《山东大学无机化学试题大一下3970.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东大学无机化学试题大一下3970.pdf（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一学期无机化学试题 一名词解释（每个 2 分，共 30 分）理想气体；过热现象；钻穿效应；状态函数；盖斯定律；活化能；盐类水解；溶液；反应级数；氧化数；电负性；电离能；化学键；晶格能；镧系收缩。二问答题（每题 5 分，共 40 分）1 非电解质稀溶液的依数性有哪些用其中之一，设计一最合理的实验测定葡萄糖的莫尔质量。2 试判断下列过程熵变的正负号(1)溶解少量食盐于水中；(2)水蒸气和炽热的碳反应生成 CO 和 H2；(3)冰熔化变为水；(4)石灰水吸收 CO2；(5)石灰石高温分解。3 解释下列事实：(1)AgCl 在纯水中的溶解度比在盐酸中的溶解度大；(2)BaSO4在硝酸中的溶解度比在纯
2、水中的溶解度大；(3)Ag3PO4在磷酸中的溶解度比在纯水中的大；(4)PbS 在盐酸中的溶解度比在纯水中的大；(5)Ag2S 易溶于硝酸但难溶于硫酸；4 根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱：NO2、SO42、HCOO、HSO4、Ac、CO32、S2、ClO4。根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸：Li、Na、K、Be2、Mg2、Al3、B3、Fe2。5 在原子的量子力学模型中，电子的运动状态要用几个量子数来描述简要说明各量子数的物理含义、取值范围和相互间的关系。6 试判断满足下列条件的元素有哪些写出它们的电子排布式、元素符号和中文名称。(1)有 6 个量子数为 n3、l
3、2 的电子，有 2 个 n4、l0 的电子；(2)第五周期的稀有气体元素；(3)第四周期的第六个过渡元素；(4)电负性最大的元素；(5)基态 4p 轨道半充满的元素。7 根据共价键理论，说明下列分子或离子的成键情况和空间构型：H2O；CO2；PCl4；SO3；NO2。8 根据分子轨道理论，判断下列分子或离子的磁性大小和稳定性高低：CO；O2；O22。三计算题（每题 10 分，共 30 分）1向含有 Cd2和 Fe2浓度均为 moldm3的溶液中通入 H2S 达饱和，欲使两种离子完全分离，则溶液的 pH 应控制在什么范围 已知 Ksp(CdS)1027，Ksp(FeS)1019，常温常压下，饱和
4、 H2S 溶液的浓度为 moldm3，H2S 的电离常数为 Ka1107，Ka21015。2为了测定 CuS 的溶度积常数，设计原电池如下：正极为铜片浸泡在 moldm3 Cu2的溶液中，再通入 H2S 气体使之达饱和；负极为标准锌电极。测得电池电动势为。已知Cu/Cu2E，Zn/Zn2E，H2S 的电离常数为 Ka1107，Ka21015。求 CuS 的溶度积常数。3.已知Tl/Tl3E V，Tl/Tl3E V。设计下列三个标准电池：(a)（）Tl Tl Tl3 Tl（）(b)（）Tl Tl Tl3，TlPt（）(c)（）Tl Tl3 Tl3，TlPt（）(1)写出每一个电池对应的电池反应式
5、；(2)计算 298K 时，每个电池的标准电动势 E 和标准自由能变化rGm。第一学期无机化学试题（1）平分细则及标准答案 一名词解释（每个 2 分，共 30 分）理想气体；过热现象；钻穿效应；状态函数；盖斯定律；活化能；盐类水解；溶液；反应级数；氧化数；电负性；电离能；化学键；晶格能；镧系收缩。答：理想气体：在任何温度和压力下都能满足理想气态方程的气体称为理想气体。过热现象：当用一内壁非常光滑的容器加热一种非常纯净的液体时，人们发现当温度达到甚至超过液体的沸点时，液体并没有沸腾，这种现象称为过热现象。钻穿效应：外层电子钻到原子内层空间靠近原子核的现象称为钻穿作用，由于钻穿作用而引起电子能量降
