2018年东北石油大学701化学综合(有机化学、无机化学、分析化学、高分子化学)之无机化学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 太阳系, 例如地球, 存在周期表所有稳定元素, 而太阳却只开始发生氢燃烧, 该核反应的产物只是氦, 应怎样理解这个事实？
【答案】太阳只发生氢燃烧产生氦, 并且会有大量的光和热的形式释放掉, 是因为太阳的质量不够大, 以至于引力收缩不够, 释放的热能不足, 温度升高达不到氦燃烧条件, 所以不可能合成比氦重的原子.
2． 请回答下列有关氮元素性质的问题：
(1)为什么N-N 键的键能
((942
) 又比
键
(481
(2)为什么氮不能形成五卤化物？
(3)为什么N0的第一电离能比N 原子的小？ 【答案】(1)N由于其内层电子少,
只有N=N
多重键的键能比其他元素大。
(2)价电子层没有可用于成键的d 轨道, N 最多只能形成4个共价键, 也即N 的配位数最多不超过4。
(3)N原子由于价层电子的p 轨道刚好处于半充满状态。
3．
简单说明键和键的主要特征是什么？
【答案】键的特点是：两个原子的成键轨道沿键轴的反向, 以“头碰头”的方式重叠, 原子重叠轨道部分, 沿键轴呈圆柱对称, 由于成键轨道在轴向上的重叠, 故形成键时原子轨道发生最大程度的重叠,
所以的键能较大, 稳定性好；
键的特点是：两个原子轨道以平行或“肩并肩”方式重叠, 原子轨道重叠部分对通过—个键轴的平面具有镜面反对称性：从原子轨道重叠程度看
,
键轨道重叠程度比键轨道重叠程度小,
键的键能小于键的键能, 所以
键的稳定性低于键,
键的电子活动性较高, 它是化学反应的积
极参与者,
4． 为什么α粒子需要加速才能引起核反应, 而中子不需加速就能引起核反应呢？
【答案】
因为天然放射性物质的射线带有正电荷, 且其能量不高, 用它来轰击原子序数较大
) 比P-P 键
() 的大？
) 的小？而N-N 键的键能
, 原子半径小, 价电子层没有可用于成键的d 轨道。
键(包括离域键) , 所以, N=N和
N-N 单键的键能反常地比第三周期P-P 键的小, N
易于形成
的核, 并不能发生核反应。因此, 必须使粒子加速,
使粒子具有足够大的动能以克服它们彼此间的斥力, 造成相互碰撞,
发生核反应; 而中子不带电, 与核之间无排斥作用, 因此它们不需要加速, 就可以引起核聚变。 5． 1869年门捷列夫发现元素周期律时预言了一些当时尚未发现的元素的存在, “类铝”就是其中之1941K , 沸点分别一.1879年, 门氏预言的“类铝”被发现. 当时他已知:Ca 与Ti 的熔点分别为1110K 、为1757K 、3560K , 密度分别为溶沸点和密度, 并与现代数据对比.
【答案】“类铝”的熔点=(1110+1941)K/2=1526K 沸点=(1757+3560)K/2=2659K 密度
=
钪的熔点是1814K , 沸点是3130K ,
密度是两者比较, “类铝”和钪的恪沸点和密度相近.
6． 为什么单质氟不易制取？通常采用什么方法从氟化物制取单质氟？
【答案】氟为最活泼的非金属
, 夺取解HF
与
的氧化性最强(F的还原性最弱) , 从氟化物制取氟的实质就是
) 为原料制取HF 。电
中的电子, 一般用电解的方法。以自然界存在的萤石(
主要成分为
的混合物, 在378〜398K 保持熔融状态, 反应方程式为
纯化学法(相对电化学法而言)
制取
已有报道, 反应方程式为
两种反应物均易制得
,
最好在HF 溶液中制取:
产率达73%,
还可进一步提高。纯化学法制取上分解为MnF 3
和
从
制取, 产率较高:
) 是不稳定的,
形成
负离子可一释放出来, 马
试预言在周期表中处于钙-钛之间的“类铝”
的原理:高氧化值的过渡金属氟化物(
如
) 可将弱的Lewis 酸
(
。
的压力可大于lOOkPa 。
使其稳定。较强的Lewis 酸
() 从其盐中置换出来,
制取氟的反应在钝化的特氟隆-不锈钢反应器中进行, 150℃反应1小时, 产率大于40%。进一步改善条件产率还可提高,
所得要求反应温度高, 释放出来的
法制取法制取
早在一百多年前, 就有化学家从事过化学法制取氟的研究, 但都失败了。由于所采用的反应物
几乎全与器壁发生了反应而得不到
。目前,
用电化学法制取
, 导致人们认为:不能用化学还是比较经济的, 但纯化学
。一百年来,
一直用电化学法制取
是有实际意义的。这一发现表明:人们对已接受的定论要不断地进行批判性的挑战。
7． 为什么Cu(II)在水溶液中比Cu(I)更稳定，Ag(I)比较稳定，Au 易形成+III氧化态化合物？
(1)
【答案】
得多；
(2)
和
离子半径比
离子的小，而电荷又多一倍，所以
已超过铜的第二电离能.
所以
的溶剂化作用要比在水溶液中比
稳定.
强
的水化能
比较稳定.
离子的平面正方形
氧化态.
的离子半径都较大，其水化能相应就小，而且银的第二电离能又比铜的第二电离
能大，因此
(3)金的离子半径明显比银的大，金的第3个电子比较容易失去，
再加上结构具有较高的晶体场稳定化能，
这就使得金容易形成
8． 解释下列事实:
(1)(2)(3)低
(
(2)
+
, 但Li 同水的作用却不如Na 剧烈;
比易溶于水, 而LiF 比KF 难溶于水;
为共价化合物,
而
为离子化合物.
) , 反应后产生的热量不足以使它熔化, 而钠的熔点较
【答案】(1)因为①Li 的熔点较高
(
) , Na 与水反应时放出的热可使其熔化, 因而固体Li 与水接触的面不如液态Na 大; ②Li 比易溶于水,
主要是由于
晶格能大, 占主导.
为2电子构型, 有效核电荷较大,
极化力强.
半径小, 水合能大, 占主导; LiF 比KF 难溶于水, 主要是由
与水反应的产物LiOH 的溶解度较低, 它一生成即覆盖在Li 的表面, 阻碍反应继续进行.
于Li 半径小
,
(3)
主要是由于
二、计算题
9．
二甲醚
分解为甲烷、氢和一氧化碳的反应的动力学实验数据如下:
表
(1)计算600s 和800s 间的平均速率.
(2)用浓度对时间作图(动力学曲线) , 求800s 的瞬时速率. 【答案】(1)计算600s 和800s 间的平均速率:
(2)用浓度对时间作图如下