复旦大学2021年物理化学考研真题库
复旦大学药学物理化学1000题电化学81-100

81 下列电池中哪个液接电位不可忽略A()()()Pt ,p H m HCl p H ,Pt o 2o 2 B()()()()Pt ,p H m HCl m HCl p H ,Pt o 221o 2 C()()()()Pt ,p H m HCl m HCl p H Pt,o 221o 2M D ()()()()Pt ,p H m HCl AgCl Ag AgCl m HCl p H Pt,o 221o 2−− C电池A 为单液电池无液接电位电池B 用盐桥消除液接电位电池D 是两个单液电池串联而成82 对于同一类浓差电池当消除其液接电位时的电动势E 无与未消除液接电位时电动势E 有相比A E 有> E 无B E 有= E 无C E 有< E 无D E 有和 E 无大小关系要具体分析D若液接电位的方向与原电池电动势方向一致则E 有> E 无若液接电位的方向与原电池电动势方向相反则E 有< E 无.83同一温度下0.1和0.001mol/kg 的NaOH 溶液之间液接电位差为ε10.1和0.001mol/kg 的NaCl 溶液之间液接电位差为ε2则A ε1 > ε2B ε1 < ε2C ε1 = ε2D 不能确定ε1 和 ε2的大小关系ANaOH 中OH –迁移速度大大快于Na +因而产生较大的液接电位差NaCl 中Na +和Cl –迁移速度相差不大因而液接电位差较小84相同温度时若0.1 mol/kg 和0.01 mol/kg HCl 溶液的液接电位为ε1若0.1 mol/kg 和0.01 mol/kg KCl 溶液的液接电位为ε2则Aε1 ≈ ε2 Bε1 > ε2D ε1 << ε2B液接电位产生的原因之一是离子扩散速度的不同HCl 溶液中H扩散速度大大高于Cl–有较大的液接电位而在KCl中K和Cl–的扩散速度相似85测量双液电池的电动势时常用盐桥连接两个电极溶液其主要目的是A 导通测量回路B 消除溶液的电压降C 避免两溶液间发生化学反应D 消除液体扩散电势D86下面所说对于制备盐桥的基本要求中哪一点不必考虑A 正负离子扩散速度相近B 有较高的浓度C 不参与电极反应惰性D 必须无色透明DA B C三项都是对盐桥的基本要求87测定电极的电势时除了用标准氢电极外还可以用二级标准电极作参比电极对这类电极的要求下面哪点是不必的A 电极反应可逆B 不易发生电极极化C 电极电势温度系数较小D 电极电势接近于零D88测定电池电动势时采用补偿法对消法这是为了A 维持回路中电流恒定B 维持回路中电压恒定C 维持回路中电流为零D 增大测量电路的电阻值C若回路中有电流测得的将是端电压而不是电动势用对消法补偿法测定电池电动势需要选用一个标准电池下面所说的标准电池应具备的基本条件中哪个不是必要的A 电池反应高度可逆B 电动势温度系数小C 电池中内阻很小D 电动势稳定精确C90用对消法测定电池电动势E X 测定装置中要用到工作电池E W 和标准电池E S 电路中A E W 与E X 并联与E S 串联B E W 与E X 并联与E S 并联C E W 与E X 串联与E S 串联D E W 与E X 串联与E S 并联B只有并联才能对消使电流为零如UJ 25型电位差计电路图91 精确测量电池电动势应选用哪个仪器A 万用表B 伏特计C 电流计D 电位差计D电位差计是按对消法原理在电流为零的条件下测定的测到的是电动势精确值92 测定电池电动势时不可缺少的器件是A 标准氢电极B 甘汞电极C Ag –AgCl 电极D 标准电池测定电池电动势时必须用标准电池调节工作电流选项A B C都可作参比电极用于测定未知电极的电位93测量由电极Ag AgNO3(aq)及Ag–AgCl KCl组成的电池的电动势下面哪一个器件不可使用A 电位差计B 标准电池C 饱和KCl盐桥D 直流检流计C由于电极液中有AgNO3不能用KCl盐桥若使用将有AgCl沉淀产生94同一电池若在电流无限小时放电和电流较大时放电这二种情况下A 电池的工作电压是相同的B 所输出的电能是相同的C 所输出的电动率是相同的D 电池的电动势是相同的D电池电动势E只取决于电极物质及其浓度E=V