6、低的现象称为钻穿效应。状态函数：用来确定体系状态（准确地讲应称为热力学性质）的物理量叫状态函数。盖斯定律：在()TP或()TV条件下，一个化学反应，不管是一步还是多步完成，其反应总的热效应相同。活化能：在过渡态理论中是指活化分子的平均能量与体系分子总平均能量之差；在过渡态理论中是指活化络合物的平均能量与反应物平均能量之差 盐类水解：盐电离出的离子与水电离出的 H离子或 OH 离子结合生成弱酸或弱碱而使溶液的酸碱性发生改变的反应称为盐类水解。溶液：一种物质以分子、原子或离子的形式分散在另一种物质中，形成的均匀稳定的分散体系称为溶液。反应级数：化学反应速率方程中，各反应物浓度的幂次方之和称为该反应
7、的反应级数。氧化数：在离子型化合物中，离子所带的电荷数即为其氧化数；在共价化合物中将共用电子全部归电负性大的原子所具有时各元素的原子所带的电荷数称为该元素的氧化数。电负性：分子（或离子晶体）中原子（或离子）对成键电子的吸引力。电离能：元素的基态气体原子失去最外层第一个电子成为气态1 氧化态阳离子所需要的能量称为该元素的第一电离能。化学键：在分子、离子、或晶体中相邻原子间的强相互作用力称之为化学键。晶格能：相互远离的气态正离子和气态负离子逐渐靠近并结合形成 1mol 离子晶体时放出的能量称为该离子晶体的晶格能。镧系收缩：镧系元素随着原子序数的增加原子半径的减小（约 11pm）称为镧系收缩(lan
8、thanide contraction)。镧系收缩使第六周期镧系后面的副族元素的半径相当于减小了11pm，从而与第五周期同族元素的原子半径几乎相等（详见表），又因为同族元素的价层电子构型相同，因此，他们的性质十分接近，在自然界中常共生在一起而难以分离。二问答题（每题 5 分，共 40 分）9 非电解质稀溶液的依数性有哪些用其中之一，设计一最合理的实验测定葡萄糖的莫尔质量。答：非电解质稀溶液的依数性有蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压。2 分。测定葡萄糖莫尔质量最好的方法是采用凝固点降低的方法，称取葡萄糖溶解于水中，逐渐冷却测定其溶液的凝固点，根据其凝固点与的差值 T 计算葡萄糖的莫尔质量
9、 M：M 86.100.100T 3 分 10 试判断下列过程熵变的正负号(6)溶解少量食盐于水中；(7)水蒸气和炽热的碳反应生成 CO 和 H2；(8)冰熔化变为水；(9)石灰水吸收 CO2；(10)石灰石高温分解。答：（每个 1 分）。11 解释下列事实：(6)AgCl 在纯水中的溶解度比在盐酸中的溶解度大；(7)BaSO4在硝酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大；(8)Ag3PO4在磷酸中的溶解度比在纯水中的大；(9)PbS 在盐酸中的溶解度比在纯水中的大；(10)Ag2S 易溶于硝酸但难溶于硫酸。答：每个答案 1 分，共 5 分。a)AgCl 在纯水中的溶解度比在盐酸中的溶解度大同离子效应
10、；b)BaSO4在硝酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大盐效应；c)Ag3PO4在磷酸中的溶解度比在纯水中的大Ag3PO4与磷酸反应生成易溶的AgH2PO4；d)PbS 在盐酸中的溶解度比在纯水中的大S2与 H结合生成 HS或 H2S；e)Ag2S 易溶于硝酸但难溶于硫酸硝酸将 S2离子氧化成单质硫。12 根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱：NO2、SO42、HCOO、HSO4、Ac、CO32、S2、ClO4。根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸：Li、Na、K、Be2、Mg2、Al3、B3、Fe2。答：S2、CO32、Ac、HCOO、NO2、HSO4、SO42、ClO4。3
