厦门大学有机化学课程试卷
厦门大学电子技术实验十集成运算放大器构成的电压比较器
实 验 报 告 实验名称：实验十集成运算放大器构成的电压比较器系别：班号：实验组别：实验者姓名： 学号： 实验日期： 实验报告完成日期： 指导教师意见：
目录 二、实验原理 (3) 三、实验仪器 (5) 四、实验内容及数据 (5) 1. 单限电压比较器 (5) 2. 施密特电压比较器 (7) 五、实验总结 (9)
一、实验目的 1、掌握电压比较器的模型及工作原理 2、掌握电压比较器的应用 二、实验原理 电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器；根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平；或波形变换；将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。常用的电压比较器为：单限电压比较器；施密特电压比较器窗口电压比较器；台阶电压比较器。下面以集成运放为例，说明构成各种电压比较器的原理。 1.集成运算放大器构成的单限电压比较器： 集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1(a)所示。图1(b)为其电压传输曲线。由于理想集成运放在开环应用时，A V→∞、R i→∞、R o→0；则当V i
2. 集成运算放大器构成的施密特电压比较器： 集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2(a)所示。图2(b)为其电压传输特性曲线。 当V O =V OH 时，++ +++= =+T R OH T V E R R R V R R R V V ；323322 1称为上触发电平； 当V O =V OL 时，--+++= =+T R OL T V E R R R V R R R V V ；3 23322 2称为下触发电平； 回差电平：- + -=?T T T V V V 当V i 从足够低往上升，若V i >V T+时，则V o 由V OH 翻转为V OL ； 当V i 从足够高往下降，若V i 过渡元素（二） 1.试回答和解释下列事实： （1）PdCl 2·2PF 3比PdCl 2·2NH 3稳定？而BF 3·NH 3却比BF 3·PF 3稳定得多？这是为什么？ （2）相应的化学式为PtCl 2(NH 3)2的固体有两种异构体（顺、反），它们的颜色不同，一种 是棕黄色，另一种是淡黄色；它们在水中的溶解度也有差别，其中溶解度较大的应是哪一种？为什么？ （3）钌和锇的四氧化物都是低熔点的固体（RuO 4为298K 、OsO 4为314K ），试加以解释。 （4）ZrO 2的碱性比TiO 2强，为什么？ （5）Nb 和Ta 的原子半径几乎相同，为什么？ 2.Pt(NH 3)2(NO 3)2有α和β两种构形。α形与草酸反应生成Pt(NH 3)2C 2O 4，但β形与草酸反应得到的反应产物却是Pt(NH 3)2(C 2O 4H)2。为什么会出现不同的反应产物？用什么物理方法来区分α形和β形。请画出这两种配合物的结构式。 3.完成下列方程式 （1）Pt ＋HNO 3＋HCl → （2）PdCl 2＋CO ＋H 2O → （3）K 2PtCl 6＋K 2C 2O 4 → （4）MoO 42－＋Zn 2＋＋H ＋ → （5）Mo 3＋ ＋NCS － → （6）(NH 4)2PtCl 6 → （7）K 2PtCl 6＋N 2H 2·2HCl → （8）ZrCl 4＋H 2O → （9）PtF 6＋Xe → （10）Ru ＋KClO 3＋KOH → （11）MoO 3＋NaOH → （12）WO 3＋NaOH → （13）WO 3·nH 2O → （14）(NH 4)2ZrF 6 → 4.Zr 和Hf 有何宝贵的特征？基于这些特性有哪些主要用途？ 5.锌汞齐能将钒酸盐中的钒（V ）还原至钒（II ），将铌酸盐中的铌（V ）还原至铌（IV ），但 △ △ △ △ 第十二章ds区元素 12.1 铜族元素 (1) 12.2 锌族元素 (10) 12.1 铜族元素 12.1.1 铜族元素通性 铜族元素 1.铜族元素通性 铜族元素的氧化态有＋1，＋2，＋3三种，这是由于铜族元素最外层ns电子和次外层(n-1)d电子能量相差不大。有人认为在本族元素中，元素第二电离能与第一电离能的差值越小，它的常见氧化值就越高。 对于Cu、Ag、Au，Δ(I2-I1)Au < Δ(I2-I1)Cu < Δ(I2-I1)Ag 所以常见氧化态物＋3，＋2，＋1。 铜、银、金的标准电势图如下所示： 12.1.2 铜族元素金属单质 2.铜族元素金属单质 (1).物理性质 铜和金是所有金属中仅有的呈现特殊颜色的二种金属，铜族元素的熔点、沸点、硬度均比相应的碱金属高。这可能与d电子也参与形成金属键有关。由于铜族金属均是面心立方晶体（如下图），它们不仅堆积最密而且存在较多可以滑动的高密度原子层，因而比相应的 碱金属（多为体心立方晶体）密度高得多，且有很好的延展性，其中以金最佳。铜族元素的导电性和传热性在所有金属中都是最好的，银占首位，铜次之。 (2).化学性质 铜族元素的化学活性远较碱金属低，并按Cu--Ag--Au的顺序递减。 在潮湿的空气中放久后，铜表面会慢慢生成一层铜绿。铜绿可防止金属进一步腐蚀，其组成是可变的。银和金不会发生该反应。 空气中如含有H2S气体与银接触后，银的表面上很快生成一层Ag2S的黑色薄膜而使银失去银白色光泽。() 在电位序中，铜族元素都在氢以后，所以不能置换稀酸中的氢。