2018年北京工业大学环境与能源工程学院887无机化学Ⅱ考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 自然界里氮的固定的主要途径之一是在闪电的作用下,
氮气与氧气反应生成气继续反应生成
, 然后
和氧
, 后者与水反应, 生成硝酸. 热力学研究证明, 在通常条件下氮气和氧气的反应
的转化率要低于闪电条件下的转化率(在催化剂存在下, 克服动力学的障碍, 氮气和氧气在常温下也能反应的话). 问:氮气和氧气的反应是吸热反应还是放热反应? 闪电造成的气体体积膨胀对反应的平衡转化率有何影响?
【答案】根据题意可知, 常温下反应的转化率低于高温下闪电的转化率, 说明高温有利于反应正向进行, 反应为吸热反应; 造成的气体体积膨胀对平衡无影响.
2． 为什么镧系元素彼此之间在化学性质上的差别比锕系元素彼此之间要小得多？
【答案】镧系元素多呈现特征的+3价氧化态, 而且结构和半径也都相近, 因此, 它们的单质或化合状态的差别都比较小。
至于锕系元素,
由于价电子充填在比镧系元素中的
轨道上,
而轻锕系元素的
之间的能量差
间的能量差还要小, 因此, 锕系元素比镧系元素易呈现高的氧化态,
如的稳定氧化态依次为+ 3, +4, +5, +6, +5, +4。其余元素以+3价为特征, 而
且锕系元素也较镧系元素呈现 出更多种的氧化态, 如铀有+3, +4, +5, +6等具有多种氧化态的特征, 使锏系元素间的差别无论在单质或化合状态都比较大。 3． 用VSEPR 模型讨论构, 用短横代表分子的键骨架, 标明分子构型的几何图形名称.
【答案】
①子；
②：
正四面体, 其分子结构为角型分子；
③
体, 其分子结构为三角锥体；
④
子结构都是平面二角形；
⑤
面体, 其分子结构为三角锥体；
⑥
, 故z=3+0=3,
其属于
的分子模型, 画出它们的立体结
型分子, 直线型分
, 故z=n+m=2+0=2,
其分子属于
故z=n+m=2+2=4,
其分子属于, 故z=3+1=4,
其分子属于, 故z=3+0=3,
其分子属于, 即z=1+3=4,
其分子属于
型分子, 其VSEPR 模型为
型分子, 其VSEPR 模型为正四面型分子, 其VSEPR 模型和其分型分子, 其VSEPR 模型为正四
型分子, 其VSEPR 模型和其分子结构
都是平面三角形；
⑦
, 故z=0+4=4,
其分子属于
表
型分子, 其VSEPR 模型和其分
子的立体结构都是正四面体. 具体结构见下表.
4． 根据物质的标准生成热, 求算下列反应的热效应
已知:
【答案】
5． 试解释Fe
与盐酸作用产物是
而与氯气作用产物是
。
【答案】氯气是强氧化剂, 大多数金属在高温下皆与氯化合, 只要氯气过量, 则氯化物中金属表现出尽可能高的氧化数,
故氯气与铁作用生成
在过量铁存在下, Fe
与盐酸作用产物是上与Fe
作用生成
离子。因为:
。
因为即使有离子生成, 当
一出现它会马
所以
若存在下面反应:
则上述反应不能进行。说明Fe
与盐酸反应的产物只能是
, 不能是氢气。
6． 钒酸根离子在水溶液中的组成取决于哪些因素？这些因素怎样影响平衡
等) 。
【答案】(1)溶液的pH 值, 随着pH 值的下降, 聚合度增大; pH=3时, 聚合度最大; pH=2时,
析出(2)钒酸根浓度的大小, 浓度低于若浓度大于
7．
原子轨道
【答案】
;
时,
溶液中存在稳定的
离子。
时, 溶液中存在单体钒酸根和酸式钒酸根离子;
, 则当酸度过高, pH 值约为2时, 会沉淀出红棕色的五氧化二钒水合物。 是
对称还是
对称? 分子轨道
为对称, 那么
是u 对称吗?
原子轨道是对称
, 分子轨道是g 对称.
该固体易溶于水, 形成无色并摇动时
,
层变红, 试
8． 白色固体是下列化合物中的一种
:
纸变蓝的气体; 另一份滴加氯水, 溶液呈现黄色, 向黄色溶液中加入判断固体是哪一种物质, 并简要说明推断过程。
【答案】
固体是盐:
。
呈微酸性的溶液, 将此溶液分成两份, 一份加过量的NaOH 固体, 产生一种能使湿润的红色石蕊试
固体溶于水的溶液呈微酸性, 可能是铵盐; 溶液与NaOH 作用放出碱性气体, 进一步确认是铵
固体溶于水的溶液加入氯水, 溶液呈现黄色,
可能是, 说明原固体为碘化物。
黄色溶液中加入
, 层变红, 进一步确认原固体为碘化物。所以,
固体是
。
二、计算题
9． 已知