工程化学基础（第二版）练习题参考答案 浙大版

浙江大学<<工程化学基础（第二版）>>练习题参考答案

第一章 绪 论

练习题（p.9）

1. （1）×； （2）√； （3）×； （4）√。 2. （1）C、D；（2）C；（3）B。 3. 反应进度；ξ； mol。

4. 两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl?，二相；液相分层，共三

相。

5. 两种聚集状态，五个相：Fe（固态，固相1），FeO（固态，固相2），Fe2O3（固态，固

相3），Fe3O4（固态，固相4），H2O（g）和H2（g）（同属气态，一个气相5） 6. n =（216.5 －180）g / (36.5g · mol-1) = 1.0 mol

7. 设最多能得到x千克的CaO和y千克的 CO2，根据化学反应方程式： CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 摩尔质量/g·mol-1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol

y1000?95% x

56.0×810?344.01?10?3100.09?10?3 因为n(CaCO3)=n(CaO)=n(CO2) 即

yx1000?95%=

=

100.09?10?356.08×10?344.01?10?3 得 x =m(CaO) =532.38kg y =m(CO2) =417.72kg

分解时最多能得到532.28kg的CaO和417.72kg的CO2。 8. 化学反应方程式为3/2H2+1/2N2 = NH3时：

???????n(H2)?6mol??4mol

3?(H2)?2?n(N2)?2mol??4mol

1?(N2)?2?n(NH3)4mol??4mol

1?(NH3)化学反应方程式为3H2+ N2 = 2NH3时：

???n(H2)?6mol??2mol

?3?(H2) 1

?????n(N2)?2mol??2mol

?1?(N2)?n(NH3)4mol??2mol

2?(NH3)当反应过程中消耗掉2mol N2时，化学反应方程式写成3/2H2+1/2N2 = NH3，该反应的反应进度为4 mol；化学方程式改成3H2+ N2 = 2NH3，该反应的反应进度为2 mol。 9. Δn（H2）=ξ×ν（H2）=0.5 mol×(－2)=－1 mol Δn（H2O）=ξ×ν（H2O）=0.5 mol×2=1 mol 消耗掉1 molH2，生成1 molH2O。

第二章 物质的化学组成和聚集状态

§2.1 物质的化学组成

练习题(p.23)

1． 化学式或名称 K[Pt(NH3)C13] 名称或化学式 三氯一氨合铂(Ⅱ)酸钾 Na2[Zn(OH)4] Ni(en)3]SO4 四羟合锌(Ⅱ)酸钠 硫酸三乙二胺合镍(Ⅱ) [Co(NH3)5Cl]C12 二氯化一氯五氨合钴(Ⅲ) Na2[CaY] 乙二胺四乙酸合钙(Ⅱ)酸钠 Ni(CO)4 氯化二氨合银(I) 四羰合镍(0) [Ag(NH3)2]C1 Ni(0) Ag(I) Fe(Ⅱ) Ca(Ⅱ) (-OOCCH2)2NCH2- N,O CH2N(CH2COO-)2 (EDTA或Y4-) －配位中心 配位体 NH3,Cl 配位原子 配位数 Pt(Ⅱ) N,Cl 4 Zn(Ⅱ) Ni(Ⅱ) OH H2NCH2CH2NH2 (en) O N 4 6 Co(Ⅲ) NH3,Cl N,Cl 6 6 CO NH3 CN O N N 4 2 6 六氰合铁(Ⅱ)酸钾 K4[Fe(CN)6] 其中，螯合物有：（3）[Ni(en)3]SO4和（5） Na2[CaY]

2．答：金刚石、石墨和碳团簇都是碳的同素异形体。金刚石的C原子之间通过共价键形成原子晶体，是天然产物中硬度最大、熔点最高(3550℃)、不导电的贵重材料；石墨晶体中同层粒子间以共价键结合，平面结构的层与层之间则以分子间力结合。由于层间的结合力较弱，

2

容易滑动，所以有导电性和滑动性, 用于铅笔芯、润滑材料、电极材料。碳团簇, 如C60, 是由60个碳原子以20个六边形和12个五边形相间组成的32面体球形分子，形如足球，具有类似“烯烃”的某些反应性能，也称“足球烯”，球碳团簇及其衍生物在超导电性、半导体、非线性光学等方面具有奇异性能。碳纳米管是一种由单层或多层石墨卷成的纳米微管，多层碳管各层之间的间隔为石墨的层间距。碳管两头可以是空的，也可被半个C60或更大的球碳所封闭。碳纳米管可以是不同禁带宽度的半导体，可以用于未来电子工业制造电子器件和超薄导线，使电子芯片集成度更高，体积更小, 也是制备高强度轻质材料的理想组元。 3． Sn1－xCnxO2 ，存在于黑漆古铜镜中，是表层耐磨物质；

Y2O2S:Eu3+ ，可用作彩色电视的发光材料； GaAs1-xPx，制备发光二极管的材料。 （另外还可以举出许多例子）

( CH2-CH )n--CH2-CH 4．聚苯乙烯 中的链节、重复单元都是

，聚合度是n。

聚酰胺—610有两个链节：

，两个链节组成一个重复单元, 聚酰胺的聚合度是2n。

【注意】高分子化合物的重复单元可以包含不同的链节，聚合度以链节数来计量。特别注意，在聚酰胺化学式中，名称后的第一个数字指二元胺的碳原子数，第二个数字指二元酸的碳原子数，所以聚酰胺—610是由己二胺和癸二酸为单体缩聚而得的。 5．

名称 聚丙烯 聚丙烯腈 化学式 [CH类型 碳链高分子 碳链高分子 杂链高分子 ]n CH2]nCH3[CHCH2]nCN 尼龙—66 聚二甲基硅氧烷 6． 高分子名称 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯

