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固体表面化学-作业题答案

固体表面化学-作业题答案
固体表面化学-作业题答案

1、从催化作用的角度,谈谈高分散金属催化剂上,金属原子如何排列?

(1)催化反应过程中,要完成催化作用,反应物分子必须被吸附到金属活性位上。被吸附的反应物分子数量越多,活化的几率就越高,相应生成物也越多。所以,金属表面的吸附性能很重要,关系到催化剂的选择性和催化效率的高低。(2)在催化剂表面金属原子的排列有三种类型,处于晶角,晶棱和晶面上三种。金属原子的吸附性与原子的不饱和度是成正相关的,而处于晶角和晶棱上的金属的不饱和度比晶面上的要高,另外,如果金属出现晶格缺陷时,也会提高不饱和度,从而提高吸附性能。(3)所以,一定程度上,金属催化剂上金属原子排列的越不规整,边,角,褶皱等处的原子越多,则这种金属催化剂的吸附性就好,其催化性能也会相应提高。

2、从表面热力学角度出发,谈谈高分散金属催化剂上,金属原子如何排列才能达到最佳?

从表面热力学角度讲,比表面积越低,表面自由能越低,表面就越稳定。经验的规律是:高的表面原子密度和表面原子的高配位数。这可以通过减小晶粒的比表面积并且确保只有低表面自由能的表面暴露在外来实现。球型催化剂最稳定,但考虑到活性的因素,金属颗粒通常被做成削角八面体的

3. 什么叫表面驰豫?什么叫表面重构?在催化研究中如何利用这两种过程?

弛豫是指一个平衡体系因受外来因素快速扰动而偏离平衡位置的体系,在新条件下趋向新平衡的过程,如果表面原子只有垂直于表面的原子,则称为表面弛豫;表面重构是由于表面原子受力的情况与体内有所不同,或者由于有外来原子的吸附,最表面原子常有垂直于或倾斜与表面的位移,表面下的数层原子也会有垂直于或倾斜与表面的位移的现象,重构后周期性损失,相邻原子键合或形成悬挂键,表面自由能降低,使得体系稳定。

反应往往是在表面进行,在选择某催化剂之后,提高催化剂的催化效率的一个重要方法就是改变其表面,通过控制弛豫和重构的形成过程,得高活性表面结构,从而提高催化剂性能。弛豫和重构过程的细节了解对改善催化剂操作性能具有关键的作用,重构促进并稳定了对催化剂的修饰,反之若重构起破坏作用,就要设法抑制它。弛豫会使表面的对称性降低,周期性变弱,表面原子的光滑性变差,表面原子受力不均,向体相靠近,使得结构变化,由于表面原子比较活泼,在热力学上,表面原子易发生重排,又由于动力学上因素的限制,在低温下阻止了原子的重排,利用这一特点可以制备纳米材料,也可以对半导体和晶型进行研究。

4、表面自由能总是正值,可靠吗?从热力学定律进行分析。

表面自由能恒为正。分析如下:由封闭体系热力学公式可得:

在恒温恒压下,可得:

而要使材料的表面增加,例如通过粉碎材料或表面打洞,都需要外界对表面做功,即dG>0,故γ>0。所以表面自由能总为正值。另外,因为切开固体表面形成新表面必须要使原子间键发生断裂,而断键需要能量这就需要对系统做功,这就导致表面总处于热力学不稳定状态,表面自由能为正值。

5为什么金属密堆积方式只有三种?他们分别是什么?比较其密堆积方式,配位数及其空间占有率,谈谈你对此的理解。

答:金属密堆积的三种方式:六方紧密堆积,面心立方紧密堆积,体心立方紧密堆积。

六方紧密堆积,第三层球的排列是再四面体空隙上进行的。形成ABABA.....结构,配位数为12,空间利用率为74.05%;面心立方紧密堆积,在由六个球围成的八面体空隙上进行,形成ABCABC......结构,配位数为12,空间利用率为74.05%;立方体心堆积,位于顶点的八个圆球只与位于体心的圆球接触,配位数为8,空间利用率为68.02%;

之所以会形成三种密堆积的方式,是因为原子和离子都具有一定的有效半径,可以看成是具有一定大小的球体。在金属晶体中,金属键、离子键、范德华力没有方向性和饱和性,晶体具有最小内能性,原子相互结合时,相互间的引力和斥力处于平衡状态,这就相当于要求球体间做紧密堆。所以金属晶体中,微粒总是趋向于相互配位数高,能充分利用空间的密度大的紧密堆积结构。从几何角度看,金属原子之间或者粒子之间的相互结合,在形式上可以看作是球体间的相互堆积。如果将金属原子视为等体积的圆球,按照几何角度密堆积只会出现三种堆积方式。

6指出hcp, fcc和bcc金属晶面的可能吸附位种类、对称性及其配位数,并通过比较,指出其差异性与共同性。(1)(1)fcc

fcc的100面:可能吸附位种类:A B F 对称性:4面对称表面原子配位数:8

fcc的110面:可能吸附位种类:A SB LB T 对称性:2面对称表面原子配位数:7 第二层原子的配位数:11 fcc的111面:可能吸附位种类:A B T 对称性:3面对称表面原子配位数:9

(2)hcp的0001面(与fcc的111面一样)

可能吸附位种类:A B T 对称性:3面对称表面原子配位数:9

(3)bcc

bcc的100面: 对称性:4面对称表面原子配位数:4 第二层原子配位数:8

bcc的110面: 对称性:2面对称表面原子配位数:6

bcc的111面:对称性:3面对称表面原子配位数:4第二层原子配位数:7

异同比较:

fcc的100面与fcc的110面有相似之处,但是110面表面原子各列之间存在间隙,存在各向异性,第二层原子裸露的更明显,甚至可以接触气气相分子;

fcc的100面与bcc的100面也有相似之处,但bcc的100面表面原子纵向和横向之间都存在间隙,排列较为松散,配位数低;

fcc的110面和bcc的110差别较大,fcc的110面表面纵向原子紧靠,各列间有间隙,而bcc的110面表面原子接近于六方排列;

fcc的111面与hcp的0001面完全一样,但是与bcc的111面之间有差异,表现为bcc的111面第二、第三层原子清从表面清晰可见,可以接触气相分子。

除了所提及的表面外,其余表面原子都是等同的,在原子尺度是相对光滑的,并且表面可以提供多种多样的吸附位。

补充吸附种类:六方紧密堆积—IIIB,IVB 面心立方紧密堆积—IB,Ni,Pd,Pt立方体心堆积—IA,VB,VIB 对称性:六方紧密堆积:4重对称面心立方紧密堆积:2重对称立方体心堆积:4重对称

配位数:六方紧密堆积:12 面心立方紧密堆积:12 立方体心堆积:8

7.试比较物理吸附、化学吸附的异同点?如何理解物理吸附的普遍性和化学吸附的特殊性?

答案:物理吸附有如下特点:存在分子间作用力(范德华力)、反应热小大概为10-40Kj/mol 接近于液化热、存在单分子或者多分子层吸附、可逆反应速度快、反应温度接近沸点温度。化学吸附有如下特点:存在化学键的形成、反应热大,只存在单分子层吸附、不可逆反应、反应速度慢、在较高温度下进行。

物理吸附是个自发进行的热力学过程,△G<0,原子分子接近吸附表面不存在障碍,而且反应速度相当快。化学吸附反应温度比较高,而且反应速度慢,物理吸附作用力是范德华力,它是普遍存在于分子之间的,即化学吸附中也包含着物理吸附,化学吸附有选择性,因此物理吸附比较普遍,而化学吸附相对特殊。

8 从表面活化与催化反应的角度,谈谈如何在设计催化剂时,利用化学吸附相关理论

设计催化剂时对催化剂有一定的要求,较高的选择性以达到一定的分离要求;较大的吸附容量以减小用量;较好的动力学及传递性质以实现快速吸附;较高的化学及热稳定性,不溶或极难溶于待处理流体以保证吸附剂的数量和性质;较高的硬度及机械强度以减小磨损和侵蚀;较好的流动性以便于装卸;较高的抗污染能力以延长使用寿命;较好的惰性以避免发生不期望的化学反应;易再生;价格便宜。

9.查阅文献,以实例比较吸附(Adsorption)、吸收(Absorption)的异同点。

吸附也属于一种传质过程,物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力,但物质表面的分子,其中相对物质外部的作用力没有充分发挥,所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体,尤其是表面面积很大的情况下,这种吸附力能产生很大的作用,所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附,如活性炭、水膜等。吸附过程有两种情况:物理吸附和化学吸附。吸附作用是催化、脱色、脱臭、防毒等工业应用中必不可少的单元操作。

