无机化学 模拟题答案.docx
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无机化学模拟题答案
无机化学模拟试题
(一)
所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效!
一、选择题:
请把正确答案的字母填在各小题前的()内。
(15分)
(A)1.高层大气中的臭氧能够保护地球上的生命,是因为它能够
A.吸收紫外线B.吸收X-射线
C.吸收CO2D.吸收可见光
(D)2.下列分子中,键角最小的是
A.ClO2B.Cl2OC.XeF2D.OF2
(B)3.下列物质中,属于顺磁性的是
A.NO2+B.NOC.NO2-D.NO3-
(A)4.下列分子中,哪种分子的偶极矩不等于零:
A.PCl3B.PCl5
C.CCl4D.SF6
(C)5.单键键能正确的顺序是
A.F-FCl-ClBr-BrB.F-FCl-ClBr-Br
C.F-FCl-ClBr-BrD.F-FCl-ClBr-Br
(B)6.热稳定性正确的顺序是
Na2CO3NaHCO3BaCO3
NaHCO3BaCO3Na2CO3
BaCO3NaHCO3Na2CO3
NaHCO3Na2CO3BaCO3
(A)7.质子酸酸性强弱正确的顺序是
H2OH2SH2SeH2Te
H2OH2SH2SeH2Te
H2OH2SH2SeH2Te
H2OH2SH2SeH2Te
(D)8.Lewis酸酸性强弱正确的顺序是
A.BF3BCl3BBr3B.BF3BCl3BBr3
C.BF3BCl3BBr3D.BF3BCl3BBr3
(A)9.下列各组物质氧化性顺序不正确的是
HClO4>H2SO4>H3PO4
HBrO3>HClO3>HIO3
H2SeO4>H6TeO6>H2SO4
HNO3>H3PO4>H3AsO4
(D)10.不能用浓硫酸干燥的气体是
A.SO2B.HCl
C.COD.H2S
(B)11.既可溶于Na2S(aq),又可溶于Na2Sx(aq)的硫化物是
A.CuSB.As2S3C.ZnSD.HgS
(B)12.哪一种试剂能使Br-和BrO-起反应生成Br2?
A.C6H6B.稀HCl
C.H2OD.稀NaOH
(D)13.下列物质中,缺电子化合物是
A.CCl4B.SF4C.NF3D.BCl3
(C)14.BF3与NH3结合,是因为它们之间能形成
A.氢键B.离域键
C.配位键D.范德华力
(C)15.下列物质中,属于正盐的是
A.NaH2PO4B.NaH2PO3
C.NaH2PO2D.Na2HPO4
二、填空题(25分)
1.N3¯的结构式为
,所形成的键包括和。
2.标态卤素单质氧化性顺序为:
,标态卤离子还原性顺序为:
。
3.同浓度卤化氢水溶液酸性顺序为:
。
4.同浓度HClO、HClO3、HClO4水溶液酸性顺序为:
;而氧化性顺序为:
。
5.键能大小顺序:
O-OS-S;O=O>S=S。
6.H3PO2(次磷酸)是一元质子酸,它与AgNO3水溶液的
反应方程式为:
2Ag++H2PO2-+3H2O=2Ag↓+HPO32-+3H+。
7.PCl3水解产物是,NCl3水解产物是
SbCl3水解产物是。
8.根据VSEPR,填写下表:
离子价电子几何构型离子几何构型
[I3]¯
[ICl4]¯
9.根据分子轨道法,N2(g),O2(g)和O3(g)中,是顺磁性分子,而是逆磁性分子。
10.根据分子轨道法,分子或离子C2(g)、N2(g)和O2+(g)的键级顺序是:
。
11.CO中两元素电负性差很大,但其分子电偶极矩很小,原因是
。
12.人血红素中可输送O2的是卟啉衍生物的配合物HmM,其中M是指;CO使人中毒的机理可表示为。
三、写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
1.碘量法以标准硫代硫酸钠溶液测定I2:
I2(s)+2S2O32-=2I_+S4O62-(连四硫酸根)
2.实验室以高锰酸钾和盐酸制备Cl2(g)的反应:
2MnO4_+10Cl_+16H+=2Mn2++5Cl2(g)+8H2O
3.以NaBiO3(s)鉴定Mn2+(aq)的反应(加热):
5NaBiO3(s)+2Mn2++14H+=5Bi3++5Na++2MnO4_+7H2O
(15分)
四、简要回答下列问题(20分)
1.根据共价键理论,对于下面测定的N和P的氢化物与氟化物分子的键角的各种互相差异作出解释:
NH3107°,NF3102°,PH393°,PF3104°。
(8分)
2.实验测得NO2的键长为119pm,键角为132°。
(1)用杂化轨道理论写出NO2的杂化成键过程,写出NO2的分子结构示意图;
(2)把杂化轨道理论与MO法结合,简要解释NO2的键长和键角;
(3)从NO2的分子结构,可预言它具有哪些性质?
