化学无机化学反应机制习题

化学无机化学反应机制习题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.判断以下哪些是酸性溶液：

①HCl溶液

②NaOH溶液

③H2SO4溶液

④NH3溶液

2.简单配平以下化学方程式：

KClO3H2SO4=KHSO4Cl2↑H2O

3.判断以下哪种离子具有配位能力：

①Fe2

②Al3

③NH4

④Zn2

4.写出下列物质在酸性条件下的还原产物：

①KMnO4

②Na2Cr2O7

③H2O2

④Fe2

5.选择正确的酸碱指示剂：

①石蕊

②酚酞

③甲基橙

④酚酞铁指示剂

6.判断以下哪种反应是置换反应：

①CaCO3HCl=CaCl2H2OCO2↑

②FeCuSO4=FeSO4Cu

③NaOHHCl=NaClH2O

④Ca(OH)2H2SO4=CaSO42H2O

7.判断以下哪种物质在溶液中发生水解：

①NH4Cl

②K2SO4

③NaCl

④NH4HSO4

8.选择正确的氧化剂：

①Cl2

②Na2O2

③FeCl3

④KMnO4

答案及解题思路：

1.答案：①③

解题思路：酸性溶液是含有氢离子的溶液。HCl和H2SO4在水中解离产生H，因此是酸性溶液。NaOH是强碱，NH3是弱碱，因此不是酸性溶液。

2.答案：KClO36H2SO4=KHSO43Cl2↑3H2O

解题思路：配平时注意原子和电荷的守恒。KClO3中的Cl从5价被还原到0价，需要3个电子，而H2SO4提供H，参与反应。

3.答案：④

解题思路：具有配位能力的离子通常能形成配位键。Zn2可以与配体形成配合物，因此具有配位能力。

4.答案：

①Mn2

②Cr3

③H2O

④Fe3

解题思路：KMnO4、Na2Cr2O7和H2O2在酸性条件下通常被还原，其还原产物分别是Mn2、Cr3、H2O和Fe3。

5.答案：③

解题思路：甲基橙在不同pH值下颜色变化明显，适用于酸碱滴定中指示滴定终点。

6.答案：②

解题思路：置换反应是指一种单质与一种化合物反应，另一种单质和另一种化合物。FeCuSO4=FeSO4Cu符合置换反应的定义。

7.答案：①④

解题思路：NH4Cl和NH4HSO4在水中会发生水解，NH4和OH或H，而K2SO4和NaCl在水中不发生水解。

8.答案：④

解题思路：KMnO4是一种强氧化剂，能将多种物质氧化，因此在氧化还原反应中常被用作氧化剂。Cl2、Na2O2和FeCl3也有氧化性，但KMnO4的氧化性更强。二、填空题1.配位化合物的配位键通常用化学键表示，请写出配位键的符号：_______