11、 分 B3、Al3、Be2、Fe2、Mg2、Li、Na、K。2 分 13 在原子的量子力学模型中，电子的运动状态要用几个量子数来描述简要说明各量子数的物理含义、取值范围和相互间的关系。答：主量子数 n 物理意义：决定电子出现最大几率的区域离核的远近，主要决定电子的能量，代表了主电子层。取值：1、2、3、1 分 角量子数（副量子数）l 物理意义：决定电子运动的角动量，决定原子轨道和电子云角度分布的情况或空间图像；同时决定多电子原子中电子运动的能量。l 的取值：0，1，2，（n1）2 分 磁量子数 m 物理意义：决定原子轨道在空间的伸展方向；决定在外磁场作用下电子绕核运动时角动量在外磁场方向上的分
12、量大小（根据原子光谱在磁场中的分裂情况而得到的结果）。m 的取值：0，1，2，l 1 分 自旋量子数 ms 物理意义：代表了电子的自旋方向。ms的取值：1/2。1 分 14 试判断满足下列条件的元素有哪些写出它们的电子排布式、元素符号和中文名称。(1)有 6 个量子数为 n3、l2 的电子，有 2 个 n4、l0 的电子；(2)第五周期的稀有气体元素；(3)第四周期的第六个过渡元素；(4)电负性最大的元素；(5)基态 4p 轨道半充满的元素。答：每个答案 1 分，共 5 分。（1）1s22s22p63s23p64s23d6，Fe，铁；（2）1s22s22p63s23p64s23d104p65s
13、24d105p6，Xe，氙；（3）1s22s22p63s23p64s23d6，Fe，铁；（4）1s22s22p6，F，氟；（5）1s22s22p63s23p64s23d104p3，As，砷。15 根据共价键理论，说明下列分子或离子的成键情况和空间构型：H2O；CO2；PCl4；SO3；NO2。答：每个 1 分，共 5 分。H2O：O 采取不等性 sp3杂化，含有 2 个 OH 键，分子构型为“V”形；CO2：C 采取 sp 杂化，含有 2 个 CO 键和 2 个43大 键，分子构型为直线形；PCl4：P 采取 sp3杂化，含有 4 个 PCl 键，分子构型为正四面体形；SO3：S 采取 sp2
14、杂化，含有 3 个 SO 键，分子构型为平面三角形；NO2：N 采取不等性 sp2杂化，含有 2 个 NO 键，分子构型为“V”形；16 根据分子轨道理论，判断下列分子或离子的磁性大小和稳定性高低：CO；O2；O22。答：CO、O2、O22的分子轨道表达式分别为：CO：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2px)2；O2：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)1(2pz*)1；O22：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)2(2pz*)2；只有 O2含有
15、成单电子显示顺磁性，CO 和 O22均为反磁性；键级分别为 CO3 级、O22级 O221 级，因此稳定性由高到低的排列次序为 CO、O2、O22。三计算题（每题 10 分，共 30 分）1向含有 Cd2和 Fe2浓度均为 moldm3的溶液中通入 H2S 达饱和，欲使两种离子完全分离，则溶液的 pH 应控制在什么范围 已知 Ksp(CdS)1027，Ksp(FeS)1019，常温常压下，饱和 H2S 溶液的浓度为 moldm3，H2S 的电离常数为 Ka1107，Ka21015。解：由于 Ksp(CdS)远远小于 Ksp(FeS)，因此，所求溶液 pH 的控制范围是指 CdS 已经沉淀完全而
16、 FeS 尚未沉淀的 pH 间隔。2 分 溶液中存在 H2S 的电离平衡：H2S 2H+S2 HS100.1SSH22222aa21KK 2 分 Cd2+完全沉淀时 S222527100.810100.8moldm3 1 分 H35.0100.8100.12222moldm3，pH 2 分 FeS 沉淀时S21719100.2020.0100.4moldm3 1 分 H31722100.2102100.1moldm3，pH 2 分 故 pH 的选择范围为：pH。2 分 2为了测定 CuS 的溶度积常数，设计原电池如下：正极为铜片浸泡在 moldm3 Cu2的溶液中，再通入 H2S 气体使之达饱
