第6章固体无机化学-习题答案

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第一章 原子结构与元素周期系 ..................................................................................................... 1

第二章 分子结构 .......................................................................................................................... 4

第三章 晶体结构 ............................................................................................................................ 6

第4章 酸碱平衡 ............................................................................................................................ 9

第五章化学热力学基础 .................................................................................................................. 15

第六章化学平衡常数 ...................................................................................................................... 16

第6章习题及答案⽆机材料科学基础

第六章相平衡和相图

6-1名词解释

相组元数独⽴组元数⾃由度相图相平衡凝聚系统介稳平衡⽆变量点可逆多晶转变不可

逆多晶转变⼀级变体间转变⼆级变体间转变⼀致熔融化合物不⼀致熔融化合物共熔界线转熔界线连线规则切线规则低共熔点（三升点）单转熔点（双升点）双转熔点（双降点）液相独⽴析晶

6-2什么是吉布斯相律？它有什么实际意义？

6-3固体硫有两种晶型，即单斜硫、斜⽅硫，因此，硫系统可能有四个相，如果某⼈实验得到这四个相平衡共存，试判断这个实验有⽆问题？

图6-1 图6-2

6-4如图6-1是钙长⽯（CaAl2Si2O）的单元系统相图，请根据相图回答：（1）六⽅、正交和三斜钙长⽯的熔点各是多少？（2）三斜和六⽅晶型的转变是可逆的还是不可逆的？你是如何判断出来的？（3）正交晶型是热⼒学稳定态？还是介稳态？

6-5图6-2是具有多晶转变的某物质的相图，其中DEF线是熔体的蒸发曲线。KE是晶型I的升华曲线；GF是晶型II的升华曲线；JG是晶型III的升华曲线，回答下列问题：（1）在图中标明各相的相区，并写出图中各⽆变量点的相平衡关系；（2）系统中哪种晶型为稳定相？哪种晶型为介稳相？（3）各晶型之间的转变是可逆转变还是不可逆转变？

6-6在SiO2系统相图中，找出两个可逆多晶转变和两个不可逆多晶转变的例⼦。

6 -

7 C2S有哪⼏种晶型？在加热和冷却过程中它们如何转变？β-C2S为什么能⾃发地转变成γ-C2S？在⽣产中如何防⽌β-C2S 转变为γ-C2S？

6-8今通过实验测得如图6-3所⽰的各相图，试判断这些相图的正确性。如果有错，请指出错在何处？并说明理由。

图6-3

6-9根据图6-4所⽰的⼆元系统相图回答：（1）注明各相区；（2）写出⽆变量点的性质及其相平衡关系；（3）写出M1和M2熔体的平衡冷却析晶过程；（4）计算从熔体刚冷⾄T P温度及离开T P温度时系统中存在各相的百分含量。

6-10图6-5为具有⼀个不⼀致熔融化合物的⼆元系统，在低共熔点E发⽣如下析晶的过程：L A＋A m B n。E点B含量为20％，化合物A m B n含B量为64％，今有C1和C2两种配料，其配料点分置于E点两侧。已知C1中B含量是C2中B含量的1.5倍，且在达低共熔点温度前的冷却析晶过程中，从该⼆配料中析出的初晶相含量相等。试计算C1和C2的组成。

1 第十章 固体结构之课后习题参考答案

7解：最低的为KBr。因为它们均为离子晶体，其离子所带电荷越高，离子半径越小，离子键越强，即晶体熔点就越高。MgO中正负离子均带2个电荷，离子键最强，而1价离子中，KBr的正负离子半径之和最大，则离子键最弱，熔点最低。

8解：（1）熔点：NaF>NaCl>NaBr>NaI。因为阳离子相同时，阴离子从F-→I-离子半径增大，则离子键依次减弱，熔点也依次减弱。

（2）MgO>CaO>SrO>BaO。原因同（1）。

9解：（1）：8e-；（2）(9-17)e-：（3）(18+2)e-；（4）18e-

10解：（2）的。因阴离子的极化率大于阳离子的，而体积越大，阴离子的极化率也越大。

11解：（4）>（3）>（1）>（2）.因阳离子的电荷越高，半径越小，即Z/r值越大，其离子极化作用就越强。

13解：（1）色散力；（2）色散力；（3）取向力，诱导力，色散力，氢键；（4）取向力，诱导力，色散力；（5）色散力；（6）色散力；（7）取向力，诱导力，色散力。

14解：不含氢键的有：（1）和（2）。

15解：（1）两者均为分子晶体，但因HF中存在分子间氢键，增大了分子间作用力，使其沸点反高于HCl。

（2）两者均为典型的离子晶体，而离子晶体当电荷相同时，离子半径越小，其离子键越强，晶体的沸点就越高，所以NaCl的沸点高于CsCl。

（3）因Ti4+离子所带电荷高，离子半径又小，即Z/r值非常大，其极化作用很强，导致Ti-Cl之间由离子键转化为了共价键，成为分子晶体，所以其沸点大大低于离子晶体LiCl。

（4）两者均为分子晶体，且分子量也相同。但沸点相差较大。这是因为乙醇分子（后者）之间存在分子间氢键，增大了分子间的作用力导致。

16解：因Ag+为18e电子构型的离子，其极化作用和变形性均大，而阴离子的半径从F-到I-依次增大，变形性也依次增加，导致Ag+与X-离子之间的极化作用从AgF到AgI依次增强，化学键从离子键逐步向共价键过渡，所以溶解度依次减小，即AgF易溶，其它难溶，且溶解度依次减小。

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第一章 溶液和胶体

一、是非题：（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号）

1．渗透压力比较高的溶液，其物质的量浓度也一定比较大。 （ ）

2．相同温度下，物质的量浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和葡萄糖溶液，其渗透压相等 （ ）

3．相同温度下，渗透浓度均为200mmol·L-1的NaCl溶液和CaCl2溶液，其渗透压相等 （ ）

4．临床上的两种等渗溶液只有以相同的体积混合时，才能得到等渗溶液。（ ）

5. 两种等渗溶液以任意比例混合所得溶液在临床上必定是等渗溶液 （ ）

6．临床上，渗透浓度高于320 mmolL-1的溶液称高渗液 （ ）

7．在相同温度下，0.3 molL-1的葡萄糖溶液与0.3 molL-1的蔗糖溶液的渗透压力是相等的

（ ）

8. 物质的量浓度均为0.2mol·L-1的NaCl液和葡萄糖液渗透浓度相等 （ ）

9. 对于强电解质溶液，其依数性要用校正因子i来校正。 （ ）

二、选择题

1．使红细胞发生溶血的溶液是 （ ）

A．0.2mol·L-1 NaCl B．0.1mol·L-1 葡萄糖