山东大学无机化学试题

1、学习必备欢迎下载无机化学试题一写出有关的化学反应方程式并配平（20 分）。1. 用氢碘酸处理 CuO；2. 朱砂溶于王水；3. 向磷与溴的混合物中滴加水；4. 五硫化二锑溶于烧碱溶液；5. 光气与氨气反应；6. 单质磷溶于热烧碱溶液；7. 氯气通入含有氢氧化铋的烧碱溶液；8. 砷化氢通入硝酸银溶液；9. 向磷酸二氢钠溶液中滴加硝酸银溶液；10. 用烧热的铅除去酒中含有的醋酸。二述下列制备路线，并写出有关的反应方程式（30 分）。1目前工业上主要采用什么方法生产氢氟酸、盐酸和氢溴酸？如果用H2 和Br2 直接燃烧法生产HBr 而又不降低 HBr 的产率，实际生产中应采取什么措施？2以硼镁矿为主要

2、原料制备乙硼烷。3以铬铁矿为主要原料制备铬黄。学习必备欢迎下载三回答下列问题（ 40 分）。1向 Hg2 溶液中加入 KI 溶液时生成红色HgI 2 沉淀，继续加入过量的KI 溶液， HgI2 沉淀溶解得无色的HgI 42 配离子溶液。请说明HgI 2 有色而 HgI 42 无色的原因。2什么是自旋禁阻跃迁？为什么Mn(H 2O)62 配离子几乎是无色的？3 一些顺式铂的配合物可以作 为活 性抗 癌药 剂，如cis-PtCl4(NH 3)2 、cis-PtCl2(NH 3)2、cis-PtCl2(en)等。实验测得它们都是反磁性物质，试用杂化轨道理论说明它们的成键情况，指出它们是内轨型配合物还

3、是外轨型配合物。4 KClO 3 固态受热，在 360时出现一吸热过程， 500时出现一放热过程，580时再次放热并显著失重，770时又发生一吸热过程。请加以解释。5常见的金属硫化物中，哪些易溶于水？哪些可溶于稀盐酸？哪些可溶于浓盐酸？哪些可溶于硝酸溶液？哪些可溶于王水？试用 6 种试剂，将下列 6 种固体从混合物中逐一溶解， 每种试剂只能溶解一种物质，并说明溶解次序。BaCO3，AgCl ，KNO 3， SnS2， CuS，PbSO4。6写出下列物质主要成分的化学式：毒重石，孔雀石，绿柱石，萤石，天青石。7分析说明 NH 3、 N2H4、NH 2OH、N3H 的酸碱性变化规律。8设计实验方案

4、分离下列离子：Al 3 、Cr3、 Fe3 、Zn2 、Hg2 。四计算题（ 10 分）。向 0.010mol·dm3 ZnCl2 溶液通 H2S 至饱和，当溶液的 pH1.0 时刚好有ZnS 沉淀产生。若在此ZnCl2 溶液中事先加入1.0mol·dm 3KCN ，再通入 H2 S至饱和，求在多大 pH 时会有 ZnS 沉淀产生？2×16的电离常数：a1× 8×已知 K Zn(CN) 410； H2K10， Ka2稳5.0S1.01.015× 1010；HCN 电离常数： Ka6.010。学习必备欢迎下载2003 2004 第二学期

5、无机化学试题1 答案及评分细则一写出有关的化学反应方程式并配平（20 分）。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。11. 用氢碘酸处理 CuO； 2HI + CuO CuI + H 2O12. 朱砂溶于王水；3HgS + 2HNO 3 + 12HCl 3H 2HgCl 4 + 2NO + 4H 2O + 3S13. 向磷与溴的混合物中滴加水；2P + 3Br 2 + 6H 2O2H3 PO3 + 6HBr 14. 五硫化二锑溶于烧碱溶液；Sb2S5 8NaOH = Na 3SbO4 Na3SbS4 4H2O Na2 S15. 光气与氨气反应；4NH