吸收:使溶剂与气体混合物接触,利用各成分间浓度的差异,分离各气体成分的操作。在吸收过程中,一种物质将另一种物质吸进体内与其融和或化合。以气体溶解于液体,已得到所希望的溶液的操作成为吸收。

10 Langmuir单层吸附理论为何可用于化学吸附?请从化学吸附的特点出发解释之。

Langmuir吸附理论,其基本假设是:(1)单分子层吸附。气体分子只有碰到固体表面上,才有可能被吸附,所以固体表面对气体分子只能发生单分子曾吸附。(2)固体表面是均匀的。(3)被吸附在固体表面上的分子之间无作用力。(4)吸附平衡是动态平衡。

而化学吸附的特点是单分子层吸附,由于吸附剂与吸附质之间形成化学反应,所以化学吸附的选择性很强,依靠化学键产生化学吸附作用,可以忽略分子之间的作用力,即范德华力,这与Langmuir吸附理论的基本假设基本吻合。

11请从吸附动力学出发,推导Langmuir吸附方程,并指出其理想化条件和适用领域。

答:以k1及k-1分别代表吸附与解吸的速率常数,A代表气体,θ为任一瞬时固体表面被覆盖的分数,称为覆盖率。

若以N代表固体表面上具有吸附能力的总的晶格位置数,则吸附速率应与A的压力p及固体表面上的空位数(1-θ)N成正比,所以:吸附速率:ν吸附=k1 p(1-θ)N 解析速率,应与固体表面上被覆盖的吸附位置数,所以:解吸速率:ν解附=k-1 θN 达到吸附平衡时,这两个速率应相等,即k1 p(1-θ)N=k-1 θN

从上式可得到Langmuir 吸附方程:1bp bp

θ=+

式中b= k 1 /k -1,单位为Pa -1。

Langmuir 吸附方程的基本假设条件如下:(1)单分子层吸附;(2)固体表面是均匀的;(3)被吸附在固体表面上的分子相互之间无作用力;(4)吸附平衡是动态平衡。

Langmuir 吸附等温式适用与单分子层吸附,它能较好地描述Ⅰ型吸附等温线在不同压力范围内的吸附特征。对于一般的化学吸附及低压高温下的物理吸附,Langmuir 吸附等温式能够较好地代表实验结果。 12请比较Langmuir 、 Freundlich 、BET 、Henry 、Polanyi 吸附理论,并指出其优缺点

答:(1)Langmuir 理论:基本假设是单分子层吸附,所有的吸附位是等效的,每个分子碰撞固体表面被吸附的

概率是一定的,公式是

1bp bp θ=

+ 1m

V

cx V cx

=

+,此理论适用用吸附热变化不大,覆盖度较小且压力不太大的吸附

过程。但是有利于分析反应机理。(2)Freundlich 理论:适用于化学吸附和物理吸附。公式f n K C θ=,n

m

x V V

1

α=。

此理论应用范围较广,尤其是适用于中等压力范围。对于1/n<1的情况下,Langmuir 和Freundlich 的曲线形状基本相同,可以近似描述相同的数据,有一定的通用性,缺点是吸附位必须有限。 (3)BET 理论:基本假设是在均相固体表面上多分子层吸附;公式:m b b ()[1(1)()]

A A

K c

c

c c K c θθ=

-+-,

cx

x m

V V =

(1-)[1+(c+1)x]

BET 理论可以成功解释吸附等温线中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型。适用范围是:相对压力P/P0

在0.05-0.35的范围内,缺点是只限与在均相表面的气体吸附。

(4)Henry 理论:一定温度下,气体在液体溶剂中的溶解度与该气体的压力成正比。此定律要求在稀溶液中适用。 (5)Polanyi 理论:吸附剂对吸附质有吸引力,据表面越近,引力越大,吸附质密度越大。此吸附理论可以解释多物质体系的液相吸附现象,是微孔填充理论的基础。公式:x

T

V ρ=

13.请画出O2在Ag(111)表面发生解离化学吸附过程的PE 图,并进行解释

氧气在Ag(111)发生解离吸附和分子吸附,PE 图如下:

发生解离化学吸附的过程有两种:一种是分子先解离成原子,再发生吸附,但能耗高,需要较高的温度来实现;另一种是先发生物理吸附,然后转化成化学吸附,较易。

氧气分子的键能较大,其解离吸附所需的活化能较高,化学吸附中存在一个坚固的活化能垒,因而曲线拐点位于零以上。

解释:当分子距离表面较远时发生物理吸附,引力起主要作用,势能降低至第一个最低点,当分子进一步接近表面时由于电子云互斥势能上升,达到一定能量(即势垒)的分子由物理吸附转化为化学吸附,势能进一步降低直至达到势肼,进一步靠近受内层电子排斥力的作用势能急剧上升。

14查阅文献,看看Fe(111)表面氧气的化学吸附键合过程及其键合模式,分析吸附氧被活化解离的原因。

Fe(111)面为bcc(111)面,存在三种吸附活性位:On-top sites,Bridging sites between two atoms ,Hollow sites between three atoms,因而主要有两种键和模式:一位吸附和二位吸附,开始时主要发生二位吸附,随着覆盖度的增加,一位吸附逐渐占据主要地位。

活化原因:bcc(111)面具有三面暴露的特点,稳定性低,Fe是一种过渡,氧气吸附时将孤对电子提供给Fe,使其d 轨道电子激发至反键轨道,弱化了O,O键,同时空出的d轨道又可与O成键,发生氧化作用,达到活化解离作用。

15 CO和N2分子同属等电子体,请从电子结构角度解释其化学稳定性,并分析Fe(111)表面如何通过化学吸附有效地活化它们?

CO电子式为:C≡O:,形成一个σ键,两个π键,其中,C和O各提供两个电子,形成两个共价键,而O提供电子对给C形成一个配位键,N原子的价电子层结构为2s2p3,即有3个成单电子和一对孤电子对,结合时形成两个π键和一个σ键,形成的三键键能大,因而较稳定。

Fe是一种过渡金属,吸附时CO和N2均可提供孤对电子给Fe,使其d轨道电子被激发至CO和N2的反键轨道,起到一定的反作用,弱化了C,O键和N,N键,同时空出的d轨道又可与吸附质分子成键,从而达到活化作用。

一氧化碳气体的红外吸收为2143cm ,吸附在(97)Y上,振动频率位移到2176crn (295K 等温吸附,见圈1),吸附频率在高温时略增大位移.

现在的实验证明,在催化剂表面还有一类为数不多的与773K的一氧化碳脱附峰温相对应的强解离吸附中心。在室温下,甲醇分子是先占据这类强吸附中心,并⑶遥在这种强吸附中心上的甲醇吸附物类既不能在表面上迁移,也不能被其后吸附的甲醇分子所置换。只有当773K左右时,甲醇吸附物类分解所产生的CO才能从其上脱附。

16

17、多相催化反应是典型的表面化学作用过程。通常,多相催化剂往往都是一些多孔材料。在这种情况下,完成多相催化反应,需要经过哪些基本过程?

答:完成多相催化反应,包括以下基本过程:

(1)外扩散:起始原料通过边界层向催化剂表面的扩散;

(2)内扩散:起始原料向孔的扩散:

(3)吸附;孔内表面的吸附;

(4)反应:催化剂表面上的化学反应;

(5)脱附:催化剂表面产物的脱附;

(6)内扩散:离开孔产物的扩散;

(7)外扩散:脱离催化剂通过边界层向气相的产物扩散;

18 、将天然气吸附储存与吸附原理关联,谈谈天然气吸附剂需要具备哪些结构特性,才能表现出优越的储能特性?

