大学无机化学(下)期末考试卷

1、无 机 化 学（下）期 末 考 试 试 卷化学、材料化学、临床医学2008级 2009年5月25日姓名: 班别： 学号: 一、选择题: 请把正确答案的字母填在各小题前的( )内。(15分)( b ) 1. 键能大小正确的顺序是 a. b-b c-c si-si b. c-c b-b si-si c. si-si b-b c-c d. c-c si-si b-b( d ) 2. 下列各组元素中，性质最相似的两种元素是 a. co和ni b. mg和al c. b和si d. mo和w( c ) 3. 用氢氧化钠熔融法分解矿石时最合适用的容器是 a. 铂坩埚 b. 石英坩埚 c. 镍坩埚 d. 铁

2、坩埚( d ) 4. 过量氨水加于hg2cl2，生成 a. hg(oh)2 b. hg(nh3) 2+ c. hg(nh3) 42+ d. hgnh2cl + hg ( a ) 5. 可以用于治疗癌症的含铂药物是 a. cis-ptcl2(nh3)2 b. ptcl4 c. h2ptcl6 d. trans-ptcl2(nh3)2( d ) 6. 下列各组元素中，都可以形成多酸的是 a. v，ag，zn b. fe，co，ni c. b，n，p d. mo，si ，p ( a ) 7. 可用pdcl2溶液检测的气体是 a. co b. co2 c. o3 d. cl2 ( b ) 8. 下列化

3、学方程式正确的是 a. sio2(s) + 2cl2(g) = sicl4(l) + o2(g) b. 2h2s(aq) + sncl4(aq) = sns2(s) + 4hcl(g) c. 2h2s(aq) + pbcl4(aq) = pbs2(s) + 4hcl(g)d. cu2+(aq) + 4i-(aq) = cui42-(aq)( c ) 9. 既可溶于naoh，又可溶于氨水的是 a. ni(oh)2 b. fe(oh)3 c. zn(oh)2 d. al(oh)3( a ) 10. 某金属离子在八面体弱场中的磁矩为4.9 b.m.，而在八 面体强场中的磁矩为0 b.m.，该金属离子

4、可能是 a. co3+ b. mn2+ c. cr3+ d. fe3+( c ) 11. 下列各对配合物稳定性顺序不正确的是 a. fe(cn)63- fe(h2o)63+ b. fe(cn)64- hgi42- d. al(oh)4- zn(oh)42-( c ) 12. 下列配合物中，不满足“有效原子序规则”的是 a. fe(co)5 b. mn2(co)10 c. v(co)5 d. fe(c5h5)2( b ) 13. 以fe2o3(s)为原料制备高铁酸盐应选择的试剂是 a. naclo + 稀h2so4 b. kno3 + koh c. h2o2 + 稀h2so4 d. 浓h2so4

5、 + cl2(g)( d ) 14. 下列配离子中, 分裂能do最大的是a. fe(cn)64- b. fe(h2o)62+c. ru (cn)64- d. os(cn)64-( a ) 15. 63 eu3+ 离子是许多发光材料中的激活离子，其基态价电子构型是 a. 4f 6 b. 4f 56s1 c. 4f 55d 1 d. 4f 45d 16s1二、填空题 (15分)1. tlcl3(s) 在313 k分解，相应的化学方程是 tlcl3(s) = tlcl(s) + cl2(g) ，化学式为tli3(s)的化合物存在，其中tl元素的氧化数是 +1 ；上述现象说明 tl（iii）的强氧化性

6、，是由6s2惰性电子对效应引起 。2. “镧系收缩”是指 从la到lu，随着原子序数递增，增加的电子进入4 f， z*增加很小，因此相邻两元素原子半径仅略为缩小 (r 1pm)；但la lu共15种元素，累积的原子半径缩小值r相当大，达 14.2 pm ；其影响包括：（1）第六周期几种元素hf（铪）,ta（钽）和（钼）与同族第五周期元素原子半径相近，性质相似；（2）同一副族（vb viii）: 第一电离能第五周期 第六周期 (或 iiib族元素钇(y)成为“稀土”一员) 。3fe(co)5中，fe-co所形成的化学键包括： 键和 d *反馈 键; 该配合物红外吸收光谱中co的伸缩振动频率比自由

7、co的振动频率 小（低） 。4. 82pb元素原子基态核外电子排列是： xe4f145d106s26p2 (或全部写出) 。5na3vo4溶液黄色，原因是 荷移跃迁 ；co(nh3)62+溶液土黄色，可归结于 d - d跃迁 。6癸硼烷-14（b10h14）分子结构拓扑图如下。按照lipscomb提出的成键模型，该分子中的“多中心缺电子键”包括 3c-2e 键、 3c-2e键和3c-2e 键。三、写出下列反应的化学方程式或离子方程式： (共15分)1. 酸性介质中以标准kmno4溶液测定fe2+含量的反应：2kmno4 + 10 feso4 + 8h2so4 = 2mnso4 + 5fe2(s

