第九章 大分子溶液思考题(答案)
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有机化学09章答案work Information Technology Company.2020YEAR第九章核磁共振谱、红外光谱和质谱问题9.1 下列化合物的1H NMR谱图中各有几组吸收峰(1)1-溴丁烷(2)丁烷(3)1,4-二溴丁烷(4)2,2-二溴丁烷(5)2,2,3,3-四溴丁烷(6)1,1,4-三溴丁烷(7)溴乙烯(8)1,1-二溴乙烯(9)顺-1,2-二溴乙烯(10)反-1,2-二溴乙烯(11)烯丙基溴(12)2-甲基-2-丁烯提示:化合物中有几种化学不等价的质子,在1H NMR谱图中就有几组吸收峰。
首先写出这些化合物的结构式,然后再看各个质子是否等价。
答案:(1)CH3CH2CH2CH2Br 4组(2)CH3CH2CH2CH3 2组(3)BrCH2CH2CH2CH2Br 2组(4)CH3CBr2CH2CH3 3组(5)CH3CBr2C(Br)2CH3 1组(6)CHBr2CH2CH2CH2Br 4组(7)组(8)组(9)组(10)组(11)组(12) 4组问题9.2 下列化合物的1H NMR谱图中都只有一个单峰,试推测它们的结构。
(1) C8H18, δH = 0.9 (2) C5H10, δH = 1.5(3) C8H8, δH = 5.8 (4) C4H9Br, δH = 1.8(5) C2H4Cl2, δH = 3.7 (6) C2H3Cl3(7) C5H8Cl4, δH = 3.7提示: 1H NMR谱图中只有一个单峰,说明所有的氢质子都是等价的,即任何一个氢质子周围没有与之不等价的氢质子。
答案:问题9.3:推测C4H9Cl的几种异构体的结构(1)1H NMR谱图中有几组峰,其中在δH = 3.4处有双重峰。
(2)有几组峰,其中在δH = 3.5处有三重峰。
(3)有几组峰,其中在δH = 1.0处有三重峰,在δH = 1.5处有双重峰,各相当于三个质子。
提示:先写出C4H9Cl的几种异构体的结构,再根据1H NMR谱图的特征判断各是哪一种异构体。
第九章思考题与习题参考答案一、选择题在给出的4个选项中,请选出1个正确答案。
1. 下列物质中,不适宜做配体的是( )A. S 2O 32-B. H 2OC. Br -D. NH 4+解:选D 。
NH 4+中的N 没有孤对电子。
2. 下列配离子中,属于外轨配合物的是( )A. [FeF 6]3-B. [Cr (NH 3) 6]3+C. [Au(Cl)4]-D. [Ni(CN)4] 2-解:选A, [FeF 6]3-中心原子Fe 3+采用sp 3d 2轨道进行杂化。
3. 测得[Co (NH 3) 6]3+ 磁矩μ=0.0B.M ,可知C O 3+ 离子采取的杂化类型是( )A. sp 3B. dsp 2C. d 2sp 3D. sp 3d 2解:选C 。
C O 3+价电子构型是3d 6, 由磁矩μ=0.0B.M 可以推断:该配合物中没有未成对的电子,在形成配合物时C O 3+3d 轨道上的电子先经过重排,再采取d 2sp 3轨道杂化,与配体成键。
4. 下列物质中具有顺磁性的是( )A. [Zn (NH 3)4]2+B. [Cu (NH 3) 4]2+C. [Fe(CN)6]4-D. [Ag (NH 3) 2] +解:选B 。
Cu 2+的价电子构型是3d 9,在形成配合物时采用dsp 2杂化,有1个未成对的电子存在,所以是顺磁性的。
5. 下列物质中能作为螫合剂的是( )A. NO -OHB. (CH 3)2N -NH 2C. CNS- D. H 2N -CH 2-CH 2-CH 2-NH 2 解:选D ,其分子中两个N 原子作为配位原子可以提供孤对电子,而且它们相距3个原子,可同时与一个中心原子配位形成含有六元螯环的螯合物。
6. 下列配合物能在强酸介质中稳定存在的是( )A. [Ag (NH 3)2]+B. [FeCl 4]—C. [Fe (C 2O 4)3]3—D. [Ag (S 2O 3)2]3-解:选B 。
第九章聚合物的化学反应思考题9.1 聚合物化学反应浩繁,如何考虑合理分类,便于学习和研究 ?答目前聚合物化学反应尚难按照机理进行分类,但可按结构和聚合度的变化粗分为 3 类:(1)聚合度不变,如侧基反应,端基反应;(2)聚合度增加,如接枝、扩链、嵌段和交联等;(3)聚合度变小,如降解、解聚和热分解。
思考题9.2 聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么?举一例子来说明促使反应顺利进行的措施。
答欲使聚合物与低分子药剂进行反应,首先要求反应的基团处于分子级接触,结晶、相态、溶解度不同,都会影响到药剂的扩散,从而反映基团表观活性和反应速率的差异。
对于高结晶度的聚合物,结晶区聚合物分子链间的作用力强,链段堆砌致密,化学试剂不容易扩散进去,内部化学反应难以发生,反应仅限于表面或非结晶区。
此外,玻璃态聚合物的链段被冻结,也不利于低分子试剂的扩散和反应。