天然气吸附剂应具有以下特性:

①必须是多孔性的、具有较大吸附比表面积的物质。用于天然气脱水的吸附剂比表面积—般都在500—800m2/g,比表面积越大,其吸附容量(或湿容量)越大。

②对流体中的不同组分具有选择性吸附作用,亦即对要脱除的组分具有较高的吸附容量。

③具有较高的吸附传质速度,在瞬间即可达到相间平衡。

④能简便而经济地再生,且在使用过程中能保持较高的吸附容量,使用寿命长。

⑤工业用的吸附剂通常是颗粒状的。为了适应工业应用的要求,吸附剂颗粒在大小、几何形状等方面应具有一定的特性。例如,颗粒大小适度而且均匀,同时具有很高的机械强度以防止破碎和产生粉尘(粉化)等。

⑥具有较大的堆积密度。

⑦有良好的化学稳定性、热稳定性以及价格使宜、原料充足等。

目前,在天然气脱水中主要使用的吸附剂有活性铝土和活性氧化铝、硅胶及分子筛三大类。通常,应根据工艺要求进行经济比较后,选择合适的吸附剂。

19从吸附理论出发,查阅文献,谈谈氢能的储存方式及其吸附储氢的现状,并指出你认为最有潜力的储氢方式。

答案氢方法有多种多样,归纳起来包括两种,一种为物理方式储氢,例如高压气态储氢,低温液态储氢以及吸附储氢等。另一种为化学储氢,如储氢合金、配位氢化物、氨基化合物、有机液体等。对于车用氢存储系统,世界能源署提出的目标是,质量储氢密度大于5% ,体积储氢密度大于50kg/m3,放氢温度低于423K,循环寿命超过1000 次;而美国能源部(DOE)提出的目标是,质量储氢密度不低于6.5%,体积储氢密度不低于62kg/m3。

21二甲苯有三种异构体,分别是邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯。请设计一种择形吸附剂,对其进行择形吸附分离。在设计吸附剂时,应考虑哪些问题?

答:设计的吸附剂应该是属于沸石分子筛系列的,首先要考虑邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯的动力学尺寸大小,然后对沸石分子筛的尺寸大小进行设计。在设计吸附剂的时候,应该考虑较高的选择性以达到一定的分离要求;较大的吸附容量以减小用量;较好的动力学及传递性质以实现快速吸附;较高的化学及热稳定性,不溶或极难溶于待处理流体以保证吸附剂的数量和性质;较高的硬度及机械强度以减小磨损和侵蚀;并且要考虑粒径分布、比表面积、孔径分布、孔隙率、孔容等特性。

英语

1 What is the molecular gas density for an ideal gas at 300 K when the pressure is 10-6Torr ? (in molecules m-3)

What therefore would be the gas density at a pressure of 10-9 Torr ?

solutions: for an ideal gas, the molecular gas density is

n = ( N / V ) = P / (k.T) [ molecules m-3 ]

where: P - pressure [ N m-2 ]

k - Boltzmann constant ( = 1.38 x 10-23 J K-1 )

T - temperature [ K ]

1 Torr=133.32Pa

So: n=10-6 x 133.32/(1.38 x 10-23 x300)

=3.22 x1016( molecules m-3)

And when P=10-9 Torr

n=10-9 x 133.32/(1.38 x 10-23 x300)

=3.22 x1013( molecules m-3)

理想气体分子密度

理想气体状态方程为:PV=nRT

则其分子密度为:n/V=p/RT R=8.314 J·mol-1·K-1

当T=300K, P=1.3329*10-4时

n/V=5.344*10-8 个/m2

当T=300K, P=1.3329*10-7时

n/V=5.344*10-5 个/m2

2 Mean Free Path of Molecules in the Gas Phase

?Calculate the mean free path of CO molecules in a vessel at a pressure of 10-4 Torr at 300 K.

(Collision cross section = 0.42 nm2 ).

?Now calculate the mean free path of CO molecules, again at 300 K, at a pressure of 10-9 Torr. Now calculate the mean free path of CO molecules, again at 300 K, at a pressure of 10-9 Torr. Solutio ns: We can calculate the mean free path:

气体分子的平均自由程

σ-碰撞截面面积 m p -压强 pa

κ-波尔兹漫常数 1.38065*10-23

For P= 10-4 Torr,we can get

λ=1.38 x 10-23 x300/(1.414 x10-4 x133.32 x0.42 x10-18) =0.523 m

And when P=10-9 Torr

λ=1.38 x 10-23 x300/(1.414 x10-9 x133.32 x0.42 x10-18) =5.23 x 104 m

3 Fluxes of Molecules Incident upon a Surface

Calculate the flux of molecules incident upon a solid surface under the following conditions: [Note - 1 u = 1.66 ×10-27 kg : atomic masses ; m(O) =16 u, m(H) = 1 u] (1)Oxygen gas ( P = 1 T orr ) at 300 K (2)Oxygen gas ( P = 10-6 T orr ) at 300 K (3)Hydrogen gas ( P = 10-6 T orr ) at 300 K (4)Hydrogen gas ( P = 10-6 T orr ) at 1000 K

Solution:

The fulx is given by the equation mkT

P F π2=

1Torr=(1/760)×101325=133.3 Nm -2

1u=1.66×10-27 kg

k=1.38×10-23

JK

-1

(1)In the case of "Oxygen gas ( P = 1 Torr ) at 300 K" P=133.3 N m -2 , m=32u=32×1.66×10-27 kg=5.32×10-26 kg So,

1

2

24

23

-26

-10

58.3

30010

1.3810

32.514.323

.133--???=??????=

s

m

mol F

(2)The flux is directly proportional to the pressure. So in the case "Oxygen gas ( P = 10-6 Torr ) at 300 K " ,the result is 3.58×1024×10-6=3.58×1018, which is just a decrease by 6 orders of magnitude .

(3)The flux of Oxygen gas and Hydrogen gas have the relationship:

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

22H

H O

O O

H O

O O

H

H H

T m T m P P kT m P kT m P F F O H =

=

ππ

we can get the 1

2

19

10

43.14222

22

--???=?==

s

m

mol F F m m F O O H O H

(4)The flux is inversely proportional to the square root of the gas phase temperature,so by comparison with the previous result 12

18

3001000

10

83.71000

300--???==

s

m

mol F F K K

4 Surface Coverages

(1)Calculate the surface coverage of atomic nitrogen obtained by dissociative adsorption after exposure to a pressure of 10-8 Torr of nitrogen gas for 20 s at 300 K - you may take the dissociative sticking probability of molecular nitrogen on this surface to be constant and equal to 0.1

Solution:

The fulx is given by the equation mkT

P F π2=

1Torr=(1/760)×101325=133.3 Nm -2

1u=1.66×10-27 kg

k=1.38×10-23

JK

-1

For nitrogen ,P=10-8Torr=1.333*10-6 Nm -2

m=28u=4.648×10-26 kg

So the flux of N 2 : F=3.83×1016 mol m -2s -1

Since the sticking probability is constant ,the Coverage =2×F ×s ×t=3.83×1016

×0.1×20=

15.32×1016 mol m -2

The saturation coverage which taken to be 6.5 ×1018

mol m -2

.

When ratio the Coverage to the saturation coverage,we can get the θ=15.32×1016 mol m -2 /1.0×1019 mol m -2 =0.015

(2) Calculate the surface coverage obtained after exposure to a pressure of 10-8 Torr of CO for 200 s at 300 K - the sticking probability of CO in this case should be taken to vary linearly with coverage between a value of unity at zero coverage and a value of zero at saturation coverage (which you should take to be 6.5×1018 molecules m -2 ).

Solution:

N(t) is the surface coverage at any time ,t .

Then )

(N S F dt dN

?=

S

N N N S -

=1)(

)(

S

N N =θ (Langmuir definition)

So )(θθS F dt

d N S

?=

θθ-=1)(S

Integrate the differential equation :

?

?

=

-200

11dt N F d S

l

θθ

θ

We get the θl =0.692

So,the absolute coverage of CO: Coverage =0.692×6.5×1018=4.5×1018 mol m -2 The standard define of coverage is θ=(4.5×1018)/(1.0×1019)=0.450

大学有机化学总结习题及答案-最全69767

有机化学总结 一.有机化合物的命名 1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物: 包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃),芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺),多官能团化合物(官能团优先顺序:-COOH >-SO3H >-COOR >-COX >-CN >-CHO >>C =O >-OH(醇)>-OH(酚)>-SH >-NH2>-OR >C =C >-C ≡C ->(-R >-X >-NO2),并能够判断出Z/E 构型和R/S 构型。 2. 根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(伞形式,锯架式,纽曼投影式,Fischer 投影式)。 立体结构的表示方法: 1 )伞形式:COOH OH 3 2)锯架式:CH 3 OH H H OH C 2H 5 3) 纽曼投影式: 4)菲舍尔投影式:COOH 3 OH H 5)构象(conformation) (1) 乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。 (2) 正丁烷构象:最稳定构象是对位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。 (3) 环己烷构象:最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是e 取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是e 取代最多或大基团处于e 键上的椅式构象。 立体结构的标记方法 1. Z/E 标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧,为Z 构型,在相反侧,为E 构型。 CH 3C H C 2H 5 CH 3 C C H 2H 5 Cl (Z)-3-氯-2-戊烯(E)-3-氯-2-戊烯 2、 顺/反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,则为顺式;在相反侧,则为反式。 CH 3 C C H CH 3H CH 3C H H CH 3顺-2-丁烯 反-2-丁烯3 3 3顺-1,4-二甲基环己烷反-1,4-二甲基环己烷 3、 R/S 标记法:在标记手性分子时,先把与手性碳相连的四个基团按次序规则排序。然后将最不优先的基团放在远离观察者,再以次观察其它三个基