IR 内当电流无限小时外电压V工作电压才等于电动势否则小于电动势此时输出电能和电功都不相同95有两个新出厂的锌锰电池体积比为1:5小电池开始电压为1.5V可工作t 小时则大电池在相同的条件下使用其开始电压和工作时间为A 电压1.5V工作5t小时B 电压7.5V工作5t小时C 电压1.5V工作t小时D 电压7.5V工作t小时A相同组成的化学电池开始电压相同使用时间取决于反应物质量的多少96关于电极电势ϕ指出下列错误的说法A 电极电势与电极反应方程计量系数无关B 电极电势是一种强度性质的物理量C 电极电势的值是对应于标准氢电极的相对值D 标准电极电势的值随电极物质在溶液中活度而改变一定温度下标准电极电势ϕ是个定值它是指活度为1时的电势值97命题1标准电极电势是电极与周围活度为1的电解质之间的电势差命题2标准电极电势是处于标准态的电极与标准氢电极作负极组成电池的电动势值A 命题1和2都正确两者实质是一致的B 命题1正确命题2不正确C 命题1不正确命题2正确D 命题1和2都不正确C所有电极的电势都是与标准氢电极比较的相对值98规定标准氢电极的电势为零时温度和压力要求是A 温度为298K压力为标准压力P(101325 Pa)B 任何温度压力为标准压力P(101325 Pa)C 温度为298K任何压力D 任何温度任何压力B任何温度下标准氢电极的电势都规定为零标准氢电极指H2压力为101325Pa H活度为199测定电极的标准电势时按规定应组成的电池正确写法是A 标准氢电极||待测电极B 待测电极||标准氢电极C 标准氢电极||待测电极D 待测电极||标准氢电极C这是1953年IOPAC第17界会议的规定100电极电位表中有的电极ϕ为正有的ϕ为负在组成电池使电动势值为正则A 正极一定要选用ϕ为正的电极B 负极一定要选用ϕ为负的电极C 正极选用电势高的电极不管ϕ是正还是负D 负极选用电势高的电极不管ϕ是正还是负C。
复旦大学化学考研真题

复旦大学化学考研真题复旦大学化学考研真题近年来,越来越多的学生选择报考研究生,而复旦大学化学考研无疑是众多化学专业学生的热门选择之一。
复旦大学作为中国顶尖的综合性大学之一,其化学专业在国内乃至国际上都享有盛誉。
因此,复旦大学化学考研真题备受考生关注。
首先,我们来看一下复旦大学化学考研的考试科目和内容。
根据往年的考试情况,复旦大学化学考研主要包括以下几个方面的内容:有机化学、无机化学、物理化学、分析化学和化学工程。
这些科目涵盖了化学学科的各个方向,考生需要全面掌握这些知识点。
在备考过程中,复旦大学化学考研真题是非常重要的参考资料。
通过研究往年的真题,考生可以了解考试的难度和出题的方向,有针对性地进行复习。
此外,复旦大学化学考研真题还可以帮助考生熟悉考试的时间分配和答题技巧。
接下来,我们来分析一下复旦大学化学考研真题的特点。
首先,复旦大学化学考研真题注重对学生基础知识的考查。
题目通常涉及到一些经典的化学原理和实验方法,要求考生能够灵活运用所学知识解决问题。
其次,复旦大学化学考研真题注重对学生综合能力的考查。
题目往往涉及到多个学科的知识点,要求考生能够将不同的知识点进行整合,形成全面的解决方案。
最后,复旦大学化学考研真题注重对学生创新思维的考查。
题目往往会给出一些实际问题,要求考生能够提出新颖的解决方案或者改进措施。
对于考生来说,复旦大学化学考研真题既是一种挑战,也是一种机遇。
通过研究真题,考生可以了解到复旦大学化学考研的考试要求和出题思路,有针对性地进行复习。
此外,在解答真题的过程中,考生还可以培养自己的分析和解决问题的能力,提高自己的综合素质。
当然,复旦大学化学考研真题并不是唯一的备考资料。
考生还可以参考一些经典的化学教材和参考书,进行系统的复习。
同时,参加一些辅导班和模拟考试也是提高备考效果的有效途径。
总之,复旦大学化学考研真题对于考生备考复旦大学化学考研是非常重要的。
通过研究真题,考生可以了解考试的要求和出题的方向,有针对性地进行复习。
复旦大学物理考研真题

复旦大学物理考研真题复旦大学物理考研一直是物理学子们追逐的目标之一。
每年的考试题目都备受期待,以下将呈现2019年复旦大学物理考研真题,帮助考生更好地了解考试内容与难度。
