大学无机化学第十五章试题及答案

第十二章氧族元素总体目标：了解氧化物的分类握氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途互转化关系。各节目标：第一节氧及其化合物掌握氧、臭氧的结构、性质、制备和用途；氧的成键特征了解氧化物的分类；掌握主要氧化物的结构、制备和性质（）第二节硫及其化合物了解硫的同素异形体、制备、性质和用途掌握硫化氢的制备、结构和性质；了解金属硫化物的主要性质SOSOHSOHSO和它们相应的盐、硫代硫酸及其盐、过二硫酸2 3 2 3 2 4及其盐的结构、性质、制备和用途以及它们之间的相互转化关系第三节硒、碲及其化合物了解硒、碲及其化合物的结构和性质习题一选择题熔、沸点较高（分别为273K和423K），其主要原因是（ ）A.HO2 C.HO2

相对分子质量大 B.H分子间氢键很强，在固液时均有存在缔和现D.HO2 2

O分子极性大2 2分子内键能大气态SO分子的几何构型是（ ）3

弯曲形

三角锥293K1体积水可溶解HS气体体积即饱和，2此HS饱和溶液pH值约为（ ）2A.2.5 B.3.8 C. 在分别含有L的3+,Zn2+,Fe2+LHS至饱和都能生成硫化物2沉淀的是（ ）(吴成鉴《无机化学学习指导》 ),Hg+

2++

,CrNaS

,Hg2+能溶于NaS

,Fe+ 2+）

的硫化物是（2 22C.HgS

(吉林大学《无机化学例题与习题》)3在空气中长期放置后，会产生多硫物的是（）热分解硫酸亚铁的最终产物是（）+SO +SO+SO +SO +1/2O3 2 2 2+SO3 2KSO2 2 8

的方法是（）A.在过量硫酸存在下，用KMnO使KSO 氧化4 2 4 ++D.用Cl2

KSO2 2 3下列含氧酸中酸性最弱的是（ ）C3硫的含氧酸酸性递变规律是（ ）SO>HSO>H 2 >HSO>HSO>HSO>HSO>H 2 2 3 2 2 7 2 2 4 2 2 7 2 3 2>HSO>HSO>HSO2 4 2 3 2 2 4>HSO>HSO>HSO2 4 2 2 4 2 3下列四种硫的含氧酸盐中，氧化能力最强的是（ ）；还原能力最强的是（ ）C D.K SO3 2 2 8下列各种硫的含氧酸，可以是同多酸的是（ ）C7下列叙述中错误的是（ ） (吉林大学《无机化学例题与习题》 )自然界中只存在单质氧而没有单质硫氧既有正氧化态的化合物，又有负氧化态的化合物H18O组成的水叫做重氧水O 和O 为同素异形体2 3常温下最稳定的晶体硫的分子式为（ ） (吉林大学《无机化学例题与习题》 )C4为使已变暗的古油画恢复原来的白色，使用的方法为（ ）A.SO2

气体漂白 B. 用稀HO2 2

溶液擦洗C.用氯水擦洗 D. 用O漂白3干燥HS气体，可选用的干燥剂是（ ）2A.浓HSO2 4关于O 的下列叙述中正确的是（ ）3比O稳定 是非极性分子2是顺磁性物质 比O 的氧化性强22 不溶于NaS 的硫化物是（ ） (吉林大学《无机化学例题与习题2 C3下列说法中错误的是（ ） (吉林大学《无机化学例题与习题》 )分子为极性分子 溶于水可制取纯HSO2 3C.HSO 可使品红褪色 D.H SO既有氧化性又有还原性2 3 2 3工业上生产SO 的方法主要是（ ）2A.焙烧FeS B. 单质硫在空气中燃烧2C.亚硫酸盐与酸反应 D. 浓硫酸与铜反应下列各对物质中，能发生反应的是（ ） (吉林大学《无机化学例题与习题》 )和HCl 和HCl和HS 和I2 2对多硫化物的性质不正确的叙述是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》 )HS要强一些2B多硫化物的颜色比相应硫化物要深一些C多硫化物中硫的氧化数为负一，因此多硫化物具有同等的氧化性及还原性D多硫化物遇酸分解有HSS析出2硫酸盐具有的共性是（ ）黑龙江硫酸盐都是可溶性盐从溶液中析出的硫酸盐都含有结晶水具有高的热稳定性，且金属价态越高，硫酸盐越稳定硫酸盐有形成复盐的特性二填空题臭氧分子的结构为 ，O—O之间的键级为 ，所以它的化学性质比氧分子 .多硫酸的立体结构式为 ；连多硫酸的立体结构式为 .长期放置的NaS或（NH）S，颜色会变浑，原因是 .2 4 2氧族元素价电子层构型是 ；随着电离势降低，它们的 减弱；硫、硒、碲常见氧化数为在硫代硫酸钠分子中硫的氧化数为为。