6、3 COCl2 = CO(NH 2 )2 2NH 4Cl16. 单质磷溶于热烧碱溶液；P4 3NaOH 3H 2O = PH3 3NaH2PO217. 氯气通入含有氢氧化铋的烧碱溶液；Cl 2 + Bi(OH) 3 + 3NaOH NaBiO 3 + 2NaCl + 3H 2O18. 砷化氢通入硝酸银溶液；2AsH 3 12AgNO 3 3H2 O = As2O3 12HNO 3 12Ag 19. 向磷酸二氢钠溶液中滴加硝酸银溶液；H2PO4 3Ag = Ag 3PO4 2H 20. 用烧热的铅除去酒中含有的醋酸。Pb + 2HAc Pb(Ac) 2 + H 2二简下列制备路线，并写出有关的反

7、应方程式（30 分），每题 10 分。1目前工业上主要采用什么方法生产氢氟酸、盐酸和氢溴酸？如果用H2 和 Br 2 直接燃烧法生产 HBr 而又不降低 HBr 的产率，实际生产中应采取什么措施？答：氢氟酸主要是通过氟化钙与浓硫酸反应制得：CaF + H SO4 2HF + CaSO42 分22盐酸主要是通过氢气和氯气在光照下反应生成HCl ，然后用水吸收：学习必备欢迎下载Cl 2 + H 2光照2HCl2 分氢溴酸主要是通过单质溴和白磷在加热条件下加入水生成HBr ，在用水吸收得到：2P + 3Br 2+ 6H2O2H 3PO3 + 6HBr2 分直接燃烧法由氢气和溴蒸气合成 HBr ，主要

8、存在的问题是 HBr 在高温下容易分解，产率较低，而降低温度虽然能提高 HBr 的产率，但是反应速率太低，无法实现实际上生产。解决这一矛盾的关键就是寻找、 合成专用的催化剂， 催化剂的作用就是在较低温度下提高氢气和溴蒸气的反应速率，目前，用于该反应的专用催化剂已经投入实际生产。4 分2以硼镁矿为主要原料制备乙硼烷。 用烧碱溶液浸取硼镁矿Mg 2B 2O5 H2O + 2 NaOH 2 NaBO 2 + 2Mg(OH) 22 分 过滤除去 Mg(OH) 2 和其他难溶杂质， 然后向滤液中通入CO2 调节溶液 pH 使 AlO 2、CrO2等沉淀为氢氧化物：4NaBO2+ CO2+ 10H2O N

9、a B O 10H2O + Na CO32 分2472 过滤并将滤液浓缩重结晶得到硼砂，后用 H2SO4 处理使硼砂转化为难溶于水的硼酸：Na B O7+H SO+ 5H2O4H3BO3+ Na SO42 分24242 过滤、洗涤、晾干硼酸晶体，加热分解得到B 2O32 H3BO 3B 2O3 +3H 2O2 分 在高压及三氯化铝催化下，用铝和氢气还原BO 制得乙硼烷23B 2O3 + 2Al + 3H2Al2Cl32 分B2H6 + Al 2O33以铬铁矿为主要原料制备铬黄。(1)高温煅烧4Fe(CrO2)+ 8Na CO+ 7O2= 8Na CrO4+ 2Fe2O+ 8CO23 分2232

10、3加入纯碱和白云石使SiO 2 变为 CaSiO3、 Al 2O3 变为 NaAlO 2。2 分(2)水浸、过滤、除渣，滤液用酸调PH =78+ H+ A(OH) 32 分Al(OH) 4(3) 过滤除区 Al(OH) 3，滤液中加入 PbCl 2 溶液，反应得到铬黄Na 2CrO4 + PbCl 2 PbCrO4 + 2NaCl2 分学习必备欢迎下载过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到黄色颜料铬黄。1 分三回答下列问题（ 40 分），每题 5 分。1向 Hg2 溶液中加入 KI 溶液时生成红色HgI 2 沉淀，继续加入过量的KI 溶液， HgI 2 沉淀溶解得无色的 HgI 4 2 配离子溶液。请

