中学化学竞赛试题-物理化学.pdf

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1、1中学化学竞赛试题资源库物理化学A 组组1核磁共振（NMR）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有 NMR 现象。试判断下列哪组原子均可产生 NMR 现象A 18O 31P 119SnB 27Al 19F 12CC 元素周期表中A 族所有元素的原子D 元素周期表中第 1 周期所有元素的原子2核磁共振（NMR）技术已经广泛应用于分子结构的测定和医学诊断扥高科技领域，一直只有质子数或中子数为奇数的原子核才有 NMR 现象，判断下列哪组原子都能产生NMR 现象A 18O、32S B 2H、4He C 14N、31P D 14C、32Si3为了

2、控制温室效应。各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态 CO2密度大于海水密度的事实，设想将 CO2液化后，送入深海海底。以减小大气中 CO2的浓度。为使 CO2液化，可采用的措施是A 减压、升温 B 增压、升温 C 减压、降温 D 增压、降温4在一杯透明的液体中加入一小颗固体，整杯液体完全转变成固体，则原液体和析出的固体分别可能是A 过饱和溶液，不带结晶水的晶体 B 饱和溶液，带结晶水的晶体C 过饱和溶液，带结晶水的晶体 D 10的过冷水，冰5取少量固体 NH4Cl 放在石棉网上，把两条充分润湿的 pH 试纸粘贴在玻璃容器内表面，将容器罩盖在药品上，加热药品，则 pH 试纸颜色的变化是A

3、 变蓝绿色 B 变红色 C 蓝绿黄色红色 D 红色黄色蓝色6使用微波可以使许多化学反应大为加速，以致出现了微波化学这一学科分支。微波加速反应的奥秘可能是它能使极性溶剂迅速升温，反应可选用的溶剂是A 丁烷 B 甲醇 C 四氯化碳 D 水7利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳照射下某种固定盐熔化（实为盐溶于自身的结晶水）吸收热量，晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节。已知几种盐的熔点及熔化时能量改变值如下表。下列说法正确的是盐溶点（t）熔化吸热（kJ/mol）CaCl26H2O29.037.3Na2SO410H2O32.477.0Na2HPO412H2O36.1100.1Na2S2O3

4、5H2O48.549.7A 不应选用 CaCl26H2OB 可选用 Na2SO410H2O 和 Na2HPO412H2O2C 最好选用 Na2SO410H2O，它更为经济D 以上皆不宜选用8一些分子很长的有机物晶体，分子在晶体中排列如图 A 所示，当温度升高时因热运动而失去周期性排列状态，如图 B 和 C 所示这时晶体已融成液体，但仍具有各向异性当温度继续升高，分子热运动更加剧烈，最终成为各向同性的液体，如图 D。请指出下图中属于液晶的是A B C D9海水淡化的方法之一是离子交换法：使海水先通过阳离子交换树脂（氢型），再通过阴离子交换树脂（羟型）得“纯水”。若使海水先通过阴离子率换树脂后再通

5、过阳离子交换树脂，产生的问题是 。10下表列举常见的温室气体。温室气体现有浓度估计平均年增长率（%）二氧化碳（CO2）345 g/t0.4甲烷（CH4）1.65 g/t12一氧化二氮（N2O）0.3 g/t0.20.3氟里昂（CFCl11、CFCl12）0.2 mg/t、0.35 mg/t5.0臭氧层臭氧（O3）0.110 g/t（随高度变化）0.5一氧化碳（CO）0.12g/t0.2由此可见，温室效应中起主要作用是 11下图所示在长方体密封箱内，正中的 P 为一个可以左右无摩擦滑动的半透膜，A 室与 B 室空间相同，A 室内充满 2mol/L 的蔗糖溶液，B 室内充满 1mol/L 的蔗糖溶

6、液。分析说明：（1）实验开始后，P 向 方向移动，原因是 。（2）P 移到箱外标记（等分数字）数字附近即可停止。（3）P 停止后的 A、B 两室蔗糖溶液的浓度各是 mol/L。12在测定绿色植物光合作用的量子效率实验中发现，放出 1 分子 O2需要 8 个量子的波长为 685nm 的红光。已知在光合作用中每释放 1mol O2平均能量储存为 469kJ。求算此实验中能量转换效率为多少？13染料叶院黄素水溶液的最大吸收波长为 453nm，它的最大荧光发射波长为508nm。已知荧光光量子数平均为吸收的光量子数的 53%。试利用最大吸收和发射波长数据，求算以荧光形式发射出的能量占吸收能量的百分数？3