但当有空气存在时，铜可缓慢溶解于这些稀酸中： 浓盐酸在加热时也能与铜反应，这是因为Cl－和Cu＋形成了较稳定的配离子[CuCl4]3-，使Cu == Cu+＋e-的平衡向右移动： 铜易为HNO3、热浓硫酸等氧化性酸氧化而溶解 银与酸的反应与铜相似，但更困难一些；而金只能溶解在王水中： 实验五场效应管放大器 一、实验目的 1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法； 2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。 二、实验原理 1. 场效应管的主要特点 场效应管是一种电压控制器件，由于它的输入阻抗极高（一般可达上百兆、甚至几千兆），动态范围大，热稳定性好，抗辐射能力强，制造工艺简单，便于大规模集成。 因此，场效应管的使用越来越广泛。 场效应管按结构可分为MOS型和结型，按沟道分为N沟道和P沟道器件，按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件，可根据需要选用。那么，场效应管由于结构上 的特点源漏极可以互换，为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器，都要有良好 接地。 2. 结型场效应管的特性 (1) 转移特性（控制特性）：反映了管子工作在饱和区时栅极电压VGS对漏极电流ID 的控制作用。当满足|VDS|>|VGS|－|VP|时，ID对于VGS的关系曲线即为转移特性曲线。如图1所示。由图可知。当VGS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流IDSS，也称 为零栅漏电流。使ID=0时所对应的栅极电压，称为夹断电压VGS=VGS(TH)。 ⑵转移特性可用如下近似公式表示： I D=I DSS1? V GS V GS TH 2 （当0≥V GS≥V p) 这样，只要I DSS和V GS TH确定，就可以把转移特性上的其他点估算出来。转移特性的斜率为： g m=ΔI D GS 它反映了VGS对ID的控制能力，是表征场效应管放大作用的重要参数，称为跨异。一般为0.1~5mS（mA/V）。它可以由式1求得： g m=? 2I DSS GS（TH）?1? V GS GS TH ⑶输出特性（漏极特性）反映了漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用。图2为N 沟道场效应管的典型漏极特性曲线。 由图可见，曲线分为三个区域，即Ⅰ区（可变电阻区），Ⅱ区（饱和区），Ⅲ区（截止区）。饱和区的特点是VDS增加时ID不变（恒流），而VGS变化时，ID随之变化（受控），管子相当于一个受控恒流源。在实际曲线中，对于确定的VGS的增加，ID 有很小的增加。ID对VDS的依赖程度，可以用动态电阻rDS表示为： r DS=ΔV DS ΔI D 在一般情况下，rDS在几千欧到几百欧之间。 ⑶图示仪测试场效应管特性曲线的方法： ①连接方法：将场效应管G、D、S分别插入图示仪测试台的B、C、E。 ②输出特性测试：集电极电源为+10v,功耗限制电阻为1kΩ；X轴置集电极电压1V/度，Y轴置集电极电流0.5mA∕度；与双极型晶体管测试不同为阶梯信号，由于场效应管 为电压控制器件，故阶梯信号应选择阶梯电压，即：阶梯信号：重复、极性：一、阶 梯选择0.2V∕度，则可测出场效应管的输出特性，并从特性曲线求出其参数。 ③转移特性测试：在上述测试的基础上，将X轴置基极电压0.2V∕度，则可测出场效应管的转移特性，并从特性曲线求出其参数。 ⑷场效应管主要参数测试电路设计： ①根据转移特性可知，当VGS=0时，ID=IDSS，故其测试电路如图3所示。②根据 转移特性可知，当ID=0时，VGS=VGS(TH)，故其测试电路如图4所示。 3. 自给偏置场效应管放大器 自给偏置N沟道场效应管共源基本放大器如图5所示，该电路与普通双极型晶体管放 大器的偏置不同，它利用漏极电流ID在源极电阻RS上的压降IDRs产生栅极偏压，即： VGSQ=-IDRS 由于N沟道场效应管工作在负压，故此称为自给偏置，同时Rs具有稳定工作点的作用。该电路主要参数为：电压放大倍数：AV=V0/Vi=-gmRL；?=RD‖RL‖rDS式中：RL；输入电阻：Ri≈RG输出电阻：RO=RD‖rDS； 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共18题 35分 ) 1. 2 分 InCl 2为逆磁性化合物，其中In 的化合价为…………………………………………（ ） (A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3 2. 2 分 下列氢化物中，在室温下与水反应不产生氢气的是…………………………………（ ） (A) LiAlH 4 (B) CaH 2 (C) SiH 4 (D) NH 3 3. 2 分 和水反应得不到H 2O 2的是……………………………………………………………（ ） (A) K 2O 2 (B) Na 2O 2 (C) KO 2 (D) KO 3 4. 2 分 下列物质的水解产物中既有酸又有碱的是………………………………………… （ ） (A) Mg 3N 2 (B) SbCl 5 (C) POCl 3 (D) NCl 3 5. 2 分 有关H 3PO 4、H 3PO 3、H 3PO 2不正确的论述是…………………………………（ ） (A) 氧化态分别是+5，+3，+1 (B) P 原子是四面体几何构型的中心 (C) 三种酸在水中的离解度相近 (D) 都是三元酸 6. 2 分 下列各组化合物中，都有颜色的一组化合物是…………………………………… （ ） (A) SiCl 4，SnCl 4，PbO (B) CCl 4，NO 2，HgI 2 (C) SiC ，B 2H 6，N 2O 4 (D) PbO 2，PbI 2，SnS 7. 