11、说明HgI 2 有色而 HgI 42 无色的原因。答： HgI 2 产生颜色的原因是Hg2 离子半径较大，具有较强的极化作用和变形性，I 离子同样半径较大变形性较大，因此HgI 2 中正负离子的相互极化作用很强，导致化学键由离子键向共价键转化， 电荷迁移明显， 吸收的能量处在可见光范围，当可见光照射时，吸收红色光的互补光，从而显红色。3 分在 HgI 42 中中心离子 Hg 2 的价层电子构型为d10，属于全充满构型， 因此中心离子不存在电子的 d d 跃迁，基本上不吸收可见光，所以为HgI 4 2 无色。2 分2什么是自旋禁阻跃迁？为什么Mn(H 2O)62 配离子几乎是无色的？答：对于 d

12、5 构型的中心离子来讲，当中心离子与弱场配体形成配合物时，5个价层 d电子均匀地分布在每一个d 轨道中， 自选方向相同， 这种状态是一种非常稳定的状态（类似于基态原子 d 轨道的半充满状态） ，假如处于低能态轨道的d 电子吸收可见光跃迁至高能态轨道，就不可避免地克服电子间的排斥作用在同一轨道中配对，而且电子的自选方向要发生翻转，从理论上讲这种跃迁是自选禁阻的，发生的几率非常低，因此d5 构型的中心离子形成的弱场配合物几乎都是无色的。例如 Mn 2与 H 2O、Cl 等弱场配体形成的配合物基本都是无色的。这种现象就称之为自旋禁阻。5 分3 一些顺式铂的配合物可以作为活性抗癌药剂，如cis-PtC

13、l 4(NH 3) 2、 cis-PtCl 2(NH 3)2 、cis-PtCl 2(en)等。实验测得它们都是反磁性物质，试用杂化轨道理论说明它们的成键情况，指出它们是内轨型配合物还是外轨型配合物。答：既然它们都是反磁性物质，说明在其原子中均不存在成单电子，Pt2 离子的价层电子构型为d8，Pt4 离子的价层电子构型为d6，既然各自的配合物均显示反磁性，证明它们都是内轨型配合物。1 分在 cis-PtCl 432中中心离子采取2 3杂化， Pt4的 6 个杂化轨道分别与4 个 Cl 离子(NH)d sp3p 轨道和 2 个 NH 3分子的sp3 杂化轨道重叠形成6 个键，分子构型为八面体。2

14、 分在 cis-PtCl 2(NH 3)2、cis-PtCl 2(en)中中心离子都是采取22的 4 个杂化轨道分dsp杂化， Pt别与 2 个 Cl 离子 3p 轨道和 2 个 N 原子的 sp3 杂化轨道重叠形成4 个键，分子构型为平学习必备欢迎下载面四边形。2 分4 KClO 3 固态受热，在360时出现一吸热过程，500时出现一放热过程，580时再次放热并显著失重， 770时又发生一吸热过程。请加以解释。在 360时 KClO 3 熔化吸收热量，表现出吸热过程；1 分500时 KClO 3 分解转分化成 KCl 和 KClO 4，由于 KCl 和 KClO 4 键能大、稳定性高，因此表

15、现出放热现象；2 分580时 KClO 4 分解生成 KCl 和 O2，再次放热并显著失重；1 分770时 KCl 熔化表现出吸热现象。1 分5常见的金属硫化物中，哪些易溶于水？哪些可溶于稀盐酸？哪些可溶于浓盐酸？哪些可溶于硝酸溶液？哪些可溶于王水？答：3分。常见硫化物中，易溶于水的有：Na2S、 K 2S、 (NH 4)2S、 BaS 等；难溶于水，但可溶于稀盐酸的有：FeS、 ZnS、 MnS等；难溶于稀盐酸，但可溶于浓盐酸的有：SnS、 CdS、 CoS、 NiS、 PbS 等；难溶于盐酸，但可溶于硝酸的有：Ag 2S、CuS 、AS2 S5 、 Sb2S5 等；难溶于硝酸，但可溶于王水