第一部分:选择题1. 下图为一个运动的小球所受合外力(水平方向上的附加外力)与小球位移x之间的图线。
分析图线可得,该外力-位移的函数关系应为:A. 恒为正值B. 具有正负值,且绝对值随x的增大而增大C. 具有正负值,且绝对值随x的增大而减小D. 具有正负值,且绝对值随x的增大而先增大后减小2. 以下哪一项是建立在量子力学基础之上的学科?A. 经典力学B. 相对论C. 电动力学D. 热力学3. 一束白光通过一个狭缝,当狭缝宽度变小时,观察到的干涉条纹:A. 变宽且变暗B. 变窄且变暗C. 变宽且变亮D. 变窄且变亮第二部分:简答题1. 请解释什么是牛顿第二定律,并给出其数学表达式。
牛顿第二定律是描述物体受到力时产生的加速度的定律。
数学表达式可以写为F = m*a,其中F为物体受到的合力,m为物体的质量,a 为物体的加速度。
2. 请解释什么是相对论狭义和广义,并简要说明它们的基本原理。
狭义相对论描述了高速物体的运动规律,广义相对论包含了引力的描述。
狭义相对论的基本原理是相对性原理和光速不变原理,广义相对论的基本原理是等效原理和广义相对论场方程。
3. 请简要描述量子力学的基本概念。
量子力学是描述微观世界的物理学理论。
它基于波粒二象性原理,认为微观粒子既可以表现出波动性,又可以表现出粒子性。
量子力学的基本概念包括波函数、量子态、算符和测量等。
第三部分:论述题请根据复旦大学物理考研真题中的任意一道较难的题目,进行详细的解答。
(这里给出一道真题作为示例,并进行详细解答)2019年复旦大学物理考研中出现了一道较难的题目,题目如下:某粒子在一维势阱中。
势阱的形状如下图所示:(此处省略图像描述)求:(a)当粒子质量m、势阱深度U_0、长度L取何值时,此粒子的最低能量为2U_0?(b)此时粒子的波函数应满足何种边界条件?解答如下:(a) 由于题目给出了能量的情况,通过量子力学中的定态薛定谔方程,我们可以得到粒子的能量表达式:E_n = n^2*h^2/(8mL^2) --- (1)其中E_n为能级,n为量子数,h为普朗克常数,m为粒子质量,L为势阱长度。
复旦基础物理考研真题

复旦基础物理考研真题考研真题作为备考的重要资料,对于复旦大学基础物理专业考研的同学们尤为重要。
通过复习和分析真题,不仅可以了解考试的命题风格和考点分布,还可以帮助巩固知识点和提高解题能力。
本文将针对复旦基础物理考研真题进行详细分析和解答,帮助考生更好地备考。
一、真题分析与备考建议复旦大学基础物理考研真题主要涵盖以下几个方面的内容:力学、电磁学、热学与统计物理、量子力学和原子物理、固体物理与材料科学等。
下面将对这些内容进行分别分析,并给出备考建议。
1.力学力学是基础物理考研的重要组成部分,主要包括牛顿力学和拉格朗日力学。
在真题中,常见的力学题目包括:质点运动、刚体运动、相对论等。
备考建议是重点复习牛顿力学和拉格朗日力学的知识点,并对常见的力学题目进行分析和解答。
2.电磁学电磁学也是考研真题中的一大考点,主要包括电场、磁场、电磁场和电磁波等内容。
在真题中,常见的电磁学题目包括:静电场与静磁场、电磁波、电路等。
备考建议是重点复习电场和磁场的知识点,并对电磁学题目进行深入理解和解题训练。
3.热学与统计物理热学与统计物理是考研真题中的又一个重要考点,主要包括热力学和统计物理两个方面。
在真题中,常见的热学与统计物理题目包括:理想气体、热平衡、熵与热力学基本关系等。
备考建议是理解热学和统计物理的基本概念和原理,并进行大量的题目练习。
4.量子力学和原子物理量子力学和原子物理也是复旦基础物理考研真题的重要组成部分,主要包括波粒二象性、波函数与薛定谔方程、自旋和角动量以及原子物理等内容。
在真题中,常见的量子力学和原子物理题目包括:波函数的性质、算符与观测、自旋和角动量等。
备考建议是系统学习量子力学和原子物理的理论知识,并进行大量的计算和解题。
5.固体物理与材料科学固体物理与材料科学是考研真题中的一个综合性考点,主要包括晶体结构与电子结构以及材料物理等内容。
在真题中,常见的固体物理与材料科学题目包括:晶体的晶格和晶面、能带和费米面等。
