第二章
试述气体的来源和净化步骤。如何除去气体中的水分。（P11---P12）
答：
⑴来源：工业制备和实验室制备
⑵净化步骤：a除去液雾和固体颗粒。b 干燥。c 除氧。d 除氮
⑶一是让气体通过低温冷阱，是气体中的水分冷却下来，已达到除水的目的
二是让气体通过干燥剂，将水分除去。
干燥气体的干燥剂有几种类型？选择干燥剂应该考虑哪些因素？P12
答:
种类：一类是可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂
一类是可吸附气体中水分的干燥剂
因素：a干燥剂的吸附量，干燥剂的吸附量越大越好
b吸附速率，吸附速率愈快愈好。
c残留水的蒸气压，吸附平衡后残留水的蒸气压愈小愈好
d干燥剂的再生，干燥剂越易再生成本越低
如何进行无水无氧实验操作？P16
答
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
溶剂有哪些类型？质子溶剂有哪些特点？质子惰性溶剂分为几类？举例说明P18 和P34
答：
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：都能自电离，这些溶剂主要是些酸碱
质子惰性溶剂分类：
a惰性溶剂，基本不容计划不自电离。如四氯化碳，环己烷等
b偶极质子惰性溶剂，即极性高但电离程度不大的溶剂。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
使用溶剂时应考虑哪些因素？依据哪些原则？P35--P40
答：
因素：①反应物的性质②生成物的性质③溶剂的性质
原则：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
什么叫拉平效应和区分效应？P40/P41
答：
拉平效应：但一种酸溶于任一溶剂时，酸中的质子完全转移给溶剂分子，这种现象被称为拉平。当不同的酸在同一溶剂中被拉平时，它仍在该溶剂中所表现的酸性强度时相同的。即原有的酸性差别因溶剂无法区分而被拉平，这种效应被称为溶剂的拉平效应。
区分效应：能区分酸（或碱）强弱的作用为区分效应。具有区分效应的溶剂为区分溶剂。
第三章
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？P47---
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
沉积装置简单，操作方便。
3、金属的烷基化物，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 键能大于C-O 键能，所以可用来沉积氧化物。
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：反应22242Cl SiO O SiCl +?+
252336234Cl O P O POCl +?+
232236234Br O B O BBr +?+
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积法。尾气为SO 2和HCl ，除去的方法是用碱液吸收。
添加剂顺序：管内陈激发先高温加热旋转的玻璃管在启动O 2作为SiCl 4，POCl 3，和BBr 3的载流气体进行反应，而管外沉积法是直接讲SiCl 4等喷入氢氧焰中进行反应。
化学输运反应的平衡常数有什么特点?为什么？试以热力学分析化学输运反应的原理？
答：
特点：(化学式P53 3.1 3.2 ) 由公式可知其特点是当升高温度时，平衡常数也随之增大，即自左向右的反应进行程度大；当降低温度时，自左向右的反应平衡常数变小，而自右向左的反应进行程度变大。
热力学分析：△H 的绝对值决定了K 值随温度变化的变化率，也就决定了为取得适宜沉积速率和晶体质量所需要的源区--沉积区间的温差。︳△H ︳较大时，即使lnK 不改变符号，也可以得到较高的沉降速率；如果︳△H ︳太大，温差必须很小，以防止成核过多影响沉积物质量。
液氧、液氮、液氩的小型容器和液氢、液氦的有什么不同？如何转移液态气体？(P74-P75)
答：液氧、液氮、液氩一般用杜瓦容器。液氢、液氦液氮屏容器和气体屏容器。
转移液态气体：倾倒法，虹吸法，加压法，舀取法。
简述立方晶系畸变成四方晶系、正交晶系、三方晶系的原理和过程。
答：
理想的钙钛矿型结构属于立方晶系。以B指像Ru那样的具有d电子层结构的过度金属离子。形成的[BO6]八面体各以顶角相连。若其中B离子沿[BO6]八面体的纵轴方向稍稍位移，就畸变成四方晶系。若在两个轴向发生不同程度的伸缩，就畸变成正交晶系。若沿晶胞体对角线[111]方向伸缩，就畸变成三方晶系。