中南大学表面物理化学化学试题-答案

中南大学研究生考试试卷 2009— 2010学年二学期期末考试试题时间110分钟 表面物理化学化学课程32学时2.0学分考试形式:开卷 专业班级:姓名学号 卷面总分100分,占总评成绩 70 %,卷面得分 一、选择题(每小题2分,共20分) 1.液体表面最基本的特性是( A ) A.倾向于收缩 B.倾向于铺展 C.形成单分子吸附层 2.若将液体与毛细管壁间的接触角近似看作0°,则液体在毛细管中的液面可以看作( C ) A.凹型 B.凸型 C.球面 3.下列方程均为计算液a/液b界面张力γab的经验公式,其中Fowkes公式为( C ) A.γab =γa -γb B.γab =γa + γb -2(γaγb)1/2 C.γab =γa + γb -2(γa dγb d)1/2 4.吊片法测定液体表面张力时,要求尽可能采用表面粗糙的吊片材料,其目的是( A ) A.改善液体对吊片的润湿使θ接近于0° B. 改善液体对吊片的润湿使θ接近于90° C.改善液体对吊片的润湿使θ接近于180° 5.溶液中溶剂记为1、溶质记为2,则吸附量Γ2(1)的含义为( C ) A.单位面积表面相与含有相等总分子数的溶液相比较,溶质的过剩量 B.单位面积表面相与含有等量溶质的溶液相比较,溶剂的过剩量 C.单位面积表面相与含有等量溶剂的溶液相比较,溶质的过剩量 6.C12H25SO4Na(1)、C14H29SO4Na(2)、C16H33SO4Na(3)三种物质在水表面吸附达到饱和状态时,三种物质分子在表面所占面积a m存在下列关系( B ) A. a m,1> a m,2> a m,3 B. a m,1≈a m,2≈a m,3 C. a m,1< a m,2< a m,3 7.苯在水面上先迅速展开后又自动收缩成为小液滴漂浮在水面上,用于描述苯液滴形状的表化专业术语是( C ) A.二维液膜 B.多分子层 C.透镜 8.下列说法中不正确的是( C ) A.任何液面都存在表面张力 B.平面液体没有附加压力 C.弯曲液面的表面张力方向合力指向曲率中心 D.弯曲液面的附加压力指向曲率中心 9.运用过滤手段进行溶胶净化的目的是( B ) A.除掉反应过程中过量的副产物 B.除掉过量的电解质 C.除掉溶胶体系中的粗离子 10.对于胶体体系下列说法正确的是( B ) A.电解质引发胶体体系聚沉的主要原因是使扩散层变厚 B.低浓度的聚合物可以使胶体体系发生聚沉,而高浓度的聚合物却可以使胶体体系稳定 C.胶体体系属于热力学多相体系,由于界面自由能显著,所以无论采取何种措施都不可 能获得相对稳定的胶体溶液 二、填空题(每小题2分,共20分) 1.液-固润湿过程有_沾湿_ ,_ 浸湿_ , _铺展_ . 2.固体自溶液中吸附时,极性吸附剂易于从非极性溶液中吸附__极性_____物质,而非极 性吸附剂易于从极性溶液中吸附__非极性____物质。

初中化学复习专题之选择题100道有答案

中考化学选择题100精选 1、下列除杂(括号内的是杂质)所选试剂合理的是() A、Cu(Zn) 稀盐酸 B、CO2气体(HCl) 氢氧化钠溶液 C、CuO(Cu) 浓硫酸 D、Na2SO4溶液(Na2CO3) 氯化钡溶液 2、除去下列物质中的少量杂质,所用试剂(括号内的物质)不正确的是() A、氮气中的氧气(铜) B、二氧化碳气体中的水蒸气(浓硫酸) C、碳酸钙中的氯化钠(水) D、氯化钠溶液中的碳酸钠(硫酸) 3、除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是() 物质杂质除杂所用的试剂和方法 A H2 HCl气体先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸 B NaOH溶液Ba(OH)2溶液先加入CuSO4溶液、过滤 C CO气体CO2气体通过灼热的CuO D Cu(OH)2固体CuCl2 加入适量的稀盐酸 4、要将待提纯的物质中杂质(括号内为杂质)除去,所用试剂和方法均正确的是() 选项待提纯物质选用试剂操作方法 A CuCl2(MgCl2) 镁片过滤 B CaO(CaCO3) 盐酸蒸发 C Cu(Fe) 稀硫酸过滤 D FeCl3溶液(盐酸) 氢氧化钠溶液滴加 5、欲除去下列物质中的少量杂质,所用试剂或方法正确的是() 物质杂质试剂或方法 A CO2 HCl气体NaOH溶液 B NaNO3溶液Na2SO4溶液Ba(OH)2溶液 C CO2 CO 点燃 D CuO KNO3 H2O 6、下列除去杂质的方法中,错误的是() 物质杂质试剂或方法 A CaCl2溶液HCl 过量CaCO3、过滤 B NaOH溶液Ca(OH)2 过量Na2CO3溶液、过滤 C FeCl2溶液CuCl2 过量铁粉、过滤 D CH4 H2O 通过盛浓硫酸的洗气瓶 7、不能用于区别稀硫酸和氢氧化钠溶液的是() A、紫色石蕊试液 B、NaCl溶液 C、BaCl2溶液 D、CuSO4溶液 8、下列物质中,不能用来鉴别CO和CO2的是() A、澄清石灰水 B、观察颜色 C、灼热的氧化铜 D、紫色的石蕊试剂 9、某生在化学晚会上表演如下魔术:用毛笔蘸取一种无色液体在一张白纸上书写了“化学魔术”四字,然后再喷上一种无色液体,白纸上立即出现了红色的“化学魔术”四字。该生先后所用的无色液体可能是() A、石蕊溶液、稀硫酸 B、酚酞溶液、“雪碧”饮料 C、NaOH溶液、酚酞溶液 D、CuSO4溶液、NaOH溶液 10、为了区别O2与CO2两瓶(或两种)无色气体,下列方法中不可行的是() A、分别通入紫色石蕊溶液中 B、用燃着的木条分别伸入瓶中 C、分别倒入少量NaOH溶液,振荡 D、用塑料可乐瓶分别盛满上述两种气体,各倒入1/5容积的水,盖紧瓶盖,振荡

人教版初三化学中考复习题及答案

一、选择题(培优题较难) 1.一包固体粉末可能含有Mg(NO3)2、CaCO3、NaOH、CuCl2、NaCl和Ca(NO3)2中的一种或几种,为确定其组成,某同学设计了如下实验方案,下列判断正确的是() A.沉淀Ⅰ是氢氧化铜沉淀 B.无色溶液A中一定有NaOH C.原固体粉末肯定有NaCl D.原固体粉末一定有CaCO3、NaOH、Mg(NO3)2、CuCl2和Ca(NO3)2 【答案】B 【解析】 根据“一包固体粉末可能含有Mg(NO3)2、CaCO3、NaOH、CuCl2、NaCl和Ca(NO3)2中的一种或几种”,结合图框,则推测铜离子在溶液中显蓝色,NaOH和CuCl2会生成氢氧化铜沉淀,而氢氧化铜沉淀与稀硝酸反应生成硝酸铜溶液;CaCO3和硝酸反应会生成气体,则蓝色溶液B中有硝酸铜、硝酸钙、硝酸钠、稀硝酸,而原固体粉末一定有CaCO3、NaOH、CuCl2和Ca(NO3)2,无法确定是否含有NaCl;Mg(NO3)2。 A.由分析可知,沉淀Ⅰ中有氢氧化铜沉淀和CaCO3沉淀,故错误; B. 无色溶液A中一定有NaOH,正确; C. 原固体粉末是否有NaCl,无法确定,故错误; D. 原固体粉末一定有CaCO3、NaOH、CuCl2和Ca(NO3)2,故D错误。 2.将CO通入盛有12.0g的Fe2O3的试管内,加热至固体完全变黑后停止加热,继续通入CO至试管冷却,并同时将反应后的气体通入足量NaOH溶液中,溶液质量增重6.6g。 Fe2O3还原过程中转化过程:Fe2O3→Fe3O4 →FeO→Fe。下列说法错误的是 A.反应后的黑色固体为混合物 B.试管中残留固体质量为10.8g C.实验过程中参加反应的CO的质量为4.2g D.反应后固体中加入足量的稀盐酸产生气体的质量为0.15g 【答案】B 【解析】 【分析】 生成二氧化碳的质量为6.6g,生成的二氧化碳分子中,有一个氧原子来自于氧化铁。6.6g