7、14被称为“魔棒”的荧光棒已成为节日之夜青少年的喜爱之物，其发光原理是利用过氧化氢氧化草酸酯产生能量，该能量被传递给荧光物质后便发出荧光。回答下列问题：（1）有人说，发光的魔棒不能凑近石油气之类的可燃性气体，否则会导致爆炸，是否正确？说明理由。（2）通过挤压，使过氧化氢与草酸酯混合反应，导致魔棒发光，一段时间后，光的亮度降低，此时，把魔棒往手心上敲打几下，亮度会重新增大，原因是什么？（提示：草酸酯是一种有较高粘度的有机化合物）（3）在设计魔棒时，其连续发光的能力在 812h，如果在发光中途，把它放入冰箱的冷冻室中，发光便会停止或基本停止。把魔棒从冷冻室中取出静止一会儿，它又会连续发光，原因是什

8、么？B 组组15同温同压下氧气与氢气的扩散速度之比是 14，那么氦气与二氧化硫气体的扩散速度之比是A14 B41 C161 D8116右图为水苯酚的 Tx 图，横坐标为苯酚的质量百分含量，纵坐标为温度，曲线 ACB 表示不同温度下水与苯酚恰好达到互溶时的组成。已知液态苯酚的密度为 1.07g/cm3，熔点 42，点 a、b 的横坐标分别为 12、60。则在 50时，将 6g 苯酚与 14g 水混合，系统分为两层后，上层溶液的质量A 6g B 7.5g C 10g D 12.5g17某真空密闭容器中放两杯液体：A 杯装有半杯纯水，B 杯装有半杯糖水。在一定温度下放置相当长时间，请叙述容器中有何现

9、象发生，并加以说明。18下表列举常见的温室气体。温室气体现有浓度估计平均年增长率（%）二氧化碳（CO2）345 g/t0.4甲烷（CH4）1.65 g/t12一氧化二氮（N2O）0.3 g/t0.20.3氟里昂（CFCl11、CFCl12）0.2 mg/t、0.35 mg/t5.0臭氧层臭氧（O3）0.110 g/t（随高度变化）0.5由此可见：（1）温室效应中起主要作用是 ，原因是 ；（2）温室气体分子组成的共同特点是 。（3）请再列举一种常见的温室气体 。419右图所示是压力流假说模型。其中 A、B 均为半透膜性的，水能透过，糖分子不能透过的空心球，以 U 型玻璃管连通，A 球内充以有色的

10、浓庶糖溶液，B 球和 U 型管中均充以清水。试分析 U 型管内液体流动原因。结合上述实验，分析植物韧皮部液流白天快、夜间慢的原因。20微波在化学过程中的功效，愈来愈引起人们的关注；并已将微波用于化学中更多的领域。微波具有比激光低得多的能级，却能在相同的温度甚至更低的温度下，产生比常规方法高几倍甚至几十倍的效率。机理探讨说明：从分子的电性角度来看，在外电场不存在时，不管分子有无极性，对大量分子来说，分子平均偶极矩总是为零的(极性分子虽然有永久偶极矩，但是由于分子的热运动，偶极矩的各个取向机会均等)。但是在外电场存在的情况下，不管是极性分子还是非极性分子（包括原子），它们的平均偶极矩都不等于零，即

11、极化现象；非极性分子被极化后，其化学性质应有所变化。简单地来看，微波对物质的作用在于电磁波对带电粒子产生的一种作用力，其中最简单的作用是物质在外加电磁场作用下内部介质的极化产生的极化强度矢量滞后于电场，从而导致与电场同相的电流产生，构成了材料内部的功率耗散，这显然是与微波频率有密切关系的。（1）化学工作者用 ZnSO4、H3PO4、尿素合成磷酸锌（非氧化还原反应），在沸水浴中进行常规反应，不断有氨气放出，产率很低，要提高产率，就必需不断地补充尿素；而在沸水浴条件不变，增加微波辐射的情况下，氨气逸出很少，一次按化学反应计量配比投料，产率即可高达 98%，得到了磷酸锌的四水合结晶体。其实该反应产物

12、中并无氨气，而有另外一种常见气体产生。请写出微波合成磷酸锌的化学方程式 （2）目前的一些实验研究，揭示了一些问题的存在:很多反应在微波条件下副反应增加;有些反应在微波条件下并不比常规加热效果更好;微波可诱导一些选择性反应的发生，如 Giguere 等人对分子间的 DielsAlder 反应，进行了研究，下面反应中:表现出明显的区域选择性.在通常情况下，简单烯和不对称亲烯体的反应生成异构体混合物，其中烯和亲烯体的 碳反应所得产物 b 占优势，但上面的反应式清楚地表明在微波条件下是在亲烯体的 碳上形成新键，得到产物 a，而且未观察到异构体 b 的生成。假设两种条件下都只进行两步反应，每种条件的第二