17、和；负极为标准锌电极。测得电池电动势为。已知Cu/Cu2E，Zn/Zn2E，H2S 的电离常数为 Ka1107，Ka21015。求 CuS 的溶度积常数。解：设生成 CuS 沉淀后，正极溶液中 Cu2的浓度为 xmoldm-3 所组成电池为：()Zn|Zn2（1moldm-3）|Cu2+(xmoldm-3)|Cu（）2 分 电池反应为：Cu2Zn=CuZn2 由CuZnlg2059.022EE 得方程：（）x1lg2059.0 得 x15 Cu2 moldm3；3 分 溶液中 S2离子浓度为：2157222222.01.0101.7103.1HSHSaaKK1021moldm3；3 分 Ksp
18、(CuS)Cu2S21510211036。2 分 3.已知Tl/Tl3E V，Tl/Tl3E V。设计下列三个标准电池：(a)（）Tl Tl Tl3 Tl（）(b)（）Tl Tl Tl3，TlPt（）(c)（）Tl Tl3 Tl3，TlPt（）(3)写出每一个电池对应的电池反应式；(4)计算 298K 时，每个电池的标准电动势 E 和标准自由能变化rGm。答：（1）三个电池的电池反应完全相同：Tl32Tl=3Tl 1 分（2）三个电池的电极反应不同，则电池的电动势不同。1 分（a）电池，电子转移数为 3 正极反应：Tl33e=Tl 负极反应：Tl=Tle Ea=E(Tl3/Tl)E(Tl+/T
19、l)因 E(Tl+/Tl)=3 E(Tl3/Tl)2 E(Tl3/Tl+)=32=(V)有 Ea=（）=（V）2 分（b）电池，电子转移数为 2 正极反应：Tl32e=Tl 负极反应：Tl=Tle Eb=E(Tl3/Tl)E(Tl+/Tl)=（）=(V)2 分（c）电池，电子转移数为 6 正极反应：Tl33e=Tl+负极反应：Tl=Tl33e Ec=E(Tl3/Tl+)E(Tl3+/Tl)=（V）2 分 三电池反应的rGm相同：rGm=kJmol-1 2 分 第一学期无机化学试题 一名词解释（每个 2 分，共 20 分）过冷现象；屏蔽效应；可逆过程；缓冲溶液；盖斯定律；理想溶液；化学平衡；杂化
20、轨道；歧化反应；镧系收缩。二问答题（每题 5 分，共 50 分）17 设计实验，用凝固点下降原理测定葡萄糖的相对分子质量。18 已知金(Au)的晶胞属面心立方，晶胞边长为，试求：a)的原子半径；b)晶胞体积；c)一个晶胞中金的原子个数；d)金的密度（Au 的相对原子质量为 197）。19 已知 CS2(1)在和沸点温度时气化吸热 352Jg1。求 1molCS2(1)在沸点温度时气化过程的U、H、S、G。20 以合成氨为例，定量说明浓度、压力和温度对化学平衡移动的影响。21 根据质子平衡，推导小苏打溶液 pH 计算公式。22 根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱：NO2、SO42、H
21、COO、HSO4、Ac、CO32、S2、ClO4。根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸：Li、Na、K、Be2、Mg2、Al3、B3、Fe2。23 在原子的量子力学模型中，电子的运动状态要用几个量子数来描述简要说明各量子数的物理含义、取值范围和相互间的关系。24 写出 29、35、42、66、79 号元素的电子排布式、元素符号、中文名称，并判断它们在周期表所处的周期、族和区域。25 根据共价键理论，说明下列分子或离子的成键情况和空间构型：NH3；N2O；PCl6；SO3；NO2。10据分子轨道理论，判断下列分子的磁性大小和稳定性高低：CO；NO；O2。三计算题（每题 10 分，共 3
