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无机化学测试题
无机化学测试题(四)131018
Z1~8.在通常的条件下,二氧化氮实际上是二氧化氮和四氧化二氮的两种混合气体。
在45℃,总压为1atm时,混合气体的密度为2.56gdm-3。
计算:
(1)这两种气体的分压。
(2)这两种气体的重量百分比。
Z1~9.在1.00atm和100℃时,混合300cm3H2和100cm3O2,并使之反应。
反应后温度和压力回到原来的状态。
问此时混合气体的体积为多少毫升?
若反应完成后把温度降低到27℃,压力仍为1.00atm,则混合气体的体积为多少毫升?
(已知27℃时水的饱和蒸汽压为26.7mmHg)
Z1~31.三氯甲烷在40℃时蒸汽压为370mmHg,在此温度和740mmHg气压下,有4.00dm3干燥空气缓缓通过三氯甲烷(即每个气泡都为三氯甲烷所饱和),求:
(1)空气和三氯甲烷混合气体的体积是多少?
(2)被空气带走的三氯甲烷质量是多少克?
Z2~15.已知A+BC+DHө=-41.8kJmol-1
C+DEHө=20.9kJmol-1
试计算下列各反应的Hө
(1)C+DA+B
(2)2C+2D2A+2B
(3)A+BE
Z2~82.在一个真空容器中,混合2mol的CH4气体和1mol的H2S气体,当加热到727℃时,气体反应CH4+2H2S
CS2+4H2建立了平衡,这个容器内的总压是0.9atm,氢气的分压是0.2atm,求这个容器的体积。
Z3~16.气相反应Cl2O+2N2O5NO3Cl+NO2Cl+2NO2+O2的可能历程是:
N2O5
NO2+NO3(快平衡)
NO2+NO3
NO+O2+NO2(慢)
NO+Cl2O
NO2Cl+Cl(快)
Cl+NO3
NO3Cl(快)
而N2O5分解历程如下:
N2O5
NO2+NO3(快平衡)
NO2+NO3
NO+O2+NO2(慢)
NO+NO3
2NO2(快)
试求这两个反应的速度方程式,你能从这两个结果得出什么结论?
Z3~20.N2O5分解反应的历程如下:
①N2O5
NO2+NO3
②NO2+NO3
NO+O2+NO2
③NO+NO3
2NO2
(1)当用O2的生成速率表示反应速率时,试用稳态近似法证明:
[N2O5]
(2)设反应②为决速步骤,反应①为快速平衡,用平衡态近似法写出反应的速率表达式r2。
(3)在什么情况下,r1=r2?
Z3~23.14C放射性蜕变的半衰期t1/2=5730年,今在一考古样品中,测得14C占C的含量只有72%,问该样品已存在多少年了?
Z4~25.已知某缓冲溶液是由弱酸HA(Ka=510-5)和它的强碱盐组成,其中HA的浓度为0.25moldm-3,100cm3此缓冲溶液中加入5mmol的NaOH后,溶液的pH变成5.6,试求原来缓冲溶液的pH。
Z4~26.欲制备pH=5的缓冲溶液,现选用下列三种一元弱酸和它们的盐,它们的电离平衡常数分别为:
(1)Ka=210-5,
(2)Ka=510-5,(3)Ka=510-6
通过计算说明为了制备这一缓冲溶液,应取的每种酸和它的盐的浓度比各为多少?
Z5~53.在25℃,CuS在纯水中的溶解度为3.3×104g·dm3,试计算CuS的表观Ksp。
而25℃时CuS的实际Ksp为8.5×1036,试解释为什么CuS比实际Ksp预期的溶解度更大?
Z6~4.写出下列各分子或离子中,P的氧化数:
H3PO4,P4O6,P4O10,P4,P2H4,H3PO3,HPO42-,HPO3,PH4。
Z6~6.用氧化数法配平:
(1)K2CrO4+SCr2O3+K2SO4+K2O
(2)KMnO4+C12H22O11CO2+MnO2+H2O+K2CO3
(3)HCNS+KClO3CO2+NO+SO2+KCl+H2O
(4)C3H8+O2CO2+H2O
(5)KMnO4+H2C2O4K2CO3+MnO2+H2O+CO2
Z6~7.用离子电子法配平如下反应方程式:
(1)NO2+AlNH3+Al(OH)4(在OH-中)
(2)Cu(NH3)42+CN-Cu(CN)32-+CNO-+NH3(在OH-中)
(3)HIOIO3-+I-+H2O(在OH-中)
(4)CN-+O2CO32-+NH3(在OH-中)
(5)MnO4-+H2O2Mn2+H2O+O2(在H+中)
(6)Zn+CNS-Zn2+H2S+HCN(在H+中)
Z6~23.铁置换铜的反应节能、无污染,但因所得的镀层疏松、不坚固,通常只用于铜的回收,不用作铁器镀铜。
能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢?