2 分 下列化合物中最稳定的是…………………………………………………………… （ ） (A) Li 2O 2 (B) Na 2O 2 (C) K 2O 2 (D) Rb 2O 2 8. 2 分 1 mol 下列各物质溶于1 dm 3水中，生成的溶液 中H + 浓度最高的是……………（ ） (A) SO 3 (B) P 4O 10 (C) HF (D) MgH 2 厦门大学“无机化学（二）”课程试卷 化学化工学院化学、材料系2004年级化学各专业 试卷类型：（A 卷） 电子技术实验报告 一、实验原理 1. 数字示波器显示波形原理 示波器是将入的周期性电信号以图像形式展现在显示器上，以便对电信号进行观察和测量的仪器。 示波器显示器是一种电压控制器件，根据电压有无控制屏幕亮灭，并根据电压大小控制光电在屏幕上的位置。 示波器显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压，才能让显示屏的光点反复自左端移向右端，屏幕上就出现一条水平光线，成为扫描线或时间基线。为使在显示屏上观察到稳定的波形。必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系。即Tx=nTy（n为正整数）。否则，所显示波形将不能同步。 2. 数字存储示波器的原理 数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他组成。 3. 双通道数字存储示波器结构框图 4. 示波器的主要技术特性 （1）模拟带宽：由前置放大器的带宽决定； （2）采样速率：由模数转换电路决定； （3）存储深度：由存储器决定； （4）触发部分：由触发电路类型决定。 5. 示波器的使用方法 （1）打开电源开关（Power）30s后，屏幕上有光迹，否则检查有关控制旋钮的位置； （2）将示波器探头接到被测信号，确定触发源选择（Trigger）在所接通道位置；（3）键入相应的通道开关，启动该通道工作； （4）将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，Vp-p/8≤选择Y轴灵敏度；T/10≤选择X轴灵敏度； （5）屏幕上应有被测信号波形； （6）若需要测量信号各点电平，耦合方式应选DC耦合，若只需观测信号幅度，则选AC耦合； （7）调节Y和X位移旋钮将被波形调到便于测量的位置 二、实验步骤与实验数据 1、校验示波器的灵敏度 对于首次接触的示波器，必须对其灵敏度进行校验。方法为：在示波器正常显示状态下，将探头接示波器本身提供的校准方波信号源（demo2端子），采用自动或手动方法观察校准信号，如果测量得到的波形幅度频率与校准信号（f=1kHZ,VPP=2.5V）相同，说明示波器准确，若不同，应记下其误差。 经测量，f=1.0012kHz,V-P-P=2.56V 2、调整测量含有直流电平的信号 若要求信号发生器输出的方波信号（f=1KHz、占空比50%、Vp-p=4V、HV=3V、LV=-1V），则调整测量方法为 （1）令信号发生器输出方波，调整信号频率为1 kHz （2）调整信号幅度为4V，偏移量为1V；或者通过设置高、低电平的方法设置HV=3V、LV=-1V。 （3）连接示波器和信号发生器，令两仪器“COM端”相接，并将示波器探头接信号发生器信号输出端。 （4）示波器设置直流耦合，手动或者自动观测信号发生器的输出信号。分别改变波形输出类型，此时示波器上分别显示下图所示波形。 实验十三 OTL功率放大器安装和调试 一、实验目的 1. 掌握OTL功率放大器的工作原理及其设计要点； 2. 掌握OTL功率放大器的安装、调整与性能的测试。 二、实验原理 采用PNP和NPN互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽功率放大电路，具有频率响应好，非线性失真小，效率高等优点，获得了广泛的应用。 本实验采用的OTL功率放大电路如图1所示，它包括前置放大级B G1，推动级B G2和互补推挽输出级B G3、B G4。 前置放大级为甲类RC耦合电压放大器，在发射极加有电压串联负反馈，以改善音质，提高稳定性。R1为输出音量调节电位器。由于前置级工作在小信号电压放大状态，静态工作电流I C1可取小一些以减少噪音，一般取： I C1≈0.3~0.1mA 1V＜V CEQ1≤1/3E C 推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级，所以推动级的静态工作电流应足够大，一般取I C2≥（3~5）I B3MAX 式中I B3MAX为输出功率最大是输出级的基极激励电流。为了提高输出级正向输出幅度，把B G2的集电极负载电阻R8接到放大器的输出端经R L接电源正端，以获得自举的效果。为了克服输出级的交叉失真，在B G3，B G4两管的基极之间接有二极管D和电阻R9组成的偏置电路，其中二极管D同时起偏置的温度补偿作用，电容C5为相位校正电容，以防止产生高频寄生振荡。功率放大器的输出功率为P O=E2C K/8R L(式中：K为电源电压利用系数)。 当K≈1时，输出功率最大，为P OMAX≈E2C/8R L 考虑到晶体管的饱和压降因素，一般取：K≈0.65~0.7. 对该电路的电压增益，考虑到它加有电压串联负反馈，并满足A VO F ＞＞1，所以中频段电压增益为：A V≈1/F=(R12+R6)/R6 碱金属和碱土金属 1.试说明为什么Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+的水合热依次减弱？ 2.某酸性BaCl2溶液中含少量FeCl3杂质。用Ba(OH)2或BaCO3调节溶液的pH值，均可把Fe3+沉淀为Fe(OH)3而除去。