2021年理论物理专业研究生入学考试《量子力学》试题(试卷二)

2021年理论物理专业 研究生入学考试《量子力学》试题(试卷二)一、(10分)。
设粒子(能量E>0)由左入射,碰到势场⎩⎨⎧<->=0)(0x V x x V ,其中V 0>0,求粒子在势壁x=0处的透射系数。
二、每题10分,共计30分。
1.假定矢量算符A ˆ和B ˆ都与Pauli 算符σˆ对易,试证明:)ˆˆ(ˆˆˆ)ˆˆ)(ˆˆ(B A i B A B A ⨯⋅+⋅=⋅⋅σσσ;2.试证明轨道角动量算符l ˆ和动量算符pˆ满足关系: pi l p p l ˆ2ˆˆˆˆ =⨯+⨯;3.假定有两个电子,自旋态分别是:⎪⎪⎭⎫⎝⎛=01α;⎪⎪⎭⎫⎝⎛=+-)2/()2/(2/2/θθβϕϕSin e Cos e i i ;试证明由这两个电子组成的体系处于自旋单态和三重态时的几率分别是:)21(2120θCos W S -==和)21(2121θCos W S +==;三、选择题(每题5分,共6题,共计30分。
说明:每题有一个或多个选项是正确的,请给出所有正确的选项)。
1.表明电子有自旋的现象有。
(a)、塞曼效应;(b)、光谱的精细结构;(c)、斯特恩-革拉赫实验;(d)、戴维孙-革末实验;(e)、康普顿散射;2.对于在辏力场中运动的粒子,守恒量有。
(a)、动量;(b)、能量;(c)、角动量;(d)、角动量的平方;(e)、宇称;3.在不同表象中,不变的量有。
(a)、力学量的表示;(b)、体系的状态;(c)、力学量的本征值;(d)、两个波函数的内积;(e)、力学量的平均值;4.下列说法正确的有 。
(a)、若两个厄米算符有共同的本征态,则它们必定彼此对易。
(b)、若两个厄米算符不对易,则它们一定没有共同的本征态。
(c)、若两个厄米算符对易,则它们在所有态下都同时具有确定的值。
(d)、若两个厄米算符在某个态下不能同时取确定的值,则它们必定对易。
(e)、若两个厄米算符对易,它们必具有共同的本征函数系,并且任意一个量子态都可以用它们的本征函数作线性展开。
物理化学试卷题库物化1000题第五章(6)

可逆放电时热效应 Qr=–100J
则该电池反应的∆H 值
D
∆H = ∆G + T∆S = ∆G + Qr 自发放电时 ∆G < 0 Qr =–100 ∴∆H <–100J
129 用电化学方法测定 AgCl 的标准生成热 以下 A B C D 测定步骤中 哪一个是多余的
( ) A 将反应组成电池 Ag − AgCl HCl(a) Cl2 po , Pt
D
∆S = nF ∂E ∴ ∂E = ∆S = 32.9 = 3.41×10−4 V ⋅ K −1 ∂T P ∂T P nF 96500
122
已知 25°C 时
物质
Ag
S (J⋅K–1)
43.1
AgCl
Hg
97.9
74.5
则电池 Ag − AgCl KCl(a) Hg 2Cl2 − Hg 的温度系数(V⋅K–1)为
C
136 有三种甘汞电极
电极
饱和甘汞电极
摩尔甘汞电极
电位 V
0.2415
0.2801
试判断甘汞电极的标准电极电位 ϕ° 在什么范围内
A < 0.2415V
B 0.2415—0.2801V
C 0.2801—0.3338V
D > 0.3338V
B
0.1 摩尔甘汞电极 0.3338
复旦大学药学院物化教研室编写
A 6.674×10–4 B 1.668×10–4 C 3.347×10–4 D –1.668×10–4
C
电池反应
负 Ag + Cl− − e → AgCl
正
1 2 Hg2Cl2
+e
→
Hg + Cl−
2021年大学化学专业《大学物理(上册)》真题练习试题D卷 附解析

A.匀速直线运动
B.变速直线运动
C.抛物线运动
D.一般曲线运动
7、长为 的匀质细杆,可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位置,然后让其由静止开始自由下摆,则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为:( )。
(2) 摆锤的速率v=_____________________。
