化学无机材料合成练习题

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.金属离子在水溶液中形成的配合物，其配位数通常取决于（）

A.中心金属离子的电荷

B.配体的化学性质

C.中心金属离子的电子排布

D.金属离子的配体场强度

2.下列物质中，不属于无机材料的是（）

A.水玻璃

B.石墨

C.聚乙烯

D.氧化铝

3.某过渡金属离子的电子排布式为[Ar]3d^54s^2，则该离子的价电子排布式是（）

A.3d^5

B.3d^44s^1

C.3d^44s^2

D.3d^6

4.下列化合物中，不属于酸酐的是（）

A.SO3

B.P4O10

C.CO

D.P2O5

5.下列物质中，具有最高熔点的是（）

A.石墨

B.玻璃

C.硅

D.氧化铝

6.下列元素中，与碳形成共价化合物的是（）

A.氧

B.氢

C.钠

D.钙

7.下列物质中，不属于离子晶体的是（）

A.氯化钠

B.硫化氢

C.氧化铝

D.氢氧化钠

8.下列化合物中，不属于盐类的是（）

A.氯化铵

B.硫酸钠

C.碳酸钠

D.氢氧化钠

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：配位数主要取决于中心金属离子的电子排布，因为配位键的形成与金属离子的空轨道有关。

2.答案：C

解题思路：聚乙烯是一种高分子有机材料，不属于无机材料。

3.答案：B

解题思路：价电子排布式只包括最外层的电子，该离子的最外层电子为3d^44s^1。

4.答案：C

解题思路：酸酐是含氧酸的无水形式，CO是一氧化碳，不是酸酐。

5.答案：D

解题思路：氧化铝（Al2O3）是一种离子晶体，具有很高的熔点。

6.答案：B

解题思路：氢与碳可以形成共价化合物，如甲烷（CH4）。

7.答案：B

解题思路：硫化氢（H2S）是由分子构成的，不属于离子晶体。

8.答案：D

解题思路：氢氧化钠（NaOH）是一种碱，不是盐。盐是由金属离子和非金属离子组成的化合物。二、填空题1.金属离子在水溶液中形成的配合物，其稳定性与（中心离子的电荷密度、配体的性质、中心离子的电子排布、配位键的类型等）有关。

2.下列物质中，具有最高熔点的是（碳化硅SiC）。

3.金属氧化物与酸反应盐和水的反应称为（中和反应）。

4.下列物质中，不属于离子晶体的是（氯化铝AlCl3）。

5.某过渡金属离子的电子排布式为[Ar]3d^54s^2，则该离子的价电子排布式是（3d^5）。

6.下列元素中，与碳形成共价化合物的是（氢H）。

7.下列化合物中，不属于酸酐的是（五氧化二磷P2O5）。

8.下列物质中，具有最高熔点的是（金属钨W）。

答案及解题思路：

1.答案：中心离子的电荷密度、配体的性质、中心离子的电子排布、配位键的类型等。

解题思路：金属离子配合物的稳定性受到多种因素的影响，包括中心离子的电荷密度（影响配位键的强度），配体的性质（如配体的场强和场效应），中心离子的电子排布（影响配位场的选择），以及配位键的类型（如σ键和π键的结合能）。

2.答案：碳化硅SiC。

解题思路：碳化硅是已知具有最高熔点的无机非金属材料之一，它的熔点高达约2700℃，远高于其他常见无机化合物。

3.答案：中和反应。

解题思路：金属氧化物与酸反应盐和水，这是酸碱中和反应的典型例子。

4.答案：氯化铝AlCl3。

解题思路：氯化铝在固态下是分子晶体，而不是离子晶体，因为它由分子构成，而不是由离子构成。

5.答案：3d^5。

解题思路：根据电子排布式[Ar]3d^54s^2，该离子的价电子是指其外层电子，因此是3d^5。

6.答案：氢H。

解题思路：碳与氢可以形成共价化合物，如甲烷CH4，这是最简单的共价化合物之一。

7.答案：五氧化二磷P2O5。

解题思路：酸酐是与水反应酸的氧化物，而五氧化二磷与水反应磷酸H3PO4，因此它是酸酐。

8.答案：金属钨W。

解题思路：金属钨因其高熔点和出色的机械功能，被广泛用于高温和耐腐蚀的应用，因此具有很高的熔点。三、判断题1.金属离子在水溶液中形成的配合物，其稳定性与配体场强度有关。（）