因此反应之前,通常将这些固态聚合物先溶解或溶胀来促进反应的顺利进行。
纤维素分子间有强的氢键,结晶度高,高温下只分解而不熔融,也不溶于一般溶剂中,但可被适当浓度的氢氧化钠溶液、硫酸、醋酸所溶胀。
因此纤维素在参与化学反应前,需预先溶胀,以便化学试剂的渗透。
思考题9.3 几率效应和邻近基团效应对聚合物基团反应有什么影响?各举一例说明。
答当聚合物相邻侧基作无规成对反应时,中间往往留有未反应的孤立单个基团,最高转化程度因而受到限制,这种效应称为几率效应。
聚氯乙烯与锌粉共热脱氯成环,按几率计算,环化程度只有86.5%,尚有 13.5%氯原子未能反应,被孤立隔离在两环之间,这就是相邻基团按几率反应所造成的。
高分子中原有基团或反应后形成的新基团的位阻效应和电子效应,以及试剂的静电作用,均可能影响到邻近基团的活性和基团的转化程度,这就是邻近基团效应。
(1)邻近基团的位阻效应当聚合物分子链上参加化学反应的基团邻近的是体积较大的基团时,往往会由于位阻效应而使参与反应的低分子反应物难以接近反应部位,使聚合物基团转化程度受到限制。
物理化学习题解答(九)习题p109~1161解:(1) Pt︱H2(p H2)︱HCl(a)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极:Cl2(p Cl2)+ 2e-→2Cl-(a)负极:H2(p H2) –2e-→2H+(a)电池反应:H2(p H2) + Cl2(p Cl2)==2HCl(a) (2) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s) 正极:Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极:H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应:H2(p H2) + Ag+(a Ag+)==2H+(a H+)+ Ag(s)(3) Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极:AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极:Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应:AgCl(s) + I-(a I-)==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(4) Pb(s)︱PbSO4(s)︱SO42-(a SO42-)‖Cu2+(a Cu2+)︱Cu(s)正极:Cu2+(a Cu2+) + 2e-→Cu(s)负极:Pb(s) + SO42-(a SO42-)–2e-→PbSO4(s)电池反应:Pb(s) + Cu2+(a Cu2+) + SO42-(a SO42-)==PbSO4(s) + Cu(s)(5) Pt︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极:HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极:H2(p H2)+ 2OH-(a OH-) –2e-→2H2O(l)电池反应:HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l) (6) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱Sb2O3(s)︱Sb(s) 正极:Sb2O3(s) + 6H+(a H+)+ 6e-→2Sb(s) + 3H2O(l)负极:H2(p H2) –2e-→2H+(a H+)电池反应:Sb2O3(s) + 3H2(p H2) ==2Sb(s) + 3H2O(l)(7) Pt︱Fe3+(a1),Fe2+(a2)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极:Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极:Fe2+(a2) – e-→ Fe3+(a1)电池反应:Ag+(a Ag+) + Fe2+( a2)==Fe3+( a1)+Ag(s)(8) Na(Hg)(a am)︱Na+(a Na+)‖OH-(a OH-)︱HgO(s)︱Hg(l)正极:HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) +2OH-(a OH-)负极:2Na(Hg)(a am) –2e-→2Na+(a Na+) + 2Hg(l)电池反应:2Na(Hg)(a am) + HgO (s) + H2O(l)==2 Na+(a Na+) + 2OH-(a OH-) + 3Hg(l)2解:(1)AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-)电池:Ag(s)︱Ag+(a