工程化学基础(第二版)浙江大学完美答案精品

工程化学基础(第二版)浙江大学完美答案精品内容摘要：

布式和未成对电子数。 Ti Cr Ni Cu Ti4+ Cr3+ Ni2+ Cu2+ 3d24s2 3d54s1 3d84s2 3d104s1 3s23p6 3s23p63d3 3s23p64s2 3s23p63d9 2 6 2 1 0 3 2 1 +6，最外层电子数为 1，原子半径是同族元 素中最小的，试写出它的： （ 1）核外电子排布； （ 2）外层电子排布式； （ 3) +3 价离子的外层电子排布式； 答：由题意得：该元素为 Cr （ 1） 1s22s22p63s23p63d54s1 (2) 3d54s1 （ 3） 3s23p63d5 11Na , 14Si , 17Cl 三种元素核作用在外层电子上的有效核电荷数，并解释其对元素性质的影响。 解 ： 11Na ： Z = 11－ (2 +8 )= 14Si ： Z = 14－ (2 +8 +3 )= 17Cl： Z =17－ (2 +8 +6 )= Ti , Fe , Ca , Co , Ga , Mn , Br 的金属性强弱。 Ca Ti Mn Fe Co Ga Br 19K 和 20Ca 两种元素作用在 4s 电子上的有效核电荷数，比较两种元素的金属性强弱。 答： 19K： Z =19－ (10 +8 )= 20Ca： Z =20－ (10 +8 +1 )= 金属性： 19K 20Ca ，它对金属材料的性质有何影 响。 答：当溶质元素溶入溶剂元素后，能使原来的晶格发生畸变，它们将阻碍材料因外力作用而引起的形变，因而使固溶体的强度得到提高，但其延展性和导电性将会下降，这种现象称为固溶强化。 Ti ,Gr,Co,Cu 与碳形成碳化物的趋向的大小，并解释理由。 答： Ti Gr Co Cu d 电子数： 一般来讲， d 电子数越小，则金属元素与硼、碳、氮结合强度就越大，稳定性也越大。 思考题 区零族元素和 d 区第 Ⅷ族元素的最外层电子组态是否相同。 试写出它 们的通式。 答： p 区零族元素： ns2np1~6 d 区第 Ⅷ族元素 : (n－ 1)d1~10ns1~2。 置换固溶体和间隙固溶体的晶格结构有何区别。 答：根据合金中组成元素之间相互作用的情况不同，一般可分为三种结构类型： 金属固溶体型；金属间化合物型；简单机械混合型。 置换固溶体：溶质原子占据了溶剂原子的位置； 间隙固溶体：溶质原子半径小，分布在溶剂原子空隙之间。 167。 化学键分子间力高分子材料 练 习 题 ，使下列说法完整无误： （ 1） c, f (2) a b ,c ,d (3) a , d (4) d (5) b Ca2+ Y4 、氢键、分子间作用力的大小。 答：分子间作用力 氢键 化学键 、聚氯乙烯、聚碳酸脂的溶剂。 答：聚甲基丙烯酸甲酯 —— 环己酮 聚氯乙烯 —— 丙酮 聚碳酸脂 —— 乙醛 分子中的σ键和π键各是多少。 答： 9 ， 2 Ti Gr Co Cu 2 5 7 10 ，并用电负性及化学的观 点解释之。 （ a） HF ， HCl , HI (b)H2O , H2S , H2Se (c) CH3CH2OH, CH4 , CH2 CH2 (d) * C ( C H 2 ) 4 C NOO H( C H 2 ) 6 NH*n , C NH C *H 2 C*n ,C lH C *H 2 C*n ，简述它的性质和产生这些性质的原因。 答：S i OC H 3C H 3* *n 性质及产生的原因：（ 1）耐热性。 这是由于 Si O 键的键能（ 452 1molkJ ）大于 C C键、 C O 键。 （ 2）耐寒性。 线型有机硅氧烷的分子较对称，硅氧烷的极性不大，因此耐寒性较好。 （ 3） 耐水性。 聚有机硅氧烷的侧链是羟基，呈憎水性。 （ 4） 电绝缘性。 聚有机硅氧烷具有不 随外电场而取向极化的非极性侧基和分子的对称性，因此有高度的绝缘性和介电性能。 思考题。 一般可分成几类。 各类化学键中原子、电子的关系是怎样。 原子在分子中对电子吸引力的大小用什么来衡量。 答：①化学键：原子结合态（比如分子）中相邻原子间较强烈的相互作用。 ② 一般可分为离子键、共价键两类。 ③ 离子键是由正负离子痛过强烈的静电作用而形成的化学键，没有自由电子。 共价键是由共享电子对形成的化学键。 ④ 电负性来衡量。 两个氦原子为什么不能结合成 He2 分子。 答：（ 1） 在氢分子中，两个 H 原子的 1s 轨道可以组合成 1 个 H2 的两个分子轨道。 而 2 个1s 电子首先填充在成键分子轨道中，填充的结果使整个分子系统的能量降低，因此， H2 分子能够稳定存在。 （ 2）下面我做不来了 ~~~ 167。 晶体缺陷陶瓷和复合材料 1. 略。 2. 陶瓷一般由哪些相组成，它们对陶瓷的形成和性能有什么作用和影响。 答：陶瓷由晶相、玻璃相、晶界相和气相组成。 晶相决定了陶瓷的刚性、导热性等物理性质； 玻璃相对制品所起的作用是是黏结作用、填充气孔以及降低烧结温度等，同时也为制品提供了一定的韧性。 晶界的结构对陶瓷的性 能影响很大； 气孔的存在可以提高陶瓷的绝热性能，但气孔也能使陶瓷的抗击穿能力下降，受力时容易产生裂纹，透明度下降。 3. 为什么硅酸盐陶瓷做绝缘材料时要求 Na+ 离子含量越低越好。 氧化铝（刚玉）陶瓷、氧化镁陶瓷等绝缘性能如何，为什么一般情况下不用它们做绝缘材料。 答：在陶瓷材料中， ONaOK22 之比值不应小于 ，即钠离子的含量越低越好。 因为金属离子的电荷数高，离子半径大，则与硅氧四面体负离子的结构也牢固，绝缘性能好。 高铝瓷、镁质瓷中， OMOAl g32 和 的含量很高，价格 昂贵，所以一般情况下不用不用它们做绝缘材料。 4. 写出氮化硅陶瓷的化学式，指出化学键类型，指出它的特性和用途。 答：Si3N4 氮化硅是通过共价键结合而形成的原子晶体。 它在 1200℃下可维持室温时的强度和硬度，在氧化性不太强的介质中最高安全使用温度可达 1650℃ ~1750℃，因此氮化硅陶瓷可用于火箭发动机尾管及燃烧室，也可用于无冷却汽车发动机。 第四章 化学反应与能源 167。 热化学与能量转化 ，填在空格中： （ 1） a b (2) b d (3) c (4) b ： U 与 H 是否有区别。 为什么。 请计算说明。 其中（ 1）和 （ 3）以 1 mol CaCO3 分解、 1 mol CH4 完全氧化计算，（ 2）以生成 2 mol 的 H2O 计算，（ 4）以析出 1molCu 计算。 （ 1） )()s(C)( 28103 gCOaOsC a C O   ℃ （ 2） )(2)()(2 22522 lOHgOgH   ℃ （ 3） )(2)(CO)()( 222524 gOHggOgCH   ℃ （ 4） CuaqZ n S OZnaqC u S O   )()( 4254 ℃ 解：（ 1） RTUH   m olkJH  m olkJU （ 2） RTUH 3  m olkJH  m olkJU (3) RTUH   m olkJH  m olkJU (4)  m o lkJHU ： )(9)(9)( 2222 sOHSNagOHsSNa  制成化学储能装置。 已知)(9)( 222 sOHSNasSNa 和 在 时的标准摩尔生成焓分别是 — 1molkJ 和— 1molkJ ，试求 1kg 干燥的 SNa2 吸收水蒸气变成 OHSNa 22 9 时所放出的热量。 解：从附录中查得 )(9)(9)( 2222 sOHSNagOHsSNa  )/()( 1 m olkJBH mr  — — — )(BHH mfBBmr    ),(9),(),9( 2222 gOHHsSNaHsOHSNaH mfmfmf   1)](9)([  mo lkJ 135530  molkJ 又知： 12 78)(  mo lgSNaM 所以放出的热量 = kJm o lg gm o lkJ 7 9 978 1 0 0 11   )(gON)( 4242 和lHN 在 时的标准摩尔生成焓分别是 molkJ 和 molkJ ，计算火箭燃料联氨和氧化剂四氧化二氮反应：)(4)(3)()(2 224242 lOHgNgONlHN  的标准焓变。 计算 32g 液态联氨完全氧化时所放出的热量。 解：从附录中查得 )(4)(3)()(2 224242 lOHgNgONlHN  )/()( 1 m olkJBH mr  0 — )(BHH mfBBmr    ),(2),(),(3),(4 424222 lHNHgONHgNHlOHH mfmfmfmf   1])(4[  mo lkJ  m olkJ 又知： 142 32)( 。