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2000年无机化学试题
一 选择题(20分):
1 对氢原子来说,原子波函数能量高低顺序正确的是----------------------------------------( )
A Ψ4,0,0=Ψ4,1,-1=Ψ4,2,-2=Ψ4,3,-3; B Ψ4,0,0<Ψ4,1,-1<Ψ4,2,-2=Ψ4,3,-3; C Ψ4,0,0=Ψ4,1,-1=Ψ4,2,-2<Ψ4,3,-3; D Ψ4,0,<Ψ4,1,-1<Ψ4,2,-2<Ψ4,3,-3。
2 Co2+的价层电子构型是-----------------------------------------------------------------------------( )
A 3d7; B 3d74s2; C 3d54s2; D 3d10。
3 Sc3+的半径大小与下列离子最相近的是--------------------------------------------------------( )
A La3+; B Pr3+; C Eu3+; D Tm3+。
4 当基态原子的第六电子层只有2个电子时,则该原子第五层的电子数是---------------( )
A 8; B 18; C 8-18; D 8-32。
5 ClOF3分子的几何构型为---------------------------------------------------------------------------( )
A 直线型; B 平面四方; C 平面三角形; D 四面体。
6 下列各组物种中,都含有两个Π34键的是-------------------------------------------------------( )
A N2O,CO2,N3-; B N2O,NO2,N3-; C N2O,CO2,NO2; D NO2,CO2,N3-。 7 估计下列分子或离子中的键角最小的是------------------------------------------------------( )
A NH3; B NO3-; C NF3; D NCl3。 8 一种离子具有下列哪一特征,才能使另一种与它接近的离子极化或变形性增大----( )
A 电荷高,半径大; B 电荷高,半径小; C 电荷低,半径大; D 电荷低,半径小。 9 下列描述中,对于过渡金属羰基化合物最贴近的说法是----------------------------------( )
A 易分解,有毒,有颜色,逆磁; B 易分解,有毒,有颜色,顺磁; C 热稳定性好,无毒,有颜色,逆磁;D 易分解,无毒,无色,逆磁。
10 分解FeC2O4制FeO的途径应该选择-----------------------------------------------------------( )
A 敞开在大气中加热; B 在纯N2保护下加热;
C 有铝粉存在下加热; D 以上均不可行,需另设法。 11 下列氟化物中,稳定性最差的是----------------------------------------------------------------( )
A CrF5; B CrF6; C MoF6; D WF6。
12 下列化合物中氧化能力最强的是---------------------------------------------------------------( )
A V2O5; B CrO3; C Mn2O7; D PtF6。 13 在下列条件中,d区单核配离子中容易发生金属离子水分子配位转为氧原子(或氧离子)
配位的条件是---------------------------------------------------------------------------------------( )
A 高pH值,高氧化态; B 低pH值,高氧化态;
C 高pH值,低氧化态; D 低pH值,低氧化态。
14 d区双金属簇合物中,金属原子与金属原子之间可能含有δ键,构型若为四棱柱,则两
个金属原子之间最有可能形成重键的数目为-------------------------------------------------( ) A 1; B 2; C 3; D 4。
15 在下列各酸中,金属铜能溶解且放出氢气的酸是---------------------------------------------( )
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A 稀H2SO4; B 浓HCl; C 稀HCl; D 稀HNO3。
16 下列物质中,可定量吸收气体中的CO的是----------------------------------------------------( ) A HCuCl2溶液; B 石灰; C KMnO4溶液; D Fe2O3 。
17 下列物质中,碱性最强的是------------------------------------------------------------------------( ) A AgOH; B Cu(OH)2; C Zn(OH)2; D Cd(OH)2。
18 在FeS2和MoS2中,Fe和Mo的氧化数分别为------------------------------------------------( ) A +4,+4; B +2,+2; C +2,+4; D +4,+2。
19 某反应的速率常数k=0.0462min-1,则初始浓度为0.10mol.dm-3反应的半衰期为-------( ) A 216min; B 15min; C 30min; D 无法计算。
20 下列含氧酸阴离子中,O2-易被S2-取代的是----------------------------------------------------( ) A SiO44-; B CrO42-; C MoO42-; D MnO4-。
二 填空题(25分):
1 写出下列各物质的化学式:
辉铜矿__________; 甘汞________; 红矾钠_______; 氯化铬酰_________。
2 Co2+与配体NO3-能形成一种配离子,其化学式为_____________,Co2+的配位数为_____;
UO3溶于硝酸生成硝酸铀酰,其化学式为__________,二水合硝酸铀酰的化学式为_________,中心原子的配位数为_______,它的空间结构可以看成是_______面体,赤道平面上有______个氧原子,它们分另来自__________垂直于赤道平面应是直线型的_____________基团。
3 稀土元素包括ⅢB族元素中的________,以及从____号_____到____号____的镧系元素。
稀土元素中_____的原子核不稳定。从稀土元素在周期表中的位置来分析,元素及其化合物性质在某些方面相似于________金属元素,这是因为____________________;在另一方面,又相似于_______金属元素,这是因为____________________________________。 4 铂系元素最易形成与族数相等氧化态化合物的元素是_______,最能稳定这种氧化态的
原子是____________。
5 Hg2+与卤素阴离子(Cl-,Br-,I-)形成的HgX42-的稳定性由大到小的顺序为
_________________________;Au3+与卤素阴离子形成的AuX4-稳定性由大到小的顺序为__________________________。
三 解释(10分,要求简明扼要,必要时可用反应式表示):
1 用钼酸铵生成磷钼酸铵的黄色沉淀来鉴别磷到根离子时,为何要采用HNO3介质而不用
盐酸介质?
