工程化学基础第二版练习题参考答案.docx

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工程化学基础第二版练习题参考答案

浙江大学vv工程化学基础（第二版）

>>练习题参考答案

第一章

绪

论

练习题（p.9）

1.

（1）X；

（2）

V;（3）X

;（4）/

）

2.

（1）C

D;

（2）

C;（3）B。

3.

反应进度；E;

mol。

4.

两相（不计空气）

;食盐溶解，

冰熔化，为一

相；出现

AgCLll,二相；液相分层，共三

相。

5.两种聚集状态，五个相：

Fe（固态，固相1），FeO（固态，固相2），FezQ（固态，固相

3），FesQ（固态，固相4），H0（g）和H2（g）（同属气态，一个气相5）

-1

6.n=（216.5—180）g/（36.5g-mol）=1.0mol

7.设最多能得到x千克的CaO和y千克的CQ,根据化学反应方程式：

CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）

摩尔质量/g-mol-1100.0956.0844.01

物质的量/mol

100095%

100.0910'

xy

56.08X10’44.0110,

因为n（CaCO）=n（CaO）=n（CQ）

100095%=x=y

100.0910°56.08X10'44.0110」

得x=rr（CaO）=532.38kg

y=n（CO2）=417.72kg

分解时最多能得到532.28kg的CaO和417.72kg的CO。

8.化学反应方程式为3/2H2+1/2N2=NH3时：

_n（H2）

「（H2）

-6mol

_3

2

=4mol

n（N2）

〜-V（N2）

=4mol

二n（NH3）

二（NH3）

=4rmo1=4mol

化学反应方程式为3H2+N2=2NH3时:

=n（H2）「-6mol

v（H2）-3

二2mol

二2mol

=2mol

■-n（N2）__2mol

一v（N2）一—1

_n（NH3）_4mol

-讥NH3）一_2-

当反应过程中消耗掉2molN2时，化学反应方程式写成3/2H2+1/2N2=NH3，该反应的反

应进度为4mol;化学方程式改成3H2+N2=2NH3，该反应的反应进度为2mol。

9.△n（1-2）=EXv（Ha）=0.5molx（—2）=—1mol

△n（H2O）=Exv（H2O）=0.5molx2=1mol

消耗掉1molH2,生成1molHzQ

思考题

1.略。

2.物质层次有哪些？

各层次物质运用适用的理论是什么？

答：

（1）宏观物体

-牛顿力学；

（2）微观物体

-一量子力学；

（3）宇官物体—

-一广义相对论;

