【正文】 1 浙江大學(xué) 工程化學(xué)基礎(chǔ)（第二版） 練習(xí)題參考答案 第一章 緒 論 練習(xí)題（ ） 1. （ 1）； （ 2）√； （ 3）； （ 4）√。 2. （ 1） C、 D；（ 2） C；（ 3） B。 3. 反應(yīng)進(jìn)度； ξ； mol。 4. 兩相（不計(jì)空氣）；食鹽溶解，冰熔化，為一相；出現(xiàn) AgCl?，二相；液相分層，共三相。 5. 兩種聚集狀態(tài)，五個(gè)相： Fe（固態(tài)，固相 1）， FeO（固態(tài)，固相 2）， Fe2O3（固態(tài)，固相 3）， Fe3O4（固態(tài)，固相 4）， H2O（ g）和 H2（ g）（同屬氣態(tài)，一個(gè)氣相 5） 6. n =（ － 180） g / ( mol1) = mol 7. 設(shè)最多能得到 x 千克的 CaO 和 y 千克的 CO2，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式： CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 摩爾質(zhì)量 /g mol1 物質(zhì)的量 /mol 1000 95%10009 103?? ?. ?310 y4401 103. ? ? 因?yàn)?n(CaCO3)=n(CaO)=n(CO2) 即 1000 95%10009 103?? ?.= ?310= y4401 103. ? ? 得 x =m(CaO) = y =m(CO2) = 分解時(shí)最多能得到 的 CaO 和 的 CO2。 8. 化學(xué)反應(yīng)方程式為 3/2H2+1/2N2 = NH3 時(shí)： 22( H ) 6 m ol 4 m ol3( H )2n? ?? ?? ? ?? 22( N ) 2 m ol 4 m ol1( N )2n? ?? ?? ? ?? 33( N H ) 4 m o l 4 m o l1( N H )n? ??? ? ? 化學(xué)反應(yīng)方程式為 3H2+ N2 = 2NH3 時(shí)： 22( H ) 6 m o l 2 m o l3( H )n? ?? ?? ? ?? 2 22( N ) 2 m o l 2 m o l1( N )n? ?? ?? ? ?? 33( N H ) 4 m o l 2 m o l2( N H )n? ??? ? ? 當(dāng)反應(yīng)過程中消耗掉 2mol N2 時(shí)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫成 3/2H2+1/2N2 = NH3， 該反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度為 4 mol； 化學(xué)方程式改成 3H2+ N2 = 2NH3， 該反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度為 2 mol。 9. Δ n（ H2） =ξ ν （ H2） = mol (－ 2)=－ 1 mol Δ n（ H2O） =ξ ν （ H2O） = mol 2=1 mol 消耗掉 1 molH2，生成 1 molH2O。 第二章 物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài) 167。 物質(zhì)的化學(xué)組成 練習(xí)題 () 1． 化學(xué)式或名稱 名稱或化學(xué)式 配位中心 配位體 配位原子 配位數(shù) K[Pt(NH3)C13] 三氯一氨合鉑 (Ⅱ )酸鉀 Pt(Ⅱ ) NH3,Cl N,Cl 4 Na2[Zn(OH)4] 四羥合鋅 (Ⅱ )酸鈉 Zn(Ⅱ ) OH O 4 Ni(en)3]SO4 硫酸三乙二胺合鎳(Ⅱ ) Ni(Ⅱ ) H2NCH2CH2NH2 (en) N 6 [Co(NH3)5Cl]C12 二氯化一氯五氨合鈷 (Ⅲ ) Co(Ⅲ ) NH3,Cl N,Cl 6 Na2[CaY] 乙二胺四乙酸合鈣(Ⅱ )酸鈉 Ca(Ⅱ ) (OOCCH2)2NCH2 CH2N(CH2COO)2 (EDTA 或 Y4)－ N,O 6 Ni(CO)4 四羰合鎳 (0) Ni(0) CO O 4 氯化二氨合銀 (I) [Ag(NH3)2]C1 Ag(I) NH3 N 2 六氰合鐵 (Ⅱ )酸鉀 K4[Fe(CN)6] Fe(Ⅱ ) CN N 6 其中，螯合物有：（ 3） [Ni(en)3]SO4 和（ 5） Na2[CaY] 2．答：金剛石、石墨和碳團(tuán)簇都是 碳的同素異形體 。 金剛石的 C 原子之間通過共價(jià)鍵形成原子晶體，是天然產(chǎn)物中硬度最大、熔點(diǎn)最高 (3550℃ )、不導(dǎo)電的貴重材料；石墨晶體中同層粒子間以共價(jià)鍵結(jié)合，平面結(jié)構(gòu)的層與層之間則以分子間力結(jié)合。