中科院固体表面物理化学期末考试总结

表界面的分类:气-液;气-固;液-液;液-固;固-固 ?表面浓度 ?分散度 ?表面形貌非均匀性 原因:由于固体表面原子的组成、排列、振动状态和体相原子的不同,由于悬挂键导致的化学性质活泼,以及周期性的势场中断导致的表面电子状态差异,固体表面形成很多导致表面形貌非均匀性的元素。 ?位错密度 ?表面粗糙度: ?原矢 ?米勒指数(miller index)

?晶面间距d hkl ? 表面原子最近邻数100110111 Fcc879 Bcc464 Sc543? ?表面自由能 ?减小表面能的方法 ?表面原子重排机理 1:表面弛豫作用 2:表面相转变 3:吸附对纯净底物表面结构的影响 层间距的变化;重组的表面结构的变化;吸附原子可以诱导表面重组?内外表面 内表面:多孔或多层材料,孔内或层间的表面 比表面积:单位质量材料的表面积;用BET方法测量

1.固体表面性质简介 固体表面的性质 结构特征:不同的位置有不同的性质 表面运动:气体分子表面撞击速度R=P/2蟺mkT1/2; 表面扩散系数(爱因斯坦方程):D=x2/2t 外延生长原子的运动流程:a沉积/吸附在平台上-deposition;b沉积在原子岛上;c平台上扩散-diffusion;d脱附-desorption;e成核-nucleation;f交互扩散-interdifusion;g 粘附在平台上-attachment;h从平台上脱离-detachment;i:粘附在台阶上 化学性质:表面浓度依赖于气体分子撞击速度R 相界面(Gibbs界面) 表面热力学函数 其他类推:S,G,G s 比表面自由能及温度的关系 ; ; Van der Waals and Guggenheim Equation: Where: T c为临界温度;为0Kし的表面张力 ; 固体表面能的理论估算 金属表面张力估算 ; 偏析作用 来自晶体或固溶体中的杂质或溶质在界面聚集的现象

大学化学上册作业题及答案汇总

《大学化学(上册)》作业题 专业___________班别____________ 学号___________姓名____________ 基础化学部无机及分析教研室编 2008秋

绪论 4.正确地修约下列数据:(1)37.800至3位;(2)72.75至3位;(3)90.045至4位;(4)12 5.550至4位; 5.以正确的有效位数给出下列算式的结果: (1)50.00×27.80×0.1167; (2)(2.776×0.0050)-6.7×10-3+(0.036×0.0271) (3) (4) 0.001120 5.10 21.14 3.10? ? 238 . 14 839 . 15 5.67 4.3) - 9.85 ( 24.16 - ? ?

第10章实验误差和数据处理 2. 重复分析一银合金试样,测得银的质量分数分别为95.67%,95.61%,95.71%和95.60%。试计算:(1)均差;(2)标准差;(3)变异系数。 3. 现对一种煤的含水量做了4次测定,测得水的质量分数为18.3%,18.9%,17.7%和18.6%,试求在置信水平95%时的置信区间。 5. 为检验一种新的分析方法的有效性,现采用一种钙的质量分数ω(Ca)=21.20%(真实值μ)的标样以新方法进行分析,若x= (Ca)=21.24%,s=0.12%,n=10。试问x与μ的置信水平90%和95%时,是否存在显著差异? 8 现有两个含铀试样的测定结果如下: 试样1 10.32%,10.39%,10.19%,10.21% 试样2 10.45%,10.41%,10.51%,10.36%,10.34%,10.39% 试问在置信水平95%时,两试样有无显著性差异?

化学实验室常识基础练习题及答案

化学实验室常识知识点复习 1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。 2、我国劳动人民商代会制造青铜器,春秋战国时会炼铁、炼钢。 3、绿色化学-----环境友好化学 (化合反应符合绿色化学反应) ①四特点P6(原料、条件、零排放、产品)②核心:利用化学原理从源头消除污染 4、蜡烛燃烧实验(描述现象时不可出现产物名称) (1)火焰:焰心、内焰(最明亮)、外焰(温度最高) (2)比较各火焰层温度:用一火柴梗平放入火焰中。现象:两端先碳化;结论:外焰温度最高(3)检验产物 H2O:用干冷烧杯罩火焰上方,烧杯内有水雾 CO2:取下烧杯,倒入澄清石灰水,振荡,变浑浊 (4)熄灭后:有白烟(为石蜡蒸气),点燃白烟,蜡烛复燃 5、吸入空气与呼出气体的比较 结论:与吸入空气相比,呼出气体中O2的量减少,CO2和H2O的量增多 (吸入空气与呼出气体成分是相同的) 6、学习化学的重要途径——科学探究 一般步骤:提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价 化学学习的特点:关注物质的性质、变化、变化过程及其现象; 7、化学实验(化学是一门以实验为基础的科学) 一、常用仪器及使用方法 (一)用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶 可以直接加热的仪器是--试管、蒸发皿、燃烧匙 只能间接加热的仪器是--烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—受热均匀) 可用于固体加热的仪器是--试管、蒸发皿

可用于液体加热的仪器是--试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶 不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶 (二)测容器--量筒 量取液体体积时,量筒必须放平稳。视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。 量筒不能用来加热,不能用作反应容器。量程为10毫升的量筒,一般只能读到0.1毫升。 (三)称量器--托盘天平(用于粗略的称量,一般能精确到0.1克。) 注意点:(1)先调整零点(2)称量物和砝码的位置为“左物右码”。 (3)称量物不能直接放在托盘上。 一般药品称量时,在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸,在纸上称量。潮湿的或具有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),放在加盖的玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。 (4)砝码用镊子夹取。添加砝码时,先加质量大的砝码,后加质量小的砝码(先大后小) (5)称量结束后,应使游码归零。砝码放回砝码盒。 (四)加热器皿--酒精灯 (1)酒精灯的使用要注意“三不”:①不可向燃着的酒精灯内添加酒精;②用火柴从侧面点燃酒精灯,不可用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯;③熄灭酒精灯应用灯帽盖熄,不可吹熄。 (2)酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。 (3)酒精灯的火焰分为三层,外焰、内焰、焰心。用酒精灯的外焰加热物体。 (4)如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒,酒精在实验台上燃烧时,应及时用沙子盖灭或用湿抹布扑灭火焰,不能用水冲。 (五)夹持器--铁夹、试管夹 铁夹夹持试管的位置应在试管口近1/3处。试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上。 试管夹夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套;夹持部位在距试管口近1/3处;用手拿住 (六)分离物质及加液的仪器--漏斗、长颈漏斗 过滤时,应使漏斗下端管口与承接烧杯内壁紧靠,以免滤液飞溅。 长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。

物理化学表面现象练习题(含标准答案及详细讲解)

物理化学表面现象练习题 一、判断题: 1.只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象,所以系统表面增大是表面张力产生的原因。 2.对大多数系统来讲,当温度升高时,表面张力下降。 3.比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下,当组成不变时可逆地增大单位表面积时,系统所增加的吉布斯函数,表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。 所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个毫无联系的概念。 4.恒温、恒压下,凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。 5.过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很低的表面吉布斯自由能。6.液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。 7.单分子层吸附只能是化学吸附,多分子层吸附只能是物理吸附。 8.产生物理吸附的力是范德华力,作用较弱,因而吸附速度慢,不易达到平衡。 9.在吉布斯吸附等温式中,Γ为溶质的吸附量,它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加,并且当溶质达饱和时,Γ达到极大值。。 10.由于溶质在溶液的表面产生吸附,所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。 11.表面活性物质是指那些加入到溶液中,可以降低溶液表面张力的物质。 二、单选题: 1.下列叙述不正确的是: (A) 比表面自由能的物理意义是,在定温定压下,可逆地增加单位表面积引起系 统吉布斯自由能的增量; (B) 表面张力的物理意义是,在相表面的切面上,垂直作用于表面上任意单位长 度切线的表面紧缩力; (C) 比表面自由能与表面张力量纲相同,单位不同; (D) 比表面自由能单位为J·m-2,表面张力单位为N·m-1时,两者数值不同。 2.在液面上,某一小面积S周围表面对S有表面张力,下列叙述不正确的是: (A) 表面张力与液面垂直; (B) 表面张力与S的周边垂直; (C) 表面张力沿周边与表面相切; (D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心),在凹液面指向液体外部。 3.同一体系,比表面自由能和表面张力都用σ表示,它们: (A) 物理意义相同,数值相同;(B) 量纲和单位完全相同; (C) 物理意义相同,单位不同;(D) 物理意义不同,单位不同。 4.一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度: (A) 相同;(B) 无法确定; (C) 25℃水中高于75℃水中;(D) 75℃水中高于25℃水中。 5.纯水的表面张力是指恒温恒压下水与哪类相接触时的界面张力: (A) 饱和水蒸气;(B) 饱和了水蒸气的空气; (C) 空气;(D) 含有水蒸气的空气。 6.水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态,