(参考键长:
正常N-O单键140pm;正常N=O双键115pm)(12分)
五、卤素、氧族、氮族小结(A4纸2版面,另纸书写)。
(10分)
六、计算题
由G/F-Z图计算下列反应在298K的平衡常数:
3I2(s)+6OH-(aq)=5I-(aq)+IO3-(aq)+3H2O(l)
试利用上述反应设计一原电池,写出该原电池符号,计算其标准电动势。
(15分)
无机化学模拟试题
(二)
所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效!
一、选择题:
请把正确答案的字母填在各小题前的()内。
(15分)
(B)1.键能大小正确的顺序是
A.B-B>C-C>Si-SiB.C-C>B-B>Si-Si
C.Si-Si>B-B>C-CD.C-C>Si-Si>B-B
(D)2.下列各组元素中,性质最相似的两种元素是
A.Co和NiB.Mg和Al
C.B和SiD.Mo和W
(C)3.用氢氧化钠熔融法分解矿石时最合适用的容器是
A.铂坩埚B.石英坩埚
C.镍坩埚D.铁坩埚
(D)4.过量氨水加于Hg2Cl2,生成
A.Hg(OH)2B.Hg(NH3)2+
C.Hg(NH3)42+D.HgNH2Cl+Hg
(A)5.可以用于治疗癌症的含铂药物是
A.cis-PtCl2(NH3)2B.PtCl4
C.H2PtCl6D.trans-PtCl2(NH3)2
(D)6.下列各组元素中,都可以形成多酸的是
A.V,Ag,ZnB.Fe,Co,Ni
C.B,N,PD.Mo,Si,P
(A)7.可用PdCl2溶液检测的气体是
A.COB.CO2
C.O3D.Cl2
(B)8.下列化学方程式正确的是
A.SiO2(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)+O2(g)B.2H2S(aq)+SnCl4(aq)=SnS2(s)+4HCl(g)
C.2H2S(aq)+PbCl4(aq)=PbS2(s)+4HCl(g)
D.Cu2+(aq)+4I-(aq)=[CuI4]2-(aq)
(C)9.既可溶于NaOH,又可溶于氨水的是
A.Ni(OH)2B.Fe(OH)3
C.Zn(OH)2D.Al(OH)3
(A)10.某金属离子在八面体弱场中的磁矩为4.9B.M.,而在八
面体强场中的磁矩为0B.M.,该金属离子可能是
A.Co3+B.Mn2+
C.Cr3+D.Fe3+
(C)11.下列各对配合物稳定性顺序不正确的是
A.[Fe(CN)6]3->[Fe(H2O)6]3+B.[Fe(CN)6]4-<[Fe(CN)6]3-
C.[HgCl4]2->[HgI4]2-D.[Al(OH)4]-<[Zn(OH)4]2-
(C)12.下列配合物中,不满足“有效原子序规则”的是
A.Fe(CO)5B.Mn2(CO)10
C.V(CO)5D.Fe(C5H5)2
(B)13.以Fe2O3(s)为原料制备高铁酸盐应选择的试剂是
A.NaClO+稀H2SO4B.KNO3+KOH
C.H2O2+稀H2SO4D.浓H2SO4+Cl2(g)
(D)14.下列配离子中,分裂能O最大的是
A.[Fe(CN)6]4B.[Fe(H2O)6]2+
C.[Ru(CN)6]4D.[Os(CN)6]4
(A)15.63Eu3+离子是许多发光材料中的激活离子,其基态价电子构型是
A.4f6B.4f56s1
C.4f55d1D.4f45d16s1
二、填空题(15分)
1.TlCl3(s)在313K分解,相应的化学方程是TlCl3(s)=TlCl(s)+Cl2(g),化学式为TlI3(s)的化合物存在,其中Tl元素的氧化数是+1;上述现象说明Tl(III)的强氧化性,是由6s2惰性电子对效应引起。
2.“镧系收缩”是指从La到Lu,随着原子序数递增,增加的电子进入4f,Z*增加很小,因此相邻两元素原子半径仅略为缩小(Δr≈1pm);但La–Lu共15种元素,累积的原子半径缩小值Δr相当大,达14.2pm;其影响包括:
(1)第六周期几种元素Hf(铪),Ta(钽)和(钼)与同族第五周期元素原子半径相近,性质相似;
(2)同一副族(VB~VIII):
第一电离能第五周期<第六周期(或IIIB族元素钇(Y)成为“稀土”一员)。
3.Fe(CO)5中,Fe-CO所形成的化学键包括:
σ
键和d–π*反馈π键;该配合物红外吸收光谱中CO的伸缩振动频率比自由CO的振动频率小(低)。
4.82Pb元素原子基态核外电子排列是:
[Xe]4f145d106s26p2(或全部写出)。
5.Na3VO4溶液黄色,原因是荷移跃迁;
[Co(NH3)6]2+溶液土黄色,可归结于d-d跃迁。
6.癸硼烷-14(B10H14)分子结构拓扑图如下。
按照Lipscomb提出的成键模型,该分子中的“多中心缺电子键”包括
3c-2e键、
3c-2e键和
3c-2e键。
三、写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
(共15分)
1.酸性介质中以标准KMnO4溶液测定Fe2+含量的反应:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O
或:
MnO4-(aq)+5Fe2+(aq)+8H+(aq)=Mn2+(aq)+5Fe3+(aq)+4H2O(l)
2.SnCl2溶液与FeCl3溶液反应:
SnCl2(aq)+2FeCl3(aq)=SnCl4(aq)+2FeCl2(aq)
3.V2O5(s)与稀H2SO4反应:
V2O5(s)+2H+(aq)=2VO2+(aq)+H2O(l)
4.向Hg(NO3)2溶液加入Hg(l)并振荡,发生的反应:
Hg2+(aq)+Hg(l)=Hg22+(aq)
5.Co2O3(s)溶于HCl(aq):
Co2O3(s)+6H+(aq)+2Cl-(aq)=2Co2+(aq)+Cl2(g)+3H2O(l)
四、简要回答下列问题:
(共30分)
1.由光谱实验测得电子成对能和分裂能,测定结果如下:
[Fe(H2O)6]2+[Fe(CN)6]4
Δo/cm11040033000
P/cm11760017600
用VB法分别写出这两种配离子的杂化、成键过程;
用晶体场理论(CFT)说明这两种配离子在中心离子d轨道能级分裂后的d电子排布,并计算各自的CFSE;
讨论这两种配离子的磁性;
评论VB和CFT法分别处理这两种配合物稳定性和磁性之优劣。
(18分)
解:
(1)[Fe(H2O)6]2+
sp3d2杂化
Fe2+3d63d6(sp3d2)0(sp3d2)0(sp3d2)0(sp3d2)0(sp3d2)0(sp3d2)0
2px22px22px22px22px22px2
H2OH2OH2OH2OH2OH2O
[Fe(CN)6]4
调整
3d6(基态:
3dxy23dxz13dyz13dx2-y213dz21)3dxy23dxz23dyz23dx2-y203dz20
d2sp3杂化
3d6(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0
2px22px22px22px22px22px2
CN-CN-CN-CN-CN-CN-
(2)按晶体场理论:
[Fe(H2O)6]2+Δo
(t2g)4(eg)2,
CFSE=4×(-4Dq)+2×(+6Dq)=-4Dq
[Fe(CN)6]4Δo>P,强场低自旋排列:
(t2g)6(eg)0,
CFSE=6×(-4Dq)+0×(+6Dq)=-24Dq
(3)配离子的磁性:
按VB法:
[Fe(H2O)6]2+:
Fe2+作sp3d2杂化,内层3d6电子排列不变,d2d1d1d1d1,成单电子数n=4,磁矩m=B.M.=4.9B.M.
[Fe(CN)6]4-:
Fe2+作d2sp3杂化,内层3d6电子及最外层成键电子全部成对,成单电子数n=0,磁矩m=B.M.=0B.M.