13、步进行 DA 反应的同时COOMe 被转化成甲基。请分别写出两种条件下的反应路线：21下图所示是大气中红外光透射率的光谱特性（横坐标是波长，纵坐标是能穿透大气的程度）。5（1）试说明大气中的 CO2吸收红外线的能力与频率的关系？（2）大气对红外线的吸收会产生什么效果？什么因素加剧形成这一效果？加剧的后果是什么？（3）除 CO2气体外，CH4、N2O、氟里昂也是温室气体，请再举两例温室气体。说明温室气体分子有何特点。（4）利用实验室常用药品和仪器，设计一个实验装置，证明较高浓度的 CO2对阳光中的红外线有高吸收率（画出图示，简述实验原理和方法）。22液态 SO2蒸气压的经验式为：lgpT7.14

14、2510.4435固态 SO2蒸气压（升华压）的经验式为：lgpT2.187112.7165（p 的单位为 Pa）。（1）计算 SO2气、液、固共存时的压强和温度。（2）于 1.013105Pa 时，液态 SO2的沸点是多少？（3）在常温、常压下，SO2以何种稳定状态存在（气、液、固）？23位于美国北卡罗来纳州正东约 600km 海上的百慕大群岛，四周是辽阔的海洋，气候温和，四季如春，具有蓝天绿水，白鸥飞翔，花香四溢的秀丽风景然。而在神秘的“百慕大三角海区”，却有一连串飞机与轮船的离奇失踪案。已有数以百计的船只和飞机失事，数以千计的人丧生。最近英国地质学家、利兹大学的克雷纳尔教授提出了新观点，

15、认为造成该海域沉船或坠机的元凶是海底存在的一种“甲烷水合物”。请回答：（1）甲烷水合物的通式。它的晶体属什么类型。原子间和分子间的作用力是什么？（2）下图是甲烷水合物的相平衡图，图中两条曲线 X 和 Y 分别代表相应水与冰的临界线和水合物与气体的临界线，Z 为临界点。请回答A、B、C 和 D 区域中的组分，A ，B ，C ，D ，Z 点的组分 。24右图是四面体底面的一个横截面，三角形三个顶点分别代表 M、A 和B 的纯组分每条边则表示两种组分的相互递变，但总浓度各点均相同为 10。6（1）第 6 点上组分的浓度M是 ，A ，第 20 点上的组分浓度是M ，A ，B 。（2）利用这种三组分的图

16、形我们可以进行某些实验研究，如分光光度法，在固定MA十B的恒定情况下，不断改变相应组分浓度，就可获得一系列相应的吸光度值，将这些吸光度值联结起来后的同心圆的圆心坐落在第 6 点上，表明此时形成配合物的组成为 ，若同心圆圆心落在第 8 点上，表明配合物的组成是 ，若同心圆的圆心落在第 34，35 和 42 点之间时，则配合物的组成是 。25在一定温度下，NaCl 的饱和溶液中加入 KCl 后，NaCl 的溶解度要降低。当KCl 加到一定数量后，会得到 NaCl 和 KCl 同时饱和的溶液。在 KCl 的饱和溶液中，加入 NaCl，KCl 的溶解度也要降低，最后也得到同时为 KCl 和 NaCl

17、所饱和的溶液，这种溶解度变化的关系，可以从等边三角形坐标表示的图形中反映出来。等边三角形坐标（见图 1）可以表示出三种物质的任何质量百分组成。三角形顶点A、B、C 分别代表三种纯物质，三条边线表示任何两种物质混合物的百分组成，三角形内各点表示三种物质混合物的百分组成。例如图 1 中的 P 点表示 A 20，B 10，C 70。在一次实验中，分析五个饱和溶液的组成，得如下的结果（以质量百分率表示）：请在等边三角形坐标图（图 2）上标出上表中各点的位置，再将各点连成曲线。连结 AF 和 BF。回答下列问题（1）D、E 两点分别表示什么？（2）F 点表示什么？（3）DF 和 E F 曲线分别表示什么

18、？（4）如果 NaCl、KCl、H2O 三种物质混合物的百分组成在 CDFE 区域内，则该混合物处于什么状态？（5）如果混合物的百分组成在 ADF 区域内，则该混合物处于什么状态？（6）如果混合物的百分组成在 BEF 区域内，则该混合物处于什么状态？26测定分子量的常用方法之一是凝固点下降法。例如水是常用的溶剂，当水中溶解了某种不挥发的溶质时，水的凝固点（即冰点）即会下降，海水在 0时不会结冰就是这个原因。凝固点下降的程度与溶质的分子数有关，而与溶质是何种物质无关。当溶剂的量确定时，凝固点的降低值与溶质的分子数成正比。已知 10.0g 樟脑中溶解 0.412g 萘，凝固点下降了 13。某种由

19、C、H、O 组成的有机物 2.30g 溶于 15.6 g 樟脑中，凝固点下降了 49.5。如果把 3.667g 该有机物完全燃烧，生成 9.236g CO2和 1.634g H2O，求该物质的分子式（已知萘的相对分子质量为：128）饱和溶液组成（%）点号A（NaCl）B（KCl）C（H2O）D40.0060.0G30.020.050.0F26.034.040.0H10.045.045.0E054.046.0727已知可以通过凝固点降低法来测定溶质的分子量。今有 0.900g 乙酸溶解在 500g水中所得的溶液，其凝固点为0.588，另有 2.32g 乙酸溶解在 100g 苯中，所得溶液的凝固点