大学有机化学习题及答案.doc

第一章 绪论 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。 答案: 离子键化合物 共价键化合物 熔沸点 高 低 溶解度 溶于强极性溶剂 溶于弱或非极性溶剂 硬度 高 低 1.2 NaCl 与 KBr 各 1mol 溶于水中所得的溶液与 NaBr 及 KCl 各 1mol 溶于水中所得溶液是 否相同?如将 CH 及 CCl 4 各 1mol 混在一起,与 CHCl 及 CHCl 各 1mol 的混合物是否 4 3 3 相同?为什么? 答案: 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 液中均为 Na + , K + , Br - , Cl - 离子各 1mol 。 由于 CH 与 CCl 及 CHCl 3 与 CHCl 在水中是以分子状态存在,所以是两组不同的 4 4 3 混合物。 碳原子核外及氢原子核外各有几个电子?它们是怎样分布的?画出它们的轨道形状。当 四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷( CH 4)时,碳原子核外有几个电子是用来与氢成键 的?画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。 答案: C +6 2 4 H +1 1 y y y C 1s 2s 2p 2p 2p x x x y z z z 2p x 2p y 2p z H x z 2s CH 4 中 C 中有 4个电子与氢成键 为 SP 3 杂化轨道 ,正四面体结构 H CH 4 SP 3杂 化 C H H H 写出下列化合物的 Lewis 电子式。 a. C 2H 2 b. CH 3Cl c. NH 3 d. H 2S e. HNO 3 f. HCHO g. H 3 PO 4 h. C 2 H 6 i. C 2 H j. H SO 2 2 4 答案: a. H C C H 或 H C C H b. H c. d. H C Cl H N H H S H H H H H H H e. O f. O g. O O H H H O N H C H HOPOH 或 HOPOH h. H C C H O O O H H H H

(整理)中科院大学固体表面物理化学笔记——Jeveels.

1.Introduction ?表界面的分类:气-液;气-固;液-液;液-固;固-固 ?表面浓度 ?分散度 ?表面形貌非均匀性 原因:由于固体表面原子的组成、排列、振动状态和体相原子的不同,由于悬挂键导致的化学性质活泼,以及周期性的势场中断导致的表面电子状态差异,固体表面形成很多导致表面形貌非均匀性的元素。 ?位错密度 ?表面粗糙度: ?原矢

?米勒指数(miller index) ?晶面间距d hkl ? ? ?表面自由能 ?减小表面能的方法 ?表面原子重排机理 1:表面弛豫作用

2:表面相转变 3:吸附对纯净底物表面结构的影响 层间距的变化;重组的表面结构的变化;吸附原子可以诱导表面重组 内外表面 内表面:多孔或多层材料,孔内或层间的表面 比表面积:单位质量材料的表面积;用BET方法测量 2.固体表面性质简介 固体表面的性质 结构特征:不同的位置有不同的性质 表面运动:气体分子表面撞击速度蟺; 表面扩散系数(爱因斯坦方程): 外延生长原子的运动流程:a沉积/吸附在平台上-deposition;b沉积在原子岛上;c平台上扩散-diffusion;d脱附-desorption;e成核-nucleation;f交互扩散-interdifusion;g 粘附在平台上-attachment;h从平台上脱离-detachment;i:粘附在台阶上 化学性质:表面浓度依赖于气体分子撞击速度R 相界面(Gibbs界面) 表面热力学函数 其他类推:S,G,G s 比表面自由能与温度的关系 ; ; Van der Waals and Guggenheim Equation:

初三化学推断题专项练习(含答案)

初三化学推断题专项练习(含答案) 初三化学——推断题专题复习衡 一、考点、热点回顾 1、固体物质的颜色 A 白色固体:氧化钙 CaO 、氢氧化钙Ca(OH)2、碳酸钠Na2CO3、碳酸钙CaCO3、氢 氧化钠NaOH、 B 黄色固体:硫粉S C 红色固体:红磷P、氧化铁Fe2O3、铜Cu D 蓝色固体:胆矾CuSO4.5H2O E黑色固体:木炭C、氧化铜CuO、二氧化锰MnO2、四氧化三铁Fe3O4、 F 绿色固体:碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 G紫黑色固体:高锰酸钾KMnO4 H 无色固体:冰,干冰,金刚石 I 银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属 2、生成沉淀的颜色 A 白色沉淀:不溶于水也不溶于稀硝酸:氯化银AgCl、硫酸钡BaSO4 不溶于水但溶于稀硝酸或稀盐酸:氢氧化镁Mg(OH)2、 碳酸钙CaCO3、碳酸钡BaCO3 B 红褐色沉淀:氢氧化铁Fe(OH)3 C 蓝色沉淀:氢氧化铜 Cu(OH)2 3、溶液的颜色 A 蓝色溶液Cu2+:硫酸铜CuSO4、硝酸铜Cu(NO3)2 、氯化铜CuCl2等 B 黄色溶液Fe3+:氯化铁FeCl3、硫酸铁Fe2(SO4)3、硝酸铁Fe(NO3)3等 C 浅绿色溶液Fe2+:氯化亚铁FeCl2、硫酸亚铁FeSO4、硝酸亚铁Fe(NO3)2等 D无色液体:水,双氧水 E 紫红色溶液:高锰酸钾溶液 F 紫色溶液:石蕊溶液 4、气体的颜色 A 红棕色气体:二氧化氮 B 黄绿色气体:氯气 C无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。 解题技巧:抓住题目的题眼进行突破,常见的题眼就是上述物质的颜色与状态,还有就是某些物质的制备原理 二、典型例题 1.A、B、C、D、E、F、G为常见的物质,其中B、E、G属于单质,反应②是炼铁工业中的主要反应,下图是它们之间的相互转化关系。请回答:

大学化学作业题附答案

大学化学习题 第一章 1.现有一定浓度的蔗糖溶液,在-0.25℃时结冰。已知在298K时纯水的蒸汽压为3.130kPa,水的K f=1.86 K·kg·mol-1,则该蔗糖溶液在上述温度下的渗透压(kP a)为(C )(A)600 (B)180 (C)332 (D)-332 △T f = K f×b B b B= △T f / K f =0.1344 ∏V=nRT ∏=cRT =0.1344×8.314×298 =333 kPa, (因浓度小可以近似认为b B=c) 2. 现有一瓶硫酸溶液,其质量分数为98%,则其物质的量分数应为(C )(A)0.5 (B)0.98 (C)0.90 (D)0.80 (980/98)/[20/18+ 980/98]=0.9 3. 现有1mol理想气体,若它的密度为d,分子摩尔质量为M,在T(K)温度下体积为V (L),则下述关系正确的是(D )(A)p V=( M/d) RT (B)pV d= RT (C)p V=( d/n) RT (D)p M/d=RT 4. 理想溶液是指-------------------------------------------------------------------------------------( D ) (A) 溶质对溶剂分子间作用力没有明显影响 (B) 溶解过程中几乎没有热效应 (C) 溶解前后溶质和溶剂的体积没有变化 (D) 以上三个性质 5. 有一种称“墨海”的带盖砚台,其结构如图所示,当在砚台中加入墨汁,在外圈加入清水,并盖严,经足够长的时间,砚中发生了什么变化?请写出 现象并解释原因。 答案:经足够长的时间,砚中墨汁变谈,因外圈的清水蒸气压 大,而砚台中加入墨汁蒸气压小,外圈的清水水分子蒸发而在 墨汁中凝聚。 6. 当26.9 g 未知难挥发非电解质溶于500 g 硝基苯中, 溶液的凝固点降低了2.30 K 。已知硝基苯的K f= 7.00 K·kg·mol-1, 则该未知溶质的相对分子质量为__164 ___ 。 △T f = K f×b B= K f×m/MM A M== K f×m/△T f M A =7.00×26.9/2.30×0.500=164 7.60℃时, 180 g水中溶有180 g葡萄糖, 已知60℃时水的蒸气压为19.9 kPa, C6H12O6的相 对分子质量为180, 则此水溶液的蒸气压应为---- ------------------------------------- --------------( D ) (A) 1.81 kPa (B) 9.95 kPa (C) 15.9 kPa (D) 18.1 kPa