按CFT法:
[Fe(H2O)6]2+Δo
(t2g)4(eg)2,
成单电子数n=4,磁矩m=B.M.=4.9B.M.
[Fe(CN)6]4Δo>P,强场低自旋排列:
(t2g)6(eg)0,
成单电子数n=0,磁矩m=B.M.=0B.M.
(4)配合物稳定性和磁性:
VB法:
认为[Fe(H2O)6]2+和是外轨型配合物,而[Fe(CN)6]4是内轨型配合物,故稳定性[Fe(H2O)6]2+<[Fe(CN)6]4.[Fe(H2O)6]2+是顺磁性配合物,而[Fe(CN)6]4是逆磁性配合物,二者磁矩已在(3)算出。
但是,杂化轨道理论本身并不能预言中心离子的杂化态,以上杂化过程写法带主观因素,而且以“外轨型配合物”和“内轨型配合物”判断配合物稳定性,只是定性判断。
CFT法认为:
׀CFSE׀[Fe(CN)6]4>[Fe(H2O)6]2+,故稳定性[Fe(CN)6]4>[Fe(H2O)6]2+。
根据中心离子d轨道在晶体场中的能级分裂情况,得到这两种配离子在中心离子d轨道能级分裂后的d电子排布,可知[Fe(H2O)6]2+是顺磁性配合物,而[Fe(CN)6]4是逆磁性配合物,二者磁矩已在(3)算出。
CFT法以׀CFSE׀判断配合物稳定性,是半定量判断;由中心离子d轨道能级分裂后的d电子排布,可计算出配合物的磁矩。
2.碳是冶金工业中重要的还原剂,欲由C(石墨)还原氧化锌ZnO(s),制备金属锌。
有关反应(a)、(b)、(c)和(d)的
-T图(Ellingham图)见下。
C(s)+O2(g)=CO2(g)(a)
2C(s)+O2(g)=2CO(g)(b)
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)(c)
2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)(d)
根据有关的Ellingham图,进行热力学分析,提出合理的制备路线,并写出有关的化学方程式。
(12分)
12001300
解:
反应(a)的
较小,
基本不随温度变化;反应(b)
随温度升高而减小;反应(c)和(d)
随温度升高而增大。
反应(b)(d),得:
ZnO(s)+C(石墨)=Zn(s)+CO(g)
在(b)和(d)两线交点对应的温度T1(大约1200K),该反应的
=0,高于这个温度碳还原氧化锌的反应可以自发进行,反应产物是CO。
只有温度高于(a)和(d)两线交点对应的温度T2时,反应产物才是CO2。
可以选择约1230K,以C(石墨)还原氧化锌ZnO(s),制备金属锌,主要反应为:
ZnO(s)+C(石墨)=Zn(s)+CO(g)
五、碳族、硼族、铜锌族和d区过渡金属小结(A4,2版面,另纸书写)。
(10分)
六、计算题(15分)
银不溶于盐酸,但可溶于氢碘酸,通过求下列反应在298K的标准平衡常数,解释上述现象:
2Ag(s)+2HI(aq)=2AgI(s)+H2(g)
已知:
ø(Ag+/Ag)=0.799V,Ksp(AgI)=8.9×10-17.
解:
视为原电池的放电反应:
负极:
Ag(s)+I-(aq)=AgI(s)+e(氧化反应)
正极:
2H+(aq)+2e=H2(aq)(还原反应)
首先求AgI(s)+e=Ag(s)+I-电极反应的ø(AgI/Ag)。
AgI(s)=Ag+(aq)+I-(aq)
Ksp=[Ag+][I-]
[Ag+]=Ksp(AgI)/[I-](注意[I-]=1mol·dm-3)
ø(AgI/Ag)=(Ag+/Ag)
=ø(Ag+/Ag)+0.059Vlg[Ag+]
=0.799V+0.059VlgKsp(AgI)
=0.799V+0.059Vlg(8.5×10-17)
=0.15V
Eø池=ø(H+/H2)–ø(AgI/Ag)=0V–(0.15V)=0.15V>0V
故银可溶于氢碘酸。
lgKø=nEø池/0.059V=(2×0.15V)/0.059V=5.08
Kø=1.2×105
ø(Ag+/Ag)>ø(H+/H2),故银不溶于盐酸。