2 在高温下,氨气可以防止铁及其合金表示氧化。
3 在有些化工生产中,不采用生成Fe(OH)3的方法除铁的理由是什么? 4 当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液中时,析出白色沉淀。
5 铬铁矿与Na2CO3并加一定量的NaNO3共融,冷却后用水浸取得到含有CrO42-的溶液,
若使其转化为Cr2O72-,具体做法上不能用强酸酸化,而用醋酸酸化。
四 写出反应方程式(10分):
1 用Na2S2O3去除溶液中的Cu2+。 2 锆石英(ZrSiO4)与六氟硅酸钾烧结。 3 六氰合钴(Ⅱ)酸钾溶液加微热。 4 用金丝制备含金的水溶液。
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5 将SeO2溶于水,然后通SO2气体。
五 提纯(10分,要求用最简单的方法,只允许加一种试剂,溶剂不限,达到除
去杂质或实现与杂质分离)
1 AgNO3中混有少量Cu(NO3)2。 2 Cr2(SO4)3中混有Na2SO4。 3 氯气中含有少量氯化氢气体。 4 CaCl2中含有少量的BaCl2。
六 推断题(15分):
1 某蓝色固体A易分解为无色气体B和红棕色气体C。气体B高温显顺磁性,低温显逆
磁性。它在常温下易在空气中变为红棕色气体C。气体B、C均有很高的毒性。除去B的简便方法是用硫酸亚铁溶液吸收,这是因为能生成配合物D的缘故。C被NH3在一定温度下经催化还原为无毒的气体E。A溶于水变成天蓝色无机酸F溶液,F易歧化为G酸和气体B;B和氯气以2:1(摩尔比)直接作用,生成橙色气体H;无机酸F与尿素快速反应,生成气体E和气体I;气体C易聚合得无色化合物J。金属铜可溶解在J中。根据以上实验现象:
(1) 指出A→J所代表的物质; (2) 用方程式表示:
①C与NH3在一定温度下的催化反应; ②F与尿素的反应; ③铜与液体J的反应;
(3) 由于特殊的轨道偶合,B气体的磁性强烈受温度的影响,表现出高温顺磁,低
温逆磁。那么C气体磁生将如何随温度变化?试解释你的结论。
七 计算题(10分):
1 在一升水中置入0.1摩尔醋酸银(AgAc),求 (1) 饱和溶液中AgAc的溶解度(S)及pH值; (2) 画出pS(-lgS)与pH的关系曲线;
(3) 加多少量的HNO3可使醋酸银完全溶解?
已知:pKsp=2.7, pKa=4.8
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参考答案
一 选择题(20分):
1 (A); 2 (A); 3 (D); 4 (C); 5 (D); 6 (A); 7 (C); 8 (B); 9 (A); 10 (B); 11 (A); 12 (D); 13 (A); 14 (D); 15 (B); 16 (A); 17 (A);18 (C);19 (B); 20 (C)。
二 填空题(25分):