从化学手册上查到如下数据:
φөFe2+/Fe=-0.440V,φөFe3+/Fe2+=+0.771VφөCu2+/Cu=+0.342V,φөCu2+/Cu+=+0.160V
Kw=1.0×10-14,Ksp,CuOH=1.0×10-14Ksp,Fe(OH)2=8.0×10-16,Ksp,Fe(OH)3=4.0×10-38
回答如下问题:
(1)造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质。
为证实这一设想,设计了如下实验:
向硫酸铜溶液中加入表面光洁的纯铁块。
请写出四种可能夹杂的固体杂质的生成反应方程式。
(2)设镀层夹杂物为CuOH(固),实验镀槽的pH=4,CuSO4的浓度为0.040moldm-3,温度为298K,请通过电化学计算说明在该实验条件下CuOH能否生成。
(3)提出三种以上抑制副反应发生的化学技术途径,说明理由。
Z6~24.在[H]=1.00moldm-3时MnO4-、MnO42-、MnO2(s)的电位图为:
MnO4-
MnO42-
MnO2(s)
问
(1)溶液中MnO42-能否发生歧化反应(溶液中的离子浓度都为1moldm-3)?
(2)若能,试写出反应方程式。
(3)φөMnO-4/MnO2值为多少?
Z7~44.指出下列元素的原子序数,并写出它们的核外电子排布:
(1)第四个惰性气气体
(2)常温下为液态的非金属
(3)第七个过渡金属(第四周期)
(4)第一个出现5s电子元素
(5)4p电子填充一半的元素
(6)4f电子填充4个电子的元素
Z7~51.假设在别的星球上发现一些物料,它们服从下列量子数的限制:
n>0,l+1≤n,ml=+l或-l,ms=+1/2
假设洪特规则仍然适用,则
(1)在该星球上头三种惰性气体的原子序数应当是多少?
(2)头三种卤素的原子序数应当是多少?
Z7~55.如果我们把三维空间里的周期系搬到一个想象中的“平面世界”去,那是一个二维世界。
那里的周期系是根据三个量子数建立的,即n=1,2,3……,m=0,±1,±2,±3……±(n-1),ms=
。
其中m相当于三维世界中的l和ms两者的作用(例如用它也能表示s、p、d……)。
另外,在三维世界中的基本原理和方法对这个二维的“平面世界”也适用。
试回答:
(1)画出“平面世界”周期表中前四个周期。
按照核电荷标明原子序数,并用原子序数(Z)当作元素符号(例如第一号元素的元素符号即为1),写出每个元素的电子构型。
(2)现在研究n≤3的各元素。
指出与“平面世界”中每种元素相对应的三维空间中的各种元素的符号。
根据这种相似性,你估计在常温、常压下,哪些“二维世界”的单质是固体、液体和气体?
(3)画图说明n=2的“平面世界”元素的第一电离能的变化趋势。
在“平面世界”周期表中,画出元素的电负性增长方向。
(4)在这个“平面世界”中有哪些规则和三维世界中所用的8电子和18电子规则相当?