4、图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线(a)是________气分子的速率分布曲线;曲线(c)是________气分子的速率分布曲线。
5、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量,0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率,则弹簧的倔强系数为_______,振子的振动频率为_______。
1、如图,半径R=0.2m, 转动惯量为 的定滑轮,一不可伸长的轻绳无滑地跨过定滑轮,一端悬挂质量m=10kg的重物,使定滑轮从静止开始加速转动,试求:
(1) 定滑轮的角加速度
(2) 轻绳拉下5m时,定滑轮的角速度。
2、质量为 ,长为 的均匀的细杆竖直放置,其下端与一固定铰链 相接,并可绕其转动,由于此竖直放置的细杆处于非稳定的平衡状态,当其受到微小扰动时,细杆将在重力的作用下由静止开始绕铰链 转动。试计算细杆与竖直线成 角时的角速度和角加速度。
A.机械能、角动量都守恒
B.机械能守恒、角动量不守恒
C.机械不守恒、角动量守恒
D.机械能、角动量都不守恒
10、一带电体可作为点电荷处理的条件是( )。
A.电荷必须呈球形分布。
B.带电体的线度很小。
2021年大学化学专业《大学物理(一)》真题模拟试题A卷 附答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2021年大学化学专业《大学物理(一)》真题模拟试题A卷附答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
抬起另一端使棒向上与水平面呈60°,然后无初转速地将棒释放,已知棒对轴的转动惯量为,则(1) 放手时棒的角加速度为____;(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。
()2、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:(SI),则其切向加速度为=_____________。
3、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
4、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。
5、一质点作半径为R的匀速圆周运动,在此过程中质点的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。
(填“改变”或“不变”)6、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg,则电子的总能量是__________J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。
7、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。
8、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时,电场力作功J.则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中,电场力作功A=___________;若设a点电势为零,则b点电势=_________。
2021年大学化学专业《大学物理(上册)》真题练习试卷B卷 含答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2021年大学化学专业《大学物理(上册)》真题练习试卷B卷含答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘,以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转;今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中,的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环,则该带电圆环相当的电流为________,该电流所受磁力矩的大小为________ ,圆________盘所受合力矩的大小为________。