为什么？利用平衡移动原理进行讨论。 3.试解释为什么碱金属的液氨溶液，（1）有高的导电性；（2）是顺磁性的；（3）稀溶液呈兰色。 4.Rb2SO4的晶格能是－1729kJ·mol－1，溶解热是＋24kJ·mol－1，利用这些数据求SO42－的水合热（已知Rb+的水合热为－289.5kJ·mol－1）. 5.根据下图，可以由重晶石(BaSO4)作为原料，来制造金属钡及一些钡的化合物。试回答下列一些问题： C Na2CO3 C BaSO4BaS BaCO3 加热 BaO2 HCl HNO3H2O Al Ba Na2NO3 加热 BaCl2·2H2O Ba(NO3)2Ba(OH)2 （1）现拟从重晶石制备BaCl2·2H2O。问应该采用哪些步骤，写出其化学方程式，并说明完成反应的理由。 （2）为何不能从BaS与硝酸作用直接制备Ba(NO3)2？ （3）为何工业上不采用BaCO3直接加热分解方法来制备BaO？ 6.利用下列数据计算KF和KI的晶格能。（单位kJ·mol－1） K＋（g）F－（g）I－（g） 水合能（kJ·mol－1）－360.2 －486.2 －268.6 KF KI 溶解热（kJ·mol－1）－17.6 20.5 由计算结果再联系有关理论加以讨论。 7.讨论Li＋、Na＋、K＋、Rb＋、Cs＋系列在水溶液的迁移率大小顺序？若在熔融盐中是否具有相同的顺序？ 8.Na2O2可作为潜水密闭舱中的供氧剂,这是根据它的什么特点？写出有关反应式。 9.写出M2O、M2O2、MO2与水反应的方程式，并加以比较。 10.如何用离子势概念说明碱金属、碱土金属氢氧化物的碱性是随M＋、M2＋离子半径的增大增强。 11.如何证明碱金属氢化物中的氢是带负电的组分？预测CaH2、LiH与水反应的产物？ 12.什么叫对角线规则？引起Li～Mg、Be～Al、B～Si三对元素性质上相似的原因是什么？ 13.下列每对化合物中，哪一个在水中的溶解度可能更大些？ （1）SrSO4与MgSO4（2）NaF与NaBF4 14.试从热力学观点定性说明，为什么碱土金属碳酸盐随着金属元素原子序数的增加，分解温度升高。 15.求MgCO3与NH4Cl水溶液反应的K＝？由此说明MgCO3能否溶于NH4Cl溶液？ 16.解释下列事实： （1）尽管锂的电离能比铯大，但E?Li＋/Li却比E?Cs＋/Cs的小。 （2）LiCl能溶于有机溶剂，而NaCl则不溶。 （3）为什么Li＋与Cs＋相比，前者在水中有低的迁移率和低的电导性？这与Li的半径特别小是否矛盾？ （4）电解熔融的NaCl为什么常加入CaCl2？试从热力学观点出发加以解释。 （5）在＋1价阳离子中Li＋有最大的水合能。 （6）CsI3的稳定性高于NaI3。 （7）碱土金属熔点比相应碱金属高，硬度大？ （8）当悬浮于水中的草酸钙溶液中，加入EDTA的钠盐时，草酸钙便发生溶解？ 17.用最简便的方法鉴别下列各组物质？ （1）LiCl与NaCl （2）CaH2与CaCl2 （3）NaOH与Ba(OH)2 （4）CaCO3与Ca(HSO3)2 （5）NaNO3与Na2S2O3 厦大无机化学考研经验 现在说说我的考研复习时间安排吧，我是从2011年4月份开始复习无机化学上册，整个四月份都只看无机化学上册，只看书，每天花半天时间（3小时）去图书馆。我看书比较注重效率，也感觉自己那段时间效率比较高，所以就抓紧时间看（考研复习都有疲劳期，所以趁状态好的时候多复习点）。每次看书的时候只带课本和笔，本人不习惯用笔记本，看书期间遇到的问题或是重点我喜欢直接标注在书本上，我那本无机化学课本在最后反正是找不到一页没有注解的空白地方。我还有个习惯就是喜欢将书本上的重要公式或是非常重要的定义写在那一页的顶端或是下端，这样有助于复习时加深印象，翻到那一页就知道主要讲了什么内容。整个四月份我将无机化学上册看了一遍，当然有些难以理解的地方就多花了时间。我找的考研资料、考题考点解析、知识框架图及历年真题及答案解析等内容都是在百度文库找的，价格便宜，用起来很方便。我看书也是主要是以章节为单位，争取看一章能将那一章的知识有个了解，争取看懂。 看完这本书就给自己放了一个五一长假，然后就开始复习物理化学了，物理化学也注重看书，最好是复习厦大孙世刚那两本书，很全面，跟考试结合很紧密。物理化学是一项艰苦的工程，不仅难懂，还很难记住，感觉就是看不懂，看了后面就忘了前面，做题几乎没把握。不过这时不要灰心，始终要坚信难是对于所有人的，只要自己努力了，结果肯定不会差。物理化学需要一章节一章节的复习，然后做课后习题，这样有助于理解，重复看书，重复做题，吃透每章节的内容，只有这样才会在看后续章节时不会不知所云。复习物理化学花的时间就多了，两本物理化学书我是从5月份看到了八月底，当然这期间也有一些耽误，比如复习期末考试，暑假休息半个月，总的算来花了三个月把书本拉通看了一遍。最重要的是在这期间无机化学不能丢下，虽然不像四月份那样每天看，但是需要时常翻翻书，看一看比较难理解的章节，如原子结构和元素周期律，化学键理论和配位化学那几章，顺带做做题。这样到九月开学时几乎就把无机化学上册搞定了，物理化学也有了个大概的了解。对于这期间花在专业课上的时间应该每天不少于三小时吧，而且是连续的三小时，这样有助于系统复习。 九月开学后就要安排全程复习了，无论是公共课还是专业课，具体时间安排因人而异，自己感觉难的科目可以多安排点时间，复习顺利的科目少花点时间， 厦门大学2004级无机化学二期中考试试题 厦门大学“无机化学（二）”课程试卷 化学化工学院化学、材料系2004年级化学各专业 试卷类型：（A卷） 班级姓名分数 一、选择题 ( 共18题 35分 ) 1. 2 分 InCl2为逆磁性化合物，其中In的化合价为…………………………………………（） (A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3 2. 