O[NH(CH2)6NHC (CH2)4CCH3[SiCH3O]nO元素有机高分子 单体化学式 CH2＝CH2 CH3CH＝CH2 ClCH＝CH2 3

命名 乙烯 丙烯 氯乙烯 聚苯乙烯 CH＝CH2苯乙烯 聚四氟乙烯 聚异戊二烯 CF2＝CF2 CH2＝C—CH＝CH2 CH3 聚酰胺 H2N(CH2)6NH2 HOOC(CH2)4COOH NH(CH2)5C=O 聚甲基丙烯酸甲酯 CH2＝C—COOCH3 CH3 聚环氧乙烷 CH2—CH2 O 聚丙烯腈 CH2＝CHCN 聚丙烯酰胺 CH2＝CHOCNH2 四氟乙烯 2-甲基-1，3-丁二烯 （异戊二烯） 己二胺 己二酸 己内酰胺 2-甲基-丙烯酸甲酯 环氧乙烷 丙烯腈 丙烯酰胺 1，4-苯二甲酸（对苯二甲酸） 乙二醇 苯酚 甲醛 二甲基二羟基硅烷 聚对苯二甲酸乙二(醇)酯 酚醛树脂 HOOCCOOH HO CH2 CH2OH OH ，HCHO 聚二甲基硅氧烷 OHCH3SiCH3OH 丙烯腈，1，3-丁二烯，苯乙烯 ABS CH2＝CHCN，CH2＝CH—CH＝CH2CH＝CH2， 7．答：蛋白质分子是一条或多条多肽链构成的生物大分子，多肽链由氨基酸通过肽键（酰胺键，—CO—NH—）共价连接而成，相对分子质量可从一万到数百万。各种多肽链都有自己特定的氨基酸顺序，人体蛋白质由20种氨基酸组成，除脯氨酸外，其它19种均是α-氨基酸，结构通式为R—CH(NH2)COOH，R是每种氨基酸的特征基团。蛋白质有不同层次的结构，分为一级、二级、三级和四级结构。多肽链中氨基酸的数目、种类和连接顺序称为蛋白质的一级结构；多肽链中若干肽段在空间的伸张方式，如α-螺旋、β-折叠等称二级结构；多肽链在二级结构基础上，依靠基团相互作用进一步卷曲、折叠而成的更复杂的三维空间结构称三级结构；两条或两条以上具有三级结构的多肽链按特定方式结合而成的聚合体称四级

4

结构。一级结构又称为基本结构，二级结构以上属高级结构。通常只有那些具有高级结构的蛋白质才有生物活性。

脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)由磷酸、脱氧核糖或核糖、有机碱组成，有机碱分别为腺嘌呤（Adenine），鸟嘌呤（Guanine），胞嘧啶（Cytosine），胸腺嘧啶（Thymine）和尿嘧啶（Uracil），简称A，G，C，T，U。它们的基本结构单元是单核苷酸，单核苷酸通过3’，5’-磷酸二酯键互相连接形成多核苷酸链。DNA和RNA结构之间的主要区别在戊醛糖和嘧啶碱上。核酸与蛋白质一样，也有特殊的空间结构，DNA通过碱基互补配对原则形成双螺旋结构。

DNA和RNA的基本化学组成

组成 酸 戊 醛 糖 HHHCHOCCCHOHOHHOH2C5'4'H3'HOHOHO2'H1'H HHHHDNA H3PO4 CHOCCCOHOHOHRNA H3PO4 HOH2C5'4'H3'HOHOHO2'H1'HOH CH2OH CH2OH 脱氧核糖 嘌NH2NNHNNNNHNONHNH2NNH2NN核糖 ONNHNNHNH2有 呤机 碱 碱 嘧啶碱 单 核 苷 酸 NH 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） NH2NNHOH3CONHNHO腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） NH2NONHONHO NH 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） NH2NNHOCH2OHHHHOHOPOHOHH3COOHNONHO胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） ONNHOCH2OHHHHOOHOPOHOHONHONONNNHNNH2POCH2OHHOHHHOHH HOPOCH2OHHOHHHOHOH 3’－腺嘌呤脱氧核苷酸 5’－胸腺嘧啶脱氧核苷酸

5

3’－ 鸟嘌呤核苷酸 5’－ 尿嘧啶核苷酸

8．（1）金属有机，C—O，C—O，化学气相沉积。（2）DNA，RNA，蛋白质。

§2.2 固 体 练 习 题 （p.32）

1．（1）B，F。 （2）D。（3）C、D、E、F，D、F。（4）A。

2．熔点高低为：MgO>CaO>CaF2>CaCl2。因为电荷之间作用力为f = k(Q+Q－)/(r++r－)2，典型离子晶体的熔点与其作用力有相同的变化规律，其中以Q+、Q－为主，r+、r－为参考。 3．熔点高低为：SiC>SiBr4>SiF4。因为粒子间作用力大小与晶体的熔点高低规律一致，SiC是原子晶体，SiF4和SiBr4为分子晶体，原子晶体以共价键结合，分子晶体以分子间力结合，共价键作用强于分子间力。在同为分子晶体的SiF4和SiBr4中，SiBr4的相对分子质量大于SiF4，前者分子间力大于后者。

4．因为钠卤化物是离子晶体，而所列硅卤化物均为分子晶体。离子晶体以离子键结合，离子间作用力大，而分子晶体以分子间力结合，分子间力较离子键弱，所以硅卤化物的熔点总比钠卤化物的低。离子键强弱随电荷数增大而增强，而分子间力随相对分子量的增大而增强，所以两者间变化规律不一致。

5．(1) 熔点由高到低为：BaCl2>FeCl2>AlCl3>CCl4。因为BaCl2为典型的离子晶体，熔点较高；FeCl2和AlCl3同为过渡型晶体，高价态的倾向于形成共价键为主的分子晶体，熔点、沸点较低；低价态的倾向于形成以离子键为主的离子晶体，熔点、沸点较高。正离子价态越高，吸引负离子的电子云的能力越强；负离子的半径越大，其电子云越易被正离子吸引过去。结果减弱了正、负离子间作用力。故AlCl3比FeCl3更偏向于分子晶体，熔点更低；CCl4则为典型的分子晶体，熔点更低。

(2) 硬度从大到小为：SiO2>BaO>CO2。因为SiO2是原子晶体，硬度最大；BaO是典型的离子晶体，硬度较大；CO2为典型的分子晶体，硬度最小。

6．耐高温金属：W(钨，熔点3410℃)，Re(铼，熔点3180℃) 。W和Re用于测高温的热电偶材料。

易熔金属：Hg(汞，熔点－38.87℃)，用于测体温的温度计。Sn(锡，熔点231.9℃)，用于制作自动灭火设备、锅炉安全装置、信号仪器(表)、电路中的保险丝等的合金材料。 7．非晶态线型高分子聚合物在不同温度下可以呈现出玻璃态、高弹态和粘流态等三种不同的物理状态。低温时处于玻璃态，此时不仅高分子的整个分子链不能运动，连个别的链节也不能运动，变得如同玻璃体一般坚硬。当温度升高到一定程度时，高分子的整个链还不能运动，但其中的链节已可以自由运动了，此时在外力作用下所产生的形变可能达到一个很大的数值，表现出很高的弹性，称为高弹态。当温度继续升高，使整条分子链可以自由运动，成为流动的粘液，此时称为粘流态。

6

由玻璃态向高弹态转变的温度叫做玻璃化温度（Tg）。由高弹态向粘流态转变的温度叫做粘流化温度（Tf）。塑料的Tg高于室温，橡胶的Tg低于室温。作为塑料，要求在室温下能保持固定的形状，因此Tg越高越好。作为橡胶，要求能够保持高度的弹性，因此Tg越低越好。Tf是高分子化合物成型加工的下限温度。温度高，流动性大，便于注塑、浇塑和吹塑等加工。但Tf过高可能引起分解，高分子化合物的分解温度是成型加工的上限温度。对高分子材料的加工来说，Tf越低越好；对耐热性来说，Tf越高越好。Tg与Tf差值越大，橡胶的耐寒、耐热性也越好，其应用温度范围越宽。