由于層間的結(jié)合力較弱， 3 容易滑動(dòng)，所以有導(dǎo)電性和滑動(dòng)性 , 用于鉛筆芯、潤(rùn)滑材 料、電極材料。碳團(tuán)簇 , 如 C60, 是由 60 個(gè)碳原子以 20 個(gè)六邊形和 12 個(gè)五邊形相間組成的 32 面體球形分子，形如足球，具有類似“烯烴”的某些反應(yīng)性能，也稱“足球烯”，球碳團(tuán)簇及其衍生物在超導(dǎo)電性、半導(dǎo)體、非線性光學(xué)等方面具有奇異性能。碳納米管是一種由單層或多層石墨卷成的納米微管，多層碳管各層之間的間隔為石墨的層間距。碳管兩頭可以是空的，也可被半個(gè) C60或更大的球碳所封閉。碳納米管可以是不同禁帶寬度的半導(dǎo)體，可以用于未來電子工業(yè)制造電子器件和超薄導(dǎo)線，使電子芯片集成度更高，體積更小 , 也是制備高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的 理想組元。 3． Sn1－ xCnxO2 ，存在于黑漆古銅鏡中，是表層耐磨物質(zhì)； Y2O2S:Eu3+ ，可用作彩色電視的發(fā)光材料； GaAs1xPx，制備發(fā)光二極管的材料。 （另外還可以舉出許多例子） 4．聚苯乙烯 ( CH2CH )n 中的鏈節(jié)、重復(fù)單元都是 CH2CH ，聚合度是 n。 聚酰胺 — 610 有兩個(gè)鏈節(jié)：，兩個(gè)鏈節(jié)組成一個(gè)重復(fù)單元 , 聚酰胺的聚合度是 2n。 【注意】 高分子化合物的重 復(fù)單元可以包含不同的鏈節(jié)，聚合度以鏈節(jié)數(shù)來計(jì)量。特別注意，在聚酰胺化學(xué)式中，名稱后的第一個(gè)數(shù)字指二元胺的碳原子數(shù)，第二個(gè)數(shù)字指二元酸的碳原子數(shù)，所以聚酰胺 — 610 是由己二胺和癸二酸為單體縮聚而得的。 5． 名稱 化學(xué)式 類型 聚丙烯 CH CH2 n[ ]CH3 碳鏈高分子 聚丙烯腈 CH CH2 n[ ]CN 碳鏈高分子 尼龍 — 66 N H ( C H 2 ) 6 N H C ( C H 2 ) 4 CO O[ ]n 雜鏈高分子 聚二甲基硅氧烷 Si O n[ ]CH3CH3 元素有機(jī)高分子 6． 高分子名稱 單體化學(xué)式 命名 聚乙烯 CH2＝ CH2 乙烯 聚丙烯 CH3CH＝ CH2 丙烯 聚氯乙烯 ClCH＝ CH2 氯乙烯 4 聚苯乙烯 CH＝ CH2 苯乙烯 聚四氟乙烯 CF2＝ CF2 四氟乙烯 聚異戊二烯 CH2＝ C— CH＝ CH2 CH3 2甲基 1， 3丁二烯 （異戊二烯） 聚酰胺 H2N(CH2)6NH2 HOOC(CH2)4COOH 己二胺 己二酸 NH(CH2)5C=O 己內(nèi)酰胺 聚甲基丙烯酸甲酯 CH2＝ C— COOCH3 CH3 2甲基 丙烯酸甲酯 聚環(huán)氧乙烷 CH2— CH2 O 環(huán)氧乙烷 聚丙烯腈 CH2＝ CHCN 丙烯腈 聚丙烯酰胺 CH2＝ CH C NH2O 丙烯酰胺 聚對(duì)苯二甲酸乙二 (醇 )酯 COOHCHOO HO CH2 CH2OH 1， 4苯二甲酸（對(duì)苯二甲酸） 乙二醇 酚醛樹脂 OH ， HCHO 苯酚 甲醛 聚二甲基硅氧烷 Si OHOHCH3CH3 二甲基二羥基硅烷 ABS CH2＝ CHCN， CH2＝ CH—CH＝ CH2， CH＝ CH2 丙烯腈， 1， 3丁二烯，苯乙烯 7． 答： 蛋白質(zhì)分子是一條或多條多肽鏈構(gòu)成的生物大分子，多肽鏈由氨基酸通過肽鍵（酰胺鍵， — CO— NH— ）共價(jià)連接而成，相對(duì)分子質(zhì) 量可從一萬到數(shù)百萬。各種多肽鏈都有自己特定的氨基酸順序，人體蛋白質(zhì)由 20 種氨基酸組成，除脯氨酸外，其它 19 種均是 α 氨基酸，結(jié)構(gòu)通式為 R— CH(NH2)COOH， R 是每種氨基酸的特征基團(tuán)。蛋白質(zhì)有不同層次的結(jié)構(gòu)，分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。多肽鏈中氨基酸的數(shù)目、種類和連接順序稱為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)；多肽鏈中若干肽段在空間的伸張方式，如 α 螺旋、β 折疊等稱二級(jí)結(jié)構(gòu)；多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，依靠基團(tuán)相互作用進(jìn)一步卷曲、折疊而成的更復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)稱三級(jí)結(jié)構(gòu)；兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈按特定方式結(jié)合 而成的聚合體稱四級(jí) 5 結(jié)構(gòu)。