1 Cu2S; Hg2Cl2; Na2Cr2O7; CrO2Cl2.
2 Co(NO3)42-,8; UO2(NO3)2.2H2O, 8; 12; 6; 两个NO3-,两个H2O; O-U-O。 3 Sc,Y;57,La,71,Lu;Pm;碱土;离子的电子构型和半径大小相似;铝;离子电荷
和电子构型相似。 4 Os;O。
5 HgI42-,HgBr42-,HgCl42-;AuCl4-,AuBr4-,AuI4-。
三 解释(10分):
1 盐酸是还原性的酸,它可与MoO42-发生氧化还原反应,生成蓝色的低氧化态化合物。 2 NH3经铁等催化剂作用,分解产生N2和H2,使环境处于惰性或还原性气氛中。 3 Fe(OH)3易成胶态,分离(过滤)困难。
4 生成CuCl沉淀:2Cu2+ + 2Cl- + SO2 + 2H2O == 2CuCl↓+ 4H+ + SO42- 5 熔融时,生成Na2CrO4,同时还生成NaNO2。强酸酸化浸出液会发生Cr2O72-与NO2-之间的
氧化还原反应,使得Cr(Ⅵ)又变成Cr(Ⅲ)。
四 写出反应方程式(10分):
1 2Cu2+ + 2S2O32- + 2H2O == Cu2S↓+ S↓+ 2SO42- + 4H+ 2 ZrSiO4 + K2SiF6 == K2[ZrF6] + 2SiO2
3 2K4[Co(CN)6] + 2H2O == 2K3[Co(CN)6] + 2KOH + H2↑ 4 Au + 4HCl + HNO3 == HAuCl4 + NO↑+ 2H2O 5 SeO2 + 2H2O + 2SO2 == Se↓+ 2H2SO4
五 提纯(10分):
1 加热到200-4000C,Cu(NO3)2分解为CuO,AgNO3则不分解。然后采取溶解、过滤和结
晶的办法加以提纯,或溶解后加Ag2O沉淀掉Cu2+。
2 加铵盐使溶液生成(NH4)Cr(SO4)2.12H2O(铬铵矾)沉淀下来,达到分离的目的。 3 使混合气体通入无水或五水硫酸铜固体粉末,氯化氢气体即可被吸收。 4 用饱和的CaSO4溶液处理含有BaCl2的CaCl2溶液。
六 推断题(15分):
1 A N2O3;B NO;C NO2;D Fe(NO)SO4;E N2;F HNO2;G HNO3;H NOCl;J N2O4。 2 6NO2 + 8NH3 == 7N2 + 12H2O (CuO-C,低于4000C)
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CO(NH2)2 + 2HNO2 == 2N2↑+ CO2↑+ 3H2O 2N2O4 + Cu == Cu(NO3)2(无水) + 2NO↑
3 NO2高温时顺磁性,低温时逆磁性,是因为NO2为奇电子化合物,低温时易聚合成N2O4,在
N2O4分子中,成单电子配对,故呈逆磁性;在高温时,NO2不易聚合,分子中有成单电子,故呈顺磁性。
七 计算题(10分):
解:(1) ∵[Ag+]=[Ac-]=S=Ksp1/2=4.47×10-2(mol.dm-3) ∴pS=1.35
pKa=4.8 ∴pKb(Ac-)=14-4.8=9.2
∵Kb=[HAc][OH-]/[Ac-]=[OH-]2/[Ac-] ∴pOH=1/2(pKb+pS)=1/2(9.2+1.35)=5.27
∴pH=14-5.27=8.73
解:(2) 若pH变化,则S=[Ag+]=[Ac-]+[HAc]
S2=[Ag+]2=[Ag+][Ac-]+[Ag+][HAc]=Ksp(1+[H+]/Ka) ∴S=[Ksp(1+[H+]/Ka)]
当pH<4.8时,S=(Ksp[H+]/Ka)
即pS=1/2(pKsp-pKa+pH)=-1.05+0.5pH
当pH=4.8时,由于饱和溶液的溶解度在一定温度下是恒定的,∴pS=1.35 0.1molAgAc完全溶解时,S=0.1mol.dm-3,pS=1 ∴-1.05+0.05pH=1
∴起点pH=2.05/0.5=4.1 ∴pS-pH图如下图所示。
(3)由于pKa值与4.1非常接近,所以必须精确求算。 ∵0.1molAgAc全部溶解, ∴[Ag+]=0.1mol.dm-3
[HAc]+[Ac-]=0.1mol.dm-3 Ka=[H+][Ac-]/[HAc]
[Ac-]=Ksp/[Ag+]=1.995×10-3/0.1=0.02(mol.dm-3) ∴[HAc]=0.1-0.02=0.08(mol.dm-3) ∴[HNO3]=0.08mol.dm-3
即在1dm3水中加入0.08molHNO3,可使0.1mol醋酸银完全溶解。
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