2 分 下列氢化物中，在室温下与水反应不产生氢气的是…………………………………（） (A) LiAlH4 (B) CaH2 (C) SiH4 (D) NH3 3. 2 分 和水反应得不到H2O2的是……………………………………………………………（） (A) K2O2 (B) Na2O2 (C) KO2 (D) KO3 4. 2 分 下列物质的水解产物中既有酸又有碱的是…………………………………………（） (A) Mg3N2 (B) SbCl5 (C) POCl3 (D) NCl3 5. 2 分 有关H3PO4、H3PO3、H3PO2不正确的论述是…………………………………（） (A) 氧化态分别是+5，+3，+1 (B) P原子是四面体几何构型的中心 (C) 三种酸在水中的离解度相近 (D) 都是三元酸 6. 2 分 下列各组化合物中，都有颜色的一组化合物是……………………………………（） (A) SiCl4，SnCl4，PbO (B) CCl4，NO2，HgI2 (C) SiC，B2H6，N2O4 (D) PbO2，PbI2，SnS 7. 2 分 下列化合物中最稳定的是……………………………………………………………（） (A) Li2O2 (B) Na2O2 (C) K2O2 (D) Rb2O2 8. 2 分 1 mol 下列各物质溶于1 dm3水中，生成的溶液中H+ 浓度最高的是……………（） (A) SO3 (B) P4O10 (C) HF (D) MgH2 9. 2 分 对于H2O2和N2H4，下列叙述正确的是………………………………………………（） (A) 都是二元弱酸 (B) 都是二元弱碱 (C) 都具有氧化性和还原性 (D) 都可与氧气作用 10. 2 分 电子技术实验 实验报告 实验名称：实验八集成运算放大器的运用——运算器系别：班号： 实验者姓名：学号： 实验日期：年月日 实验报告完成日期：年月日 指导教师意见： 一、 实验目的 1. 熟悉集成运算放大器的性能和使用方法 2. 掌握集成运放构成基本的模拟信号运算电路 二、 实验原理 集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若外加反馈网络，便可实现各种不同的电路功能。例如，施加线性负反馈网络，可以实现放大功能，以及加、减、微分、积分等模拟运算功能；施加非线性负反馈网络，可以实现乘、除、对数等模拟运算功能以及其他非线性变换功能。本实验采用TL082型集成运算放大器，其管脚如图1所示。注意：在使用过程中，正、负电源不能接反，输出端不能碰电源，接错将会烧坏集成运算放大器。 1. 反相放大器： 在理想的条件下，反相放大器的闭环电压增益为： 1 R R V V A F i O VF -== 由上式可知：闭环电压增益的大小完全取决于电阻的比值R F /R 1。电阻值的误差， 将是测量误差的主要来源。 当取R F = R 1，则放大器的输出电压等于输入电压的负值，即： i i F O V V R R V -=- =1 。此时反相放大器起反向跟随器的作用。 2. 同相放大器： 在理想条件下，铜线放大器的闭环电压增益为： 1 1R R V V A F i O VF +== 4. 反相加法器： 在理想条件下，输出电压为：??? ? ??+-=2211i F i F O V R R V R R V ，当R 1=R 2时，上式简化为：)(211 i i F O V V R R V +- =。 5. 减法器： 在理想条件下，若R 1=R 2，R F =R 3时，输出电压为：)(121 i i F O V V R R V -= 若R F =R 1,，则V O =V I2-V I1，故此电路又称模拟减法器。 6. 积分器： 输入（待积分）信号加到反相输入端，在理想情况下，如果电容两端的初始电压为零，则输出电压为：?-=2 )(1) (V 1T O t i t O dt C R V 当V i(t)是幅值为E i 的阶跃电压时，t E C R V i t O 1)(1 - = 此时，输出电压V O(t)随时间线性下降。 当V i(t)时峰值振幅为V iP 的矩形波时，V O(t)的波形为三角波。如图8(b)所示，根据上式，输出电压的峰峰值为：2 1T C R V V ip P OP ? ?- =- 在实际实验电路中，通常在积分电容C 的两端并接反馈电阻RF ，其作用是引入直流负反馈，目的是减小运放输出直流漂移。但是RF 的存在对积分器的线性关系有影响，因此，RF 不宜取太小，一般取100K Ω为宜。 三、 实验仪器 1. 示波器一台 2. 函数发生器一台 实验四单级放大电路 一、实验目的 1. 学会在面包板上搭接电路的方法 2. 学习放大电路的调试方法 3. 掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带测量方法 4. 研究负反馈对放大器性能的影响；了解设计输出器的基本性能 5. 了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响 二、实验原理 （一）单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型： 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大，是放大器中最基本的放大器，单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。从放大器的输出端取出信号电压（或电流）经过反馈网络得到反馈信号电压（或电流）送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反，则为负反馈。 