8、o4)3 + k2so4 + 8h2o或：mno4-(aq) + 5 fe2+(aq) + 8h+(aq) = mn2+(aq) + 5fe3+(aq) + 4h2o(l)2. sncl2溶液与fecl3溶液反应：sncl2(aq) + 2fecl3(aq) = sncl4(aq) + 2fecl2(aq)3. v2o5(s)与稀h2so4反应：v2o5(s) + 2h+(aq) = 2vo2+(aq) + h2o(l)4. 向hg(no3)2溶液加入hg(l)并振荡，发生的反应：hg2+(aq) + hg(l) = hg22+(aq)5. co2o3(s)溶于hcl(aq)：co2o3(s)

9、 + 6h+(aq) + 2cl-(aq) = 2co2+(aq) + cl2(g) + 3h2o(l)四、简要回答下列问题: (共30分)1由光谱实验测得电子成对能和分裂能，测定结果如下： fe(h2o)62+ fe(cn)64- o / cm-1 10400 33000 p / cm-1 17600 17600(1) 用vb法分别写出这两种配离子的杂化、成键过程；(2) 用晶体场理论（cft）说明这两种配离子在中心离子d轨道能级分裂后的d电子排布，并计算各自的cfse；(3) 讨论这两种配离子的磁性;(4) 评论vb和cft法分别处理这两种配合物稳定性和磁性之优劣。(18分)解：（1）fe

10、(h2o)62+sp3d2杂化fe2+ 3d 6 3d6 (sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0 s s s s s s 2px2 2px2 2px2 2px2 2px2 2px2h2o h2o h2o h2o h2o h2ofe(cn)64-3d6(基态：3dxy23dxz13dyz13dx2-y21 3dz21) 3dxy23dxz23dyz23dx2-y203dz20d2sp3杂化 3d6 (d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0 s s s s s s 2px2

11、 2px2 2px2 2px2 2px2 2px2cn- cn- cn- cn- cn- cn-晶体场理论：fe(h2o)62+ o p，强场低自旋排列：(t2g)6(eg)0，cfse = 6 (-4 dq) + 0 (+6dq) = -24 dq（3）配离子的磁性：按vb法：fe(h2o)62+：fe2+作sp3d2杂化，内层3d6电子排列不变，d2 d1 d1 d1 d1，成单电子数n = 4, 磁矩mm = b.m. = 4.9 b.m.fe(cn)64-：fe2+作d2sp3杂化，内层3d6电子及最外层成键电子全部成对，成单电子数n = 0, 磁矩mm = b.m. = 0 b.m.

12、cft法：fe(h2o)62+ o p，强场低自旋排列：(t2g)6(eg)0，成单电子数n = 0, 磁矩mm = b.m. = 0 b.m.（4）配合物稳定性和磁性：vb法：认为fe(h2o)62+和是外轨型配合物，而fe(cn)64-是内轨型配合物，故稳定性fe(h2o)62+ fe(h2o)62+，故稳定性fe(cn)64- fe(h2o)62+。根据中心离子d轨道在晶体场中的能级分裂情况，得到这两种配离子在中心离子d轨道能级分裂后的d电子排布，可知fe(h2o)62+是顺磁性配合物，而fe(cn)64-是逆磁性配合物，二者磁矩已在（3）算出。cft法以cfse判断配合物稳定性，是半定

13、量判断；由中心离子d轨道能级分裂后的d电子排布，可计算出配合物的磁矩。2. 碳是冶金工业中重要的还原剂，欲由c(石墨)还原氧化锌zno(s)，制备金属锌。有关反应（a）、（b）、（c）和（d）的t图（ellingham图）见下。c(s) + o2(g) = co2(g) （a）2 c(s) + o2(g) = 2 co(g) （b）2 co(g) + o2(g) = 2 co2(g) （c）2 zn(s) + o2(g) = 2 zno(s) （d）根据有关的ellingham图，进行热力学分析，提出合理的制备路线，并写出有关的化学方程式。 (12分)1200 1300解：反应（a）的较小，基

14、本不随温度变化；反应（b）随温度升高而减小；反应（c）和（d）随温度升高而增大。反应（b）-（d），得：zno(s) + c(石墨) = zn(s) + co(g)在（b）和（d）两线交点对应的温度t1（大约1200 k），该反应的0，高于这个温度碳还原氧化锌的反应可以自发进行，反应产物是co。只有温度高于（a）和（d）两线交点对应的温度t2时，反应产物才是co2。可以选择约1230 k，以c(石墨)还原氧化锌zno(s)，制备金属锌，主要反应为：zno(s) + c(石墨) = zn(s) + co(g)五、碳族、硼族、铜锌族和d区过渡金属小结（a4，2版面，另纸书写）。 （10分)六、计算

15、题 (15分)银不溶于盐酸，但可溶于氢碘酸，通过求下列反应在298 k的标准平衡常数，解释上述现象： 2 ag(s) + 2 hi(aq) = 2 agi(s) + h2(g) 已知：j (ag+/ag)= 0.799 v, ksp(agi)= 8.910-17. 解：视为原电池的放电反应:负极： ag(s) + i- (aq) = agi (s) + e (氧化反应)正极： 2h+(aq) + 2e = h2 (aq) (还原反应)首先求 agi(s) + e = ag(s) + i-电极反应的j (agi/ag) 。 agi (s) = ag+(aq) + i-(aq) ksp = ag+ i- ag+ = ksp(agi)/i- （注意i- = 1 moldm-3）j (agi/ag) = j (ag+/ag) =j (ag+/ag) +