2.金属氧化物与酸反应盐和水的反应称为酸碱反应。（）

3.下列物质中，具有最高熔点的是玻璃。（）

4.下列元素中，与碳形成共价化合物的是氢。（）

5.下列化合物中，不属于酸酐的是CO。（）

6.某过渡金属离子的电子排布式为[Ar]3d^54s^2，则该离子的价电子排布式是3d^6。（）

7.下列物质中，不属于离子晶体的是氯化钠。（）

8.下列物质中，具有最高熔点的是氧化铝。（）

答案及解题思路：

1.答案：√

解题思路：金属离子与配体形成的配合物稳定性受配体场强度影响，场强越大，配合物越稳定。

2.答案：×

解题思路：金属氧化物与酸反应盐和水的反应属于酸碱中和反应，而非酸碱反应。

3.答案：×

解题思路：玻璃是一种非晶态固体，其熔点低于晶体物质，如氧化铝等。

4.答案：×

解题思路：碳与氢形成的化合物是烃类，属于共价化合物，而非与碳形成共价化合物的元素是氢。

5.答案：√

解题思路：酸酐是指与水反应酸的氧化物，CO不属于酸酐。

6.答案：×

解题思路：[Ar]3d^54s^2表示该离子的电子排布式，其价电子排布式应为3d^5。

7.答案：×

解题思路：氯化钠是一种典型的离子晶体，由Na和Cl离子通过离子键结合而成。

8.答案：√

解题思路：氧化铝（Al2O3）是一种具有较高熔点的离子晶体，熔点高于玻璃等非晶态固体。四、简答题1.简述金属离子在水溶液中形成配合物的条件。

答案：

存在可提供孤对电子的配体；

金属离子具有空轨道，能够接受配体的电子；

配体与金属离子之间有足够的作用力，使得配合物稳定存在。

解题思路：

金属离子与配体形成配合物是基于配位键的形成。配位键是由配体提供一对孤对电子，金属离子提供空轨道而形成的。因此，需要满足配体提供孤对电子和金属离子具有空轨道的条件。配体与金属离子之间需要有足够的作用力，以保证配合物的稳定性。

2.简述金属氧化物与酸反应盐和水的反应类型。

答案：

该反应类型为中和反应。

解题思路：

金属氧化物与酸反应盐和水，这是酸碱中和反应的一个特例。中和反应是指酸与碱反应盐和水的化学反应，金属氧化物与酸反应符合这一特征。

3.简述离子晶体和共价晶体的区别。

答案：

离子晶体由正负离子通过离子键结合而成，具有高熔点和硬度，不导电；

共价晶体由原子通过共价键结合而成，具有高熔点和硬度，导电性取决于晶体中是否存在自由电子或离子。

解题思路：

离子晶体和共价晶体的区别主要在于它们的化学键和物理性质。离子晶体由离子键结合，具有高熔点和硬度，不导电；共价晶体由共价键结合，其导电性取决于晶体中是否存在自由电子或离子。

4.简述金属配合物稳定性的影响因素。

答案：

配体的场强：场强越大，配合物越稳定；

配体的数目：数目越多，配合物越稳定；

配体的电荷：电荷越大，配合物越稳定；

配体的结构：结构对称，配合物越稳定。

解题思路：

金属配合物的稳定性受到多种因素的影响，主要包括配体的场强、数目、电荷和结构。这些因素都会影响配体与金属离子之间的配位作用，从而影响配合物的稳定性。

5.简述金属离子在溶液中的水解现象。

答案：

金属离子在溶液中与水分子反应，相应的氢氧化物和氢离子的过程称为水解。

解题思路：

金属离子在水溶液中具有与水分子发生反应的能力，即水解。水解过程会相应的氢氧化物和氢离子，这是金属离子在水溶液中表现出酸碱性质的原因。

6.简述盐类化合物的性质。

答案：

盐类化合物通常具有离子性质，溶于水时能导电；

盐类化合物具有多种颜色，部分具有特殊的光学性质；

盐类化合物在加热时可能发生分解反应；

盐类化合物在溶液中可能发生水解反应。

解题思路：

盐类化合物是由金属离子和酸根离子组成的化合物，具有离子性质。它们在溶液中能导电，具有多种颜色和特殊的光学性质。盐类化合物在加热时可能发生分解反应，在溶液中可能发生水解反应。