答案或配位

2.下列离子在水溶液中发生水解，写出离子方程式：Fe3H2O=Fe(OH)3↓H

答案：Fe33H2O⇌Fe(OH)3↓3H

3.写出以下氧化还原反应的电子转移方程式：2Fe3Cl2=2FeCl3

答案：2Fe→2Fe^36e；3Cl26e→6Cl

4.配位化合物中的配体与中心离子形成的配位键称为_______键。

答案：配位

5.写出下列物质的酸性强度由强到弱的顺序：①H2SO4②H3PO4③HClO4④H2CO3

答案：③>①>②>④

6.写出以下离子的沉淀反应方程式：AgCl=AgCl↓

答案：AgCl→AgCl↓

7.配位化合物中的中心离子与配体之间的配位比为_______。

答案：1:6或中心离子:配体

答案及解题思路：

答案：

1.配位化合物的配位键通常用化学键表示，配位键的符号为或配位。

解题思路：配位键是配体原子与中心离子之间通过共享电子对形成的化学键，其表示符号通常用“：”或“配位”表示。

2.下列离子在水溶液中发生水解，写出离子方程式：Fe3H2O=Fe(OH)3↓H

解题思路：Fe3是高电荷的金属离子，容易与水分子中的氢氧根离子结合形成氢氧化铁沉淀。

3.写出以下氧化还原反应的电子转移方程式：2Fe3Cl2=2FeCl3

解题思路：氧化还原反应中，铁原子失去电子被氧化，氯分子接受电子被还原。

4.配位化合物中的配体与中心离子形成的配位键称为_______键。

解题思路：配位键是一种特殊的化学键，通常称为配位键。

5.写出下列物质的酸性强度由强到弱的顺序：①H2SO4②H3PO4③HClO4④H2CO3

解题思路：根据酸性强弱的定义，HClO4是最强的酸，其次是H2SO4，然后是H3PO4，最后是H2CO3。

6.写出以下离子的沉淀反应方程式：AgCl=AgCl↓

解题思路：当Ag与Cl离子相遇时，会形成不溶于水的沉淀AgCl。

7.配位化合物中的中心离子与配体之间的配位比为_______。

解题思路：配位比是指配体与中心离子之间的摩尔比，通常表示为1:6或中心离子:配体。三、判断题1.配位化合物中，中心离子一定带有正电荷。（）

2.酸碱指示剂的颜色变化与其溶液的酸碱性质无关。（）

3.置换反应中，氧化剂与还原剂是同一种物质。（）

4.在酸碱滴定实验中，滴定终点与化学计量点不一定重合。（）

5.酸性溶液中，氢离子浓度越高，溶液的酸性越强。（）

答案及解题思路：

1.答案：×

解题思路：配位化合物中的中心离子通常是带正电荷的金属离子，但也有例外，如铵根离子（NH₄⁺）作为配位化合物中的中心离子时，带有正电荷，但某些有机配位化合物中的中心原子可能带负电荷，如氰根离子（CN⁻）。

2.答案：×

解题思路：酸碱指示剂的颜色变化正是由于其与溶液中的酸碱性质有关。指示剂在不同的酸碱环境中会呈现不同的颜色，以此来指示溶液的酸碱性。

3.答案：×

解题思路：在置换反应中，氧化剂和还原剂是两种不同的物质。氧化剂在反应中被还原，而还原剂在反应中被氧化。

4.答案：√

解题思路：在酸碱滴定实验中，滴定终点是通过指示剂的颜色变化来确定的，而化学计量点是指反应物完全反应的点。由于指示剂的变色可能存在滞后，因此滴定终点与化学计量点往往不会完全重合。

5.答案：√

解题思路：溶液的酸性由氢离子（H⁺）的浓度决定。氢离子浓度越高，溶液的酸性越强，因为酸性溶液的定义就是氢离子浓度高于纯水中的氢离子浓度。四、计算题1.计算下列物质的相对分子质量：

H2SO4

KClO3

Na2CO3

NH4Cl

2.已知0.1mol/L的NaOH溶液25.0mL与未知浓度的HCl溶液反应，求HCl溶液的浓度。

3.已知氧化剂KMnO4的浓度为0.01mol/L，与还原剂Fe2反应，计算反应中Fe2的物质的量。

4.某金属元素与稀硫酸反应，0.5mol的氢气，计算金属元素的化合价。

5.已知某配位化合物的化学式为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl2，计算该化合物的配位数为_______。

答案及解题思路：

1.解答：

H2SO4的相对分子质量=2132416=98

KClO3的相对分子质量=3935.5316=122.5

Na2CO3的相对分子质量=22312316=106

NH4Cl的相对分子质量=144135.5=53.5

2.解答：

反应方程式：NaOHHCl→NaClH2O

NaOH的物质的量=0.1mol/L0.025L=0.0025mol

根据化学计量学，NaOH与HCl的物质的量比为1:1，所以HCl的物质的量也是0.0025mol

HCl溶液的浓度=0.0025mol/0.025L=0.1mol/L

3.解答：

反应方程式：MnO4^5Fe28H→Mn25Fe34H2O

KMnO4的物质的量=0.01mol/LV(V为溶液体积)

根据化学计量学，KMnO4与Fe2的物质的量比为1:5

Fe2的物质的量=5KMnO4的物质的量=50.01mol/LV

4.解答：

反应方程式：MH2SO4→MSO4H2↑

的氢气物质的量=0.5mol

根据化学计量学，金属M与氢气的物质的量比为1:1

金属M的物质的量=0.5mol

金属元素的化合价=2(因为H2SO4中H的化合价为1，O的化合价为2，S的化合价为6)