22、0 分）1在 1dm3 moldm3 ZnSO4溶液中含有的 Fe2杂质，加入过氧化氢将 Fe2氧化为 Fe3后，调节溶液 pH 使 Fe3生成 Fe(OH)3沉淀而除去，问如何控制溶液的pH 已知 KspZn(OH)21017，KspFe(OH)341038。2通过计算判断反应 Cu2 Cu 2Cl=2CuCl 在 298K、标准状态下能否自发进行，并计算反应的平衡常数 K和标准自由能变化rGm。已知Cu/Cu2E，Cu/Cu2E，KspCuCl106。3已知 NO3 3H 2e=HNO2 H2O 反应的标准电极电势为，水的离子积为 Kw1014，HNO2的电离常数为 Ka104。试求下列反
23、应在 298K 时的标准电极电势。NO3 H2O 2e=NO2 2OH 第一学期无机化学试题 2 答案及平分细则 一名词解释（每个 2 分，共 20 分）过冷现象；屏蔽效应；可逆过程；缓冲溶液；盖斯定律；理想溶液；化学平衡；杂化轨道；歧化反应；镧系收缩。答：过冷现象：在一定外压下，如果一种纯液体的温度达到甚至低于其凝固点而不发生凝固的现象称为过冷现象。屏蔽效应：内层电子对外层电子的排斥相当于抵消了部分的核电荷，削弱了原子核对外层电子的吸引，这种作用称为屏蔽效应。可逆过程：某体系经某一过程，由状态 I 变到状态 II 之后，如果能使体系恢复到原来状态，而在环境中又不留下任何影响，则这一过程称为热
24、力学可逆过程。缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸、强碱的加入或稀释的影响而保持自身的 pH 不发生显著变化的溶液称为缓冲溶液。盖斯定律：在()TP或()TV条件下，一个化学反应，不管是一步还是多步完成，其反应总的热效应相同。理想溶液：从宏观热力学的角度讲，是指溶解过程不产生任何热效应的溶液，从微观力学的观点看，在理想溶液中溶质分子与溶剂分子间的作用力等于溶剂分子与溶剂分子间的作用力。化学平衡：在一定条件下，对可逆反应来讲，当正逆向反应速率相等、体系内各组分浓度不再随时间发生变化时的状态，也称平衡态。杂化轨道：在形成分子时，同一原子中不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新分配能量和空间伸展方向，组
25、成一组新的轨道的过程称为杂化，新形成的轨道称为杂化轨道。歧化反应：在反应中同一物质中同一元素处于同一氧化态的原子既有氧化数升高也有氧化数降低的反应称为歧化反应。镧系收缩：镧系元素随着原子序数的增加原子半径的减小（约 11pm）称为镧系收缩。镧系收缩使第六周期镧系后面的副族元素的半径相当于减小了 11pm，从而与第五周期同族元素的原子半径几乎相等，又因为同族元素的价层电子构型相同，因此，他们的性质十分接近，在自然界中常共生在一起而难以分离。二问答题（每题 5 分，共 50 分）26 设计实验，用凝固点下降原理测定葡萄糖的相对分子质量。答：称取葡萄糖溶解于水中，逐渐冷却测定其溶液的凝固点，根据其凝
26、固点与的差值 T计算葡萄糖的莫尔质量 M：M 86.100.100T 5 分 27 已知金(Au)的晶胞属面心立方，晶胞边长为，试求：a)的原子半径；b)晶胞体积；c)一个晶胞中金的原子个数；d)金的密度（Au 的相对原子质量为 197）。答：(1)面心立方晶胞的一个正方形面上，处于对角线上的三个质点相互接触，所以对角线的长为 4r(r 为质点半径)。所以 r=145.0409.0241(nm)(2)(m1084.6)(nm1084.6409.0329323V(3)一个晶胞中八个顶点处各有一个质点、六个面上各一个质点，因此独立的金原子数为：4316818(4)3329323mkg101.191
27、084.6101002.60.1974Vm 28 已知 CS2(1)在和沸点温度时气化吸热 352Jg1。求 1molCS2(1)在沸点温度时气化过程的U、H、S、G。答：41068.276352HJ 9.833.3191068.24THSJK1 441041.23.319314.811068.2nRTHUJmol1 0STHG 29 以合成氨为例，定量说明浓度、压力和温度对化学平衡移动的影响。答：合成氨反应：N2 3H2 2NH3（1）浓度的影响：rmCColnGRTQK 平衡时QC=KCo，rmG=0，此时若不改变产物浓度而增大反应物浓度，则QC KCo，rmG 0，平衡将向正反应方向移动