7.简述酸酐的制备方法。

答案：

将相应的酸在高温下加热脱水，得到酸酐；

将含有羧基的有机酸与氧化剂反应，得到酸酐。

解题思路：

酸酐是含有羧基的化合物，制备方法主要有两种：一是将相应的酸在高温下加热脱水，得到酸酐；二是将含有羧基的有机酸与氧化剂反应，得到酸酐。这两种方法都可以得到具有羧基的酸酐。五、计算题1.某过渡金属离子的电子排布式为[Ar]3d^54s^2，求该离子的价电子排布式。

解答：该离子的价电子排布式为3d^54s^2。

2.某过渡金属离子在水溶液中形成配合物的配位数为6，求该配位离子的电子排布式。

解答：由于配位数为6，通常涉及的是d轨道电子，可能的电子排布式为[Ar]3d^64s^2。

3.某过渡金属离子在水溶液中形成配合物的配位数为4，求该配位离子的电子排布式。

解答：配位数为4时，可能的电子排布式为[Ar]3d^84s^2。

4.某过渡金属离子在水溶液中形成配合物的配位数为6，已知中心金属离子的电荷为2，求该配合物的化学式。

解答：假设中心金属离子为Fe^2，其电子排布式为[Ar]3d^6。配位数为6，因此化学式为[Fe(H2O)6]^2。

5.某过渡金属离子在水溶液中形成配合物的配位数为4，已知中心金属离子的电荷为3，求该配合物的化学式。

解答：假设中心金属离子为Fe^3，其电子排布式为[Ar]3d^5。配位数为4，因此化学式为[Fe(H2O)6]^3。

6.某过渡金属离子在水溶液中形成配合物的配位数为6，已知中心金属离子的电荷为4，求该配合物的化学式。

解答：假设中心金属离子为Fe^4，其电子排布式为[Ar]3d^6。配位数为6，因此化学式为[Fe(H2O)6]^4。

7.某过渡金属离子在水溶液中形成配合物的配位数为4，已知中心金属离子的电荷为5，求该配合物的化学式。

解答：假设中心金属离子为Fe^5，其电子排布式为[Ar]3d^5。配位数为4，因此化学式为[Fe(H2O)6]^5。

8.某过渡金属离子在水溶液中形成配合物的配位数为6，已知中心金属离子的电荷为6，求该配合物的化学式。

解答：假设中心金属离子为Fe^6，其电子排布式为[Ar]3d^6。配位数为6，因此化学式为[Fe(H2O)6]^6。

答案及解题思路：

答案：

1.3d^54s^2

2.[Ar]3d^64s^2

3.[Ar]3d^84s^2

4.[Fe(H2O)6]^2

5.[Fe(H2O)6]^3

6.[Fe(H2O)6]^4

7.[Fe(H2O)6]^5

8.[Fe(H2O)6]^6

解题思路：

1.通过识别过渡金属离子的电子排布式，确定其价电子排布。

2.根据配位数确定可能的电子排布式，通常是d轨道电子。

3.结合中心金属离子的电荷和配位数，推导出配合物的化学式。通常，水分子（H2O）作为配体，其数目等于配位数。六、论述题1.结合实例，论述金属离子在水溶液中形成配合物的实际应用。