20、较纯苯降低了 0.970（已知：Kg（水）1.86Kkg/mol，Kg（苯）5.12Kkg/mol）（1）分别计算乙酸在水中和苯中的摩尔质量。（2）比较计算结果，预测或假设两者不同的原因。28超临界流体（SCF）是指流体的温度和压力处于它的临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上时的一种特殊状态的流体。它兼具气态和液态的特征，同时又具有许多独特的性质，如无机盐在超临界水（SCW）中的溶解度很低，而有机物和氧气、氮气以及二氧化碳等气体则与超临界水完全互溶等。水的状态与压强、温度关系如右图示意：（1）在 773K、10MPa 时，水的状态是 ，使之成为超临界水的必要措施为 。（2）80 年代中期美国

21、学者 Modell 首次提出超临界水氧化技术（SCWO），即以超临界水为介质，用空气、氧气等氧化剂将有机废物氧化成二氧化碳、氮气、水以及盐类（SO42、PO43）等无毒小分子，反应过程中放热。该项技术很快在航天领域得到应用，生产火箭燃料的工业废水中含有少量的偏二甲肼(CH3)2NNH2，利用 SCWO 技术，偏二甲肼能迅速被双氧水氧化，反应的化学方程式为 。该项技术处理废水时，除了反应彻底、迅捷和广泛的适用性外，还具有的优点是（填一项）。（3）SCWO 基本工艺流程如下图所示：工业上利用 SCWO 技术对一些难降解的有机废水进行处理。在处理某些含可溶性无机盐（只含钠盐、钾盐）的有机废水时，常常

22、会出现管道堵塞现象，发生这种现象的原因是 。若检测到管道 c 中的流体的温度为 360K，管道 e、d 中的流体的温度为 500K，则上述 ah 管道中易发生堵塞的管道为 （填字母）。定期清洗管道的方法是 。829室温离子液体是一类可广泛用于有机合成、无机及高分子合成的优质溶剂，其典型组成是含氮有机阳离子和无机阴离子。美国匹茨堡大学首次报道了室温离子用于酶催化反应。在离子液体中用一种叫做 Thermolysin 的蛋白水解酶催化两种氨基酸的衍生物合成了人造甜味素阿斯巴糖的前体（如图 1 所示）。离子液体还可用于电化学的潜在溶剂，如用作电池的电解质。Robert Engel 研究小组新合成出一类

23、水溶性非水离子液体 LIPs（如图 2）。LIPs 可以在相对温和的条件下制备，相对无反应活性，高电导，安全易得，为绿色化学提供了一种值得尝试的介质。回答下列问题：（1）化合物在酸性条件下完全水解的最终产物是：（2）命名化合物 （3）写出化合物可能的结构简式：（4）在合成的过程中，Thermolysin 的作用是 ，lonic liquid 的化学式是 ，作用是 。（5）图 1 中离子液体的阳离子的两个 N 原子杂化类型是否一样 （分别指出），阴离子的空间构型与 Na3AlF6中阴离子构型是否相同，；理由是 。分别再确定它们中心原子的杂化类型 和阴离子的空间构型 。（6）LIPs 是否为电解质

24、？，理由是 。（7）举出两种与 LIPs 存在某些相似性而水溶性却相反的磷酸盐：。30（1）0.900g HAc 溶解在 50.0g 水中所形成的溶液，其凝固点为0.558。2.32g HAc 溶解在 100g 苯中所形成的溶液，其凝固点较纯苯降低了 0.970。试分别计算 HAc在水中和苯中的摩尔质量，并解释在水和苯中醋酸的摩尔质量为什么不相同。已知：水和苯的凝固点降低常数 Kf分别为 1.86 和 5.12Kkgmol1。（2）在 100g 水中溶入摩尔质量 110.1gmol1的不挥发性溶质 2.220g，沸点升高了0.105，若再加入摩尔质量未知的另一种不挥发性溶质 2.160 克，沸

25、点又升高了 0.107试计算：水的沸点升高常数 Kb，未知物的摩尔质量 M2和水的摩尔蒸发热H；该溶液在 298K 时蒸气压（设该溶液为理想溶液）。931离子液体是常温下呈液态的离子化合物，已知品种几十种，是一类“绿色溶剂”。据 2002 年 4 月的一篇报道，最近有人进行了用离子液体溶解木浆纤维素的实验，结果如下表所示：向溶解了纤维素的离子液体添加约 1.0%（质量）的水，纤维素会从离子液体中析出而再生；再生纤维素跟原料纤维素的聚合度相近；纤维素分子是葡萄糖（C6H12O6）的缩合高分子，可粗略地表示如下图，它们以平行成束的高级结构形成纤维；葡萄糖缩合不改变葡萄糖环的结构；纤维素溶于离子溶液