5.解答：

配位化合物[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl2中，Cr与NH3和H2O配位

每个NH3和H2O分子提供一个配位位点

因此，配位数为4(NH3)2(H2O)=6五、简答题1.简述酸碱中和反应的本质。

答：酸碱中和反应的本质是酸中的氢离子（H⁺）与碱中的氢氧根离子（OH⁻）结合水（H₂O）的过程。这一过程可用以下化学方程式表示：

\[\text{H}^\text{OH}^\rightarrow\text{H}_2\text{O}\]

2.列举两种常见的氧化还原反应，并说明它们的特征。

答：

（1）锌与硫酸铜溶液的反应：

\[\text{Zn}\text{CuSO}_4\rightarrow\text{ZnSO}_4\text{Cu}\]

特征：金属锌被氧化（失去电子），铜离子被还原（获得电子）。

（2）氯气与氢气的反应：

\[\text{Cl}_2\text{H}_2\rightarrow2\text{HCl}\]

特征：氯气分子中的氯原子被还原，氢分子中的氢原子被氧化。

3.解释为什么酸性溶液的氢离子浓度越高，溶液的酸性越强。

答：酸性溶液的酸性强度与其氢离子（H⁺）浓度成正比。氢离子浓度越高，意味着溶液中能够与碱性物质反应的氢离子越多，因此溶液的酸性越强。

4.简述配位化合物的组成及配位键的形成。

答：配位化合物由中心离子和围绕其周围的配体组成。配位键的形成是通过配体提供孤对电子与中心离子的空轨道之间形成的共价键。

5.解释为什么在配位化合物中，中心离子与配体之间的配位比为4:2。

答：在许多配位化合物中，中心离子与配体之间的配位比为4:2，这是因为中心离子通常具有d轨道的空位，可以接受4个配体的孤对电子，而某些配体（如水分子）可以提供2个孤对电子，从而形成一个稳定的配位比。例如[Cu(H₂O)₄]²⁺中的铜离子接受4个水分子的孤对电子，形成配位比为4:2的配合物。

答案及解题思路：

答案：

1.酸碱中和反应的本质是酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子结合水。

2.常见的氧化还原反应包括锌与硫酸铜溶液的反应和氯气与氢气的反应，特征是电子转移。

3.酸性溶液的氢离子浓度越高，溶液的酸性越强，因为氢离子浓度与溶液酸性成正比。

4.配位化合物由中心离子和配体组成，配位键是通过配体提供孤对电子与中心离子的空轨道形成的共价键。

5.配位化合物中中心离子与配体之间的配位比为4:2是因为中心离子接受4个配体的孤对电子，形成稳定的配合物。

解题思路：

1.理解酸碱中和反应的定义和过程。

2.识别氧化还原反应中的电子转移过程。

3.使用酸碱理论解释氢离子浓度与酸性的关系。

4.理解配位化合物的组成和配位键的形成机制。

5.分析中心离子和配体的电子结构，解释配位比的形成。六、应用题1.根据下列条件，判断反应的产物：Fe2MnO4H=Mn2Fe3H2O

条件：①酸性条件②中性条件③碱性条件

解题思路：我们需要知道氧化还原反应在不同pH条件下的产物。在酸性条件下，MnO4被还原成Mn2；在碱性条件下，MnO4被还原成MnO2。在中性条件下，具体产物可能取决于实验条件和反应速率。

2.某学生想要制备FeCl2溶液，但实验过程中误将FeCl3溶液用于反应，请分析可能出现的问题及原因。

解题思路：FeCl3中的Fe3可以氧化Fe2，导致制备FeCl2溶液失败。原因可能是因为Fe3与还原剂（如铁或某些有机物）反应Fe2，但由于比例不对或条件不适合，最终得到的FeCl2浓度不足或含有杂质。

3.设计一个实验方案，证明某金属离子与氯离子发生沉淀反应。

解题思路：实验步骤可能包括：

1.配制含某金属离子的溶液（如Ba2）。

2.加入过量的氯离子溶液。

3.观察是否有白色沉淀，这表明金属离子与氯离子反应了不溶的金属氯化物。

4.根据以下信息，计算该配位化合物的配位数为多少：[Ni(en)3]2

已知：en=ethylenediamine