8．（1）基于橡皮室温下处于高弹态这一力学特征。室温下橡皮塞处于高弹态，在外力作用下能产生形变，表现出很高的弹性，故可以密封容器口使其不漏气。

（2）基于BaCl2的高温稳定性。BaCl2是典型的离子晶体，熔点高，稳定性较好，不易受热分解，其熔融态可用作高温时某些金属的加热或恒温介质，即盐浴剂，使该经高温处理的金属慢慢冷却保持晶形。

（3）基于金属有机化合物中化学键的不同稳定性。过渡金属有机化合物中，M—C键不是典型的离子键，键能一般小于C—C键，容易在M—C处断裂，用于化学气相沉积（CVD），能沉积成高附着性的金属膜，致密的金属膜附着在玻璃上制得镜子。

§2.3 液体和液晶 练 习 题(p.44)

1．（1）饱和，方向，降低，氢，氧 （2）1千克溶剂 （3）

C12H25SO3Na，-SO3-，—C17H35，－O－(CH2－CH2－O)－，R — —，油包水型乳状液

（4）8，润湿剂；16-18，洗涤剂、增溶剂。 （5）热致液晶，溶致液晶

2． (1) pH大小：10℃时>20℃时>50℃时，因为pH=－1g[c(H+)／c]，Kw=[c(H+)／c]·[c

θ

θ

θ

(OH)／c]，Kw随温度升高而升高，故c(H+)随温度升高而升高，pH随温度升高而减小。

－

θ

θ

(2) 电导率大小：10℃时<20℃时<50℃时，因为KW

H+都增加，所以电导率增大。

随温度升高，电离出来的OH、

－

(3) 凝固点高低：0.1mol?kg1>0.2mol?kg1>0.5mol?kg1，因为?Tf?Tf?Tf?KfbB，?Tf－

－

－

*表示溶液的凝固点下降值，Tf*、Tf分别表示纯溶剂和溶液的凝固点；bB是溶质的质量摩尔浓度，单位为mol·kg-1，Kf为凝固点下降常数，取决于纯溶剂的特性而与溶质特性无关。

(4) 凝固点高低：C6H12O6的>NaCl的>Na2SO4的， 因为C6H12O6是非电解质，NaCl 和

7

Na2SO4是强电解质，在水溶液中电离出的离子数不同，0.1 mol·kg-l NaCl和0.1 mol·kg-l Na2SO4溶液的实际质点的质量摩尔浓度分别为0.2mol·kg-l和0.3mol·kg-l，根据凝固点下降公式，凝固点随质点数的增加而降低。

(5) 渗透压高低：0.1mol?kg1<0.2mol?kg1<0.5mol?kg1，因为 ?=cRT，浓度增大，渗

－

－

－

透压也增大。

3．(1) 水的气化热（100℃时的气化热为40.67kJ·mol-1）很大，水气化成水蒸气时要吸收大量热，水的摩尔热容（25℃时为75.4 J·mol-1·K-1）也很大，使水升高温度需要吸收较大的热，水温受环境温度影响较小，所以水是廉价安全的制冷剂和载冷剂。

（2）水的摩尔热容很大，使水升高温度能够吸收较大的热，工厂常用喷水来降温。 （3）雪熔化成水需要从环境中吸收熔化热（在101.325 kPa时为6kJ·mol-1）。

（4）表面活性物质具有润湿作用，含有表面活性物质的水溶液容易在固体表面铺展开来而润湿整个表面。

（5）表面活性物质浓度大于临界胶束浓度时，溶液中内部的表面活性物质分子的憎水基之间互相以分子间力缔合形成胶束，胶束中能使溶液溶解一些原本不溶或微溶于水的物质，即表面活性物质具有增溶作用。

（6）含有少量表面活性物质的水溶液容易在固体表面铺展开来而润湿整个表面，带走油污，水剂价廉、安全无毒，而汽油、煤油等有机溶剂存在一定毒性，所以用溶有表面活性物质的水剂清洗油污是一项既节能又安全的措施。

（5）乳化燃料指由燃料油（煤油、汽油、柴油、重油、渣油）和水组成的油包水型乳化液。水是分散相，均匀地悬浮在油中，燃料油则包在水珠的外层。由于水的沸点低于燃料，高温下包裹在油滴中的水珠发生“微爆”作用，使油滴变得更小，有利于燃烧。另外，可以发生水煤气反应等化学作用，即：C+H2O=CO+H2，C+2H2O=CO2+2H2，CO+H2O=CO2+H2，2H2+O2=2H2O，使燃烧反应更趋完全。所以，乳化燃料能够节约能源、减少污染。 4． 物质 四乙基铅 化学式 (C2H5)4Pb 作用 提高汽油辛烷值，高度有效抗爆剂 甲基叔丁基醚 硝酸异辛酯 2,6-二叔丁基对甲酚

8

CH3—O—C(CH3)3 提高汽油辛烷值 CH3CH2 CH2 CH2 CH(CH2 CH3)CONO2 柴油十六烷值改进剂 抗氧化剂

5．常见表面活性物质的分类、结构举例 阴离子型 阳离子型 非离子型 两性 型 名称 名称 结构式 RCH3N+CH2CH2COONaCH3类别 结构式 名称 类别 结构式 羧基酸类 R—COONa C17H35COONa 硬脂酸钠 (肥皂主要成分) 胺基盐类 R1R2NH2Cl烷基磺酸类 R—SO3Na CH3RCON(CH2)2SO3Na 烷基芳基磺酸类 RSO3Na硫酸酯类 R—OSO3Na CH3CH(CH2)4OSO3NaC2H5C12H25SO3Na 烷基酰胺磺酸钠 十二烷基苯磺酸钠 2-乙基-己基硫酸钠 吡啶盐类 RNCl季铵盐类 R2 R1NR4R3Cl CH3Br名称 CH3C16H33NCH3 烷基氯代吡啶 氯化烷基胺 溴化十六烷基三甲基铵 类别 结构式 ORCOCH2CH2CH酯类 OCH2CH2CH2OHOH醚类 RO(CH2CH2O)nH RO(CH2CH2O)nH 失水山梨醇（斯盘） 聚氧乙烯基醇醚（平平加型） 聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型） RCOCH2O-O+CHCH2OPOCH2CH2N(CH3)3R'COOO 烷基二甲基铵丙酸 卵磷脂 高分子型 类别 结构式 阳离子型 H2CCHn阴离子型 CH2CHnN+C12H25Br COONa 9

名称

聚-4-乙烯溴化十二烷基吡啶 聚丙烯酸钠 §2.4 气体和等离子体 练 习 题(p.51)

1．(A) 2．(A)

3．(1)据pi=(ni/n)p，所以有：p(O2)=100kPa×0.21=21Pa，p(N2)=100kPa×0.78=78 kPa，p(NO2)=100kPa×0.01=1.0 kPa。