16、的有：HgS。试用 6 种试剂， 将下列 6 种固体从混合物中逐一溶解，每种试剂只能溶解一种物质，并说明溶解次序。BaCO3， AgCl ， KNO 3，SnS2， CuS， PbSO4。答： 2 分。水溶解KNO 3 ；氨水溶解 AgCl ：盐酸溶解BaCO 3：醋酸溶解PbSO4：硫化钠溶解 SnS2；硝酸溶解CuS。6写出下列物质主要成分的化学式：毒重石，孔雀石，绿柱石，萤石，天青石。答：每个 1 分共 5 分。毒重石 BaCO 3；孔雀石CuCO3Cu(OH) 2；绿柱石3BeO ·Al 2O3· 6H2O；萤石 CaF2；天青石 SrSO4。7分析说明NH 3、

17、N2H 4、 NH 2OH、 N3H 的酸碱性变化规律。答：由 NH 3 N2H4 NH 2OHN 3H，氨分子 NH 3 中的氢原子逐渐被吸电子作用更强的NH 2、 OH、 N2 基团取代，原NH 3 中 N 原子上孤电子对的电子云密度逐渐减小，因此碱性逐渐降低，到叠氮酸N 3H 已经表现出明显的酸性。学习必备欢迎下载8设计实验方案分离下列离子：Al 3 、 Cr3、 Fe3、 Zn2 、 Hg2。答：每个离子1 分。Al 3、 Cr 3 、 Fe3 、 Zn2 、 Hg 2NaOH （过量）P：S：Fe(OH) 3HgO Al(OH) 4 、Cr(OH) 63、 Zn(OH) 42HCl

18、+ H 2S HClAl(OH)3、Cr(OH)、 Zn(OH)23P：S：NH ·H O32HgS + SFe2Al(OH) 3、 Cr(OH) 3Zn(NH 3)42 NaOH + Cl 2Al(OH) 3CrO42四计算题（ 10 分）。向 0.010mol ·dm 3ZnCl 2 溶液通 H 2S 至饱和，当溶液的 pH 1.0 时刚好有 ZnS 沉淀产生。若在此 ZnCl 2 溶液中事先加入1.0mol ·dm 3KCN ，再通入 H 2S 至饱和， 求在多大 pH 时会有ZnS 沉淀产生？已知 K 稳 Zn(CN) 42 5.0× 1016；

19、H 2S 的电离常数： K a1 1.0× 108， K a21.0× 10 15；a 1010。HCN 电离常数： K 6.0×+-3， Zn2+=0.010 mol-3答： pH=1.0， H=0.10mol dm·dm·K sp (ZnS) Zn2S20.01K1K2H 2S1K 2H 2S HK 2加入 KCN 后，设 Zn 2+= x mol ·dm-3 则Zn2+4CN-2-= Zn(CN) 4平衡浓度 / mol ·dm-3x1.0-4(0.01- x)0.01-xK s0.01x4( 0.01x) 4x1.0

20、得到 x 2.351019 ，即 Zn 2+2.3510 19 mol ·dm-3学习必备欢迎下载K sp (ZnS) Zn2S2 2.351019K1K2H2SH 2K1 K2H 2S2.3510 19K1K 2H2SH 2可得 H + =4.8510-10 mol dm· -3， pH=9.31 。完2003 2004 第二学期无机化学试题2 答案及评分细则一写出有关的化学反应方程式并配平（20 分）。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用氢氟酸溶液刻蚀玻璃；6HF (aq) + SiO 2 = 2H 2O + H 2Si

21、F6(aq)2镉黄的制备反应；Pb2 + CrO 42 PbCrO43碘化钾溶液加入三氯化铊溶液中；3KI + TCl 3 TI + 3KCl + I 24乙硼烷水解；B2H6 + 6H2O = H3BO3 + 6H25碘化汞溶于过量碘化钾溶液；HgI 2 + 2I HgI 426奈氏试剂检验溶液中的铵离子；2HgI 42+NH4 +4OH Hg 2NI H 2O 红 + 7I+ 3H2O7金属钽溶于氢氟酸与硝酸的混合溶液；3Ta + 21HF + 5HNO 3 3H2TaF7 + 5NO + 10H 2O8在戊醇存在时向重铬酸钾溶液中加入双氧水；2+= 2CrO 5 蓝 + 5H 2OCr2