人造金刚石有几种合成方法？工业上常用哪一种？其获取高温的方法有哪些？如何获取高温的方法有哪些？如何合成多晶金刚石？人造金刚石合成机理有几种学说？答：
合成：直接法和间接法。工业上均是采用间接法
获取高温的方法：直接加热，间接加热，半间接加热
多晶金刚石：把许多小单晶金刚石用高温，高压的方法合成为较大的多晶体。
机理：溶剂论，纯催化论，纯催化剂论，固相转化论
第四章
分别叙述先驱物法和溶胶-凝胶法的定义和特点。在何种情况下不宜用先驱物法？(P127 P129 P130 P131)
答：
先驱物法：先驱物法是为了解决高温固相反应中产物的组成均匀性和反应物的传质扩散所发展起来的节能的合成方法。其基本思路是：首先通过准确的分子设计，合成出具有预期组分、结构和化学性质的先驱物，再在软环境下对先驱物进行处理，进而得到预期的材料。
先驱物法特点：（1）混合的均一化程度高（2)阳离子的摩尔比准确（3）反应温度低
下种情况不宜使用先驱物法：（1)两种反应物在水中溶解度相差很大（2）生成物不是以相同的速度产生结晶（3）常生成过饱和溶液
溶胶-凝胶法：胶体分散系是分散程度很高的多相体系。溶胶的粒子半径在1～100nm间，具有很大的相界面，表面能高，吸附性能强，许多胶体溶液之所以能长期保存，就是由于胶粒表面吸附了相同电荷的离子。由于同性相持使胶粒不易聚沉，因而胶体溶液是一个热力学不稳定而动力学稳定的体系。如果在胶体溶液中加入电解质或者两种带相反电荷的胶体溶液相互作用，这种动力学上的稳定性立即受到破坏，胶体溶液就会发生聚沉，成为凝胶。这种制备无机化合物的方法叫做溶胶-凝胶法。
溶胶-凝胶法特点：
（1）通过混合个反应物的溶液，可获得所需要的均相多组分体系
（2）可大幅度降低制备材料和固体化合物的温度，从而可在比较温和的条件下制备陶瓷、玻璃等功能材料。
(3) 利用溶胶或凝胶的流动性，通过某种技术如喷射、浸涂等合成出特殊形态的材料如薄膜、纤维、沉积材料。
试述局部化学反应的意义和类型。（答案P134）
意义：局部化学反应也成为拓扑反应或规整化反应。局部化学反应通过反应物的结构来控制反应性，反应前后主体结构大体上或基本上保持不变。
类型：脱水反应、分解反应、氧化还原反应、嵌入反应、离子交换反应、同晶置换反应。
试述低热固相反应的机理、规律和应用。（答案P139--P141）
机理：固相反应的发生起始于两个反应物分子的扩散接触，接着发生键的断裂和重组等化学作用，生成新的化学物分子。此时的生成物分子分散在源反应物中，只有当产物分子聚积形成一定大小的粒子，才能出现产物的晶核，从而完成成核过程。随着晶核的长大，达到一定的大小后出现产物的独立晶相。这就是固相反应经历的扩散、反应、成核、生长四个阶段。
规律：1 潜伏期2 无化学平衡3 拓扑化学控制原理4 分布反应5 嵌入反应
应用：1低热固相反应在合成化学中的应用，如在原子簇、新的多酸化合物、新的配合物等方面的应用。
2 低热固相反应在生产中的应用：a低热固相反应在颜料制造业中的应用b 低热固相反应在制药业中的应用c其他的应用，如工业上采用加热苯胺磺酸盐制备对氨基苯磺酸等
T8 什么叫水热合成法？按反应温度可分为几类？水热合成法有哪些优点和应用前景？高温高压下水热合成法有哪些特征？说明用水热合成法合成水晶的必然性。（答案P139-P146）
水热合成法：水热法是指在密闭体系中，以水为溶剂，在一定的温度下，在水的自生压强下，反应混合物进行反应的一种方法。
按反应温度分类：1低温水热法。在100℃以下进行的水热反应
2中温水热法。在100～300℃下进行的水热反应
3高温高压水热法。在300℃以上，0.3Gpa下进行的水热反应
优点及前景：该法可制得许多其他方法不能或难以得到的化合物。众多的介稳相可通过水热反应加以合成。这在硅酸盐、硅铝酸盐的合成中是相当常见的，为新相的开发提供了广阔的前景。用这个方法可以开发出更多更好的无机功能材料和各种新型无机化合物。
高温高压下水热合成特征：a使复杂离子间的反应加速b使水解反应加剧c使其氧化还原反应电势发生明显变化。
用水热合成法合成水晶的必然性：
从各种原料要想得到水晶，按一般的思路无非两种方法：一是从水溶液中生长水晶体。由于不溶于水，故此法行不通。二是从熔体中生长水晶体。熔体冷去后一般生成了非晶态固体---玻璃，故此法得不到水晶，所以只有用水热法了，这就是用水热法合成水晶的必然性。
水晶生长的速度和质量受下列因素的影响：
（1）碱溶液的种类（NaOH，Na2CO3)、浓度及原料的填充度。矿化剂一般浓度为1.0～1.2mol/L（NaOH）填充度80％～85％.
