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1、由反应机理建立反应的速率方程。在科学研究工作中, 往往 根据实践经验先假设反应机理, 然后再用各种实验方法和手 段, 检验所设反应机理的正确性。 硝酰胺在水溶液中的分解反应为: NO2NH2N2O( g) + H2O 实验测得其速率方程为: rNO2NH 2 = dcNO2NH 2 dt = kcNO 2NH2 /cH3O+ ? ?7- 1? 有研究者提出下列 3种反应机理, 你认为何者是 合理的? 并写出 k的表达式。 NO2NH2 k1 N2O ( g)+ H2O NO2NH2+ H3O + k1 k- 1 NO2NH3 + + H2O (瞬间达到平衡 ) NO2NH3 + k2 N2O(
2、 g)+ H3O + (缓慢反应 ) NO2NH2+ H2O k1 k- 1 + H3O+(瞬间达到平衡 ) NO2NH - k2 N2O( g)+ OH - (缓慢反应 ) H3O + + OH - k3 2H2O(快速反应 ) ? ?7- 2? 在实验温度和 pH 恒定的缓冲介质中, 将反应在 密闭的容器中进行, 测得 N2O气体的压力 p 随时间的变化 数据如下表: t/ m in0510152025? p / kPa06. 8012. 4017 . 2020 . 8024 . 0040 . 00 ? ? 求 NO2NH2分解反应的半衰期 t1/2, 并证明 lgt1 /2与缓冲 介质的
3、 p H 呈线性关系。 第 8题 ? ? 青蒿素是我国科技工作者于 1972年从中药青蒿中提取 得到的, 其结构在 1976年得到确认。据英国的 自然 杂志 在 2003年 8月的一篇论文中报道, 青蒿素与疟虫接触后直 接与疟虫的细胞膜作用而起到杀虫效果, 故半衰期短, 疟虫 也难以产生抗药性。此外, 青蒿素还没有抗疟常用药 ? 奎 宁?所产生的副作用。我国研制的青蒿素类药物? 蒿甲醚? 于 2004年接受了泰国最高医学奖的表彰。青蒿素的结构式 如 1所示。 8- 1青蒿素分子中有什么官能团? 8- 2青蒿素分子中有几个手性碳原子? 8- 3青蒿素的全合成工作也是由我国的科研人员首 次完成的,
4、 根据给予的反应过程写出 a, b, c, d, e, f, g, h, i , j所代表的反应试剂。 ? ? 8- 4全合成工作中最后一步从 10到 1的反应涉及 到哪几种化学反应类型? 2005年全国高中学生化学竞赛实验试题 上海化学化工学会 ? 华东理工大学命题组 从盐泥中提取七水合硫酸镁 1? 实验内容 盐泥是氯碱工业中的废渣, 分为一次盐泥和二次盐泥。 一次盐泥中含有镁、 钙、 铁、 铝、 锰的硅酸盐和碳酸盐等成分, 其中含镁 (以 M g( OH) 2计 )约 15% 。本实验要求从一次盐 泥中提取 MgSO4? 7H2O。 本实验考试具体内容包括下列 3个部分: ( 1)从一次盐
5、泥中提取 M gSO4? 7H2O。 ( 2)测定 M gSO4? 7H2O的含量。 ( 3)回答思考题并完成实验报告。 2? 物质的某些性质 2. 1K sp Mg(OH) 2 = 6. 0? 10 - 10 ?Ksp Ca(OH )2 = 3. 7? 10- 6 K sp Fe( OH) 3 = 3. 0? 10 - 39 ? ? Ksp Fe( OH)2 = 8. 0? 10- 16 KspM n(OH )2 = 4. 0? 10- 14 ?KspA l(OH )3 = 1. 3? 10- 33 2. 2物质的溶解度 ( g/100g H2O) 温度 /? 01020406080100
6、溶解度 M gSO4? 7H2O20 . 3 23 . 325 . 230 . 835. 335. 833. 4 CaSO4? 2H2O 0. 223 0 . 224 0 . 255 0 . 265 0 . 244 0. 234 0. 205 ?63?2005年第 3期? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 化? 学? 教? 育 2. 3 相 对 原 子 质 量: H1. 01, O16. 00, S32. 07, M g24 . 31 ,Zn65 . 39 3? 主要试剂和仪器 3. 1? 试剂 ? ? 各人实验桌上: 工业盐泥 ( 26克 ), 6 mol? L- 1H
7、C,l 1: 1 NH3? H2O, 铬黑 T指示剂, EDTA标准溶液 ( 500mL)。 ? 公用实 验桌上: 6mol? L- 1H2SO4, 25%三乙醇胺, NH3- NH4Cl缓冲溶液 ( p H = 10), NaClO溶液 ( C. P . ), 丙酮, Zn粒 (基准 )。 3. 2? 仪器 ( 1)玻璃器皿 ? ? 烧杯150 mL 1个? ? 酸式滴定管50 mL? ? 1根 烧杯250 mL 1个容量瓶250 mL1个 烧杯400 mL 1个移液管25 mL1支 烧杯1000 mL1个锥形瓶250 mL3只 量筒50 mL1个称量瓶1个 量筒10 mL1个洗瓶1个 蒸发