Ag+)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极:AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-)负极:Ag(s)–e-→Ag+(a Ag+)电池反应:AgCl(s)==Ag+(a Ag+) + Cl-(a Cl-) (2)AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)电池:Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s)正极:AgCl(s) + e-→A g(s) + Cl-(a Cl-)负极:Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s)电池反应:AgCl(s) + I-(a I-) ==AgI(s) + Cl-(a Cl-)(3) HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l)电池:Pt(s)︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)正极:HgO(s) + H2O(l) + 2e-→Hg(l) + 2OH-(a)负极:H2(g) + 2OH-(a) –2e-→2H2O(l)电池反应:HgO(s) + H2(p H2)→Hg(l) + H2O(l) (4) Fe2+(a Fe2+) + Ag+(a Ag+)== Fe3+(a Fe3+) + Ag(s)电池:Pt(s)︱Fe3+(a Fe3+),Fe2+( a Fe2+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s)正极:Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s)负极:Fe2+( a Fe2+) – e-→ Fe3+( a Fe3+)电池反应:Fe2+(a Fe2+)+Ag+(a Ag+)== Fe3+( a Fe3+) + Ag(s)(5) 2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l)电池:Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱O2(p O2)︱Pt(s) 正极:O2(p O2) + 4H+(a H+) + 4 e-→2H2O(l)负极:2H2(p H2) – 4e-→4H+(a H+)电池反应:2 H2(p H2) + O2(p O2)==2H2O(l) (6) Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-)电池:Pt︱I2(s))︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱Cl2(p Cl2)︱Pt正极:Cl2(p Cl2) + 2e-→2Cl-(a Cl-)负极:2I-(a I-)–2e-→ I2(s)电池反应:Cl2(p Cl2) + 2I-(a I-)==I2(s)+2Cl-(a Cl-) (7) H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-)电池:Pt(s)︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖OH-(a OH-)︱H2(p H2)︱Pt(s)正极:2H2O(l) + e-→2H2(p H2) + 2OH-(a OH-) 负极:H2(p H2)–2e-→ 2H+(a H+)电池反应:H2O(l)== H+(a H+) + OH-(a OH-) (8) Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s) 电池:Mg(s)︱Mg(OH)2(s)︱OH-(a OH-)︱O2(p O2)︱Pt(s)正极:1/2O2(g) + H2O(l) + 2e-→ 2OH-(a OH-) 负极:Mg(s) + 2OH-(a OH-)– 2e-→Mg(OH)2(s) 电池反应:Mg(s) + 1/2O2(g) + H2O(l)== Mg(OH)2(s)(9) Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s)电池:Pb(s)︱PbO(s)︱OH-(a OH-)HgO(s)︱Hg(l)正极:HgO(s) + H2O(l) + 2e-→ Hg(l) + 2OH-(a OH-)负极:Pb(s) + 2OH-(a OH-) –2e-→PbO(s) + H2O(l)电池反应:Pb(s) + HgO(s)==Hg(l) + PbO(s) (10) Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)电池:Pt(s)︱Sn2+(a