2、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点),用一长为l的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动,已知O轴离质量为2m的质点的距离为l,质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
3、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
4、质量为的物体,初速极小,在外力作用下从原点起沿轴正向运动,所受外力方向沿轴正向,大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
5、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。
6、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________;加速度表达式为________。
7、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
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复旦大学2021年物理化学考研真题库第一部分名校考研真题说明:本部分根据各高校的教学大纲、考试大纲等设计章节,从考研科目为物理化学的名校历年真题中挑选最具代表性的部分,并对其进行了详细的解答。
所选考研真题既注重对基础知识的掌握,让学员具有扎实的专业基础;又对一些重难点部分(包括教材中未涉及到的知识点)进行详细阐释,以使学员不遗漏任何一个重要知识点。
第1章气体的pVT关系一、填空题1.道尔顿分压定律适用于混合气体中的组分气体在单独存在于与混合气体具有相同______、相同______条件下,组分气体的分压与混合气体总压的关系。
[南京航空航天大学2011研]【答案】温度;体积查看答案2.温度越______,使气体液化所需的压力越大,对于一个确定的液体存在一个确定的温度,在此温度之上,压力再大,也不会使气体液化,该温度称为该气体的______。
[南京航空航天大学2011研]【答案】高;临界温度查看答案3.当真实气体的压缩因子Z______1时,说明真实气体的V m比相同条件下理想气体的V m要大,此时的真实气体比理想气体______被压缩。
[南京航空航天大学2011研]【答案】>;难于查看答案二、计算题1.在容积为5.00 L的容器内,有温度为20 ℃的N2和O2的混合气体,测得该容器中N2的30.00 g,O2的分压为50.66 kPa,求该容器内混合气体的总压力。
[南京航空航天大学2012研]解:将该气体可看做是理想气体。
根据pV=nRT可知:N2的分压:总压:p总=(50.66+108.81) kPa=159.47 kPa。
2.有压力为101.325 kPa的湿空气2.000 dm3,其中水蒸气的分压为12.33 kPa。
设空气中仅含有氧气和氮气,且两种气体的体积分数分别为:N2 0.790,O2 0.210。
分别求该湿空气中的水蒸气、N2和O2的分体积。
[南京航空航天大学2011研]解:N2和O2的总压力为:根据道尔顿分压定律,可得:根据阿马加分体积定律(其中为B的分体积),可得:XX1-2 用伞形式表达下列化合物的两个立体异构体。
(i)(ii)(iii)解:题中每一个化合物分子中均含有一个手性碳原子,因此每个化合物均有两个立体异构体,分别是本身和其对映体。
(i)(ii)(iii)XX1-3 写出下列分子或离子的一个可能的Lewis结构式,如有孤对电子,请用黑点标明。