(5)n=2的各元素分别与最轻的元素(Z=1)形成简单的二元化合物。
用原子序数作为元素符号;画出它们的路易斯结构式并画出它们的几何构型。
指出分别与它们中每一个化合物相应的三维世界中的化合物。
Z8~31.由下面的数据计算氢原子的电子亲和能。
Hө[kJmol1]
H2(g)2H(g)436
2K(s)+H2(g)2KH(s)118
K(s)K(g)83
K(g)K(g)+e417
H(g)+K(g)KH(s)742
F1.最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应,使C60获得一个质子,得到一种新型离于化合物[HC60]+[CB11H6CL6]-。
回答如下问题:
(1)以上反应看起来很陌生,但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟,后者是:
。
(2)上述阴离子[CB11H6Cl6]-的结构可以跟图中的硼二十面体相比拟,也是一个闭合的纳米笼,而且,[CB11H6Cl6]-离子有如下结构特征:
它有一根轴穿过笼心,依据这根轴旋转360°/5的度数,不能察觉是否旋转过。
请在图10-1右边的图上添加原子(用元素符号表示)和短线(表示化学键)画出上述阴离子。
F2.钼有一种含氧酸根[MoxOy]z-,式中x、y、z都是正整数;Mo的氧化态为+6,O呈-2。
可按下面的步骤来理解该含氧酸根(如第一个图所示)的结构:
(A)所有Mo原子的配位数都是6,形成[MoO6]n-,呈正八面体,称为“小八面体”(图A);
(B)6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”(图B);
(C)2个”超八面体”共用2个“小八面体”可构成一个“孪超八面体”(图C);
(D)从一个“孪超八面体”里取走3个“小八面体”,得到的“缺角孪超八面体”(图D)便是本题的[MoxOy]z-(图D中用虚线表示的小八面体是被取走的)。
回答下列问题:
(1)小八面体的化学式[MoO6]n-中的n=
(2)超八面体的化学式是 。
(3)孪超八面体的化学式是 。
(4)缺角孪超八面体的化字式是 。
Z16~1.写出下列各配合物或配离子的化学式:
(1)硫酸四氨合铜(II)
(2)氯化二氯·—水·三氨合钴(III)(3)六氯合铂(IV)酸钾
(4)四硫氰·二氨合铬(III)酸铵(5)二氰合银(I)酸根离子(6)二羟基·四水合铝(III)离子
(7)二氯·二(甲胺)合铜(II)(8)四氰合锰(II)酸六氨合铬(III)
(9)三氯·(乙烯)合铂(II)酸钾(10)氯化-羟基·-氨基四氨合钴(III)·二(乙二胺)合钴(III)
7.利用直接图示法推出下列各配合物类型的所有几何异构体与旋光异构体。
(a、d、e、f为单齿配体中的配位原子,AB、CD为双齿配体中的配位原子)
(1)[Ma3def](正八面体构型)
(2)[M(AB)(CD)ef](正八面体构型)
31.试设计一个用H2S或硫化物,能使下述各组离子分离的方案:
(1)Hg22+、Al3+、Cu2+
(2)Ag+、Cd2+、Hg2+、Zn2+
32.白色晶体A溶于水得无色溶液。
将溶液分成两份,一份加BaCl2溶液,有白色沉淀B生成,B不溶于酸及碱;A的另一份溶液加入Na2CO3溶液,有白色沉淀C生成,C溶于过量的NaOH溶液,也溶于稀盐酸中,并放出气体,剩下溶液D。
D中加入(NH4)2S,有白色沉淀E生成,E溶于稀盐酸放出H2S。
指出AE各为何物?
写出各步反应方程式。
Z1~8.
Z1~9.300mL,83.3mL
Z1~31.
(1)8.00dm3
(2)18.1g
Z2~15.
(1)ΔH=41.8kJ
(2)ΔH=83.7kJ(3)ΔH=−20.92kJ
Z2~82.308dm3
Z3~16.均为
由于两个反应历程中的决速步骤和快平衡的步骤都相同,所以这两个反应的速率方程式应该一致。
Z3~20.
(1)
①
把NO3和NO看作稳态:
=k1[N2O5]-k—1[NO2][NO3]-k2[NO2][NO3]-k3[NO][NO3]②
0=k2[NO2][NO3]-k3[NO][NO3]③
③代入②得:
k1[N2O5]-k—1[NO2][NO3]-2k2[NO2][NO3]=0
∴[NO3]=
④
④代入①得:
[N2O5]
(2)r2=
Z3~(3)第一步为快平衡,第二步为慢步骤的条件下才能实现r1=r2。
Z3~23.2720年
Z4~25.5.45
Z4~26.
(1)0.5,
(2)0.2,(3)2.0
Z5~53.Ksp=1.19×10−11这是由于S2-离子的水解所致。
Z6~4.+5、+3、+5、0、−2、+5、+5、+5、−3
Z6~6.
(1)2、1、1、1、1
(2)16、1、4、16、11、8(3)6、11、6、6、6、11、3
(4)1、5、3、4(5)2、3、1、2、3、5
Z6~7.
(1)NO2+2Al+5H2O+OH-
NH3+2Al(OH)4
(2)2Cu(NH3)42+7CN-+2OH-
2Cu(CN)32-+CNO-+8NH3+H2O
(3)3HIO+3OH-
IO3-+2I-+3H2O
(4)2CN-+O2+2OH-+2H2O
2CO32-+2NH3
(5)2MnO4-+5H2O2+6H
2Mn2+8H2O+5O2
(6)Zn+CNS-+3H
Zn2+H2S+HCN
Z6~23.