Sn2+),Sn4+(a Sn4+)‖Tl3+(a Tl3+),Tl+(a Tl+)︱Pt(s)正极:Tl3+(a Tl3+) + 2e-→ Tl+(a Tl+)负极:Sn2+(a Sn2+) –2e-→Sn4+(a Sn4+)电池反应:Sn2+(a Sn2+) + Tl3+(a Tl3+) == Sn4+(a Sn4+) + Tl+(a Tl+)15解:Fe(s) + Cd2+(aq)==Cd(s)+Fe2+(aq)E=Eө– RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}(1) E=φөcd2+/Cd–φөFe2+/Fe- RT/2F×ln{[ Fe2+]/[Cd2+]}=-0.40 +0.44–0.0592/2lg{0.1/0.1}=0.04>0反应能自发向右进行,故金属Fe首先被氧化。
第九章思考题与习题1.重量分析对沉淀的要求是什么?答:要求沉淀要完全、纯净。
对沉淀形式的要求:溶解度要小,纯净、易于过滤和洗涤,易于转变为称量形式。
对称量形式的要求:沉淀的组分必须符合一定的化学式、足够的化学稳定性、尽可能大的摩尔质量。
2.解释下列名词:沉淀形式,称量形式,固有溶解度,同离子效应,盐效应,酸效应,络合效应,聚集速度,定向速度,共沉淀现象,后沉淀现象,再沉淀,陈化,均匀沉淀法,换算因数。
答:沉淀形式:往试液中加入沉淀剂,使被测组分沉淀出来,所得沉淀称为沉淀形式。
称量形式:沉淀经过过滤、洗涤、烘干或灼烧之后所得沉淀。
固有溶解度:难溶化合物在水溶液中以分子状态或离子对状态存在的活度。
同离子效应:当沉淀反应达到平衡后,加入与沉淀组分相同的离子,以增大构晶离度,使沉淀溶解度减小的效应。
盐效应:由于强电解质盐类的存在,引起沉淀溶解度增加的现象。
酸效应:溶液的酸度对沉淀溶解度的影响。
配位效应:溶液中存在能与沉淀构晶离子形成配位化合物的配位剂时,使沉淀的溶解度增大的现象。
聚集速度:沉淀形成过程中,离子之间互相碰撞聚集成晶核,晶核再逐渐长大成为沉淀的微粒,这些微粒可以聚集为更大的聚集体。
这种聚集过程的快慢,称为聚集速度。
定向速度:构晶离子按一定的晶格排列成晶体的快慢,称为定向速度。
共沉淀现象:在进行沉淀时某些可溶性杂质同时沉淀下来的现象。
后沉淀现象:当沉淀析出后,在放置过程中,溶液中的杂质离子漫漫在沉淀表面上析出的现象。
再沉淀:将沉淀过滤洗涤之后,重新溶解,再加入沉淀剂进行二次沉淀的过程。
陈化:亦称熟化,即当沉淀作用完毕以后,让沉淀和母液在一起放置一段时间,称为陈化。
均匀沉淀法:在一定条件下,使加入沉淀剂不能立刻与被测离子生成沉淀,然后通过一种化学反应使沉淀剂从溶液中慢慢地均匀的产生出来,从而使沉淀在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。
这种方法称为均匀沉淀法。
换算因数:被测组分的摩尔质量与沉淀形式摩尔质量之比,它是一个常数。
九年级化学第九章-溶液知识点总结及习题(含答案)第九章溶液一、悬浊液、乳浊液和溶液1.悬浊液是指固体小颗粒悬浮于液体中形成的混合物。
其特点是不稳定,易分层,例如黄河水、豆奶和石灰浆等。
2.乳浊液是指小液滴分散到液体中形成的混合物。
其特点是不稳定,易分层,例如色拉油滴入水中经振荡后形成的水油混合物。
3.溶液是指一种或几种物质分散到另一种物质中形成的均一、稳定的混合物。
其特点是均一性和稳定性。
均一性指溶液各部分的性质和组成完全相同,外观表现为透明、澄清、颜色一致。
稳定性指在外界条件不变的情况下,溶液不论放置多久,溶质与溶剂都不会分层。
溶液由溶质和溶剂组成,其中溶质可以是固体、液体或气体,而水是最常用的溶剂。
溶液的质量等于溶质的质量加上溶剂的质量,而溶液的体积不等于溶质的体积加上溶剂的体积。
溶液的命名一般为溶质的溶剂溶液,例如碘酒为碘的酒精溶液。
4.判断溶质和溶剂的方法有以下几种:固体、气体溶于液体时,液体为溶剂,固体、气体为溶质;液体溶于液体时,若有水,则水为溶剂,其它为溶质;若无水,则量多的为溶剂,量少的为溶质;根据名称,溶液的名称一般为溶质的溶剂溶液,即溶质在前,溶剂在后。
如果物质在溶解时发生了化学变化,那么在形成的溶液中,溶质是反应后生成的能溶解的物质。
举例来说,碘晶体与酒精、硫酸钡与水、煤油与水、氢氧化铁与水混合后,能形成溶液的是碘晶体与酒精。
不饱和溶液转化为饱和溶液时,溶液中溶质的质量分数一定增大;将一定质量某物质的饱和溶液降温析出晶体后,所得溶液中溶质的质量分数一定减小;饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液;将5g某物质完全溶解于95g水中,所得溶液中溶质的质量分数不一定是5%。
在实际生活中,我们可以根据物质的溶解特性来判断其在不同溶剂中的溶解情况。
例如,食盐易溶于水,难溶于植物油;硝酸钾易溶于水,碳酸钙难溶于水;蔗糖在热水中溶解的质量比在等质量的冷水中溶解的质量多。
9.在温度为t℃时,硝酸钾的溶解度为40g。
第九章 大分子溶液
思考题
1. 大分子溶液和溶胶有什么异同?