(2) 因为pV=nRT ，V=2V0 ，所以p=2p0=50 kPa 。 4． (1) 空气的相对湿度=p(H2O，实)/p(H2O，饱)×100? 查表，20℃时p(H2O，饱)=0.2339kPa，则

相对湿度=(0.1001/0.2339)×100?=42.80?。 (2) 若温度降低到10℃，此时水的实际蒸气压为： p(H2O.实)=0.1001kPa×283.15/293.15=0.09669kPa 查表，10℃时p(H2O,饱)=0.1228kPa

所以，相对湿度=0.09669/0.1228×100?=78.73?. 5．小于5.6 CO2 、 SO3 H2CO3 、H2SO4。

6．温室气体CO2、SO3、O3、N2O和CFxClx等,引起臭氧层破坏的有N2O、CFxClx等气体。 7．对流层：温室效应；平流层：防紫外线。

1第三章 物质的结构和材料的性质

§3.1 原子核外电子运动状态

练习题(p.58)

1．(b)正确。(a)错在“完全自由”；(c)错在有“一定轨迹”。 2．位置、能量

3．n，四（0、1、2、3），4f，7。 4．波动，波粒二象性 5．

组 态 是否存在 主量子数 角量子数

1p N / / 2s Y 2 0 10

2d N / / 3p Y 3 1 5f Y 5 3 6s Y 6 0

?rHm

(298.15)=[3× (－393.5)－(－824.2)+3×(－110.5)] kJ?mol1

－

－

=－24.8 kJ?mol1

9． C5H12(l) + 8O2 (g) = 5CO2 (g) + 6H2O(g)

?fHm? (298.15)/kJ.mol

－1

－149.9 0 －393.5 －285.8

－1

?rHm?(298.15)=[5×(－393.5) +6×(－285.8)－(－149.9)] kJ?mol

=－3532.4kJ?mol1

－

燃烧1克汽油所放出的热量：Q?3532.4kJ?mol?1?72g?mol?1?49.06kJ?g?1

§4.2 化学反应的方向和限度

练习题(p.114)

1．（1）X；（2）√；（3）X；（4）X；（5）X；（6）√。 2．（1）Smθ[H2O（s）]＜Smθ[H2O（l）] ＜Smθ[H2O（g）] （2）Smθ(298.15K) ＜Smθ(398.15K)＜Smθ(498.15K)

（3）同一温度下：Smθ（Fe）＜Smθ（FeO）＜Smθ（Fe2O3）。 3． C（s）+CO2（g）==2CO（g） ?fGm(298.15)/kJ?mol

－1

0 －394.4 －137.2

?rGm

(298.15)=[ 2× (－137.2) －(－394.4)] kJ?mol－

1

=120.0 kJ?mol－

1

4． CaCO3（s） == CaO（s）+ CO2（g） ?－fHm

(298.15)/kJ?mol

1

－1207.6 －634.9 －393.5

S(298.15)/J?mol－1?K－

m

1 91.7 38.1 213.8 ?rHm

(298.15)=[(－634.9)－ (－393.5)－(－1207.6)] kJ?mol－

1

=179.2 kJ?mol－

1 ?－

rSm

(298.15)=(38.1+213.8－91.7) J?mol1?K－

1

=160.2 J?mol－

1?K－

1

ΔrGmθ(1222K)? ?rHm

(298.15) －T?rSm

(298.15)

= 179.2 kJ?mol－

1－1222K×160.2 J?mol－

1?K－

1

= －16.56 kJ?mol－

1

ΔrGmθ(1222K) ＜0，能自发进行。

5． SiO2(s) + 2C(s) = Si(s) + 2CO(g)

?0fHm(298.15K)/kJ·mol-1 -910.7 0 0 -110.5 S0m(298.15K)/J·mol-1·K-1 41.5 5.7 18.8 -197.7 ?0fGm(298.15K)/kJ mol-1 -856.3 0 0 -137.2 16

0(1) ?rHm(298.15K)?[2?(?110.5)?(?910.7)]kJ?mol?1?689.7kJ?mol?1 0?rSm(298.15K)?[2?197.7?18.8?(41.5?2?5.7)]J?mol?1?K?1?361.3J?mol?1?K?1

0(2) ?rGm(298.15K)?[2?(?137.2)?(?856.3)]kJ?mol?1?581.9kJ?mol?1

或

000?rGm(298.15K)??rHm?T?rSm?[689.7?298.15?361.3?10?3]kJ?mol?1?582.0kJ?mol?10 (3) ?rGm(1000K)?[689.7?1000?361.3?10?3]kJ?mol?1?328.4kJ?mol?1?0

不能自发。

000(4) ?rGm??rHm?T?rSm?0，自发，所以： 00T??rHm/?rSm?(689.7?103/361.3)K?1909K

6．（1）大于零；（2）大于零；（3）小于零；（4）小于零。 7． C(s) + H2O (g) = CO(s) + H2(g)

0(298.15K)/kJ·mol-1 0 -241.8 -110.5 0 ?fHm0(298.15K)/J·mol-1·K-1 5.7 188.8 197.7 130.7 Sm0(298.15K)/kJ mol-1 0 -228.6 -137.2 0 ?fGm0(1) ?rGm(298.15K)?[(?137.2)?(?228.6)]kJ?mol?1?91.4kJ?mol?1?0

不能向正方向进行。

0(2) ?rHm?[(?110.5)?(?241.8)]kJ?mol?1?131.3kJ?mol?1?0 0?rSm?[197.7?130.7?(188.8?5.7)]J?mol?1?K?1?133.9J?mol?1?K?1?0 000 ?rGm??rHm?T?rSm因此，升高温度能向正方向进行。

000(3) ?rGm??rHm?T?rSm?0

00T??rHm/?rSm?(131.3?103/133.9)K?980.6K

8．已知?rHm?rSm

(298.15)=－402.0kJ?mol

－1

，?rGm

=－345.7kJ.mol

－1

，则 298.15K时的

(298.15)值可以从下式求出：

(298.15)－298.15K×?rSm(298.15)=[?rHm

(298.15)=?rGm

(298.15)

?rHm ?rSm

(298.15)－?rGm

(298.15)]/298.15K

－

=[－402.0－(－345.7)]kJ?mol1/298.15K =0.1888 kJ.mol

当?rGm ?rHm

－1.

K

－1

(T)=0时的温度可用下式表示： (298.15)－T??rSm

(298.15)?0

17

算得：T?[?rHm(298.15)]/?rSm

－

(298.15)

－1.