26、又从离子液体中析出，基本结构不变。n4001000 表木浆纤维在离子液体中的溶解性离子液体溶解条件溶解度（质量%）C4minCl加热到 10010%C4minCl微波加热25%，清澈透明C4minBr微波加热57%C4minSCN微波加热57%C4minBF4微波加热不溶解C4minPF4微波加热不溶解C6minCl微波加热5%C8minCl微波加热微溶表中C4minCl 是 1（正）丁基3甲基咪唑正一价离子的代号，“咪唑”的结构如右上图所示。回答如下问题：（1）在下面的方框中画出以C4min为代号的离子的结构式。（2）符号C6min和C8min里的 C6和 C8代表什么？答：和 。（3）根据

27、上表所示在相同条件下纤维素溶于离子液体的差异可见，纤维素溶于离子液体的主要原因是纤维素分子与离子液体中的 之间形成了 键；纤维素在C4minCl、C4minBr、C4minBF4中的溶解性下降可用 来解释，而纤维素在C4minCl、C6minCl 和C8minCl 中溶解度下降是由于 的摩尔分数 。（4）在离子液体中加入水会使纤维素在离子液体里的溶解度下降，可解释为：。（5）假设在C4minCl 里溶解了 25%的聚合度 n500 的纤维素，试估算，向该体系添加 1.0%（质量）的水，占整个体系的摩尔分数多少？假设添水后纤维素全部析出，析出的纤维素的摩尔分数多大？C 组组32已知纯樟脑的凝固点

28、是 178.4，摩尔凝固点降低常数 Kf为 40.0kg/mol。今有 1.50g 摩尔质量为 125 的化合物溶于 35.0g 樟脑中，试计算此溶液的凝固点？10334.50g 非电解质溶液和 125g 水配制成溶液，此溶液的凝固点是0.372。求算溶质的近似摩尔质量。34已知某非电解质溶质的摩尔质量为 58.0，大气压下纯水的沸点为 99.725。24.0g 该溶质和 600g 水配制成溶液，试计算此溶液的沸点？353.75g 难挥发溶质溶于 95g 丙酮中，此溶液的沸点为 56.50。已知丙酮的沸点为 55.95，丙酮的摩尔沸点升高常数为 1.71kg/mol，试计算该溶质的近似摩尔质量

29、？36已知 28时水的蒸气压为 28.35torr。试计算此温度下 68g 蔗糖和 1000g 水配制成的溶液的蒸气压?37已知 30时纳苯的蒸气压为 121.8torr，摩尔质量为 78.1。今有 15.0g 某难挥发溶质溶于 250g 苯中，测得此溶液的蒸气压为 120.2torr。试计算溶质的近似摩尔质量？渗透压38150mL 水溶液含蔗糖（C12H22O11）1.75g，试计算 17时此溶液的渗透压？39将制得的聚丁烯溶于苯配成浓度为 0.20g/100mL 的稀溶液，并在 25下测定其渗透压。当此溶液样品渗透过程达平衡时，液柱高度为 2.4mm，试计算聚丁烯的摩尔质量？已知此溶液的密

30、度为 0.88g/cm3。40已知尿素水溶液的凝固点为0.52，试计算此溶液 37时的渗透压？假定摩尔浓度和质量摩尔浓度在数值上相切?41在温度为 20，总压为 760torr 时，1L 水可溶解 0.043g 纯氧气或 0.019g 纯氮气。假定干燥空气由 20%（体积百分数）氧气和 80%氮气组成，试计算此条件下，1L 水中可溶解多少克氧气和氮气?42由 70%（体积百分数）氢气和 30%氧气组成的混合气体，在 20，2.5atm（不含水压）时，溶于水形成饱和溶液。已知每升水中含氢 31.5cm3（STP）。试计算20、氢气分压为 1atm 时，氢气的溶解度（换算为 STP）。43（1）在

31、 25mL 碘的水溶液中含有碘 2mg，将它和 5Mlcci4放在一起摇荡，静置，分层。假定碘在单位体积 CCl4中的溶解度是它在水中的 85 倍，并且认为两溶液均为稀溶液，试计算水层中碘的残留量？（2）如果用 5cm3新的 CCl4对水层第二次萃取，试计算第二次萃取后水层中碘的残留量？446.35g 非电解质溶于 500g 水中，此溶液的凝固点为0.465。试计算溶质的摩尔质量？453.24g 难挥发非电解质和 200g 水配制成溶液，1atin 下此溶液的沸点为 100130。试计算溶质的摩尔质量？4630.0g 蔗糖（摩尔质量为 342）溶于 150g 水中，试计算 1atrn 下此溶液