（2）生成区的温度330～350℃
（3）生成区与溶解区的温度差20～80℃
（4）挡板的开孔度
（5）籽晶的结晶方向
总的来说，在高温下相应提高填充度和溶液碱浓度可提高晶体的完整性。
第五章
（答案在P181）
T4 试述熔盐的特性，举例说明熔盐在无机合成中的应用：
特性：
（1)高温离子熔盐对其他物质具有非凡的溶解能力，一些矿石、难容氧化物、高温难容物质，可望在高温熔盐中进行处理。
（2)熔盐中的离子浓度高，粘度低，扩散快，导电率大，从而使高温化学反应过程中传质、传热速率快，效率高。
（3)金属/熔盐离子电极界面间的交流电流i0特别高，达到1～10A/cm2（而金属/水溶液离子电极界面间的i0只有10-4～10-1A/cm2），使电解过程中的阳极氧化和阴极还原不仅可在高温高速下进行，而且能耗低；动力学迟缓过程引起的活化过电位和扩散过程引起的浓差过电位都较低，熔盐电解生产合金时，往往伴随去极化作用。
（4)常用熔盐作为溶剂，用于电解制备金属（水溶液中，电解无法得到）。（5)大多数熔盐在一定温度范围内，具有良好的热稳定性。
（6)熔盐的热容量大，贮热和导热性能好，可用作蓄热剂、载热剂和冷却剂。（7)熔盐耐辐射，在核工业受到重视和广泛应用。
无机合成中的应用：
a 合成新材料
（1）熔盐法或提拉法生长激光晶体。
（2）单晶薄膜磁光材料的制备。
（3）玻璃激光材料的制备。
（4）稀土发光材料的制备。
（5）阴极发射材料和超硬材料的制备。
（6）合成超低损耗的氟化物玻璃光纤预制棒。
b 非金属元素F2，,B,Si的制取
c 在熔盐中合成氟化物
d 合成非常规价态化合物
T6 试解释吸收、荧光、磷光、内部转换和系间窜越的意义。
画图与解释在课本P184（图略）
吸收：当电子从单线态基态跃迁到单线态第一激发态时，吸收光子。（S0→S1
荧光：电子从第一单线态激发态回到单线态基态时，得到的发射光称为荧光（S1→S0)
磷光：电子从第一三线态激发态回到单线态基态时所发射的光称为磷光（T1→S0）内部转换：电子从单线态第二或更高的激发态返回到第一激发态的过程称为内部转换
系间窜越：电子从三线态的第一激发态回到单线态的基态过程
T8 简述自蔓延高温合成的意义和类型。P199--P201
自蔓延高温合成（SHS）是材料与工程领域的研究热点之一，也称为燃烧合成。意义（特点）：
（1）节能
（2）高效
（3）合成产品纯度高
（4）合成产品成本低
（5）易于从实验转入规模生产
（6）可控制合成产品冷却速率
类型:1 直接合成法（P200）
2 Mg热、Al热合成法：a TiC—Al体系的合成
b 碳化钨的合成
c 陶瓷内衬复合钢管的制备
第七章
从溶液中生长晶体有哪些方法？电解溶剂法和溶液蒸发法有和区别和共同之处？方法：1 降温法2 流动发（温差法）3 蒸发法4 凝胶法5 电解溶剂法
电解溶剂法和溶液蒸发法区别：蒸发法生长晶体的原理是将溶剂不断蒸发，而使溶液保持在过饱和状态，从而使晶体不断生长。这种方法比较适合于溶解度较大而溶解度系数很小或者具有负温度系数的物质。而电解溶剂法是用电解法来分解溶剂，使溶液处于过饱和状态。采用电解溶剂法的育晶器中有一对铂电极，即两种方法的实验装置不同。
相同点：都是使溶液处于过饱和状态，两种方法生长晶体的环境是恒温下进行。用水热法制备二氧化硅的原理是什么？写出其反应式和反应条件？（p237）答：人造水晶的生长过程包含两个过程：
（1）溶质离子的活化。
73O NaSi -+H 2O= ·Si 3O 6-+Na ++2OH -
NaSi 2O 5-+H 2O= ·Si 3O 4-+Na ++2OH
- （2）活化了的离子受生长体表面活性中心离子的吸引（静电引力、化学引力及范式引力）穿过生长体表面的扩散层而沉降到水晶表面。
第八章
T1 何谓精细陶瓷？其与传统陶瓷有什么区别？（答案P263)
精细陶瓷：通常认为，精细陶瓷是“采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术加工，便于进行结构设计，并具有优异特性的陶瓷。
区别：
（1）原料。打破了传统陶瓷以粘土为主的限制，精细陶瓷一般采用精选、高纯的氧化物、硅化物、氮化物、硼化物、碳化物等作为原料。
（2）成分。不同产地的原料对传统陶瓷产品的组成与结构影响颇大；精细陶瓷的原料是纯化合物，其性质的优劣由原料的纯度和工艺所决定，因此产品的组成与结构同产地无关，
（3）制备工艺。传统陶瓷以窑炉为主要制造设备，而精细陶瓷的制备随着工业技术的进步，已广泛采用真空烧结、气氛烧结、热压、热等静压等现代材料制备的方法。
（4）性能与用途。精细陶瓷具有多种特殊的性质与功能，如高强度、高硬度、耐磨耐蚀，以及在磁、电、热、声、光、生物工程、超导、原子能等方面的特殊功能，因而使其在机械、电子、化工、计算机、能源、冶金、航空航天、医学工程、信息产业各方面得到了广泛应用。
T2精细陶瓷的制备有哪些工序？各工序又有哪些方法？（答案P264—P281） 工序及其方法：（1）精细陶瓷原粉的化学合成：a 固相法b 液相法c 气相法
（2）精细陶瓷的成型：（1）原粉的预处理（2）粉料的成型 a 干压成型b 浆料成型c 可塑成型d 注射成型
（3）精细陶瓷的烧结：a 无压烧结b 热压烧结c 电厂烧结d 超高压烧结e 活化烧结f 放电等离子烧结h 爆炸烧结
T4何谓纳米科技与纳米材料？纳米粒子有哪些物理效应和特点？（答案P282--P288）
纳米科技：纳米科技是研究尺寸在0.1～100nm之间的物质所组成体系的运动规律和相互作用，及其实用技术问题的科学技术。
纳米材料：广义地讲，纳米材料是指在三维空间中至少有以为处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。
物理效应:1久保效应
2 表面与界面效应
3 小尺寸效应
4 量子尺寸效应
5 宏观量子隧道效应
特点：
1物理特性：
a热性质的变化b磁性的变化c离子导电性增加d光学性质变化e力学性能变化