表面物理化学习题集和答案解析教学文案

表面物理化学习题集和答案解析

一、选择题 1. 下列说法中不正确的是:( C ) (A) 生成的新鲜液面都有表面张力 (B) 平面液体没有附加压力 (C) 弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心 2. 水在临界温度时的表面Gibbs自由能:( C ) (A)(A)大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 3. 一个 U 型管的两臂直径不同,一端为 1×10-3 m,另一端为 3×10-3 m,水 的表 面张力为 0.072 N·m-1。如用这个 U 型管装上水来测量压力,将引入的误差 为: ( B ) (A) 72 Pa (B) 192 Pa (C) 96 Pa (D) 288 Pa 4. 低压下,气体 A 在表面均匀的催化剂上进行催化转化反应, 其机理为: A(g) + K A K ─→ B(g) + K 第一步是快平衡, 第二步是速控步, 则该反应表观为几级? ( B ) (A) 零级 (B) 一级 (C) 二级 (D) 无级数 5 .表面过程中ΔG(表面)= -W'的充要条件除了等温等压外,还有:( D ) A,不做其它功; B,热力学可逆; C,组成不变; D,是B和C。

6. 物质表面张力的值与:( C ) A,温度无关; B,压力无关; C,表面大小无关; D,另一相物质无关。 7. 以P平、P凸、P凹分别表示平面、凸面、凹面液体上的饱和蒸汽压,三者关系为:( B ) A,P平>P凹>P凸; B,P凸>P平>P凹; C,P凸>P凹>P平; D,三者相同。 8. 常见亚稳态现象都与表面性质有关,下面说法正确的是:( D ) A,过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致; B,过热液体形成原因是新相种子——小气泡的附加压力太小; C,饱和溶液陈化、晶粒长大,因为小晶粒溶解度比大晶粒大; D,人工降雨时在大气中撒入化学物质主要的目的是促进凝结中心形成 9. 对亲水性固体表面,其相应接触角θ是:( B ) A,θ>90°; B,θ<90°; C,θ=180°; D,θ可为任意角 1O. Langmuir吸附理论中说法符合基本假定得是:( A ) A,固体表面均匀、各处吸附能力相同;B,吸附分子可以是单层或多层分子层;C,被吸附分子间有作用、相互影响;D,吸附和解吸附之间很难建立动态平衡。 11. Langmuir吸附形式之一:θ=bp/(1+bp),它不适用于:( C )

初三化学推断题专项练习(含答案)54594

初三化学——推断题专题复习衡 一、考点、热点回顾 1、固体物质的颜色 A 白色固体:氧化钙CaO 、氢氧化钙Ca(OH)2、碳酸钠Na2CO3、碳酸钙CaCO3、 氢氧化钠NaOH、 B 黄色固体:硫粉S C 红色固体:红磷P、氧化铁Fe2O3、铜Cu D 蓝色固体:胆矾CuSO4.5H2O E黑色固体:木炭C、氧化铜CuO、二氧化锰MnO2、四氧化三铁Fe3O4、Fe F 绿色固体:碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 G紫黑色固体:高锰酸钾KMnO4 H 无色固体:冰,干冰,金刚石 I 银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属 2、生成沉淀的颜色 A 白色沉淀:不溶于水也不溶于稀硝酸:氯化银AgCl、硫酸钡BaSO4 不溶于水但溶于稀硝酸或稀盐酸:氢氧化镁Mg(OH)2、 碳酸钙CaCO3、碳酸钡BaCO3 B 红褐色沉淀:氢氧化铁Fe(OH)3 C 蓝色沉淀:氢氧化铜Cu(OH)2 3、溶液的颜色 A 蓝色溶液Cu2+:硫酸铜CuSO4、硝酸铜Cu(NO3)2 、氯化铜CuCl2等 B 黄色溶液Fe3+:氯化铁FeCl3、硫酸铁Fe2(SO4)3、硝酸铁Fe(NO3)3等 C 浅绿色溶液Fe2+:氯化亚铁FeCl2、硫酸亚铁FeSO4、硝酸亚铁Fe(NO3)2等 D无色液体:水,双氧水 E 紫红色溶液:高锰酸钾溶液 F 紫色溶液:石蕊溶液 4、气体的颜色 A 红棕色气体:二氧化氮 B 黄绿色气体:氯气 C无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。 解题技巧:抓住题目的题眼进行突破,常见的题眼就是上述物质的颜色与状态,还有就是某些物质的制备原理

固体化学复习题答案

固体化学复习题 1.什么是固体化学? 固体化学是研究固体物质的制备、组成、结构、性质和反应的化学分支学科。它是无机化学、固体物理、晶体结构和材料科学等多门学科的交叉领域,已成为当前无机化学学科中一个十分活跃的新兴分支学科。 2.固体化学的研究内容是什么? (1) 固体中的缺陷平衡; (2) 固体中的扩散; (3) 固相化学反应。 3.按照材料的化学组成来分类,固体材料可以分成哪几类? 金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。 4.按照材料的使用性能来分类,固体材料可以分成哪几类? 结构材料:主要使用材料的力学性能; 功能材料:主要使用光、电、磁、热、声等功能特性。 5.按照材料组成的有序程度来分类,固体材料可以分成哪几类? 晶态:固体具有长程有序的点阵结构,如氯化钠、硫化锌、砷 化锌等,其中的组成原子或基元是处于按一定格式空间 排列的状态。 非晶态:固体的结构类似液体,只在几个原子间距的量程范围内 或者说原子在短程处于有序状态,而长程范围原子的排 列没有一定的格式,如玻璃和许多聚合物。 6.按照材料中原子结合力本质来分类,固体材料可以分成哪几类? 离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体、氢键晶体。 7.举例说明何谓共价晶体?何谓分子晶体?二者在电学性质上有什么本质的区别? 共价晶体:组成原子之间靠共价键结合,键有方向性和饱和性,如硅、InSb、PbTe。 分子晶体: 组成分子之间靠范德华力结合,键能低。如Ar, H2、CO2。 8.简述石墨晶体中化学键的成键方式。 石墨晶体具有层状结构。每一层内的每个碳原子中的三个电子与邻近的三个碳原子以共价键结合,组成片状六角形的平面蜂巢结构,另一个价电子则为该层内所有碳原子所共有,形成金属键;层与层之间则以范德华力相互作用。因此,石墨晶体中既包含有共价键,又包含有金属键和范德华力,从而使得石墨表现出固体物质的多重性质:质地柔软光滑、容易磨碎、密度小、熔点高、不透明、有光泽和导电率高。 9.当今导致重大科学与技术进步的五大实验技术手段是什么? 激光技术、核磁共振、同步辐射、质谱、超高压技术。 10.什么是组合化学? 组合化学(Combinatorial Chemistry)特点为可以一次性成批量获得很大数量的类似化合物一化合物库(chemical library) 以供高通量筛选,寻找先导化合物。采用这种方法,可以大大增加寻找具有特殊功能新化合物的机会。 11.什么是软化学合成?