(i)H2SO4(ii)CH3CH3(iii)+CH3(iv)NH3(v)(vi)(vii)H2NCH2COOH解:对于Lewis结构式,常用短线表示成键电子,孤电子对用黑点表示。
故各分子或离子的Lewis结构式如下所示:(i)(ii)(iii)(iv)(v)(vi)(vii)XX1-4 根据八隅规则,在下列结构式上用黑点标明所有的孤对电子。
(i)(ii)(iii)解:根据八隅规则,题中各化合物的孤对电子如下所示:(i)(ii)(iii)XX1-5 下列化合物中,哪些是离子化合物?哪些是极性化合物?哪些是非极性化合物?NaCl;Cl2;CH4;CH3Cl;CH3OH;CH3CH3;LiBr解:含有离子键的化合物称为离子化合物;具有偶极矩的共价化合物为极性化合物,正负电荷中心重叠的共价化合物为非极性化合物,如双原子分子、结构对称的分子等。
上述化合物按题意分类如下所示:离子化合物有:KBr;极性化合物有:CH3Br、CH3OH;非极性化合物有:I2、CH3CH3。
XX1-6 结合教材表1-3中的数据回答下列问题:(i)下列化合物中,编号所指三根C—H键的键长是否相等?为什么?(ii)下列化合物中,编号所指碳碳键的键长是否相等?为什么?(iii)卤甲烷中,碳氟键与碳碘键的键长为什么不同?(iv)氯甲烷和氯乙烷中,碳氯键的键长是否相等?为什么?解:(i)箭头所指三根C—H键的键长不相等。
因为C的杂化轨道方式不同,则对电子的吸引力就不同。
杂化轨道中s成分的含量越多,该碳原子的电负性就越大。
电负性大的碳原子对电子的吸引强,最终导致相应的C—H键键长会短一些。
因此三根键键长的大小顺序为:②>①>③。
(ii)箭头所指五根C—C键的键长不相等。
通常情况下,单键最长,双键次之,三键最短。
①是碳碳双键,由一根C sp2—C sp2σ键和一根C p—C pπ键构成。
④是碳碳三键,有一根C sp—C spσ键和两根C p—C pπ键构成。
②③⑤均为碳碳单键,但碳原子的杂化方式不同,即②为C sp3—C sp2σ键,③为C sp3—C sp3σ键,⑤为C sp3—C spσ键。
由于杂化轨轨道不同,不同的C对电子的吸引力也不相同。
杂化轨道中s成分的含量越多,该碳原子的电负性就越大,键长就越短。
故这五根键的键长顺序为③>②>⑤>①>④。
(iii)不同的卤甲烷中,因卤原子的电负性不同,电负性越大,对电子的吸引能力越强,导致碳卤键键长越短;卤原子半径越大,导致碳卤键的半径越长。
I的电负性比F小,且原子半径比F大,所以碳氟键与碳碘键的键长不同,而且碳碘键的键长长于碳氟键。
(iv)不相等。
与卤原子相连的中心碳原子周围的电子云环境不同,则会导致碳卤键的键长不相同。
氯乙烷存在一根C—CH3,由于甲基具有给电子效应,使得C—Cl键具有更大的极性,最终导致中心碳原子和氯原子之间的距离更近。
所以氯乙烷的碳氯键要比氯甲烷更短。
XX1-7 下列化合物中有几个sp3杂化的碳原子?有几个sp2杂化的碳原子?有几个sp杂化的碳原子?最多有几个碳原子共平面?最多有几个碳原子共直线?哪些原子肯定处在两个互相垂直的平面中?解:根据价键理论可知,上述有机物中,有5个sp3杂化的碳原子,有2个sp2杂化的碳原子,有3个sp杂化的碳原子。
最多有8个碳原子共平面。
最多有4个碳原子共直线。
联烯结构存在时,由于分子的稳定性导致存在两个互相垂直的平面。
垂直结构如下所示:故在如下图所示的结构中,1号碳原子所连的两个氢原子和3号碳原子所连的一个碳原子和一个氢原子处在一个垂直的平面上。
XX1-8 将下列各组化合物中有下划线的键按键解离能由大到小排列成序。
(i)(ii)(iii)解:参考教材表(P21)1-5中的一些常见键的解离能,可知:(i)(ii)(iii)CH2=CHCN>CH3CH2F>CH4>CH3CHCl>CH2=CHCH2OH>CH3COI XX1-9 按酸碱的质子论,下列化合物哪些为酸?哪些为碱?哪些既能为酸,又能为碱?H2S;NH3;SO32-;H3+O;HClO;-NH2;HSO4-;F-;HCN解:根据酸碱质子论,酸是质子的给予体,碱是质子的接受体。