(1)CuO或Cu(OH)2Cu2++2H2O
Cu(OH)2↓+2H+
Cu2O或CuOHCu++H2O
CuOH↓+H+
FeO或Fe(OH)2Fe2++2H2O
Fe(OH)2↓+2H+
Fe2O3或Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O
4Fe(OH)3
(2)Cu2++Cu+2H2O
2CuOH+2H+ε>0,反应可以向右进行,∴有CuOH生成。
(3)加入缓冲剂,以控制溶液的pH,可以抑制H2放出,可以阻止金属离子的水解、沉淀。
加入配合剂,与Cu2+形成配离子,阻止Cu2+与Cu发生反应。
加入还原剂,抑制Fe2+被氧化成Fe3+。
Z6~24.
(1)能发生歧化
(2)3MnO42-+4H+
2MnO4-+MnO2+2H2O(3)+1.69V
Z7~44.
元素
原子序数
电子排布
Kr
36
[Ar](3d)10(4s)2(4p)6
Br
35
[Ar](3d)10(4s)2(4p)5
Co
27
[Ar](3d)7(4s)2
Rb
37
[Kr](5s)1
As
33
[Ar](3d)10(4s)2(4p)3
Nd
60
[Xe](6s)2(4f)4
Z7~51.
(1)2,6,12;
(2)5,11,19。
Z7~55.
(1)
1
2
1s1
1s2
3
4
5
6
7
8
2s1
2s2
2s22p1
2s22p2
2s22p3
2s22p4
9
10
11
12
13
14
3s1
3s2
3s23p1
3s23p2
3s23p3
3s23p4
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
4s1
4s2
4s23d1
4s23d2
4s23d3
4s23d4
4s23d44p1
4s23d44p2
4s23d44p3
4s23d44p4
(2)
(3)
1
2
H
He
3
4
5
6
7
8
Li
Be
B/C
N/O
F
Ne
9
10
11
12
13
14
Na
Mg
Al/Si
P/S
Cl
Ar
气
气
固
固
固
气
气
气
固
固
固
固
气
气
(4)“平面世界”中的6电子和10电子规则,分别相当于三维空间中的8电子和18电子规则。
(5)
Lewis结构式
几何构型
直线型
直线型
平面三角型
V型
直线型
对应化合物
LiH
BeH2
BH3
H2O
HF
Z16~1.
(1)[Cu(NH3)4]SO4
(2)[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl(3)K2[PtCl6]
(4)NH4[Cr(NH3)2(SCN)4](5)Ag(CN)2-(6)[Al(H2O)4(OH)2]+
(7)[Cu(CH3NH2)2Cl2](8)[Cr(NH3)6][Mn(CN)4]3(9)K[Pt(C2H4)Cl3]
(10)[(H3N)4CoCo(en)2]Cl4
Z17~31.
(1)
(2)
Z17~32.ZnSO4(A)+BaCl2
BaSO4↓(B)+ZnCl2
2ZnSO4+Na2CO3+2H2O
Zn(OH)2·ZnCO3↓(C)+CO2↑+Na2SO4+H2SO4
Zn(OH)2·ZnCO3+6OH-
2Zn(OH)42-+CO32-
Zn(OH)2·ZnCO3+4HCl
2ZnCl2(D)+CO2↑+3H2O
ZnCl2+(NH4)2S
ZnS↓(E)+2NH4Cl,ZnS+2HCl
ZnCl2+H2S↑
F1、解答:
(1)NH3+HCl=NH4Cl
(2)参考图形(如上右图):
(注:
硼上氢氯互换如参考图形仍按正确论,但上下的C、B分别连接H和Cl,不允许互换。
)
F2、分析:
a.根据化合价代数和即可求得n值;
b.我们也可以将该图形看成如图E所示的图形,图中清晰标出两个原子;
c.观察图C可见,“孪超八面体”各由10个小八面体构成,则应有10个Mo原子,其八个项角应各有1个O原子;二个小八面体共用顶角的点共有14个,应有14个O原子;三个小八面体共用的项角点有4个,有4个O原子;6个小八面体共用的项角点有2个,有2个O原子。
故共有Mo原子10个,O原子28个。
我们也可以画出如图F所示的图形分析。
d.怎么考虑最后一小题呢?
拿走了三个小正八面体,我们只需在图3-10中,在中间一层中移走一排三个Mo原子和与它们平行的一排外侧四个O原子就可以了。
答案1.[MoO6]6-2.[Mo6O19]2-3.[Mo10O28]4+4.[Mo7O24]6-
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