32、的凝固点和沸点？47如果甘油 C3H5(OH)3和甲醇 CH3OH 价格相同，哪种用于配制汽车散热器防冻剂更经济？48至少需加入多少克乙醇（C2H5OH），1L 水的冰点才不会高于4oF？49化学家通过已知凝固点为 30.16的纯溶剂确定某未知化合物的摩尔质量。若将0.617g 纯对二氯苯（C6H4Cl2）溶于 10.00g 溶剂中，溶液的冰点为 27.81；若将 0.526g未知化合物和 10.00g 溶剂配制成溶液，其冰点为 26.47。计算未知化合物的摩尔质量？1150试计算浓度为 10%（质量百分数）的甲醇水溶液的凝固点？51已知乙醚的摩尔沸点升高常数为 2.11kg/mol。10.6

33、g 难挥发溶质溶于乙醚中，其沸点上升 0.284。试计算溶质的摩尔质量？52样品萘的凝固点为 80.6，0.512g 某物质溶于 7.03g 萘中，此溶液的凝固点为75.2。已知萘的摩尔凝固点降低常数为 6.80kg/mol，试计算溶质的摩尔质量？53纯苯的凝固点为 5.45。7.24g C2Cl4H2和 115.3g 本配制成溶液，此溶液的凝固点为 3.55。试计算苯的摩尔凝固点降低常数？54试计算浓度为 46.0g/L 的甘油（C3H8O3）水溶液 0时的渗透压？55螃蟹血蓝蛋白是一种有色蛋白质，它是从蟹肉中提取出来的。将 0.750g 此蛋白质溶于 125mL 水中，此溶液在 4时的渗透

34、压使液柱上升 2.6mm。溶液的密度为1.00g/mL。试计算该蛋白质的摩尔质量？56已知 37时人体血液的渗透压为 7.65atm。问需加入多少克葡萄糖 C6H12O6才能确保 1L 静脉注射液的渗透压和血的渗透压相同？57已知 26时纯水的蒸气压为 25.21torr。20.0g 葡萄糖溶于 70g 水形成溶液。计算此溶液的蒸气压？58已知 25时纯水的蒸气压为 23.76torr。5.40g 难挥发物质和 90g 水配制成溶液，该溶液的蒸气压为 23.32torr。计算溶质的摩尔质量？59溴代乙烯（C2H4Br2）和 1，2二溴丙烷（C3H6Br2）在整个组成范围内均可形成理想溶液。已知

35、 85时，两纯液体的蒸气压分别为 173torr 和 127torr。（1）10.0g 溴代乙烯溶于 80.0g 1，2二溴丙烷中，计算 85时该溶液中各组分的分压及总压？（2）计算气液平衡时，气相中溴代乙烯的摩尔分数？（3）若 85气液平衡时气相中两组分的摩尔比为 5050，计算液相中溴代乙烯的摩尔分数？60某有机化合物经燃烧分析得知含 38.7%C、9.7%H 和 51.6%O。将 1.00g 该有机化合物样品溶于 10.00g 水，所得溶液的凝固点为2.94。求该化合物的分子式？61质量摩尔浓度为 0.100mol/kg 的 NaClO3溶液0.3433开始结冰。试计算在标准大气压下，该

36、溶液的沸点？对于质量摩尔浓度为 0.001mol/kg 的 NaClO3溶液由于离子间的距离较大，因而离子间的电作用力非常小，可以忽略。试计算该稀溶液的冰点？62采用等温蒸馏法测定新合成有机化合物的摩尔质量。首先在敞口的并已做体积校准的小瓶中配制两种溶液，两瓶中的溶剂相同、等量，一瓶中的溶质为 9.3mg 新化合物，另一瓶中的溶质为 13.2mg 偶氮苯。两小瓶并排置于密闭的大容器中。三天后，达到平衡，一瓶中的溶剂蒸馏到另一瓶中直到两瓶中溶剂的分压相等。平衡后，溶剂、溶质停止蒸馏。溶液的体积可从小瓶上的校准刻度读出。含新化合物的溶液体积为 1.72cm3，偶氮苯溶液的体积为 1.02cm3。假

37、定两种溶质均为难挥发物质，而且溶液中溶质的质量与溶液的体积成正比，试求算新化合物的摩尔质量？63将 3.46g 化合物 X 和 160g 苯配制成溶液，试计算该溶液的凝固点？如果将纯化合物 X 在 116和 773torr 条件下蒸发，其密度为 3.27g/L。已知纯苯的凝固点为 5.45、Kf为 5.12kg/mol。64反渗透法是咸水淡化制取饮用水的一种方法，即把高于渗透压的压强加在咸水12液面上，在半透膜的另一侧流出饮用水。根据这个原则，试问在 25时从海水中提取饮用水需要多大压强？假设海水的密度为 1.021g/cm3，含有 3.00%的 NaCl 并完全离子化。答案请分别用 atm、