22、O7 + 4H 2O2 + 2H9 Fe(OH) 3 溶于碱性次氯酸钠溶液；2Fe(OH)3+ 3NaClO + 4NaOH 2Na2FeO + 3NaCl + 5HO4210 K 4Co(CN) 6 溶于水学习必备欢迎下载2Co(CN)4+ 2HO 2Co(CN)3626+ 2OH+ H 2二简下列制备路线，并写出有关的反应方程式（30 分），每题 10 分。1目前工业上主要采用什么方法生产氢氟酸、盐酸和氢溴酸？如果用H 2 和 Br2 直接燃烧法生产 HBr 而又不降低 HBr 的产率，实际生产中应采取什么措施？答：氢氟酸主要是通过氟化钙与浓硫酸反应制得：224 2HF + CaSO42

23、分CaF + H SO盐酸主要是通过氢气和氯气在光照下反应生成HCl ，然后用水吸收：Cl 2 + H 2光照2HCl2 分氢溴酸主要是通过单质溴和白磷在加热条件下加入水生成HBr ，在用水吸收得到：2P + 3Br2+ 6H2O33+ 6HBr 2 分2H PO直接燃烧法由氢气和溴蒸气合成HBr ，主要存在的问题是HBr 在高温下容易分解，产率较低，而降低温度虽然能提高HBr 的产率，但是反应速率太低，无法实现实际上生产。解决这一矛盾的关键就是寻找、合成专用的催化剂， 催化剂的作用就是在较低温度下提高氢气和溴蒸气的反应速率，目前，用于该反应的专用催化剂已经投入实际生产。4 分2以重晶石为主要

24、原料制备BaO ， BaCl ， Ba(NO) 。2232(1) 高温下用碳还原重晶石：BaSO + 4CBaS + 4CO2 分4(2) 用水浸取 BaS，过滤除去难溶杂质，向滤液中通入CO2 沉淀出 BaCO3：2BaS + H2O + CO 2 = BaCO 3 + Ba(HS) 21 分(3) 过滤、洗涤、干燥得到 BaCO 3，加热分解 BaCO3 制得 BaO ：BaCO3BaO + CO 21 分(4) 高温下 BaO 与 O2 反应制得 BaO2：2BaO + O 22BaO22 分(5)BaCO与硝酸反应得到Ba(NO )溶液，浓缩、蒸发、结晶得到Ba(NO)晶体：33 23

25、2BaCO3 + 2HNO 3Ba(NO 3) 2 + CO 2 + H 2O2 分(6)BaCO3与盐酸反应得到BaCl 2 溶液，浓缩、蒸发、结晶得到BaCl 2 晶体：BaCO3 + 2HClBaCl 2 + CO 2 + H 2O2 分学习必备欢迎下载3工业上如何制备过氧化氢？影响过氧化氢水溶液稳定性的因素有哪些？如何储存过氧化氢水溶液？(1) 电解硫酸氢铵水溶液：电解2NH4HSO4(NH )SO8 H 4 222(NH42282H2OH 2SO42NH4HSO422) S OH O其中的硫酸氢铵可以循环使用。(2) 乙基蒽醌法：OHOC2H 5 O2=C2H5 H2O2OHOOOH

26、C2H5 H2Pd= C2H5OOH乙基蒽醌和乙基蒽醇可以循环使用，消耗的仅仅是氢气和氧气。2 分2 分2 分2 分过氧化氢见光、受热或有重金属离子(Fe2、 Mn 2、Cu 2、 Cr3 )存在时易分解成水和氧气，因此过氧化氢应贮存在塑料瓶或加有Na 2SnO3、 Na4P2O7等稳定剂的棕色试剂瓶中并放在避光阴冷处。2 分三回答下列问题（ 40 分），每题 5 分。1根据晶体场理论推断，何种电子构型的离子容易形成平面正方形配合物，何种电子构型的离子容易形成正四面体形配合物？答：除弱场中的 d0、 d5、d10 构型的离子和强场中d0、 d10构型的离子外，其他价层电子构型的离子形成的配合物