大学化学作业大全与答案(专升本,共90题)

大学化学作业大全(共90题) 1.(单选题)对于某特定的酸碱体系而言,分布系数δ值()。(本题5.0分) A、只取决于该体系的[H+]或pH值 B、只取决于该体系的总浓度с C、既要考虑体系的[H+],又要考虑该体系的c D、只取决于该体系的离解常数 学生答案:A 标准答案:A 解析: 得分:5 2.(单选题)为使反应A2++B4+=A3++B3+完全度达到99.9%,两电对的条件电位之差至少大于()。(本题5.0分) A、0.1V B、0.12V C、0.35V D、0.18V 学生答案:C 标准答案:C 解析: 得分:5 3.(单选题)CaF2在pH=3.0时,比在pH=4.0时的溶解度大。其原因是()。(本题5.0分) A、盐效应 B、配位效应

C、酸效应 D、同离子效应 学生答案:C 标准答案:C 解析: 得分:5 4.(单选题)高压氢气瓶的瓶外表颜色为()。(本题 5.0分) A、天蓝 B、黑色 C、白色 D、深绿 学生答案:B 标准答案:D 解析: 得分:0 5.(单选题)分析测定中的偶然误差,就统计规律来讲,以下不正确的是()。(本题5.0分) A、多次平行测量数据符合正态分布 B、数值随机可变 C、大误差出现的概率小,小误差出现的概率大 D、数值相等的正、负误差出现的概率均等 学生答案:B 标准答案:A 解析: 得分:0

6.(单选题)测定水中钙硬度时,消除Mg2+的干扰可用()。(本题5.0分) A、控制酸度法 B、配位掩蔽法 C、氧化还原掩蔽法 D、沉淀掩蔽法 学生答案:B 标准答案:D 解析: 得分:0 7.(单选题)标定NaOH溶液的常用的基准物质除了邻苯二甲酸氢钾,还有()。(本题5.0分) A、基准Na2CO3 B、草酸 C、硼砂 D、盐酸 学生答案:C 标准答案:B 解析: 得分:0 8.(单选题)不利于减少碘量法中误差的操作是()。(本题5.0分) A、温度勿高 B、充分振摇 C、避免光照 D、控制酸度 学生答案:C

(word完整版)初三化学溶解度专题复习题(含标准答案)

溶解度专题复习 一、溶液的形成 1、溶液 (1)溶液的概念:一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物, 叫做溶液 (2)溶液的基本特征:均一性、稳定性 注意:a、溶液不一定无色, 如CuSO4溶液为蓝色FeSO4溶液为浅绿色Fe2(SO4)3溶液为黄色 b、溶质可以是固体、液体或气体;水是最常用的溶剂 c、溶液的质量= 溶质的质量+ 溶剂的质量 溶液的体积<溶质的体积+ 溶剂的体积 d、溶液的名称:溶质的溶剂溶液(如:碘酒——碘的酒精溶液) 2、溶质和溶剂的判断 (1)固体、气体溶于液体时,固体、气体是溶剂; (2)两种液体相溶时,量多的是溶剂,量少的是溶质。 (3)溶液中若有水存在,无论水的量多还是量少,水都是溶剂。 (4)在不指明溶剂时,溶剂一般是水。 3、饱和溶液、不饱和溶液 (1)概念:饱和溶液:在一定温度下、一定量的溶剂里,不能溶解某种溶质的溶液, 叫做这种溶质的饱和溶液。 不饱和溶液:在一定温度下、一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的 溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。 (2)判断方法:要确定某一溶液是否饱和,只要看在一定温度下有没有不能继续溶解的剩余溶质存在,如有,且溶质的质量不再减少,则为该溶质的饱和溶液;否则为该溶质不饱和溶液。 (3 注:① (4 ①饱和溶液不一定是浓溶液 ②不饱和溶液不一定是稀溶液,如饱和的石灰水溶液就是稀溶液 ③在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓 (5)溶解时放热、吸热现象 溶解吸热:如NH4NO3溶解 溶解放热:如NaOH溶解、浓H2SO4溶解 溶解没有明显热现象:如NaCl 二、溶解度 1、固体的溶解度 (1)溶解度的定义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量四要素:①条件:一定温度②标准:100g溶剂③状态:达到饱和④质量:溶解度的单位:克(2)溶解度的含义:20℃时NaCl的溶液度为36g含义: 在20℃时,在100克水中最多能溶解36克NaCl 或在20℃时,NaCl在100克水中达到饱和状态时所溶解的质量为36克 (3)影响固体溶解度的因素:①溶质、溶剂的性质(种类)②温度 大多数固体物的溶解度随温度升高而升高;如KNO3 少数固体物质的溶解度受温度的影响很小;如NaCl 极少数物质溶解度随温度升高而降低。如Ca(OH)2 例: (4)溶解度曲线 (1)t3℃时A的溶解度为80g (2)P点的的含义在该温度时,A和C的溶解度相同 (3)N点为t3℃时A的不饱和溶液,可通过加入A (4)t1℃时A、B、C、溶解度由大到小的顺序C>B>A (5)从A溶液中获取A晶体可用降温结晶的方法获取晶体。 的溶液中获取晶体,适宜采用蒸发结晶的方法获取晶体 (7)t2℃时A、B、C的饱和溶液各W克,降温到t1℃会析出晶体的有A和B 无晶体 析出的有 C (8)除去A中的泥沙用过滤法;分离A与B(含量少)的混合物,用结晶法 2、气体的溶解度 (1)气体溶解度的定义:在压强为101kPa和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体 积。 (2)影响因素:①气体的性质②温度(温度越高,气体溶解度越小) ③压强(压强越大,气体溶解度越大) 3、混合物的分离 (1)过滤法:分离可溶物+ 难溶物 (2)结晶法:分离几种可溶性物质 结晶的两种方法蒸发溶剂,如NaCl(海水晒盐) 降低温度(冷却热的饱和溶液,如KNO3) 蒸发结晶(蒸发溶剂法):将固体溶质的溶液加热(或日晒,或在风力的作用下)使溶剂蒸发,使溶液由不饱和溶液转化为饱和溶液,再继续蒸发溶剂,使溶质从溶液中析出。适用范围:溶解度受温度变化影响不大的物质,如氯化钠。 降温结晶(冷却热饱和溶液法):冷却热的饱和溶液,使溶质从溶液中结晶析出。适用范围:溶解度受温度变化影响较大的物质,如氯酸钾。 1、下列关于溶液的说法:①溶质只能是固体;②溶剂一定是水;③一种溶液中只含有一种溶质;④溶液是无色的纯净物。其中错误的是( ) A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④ 2、下列物质中属于溶液的是()

《大学化学》习题答案

大学化学》习题 一、单选题 1、 在定温定压条件下,某反应的 △ G>0 , 这表明该反应 (B ) A. 正向自发进行 B .逆向自发进行 C ?视具体情况而定 D.不能确定 2、往1 dm 3, O.IOmol dm 3HAc 溶液中加入一些 NaAc 晶体,并使之溶解,会发生的情况是 (C ) 3、 下列分子中键角最大的是: ( C ) A .H 2O B .BF 3 C .HgCl 2 D .NH 3 4、 已知 A+B=M+N ; △ H ¥=35 KJ?mol -1 2M+2N=2D ; △ H $=-80 KJ?mol -1 则A+B=D 的厶H $是 (B ) A .-10 KJ?mol -1 B .-5 KJ?mol -1 C .-45 KJ?mol 5、 在标准条件下,下列反应均向正方向进行: Cr 2O 72- +6Fe 2+ +14H + = 2Cr 3+ +6Fe 3+ +7H 2O 2Fe 3+ +Sn 2+ = 2Fe 2+ +Sn 4+ 他 们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是 ( D ) A. Sn 2^ Fe 3+ B. 62O 72-和 Fe 3+ C. Cr 3+和 Sn 4+ D. 62O 72-和 Sn 2+ 6、 对可逆反应,加入催化剂的目的是 ( C ) A .改变反应进行的方向 B ?加快正反应速度而减慢逆反应速度 C ?缩短达到平衡的时间 A. HAc 的 Ka 值增大 C.溶液的PH 值增大 B. HAc 的 Ka 值减小 D. 溶液的 PH 值减小 D .-25 KJ?mol

C.溶液是有渗透压 D. 溶液的蒸气压下降 13、 在稀醋酸溶液中 ,加入等物质量的固态 NaAc ,在混合溶液中不变的量是 ( C ) A. pH B.电离度 C.电离常数 D.OH -离子的浓度 14、 稀溶液依数性中心的核心性质是 ( D ) A. 溶液的沸点升高 B.溶液的凝固点下降 D .使平衡向右移动 7、盖斯定律适用条件是 A.定温或定压 C. 定温或定容 8、自然界中,硬度最大的金属是 A . Cr B . Au (B ) B. 定压或定容 D. 不确定 ( A ) C .金刚石 D . SiO 2 9、导电性能最好的金属是 A. Ag B. Cu C. Al D. Au 10、下列溶液凝固点高低顺序排列正确的是: ( C ) a) 1.00mol dm -3NaCI; b) I.OOmol dm -3H 2SO 4; c) 0.10mol dm -3C 6H 12O 6; d) 0.10mol dm -3CH 3COOH 溶液 A . a>b>c>d B . b>a>c>d 11 、下列分子中键角最小的是: A. H 2O B . BF 3 C . 12、下列各物质中,含有氢键的是 C . c>d>a>b D . a>b>d>c (A ) HgCl 2 D . NH 3 ( A ) A.HF B.NaCl C.CH 4 https://www.doczj.com/doc/3a2565990.html,l 4

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