根据输出端的取样信号（电压或电流）与送回输入端的连接方式（串联或并联）的不同，一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小，因此放大器的增益下降；同时改善了放大器的其他性能：提高了增益稳定性，展宽了通频带，减小了非线性失真，以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压，因而提高了输入阻抗，而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流，从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势，与此恒压相关的是输出阻抗减小；凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势，与此恒流相关的是输出阻抗增大。 图1 图2 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较： 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路，它未引入交流负反馈。 点如图3实在图2的基础上，去掉射极旁路电容Ce，这样就引入了电流串联负反馈。 射极输出器由于电压放大倍数约等于1，故它具有电压跟随特性，且输入电阻高，输出电阻低的特点，在多级放大电路中常作为隔离器，起阻抗变换作用。 （二）放大器参数及其测量 氮族元素 1. 从N2分子的结构如何看出它的稳定性？哪些数据可以说明N2分子的稳定性？ 2. NF3的沸点低（－129℃），且不显碱性，而NH3沸点高（－33℃）却是众所周知的路易斯碱。请说明它们挥发性差别如此之大及碱性不同的原因？ 3. 为什么在化合物分类中往往把铵盐和碱金属盐列在一起？ 4. 加热固体的碳酸氢铵，氯化铵，硝酸铵和硫酸铵将发生什么反应？写出有关反应方程式。 5. 写出联氨、羟氨、氨基化钠和亚氨基化锂的分子式，指出它们在常温下存在的状态及其特征化学性质。将联氨选作火箭燃剂的根据是什么？ 6. 为什么亚硝酸和亚硝酸盐既有还原性，又有氧化性？试举例说明。 7. 比较亚硝酸在不同介质中的氧化还原性。 8. 为什么硝酸在不同浓度时被还原的程度大小，并不是和氧化性的强弱一致的？比如，浓HNO3通常被还原为NO2只得一个电子，而氧化性较差的稀HNO3却被还原为NO得3个电子。 9. 提供实验室制取氮气的二种方法，并写出相应的反应方程式。 10. 写出钠、铅、银等金属硝酸盐热分解反应方程式。 11. 在P4分子中P-P-P键的键角约为多少？说明P4分子在常温下具有高反应活性的原因？ 12. 通常如何存放金属钠和白磷，为什么？ 13. 试讨论为什么PCl3的水解产物是H3PO3和HCl，而NCl3的水解产物却是HOCl和NH3? 14. 讨论H3PO4的分子结构，挥发性和酸性强弱。从结构上判断下列酸的强弱： H3PO4 H4P2O7 HNO3 15. 固体五氯化磷是由阴、阳离子组成的能导电的离子型化合物，但其蒸 气却是分子型化合物。试画图确定固态离子和气态分子的结构及杂化类型。 16. 写出由PO43－形成P4O124－聚合物的平衡方程式。 17. 为什么磷酸在分析化学中可用掩蔽Fe3＋离子？ 18. 在Na2HPO4和NaH2PO4溶液中加入AgNO3溶液均析出黄色沉淀？而在PCl5完全水解后的产物中，加入AgNO3只有白色沉淀，而无黄色沉淀，试对上述事实加以说明。 19. 在地球电离层中，可能存在下列五种离子，你认为哪一个最稳定？为什么？ N2＋ NO＋ O2＋ Li2＋ Be2＋ 20. 砒霜的分子式是什么？比较As2O3、Sb2O3、Bi2O3及它们的水化物酸碱性，自As2O3到Bi2O3递变规律如何？ 21. 讨论SbCl3和BiCl3的水解反应的产物。 22. 为什么铋酸钠是一种很强的氧化剂？As、Sb、Bi三元素的＋3、＋5氧化态化合物氧化还原性变化规律如何？ 23. As、Sb、Bi三元素的硫化物分别在浓HCl、NaOH或Na2S溶液里的溶解度如何？它们的硫代酸盐生成与分解情况如何？ 24. 画出PF5、PF6－的几何构型。 25. 分别往Na3PO4溶液中加过量HCl，H3PO4，CH3COOH，问这些反应将生成磷酸还是酸式盐？ 26. Sb2S3能溶于Na2S或Na2S2，而Bi2S3既不能溶于Na2S，也不能溶于Na2S2。请根据以上事实比较Sb2S3，Bi2S3的酸碱性和还原性。 27. 用电极电势说明：在酸性介质中Bi(Ⅴ)氧化Cl－为Cl2，在碱性介质中Cl2可将Bi(Ⅲ)氧化成Bi(Ⅴ)。 28. 如何鉴定NO2－和NO3－？NO3－和PO45－？ 30.（1）计算0.1mol·L－1 K2HPO4，KH2PO4，K3PO4溶液的pH值。（2）计算KH2PO4和等体积、等摩尔K3PO4混合液的pH值。 31. 试说明H4P2O7的酸性比H3PO3强？ 第十二章ds区元素 12.1 铜族元素.................................................................................................. 错误!未定义书签。 12.2 锌族元素.................................................................................................. 错误!未定义书签。 12.1 铜族元素 12.1.1 铜族元素通性 铜族元素 1.铜族元素通性 铜族元素的氧化态有＋1，＋2，＋3三种，这是由于铜族元素最外层ns电子和次外层(n-1)d电子能量相差不大。