38、kPa 和 psi 表示（其中 psi 为 1bf/in2，1psi0.068atm0.070kg/cm3，）。6520时，分压为 1.00atm、体积为 18cm3（STP）的氢气溶于 1L 水中。如果某混合气体含氢气 68.5%（体积百分数），20时它在水面的总压为 1400torr（水的蒸气压不含在内），试计算水中氢气的溶解量（换算为 STP）？661L CO2气体，在 15、1.00atm 时溶于等温的 1L 水中，此时 CO2的压力是1atm。如果在该温度下，在液面上方 CO2的分压为 150torr，计算溶液中 CO2的摩尔浓度？67（1）特定温度下，碘在单位体积乙醚中的溶解度是它

39、在单位体积水中的 200 倍。2.0mg 碘溶于 30mL 水形成水溶液，此溶液和 30rnL 乙醚一起振摇，水和乙醚分层。试计算水层中碘的质量？（2）如果仅使用 3mL 乙醚，计算水层中碘的质量？（3）若按（2）萃取后，再用 3mL 乙醚第二次萃取，计算水层中碘的质量？（4）试问哪种方法更有效，是一次大量萃取还是少量多次萃取？68硬脂酸在单位体积正庚烷中的溶解度和它在单位体积 97.5%乙酸中的溶解度的比值为 4.95。问若要使 10mL 硬脂酸的 97.5%乙酸溶液中硬脂酸的残留量低于初值的0.5%，最少需要用 10mL 庚烷萃取多少次？69参照右图（CCl4相图）：（1）如果在恒定的一个

40、大气压下加热CCl4，从 D 点开始直到达 E 点，会发生什么相变？（2）为了确定 E 点，需要规定几个自由度（即独立变化的变量）？（3）哪一点是 CCl4的三相点？70通常采用萃取法提纯盘尼西林。盘尼西林 G 在异丙醚和磷酸盐水溶液介质间的分配系数为 0.34（在醚中溶解度低）。盘尼西林 F 的相应值为 0.68。盘尼西林 G 制剂中混有 10.0%的盘尼西林 F 杂质。（1）如果该制剂的磷酸盐水溶液用等量的异丙醚萃取，计算一次萃取后，水相中盘尼西林 G 的回收率及杂质的百分数？（2）用等量异丙醚二次萃取，再计算这两个量？71由下左图作出冷却曲线，并指出在哪一点上既发生析出同时在下列各比例的

41、 Pb-Sn混合物从熔化态冷却的过程中温度不变：25Sn；75Sn；100Sn；低共熔混合物。72右图为水苯酚的 Tx 图，横坐标为苯酚的质量百分含量，纵坐标为温度，曲线 ACB 表示不同温度下水与苯酚恰好达到互溶时的组成。请回答：13（1）指出点 C，曲线 AC、BC，曲线 ACB 与横坐标围成的部分分别表示的含义。（2）50时，50mL 试管内盛有 2mL 的液态苯酚，现逐滴滴加蒸馏水，并摇匀，叙述可观察到的现象。（已知液态苯酚的密度为1.07g/cm3，熔点 42）（3）如果在 50时，将 6g 苯酚与 14g 水混合，系统分为两层，计算上下两层溶液的质量。（已知点 a、b 的横坐标分别

42、为 12、60）73将一种盐溶于水中时，会使水的冰点降低，究竟冰点降低多少，与盐在溶液中的浓度有关。如果将此溶液降温，则在零度以下某个温度，将析出纯冰。但当盐在水中的浓度比较大时，在将溶液冷却的过程中析出的固体不是冰而是盐，这时该溶液称为盐的饱和溶液，盐在水中的浓度称为“溶解度”，溶解度的大小与温度有关。右图所示为不同浓度的 CaCl2溶液冷却析出晶体时所对应温度的曲线图。（1）指出区域、内各物质组成（说明是何种固体或溶液是否饱和）；（2）指出曲线 AB、BC 分别具体表示的含义；（3）点 B 在坐标如何，有何意义；（4）273K 时，60g 浓度为 10%的 CaCl2溶液持续降温，何时析出

43、晶体，计算最多可析出单一晶体的质量。（只需保留整数）（5）根据右上图分析，如何提纯粗盐 CaCl2，得到 CaCl26H2O 晶体。（6）CaCl2溶液可用作冷冻剂，当 CaCl26H2O 晶体与冰以何比例（质量比）混合时，冷却效果最好。（7）在大雪纷飞的北方国家，对 CaCl2有很大的需求量，你认为 CaCl2在这些国家有何用途？74A 和 B 两种物质互相溶解的关系如图 1 所示，横坐标表示体系的总组成，纵坐标为温度，由下至上，温度逐渐升高。T1时 a 是 B 在 A 中的饱和溶液的组成，b 是 A 在B 中的饱和溶液的组成（T2时相应为 c、d）。T3为临界温度，此时 A 和 B 完全互