=－402.0kJ.mol1/(－0.1888kJ.mol =2129 K

K1)

－

当温度在2129K以下时，该反应均向正向进行，即CaO和SO3的结合是可能的，所以高温下除去SO3也是可能的。

§4.3 化学平衡和反应速率

练习题(p.125)

1．(1) K0?(pO2/p0)?(pNO2/p0)4(pN2O5/p0)20

（2）K?(cZn2?/c0)?(pH2S/p0)(cH+/c)02

2．降低温度，增加总压力

3．此反应随温度T升高，平衡常数K0增大，从关系式：

000??rGm??rHm?rSm lnK? ??RTRTR00 可看出：?rHm必须是正值才能满足T增大K0也增大，所以是吸热反应。

4． FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) 开始 0.05 0.05 平衡 0.05-x 0.05+x

(0.05+x)/(0.05-x)=0.5 x=-0.017mol·L-1

平衡时：c(CO2)=0.033mol·L-1，c(CO)=0.067 mol·L-1 5．lnE11k1??a(?) k2RT1T2E111??a(?) 10R303310lnEa=256.9kJ·mol-1

6． C2H4（g）+ H2O（g）

C2H5OH（g）

? fH ?m（298.15K）/kJ·mol-1 52.4 -241.8 -277.6

0?rHm?[(?277.6)?(52.4?241.8)]kJ?mol?1??88.4kJ?mol?1

该反应为放热、总体积减小的反应，所以增大压力和采用适当较低温度有利于反应正向进行，可以采用适当催化剂，加速反应速度（弥补温度降低带来的不利）。 7． 2NO2（g）

2NO（g）+O2（g）

18

（1）因为该反应速率方程符合质量作用定律，所以正反应的速率方程式为：v?k(cNO)2。

20?rHm?[2?90.4?2?33.9]kJ?mol?1?113kJ?mol?1 0Ea逆?Ea正－?rHm?（114－113）kJ?mol?1＝1kJ?mol?1

（2）lnE11k1??a(?) k2RT1T2k1114?10311正反应：ln??(?)??3.26

k28.314600700k2?26.05 k1k1'1?10311逆反应：ln??(?)??0.029

k2'8.314600700k2'?1.03 k1'可见，温度升高，正、逆反应速率增加的倍数不同，这里显然正反应增加的倍数远远大于逆反应增加的倍数，说明温度升高使平衡向正反应方向，即吸热反应方向移动。 8． 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)

0(298.15K)/kJ·mol-1 91.3 -110.5 0 -393.5 ?fHm0(298.15K)/J·mol-1·K-1 210.8 197.7 191.6 213.8 Sm?fGm

(298.15)/kJ.mol1 87.6 －137.2 0 －394.4

－

(1) 298.15 K时：

0?rHm?[(2?(?393.5)?2?91.3?2?(?110.5)]kJ?mol?1??748.6kJ?mol?1

0 ?rSm?[191.6?2?213.8?2?210.8?2?197.7]J?mol?1?K?1??197.8J?mol?1?K?1

000?rGm??rHm?T?rSm?[?748.6?298.15?(?197.8)?10?3]kJ?mol?1??689.6kJ?mol?1 或 ?rGm lnK

..

(298.15)=[2×(－394.4)－2×(－137.2)－2×87.6]kJ·mol1 =－689.6kJ·mol1

－

－

=－?rGm

/RT

－

－1.

=－(－689.6×103J.mol1)/( 8.314 J.mol =278 K

=5.01×10120

K1×298.15K)

－

（2）773.15K时：

000?rGm??rHm(298.15K)?T?rSm(298.15K)?[?748.6?773.15?(?197.8)?10?3]kJ?mol?1??595.67kJ?mol?1 lnK

=－?rGm

/RT

19

=－(－595.67×103J.mol1)/( 8.314 J.mol

－

－1.

K1×773.15K)

－

=92.67 K

§4.4 氧化还原反应和能源的开发和利用

练习题(p.137)

1． (1) x； (2) ∨；(3) x；(4) ∨． 2．（1）c；（2）b。

3．反应(1) 正向进行：E0(Fe3?/Fe2?)?E0(Cu2?/Cu) 反应(2) 正向进行：E0(Cu2?/Cu)?E0(Fe2?/Fe) 所以：E0(Fe3?/Fe2?)?E0(Cu2?/Cu)?E0(Fe2?/Fe) 4． MnO4 + 8H++5e=Mn2++4H2O

－

=1.76×1040

E=E+

0.059lg[(0.01)×(10－5)8]=(1.507－0.496) V=1.01V 5－

Cl2 +2e=2Cl E=E

－

=1.36V

Cr2O72+14H++6e=2Cr3++7H2O E=E

+

0.059lg[(0.01)×(10－5)14 ]=(1.232－0.708) V=0.524V 6?03?2? 从计算结果知道，此时的氧化性从大到小的顺序是:Cl2、KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液。 5． （1）已知E(Ag/Ag)?0.7996V，E(Fe/Fe)?0.771V

0?rGm??RTlnK0??nE0F 0E0?E0(Ag?/Ag)?E0(Fe3?/Fe2?)

K0?exp(nE0F/RT)

?exp[1?(0.7996?0.771)?96500/8.314/298.15]?3.04（2）K

0?03?2?6．已知E(Ag/Ag)?0.7996V，E(Fe/Fe)?0.771V，所以Fe/Fe为负极。

3?2?0?x?3.04，x?0.073mol?L?1

(1.0?x)(0.1?x)电池图式：(-)Pt | Fe3+( l mol·dm-3), Fe2+( l mol·dm-3) || Ag+( lmo1·dm-3) | Ag (+) 电极反应： 负极 Fe2+ = Fe3+ +e 正极 Ag+ +e = Ag(s)

电池反应：Ag+ + Fe2+ = Ag + Fe3+ 电池电动势：

20

(1) E0?E0(Ag?/Ag)?E0(Fe3?/Fe2?)?(0.7996?0.771)V?0.0286V (2) E0?E0?0.059lgcFe3?cFe2?cAg??(0.0286?0.059lg1)V??0.0894V

1?0.017．

(1)

E(?)?E0(?)?cMn2+0.0590.0590.01lg?1.507?lg?1.424V 885cMnO?(cH?)50.1(0.1)4(2) E0?(1.507?0.771)V?0.736V

0?rGm??nE0F??RTlnK0

K0?exp(nE0F/RT)?exp[5?0.736?96500/8.314/298.15]?1.65?1062

0?rGm??nE0F?(?5?0.736?96500)J?mol?1??355kJ?mol?1

(3)

E(?)?E0(?)?cMn2+0.0590.0590.01lg?1.507?lg?1.424V 885cMnO?(cH?)50.1(0.1)4E(?)?E0(?)?0.059cFe2+0.0590.1lg?0.771?lg?0.712V 1cFe3+10.01E?(1.424?0.712)V?0.712V?0

所以反应为：MnO4-+8H++5Fe2+=Mn2++4H2O+5Fe3+。

?rGm??nEF?(?5?0.712?96500)J?mol?1??344kJ?mol?1

8．电池反应：Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag

E0?E0(Ag?/Ag)?E0(Cu2?/Cu)?(0.7996?0.3419)V?0.4577V K0?exp(nE0F/RT)?exp[2?0.4577?96500/8.314/298.15]?3.0?1015

K0?