答案：

金属离子在水溶液中形成配合物在实际应用中具有广泛的应用，一些实例：

实例：[钴]（II）[氨]（4）配合物在催化中的应用。钴（II）[氨]（4）配合物在氨合成工业中作为催化剂，可以提高氨的合成效率。

解题思路：首先阐述配合物的定义和特点，然后通过钴（II）[氨]（4）配合物在氨合成中的应用实例，说明配合物在催化反应中的重要作用。

2.结合实例，论述金属氧化物与酸反应盐和水的反应在实际工业中的应用。

答案：

金属氧化物与酸反应盐和水的反应在工业中应用广泛，一些实例：

实例：用氧化铁与硫酸反应制备硫酸铁。工业上，氧化铁与硫酸反应硫酸铁和水，硫酸铁用于制造颜料和肥料。

解题思路：介绍金属氧化物与酸反应的原理，通过氧化铁与硫酸反应的实例，说明该反应在工业生产中的应用价值。

3.结合实例，论述离子晶体和共价晶体的区别在实际应用中的重要性。

答案：

离子晶体和共价晶体的区别在实际应用中的重要性体现在以下实例中：

实例：离子晶体NaCl与共价晶体SiO2的熔点差异。NaCl具有较低的熔点，适用于制造盐电池；而SiO2具有较高的熔点，是玻璃制造的主要成分。

解题思路：首先阐述离子晶体和共价晶体的区别，然后通过NaCl和SiO2的实例，说明晶体结构差异对实际应用的影响。

4.结合实例，论述金属配合物稳定性的影响因素在实际化学实验中的应用。

答案：

金属配合物稳定性的影响因素在实际化学实验中的应用

实例：调节溶液pH值来控制配合物的稳定性。在制备金属配合物时，通过调节溶液pH值可以控制配合物的形成和稳定性。

解题思路：介绍金属配合物稳定性的影响因素，结合调节溶液pH值的实例，说明这些因素在实验中的应用。

5.结合实例，论述金属离子在溶液中的水解现象在实际化学实验中的应用。

答案：

金属离子在溶液中的水解现象在实际化学实验中的应用包括：

实例：制备氢氧化铁胶体。通过在溶液中添加金属离子，如铁（III）离子，使其水解氢氧化铁胶体，用于催化和吸附。

解题思路：解释金属离子水解的原理，通过氢氧化铁胶体的制备实例，说明水解现象在实验中的应用。

6.结合实例，论述盐类化合物的性质在实际化学工业中的应用。

答案：

盐类化合物的性质在实际化学工业中的应用广泛，一些实例：

实例：氯化钠在海水淡化中的应用。氯化钠在海水淡化过程中作为反渗透膜的离子交换剂，提高水的纯度。

解题思路：介绍盐类化合物的性质，通过氯化钠在海水淡化中的应用实例，说明其在工业中的重要性。

7.结合实例，论述酸酐的制备方法在实际化学实验中的应用。

答案：

酸酐的制备方法在实际化学实验中的应用包括：

实例：通过脱水法制备硫酸酐。工业上，将浓硫酸加热至一定温度，使其脱水硫酸酐，用于制造肥料和催化剂。

解题思路：阐述酸酐的制备方法，结合硫酸酐的制备实例，说明该方法在化学实验中的应用价值。七、实验题1.实验室制备某种金属配合物的步骤。

步骤：

1.取适量的金属离子盐。

2.配制合适的金属离子溶液。

3.选择适当的螯合剂并配制溶液。

4.将金属离子溶液与螯合剂溶液混合。

5.调节pH值以稳定配合物。

6.通过透析去除未反应的螯合剂和金属离子。

7.干燥产物得到金属配合物。

2.实验室鉴定某种金属氧化物的步骤。

步骤：

1.将金属盐加热至分解得到金属氧化物。

2.用无色透明酒精测试氧化物是否溶解，如溶解则继续步骤3。

3.在氧化物溶液中加入硫酸，观察是否有气泡产生。

4.使用紫外光谱扫描确定氧化物的组成。

3.实验室制备某种金属离子溶液的步骤。

步骤：

1.准备金属离子盐固体。

2.使用适量溶剂溶解盐。

3.调节溶液pH至合适值。

4.测试并调整离子浓度至所需标准。

4.实验室检测某种金属离子浓度的步骤。

步骤：

1.标准曲线法：制备一系列已知浓度的金属离子溶液，分别测量其吸光度或荧光强度，绘制标准曲线。

2.使用光度法（如原子吸收