28、。反之亦然。结论：恒温下，增加反应物浓度或减少产物浓度，平衡向正反应移动；减少反应物浓度或增加产物浓度，平衡向逆反应方向移动。2 分（2）压力的影响：rmPPolnGRTQK，平衡时KPPPPoNH2NH3223。若将体系的体积减小一半，在平衡尚未移动之前，各组分的分压应该增大一倍，此时 oP3HN2NH3HN2NHP4141)2(2)2(223223KPPPPPPQ QP KPo，rmG 0，平衡向正反应方向移动，正方向是气体分子数减少的方向。结论：恒温下，增大体系的压力平衡向气体分子减少的方向移动，减小压力，平衡向气体分子数增加的方向移动。如向体系中加入惰性气体增大压力，则总平衡不变。1
29、分（3）温度的影响：rmoH2mol1 即反应为一放热反应。由RSRTHKomromroPln可知：温度升高，oPK变小，即平衡向逆反应方向（吸热反应方向）移动。结论：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。2 分 30 根据质子平衡，推到小苏打溶液 pH 计算公式。答：在溶液中存在下列平衡：NaCO3 Na HCO3 HCO3 H CO32 Ka2 1011 HCO3 H2O H2CO3 OH Kh1 KKwa1 108 H2O H OH Kw 1014 2 分 根据质子平衡可得：H H2CO3 CO32 OH 其中：H2CO3 H HCO a13K CO
30、32 Ka 23HCO H OH KwH 将其代入（517）式，得到：H H HCO a13K Ka 23HCO H KwH 整理得：H KKKa 2waHCO HCO 3311 2 分 同样，当 Ka2HCO3Kw，HCO a13K1（20 倍以上）时，溶液中 H离子浓度的近似计算公式为：H KKa1a 2 1 分 31 根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱：NO2、SO42、HCOO、HSO4、Ac、CO32、S2、ClO4。根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸：Li、Na、K、Be2、Mg2、Al3、B3、Fe2。答：S2、CO32、Ac、HCOO、NO2、HSO4、
31、SO42、ClO4。3 分 B3、Al3、Be2、Fe2、Mg2、Li、Na、K。2 分 32 在原子的量子力学模型中，电子的运动状态要用几个量子数来描述简要说明各量子数的物理含义、取值范围和相互间的关系。答：主量子数 n 物理意义：决定电子出现最大几率的区域离核的远近，主要决定电子的能量，代表了主电子层。取值：1、2、3、1 分 角量子数（副量子数）l 物理意义：决定电子运动的角动量，决定原子轨道和电子云角度分布的情况或空间图像；同时决定多电子原子中电子运动的能量。l 的取值：0，1，2，（n1）2 分 磁量子数 m 物理意义：决定原子轨道在空间的伸展方向；决定在外磁场作用下电子绕核运动时角
32、动量在外磁场方向上的分量大小（根据原子光谱在磁场中的分裂情况而得到的结果）。m 的取值：0，1，2，l 1 分 自旋量子数 ms 物理意义：代表了电子的自旋方向。ms的取值：1/2。1 分 33 写出 29、35、42、66、79 号元素的电子排布式、元素符号、中文名称，并判断它们在周期表所处的周期、族和区域。答：每个答案 1 分，共 5 分。（1）1s22s22p63s23p64s13d10，Cu，铜，第四周期，IIB 族，ds 区；（2）1s22s22p63s23p64s23d104p5，Br，溴；第四周期，VIIA 族，p 区；（3）1s22s22p63s23p64s23d104p65s