有人认为在本族元素中，元素第二电离能与第一电离能的差值越小，它的常见氧化值就越高。 对于Cu、Ag、Au，Δ(I2-I1)Au < Δ(I2-I1)Cu < Δ(I2-I1)Ag 所以常见氧化态物＋3，＋2，＋1。 铜、银、金的标准电势图如下所示： 12.1.2 铜族元素金属单质 2.铜族元素金属单质 (1).物理性质 铜和金是所有金属中仅有的呈现特殊颜色的二种金属，铜族元素的熔点、沸点、硬度均比相应的碱金属高。这可能与d电子也参与形成金属键有关。由于铜族金属均是面心立方晶体（如下图），它们不仅堆积最密而且存在较多可以滑动的高密度原子层，因而比相应的碱金属（多为体心立方晶体）密度高得多，且有很好的延展性，其中以金最佳。铜族元素的导电性和传热性在所有金属中都是最好的，银占首位，铜次之。 (2).化学性质 铜族元素的化学活性远较碱金属低，并按Cu--Ag--Au的顺序递减。 在潮湿的空气中放久后，铜表面会慢慢生成一层铜绿。铜绿可防止金属进一步腐蚀，其组成是可变的。银和金不会发生该反应。 空气中如含有H2S气体与银接触后，银的表面上很快生成一层Ag2S的黑色薄膜而使银失去银白色光泽。() 在电位序中，铜族元素都在氢以后，所以不能置换稀酸中的氢。但当有空气存在时，铜可缓慢溶解于这些稀酸中： 第十五章f区元素 15.1 镧系锕系元素概述 (1) 15.2 镧系收缩及后果 (3) 15.3 镧系元素化合物 (5) 15.1 镧系锕系元素概述 15.1.1 名称、符号和电子层构性 1.名称和符号 周期表中有两个系列的内过渡元素，即第六周期的镧系和第七周期的锕系。镧系包括从镧（原子序数57）到镥（原子序数为71）的15种元素；锕系包括从锕（原子序数89）到铹（原子序数103）的15种元素。 2.电子层构型 镧系、锕系电子层构型比较复杂，第三层4f、5f轨道上。 表15-1 镧系元素原子的电子层结构 从表15－1可知，除镧原子外，其余镧系元素原子的基态电子层结构中都有f电子。镧虽然没有f电子，但它与其余镧系元素在化学性质上十分相似。镧系元素最外两个电子层对4f轨道有较强的屏蔽作用，尽管4f能级中电子数不同，它们的化学性质受4f电子数的影响很小，所以它们的化学性质很相似。 【问题】为什么La最外层电子构型不是4f16s2，而是4f05d16s2; Gd最外层电子构型不是4f86s2，而是4f75d16s2？ 根据洪特规则，电子处于半满、全空时较为稳定。 15.1.2 电子层结构与氧化态 表15-2 锕系元素原子的电子层结构 3.氧化态 镧系元素前三级电离势之和是比较低的，比某些过渡元素要低。如： 而且无论在酸性还是碱性介质中，值的比较小，因此镧系金属在水溶液中容易形成＋3价离子。＋3是镧系元素特征氧化态。 镧系中有些元素还存在除+3价以外的稳定氧化态。Ce、Pr、Tb、Dy常呈现+4氧化态，而Sm、Eu、Tm、Yb则呈现+2价氧化态。(为什么？) 这是因为它们的离子电子结构保持或接近半充满或饱满状态。 15.2 镧系收缩及后果 1.镧系收缩现象 镧系元素的原子（离子）半径，随着原子序数的增大而缩小，这种现象称为镧系收缩。 厦门大学无机化学习题 11氧族元素 https://www.360docs.net/doc/d64585500.html,work Information Technology Company.2020YEAR 氧族元素 1.少量Mn2＋可以催化分解H2O2，其反应机理解释如下：H2O2能化Mn2＋为 MnO2，后者又能使H2O2氧化，试用电极电势说明上述解释的合理性？ 并写出离子反应方程式。 2. 3.为什么SF6的水解倾向比SeF6和TeF6要小得多？ 4. 5.解释下列事实： （1）将H2S通入Pb(NO3)2溶液得到黑色沉淀，再加H2O2，沉淀转为白色。 （2）把H2S通入FeCl3溶液得不到Fe2S3沉淀。 （3）通H2S入FeSO4溶液不产生FeS沉淀，若在FeSO4溶液中加入一些氨水（或NaOH溶液），再通H2S则可得到FeS沉淀。 （4）在实验室内H2S、Na2S和Na2SO3溶液不能长期保存？ （5）纯H2SO4是共价化合物，却有较高的沸点（675K）。 （6）稀释浓H2SO4时一定要把H2SO4加入水中，边加边搅拌而稀释浓HNO3与HCl没有这么严格规定，为什么？ 6.以Na2CO3和硫磺为原料，怎样制取Na2S2O3，写出有关的反应式。 7.有四种试剂：Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O2、Na2S，其标签已脱落，设计一 个简单方法鉴别它们。 8.写出下列反应方程式 （1）用盐酸酸化多硫化铵溶液 （2）H2O2＋H2S → （3）Ag＋＋S2O32－→ （4）Na2S2O8＋MnSO4→ （5）H2S＋Br2→ （6）H2S＋I2→ （7）Te＋ClO3-→ （8）H2O2+S2C82-→ （9）H2O2＋PbS → （10）H2O2＋KMnO4→ （11）Na2S2O3＋Cl2→ （12）Na2S2O3＋I2→ （13）SO2＋Cl2＋H2O → 9.确定O3的结构，如何利用特征反应来鉴别O3写出有关反应方程式。 10. 11.SO2与Cl2的漂白机理有什么不同？ 12. 13.试确定SO2的结构，它能作为路易斯酸吗为什么请举例加以说明。说明 为什么SOCl2既是路易斯酸又是路易斯碱？画出它们的空间结构图。 14. 15.硫代硫酸钠在药剂中可作解毒剂，可解卤素（如Cl2）、重金属离子 （如Hg2＋）中毒。试说明它作为解毒剂的作用原理及反应生成的主要产物有哪些？ 16. 17.SF6和C10H22（癸烷）质量相近，它们的沸点也相近吗为什么 18. 19.工业上制取Na2S2O3是将Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应制得。