根据该理论,所以:H2S、H3+O、HClO、HCN为酸;SO32-、F-为碱;NH3、-NH2、HSO4-既能为酸又能为碱。
XX1-10 按酸碱的电子论,在下列反应的化学方程式中,哪个反应物是酸?哪个反应物是碱?(i)-NH2+H2O→NH3+OH-(ii)HS-+H+→H2S(iii)(iv)(v)(vi)CuO+SO2→CuSO3解:酸碱电子理论的基本要点是,酸是电子的接受体,碱是电子的给予体。
可知:(i)H2O为酸,-NH2为碱。
(ii)H+为酸,HS-为碱。
(iii)HCl为酸,为碱。
(iv)AlCl3为酸,CH3COCl2为碱。
(v)BH3为酸,CH3OC6H5为碱。
(vi)SO2为酸,CuO为碱。
XX1-11 完成下表:解:此表涉及的内容较多,下面只列出了部分,有兴趣的读者可以自己查阅。
2000年诺贝尔化学奖授予美国科学家艾伦黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树,以表彰他们有关导电聚合物的发现(聚乙炔在1000摄氏度时导电)。
2001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得,他们发现了某些手性分子可用作某些化学反应的催化剂,为合成对人类有用的重要化合物开辟了一个全新的研究领域。
2002年,美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生物大分子的质谱分析法”;另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”,他获得2002年诺贝尔化学奖一半的奖金。
XX1-12 写出所有分子式为C4H8O且含有碳碳双键的同分异构体?解:由于分子式为C4H8O,则不饱和度为1。
只需要考虑烯烃,故只需要考虑含有一个碳碳双键化合物的异构体。
即需要考虑烯醇类化合物和烯醚类化合物。
烯醇类化合物的12个同分异构体如下:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)烯醚类化合物的5个同分异构体如下:(1)(2)(3)(4)(5)XX1-13 对下列化合物(i)根据教材表1-3,推测分子中各碳氢键和各碳碳键的键长数据(近似值)(ii)根据教材表1-4,推测分子中各键角的数据(从左至右排列)(近似值)(iii)根据教材表1-5,表1-6推测分子中各碳氢键和各碳碳键的键解离能数据(近似值)解:(i)教材(P19)表1-3中列有一些共价键的键长,根据这些数据可知:(ii)教材(P20)表1-4中列有一些烃类化合物的键角,根据这些数据可知:(iii)教材(P21)表1-5中列有一些常见键的键解离能,根据这些数据可知:XX1-14 回答下列问题:(i)在下列反应中,H2SO4是酸还是碱?为什么?HONO2+2H2SO4⇌H3O++2HSO4-++NO2(ii)为什么CH3NH3的碱性比CH3CONH2强?(iii)下列常用溶剂中,哪些可以看做是Lewis碱性溶剂?为什么?(1)C(CH3)4(2)(3)CH3OH(4)CH3CH2OCH2CH3;(5)CH3COCH3(6)CH3SOCH3(7)HCON(CH3)2(8)(iv)在下列反应中,哪个反应物是Lewis酸?哪个反应物是Lewis碱?解:(i)酸碱电子理论提出给出质子就是酸,接受质子就是碱。
在该反应中,H2SO4提供质子,因此H2SO4为酸。
(ii)在甲胺中,甲基既具有给电子诱导效应又具有给电子的超共轭效应;而在乙酰胺中,羰基具有强吸电子诱导效应和吸电子共轭效应。
综合来看,给电子效应使得胺的碱性更强。
因此CH3NH3具有更强的碱性。
(iii)根据Lewis酸碱电子理论,凡是能接受电子的都是酸,能给出电子的都是碱。
因此,在给出的各种溶剂中,甲醇、乙醚、丙酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺上的O原子或N原子上都含有为共享的孤对电子,可作为电子的给予体,故都可以看作Lewis碱性试剂。
(iv)从反应产物可以推出,在反应过程中Br2起到接受电子的作用,故为Lewis 酸。