（4）渺观物体

-超弦（？

）

3.略。

4.以人体或烧结炉为例说明系统和环境的划分和确定不是绝对的，而是相对的。

答：

系统的选择根据研究需要而定，不同的方法和不同的角度对系统的划分也不同。

以烧结炉为例，在烧结炉中放置两块金属如铁片和银片，其间放有低熔点合金如锡和鉍的合金，在可控还原气氛如氮和氢的混合气体保护下加热，则两块难熔金属将被烧结在一起。

在这个

例子中，如果要讨论烧结工艺的有关问题就可以把整个烧结炉作为系统，它包括金属片、低

熔点合金和气体介质，而烧结炉外空间中的物质则均为环境。

如果想研究烧结炉内可控保护

气体间发生的反应，那么就可把氮气分解的化学反应当作一个系统加以讨论。

而炉膛内的支

架、难熔合金片、低熔点等物质及绝热均为环境。

可见，“系统”的确定是根据研究对象的

需要划分的。

5.略。

6.20C的实验室内，把一只盛有水和冰的但没有盖的瓶子作为一个系统来研究，那么该系统可称为什么系统？

它可与环境交换些什么？

若盖上盖子密封，则情况怎样？

这个系统称为

什么系统？

若将这个瓶子用绝对隔热（实际上是不可能的）石棉布包裹，情况又如何？

这个

系统称为什么系统？

如果把整个实验室作为一个孤立系统来讨论，此时需要什么条件？

答：

（1）敞开系统，物质和能量的交换；

（2）封闭系统，能量的交换；

（3）孤立系统，既无物质的交换也无能量的交换；

7.略。

8.摩尔（mol）是物质的量的单位，使用时应注意什么？

答：

在使用物质的量的单位时必须指明基本单元。

9.略。

10.反应进度的物理意义是什么？

能不能随便改动化学反应方程式？

生成一定量的H2O

时，反应IO2+H2=H2。

与反应O2+2H2=2H2。

的反应进度是否相同？

2

答：

（1）物理意义：

反应系统中任何一种反应物或生成物在反应过程中物质的量

的变化c与该物质的化学计量数V的比值。

（2）因反应进度与化学计量数有关，故不能随便改动化学反应方程式。

（3）生成物的物质的量一定，化学计量数不同，则反应进度也不同。

第二章_物质的化学组成和聚集状态

§2.1物质的化学组成

练习题（p.23）

1.

化学式或名称

名称或化学式

配位中心

配位体

配位原子

配位数

K[Pt（NH3）C13]

一氯一氨合铂（n）

酸钾

Pt（n）

NH,CI

N,Cl

4

N@[Zn（OH）4]

四羟合锌（n）酸钠

Zn（n）

OH

O

4

Ni（en）"SO4

硫酸三乙二胺合镍

（n）

Ni（n）

HNCHCHNH

（en）

N

6

[CO（NH3）5Cl]C12

二氯化一氯五氨合

钴（川）

Co（川）

NH,CI

N,Cl

6

NadCaY]

乙二胺四乙酸合钙

（n）酸钠

Ca（n）

「OOCChNChk

CHN（CHCOO2（EDTA或Y4-厂

N,O

6

Ni（CO）4

四羰合镍（0）

Ni（0）

CO

O

4

氯化二氨合银

（1）

[Ag（NH3）2]C1

Ag（I）

NH

N

2

六氰合铁（n）酸钾

K4[Fe（CN）6]

Fe（n）

CN

N

6

其中，螯合物有：

（3）[Ni（en）3]SO4和（5）Na2[CaY]

2•答：

金刚石、石墨和碳团簇都是碳的同素异形体。

金刚石的C原子之间通过共价键形成

原子晶体，是天然产物中硬度最大、熔点最高（3550C）、不导电的贵重材料；石墨晶体中同层粒子间以共价键结合，平面结构的层与层之间则以分子间力结合。

由于层间的结合力较弱，

容易滑动，所以有导电性和滑动性，用于铅笔芯、润滑材料、电极材料。

碳团簇，如C60,是由60个碳原子以20个六边形和12个五边形相间组成的32面体球形分子，形如足球，具有类似“烯烃”的某些反应性能，也称“足球烯”，球碳团簇及其衍生物在超导电性、半导体、

非线性光学等方面具有奇异性能。

碳纳米管是一种由单层或多层石墨卷成的纳米微管，多层

碳管各层之间的间隔为石墨的层间距。

碳管两头可以是空的，也可被半个C60或更大的球碳

所封闭。

碳纳米管可以是不同禁带宽度的半导体，可以用于未来电子工业制造电子器件和超

薄导线，使电子芯片集成度更高，体积更小，也是制备高强度轻质材料的理想组元。

3.Sn-xCrxQ，存在于黑漆古铜镜中，是表层耐磨物质；

Y2O2S:

Eu3+，可用作彩色电视的发光材料；

GaAs-xB，制备发光二极管的材料。

（另外还可以举出许多例子）

-（-CH2-CH_^n--_CH-CH-

4.聚苯乙烯中的链节、重复单元都是，聚合度是n。

聚酰胺一610

有两个链节

两个链节组成一个重复单元

聚酰胺的聚合度是2n。

【注意】高分子化合物的重复单元可以包含不同的链节，聚合度以链节数来计量。

特别注意,

在聚酰胺化学式中，名称后的第一个数字指二元胺的碳原子数，第二个数字指二元酸的碳原

子数，所以聚酰胺一610是由己二胺和癸二酸为单体缩聚而得的。

5.

