2009-2010学年第二学期无机化学（下）期中试题及答案
一.填空题(25 分)
( ) 1．( 6分) [Cr(OH)(H2O)5](OH)2 的名称是：氢氧化羟基?五水合铬(Ⅲ)；二草酸根·二氨合镍（II）酸钙的化学式是 Ca[Ni(C2O4)2(NH3)2] ，该配合物中形成体的电荷为 +2 ，配离子的空间构型为 八面体 ，配位原子为 N和O ，中心离子的配位数为 6 。 ( )2. ( 2分)在Fe3+ + e - =Fe2+电极反应中，加入Fe3+的配合剂F-，则使电极电势的数值 减小 ；在Cu2+ + e - = Cu+电极反应中，加入Cu+的沉淀剂I-可使电极电势的数值 增大 。
( )3．（4分）SO3分子中，中心原子硫采用 sp2 杂化，分子空间构型是 平面三角形 ，分子中除有о键外，还有一个 4 中心 6 电子的大π键。 ( )4.（10分）用“<”或“>”比较下列各组物质有关性质差异：
酸 性 H3PO4 < H4P2O7 HCl < HI 氧化性 HClO3 < HBrO3 K2S2O8> K2S2O7 还原性 H3PO2> H3PO4 Na2S2O4>Na2SO3 熔、沸点 Kr > Ne 碱 性 NH2OH < N2H4 2-NH3 > PH3 H2PO－4< HPO4 （每格1分）
( )5． ( 3 分 )比较下列氧化物的酸碱性，按酸性增强、碱性减弱的顺序是 BaO，Al2O3，B2O3，CO2，SO3，Cl2O7， 。（Al2O3，B2O3，BaO，CO2，Cl2O7，SO3）
( )二．(20分)写出下列反应的化学反应方程式(或离子反应方程式) 并配平。（第3小题4分，其余每题2分，仅仅写出反应物及产物的化学式而未配平，则得1分；化学式写错不得分）。
( )1．二氟化氙与水反应；
XeF2+H2O == Xe + 1/2 O2 +2HF
( )2．PbS 中通入臭氧；
1
PbS + 4O3 ===PbSO4+4O2
( )3. 室温下溴溶于碱溶液中，再用硫酸酸化； 3Br2+6OH- === 5Br-+BrO3-+3H2O
5Br-+ BrO3- + 6H+ === 3Br2 + 3H2O
( )4．白磷溶于热的浓烧碱溶液；
P4 ＋ 3NaOH ＋ 3H2O = PH3 ＋ 3NaH2PO2
( )5．NCI3水解；
NCI3+3H2O=NH3+3HOCI
( )6． NH3通过红热的CuO；
?2NH3 + 3CuO ???3Cu + N2? + 3H2O
( )7．Na2S2加HCl；
Na2S2+2HCl==2NaCl+H2S↑+S↓
( )8. Na2O2分别与冷水和热水反应； Na2O2 + 2H2O(冷)=== H2O2 + 2NaOH
2Na2O2 + 2H2O(热)=== O2 + 4NaOH
( )9．在碘化钾固体中加入浓硫酸；
NaI+H2SO4(浓) == NaHSO4+HI↑
8HI+H2SO4(浓) == H2S↑+4I2+4H2O
或 8NaI + 9H2SO4(浓) == 4I2 + H2S + 8NaHSO4 + 4H2O 或 8NaI + 5H2SO4(浓) == 4I2 + H2S + 4Na2SO4 + 4H2O
2
三．问答题（32分）
（ ）1．（6分）将下列反应设计成原电池，写出正极，负极的电极反应和电池符号,计算电池的电动势。(已知：φ (I2/I-)=0.535V ; φA (IO3-/I2)=1.195V)
IO3– + 5I– + 6H+ === 3I2 + 3H2O （1分）
正极反应 IO3– + 6H+ + 5e– === 1/2I2 + 3H2O （1分） 负极反应 2I－ == I2 + 2e－ （1分）
(－)C ，I2 | I-(c?) || H+(c?),，IO3-(c?) | I2，C(+)（2分） E?=φA (IO3-/I2)－φ (I2/I-)=1.195－0.535=0.66V （1分）
若反应为： 3I2?6KOH?KIO3?5KI?3H2O
?12?1412?B?(IO3?/I2)??A?(IO3?/I2)?0.0592?1.195?0.0592]?0.2004V 10lg[H]10lg[10（2分）
负极：I2?12OH??2IO3?6H2O?10e? （1分） 正极：I2 + 2e－ == 2I－（1分）
E??0.535?0.2004?0.335V（1分）
?(－)C,I2 | IO3-，OH-|| I- | I2，C(+)（1分）
（ ）2.（6分）指出ClF3可能有哪几种几何构型，试用VSEPR判断哪一种最稳定？
电子构型 分子构型 90°的分布 孤对－孤对 孤对－成键 结论
（ ）3．（4分）写出以S和Na2CO3制备Na2S4O6的化学反应方程式。
S+O2==SO2（燃烧） SO2+ Na2CO3 == Na2SO3+ CO2 Na2SO3 + S == Na2S2O3
三角双锥 平面三角形 0 6 三角双锥 T形 0 4 三角双锥 三角锥形 1 乙稳定，为T形 3
2S2O32-+I2==S4O62-+2I-
（ ）4．（8分）鉴别下列各组化合物：
（1）H3PO4, H4P2O7和(HPO3)x；
可用AgNO3和蛋白检验，加AgNO3生成黄色沉淀（Ag3PO4）的是H3PO4；生成白色沉淀的是H4P2O7和(HPO3)x。但(HPO3)x使蛋白凝固。