8、皿200 mL 1个胶头滴管2根 培养皿1套玻璃棒1根 表面皿1个布氏漏斗、 抽滤瓶1套 ( 2)器材: 煤气灯, 三角架, 石棉板, 石棉网, 铁架台, 蝴蝶 夹, 标签纸, 广泛 pH试纸 ( 1 14), 精密 pH 试纸 ( 0 . 5 5. 0), 滤纸, 角勺, 洗耳球, 防护眼镜, 手套, 毛刷, 去污粉, 抹布, 点火枪 (二人合用 )。 ( 3)公用仪器: 电子天平 (感量 0. 01g), 分析天平 (感量 0. 1mg), 抽滤水泵。 4? 实验步骤 4. 1? M gSO4? 7H2O的制备 在盛有 26 g盐泥的烧杯中, 加水 120 mL, 搅拌成浆, 滴 加 6m
9、ol? L- 1H2SO4约 18mL, 边滴加边充分搅拌, 防止浆料 外溢。待观察到反应产生的气体较少时, 开始加热并继续滴 加 H2SO4调节溶液 pH为 1 2 , 加热微沸 20 30分钟, 保持 溶液体积和 pH 值。待反应完全, 抽滤, 用少量温水淋洗。滤 渣弃去; 滤液倒入 250 mL的烧杯中, 滴加 N aCl O溶液至溶液 pH为 5 6, 加热煮沸约 5 10分钟, 使溶液中产生深褐色沉 淀, 待溶液体积约 80 mL 100mL, 立即趁热抽滤, 用少量热 水淋洗 (滤液若发黄, 则需再加 NaClO重复上述操作 )。滤 渣弃去, 滤液倒入蒸发皿中加热蒸发浓缩至稀稠状后
10、, 熄火, 取下蒸发皿置于石棉板上, 冷却, 抽滤。晶体用 15 mL 丙酮 洗涤。洗涤后的晶体放入培养皿中, 置于通风橱内, 晾干 30 分钟。 晾干的 MgSO4? 7H2O 产品在电子天平上称重, 记录产 品质量并经监考教师签字。 4. 2? M gSO4? 7H2O的含量测定 注意: 所有分析实验必须平行测定 3次, 原始数据、 计算 结果及相对极差需填入实验报告中, 并需经监考教师签字。 ( 1) 0. 02 mol? L- 1EDTA标准溶液的标定 自行计算标定 0. 02mol? L- 1EDTA标准溶液的锌粒称 量范围, 写在实验报告纸上, 经监考教师签字后, 由监考教师 发放
11、有关实验说明 (见附录 ), 然后进行 EDTA标定实验。若 不会计算, 可向监考教师直接索取有关实验说明 (见附录 )继 续实验, 但要扣计算分。 ? ?( 2)M gSO4? 7H2O的含量测定 准确称取 MgSO4? 7H2O产品若干克 (计算称量范围, 写 于实验报告纸上; 若不会计算, 可向监考教师直接索要称量 范围, 但要扣计算分 )于 250 mL 锥形瓶中, 加去离子水 25 mL, 溶解, 加 入 5mL 25% 三乙 醇胺 , 摇匀 , 再 加入 10mL NH3- NH4Cl缓冲溶液, 摇匀, 加入铬黑 T指示剂, 溶液颜色 呈酒红色, 用 EDTA 标准溶液滴定至溶液恰
12、变为纯蓝色, 即 为终点。记录 EDTA 消耗的体积 V2。用监考教师给你的 EDTA 标准溶液浓度计算 M gSO4? 7H2O的含量。 5? 思考题 ( 1)盐泥中加 H2SO4反应时, 为什么需控制溶液的 pH为 1 2? ( 2)具体阐明在制备 MgSO4? 7H2O时, 加入 NaClO的作 用。 ( 3)制备实验中, 加 NaCl O加热煮沸后, 为什么要立即趁 热抽滤? ( 4)估算 MgSO4? 7H2O的理论产量。 附录 0. 02m ol? L- 1EDTA标准溶液标定的实验说明 准确称取 0. 26 0. 39克的锌粒于 150mL的小烧杯中, 盖上表面皿, 沿烧杯嘴尖处
13、滴加 6 mol? L- 1HCl6 mL, 待锌 粒完全溶解, 定量转移至 250 mL 容量瓶中, 用水稀释至刻 度, 摇匀。 准确吸取 25 mL上述锌标准溶液于 250mL 锥形瓶中, 滴加 1: 1 NH3? H2O 至白色沉淀刚好出现, 再加入 10 mL NH3- NH4Cl缓冲溶液, 摇匀, 加去离子水 20mL, 加入铬黑 T 指示剂, 溶液颜色呈酒红色, 用 EDTA 标准溶液滴定至溶液 恰变为纯蓝色为终点。记录 EDTA 消耗的体积 V1, 计算 ED? TA的浓度。 (上接第 57页 ) ( 1)硝酸银浓度在 0. 5 mol/L以上, 并且选择浓度相匹 配的氨水配制银氨溶液; ( 2)要认真、 细致地调节甲酸溶液 pH 在 10 12范围 内; ( 3)控制好水浴的温度 ( 80 ? 90?)。 参? 考? 文? 献 1 ? 王从俊, 梁柏青. 甲酸等物质能起银镜反应吗. 化学教学, 1996, ( 7): 40- 41 2 ? 符爱云, 时敬华, 吴素春等. 再论甲酸等物质的银镜反应. 菏泽 师专学报, 1999 , 21( 2): 78- 79 3 ? 覃特营. 无机化学. 北京: 中国医药科技出版社, 2000: 149 ?64?化? 学? 教? 育? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2005年第 3期
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