2化学特性：a化学反应性能提高b吸附性强c催化效率高
湖南师范大学化学培训试题 第一题（12分）、据《科学时报》报道俄罗斯科学家最近合成了质量数为381的第166号化学元素，这项成果又填补了门捷列夫元素周期表上一个空白。据国际文传电讯社报道，第166号化学元素是设在莫斯科郊区的杜布纳核联合研究所的科学家合成的。该研究所所长弗拉基米尔·卡德舍夫斯基近日向媒体宣布说，新元素是7月19日在加速器上通过20782Pb 和4421Sc 获得的，它存在了千分之50秒的时间，后迅速发生衰变成稳定的20983 Bi 。则该元素（1）在周期表中的位置（周期、族）？（2）是金属还是非金属？（3）最高氧化态？（4）电子构造？（原子实用原子序数代替）（5）合成该元素的方程式？（6）该元素变成稳定的20983Bi 的过程中发生了多少次α和β衰变？ 解答：（1）8，VIA ；（2）金属；（3）+6；（4）[118]5g 18 6f 14 7d 10 8s 2 8p 4；（5）44421Sc +20782Pb =381166+210n ；（6）43，3。 第二题（6分）、画出下列含氮化合物的结构，并指出氮原子的杂化方式。 （1）C 6H 12N 4S 4； （2）B 3N 3H 6； （3）P 3N 3Cl 6。 解答：（1）N 构成四面体，CH 2单元在六条棱上连接两个N ，S 连在N 上，sp 3。 （2）无机苯，写成共振式写两种，中间打圆圈表示亦可，sp 2。
（3）P与N构成六元环，共振式两种，打圆圈亦可，每个P连两个Cl，契型，sp2。 第三题（14分）、A是磷的氧化物，它溶于水时生成等摩尔的磷酸与亚磷酸。 3-1 写出A的化学式并画出A的结构。 3-2 缩聚磷酸的分子式一般可用xH2O?yP2O5来表示，令x/y=R，试讨论（1）当R=2时，该酸的分子式和名称分别是什么？（2）当R=1时，该酸的分子式和名称分别是什么？（3）当1 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. 第一章 无机合成定义：研究无机物及其不同物态的合成原理，合成技术，合成方法及对合成产物进行分离、提纯、鉴定、表征的一门学科。 合成方法：包括常规的经典合成方法、极端条件下（超高温、超高压、等离子体、溅射、激光等）的合成方法和特殊合成方法（含电化学合成、光化学合成、微波合成、生物合成等）以及软化学和绿色合成方法。 无机合成VS有机合成方法技术——不同点：（1）无机合成经常采用独特的方法和技术，（2）有机合成主要是分子层次上反应和加工；无机合成主要注重晶体或其他凝聚态结构上的精雕细琢。相同点：方法和技术。 合成对象：典型无机化合物的合成，典型材料的合成，晶体生长等。 第二章气体和溶剂 溶剂效应是指因溶剂而使化学反应速度和化学平衡发生改变的效应 气体除杂净化的方法 1化学除杂—设计原则要求特效型、灵敏性和高的选择性。2气体的分级分离净化—原则是基于气体的沸点、蒸气压等性能的不同。3吸附分离和净化—基于吸附剂对气体混合物中各组分的吸附能力的差异，甚至只有微小的差别，在恒温或恒压条件下，进行快速的吸附-脱附循环，达到分离提纯气体的目的 气体干燥剂分两类：一类是同气体中的水分发生化学反应的干燥剂（P2O5），另一类是可吸附气体中的水分的干燥剂（硅胶、分子筛） 选吸附剂作干燥剂时应考虑的因素 1干燥剂的吸附容量，越大越好；2吸附效率，越快越好；3残留水的蒸汽压，吸附平衡后残留水的蒸汽压越小越好；4干燥剂的再生，越易再生成本越低越好 使用气体要注意安全，即要防毒、防火、防爆 一般说来溶剂分为质子溶剂、质子惰性溶剂、固态高温溶剂。 质子溶剂是能接受或提供质子的溶剂。显著特点是都能自电离，这种自电离是溶剂分子之间的质子传递，也称自递 水是使用最为广泛和廉价的一种质子溶剂。高的介电常数使它成为离子化合物和极性化合物的一种良好溶剂。 质子溶剂的种类：A 液氨B液体氟化C 硫酸D “超酸”溶剂 质子惰性溶剂可简单的分为四类 第一类称惰性溶剂，其基本上不溶剂化不自电离。如Ccl4。第二类称偶极质子惰性溶剂（配位溶剂），即极性高但自电离程度不大的溶剂。如乙腈，二甲基亚砜等。第三类称为两性溶剂。包括那些极性强和能自电离的溶剂。如Brcl3。第四类称无机分子溶剂，不含氢，也不接受质子，几乎不自电离。如SO2,N2O4 固态高温溶剂 a.熔盐第一类为以离子间力成键的化合物，包括像碱金属卤化物这类化合物。第二类包括以共价键为主的化合物 b.金属 选择溶剂的根据反应物的性质；生成物的性质和溶剂的性质。 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？ 第一章物质存在的状态………………………………………………………………2 一、气体 .......................................................................................................... 2 二、液体 .......................................................................................................... 3 ①溶液与蒸汽压 ................................................................................................ 3 ②溶液的沸点升高和凝固点的下降 ................................................................... 3 ③渗透压 .......................................................................................................... 