性能为何不同？为什么半导体的导电性能随温度升高而增加？答：导体、半导体、绝缘体的电性能可以用能带理论予以解释。导体的能带中没有禁带；绝缘体的能带中禁带较宽（大于480kJ/mol），一般能量的电子难以逾越；半导体则介于导体和绝缘体之间，禁带有一定宽度（9.6290kJ/mol），电子稍获能量即可跃入导带而导电，因此，加热可是半导体的导电能力增加。7填空 （1）熔点最高的金属是（ W ），最低的是（ Hg ）； 硬度最大的金属是（ Cr ），导电性最好的金属是（ Au ）； 铸铁中使石墨球化的元素是（ 稀土

20、）。（2）P型半导体靠（ 空穴 ）导电，N型半导体靠（ 电子 ）导电。（3）半导体的施主杂质元素有（ P ），受主杂质元素有（ B ）；（4）硬质合金中，（硬质化合物）是硬质相，（金属或合金）是粘接相。8陶瓷的各组成相各起什么作用？答：陶瓷一般由晶相、玻璃相和气相组成。晶相是陶瓷的主要组成相，在陶瓷中起骨架作用，它决定了陶瓷的主要性质。玻璃相的作用是填充晶相间的孔隙，将分散的晶相粘接起来，提高陶瓷的致密度。气相分散于玻璃相之内，其含量、形状、大小和分布对陶瓷的隔热性能、介电性能、透光性能等产生重大影响。9陶瓷的机械性能和热、电性能如何？陶瓷的突出弱点是什么？如何克服？答：陶瓷的硬度最大，因而抗

21、压强度高，高温抗蠕变能力强，但韧性低、性脆；陶瓷的熔点高，热膨胀系数小，导热系数小，但抗热振性较差；陶瓷的电性能彼此相差很大，一般为绝缘体。陶瓷的突出弱点是韧性低、性脆，近年内研制的微晶、高密度和高纯度陶瓷以及晶须等都使陶瓷的性能有了很大的改善。10什么是水玻璃的模数？为什么将模数和密度同时作为水玻璃的工艺指标？答：水玻璃的模数是指水玻璃中二氧化硅与氧化钠的物质的量之比。模数只表明了二氧化硅与氧化钠的相对含量，并不能表明溶液的浓度，因而应将模数和密度同时作为水玻璃的工艺指标。11CO2和NH4Cl用作水玻璃硬化剂的原理是什么？答：水玻璃水解硬化反应产生OH-, 而CO2和NH4Cl皆为酸性物质

22、，他们可以和OH-作用，使水玻璃水解到底（硬化）。12硅酸盐水泥的主要成分是什么？建筑中施用水泥的初期为何要经常泼水？答：硅酸盐水泥的主要成分是钙、铝、硅、铁的氧化物，其中氧化钙占60%以上。由于水泥在凝结和硬化过程中，主要发生水化和水解作用，需要大量的水，因而在施用水泥的初期要经常泼水。13耐火材料按化学性质如何分类？选用耐火材料时应注意哪些方面？答：耐火材料按化学性质可分为酸性、中性和碱性耐火材料。选用耐火材料时，除要求有一定的耐火度外，主要应考虑其酸碱性和氧化还原性，避免或减低被炉料腐蚀。14形状记忆合金为什么能产生“记忆效应”？答：形状记忆合金之所以能产生“记忆效应”是因为合金内存在着

23、一对能够可逆转变的晶格结构。在温度发生变化时发生变形，温度恢复时又恢复为原来的形状。15什么是贮氢合金？对其有什么要求？答：能够可逆吸收氢气的合金成为贮氢合金。要求其贮氢量大、吸放氢速度快、使用寿命长而且成本低。第八章 有机材料1什么是润滑剂？它有哪些种类？除润滑作用外，它还有哪些作用？答：用于润滑的材料称为润滑剂。它分为气态、液态、固态和膏状等种类。除润滑作用外，他还有冷却、洗涤、密封和防锈等作用。2润滑油主要的理化性能有哪些？影响其粘性的因素有哪些？答：理化指标有粘度、凝固点、油性、闪点、酸值、抗氧化安定性等。影响粘性的因素主要有化学组成、温度和压力。3润滑油有哪些添加剂？各有什么作用？答

24、： 主要添加剂 作用 粘度添加剂 增加粘度 降凝剂 降低凝固点 清净分散剂 清除、分散润滑表面氧化生成的胶膜和沉积物 油性添加剂 在润滑表面形成牢固油膜 抗氧化添加剂 防止老化、延长使用寿命 防锈添加剂 防止润滑表面腐蚀 极压抗磨剂 防止苛刻条件下的卡住、烧结、擦伤等。4润滑脂中稠化剂的作用是什么？答：稠化剂形成海绵状结构，将润滑油包结起来，使其失去流动性而呈膏状。5如何回收利用废润滑油？答：先用物理方法（沉淀、离心分离、过滤、水洗、蒸馏等）去除机械杂质，然后用浓硫酸清洗除去树脂杂质，稀氢氧化钠洗涤除去酸性杂质，白土吸附进一步除去胶质、沥青质、酸碱性物质和酯类。6给出下列高聚物的名称和单体：（1） CH2CH n 名称 单体 C6H5 聚苯乙烯 苯乙烯（2） CH2C(CH3) n 名称 单体 COOCH3 聚丙烯酸甲酯 丙烯酸甲酯（3） NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO n 名称 （商品名） 单体 尼龙610 己二胺、癸二酸（4） CH2CCHCH2