一级结构工程师：元素化学初步练习题
9.1 就单位质量来说，氢气比天然气具有更高的燃烧热值，但是若按单位体积计算，则结果正相反。因此氢气不适合作为远程通过管线输送的燃料。分别计算下面不同情况下H2和CH4(天然气的主要成分)的燃烧热：(a) 单位摩尔;(b)单位质量(每克);(c) 标态和298K下，单位体积(每立方米)。假设它们的燃烧产物都是H2O(l)。
9.2 画出下列离子和分子的几何结构：
(a) I3-;(b) ICl4-;(c) ClO3-;(d) H5IO6;(e) XeF4。
9.3 分别写出：(a)三种制备氢的工业方法;(b)氢的三种工业应用。
9.4 解释下列现象：
(a) 在室温下，碘是固体，溴是液体，而氯和氟是气体;
(b) 氟不能通过电解含F-的水溶液得到;
(c) HF的沸点远远高于其它氢卤化物;
(d) 卤素的氧化能力按下列顺序递减，F2>Cl2>Br2>I2。
9.5 指出下列氧化物为酸性、碱性、两性还是中性化合物：(a) CO;(b) CO2;(c) CaO;(d) Al2O3。
9.6 在水溶液中，硫化氢可还原：(a) Fe3+到Fe2+;(b) Br2到Br-;(c) MnO4-到Mn2+;(d)HNO3到NO2。对于上述所有反应，在适当条件下，产物都是元素硫。请写出反应方程式。
9.7 画出下列化合物和离子的Lewis结构，并给出结构。(a) SeO42-;(b) H6TeO6;(c) TeO2;(d) S2Cl2;(e) 氯磺酸，HSO3Cl(氯与硫成键)。
9.10 完成下列反应方程式，并配平。
(a) Mg3N2(s) + H2O(l)
(b) NO(g) + O2(g)
(c) NH3(g) + O2(g)
(d) NaNH2(s) + H2O(l)
9.11 (a) 解释二硼烷B2H6的结构与乙烷C2H6的差别;(b) 用化学键的概念解释为什么二硼烷有如此结构;(c) 称二硼烷里的氢为“负氢”有何意义?
9.12 在4A族中找出符合下面条件的元素：(a) 具有最强的酸性氧化物;(b) 最常见氧化态为+2;(c) 是沙子的主要成分。
9.13 在48oC时，当0.654g XeO3在0.452L的刚性容器内分解为气体时，容器内的气体压力是多少?
9.14 尽管人们很早以前就知道有ClO4-和IO4-，但是BrO4-到了1965年才被合成出来。该离子是通过用二氟化氙氧化溴酸根离子，生成氙、氢氟酸和高溴酸根离子。请写出上述反应的方程式。
9.15 如果阿波罗计划里的月球登陆舱使用4吨二甲基肼(CH3)2NNH2，那么需要多少吨N2O4氧化剂与它反应。(反应产物包括N2、CO2和H2O)
9.16 从发电厂的燃气中除去SO2的一个方法是让它与H2S水溶液反应。产物是元素硫。(a) 写出该反应的平衡化学式;(b) 若一吨煤含3.5%(重量)的硫，那么在27oC和740torr下，需要多少体积的H2S?(c) 生成多少千克元素硫?假设反应进行完全。
9.17 什么是“镧系收缩”?过渡元素的性质受到镧系收缩的哪些影响?
9.18 写出下列离子的价电子构型：(a) Cr3+;(b) Au3+;(c) Ru2+;(d) Cu+;(e) Mn4+;(f) Ir+。
9.19 (a) Ti2+和Ni2+哪一个更易被氧化?(b) Cr2+和Fe2+哪一个是更强的还原剂?
9.20 写出PbS在空气中焙烧的化学反应方程式。说明为什么硫酸厂经常建在在硫化物矿石焙烧厂附近。
9.21 1盎司黄金(31.1克)可以捶成300平方英尺(1英尺=30.5厘米)的金箔。(a) 这表现了金属的什么性质?(b) 金的密度为19.31g/cm3，计算金箔的厚度(mm)。设金箔是均匀的。
9.22 在美国铁矿开采的早期，铁矿石首先要在矿区附近的鼓风炉中还原为铸铁，因为这样做可以节省运输费用。这些炉子使用硬木烧的木炭作为还原剂。问每千克矿石(假设为70%纯度的磁铁矿Fe3O4)可以得到含2.5%碳的铸铁多少?
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