4 ④非电解质稀溶液的依数性 .............................................................................. 4 三、胶体 .......................................................................................................... 4 第二章 化学动力学初步……………………………………………………………5 一、化学反应速率 ............................................................................................ 5 二、化学反应速率理论 ..................................................................................... 6 三、影响化学反应速率的因素 .......................................................................... 6 2、温度 ............................................................................................................ 7 第三章 化学热力学初步……………………………………………………………8 一、热力学定律及基本定律 .............................................................................. 8 二、化学热力学四个重要的状态函数 ................................................................ 9 4、自由能 ....................................................................................................... 10 ①吉布斯自由能 .............................................................................................. 10 ②自由能G ——反应自发性的判据 .................................................................. 11 ③标准摩尔生成自由能θ m f G ? (11) 无机合成参考题 无机合成化学参考题 1.进行无机合成时，选择溶剂应遵循什么样的原则？ 答：有利于反应进行 对人毒性较小 对环境污染小 不是很贵 2.分子筛可以用于纯化与催化反应的原理是什么？ 答：原理：分子筛中有均匀的空隙结构当物质大小与分子筛空隙大小相近时就会透过分子筛进而阻挡一部分物质，达到纯化的目的。分子筛中有许许多多的空腔，空腔内又有许多直径相同的微孔相连，这些微孔能将极性不同，沸点不同，饱和程度不同的分子分离开来就可以达到纯化的作用。 分子筛经过质子交换处理后，表面具有丰富的质子酸位，可以在酸催化反应中可以提供很高的催化活性，其孔道结构形成选择性也可催化炼油反应。 3.以1 : 1摩尔比的MgO和Al2O3的混合物反应生成尖晶石为例来讨论固体反 应过程的影响因素。并解释为什么在实际实验中反应生成两界面以1 : 2.7的比例移动？ 4.精细陶瓷与传统陶瓷有什么区别？ 答：原料：前者使用粘土为主要原料，后者则使用可以在化学组成、形态、粒度和分布精确控制的氧化物、氮化物、硅化物、硼化物、碳化物等为主要原料。 成分：前者由粘土产地决定，后者因为是纯化合物由人工配比决定。 定制工艺：前者主要是手工来制坯，上釉工艺，以炉窑来生产，后者主要用等静压，注射成型和气相沉积来获得相对精确的和较大密度的坯体，以真空烧结等先进烧结手段。 性能：前者主要用来观赏，生活使用，后者则具有高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘以及在磁、电、光、声、生物工程各方面具有的特殊功能 在高温机械等领域得到广泛的应用。 5.什么叫水热与溶剂热合成，影响水热反应的因素有哪些？ 答：概念：水热与溶剂热合成指在一定温度下（100—1000°C）和压强 （1-100MPa）条件下利用溶液中物质化学反应来合成材料，重点研究高温和密闭或高压条件下溶液中的化学行为与规律一般在特定类型的密闭容器活高压釜中进行的一类有效的合成方法。 影响因素：溶液中的溶剂种类，如水或者非水 反应物本身性质 温度一般是较低温度 压力，pH等 反应时间，添加剂， 6.溶胶—凝胶合成的原理是什么？该合成方法有哪些特点？ 答：原理：一般以无机物或者金属醇盐做前驱体，在液相将这些原料均匀混合，并进行水解，缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经过陈化，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，形成凝胶，再经过干燥，烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。 特点：优点：因为起始原料首先被分散在溶剂中形成低粘度溶液所以可以均匀混合得到均匀的材料 所制备的原料具有较高的纯度 材料组成组分较好控制 反应时温度比较低 具有流变特性 可以控制孔隙度 缺点：原料成本较高 存在残留小空洞 较长反应时间 有机溶剂对人有一定的危害性 7.离子液体的含义，与传统溶剂相比有哪些优点？ 