44、溶。图中曲线内为两相，曲线外为一相（不饱和液）。某些物质如 H2O 和(C2H5)3N，C3H5(OH)3和间CH3C6H4NH2有低的临界温度（见示意图 2）。请根据上述事实，回答下列问题：图 1 图 214（1）解释图 1 中 T3存在的原因。（2）说明图 2 所示的两对物质存在低的临界温度的原因。（3）描述图 2 所示的两对物质的互溶过程。75固体发光材料是一种能将激发的能量转变为可见光的固体物质。在基质中掺入杂质，含量可达千分之几或百分之几，可调整发光效率、余辉及发光光谱。如在刚玉Al2O3基质中掺入 0.051.0%的 Cr3及在 Y2O3基质中掺入 Eu3等均可制成固体发光材料。（

45、1）推测 Al2O3基质中掺入 Cr3的发光原理。（2）Y2O3属立方晶系，将 Y2O3的立方晶胞分为 8 个小立方体，Y 在小立方体的面心和顶点，O 位于小立方体内的四面体空隙，画出这样四个小立方体，指出 Y 和 O 的配位数。76为纪念 1905 年爱因斯坦连续发表 6 篇论文导致物理学大变革 100 周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。（1）左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过 200 字（包括标点符号等）的说明文。

46、（2）右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示：晶胞的 6 个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为1，镧的氧化态为3，问：铁的平均氧化态多大？77荧光分子开关作为超分子化学的一个重要组成部分，正在受到各国科学家的广泛关注。在荧光分子开关中主体和客体间通过不同的作用方式相结合，它们的形成主要依赖一些弱相互作用，如分子间的氢键、芳香、阳离子、CH 和范德华力等。但也有一些是通过共价键形成的，如硼酸衍生物与糖和羟基化合物

47、的结合即是其中的一类。由于糖化学在生命科学中起着重要的作用，在医学、细胞生物学和食品工业等领域中对糖的识别和浓度的检测有着重要的意义。比如，通过对人体内糖含量的测定可以了解人的健康状况；通过对发酵过程中糖含量的测定可以跟踪发酵的程度；通过对酶中糖含量的测定为酶的分析提供可行的方法。此外，硼酸在植物的生长过程中起着重要的作用，但是它在植物的细胞中的作用机理还不清楚。经过精心设计的传感器能够被用于探测硼酸在细胞中的生物功能。荧光分子开关在对客体的分析和检测中有一些突出的优点。（1）化学传感器中荧光传感体系由于具有高的灵敏度和非侵入性的特点，因此它是15最重要的化学传感器之一。糖在生物体内起着重要的

48、作用，含硼酸的荧光传感体系对某些糖具有很好的选择性。硼酸和糖之间在水溶液中容易脱水形成共价键，在对糖的识别中，共价结合是一种重要的键合作用。下图表示硼酸衍生物与糖结合前后荧光的变化。蒽硼酸 1 在水溶液中有荧光发射，它的荧光与蒽本身的荧光相似。加入碱后，形成硼酸负离子 1a，荧光减弱。1 与糖作用形成化合物 1，1比 1 有更强的酸性，仍然有强的荧光发射。1形成 1后，荧光也减弱。这些过程都是可逆的。用表示糖：画出 1a 、1b 、1c 的结构简式，并注明由 1a 到 1c 所加反应物 A 和条件 B 请画出符合荧光传感体系性质的物质 1 的同分异构体（2 和 3）：请画出化学式为 C12H1

49、1BO2的符合荧光传感体系性质的物质 4（只要画其中一种结构简式即可）（2）在上面的体系中，硼酸与糖只有在较高的 p条件下才能形成复合物（这在生理条件下是不适宜的），并且它缺乏必要的电荷变化，因此硼酸直接连接在荧光团上的荧光开关有缺陷的。为了克服这个缺陷，James 等合成了化合物 5，他改变了硼酸的键合位置，在硼酸和荧光团之间引入了氨基，为 PET 过程的发生提供了富电子中心。并且氨基的邻基参与可以降低传感器工作时的 p，它的实用性得到了明显的提高。化合物 5 的荧光变化情况见图。质子化的 5 开关处于“”的状态（填“开启”或“关闭”），去质子后变为5a，这时硼酸与胺的作用较弱不足以抑制氮原

50、子的孤对电子到蒽环的 PET 过程，因此 5a的荧光被减弱；请在图中用“”表示这个作用。继续增加 p形成 5，这时硼酸与胺完全分离。荧光进一步被减弱。5a 与糖作用形成 5，荧光明显 （“增强”还是“减弱”），这是因为结合糖后硼原子的杂化状态发生了改变 ，硼酸的酸性 （“增强”还是“减弱”），键被加强，有效地抑制了 PET 过程。5 与葡萄糖结合后在很宽的 p范围内都有强的荧光发射，因此它是在生理条件下理想的对糖响应的荧光开关。实验证明它的灵敏性和选择性都较高。请依照第 1 问的形式，画出 5a、5c 的结构简式，并完成这个反应循环（5c、5b 都16可以转变为 5d）（3）在单硼酸糖荧光传感