无机化学试卷(附答案)
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课程名称:课程名称: 无机化学无机化学 任课教师:任课教师: 考试时间:考试时间: 120 分钟
考试性质(学生填写):正常考试( )补考( )重修( )提前修读( ) 题 号 一 二 三 四 五 六 七
总分总分 满 分 20 10 20 50
得 分
阅卷人阅卷人
注:所有答案写在试卷后所附答题纸上,写清题号注:所有答案写在试卷后所附答题纸上,写清题号,,不必抄题!
一、单项选择题(本题包含10小题,每题2分,共20分) 1、在298k 时,将压力为3.33×104Pa 的氮气0.4L 和压力为4.67×104Pa 的氧气0.6L 移入1.2L 的真空容器,则氮气的分压力为(的真空容器,则氮气的分压力为( ) A 、1.11×1.11×10104Pa B 、2.34×2.34×10104Pa C 、3.45×3.45×10104Pa D 、8.00×8.00×10104Pa 2、化学反应能否正向进行的判据是(、化学反应能否正向进行的判据是(
) A 、D G>0 B 、D G=0 C 、D G<0 D 、都不正确、都不正确 3、菱镁矿的煅烧反应:MgCO 3(s)⇌MgO(s)+CO 2(g),Δr H θm >0,达到平衡后,下列变化将使MgCO 3的量增大的是(的量增大的是(
) A 、加入MgO ;
B 、及时除去CO 2;
C 、在温度不变时,增大反应系统的体积;
D 、增加系统的压力。
、增加系统的压力。
4、根据质子理论,反应PO 43-+H 2O ®HPO 42-+OH -,
其中的酸碱分别是( ) A 、HPO 42- 和H 2O
B 、HPO 42-和PO 43-
C 、PO 43-和H 2O
D 、OH -和HPO 42- 5、已知K sp θ(MnS)=2.5´10-10,K sp θ(FeS)=6.3´10-18,K sp θ
(NiS)=3.2´10-19,MnS 、FeS 、NiS 在水中溶解度的大小顺序为在水中溶解度的大小顺序为
( ) A 、FeS >NiS > MnS B 、FeS > MnS >NiS
C 、MnS >FeS >NiS
D 、MnS >NiS >FeS 6、已知2/0.5345I I V q
j -=,2/ 1.36Cl Cl V q j -=,42/0.154Sn Sn V q j ++=,则还原
型物种还原能力由强到弱的顺序为型物种还原能力由强到弱的顺序为
( )
A 、Sn 2+> I -> Cl -
B 、I -> Cl -> Sn 2+
C 、Cl -> Sn 2+> I -
D 、 I - >Sn 2+> Cl -
7、配位化合物[Co(NH 3)3Cl 3]的名称为(
) A 、三氯化三氨合钴(III ) B 、三氯·三氨合钴(III ) C 、三氨化三氯合钴(III ) D 、三氨·三氯合钴(III ) 8、a ,b ,c 三个电子具有的量子数(n ,l ,m )为a :4,2,0; b :4,1,0;c :4,1,-1。
三个电子的能量大小顺序为(
) A 、a>b>c B 、a> c > b C 、a>b=c ;
D 、c> a>b ; 9、干冰中CO 2中的分子间力为中的分子间力为
( ) A 、色散力、色散力 B 、诱导力、诱导力 C 、取向力、取向力 D 、氢键、氢键
10、配位数为3的配离子,其空间构型是(的配离子,其空间构型是(
) A 、直线型、直线型 B 、(正)八面体(正)八面体 C 、平面正方形、平面正方形 D 、平面三角形、平面三角形
二、填空题(本题包含10小空,每空1分,共10分)
11、N 2、O 2、CO 2三种气体均为理想气体,体积分别为1L 时,其压力分别为0.3kPa ,0.5kPa ,0.7kPa ,若将这三种气体同置于1L 容器中,此时,