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？ 无机化学知识点归纳 一、常见物质的组成和结构 1、常见分子（或物质）的形状及键角 （1）形状：V型：H2O、H2S 直线型：CO2、CS2 、C2H2平面三角型：BF3、SO3 三角锥型：NH3正四面体型：CH4、CCl4、白磷、NH4+ 平面结构：C2H4、C6H6 （2）键角：H2O：104.5°；BF3、C2H4、C6H6、石墨：120°白磷：60° NH3：107°18′CH4、CCl4、NH4+、金刚石：109°28′ CO2、CS2、C2H2：180° 2、常见粒子的饱和结构： ①具有氦结构的粒子（2）：H－、He、Li+、Be2+； ②具有氖结构的粒子（2、8）：N3－、O2－、F－、Ne、Na+、Mg2+、Al3+； ③具有氩结构的粒子（2、8、8）：S2－、Cl－、Ar、K+、Ca2+； ④核外电子总数为10的粒子： 阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+； 阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－； 分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 ⑤核外电子总数为18的粒子： 阳离子：K+、Ca 2+； 阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－； 分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。 3、常见物质的构型： AB2型的化合物（化合价一般为＋2、－1或＋4、－2）：CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等 A2B2型的化合物：H2O2、Na2O2、C2H2等 A2B型的化合物：H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等 AB型的化合物：CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等 能形成A2B和A2B2型化合物的元素：H、Na与O，其中属于共价化合物（液体）的是H 和O［H2O和H2O2］；属于离子化合物（固体）的是Na和O［Na2O和Na2O2］。 4、常见分子的极性： 常见的非极性分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等 常见的极性分子：双原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等5、一些物质的组成特征： （1）不含金属元素的离子化合物：铵盐 （2）含有金属元素的阴离子：MnO4－、AlO2－、Cr2O72－ （3）只含阳离子不含阴离子的物质：金属晶体 二、物质的溶解性规律 1、常见酸、碱、盐的溶解性规律：（限于中学常见范围内，不全面） ①酸：只有硅酸（H2SiO3或原硅酸H4SiO4）难溶，其他均可溶； ②碱：只有NaOH、KOH、Ba(OH)2可溶，Ca(OH)2微溶，其它均难溶。 ③盐：钠盐、钾盐、铵盐、硝酸盐均可溶； 硫酸盐：仅硫酸钡、硫酸铅难溶、硫酸钙、硫酸银微溶，其它均可溶； 无机化学（上） 知识点总结 第一章 物质存在的状态 一、气体 1、气体分子运动论的基本理论 ①气体由分子组成，分子之间的距离>>分子直径； ②气体分子处于永恒无规则运动状态； ③气体分子之间相互作用可忽略，除相互碰撞时； ④气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。碰撞时总动能保持不变，没有能量损失。 ⑤分子的平均动能与热力学温度成正比。 2、理想气体状态方程 ①假定前提：a 、分子不占体积；b 、分子间作用力忽略 ②表达式：pV=nRT ；R ≈8.314kPa 2L 2mol 1-2K 1- ③适用条件：温度较高、压力较低使得稀薄气体 ④具体应用：a 、已知三个量，可求第四个； b 、测量气体的分子量：pV=M W RT （n=M W ） c 、已知气体的状态求其密度ρ：pV=M W RT →p=MV WRT →ρMV RT =p 3、混合气体的分压定律 ①混合气体的四个概念 a 、分压：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力； b 、分体积：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积 c 、体积分数：φ= 2 1 v v d 、摩尔分数：xi= 总 n n i ②混合气体的分压定律 a 、定律：混合气体总压力等于组分气体压力之和； 某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比 b 、适用范围：理想气体及可以看作理想气体的实际气体 c 、应用：已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、 4、气体扩散定律 ①定律：T 、p 相同时，各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比： 2 1 u u =21p p =2 1 M M (p 表示密度) ②用途：a 、测定气体的相对分子质量；b 、同位素分离 二、液体 （4）F-+HSO3-=SO32-+HF 2、解释下列现象 （1）AgI2-和I3-是稳定的，而AgF2-和I2F-不存在？ （2）BH3CO稳定存在而BF3CO不能形成？ 