；在焦硫酸分子中硫的氧化数为 ；；在连四硫酸钠分子中硫的氧化数在硫的含氧酸盐“过二硫酸盐、硫代硫酸盐、连多硫酸盐和硫酸盐”中氧化能力最强的是 ；而还原能力最强的是 .HSeHTeHSOH

中最弱的酸是 .2 2 2 4 2 3

和 。其中稳定态的单质

，它受热到95℃是，转变为的杂化方式是

，两者的分子都是

，具有

状结构，其中硫原子高空大气层中臭氧对生物界的保护作用是因为 .写出下列物质的化学式：

(吉林大学《无机化学例题与习题》)胆矾 ；石皓矾 ；泻盐

；绿矾；摩尔盐

；芒硝 ；；明矾 。染料工业上大量使用的保险粉的分子式是 ，它具有强 性。(吉林大学《无机化学例题与习题》 )氧的化学性质与同族其他元素比较有较大差别，其主要原因是 。黑龙江硫酸铜受热分解为 ；硫酸银受热分解为 ；亚硝酸钠受热解为 . （川师大《无机化学学习指导》 ）三、计算题2 2 2 少量M2+可以催化分解HO，其反应机理解释如下：HO 能氧化M2 2 2 HO氧化，试以电极电势说明上述解释是否合理，并写出离子反应方程式。2 2（已知：0

H2O2/H2O

1.77V, 0O2/H2O2 0.68V, 0MnO2/Mn2 1.23V ）为什么在FeSO 溶液（?L-1）中，通入HS得不到FeS沉淀？若要得到FeS沉淀，4 2溶液中H+离子浓度应小于若干？（已知Ksp ）=×10-192[S2-]=×10-24）（FeS）在?L-1盐酸溶液中含有?L-1ZnS和?L-1CdSO 于室温下通HS达饱和时，⑴是否生4 2ZnSCdS少？

H+离子和其它残留离子的浓度各是多（已知：1:K=×10-8, K =×10-15 ;Ksp(ZnS)=×10-23, Ksp(CdS)= ）2+ -3（1）往[Cu]=? dm溶液中通H2

SCuS沉淀是否完全？）通H2

S气体达饱和，使溶液中Zn2+ZnS完全沉淀，溶液pH值应是多少？△△0和S0参考答案一选择题;B二填空题OO）HS气体达饱和，使溶液中Fe2+FeS完全沉淀，溶液pH值应是多少？22+2+2+ -3（4）某溶液中含有 Fe，Zn及Cu，它们的起始浓度都是mol?dm。若向溶液中HS气体以分离这三种离子，如何控制溶液的酸度？2对于反应3O =2O，25℃的△H0=284KJ，平衡常数为10-54，计算此反应的2 3O ；；活泼OO O

O S O OSOO ；

(S)

OxSO

(x=0~4)2在空气中，S2-氧化成S，S溶解在Na2S或（NH4）S中生成Sn2 （多硫离子）多硫2S69，颜色为黄或红棕色。;非金属性；-2,+4,+6;+6;-2;+5/25.过二硫酸盐；硫代硫酸盐斜方硫，单斜硫。斜方硫，单斜硫，Ssp8

吸收紫外线2? 5H

O，CaSO

?2H4

O，2

?7HO，4 2

Na 2

?10H O，4 2ZnSO?7HO，MgSO?7H O，（NH）SO?FeSO ?6HO，KSO?Al （SO）?24HO4 2 4 2 4 2 4 4 2 2 4 2 4 311.氧的原子半径与同族相比要小的多，而电负性却很大和SO Ag、SO 和O Na SO 和NaS3 3 2 2 4 2四计算题0 2