【答】溶胶与大分子溶液的基本区别如下表:
特 性 溶 胶 大分子溶液
分散相大小 107 ~ 109 m 107 ~ 109 m
溶液体系 微多相体系 单相体系
与溶剂的亲和力 小 大
扩散速度 慢 慢
半透膜 不能通过 不能通过
热力学性质 不平衡体系、不符合相律 平衡体系、符合相律 稳定性 热力学不稳定 热力学稳定
渗透压 小 大
粘度 小 大
对电解质 很敏感 不敏感
2. 大分子的近程结构和远程结构分别研究什么?影响大分子柔顺性的主要因素有哪些?
【答】大分子的近程结构是构成大分子最基本的微观结构,主要研究大分子的组成与构型。
组成包括大分子链结构单元的化学组成、链接顺序、链的交联和支化等;构型主要研究取代基围绕特定原子在空间的排列规律,构型只有在发生键的断裂并进行重排时才发生变化。
远程结构亦称二级结构,是指大分子链在整体范围内的结构状态,包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
影响大分子柔顺性的主要因素有:主链就够、取代基、交联、温度和溶剂等。
3. 大分子的平均摩尔质量有哪些表示方法?各采用何种实验方法测定?
【答】数均分子量 渗透压法
质均分子量 光散射法
Z 均分子量 超离心沉降法
粘均分子量 粘度法
4. 大分子溶解的特征是什么?大分子的溶剂选择有哪些原则?
【答】大分子溶解一般经过溶胀和溶解过程。
溶剂选择的原则有:极性相近原则、溶度参数近似原则和溶剂化原则。
5. 什么是大分子溶液的流变性?几种常见的流变曲线各有什么特点?
【答】流行性是指在外力作用下粘性流动和形变的性质。
常见的流变曲线有 Newton 型、塑流型、假塑流型、胀流型和触变流型。
Newton 型 粘度是常数
塑流型 有屈伏值
假塑流型 没有屈伏值,切稀
胀流型 切稠
触变流型 时间依赖性
6. 粘度有几种表示方法?如何用粘度法测定大分子的平均摩尔质量?
【答】粘度表示方法有牛顿粘度η、相对粘度r η、增比粘度sp η、比浓浓度c η、特性粘度[η]等。
粘度法测定平均摩尔质量用双线法,根据公式c k c sp
21][][ηηη+=和c k c
r 22][][ln ηηη-=,分别以c
sp η和c r ηln 对浓度c 作图,其截距都是特性粘度[η]。
将所得的特性粘度代入经验公式αηKM =][,从中可求得平均摩尔质量。
7. 大分子电解质溶液的电泳主要有哪几种形式?请各举一个应用实例。
【答】电泳的主要形式有移动界面电泳、区带电泳和稳态电泳等三种。
8. 什么是大分子电解质溶液的电粘效应?电粘效应会导致什么结果?
【答】大分子电解质链上高电荷密度及高度水化,使链段间的斥力大增,溶液粘度增加,这种现象称为电粘效应。
电粘效应导致用双线法测定平均摩尔质量时,无法外推至无限稀以求得特性粘度[η]。
其二,会导致一些大分子电解质的粘度存在强烈的 pH 依赖性:等电点时,粘度最小;偏离等电点时,粘度明显增大。
9. 在测定大分子电解质溶液渗透压时,为什么要设法消除 Donnan 平衡的影响?
【答】如果不消除 Donnan 平衡的影响,渗透压会和理论预测不一致,导致所得平均摩尔质量偏低。
10. 凝胶内部形成的网状结构主要有哪些形式?凝胶有哪些主要性质?
【答】网状结构的形成大致有以下几种:
(1)球形质点先相互联结成链,再构成立体网状结构;
(2)棒状或片状质点的顶端之间相互联结形成网状结构;
(3)线型分子构成局部区域有序排列的微晶区,整个网络是微晶区与无定形区相互间隔。
(4)单分子通过化学交联形成网状结构。
凝胶的性质主要有:
(1)膨胀作用;(2)离浆现象;(3)扩散作用;(4)化学反应。