0.01?3.0?1015，x?1.82?10?9mol?L?1 2x第五章

溶液中的化学反应和水体保护

§5.1 弱酸弱碱溶液及其应用

练 习 题(p.146)

1． 酸：H2S HCN NH4 其共轭碱：HS CN NH3

碱：S2- NH3 CN两性物质：HS

—

—

?——

OH

—

其共轭酸：HS NH4 HCN H20

——

?

H2O 其共轭碱：S2- OH

21

其共轭酸：H2S H3O+

2． NH3 ＋ H2O

NH?4 + OH

－

?1ΔfGθ -26.59 -237.1 -79.42 -157.38 J?mo1m(298.15)/kΔrGθ?kJ?mol?1 ??(?79.42)?(?157.38)-(-26.59)-(-237.1)m(298.15)=26.89kJ·mo1-1

θ?ΔrGmlgK(NH3)?

2.303RTθ?1?26.89KJ?mo1?103J?kJ?1? ?12.303?8.314J?mo1?K?1?298.15K??4.710

Kθ(NH3)=1.95×10-5

3． K

θ?(NH4?KW10?14?10)=? ??5.75?10?5K(NH3)1.74?10设平衡时c(H3O+)为xmol·dm-3

NH4＋ H2O

? NH3 + H3O+

起始浓度/ mol·dm-3 0.20-x x x

K

θ?(NH4x2?5.75?10?10 )?0.20?xx2?5.75?10?10 )?0.20∵x值很小,∴0.20-x≈0.20 即 K

θ?(NH4得 x =1.07×10-5 mol·dm-3 = c(H3O+) pH=?lg[c(H?)/cθ]= 4.97

-5

4． HAc = H++ Ac- Kθa(HAc)=1.74×10

-4

HF = H++ F- Kθ(HF)=6.61×10aθ-3H3PO4 = H++ H2PO?4 Ka(H3PO4) =7.08×10 -5 NH3＋H2O = NH4+ OH Kθb(NH3) =1.74×10

?－

∵Kθa愈大，酸性愈强

∴酸性由强到弱得排列为：H3PO4，HF，Hac，NH3

5．选Kθ =1.77×10-4 的HCOOH最合适。 a因为所选缓冲系的共轭酸的pKθ则该缓冲系在总浓度一定a与缓冲溶液的pH值越接近，时，具有较大缓冲能力。

6．根据缓冲溶液pH的计算公式：

22

c(Ac?)/cθpH = pK(HAc)+lg θc(HAc)/cθa∵HAc，Kθ=1.74×10-5 a∴pKθa(HAc)= 4.76 ∴ pH = 4.76 + lg0.100 0.100在100cm3上述缓冲溶液中加入1.00cm31.00 mol·dm-3的HCl溶液,忽略总体积变化 则 c(Ac-)=0.100 mol·dm-3 - 0.010 mol·dm-3 = 0.09 mol·dm-3 c(HAc) = 0.100 mol·dm-3+ 0.010 mol·dm-3= 0.110 mol·dm-3

c(Ac?)/cθpH = pK(HAc)+lg

c(HAc)/cθθa =4.76?lg = 4.67

0.09 0.1107．NH3与NH4C1组成缓冲液，其中

c(NH??dm?34)?0.20mo1c(NH3)?0.20mo1?dmNH3的pKθb= 4.75

?3

θθθNH?的pK=pK- pK4b= 14 - 4.75 = 9.25 wac(NH3)/cθ所以pH = pK+lg ?θc(NH4)/cθa = 9.25

在1000cm3此溶液中加入10cm30.10mol·dm-3的NaOH，则

0.20?1000?10?310?10?3?0.10c(NH)???0.199mol?dm-3 ?3?3(1000?10)?10(1000?10)?10?40.20?1000?10?310?10?3?0.10c(NH3)???0.201mol?dm-3 ?3?3(1000?10)?10(1000?10)?10c(NH3)/cθpH = pK+lg ?θc(NH4)/cθa = 9.25 +lg ?9.25

0.201 0.1998．设需加6.0 mol·dm-3的HAc溶液x立方厘米, NaAc与HAc混和配成缓冲溶液后

23

125?10?3?1.0-3

c(Ac) ==0.50 mol·dm ?3250?10-

6.0?x?10?3c(HAc) ==6x mol·dm-3 ?3250?10c(Ac?)/cθ由pH = pK+lg, pKθa(HAc)= 4.76得 θc(HAc)/cθa5.0 = 4.76 +lg∴x= 11.97 dm3

0.50 6x§5.2 水溶液中的沉淀溶解反应、配位反应及其应用

练 习 题(p.155)

1． (2)，(4)

2．饱和的PbCl2溶液中存在以下平衡

PbCl2

Pb2+ + Cl-

平衡浓度/ mol·dm-3 3.74×10-5 2×3.74×10-5

θ2?θ-θ∴Ks(PbCl2)?c(Pb)/c?c(Cl)/c????

2 = 3.74×10-5×(2×3.74×10-5)2 =2.09×10-13

3． (1) 在不断振荡下逐滴加入AgNO3溶液,首先析出黄色AgI沉淀,然后析出白色AgCl沉淀。

(2) 当AgI沉淀完全析出，c(I-)<1.0×10-6 mol·dm-3

?KS(AgI)?8.52?10?17-3?11∴c(Ag)=?mol·dm ?c??1.0?8.52?10??6c(I)/c1.0?10/1.0+

(3) Ag+ + I- AgI（s）, Ag+ + Cl-

AgCl（s）

要使AgI 和AgCl沉淀完全，需Ag+的物×10-3质的量为 n(Ag+)=0.10×10×10-3+0.10×10=2×10-3 mol

2?10?3mol∴共需v(Ag)== 40×10-3dm3=40 cm3

?30.05mol?dm+

4．设Cr3+开始沉淀时OH-浓度为xmol·dm-3 Cr3++ 3OH- 平衡浓度/ mol·dm-3 0.01 x

根据溶度积规则, c(Cr3?)/cθ?c(OH-)/cθ≥Ks(Cr(OH)3)时才能产生沉淀,即 0.01×x3 =6.3×10-31 x =4×10-10 mol·dm-3

24

Cr(OH)3

????3θ(2) 当Cr3+浓度为4mg·dm-3时,即

c(Cr3+)=4mg·dm-3×10-3 g·mg-1/52.00 g·mol-1=7.69×10-5 mol·dm-3

设Cr3+完全沉淀时OH-浓度为ymol·dm-3

7.69×10-5 ×y3≥ 6.3×10-31 y = c(OH-)=2.0×10-9 mol·dm-3 ∴pH=5.30

-185． Kθ(FeS) = 6.3×10 s-36

Kθs(CuS) = 6.3×10-27

Kθs(CdS) = 8.00×10

-28

Kθs(PbS) = 8.00×10

FeS，CuS，CdS，PbS均属同类型难溶电解质,除FeS外，CdS是其中溶解度最大的 FeS+ Cd2+

CdS+ Fe2+

该转化反应的平衡常数

c(Fe2?)K?c(Cd2?)Kθ(FeS)?θsKs(CdS)6.3?10?18?8.00?10?27?7.9?108该反应非常完全，所以FeS能转变成CdS，Cd2+能被除去。 同理Cu2+，Pb2+等离子也可被除去。 6．CaCO3在纯水中存在如下平衡：