气体所产生的压力为气体所产生的压力为
kPa 。
12、根据晶体的结构类型,CO 2属于属于
晶体。
晶体。
13、系统1含有1mol 的C (石墨)和1mol 的O 2(g )
,系统2含有1mol 的CO 2 , 具有较大的焓值。
具有较大的焓值。
14、对于达到平衡状态的反应:aA (g)+bB (g)= cC (g)+dD (g)(a+b>c+d )
,若增大体系压力,则平衡一定增大体系压力,则平衡一定。
15、24号元素的核外电子排布为号元素的核外电子排布为。
16、HgCl 2为直线形结构,中心原子Hg 进行___杂化,
再与Cl 形成σ键。
17、同离子效应使难溶电解质的溶解度、同离子效应使难溶电解质的溶解度
(增大,减小)。
18、某一缓冲溶液HA-A-,p H=10,C HA =C A-,则HA 的K a = 。
19、向PbI 沉淀中加入少量NaNO 3粉末,
沉淀的量将沉淀的量将 。
20、K [PtCl 5(NH 3)
]命名为]命名为 。
三、简答题(本题包含4小题,每题5分;共20分。
只答要点即可) 21、Fe 3+/Fe 2+与Cu 2+/Cu 组成原电池,其中c Fe 3+ = 0.1 mol·= 0.1 mol·L
L −1 , c Fe 2+ = c Cu 2+ = 1 mol·= 1 mol·L L −1,用电池符号表示该原电池,写出正负极反应和电池反应。
32()Fe Fe q j ++= 0.771 V , 2()
+Cu Cu q j = 0.337 V
22. 解释SnCl 2、
SnCl 4是同一种金属氯化物,为什么溶点,沸点差别很大?沸点差别很大? 23、当反应aA (g)+bB (g)= cC (g)+dD (g)的反应商Q<K θ时,用化学热力学原理
及化学等温式解释平衡将正向移动。
及化学等温式解释平衡将正向移动。
24、简述乙烯分子的形成过程。
、简述乙烯分子的形成过程。
四、计算题(本题包含5小题,共50分)
25、(6分) 20mL0.1 mol •L −1HCl 和20 mL0.2 mol •L −1NaAc 混合后溶液的
pH 已知:K θ(HAC)=1.75×10-5
26、(12分) 10ml 0.10mol •L −1CuSO 4溶液与10ml 6.0mol •L −1的NH 3•H 2O
混合并达平衡,计算溶液中Cu 2+、NH 3及[Cu(NH 3)4] 2+的浓度各是多少若向此混合溶液中加入0.010molNaOH 固体,问是否有Cu(OH)2
沉淀生成?
已知:K f θ[Cu(NH 3)4]2+=2.3×1012, K sp θCu(OH)2=2.2×10-20
27、(8分) Fe 2O 3(S) +3CO(g) ═2 Fe(S) +3CO 2(g)…(1) Δr H θm =-24.7 kJmol -1
3Fe 2O 3(S) +CO(g) ═2Fe 3O 4(S) +CO 2(g)…(2) Δr H θm =-46.4 kJmol -1
Fe 3O 4(S) +CO(g) ═3FeO(S) + CO 2(g)… (3) Δr H θm =36.1 kJmol -1 ⑴求反应:FeO(S) +CO(g) ═ Fe(S) +CO 2(g)…(4)的Δr H θ
m =? ⑵对反应(4),如有145.0g FeO(S)充分反应,将放出或吸收多少热
量?(M FeO )=72.5gmol -1
28、(10分) 在某一混合溶液中,Fe 3+和Zn 2+的浓度均为0.01 mol •L −1
,
加碱调节pH ,使Fe(OH)3沉淀出来,而Zn 2+保留在溶液中。
通过计算确定分离Fe 3+和Zn 2+的pH 范围。
范围。