在硫 粉与Na2SO3混合前一般先用少量乙醇润湿其作用是什么？ 20. 21.许多有氧和光参加的生物氧化过程及染料光敏氧化反应过程中都涉及单 线态氧。那么单线态氧是指处于何种状态的氧？ 22.在酸性的KIO3溶液加入Na2S2O3可能有哪些反应发生？写出有关反应方 程式。 23. 化学平衡 1、反应NO 2（g ） 2 1O 2(g) + NO （g ）在某温度下（设T=300K ）的?p K =1.2×10-2，计算该温度下，下面两个反应的? p K 。 ① 2NO 2（g ） O 2(g)+2NO （g ） ② 3NO （g ）+ 23O 2(g) 2NO 2（g ） 2、CO （g ）+2 1O 2(g) CO 2（g ），计算： ①反应的? m rG ?； ② 25℃的?p K ③ 100℃的? m rG ?及?p K ； 3、计算反应NiSO 4·6H 2O= NiSO 4(S)+6H 2O(g)的? m rG ?及? p K 。 已知：?m f G ?分别为－2222 KJ/mol ，－773.6 KJ/mol, －225.9 KJ/mol ； 4、PCl 5加热后它的分解反应式为： PCl 5（g ） PCl 3(g)+Cl 2(g) 在10升密闭容器中2mol PCl 5，某温度时有1.5mol 分解，求该温度下的平衡常数。若在该密闭容器中通入1mol Cl 2后，有多少摩尔PCl 5分解。 5、PCl 5加热分解为PCl 3和Cl 2，将2.659克PCl 5装入1升容器中，在523K 时达到平衡后，总压力为101.3KPa 求PCl 5的分解率、K P 和? P K 。 6、5升容器中装入等摩尔数的PCl 3和Cl 2。在523K 时达到平衡，如PCl 5的分压为101.3 KPa ，此时：PCl 5（g ）3(g) + Cl 2(g) 反应的K P =185 KPa ，问原来装入的PCl 3和Cl 2为若干摩尔？ 7、CuSO 4的风化若用式CuSO 4·5H 2O （s ） CuSO 4（s ）+5H 2O （g ）表示。 ① 求25℃时的?m rG ?及? P K ② 在25℃，若空气中水蒸气相对湿度为60%，在敞开容器中上述反应的ΔG 是多少？此时CuSO 4·5H 2O 是否会风化？（25℃ O H 2P =3.167 KPa ） 8、NH 4Cl 按下式分解： NH 4Cl （s ） NH 3（g ）+ HCl(g) 298K 时，?m rG ?=+92KJ/mol ，求上述平衡体系中的总压力。 9、已知C （s ）+ CO 2（g ） 氧族元素 1. 少量Mn2＋可以催化分解H2O2，其反应机理解释如下：H2O2 能化Mn2＋为MnO2，后者又能使H2O2氧化，试用电极电势说明上述解释的合理性？并写出离子反应方程式。 2. 为什么SF6的水解倾向比SeF6和TeF6要小得多？ 3. 解释下列事实： （1）将H2S通入Pb(NO3)2溶液得到黑色沉淀，再加H2O2，沉淀转为白色。 （2）把H2S通入FeCl3溶液得不到Fe2S3沉淀。 （3）通H2S入FeSO4溶液不产生FeS沉淀，若在FeSO4溶液中加入一些氨水（或NaOH溶液），再通H2S则可得到FeS沉淀。 （4）在实验室内H2S、Na2S和Na2SO3溶液不能长期保存？（5）纯H2SO4是共价化合物，却有较高的沸点（675K）。（6）稀释浓H2SO4时一定要把H2SO4加入水中，边加边搅拌而稀释浓HNO3与HCl没有这么严格规定，为什么？ 4. 以Na2CO3和硫磺为原料，怎样制取Na2S2O3，写出有关的反 应式。 5. 有四种试剂：Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O2、Na2S，其标签已 脱落，设计一个简单方法鉴别它们。 6. 写出下列反应方程式 （1）用盐酸酸化多硫化铵溶液 （2）H2O2＋H2S → （3）Ag＋＋S2O32－→ （4）Na2S2O8＋MnSO4 → （5）H2S＋Br2 → （6）H2S＋I2 → （7）Te＋ClO3- → （8）H2O2+S2C82- → （9）H2O2＋PbS → （10）H2O2＋KMnO4 → （11）Na2S2O3＋Cl2 → （12）Na2S2O3＋I2 → （13）SO2＋Cl2＋H2O → 7. 确定O3的结构，如何利用特征反应来鉴别O3？写出有关反应 方程式。 8. SO2与Cl2的漂白机理有什么不同？ 9. 试确定SO2的结构，它能作为路易斯酸吗？为什么？请举例 加以说明。说明为什么SOCl2既是路易斯酸又是路易斯碱？ 画出它们的空间结构图。 10. 硫代硫酸钠在药剂中可作解毒剂，可解卤素（如Cl2）、重金 属离子（如Hg2＋）中毒。试说明它作为解毒剂的作用原理及反应生成的主要产物有哪些？ 11. SF6和C10H22（癸烷）质量相近，它们的沸点也相近吗？为什 么？ 12. 工业上制取Na2S2O3是将Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应 制得。在硫粉与Na2SO3混合前一般先用少量乙醇润湿其作用是什么？ 13. 许多有氧和光参加的生物氧化过程及染料光敏氧化反应过程 中都涉及单线态氧。那么单线态氧是指处于何种状态的氧？ 14. 在酸性的KIO3溶液加入Na2S2O3可能有哪些反应发生？写出 有关反应方程式。 15. 一种钠盐A溶于水后，加入稀HCl，有刺激性气体B产生，同 时有黄色沉淀C析出，气体B能使KMnO4溶液褪色。若通Cl2于A溶液中，Cl2消失并得到溶液D，D与钡盐作用，产生白色沉淀E。试确定A、B、C、D、E各为何物？并写出各步的反厦门大学无机化学习题16 过渡元素(二)
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