HO/HO

MnO

/Mn

0所以HO作氧2 2 2 0 2+

1.77 1

0.54 2 2MnMnO同时0MnO2/Mn2

0O2/H2O2 1.23 0.68 0.55 0所以，在此反应中

HO

氧化为O。2+HO+Mn2 2

2 2MnO↓+2H(H2

2 2+O作氧化剂)+2 2MnO

+HO

++2H

2+O+Mn+2HO(HO

作还原剂)2 2 2 2 2 2由此可见上述解释是合理的。2+Fe

+S FeS+2H ①2Ksp=[Fe2+][S2-[S2-]=Ksp/[Fe2+]又∵HS ,K=KK2 总 1 2∴[S2-]= K总[H2S][HKsp[HS]= 22K []总K= [H][H]2K

[Fe2 ] K总

1.1

2319 2.97 106[Fe2][S] [Fe2 ]Ksp[H]2 Ksp 3.7 10K=×10-6FeSFeS[Fe2+][S2-]≥Ksp=×10-19则[S2-]10-19/=×10-18[H+2[S2-]=10-241.110 24+

1.1 1024-4∴[H≤ [S2 ] = 3.7 1018 =×10mol/L∴[H+10-4mol/LFeS沉淀。LHCl[H+]=L，饱和H2

S[H2

S]=L[H+]2[S2-]=KK[HS]=×10-241 2 2[S]=6.810242- -230.32∴[Cd2+][S2-]=××10-23=×10-24>KspCdS=×10-29∴有CdS↓∴[Zn2+][S2-]=××10-23=×10-24<KspZnS=×10-23∴无ZnS↓⑵Cd2++HS=CdS↓+2H+2Cd2+[H+]=2×=?L-1∴溶液中[H+]=+=?L-1[S ]=6.810 5.9 1023molL1242-0.3422+spCdS 3.6 10[S2+spCdS 3.6 10[S2 ]5.910[Zn]=?L[Zn2+ -1

29 6.1107molL123[Cl-]=?L-1[SO42 0.03 0.02 0.05molL 14.解：（1）Cu2+（aq）+HS（aq）===CuS（s）+2H+（aq）2K=（KK）/Ksp=（×10-8××10-12）/×10-36=×10161 2+ -3因为K值很大，可假定 CuS沉淀完全。[H]=mol?dm，HS[H2

-3S]=mol?dm 。设平衡时[Cu2+]=x，则Cu2+（aq）+HS（aq）===CuS（s）+2H+（aq）2x（）2/（）=×10162+ 16 -18 -3[Cu]=x=（××10）=×10 （mol?dm）[Cu2+CuS在此条件下已沉淀完全。2+ -6 -3 2+（2）当溶液中[Zn]＜10 mol? dm时，可以认为Zn已沉淀完全。-3 2+ +HS[H2

S]=mol?dm 。若要Zn沉淀完全，可设平衡时H的浓度为x。2+ -6 -3 -3 +[Zn]=10 mol?dm，[H2

S]=mol?dm，[H]=xZn2+（aq）+HS（aq）===ZnS（s）+2H+（aq）210 -6 xK= （K

）/Ksp=（×10-8××10-12 ）/×10-22 =×1021 2x 2/（×10-6+ 2 -6 1/2 -3 -3[H ]=x=（×10××10）=×10（mol?dm）pH=-lg[H +]=（3）Fe2+（aq）+HS（aq）===FeS（s）+2H+（aq）210 -6 xK= （K

）/Ksp=（×10-8××10-12 ）/×10-19 =1 2x 2/（×10-6+ -6 1/2 -4 -3[H ]=x=（××10） =×10（mol?dm ）pH=-lg[H +]=2+ -3 -3 +设当[Zn]=?dm

S]=mol?dm [H]=x2Zn S（2xx 2/（×）=×102+ 2 1/2 -3[H]=x=（×10××）=（mol?dm ）+ -3 2+ 2+即当溶液的[H]=?dm时，Zn不沉淀。而在此条件下，[Cu]=xCu2+（aq）+HS（aq）===CuS（s）+2H+（aq）2x（）2/（）=×10162+ 2 16 -16 -3[Cu]=x=（）/（××10 ）=×10 （mol?dm），已沉淀完全。2+ -3 -3