3—6 有效原子序数（EAN）规则（Effective atomic number） 一、概念 1927年英国化学家西奇维克提出，是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。如：[Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e- [Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e- [Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e- 对于中心原子三偶数电子的，可直接形成羰基配合物，而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定，（不能满足EAN），所以它们容易氧化，还原或聚和成多核配合物，以符合EAN要求，如V为23e-，在形成V(CO)6的总电子数为35，它不稳定，易被还原成[V(CO)6]-。而V(CO)6+Na→Na++[V(CO)6]- 又如具有奇电子数的Mn(0),Co(0),它们的羰基配合物以二聚体Mn2(CO)10,Co2(CO)8或混合形式[Mn(CO)5Cl]和[HCo(CO)4]存在，它们的结构，有效原子序数计算如下图： 二、常见配体提供电子数的计算 1、NO：一氧化氮分子虽不是有机配体，但与CO十分类似。能理解成NO+，与CO有相当数目的电子（等电子体）。NO参加配体是以三电子成键，因而许多有亚硝酰作配体的配合物能符合EAN法则。如： [Co(CO)3NO]→27+6+3=36e- [Fe(CO)2(NO)2] →26e-+4e-+6e-=36e- [Mn(CO)(NO)3] →25+2+9=36e-[Cr(NO)4] →24+12=36e- 2、烷基与金属形成σ键，按单电子计算。对不饱和的碳氢分子或离子可按参加配位双键的π电子数目计算。如：[Mn(CO)5(C2H4)]+=25e-+2e-+10e--e-=36e- [Cr(C6H4)2]=24e-+2×6e-=36e- [Fe(C4H6)(CO)3]=26e-+4e-+6e-=6e- 3、环戊二烯基和羰基的混合配合物：环戊二烯基作为5个e-，如： [Mn(CO)3(C5H5)]=25+6+5=36e- [Co(CO)2(C5H5)]=27+4+5=36e- [V(CO)4(C5H5)]=23+8+5=36e- EAN法则的另一种说法是18e-规则。而中心原子内层电子不予考虑，只考虑外层和次外层的电子（即价电子），中心原子价电子数加上配体给予的电子数目总和等于18e-时，则形成稳定的配合物。一些过渡元素不成键的内层电子数也是18。 为16的配合物。 三、应用： 练习1: 运用EAN规则判断下列金属羰基配合物是否存在？若存在，计算n值，并画出空间结构示意图。 ACr(CO)n BMn(CO)n CNi(CO)n DFe2(CO)n 练习2：利用EAN规则完成下列反应： 1Re2O7+CO→ 2Fe(CO)5+NO→ 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 第一章习题： 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？如果是，属于哪个热点领域？举例说。 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？ 第二章习题： 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，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？ 第三章习题： 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？ 9.从物理化学原理说明高温高压合成的机理。 10.什么是超导体？超导体具有什么突出的性质？哪些元素是超导元素？ 第四章习题 1.什么是水热-溶剂热合成？该法有什么特点？有无不足？ 2. 水热-溶剂热合成都有哪些反应类型？ 3. 影响水热-溶剂热合成的因素有哪些？ 4. 水热-溶剂热合成有哪些具体应用？ 5.什么是“空气敏感化合物”？无水无氧操作主要应用在哪些方面？ 6.无水无氧操作有哪几种具体技术？相比各有什么特点？ 7.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？ 8.有哪些电解条件影响理想的电解合成？ 9.电解合成技术有哪些广泛应用？ 第五章： 第四章 1.何谓软化学？他有什么特征？ 答：通常将在温和条件下进行的反应如先驱物法，水热法，溶胶凝胶法，局部化学反应，流变相反应，低热固相反应称之为软化学。 特点：反应常在交温和的条件下进行。反应过程路径机制易于控制。 2.绿色化学是在什么背景下提出的？它有什么内涵和特点？ 答：化学物质大规模地生产和广泛使用，使得全球性的生态环境问题日趋严重。在经过千方百计的末端治理效果不佳的情况下，国际社会重新审视已经走过的环保历程，提出了绿色化学的概念。所谓绿色化学又称环境无害化学，环境友好化学，清洁化学，在绿色化学基础上发展的技术称环境友好技术。它的主要特点是“原子经济型”。即在获取新物质的转换过程中充分利用原料中的每个原子，实现化学反应中废物的零排放。 3.软化学和绿色化学有哪些异同点？ 答：绿色化学和软化学关系密切。但又有区别。软化学强调的是反应条件的温和与反应设备的简单。从而达到节能高效的目的。在某些情况下这也是经济洁净的，这与绿色化学是一致的。但在有些情况下，它并没有解决经济洁净的问题。绿色化学是全方位地要求达到高效节能经济洁净，可以预见，软化学和绿色化学将会逐渐统一。 4.分别叙述先驱物法和溶胶-凝胶法的定义和特点。在何种情况下不宜用先驱物法？(P127 P129 P130 P131) 答：先驱物法：先驱物法是为了解决高温固相反应中产物的组成均匀性和反应物的传质扩散所发展起来的节能的合成方法。