一級(jí)結(jié)構(gòu)又稱為基本結(jié)構(gòu)，二級(jí)結(jié)構(gòu)以上屬高級(jí)結(jié)構(gòu)。通常只有那些具有高級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才有生物活性。 脫氧核糖核酸 (DNA)和核糖核酸 (RNA)由磷酸、脫氧核糖或核糖、有機(jī)堿組成，有機(jī)堿分別為腺嘌呤（ Adenine），鳥嘌呤（ Guanine），胞嘧啶（ Cytosine），胸腺嘧啶（ Thymine）和尿嘧啶（ Uracil），簡(jiǎn)稱 A， G， C， T， U。它們的基本結(jié)構(gòu)單元是單核苷酸，單核苷酸通過 3’， 5’磷酸二酯鍵互相連接形成多核苷酸鏈。 DNA 和 RNA 結(jié)構(gòu)之間的主要區(qū)別在戊醛糖和嘧啶堿上。核酸與 蛋白質(zhì)一樣，也有特殊的空間結(jié)構(gòu)， DNA 通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 DNA 和 RNA 的基本化學(xué)組成 組成 DNA RNA 酸 H3PO4 H3PO4 戊 醛 糖 CHOC HHC OHHC OHHCH2OH OHOHHHHHOHHOH2C139。239。339。439。539。 脫氧核糖 CHOC OHHC OHHC OHHCH2OH OOHOHHHHHOHHOH2C 539。439。 339。 239。 139。 核糖 有 機(jī) 堿 嘌呤堿 NNNHNN H 2N HNNHNON H 2 腺嘌呤（ A） 鳥嘌呤（ G） NNNHNN H 2N HNNHNON H 2 腺嘌呤（ A） 鳥嘌呤（ G） 嘧啶堿 NHNHOOH 3CNNHNH2O 胞嘧啶（ C） 胸腺嘧啶（ T） NNHNH 2ONHNHOO 胞嘧啶（ C） 尿嘧啶（ U） 單 核 苷 酸 NNNNNH2OHOHHHCH2HPOOHHOOHN HOOH 3CNOHO HHHHC H 2HOPO HO HO 3’－腺嘌呤脫氧核苷酸 5’－胸腺嘧啶脫氧核苷酸 N HNNON H 2NOO HHHHC H 2H OPOO HH OO HN HOONOO HO HHHHC H 2HOPH OO HO 3’－ 鳥嘌呤核苷酸 5’－ 尿嘧啶核苷酸 6 8． （ 1）金屬有機(jī)， C— O， C— O， 化學(xué)氣相沉積。 （ 2） DNA， RNA，蛋白質(zhì)。 167。 固 體 練 習(xí) 題 （ ） 1． （ 1） B， F。 （ 2） D。（ 3） C、 D、 E、 F， D、 F。（ 4） A。 2．熔點(diǎn)高低為： MgOCaOCaF2CaCl2。因?yàn)殡姾芍g作用力為 f = k(Q+Q－ )/(r++r－ )2，典型離子晶體的熔點(diǎn)與其作用力有相同的變化規(guī)律，其中以 Q+、 Q－ 為主， r+、 r－ 為參考。 3．熔點(diǎn)高低為： SiCSiBr4SiF4。因?yàn)榱Ｗ娱g作用力大小與晶體的熔點(diǎn)高低規(guī)律一致， SiC是原子晶體， SiF4 和 SiBr4 為分子晶體，原子晶體以共價(jià)鍵結(jié)合，分子晶體以分子間力結(jié)合，共價(jià)鍵作用強(qiáng)于分子間力。在同為分子晶體的 SiF4 和 SiBr4 中， SiBr4 的相對(duì)分子質(zhì)量大于SiF4，前者 分子間力大于后者。 4．因?yàn)殁c鹵化物是離子晶體，而所列硅鹵化物均為分子晶體。離子晶體以離子鍵結(jié)合，離子間作用力大，而分子晶體以分子間力結(jié)合，分子間力較離子鍵弱，所以硅鹵化物的熔點(diǎn)總比鈉鹵化物的低。離子鍵強(qiáng)弱隨電荷數(shù)增大而增強(qiáng)，而分子間力隨相對(duì)分子量的增大而增強(qiáng)，所以兩者間變化規(guī)律不一致。 5． (1) 熔點(diǎn)由高到低為： BaCl2FeCl2AlCl3CCl4。因?yàn)?BaCl2 為典型的離子晶體，熔點(diǎn)較高； FeCl2 和 AlCl3 同為過渡型晶體，高價(jià)態(tài)的傾向于形成共價(jià)鍵為主的分子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低；低價(jià)態(tài)的傾向 于形成以離子鍵為主的離子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高。正離子價(jià)態(tài)越高，吸引負(fù)離子的電子云的能力越強(qiáng)；負(fù)離子的半徑越大，其電子云越易被正離子吸引過去。結(jié)果減弱了正、負(fù)離子間作用力。故 AlCl3 比 FeCl3 更偏向于分子晶體，熔點(diǎn)更低； CCl4 則為