（2）KClO、KClO3和KClO4；
各取少量固体加水，溶解度小的是KClO4，溶液呈碱性的是KClO，余者为KClO3。 （3）NH4Cl和NH4NO3（二种方法）（4分）；
加入硫酸酸化，能氧化Cu的是NH4NO3，不能氧化Cu的是NH4Cl。 加入AgNO3有白色的是NH4Cl，否则是NH4NO3。（其他方法正确也得分）
3+3－（ ）5. （8分）实验证实，Fe(H2O)6和Fe(CN) 6的磁矩差别极大，如何用价键理论
来解释？若用晶体场理论又如何解释？
3+
答：Fe(H2O)6的中心离子Fe3+价电子为3d5，用sp3d2杂化轨道成键，属外轨配合物，3－－
有5个单电子；而Fe(CN) 6的中心离子Fe3+用d2sp3杂化轨道成键．属内轨配合物，只有
l 个单电子，所以二者磁矩差别极大。（4 分）
配体H2O和CN－对形成体d轨道的分裂能大小的影响不同。配体CN－是强场，对d轨道的分裂能的影响大，使△O＞P，电子倾向于在较低能量的d轨道中配对后再将剩余的电子填入能量较高的d轨道，电子排布为dε5dγ0，只有l 个未成对电子，末成对电子较少，磁矩小。而配体H2O 是弱场，对d轨道的分裂能的影响小，使△O＜P，电子尽可能占据d轨道后再成对，电子排布为dε3dγ2，有5 个未成对电子，末成对电子较多，磁矩大。所以，两种配合物的磁矩差别较大。（4 分）
四、推断题（7分）
一种盐 (A) 易溶于水，在 (A) 盐的水溶液中，加入盐酸，有刺激性气体 (B) 产生，同时有乳白色沉淀 (C) 析出。气体(B)能使酸性KMnO4溶液褪色。若在 (A) 盐的溶液中通入氯气，得到溶液 (D)。在 (D) 中加入钡盐，产生白色沉淀 (E)。问A、B、C、D、E各是什么物质？写出由盐 (A)生成(B)和(C)，及盐 (A)生成(D)的化学方程式。 解： A盐是硫代硫酸盐；B- SO2 ，C- S，D-SO42-或HSO4-，E- BaSO4
4
+ ? S2O23+ 2H= SO2? + S? + H2O
(A) (B) (C)
S2O32-+4Cl2+5H2O =2HSO4-+8Cl-+8H+
+?2?? 或 4Cl2 +S2O23+ 5H2O = 2SO4+ 8Cl+ 10H
(D)
五．计算题(16分)
（ ）1．（8 分）通过配离子稳定常数和Zn 2+/Zn 和Au+/Au的标准电极电势计算出
2－－
Zn(CN) 4/Zn 和Au(CN)－2/Au标准电极电势，说明提炼金的反应：Zn +2 Au(CN) 2＝2Au 2－+Zn(CN) 4在热力学上是自发的(已知：φ(Zn2+/Zn)＝－0.762V；φ(Au+/Au)＝1.692V；
2－
K稳(Zn(CN) 4)＝5.0×1016 K稳(Au(CN)－1038)。 2)＝2.0×
－
解： Zn +2 Au(CN) 2
2－
2Au +Zn(CN) 4
??(Zn(CN)42?/Zn)???(Zn2?/Zn)?0.05922?lg[K稳(Zn(CN)4]2 0.0592 ??0.7618?lg(5.0?1016)??1.26V20.0592?lg[K稳[Au(CN)2]n
??(Au(CN)2?/Au)???(Au?/Au)? ?1.692??0.0592lg(2.0?1038)??0.575V12?E????(Au(CN)2/Au)???(Zn(CN)4/Zn)??0.575?(?1.26)?0.68V?0.2
所以反应可以自发进行。
（ ）2. （8 分）在Zn(OH)2的饱和溶液中悬浮着一些Zn(OH)2的固体，将NaOH溶液加入到上述溶液中，直到所有Zn(OH)2恰好溶解为止。此时溶液的pH值为13.00，计算
?溶液中Zn2+ 和Zn(OH)24的离子浓度?
15? (Ksp(Zn(OH)2) = 4.5 ? 10-17，K稳(Zn(OH)24) =2.9 ? 10)
解： pH = 13.00， [OH?] = 1.0 ? 10-1 mol·dm-3
Zn(OH)2(s)
2OH?(aq)+ Zn2+(aq)
平衡浓度/mol·dm-3 1.0 ? 10-1 x
[Zn2+][OH–]2= Ksp(Zn(OH)2) = 4.5 ? 10-17
[Zn2+] [0.1]2 =4.5 ? 10-17 [Zn2+] = 4.5 ? 10-15 mol·dm-3
5
0.7996?0.2223lgK??9.750.0592 Zn2+ + 4OH?
? Zn(OH)24
平衡浓度/mol·dm-3 4.5 ? 10-15 1.0 ? 10-1 y
?[Zn(OH)2154]2?= K稳(Zn(OH)4) =2.9 ? 10
[Zn2?][OH?]4[Zn(OH)42-] =2.9 ? 1015 ? 4.5 ? 10-15 ? 0.14 =1.3 ? 10-3 mol·dm-3
或 Zn(OH)2(s) + 2OH?(aq)
Zn(OH)4(aq)
2?平衡浓度/mol·dm-3 1.0 ? 10-1 y
? K= Ksp(Zn(OH)2)·K稳(Zn(OH)24) = 0.13
?[Zn(OH)24]2?= K(Zn(OH))·K稳(Zn(OH)4) = 0.13 sp2
(1.0?10?1)2[Zn(OH)42-] =1.3 ? 10-3 mol·dm-3
6