33、14d5，Mo，钼；第五周期，VIB 族，d 区；（4）1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f10，Dy，镝，第六周期，f 区；（5）1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s14f145d9，Au，金，第六周期，ds 区。34 根据共价键理论，说明下列分子或离子的成键情况和空间构型：NH3；N2O；PCl6；SO3；NO2。答：NH3：N 采取不等性 sp3杂化，含有 3 个 NH 键，分子构型为三角锥形；N2O：中心 N 原子采取 sp 杂化，含有 1 个 NO 键、1 个 NN 键和 2 个43大 键，分子构型为直
34、线形；PCl6：P 采取 sp3d2杂化，含有 6 个 PCl 键，分子构型为正八面体形；SO3：S 采取 sp2杂化，含有 3 个 SO 键，分子构型为平面三角形；NO2：N 采取不等性 sp2杂化，含有 2 个 NO 键，分子构型为“V”形；10据分子轨道理论，判断下列分子的磁性大小和稳定性高低：CO；NO；O2。答：CO、NO、O2的分子轨道表达式分别为：CO：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2px)2；NO：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2px)2(2py*)1；O2：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*
35、)2(2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)1(2pz*)1；在 NO 和 O2中含有成单电子，显示顺磁性，而且 O2的磁性高于 NO，CO 没有成单电子显反磁性；键级分别为 CO3 级、NO2,5 级 O22 级，因此稳定性由高到低的排列次序为 CO；NO；O2。三计算题（每题 10 分，共 30 分）1在 1dm3 moldm3 ZnSO4溶液中含有的 Fe2杂质，加入过氧化氢将 Fe2氧化为 Fe3后，调节溶液 pH 使 Fe3生成 Fe(OH)3沉淀而除去，问如何控制溶液的 pH 已知 KspZn(OH)21017，KspFe(OH)341038。答：Zn(OH)2沉淀时，OH
36、=8171009.110.0102.1moldm3 pH=4 分 当 Fe3+完全沉淀时，Fe3+=10-5moldm3 OH=1135381059.110104moldm3 pH=4 分 pH 应控制在：pH 2 分 2通过计算判断反应 Cu2 Cu 2Cl=2CuCl 在 298K、标准状态下能否自发进行，并计算反应的平衡常数 K和标准自由能变化rGm。已知Cu/Cu2E，Cu/Cu2E，KspCuCl106。答：/CuCuE2Cu/Cu2ECu/Cu2E（V）2 分 对于反应 Cu2 Cu 2Cl=2CuCl（s）/CuClCu2ECu/Cu2ECuCu2Cu/Cu2E(CuCl)1sp
37、K （）（V）2 分 CuCl/CuE/CuCuECu/CuCuE(CuCl)spK 0.059lg（）（V）E/CuClCu2ECuCl/CuE（V）0 反应向正反应方向进行 2 分 rGmzFE31845Jmol-1 2 分 由 lgK059.0zE059.033.01得K 2 分 3已知 NO3 3H 2e=HNO2 H2O 反应的标准电极电势为，水的离子积为 Kw1014，HNO2的电离常数为 Ka104。试求下列反应在 298K 时的标准电极电势。NO3 H2O 2e=NO2 2OH 答：NOHHlg2059.094.0HNOHlg2059.0232312aKEE 2 分 22OHNOlg2059.094.0waKK 2 分 )lg(2059.0NOOH1lg2059.094.0222waKK 2 分 2E要求NO2=OH=1 moldm-3 则)V(02.0)10(101.5lg(2059.094.0)lg(2059.094.0214422waKKE 4 分 完