(已知K θsp (Fe(OH)3)= 2.8×10-39, K θsp (Zn(OH)2)= 6.8×10-17) 29、(14分) 原电池:Zn|Zn 2+(1mol·(1mol·L L −1)|| Cu 2+(1mol·(1mol·L L −1)|Cu, /2Cu Cu q j
+=0.337 V , /2Zn Zn q
j +
= -0.762 V 。
向左半电池中通入过量NH 3(忽略体积变化),使游离c NH 3=1.00mol·=1.00mol·L L −1,测得电池电动势为1.38 V ,求
[Zn(NH 3)4]2+的稳定常数234[()]f K Zn NH q
+。
一、单项选择题(本题包含10小题,每题2分,共20分)分)
1-5: A C D B C
6-10:A B C A D 二、填空题(本题包含10小空,每空1分,共10分)分)
11、1.5 12、分子晶体、分子晶体 13、系统1 14、正向移动、正向移动
15、1s22s22p63s23p63d54s1 16、sp 17、减小、减小
18、10 19、减少、减少 20、五氯·氨合铂(Ⅳ)酸钾、五氯·氨合铂(Ⅳ)酸钾
三、简答题(本题包含4小题,每题5分;共20分。
只答要点即可)分。
只答要点即可)
21、电池符号:(-) Cu | Cu2+ Cu2+ (1 mol·L−1) (1 mol·L−1) || Fe2+ Fe2+ (1 mol·L−1)(1 mol·L−1)(1 mol·L−1), Fe3+ (0., Fe3+ (0., Fe3+ (0.1 mol·L−1) 1 mol·L−1) | Pt (+)
正极反应:Fe3+ + e- ⇌ Fe2+ 负极反应:Cu2+ + 2e- ⇌
Cu 电池反应:2Fe3+ + Cu ⇌ 2Fe2++ Cu2+
22、离子化合物熔点一般较高,共价化合物形成的分子晶体熔点相对低。
(1分)分) SnCl2、SnCl4都是金属氯化物,阴离子相同,阳离子分别为带两个正电荷的Sn2+和带四个正电荷的Sn4+,阳离子所带正电荷越高,极化能力越强,(2分)分)
Sn4+极化能力远大于Sn2+,因此,SnCl4中阴、阳离子的电子云重叠程度远大于SnCl2,键的共价性更强,因此,SnCl4的熔点、沸点远低于SnCl2。
(2分)分)
23、根据热力学原理,∆G<0时,反应正向自发进行,(1分)(1分)
∆G=G=∆∆G Θm ,T+2.303RTlgQ ∆G=0时,反应达到平衡状态时,反应达到平衡状态
此时,∆G Θm ,T=-2.303RTlg K(1分)据此:∆G=-2.303RTlg K+2.303RTlgQ =2.303RT (lgQ -lg K)(2分)分)
由上式,当Q<K ,∆G<0,反应正向自发进行。
,反应正向自发进行。
(1分)(1分)
24、在乙烯分子中,2个C 原子和4个氢原子处于同一平面上,每个C 原子的价层电子:2s22p2,只有2个未成对电子。
成键中,经过激发,成为2s12p3。
(1分)(1分) 同时发生杂化。
每个C 原子先进行sp2杂化,形成的3个sp2杂化轨道分别于2个H 原子及另一个C 原子成σ键,而2个C 原子各有一个未杂化的2p 轨道相互重叠成1
个π键,所以C2H4分子中的C=C 双键中一个是sp2- sp2σ键,另一个是pz-pz pz-pzπ
π键,(3分)分) C-H 之间均为sp2- sp σ键(1分)键(1分)
四、计算题(本题包含5小题,共45分)分)
29、(6分) 解:HCl+NaAc ⇌HAc+NaCl ,c (NaAc)过量,剩余c (NaAc)=0.05 mol •L −1,
生成的c (HAc) =0.05 mol •L −1构成缓冲溶液(3分)分) 根据:c (H +)=ka )()
(-A c HA c c (H +)=1.75×=1.75×10-5 10-5 pH=4.74……………(3分)分)