27、的晶体场稳定化能均存在sot 的关系。只有当s 与 o 相差最大时，晶体场稳定化能才起到决定性的作用，才容易形成平面正方形配合物，即弱场中d4和 d9 构型的离子以及强场中d8 构型的离子易形成4 配位的平面正方形配合物；无论从化学键的数量还是从晶体场稳定化能考虑，任何金属离子都不易形成正四面体形的配合物，只有当 CFSE 0 时，晶体场稳定化能对四面体形配合物形成的负面影响才降低到最低程度，这学习必备欢迎下载时才有可能形成正四面体形配合物，而只有弱场中d0、d5 、d10 构型的离子和强场中d0、d10构型的离子符合这一条件。2实验测得配离子Co(NH 3)63 是反磁性的，问：（ 1）它属

28、于什么几何构型？根据价键理论判断中心离子采取什么杂化状态？（ 2）根据晶体场理论说明中心离子价层 d 轨道的分裂情况，计算配合物的晶体场稳定化能和磁矩。答：（ 1）Co(NH 3)63 属于正八面体构型，中心离子采取d2sp3 杂化。2 分（ 2）根据晶体场理论，中心离子价层d 轨道的分裂后的填充情况为：d 6d 0，配合物的晶体场稳定化能为： 4Dq X 6 24Dq2 分自旋磁矩为： 0。1 分3影响配合物中心离子价层d 轨道分裂能的因素有哪些？举例说明。中心离子电荷越高，分裂能越大对于常见过渡金属离子来讲，2 和3 氧化态的 6配位的水合离子价层d 轨道的分裂能大约为：oM(H 2O)6

29、2 7500 14000 cm 1， oM(H 2O) 63 14000 21000 cm 1 中心离子半径越大，分裂能越大，例如：o631， o63 1。CrCl 13600cmMoCl 19200cm 配体的配位能力越强，分裂能越大。例如CN 的配位能力远远大于F的配位能力，因此 Fe(CN) 6 3 的分裂能远远大于FeF63 的分裂能，其数值分别为：o63 1， oFeF631。Fe(CN) 34250cm 13700cm 结构不同，分裂能不同。假设同一种金属离子与同一种配体可以形成不同构型的配合物的话，分裂能的大小如下：t 4.45Dqo 10Dqs 17.42Dq共 5 分4写出下

30、列物质主要成分的化学式：雄黄，铜蓝，铬绿，铬红，铅白。答：每个1 分，共 5 分。雄黄 As4S4；铜蓝 Cu(OH) 2CuCO 3；铬绿 Cr2O3；铬红 CrO3；铅白 Pb(OH) 2PbCO3。5分别向硝酸铜、硝酸银、硝酸亚汞、硝酸汞溶液中加入过量碘化钾溶液，问各得到什学习必备欢迎下载么产物？写出有关的化学反应方程式。2Cu2+ 4I 2CuI + I 22 分Ag +I AgI1 分2Hg22+ 8I 2HgI 42+ 2Hg1 分Hg 2+ 4I HgI 421 分6设计实验方案分离下列两组离子：（ 1）Al 3 、Cr3 、 Fe3 、Zn 2 、 Hg 2 ；（ 2）Cu 2

31、 、 Ag 、 Zn2、 Fe2 、 Hg2 2 。答：（ 1）Al 3 、 Cr3 、Fe3、 Zn2 、 Hg2NaOH （过量）P：S：Fe(OH) 3HgO Al(OH) 4 、Cr(OH) 63、 Zn(OH) 42HCl + H 2S HClAl(OH) 3 、Cr(OH) 3、 Zn(OH) 2P：S：NH ·H O32HgS + SFe2Al(OH) 3、 Cr(OH) 3Zn(NH 3)42 NaOH + Cl 2342分Al(OH) CrO3（ 2）Cu 2 、 Ag 、Zn2 、 Fe2、 Hg 22盐酸P：S：ACl Hg 2Cl 2Cu2 、 Zn2 、Fe2氨水过量 NaOH 溶液P：S：P：S：HgNH 2Cl + HgAg(NH 3)2Cu(OH) 2 + Fe(OH) 3Zn(OH) 42 学习必备欢迎下载氨水Cu(NH 3 )42Fe(OH)32 分7分别用两种方法除去AgNO 3 晶体中少量的Cu(NO 3)2 杂质和Cu(NO 3)2 晶体中少量的AgNO 3 杂