CaCO3 (s)

2? Ca2+ + CO3

当存在H+时，由于酸效应使平衡向右移动，CaCO3溶解度增大；且随H+浓度的增大而右移程度增大。

当存在CaCl2时，由于同离子效应使平衡左移，CaCO3溶解度减小。

综上所述，CaCO3溶解度依次增大的次序为：（d）1.0mol·dm-3 CaCl2 、(a)纯水、(b)0.1 mol·dm-3的盐酸、(c)1.0 mol·dm-3的盐酸 7．设平衡时Ag+浓度为xmol·dm-3，则

Ag+ ＋ 2py

[Ag(py)2]+

起始浓度/mol·dm-3 0.10 1.0 0 平衡浓度/mol·dm-3 x 1.0-2(0.10- x) 0.10-x =0.80+2x

25

=Kθ稳0.10?x?2.24?104 2x(0.80?2x)∵(0.10-x) mol·dm-3?0.10 mol·dm-3 , (0.80+2x) mol·dm-3?0.80mol·dm-3 ∴

0.10?2.24?104 2x(0.80)c(py) = (0.80+2x) mol·dm-3?0.80 mol·dm-3

c(Ag+) = x= 6.98×10-6 mol·dm-3

c([Ag(py)2]+)=(0.10-x) mol·dm-3?0.10 mol·dm-3

8．(1) 187.8gAgBr的物质的量n=187.8g/187.8 g·mol-1=1.0 mol， 设完全溶解1.0 molAgBr需Na2S2O3溶液x升,则根据题意

2?AgBr + 2S2O3 [Ag(S2O3)2]3- + Br-

平衡浓度/mol·dm-3 2.0?2?c([Ag(S2O3)]3?)?c(Br?)c(Ag?) K??2?c(S2O3)c(Ag?)

1.01.01.0

xxx1.02()?Kf([Ag(S2O3)2])?Ks(AgBr) = x1.0(2.0?2?)2x?3??1.02() 13-13

x2.88×10×5.35×10= 15.41= 1.02(2.0?2?)x得：x = 1.13升

(2) c(Br-) =1.0 mol/1.13dm3 = 0.887 mol·dm-3

2?c(S2O3) = 2.0-2.0/1.13 = 0.23 mol·dm-3

?KS(AgBr)?5.35?10?13?13-3

c(Ag) = mol·dm ?c??1.0?6.03?10??c(Br)/c0.887+

9．(1) c(Ag+) =

c(I-) =

100?0.15mol?dm?3?0.10mol?dm?3

100?5050?0.10mol?dm?3?0.033mol?dm?3

100?50?∵ [c(Ag+)/c]×[c(I-)/c]=3.3×10-3 >> Ks(AgI)= 8.51×10-17 ∴ 有AgI沉淀产生

(2)设加入100cm30.20mol·dm-3KCN溶液后I-浓度为x mol·dm-3 ,

c(I-) =

?θ100?0.20mol?dm?3?0.08mol?dm?3

100?5026

AgI + 2CN- [Ag(CN)2]- + I-

平衡浓度/mol·dm-3 0.080-2x x x

???x2?K([Ag(CN)])?K(AgI) f2s K= 2(0.080?2x) = 1.26×1021×8.51×10-17

=1.07×105

x = 0.04 mol·dm-3

即所加入的KCN能溶解AgI，使溶液中的c(I-)达到0.04 mol·dm-3；而(1)加入I-的物质的量为0.050 dm3×0.10 mol·dm-3?0.0050 mol，即(2)混合液中 c(I-)max =

0.0050mol?0.020mol?dm?3?0.040mol?dm?3 ?3(0.150?0.100)dm故(2)中的溶液中不可能存在AgI沉淀。 10．

(1) nSCN- + Fe3+

[Fe(SCN)n]3-n

Fe4[Fe(CN)6]3 (s) [Cu(NH3)4]SO4

血红色 (2) 3[Fe(CN)6]-4 + Fe3+ (3) CuSO4 + 4NH3

蓝色

深蓝色

§5.3 气液固平衡转化和非水溶液化学反应及其应用

练 习 题(p.163)

一． 1. （×） 2. （×） 3. (√) 4. （×）5. （×） 6. (√) 7. （×） 8. （×） 二、1.（C）2.(A) 3. (C) 三、填空题

1．为了回收废水中的苯酚，可用溶剂油进行萃取，那么萃取剂是 油 ，原料液是 苯酚和水 ，萃取相中物质是 苯酚 ，萃余相中物质是 水 ，最后回收的是 。

2．天然水中常有带负电的溶胶污物，可用 明矾 净水，就是利用其水解产生的 Al(OH)3 正溶胶，与污物相互 聚沉 而得以净化。 四、答: B）

27

§5.4水质与水保保护 练 习 题(p.169)

1. 按GB3838-2002规定，一般鱼类保护区属Ⅲ类水域，查附表7，知 六价铬≤0.05mg/L，总锰≤0.1mg/L，溶解氧≥5mg/L，ODcr≤0.05mg/L 2．不对。

溶解氧(DO)是指水体中溶解的分子氧的量,它主要来源于空气或藻类的光合作用。DO值越低，说明水体污染越严重。

化学需氧量(CODcr)是指用强氧化剂K2Cr2O7在加热回流条件下对水体中的有机物进行氧化，并加入银离子作催化剂,把反应中氧化剂的消耗量换算成氧气量。CODcr值越高说明水体受有机物污染越严重。 3．不对。

化学需氧量(CODcr)表示水体中可能化学氧化降解的有机污染物的量,五日生化需氧量, BOD5表示可用生物氧化降解的有机污染物的量,用生物降解与用K2Cr2O7降解不一定有一致的变化规律。

4．例如某厂排放的中性废水中含有Pb2+10mg/L(我国规定Pb2+的最大允许排放浓度为1.0mg/L)，为达到排放标准，可在废水中加入Na2S固体使生成PbS沉淀而除去。