26、(12分)解:设平衡后c(Cu2+)= x mol•L−mol•L−1
1 由 Cu2+ + 4NH3 =
[Cu(NH3)4] 2+ 起始起始
0.05 3.0 0
平衡平衡 x 3.0-4×0.05+x 0.05+x ≈≈ 2.8
0.05- x 0.05- x ≈≈ 0.05 kf =)().(])([(342243NH c Cu c NH Cu c ++=x .8.205.04 = 2.3×1012
x =3.5×10-16 m 10-16 mol•L−ol•L−ol•L−11………………..(7分) 平衡后[Cu2+]=3.5×10-16 10-16 mol•L−mol•L−mol•L−11,[NH3]=2.8 [NH3]=2.8 mol•L−mol•L−mol•L−11,[Cu(NH3)4] 2+= 0.05 [Cu(NH3)4] 2+= 0.05 mol•L−mol•L−mol•L−11。
加入NaOH 的浓度为:310
2001
.0-´=0.5 =0.5 mol•L−mol•L−mol•L−1 1 NaOH 与Cu2+作用的反应商QC = c(Cu2+).c(OH -)2=3.5×10-16×0.052 = 8.75×10-19
>Ksp >KspθCu(OH)θCu(OH)θCu(OH)2=2.22=2.2×10-20,根据溶度积规则有沉淀生成。
…………(5分)分) 27、(8分)解:(4)=(1)- (2)- (3) 所以:ΔrH θm4=ΔrH θm1-ΔrH θm2-ΔrH θm3
= -24.7-(-46.4)-36.1=-14.4 (kJmol-1)………………………………..(4分)分)
145.0g FeO(S)的物质的量为:2 mol 145.0g FeO(S)充分反应,将放出热量2×14.4=28.8(KJ )(4分)分)
28、(10分)解:Fe(OH)3沉淀完全时[Fe3+]=10-[Fe3+]=10-5 mol•L−1 5 mol•L−1
由Fe(OH)3 ⇌ Fe3+ + 3OH –,
C(Fe3+). [C(OH –)]3= Kθsp(Fe(OH)3)= 2.8×2.8×10-39 10-39
解得:C(OH C(OH –
–)= 539310108.2--´=6.5×=6.5×10-12 10-12 (mol•L−1)pH=2.8…………(5分)
Zn2+开始沉淀时:Zn(OH)2⇌ Zn2++ 2OH – C(Zn2+). [C(OH –)]2= Kθsp(Zn(OH)2)= 6.8×10Kθsp(Zn(OH)2)= 6.8×10-17 -17
解得C(OH –)= 2.6×2.6×10-810-8(mol•L−1)
pH=6.4………………….(5分)分)
故:分离Fe3+和Zn2+的pH 范围是2.82.8—
—6.4。
29、(14分)解:φθ(Zn2+/ Zn )中c(Zn2+)=(1mol•L−1)左半电池中通入过量NH3平衡后c (Zn2+)为x , 游离[NH3]=1.00mol•L−1,
Zn2+ +4 NH3 ⇌ [Zn(NH3)4]2+
起始起始 1 过量过量
0 平衡平衡 x
1 1 kf =)().(])([(342243NH c Zn c NH Zn c ++=421).(1+Zn c =)(1+Zn c (5分)分) 在负极加入NH3后因为:E=正j -负j = 0.337- = 0.337- φZn2+/ Zn φZn2+/ Zn =1.38 (3分)分) 根据能斯特方程根据能斯特方程 φ(Zn2+/ Zn )=φθ(Zn2+/ Zn )+-2lg 20592.0cZn cZn
= - 0.762
+-21lg 20592.0cZn = - 0.7620.0592
lg Kf 2- Kf=3.11×Kf=3.11×109 109 (6分)分)。