其基本思路是：首先通过准确的分子设计，合成出具有预期组分、结构和化学性质的先驱物，再在软环境下对先驱物进行处理，进而得到预期的材料。先驱物法特点：（1）混合的均一化程度高（2)阳离子的摩尔比准确（3）反应温度低下种情况不宜使用先驱物法：（1)两种反应物在水中溶解度相差很大（2）生成物不是以相同的速度产生结晶（3）常生成过饱和溶液溶胶-凝胶法：胶体分散系是分散程度很高的多相体系。溶胶的粒子半径在1～100nm间，具有很大的相界面，表面能高，吸附性能强，许多胶体溶液之所以能长期保存，就是由于胶粒表面吸附了相同电荷的离子。由于同性相持使胶粒不易聚沉，因而胶体溶液是一热力学不稳定而动力学稳定的体系。如果在胶体溶液中加入电解质或者两种带相反电荷的胶体溶液相互作用，这种动力学上的稳定性立即受到破坏，胶体溶液就会发生聚沉，成为凝胶。这种制备无机化合物的方法叫做溶胶凝胶法。溶胶凝胶法特点：（1）通过混合个反应物的溶液，可获得所需要的均相多组分体系（2）可大幅度降低制备材料和固体化合物的温度，从而可在比较温和的条件下制备陶瓷、玻璃等功能材料。(3) 利用溶胶或凝胶的流动性，通过某种技术如喷射、浸涂等合成出特殊形态的材料如薄膜、纤维、沉积材料。 5.溶胶有什么特点？如何使溶胶成为凝胶？为什么说溶胶体系是热力学上不稳定而动力学上稳定的体系？ 答：溶胶分散系是分散程度很高的多相体系。溶胶粒子半径在1到100nm 之间，具有很大的相界面。表面能高，吸附性强，许多胶体溶液之所以能长期保存，就是由于胶粒表面吸附了相同电荷的离子。由于同性相斥使得胶粒不易聚成，因为胶体溶液是一个热力学不稳定而动力学稳定的体系。如果在胶体溶液中加入电解质或者两种相反电荷的胶体溶液相互作用，这种动力学上的稳定性立即受到 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” 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 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。 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BEQ ,它是科学巨匠爱因斯坦在 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？ ，农 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。 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 80 无机合成化学基本题库 一、问答题 1.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 2.什么叫拉平效应和区分效应 3.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 化物和金属烷氧基化物作为源物质时，得到的沉积层分别为什么物质如何解释 4.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 管外沉积法中添加剂的顺序有什么不同 5.化学输运反应的平衡常数有什么特点为什么试以热力学分析化学输运反应的原理。 6.用氢还原氧化物的特点是什么在氢还原法制钨的第三阶段中，温度高于1200℃时反应 会发生什么变化 7.低温分离的方法有哪些在什么情况下用低温化学分离法其主要特点是什么用什么方法 分离O2和CO在分级冷凝中如何选择冷肼简述液氨中的合成反应。 8.低温下稀有气体化合物的合成方法有哪些在低温水解合成XeO3时，应选择XeF4还是 XeF6作源物质为什么合成KrF2的反应机理是什么有哪些因素影响KrF2的量子产率 9.分别叙述先驱物法和溶胶-凝胶法的定义和特点。在何种情况下不宜用先驱物法 10.说明光化学反应的原理和配位化合物光化学合成的类型。 11.试解释吸收、荧光、磷光、内部转换和系间窜跃的意义。 12.从溶液中生长晶体有哪些方法电解溶剂法和溶液蒸发法有何区别和共同之处 13.理想晶体为什么是无色透明的 14.什么叫模板反应举例说明。 15.试述局部化学反应的意义和类型。 16.什么叫水热合成法按反应温度可分几类水热合成法有哪些优点和应用前景?高温高压下 水热反应有哪些特征说明用水热法合成水晶的必然性。 17.某氯碱厂用隔膜槽电解食盐水，每个电解槽通过电流10 000A，问理论上每个电解槽每 天可生产多少氯、氢和氢氧化钠设阳极的电流效率为97%，问实际上每天产氯多少18.在上题中若槽电压为3.8V，则每个槽每天消耗的能量为多少焦耳相当于多少度电能生 产1t氯消耗多少度电能 19.简述自蔓延高温合成的意义和类型。 20.无机合成中如何应用等离子体 21.采用直流等离子体化学沉积法合成金刚石时，往往会有石墨析出。若在原料气中引入一 定比例的氢气，则可以在很大程度上抑制石墨的析出。氢的作用机理是什么 22.什么叫溅射合成法溅射合成法有哪些应用 23.试述凝胶法生长晶体的基本原理，凝胶的作用是什么 24.用水热法制备二氧化硅单晶的原理是什么写出其反应式和反应条件。 25.简述SPS烧结法的原理与特点。 26.解释纳米粒子吸收光谱蓝移和红移的原因。 27.何谓非晶态材料其结构特征有哪些 28.制备非晶态材料有哪些方法 29.何谓色心其形成机理是什么 30.色心有哪些制法其显色原理是什么 31.氧化锌在加热分解时会产生哪些缺陷，写出其缺陷反应式，它是n型还是p型半导体 32.掺杂有Sm3+离子的CdF2晶体是无色的绝缘体，为什么在500℃的镉蒸汽中加热几分钟北京中医药大学远程教育《无机化学Z》作业1答案
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