10?10?3g?L?1 原废水中c(Pb) = 10mg/L =?4.2?10?5mol?L?1,根据反应式 ?1239.27g?mol2+

Pb2++ S2-

-282--5

PbS(s) , Kθs(PbS) = 8.00×10 ,可算得当废水中的c(S)≥1.9×10

mol·dm-3时,开始有PbS沉淀析出;为达到排放标准,要求处理后c(Pb2+) =1.0mg/L

1.0?10?3g?L?1=?4.2?10?6mol?L?1,故应在每升废水中投入Na2S的物质的量?1239.27g?moln(Na2S)=n(S2-)=(4.2×10-5-4.2×10-6+1.9×10-5) mol=5.7×10-5 mol,合质量约为4.5mg。 5．含CN-废液中加入FeSO4形成配合物可使毒性大大减小。 6NaCN + 3FeSO4 = Fe2[Fe(CN)6]↓+ 3Na2SO4

第六章 材料的化学反应和保护

§ 6.1 金属腐蚀的发生 练 习 题(p.177)

1. ?rGm

(298.15K) = －409.3 kJ.mol-1， ?rGm

(975.15K)=－397.5 kJ.mol-1

∵ ?rGm

(298.15)< ?rGm (975.15),∴在298.15K时脱碳能力较大。

28

???lgZ，随着温度升高，反应速率常数k增大， 又∵lgk?2.303RT∴975.15 K时的反应速率较大。 2. 列表比较： 不 同 (1)发生条件（介质） (2)反应机理 介质直接与金属发生氧化还形成（微）电池，发生电化学作 化 学 腐 蚀 干燥气体、非电解质溶液 电 化 学 腐 蚀 潮湿空气、电解质溶液 原反应，过程中无电流产生。 用，两极分别有电子得或失的反应。 (3)反应式 (4)影响因素 2Fe+O2=2FeO 温度、催化剂 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 电极极化作用、水膜厚度、温度、催化剂 相同 均发生了金属的腐蚀损耗 3. 由标准电极电势E得到，由难到易为：Ca 、Mn 、Zn 、Fe、 Ni、 Sn、 H2 、Cu、

Hg。 4. 阴极。

析氢：2H++2eE(H/H2)=E

+

+

θ

H2↑

[c(H?)/c?]22.303RTlg(H/H2)+

2Fp(H2)/p?4OH-

－

吸氧：O2+2H2O+4e- E(O2/ OH-)=E5. E(O2/ OH-)=E

-

p(O2)/p?2.303RTlg(O2/ OH)+

4F[c(OH?)/c?]4p(O2)/p?0.059lg(O2/ OH)+＝(1.219-0.059 PH) V 4[c(OH?)/c?]4--

p(O2)/p?0.059lg6. E(O2/ OH)=E(O2/ OH)+={0.845+0.0148lg[p(O2)/p]} V 4[c(OH?)/c?]47. 在潮湿空气中，相对湿度较大，易在金属表面形成10－106nm的水膜，此时空气中O2十分容易地穿过水膜而到达金属表面，腐蚀速度最快；若水膜厚度过厚（超过106nm），氧到达金属表面时间变长，速度明显变慢；若水膜太薄（小于10nm）则电解质溶液不充分，腐蚀几乎不发生。

§ 6 .2 金属腐蚀的防护与利用

练 习 题(p.187)

1. 见教材179页末行－180页5行。

29

2. 见教材182页。

3. 应注意其颜色的变化，当含CoCl2 硅胶由蓝色逐渐变为粉红，表明其已无吸水能力，需

重新加热除去水份。 4.

电 池 种 类 原电池 腐蚀电池 电解池 5.

- + 工件——阴极 镍——阳极

工件 电解液：NiSO4 +乙二胺 Ni 6.

（1）外加电流法 （2）牺牲阳极法

地面 - + 水管（铁质） 海（地）平面 起重机钢架子 铅或石墨（阳极） Zn丝（阳极） 7. 见教材184页。 8. 见教材186~187页。

§ 6.3 生命体及高分子材料的老化

练 习 题(p.192)

1. 见教材188页。 2. 见教材190－191页。 3. 水解反应：?NH-(CH2)6 -NH

CO-(CH2)8-CO? + H

OH

两 极 名 称 正极、负极 阴极、阳极 阴极、阳极 电 极 反 应 （+）还原；（一）氧化 （阴）还原；（阳）氧化 （阴）还原；（阳）氧化 →?NH-(CH2)6-NH2 + HOOC-(CH2)8-CO?

酸解反应: ?NH-(CH2)6 -NH

CO-(CH2)8-CO? + RCO

OH

→?NH-(CH2)6-NHCOR + HOOC-(CH2)8-CO?

30

4. 聚甲基丙烯酸甲酯接触盐酸会酸解，为化学现象；接触乙酸乙酯会溶解，属物理现象。 5. 聚乳酸、聚羟基乙酸能被水解，且水解产物乳酸、羟乙酸均无毒，能被人体吸收。

( O-CH- C )n + n H-OH n HO-CH- C-OH CH3 O CH3 O 聚乳酸 乳 酸

( O-CH2 -C )n + n H-OH n HO-CH2 -C-OH O O

§6.4 高分子材料的保护

练 习 题(p.197)

聚羟基乙酸 羟乙酸

1. 低；小；小；易加工；老化；燃；溶于有机溶剂。 2. 见教材193页。

3. 聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯的LOI值分别为95、42、18，LOI值越大越难燃，∴聚四氟乙烯最难燃，聚丙烯最易燃。 4. 见教材195页。

5. 粗化、敏化、活化见教材195－196页，化学镀把教材196页Cu改成Ni即可。 6.（1）聚乙烯、聚四氟乙烯；（2）聚对羟基苯甲酸酯；（3）聚已内酰胺；

（4）聚对羟基苯甲酸酯（喷气式发动机部件的密封材料）、有机硅橡胶（飞机门、窗的等密封件，垫圈及火箭发动机喷口处的烧蚀材料）。

31

4. 聚甲基丙烯酸甲酯接触盐酸会酸解，为化学现象；接触乙酸乙酯会溶解，属物理现象。 5. 聚乳酸、聚羟基乙酸能被水解，且水解产物乳酸、羟乙酸均无毒，能被人体吸收。

( O-CH- C )n + n H-OH n HO-CH- C-OH CH3 O CH3 O 聚乳酸 乳 酸

( O-CH2 -C )n + n H-OH n HO-CH2 -C-OH O O

§6.4 高分子材料的保护

练 习 题(p.197)

聚羟基乙酸 羟乙酸

1. 低；小；小；易加工；老化；燃；溶于有机溶剂。 2. 见教材193页。

3. 聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯的LOI值分别为95、42、18，LOI值越大越难燃，∴聚四氟乙烯最难燃，聚丙烯最易燃。 4. 见教材195页。

5. 粗化、敏化、活化见教材195－196页，化学镀把教材196页Cu改成Ni即可。 6.（1）聚乙烯、聚四氟乙烯；（2）聚对羟基苯甲酸酯；（3）聚已内酰胺；

（4）聚对羟基苯甲酸酯（喷气式发动机部件的密封材料）、有机硅橡胶（飞机门、窗的等密封件，垫圈及火箭发动机喷口处的烧蚀材料）。

31

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/z0t6.html