名称

化学式

类型

聚丙烯

—HCHCH2]n

CH3

碳链高分子

聚丙烯腈

[CHCH2]n

1n

CN

碳链高分子

尼龙一66

OO

IIii

—[_H（CH2）6NHC（CH2）4CTtl

杂链高分子

聚二甲基硅氧

烷

CH3

—Psi——O-^1nCH3

兀素有机高分子

6.

高分子名称

单体化学式

命名

聚乙烯

CH=CH

乙烯

聚丙烯

CHCHkCH

丙烯

聚氯乙烯

CICH=CH

氯乙烯

聚苯乙烯

CH=CH2

6

苯乙烯

聚四氟乙烯

CF2=CF2

四氟乙烯

聚异戊二烯

CH=C-CH=CH

2-甲基-1,3-丁二烯

CH3

（异戊二烯）

聚酰胺

H2N（CH）6NH

HOOC（CH4COOH

己二胺

己二酸

NH（CH）5C=O

11

己内酰胺

聚甲基丙烯酸甲酯

CH>=C—COOGH

1

CH

2-甲基-丙烯酸甲酯

聚环氧乙烷

CH—CH

▽O

环氧乙烷

聚丙烯腈

CH=CHCN

丙烯腈

聚丙烯酰胺

~O~

II

CH2=CH—C—NH2

丙烯酰胺

聚对苯二甲酸乙二（醇）

酯

HOOC^^-COOH

HOCHCH2OH

1,4-苯二甲酸（对苯二甲酸）

乙二醇

酚醛树脂

Q,HCHO

苯酚

甲醛

聚二甲基硅氧烷

CH3

OHSi—OHJ

CH3

二甲基二羟基硅烷

ABS

CH=CHCNCH=CH-CH=

CH=CH2

CH,心

丙烯腈，1,3-丁二烯，苯乙

烯

7•答：

蛋白质分子是一条或多条多肽链构成的生物大分子，多肽链由氨基酸通过肽键（酰

胺键，一CO—NH—）共价连接而成，相对分子质量可从一万到数百万。

各种多肽链都有自己

特定的氨基酸顺序，人体蛋白质由20种氨基酸组成，除脯氨酸外，其它19种均是a-氨基

酸，结构通式为R—CH（NH）COOHR是每种氨基酸的特征基团。

蛋白质有不同层次的结构，分为一级、二级、三级和四级结构。

多肽链中氨基酸的数目、种类和连接顺序称为蛋白质的一级结构；多肽链中若干肽段在空间的伸张方式，如a-螺旋、B-折叠等称二级结构；多肽

链在二级结构基础上，依靠基团相互作用进一步卷曲、折叠而成的更复杂的三维空间结构称三级结构；两条或两条以上具有三级结构的多肽链按特定方式结合而成的聚合体称四级结构。

一级结构又称为基本结构，二级结构以上属高级结构。

通常只有那些具有高级结构的蛋

白质才有生物活性。

脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）由磷酸、脱氧核糖或核糖、有机碱组成，有机碱分

别为腺嘌呤（Adenine）,鸟嘌呤（Guanine）,胞嘧啶（Cytosine）,胸腺嘧啶（Thymine）和尿嘧啶（Uracil）,简称A,GC,T,U。

它们的基本结构单元是单核苷酸，单核苷酸通过3'

5'磷酸二酯键互相连接形成多核苷酸链。

DNA和RNA结构之间的主要区别在戊醛糖和嘧啶

碱上。

核酸与蛋白质一样，也有特殊的空间结构，DNA通过碱基互补配对原则形成双螺旋结

构。

DNA和RNA的基本化学组成

组成

DNA

RNA

HPQ

CHQ

H_C_H

H—C—OH

I

H