2018年中南大学冶金与环境学院912无机化学之无机化学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 请用杂化轨道理论解释,
的空间构型为平面三角形, 而NCL 3的空间构型为三角锥形.
, 当B 原子与CL
原子形成
分子时, 基态B
原子, 一个2s 轨道和两个分子中N 原子的
B
原子的基态电子构型为【答案】2p 轨道杂化,
形成三个基态电子构型为
中的一个电子激发到一个空的2p 轨道, 使B
原子的电子结构为
杂化轨道, 它们分别指向平面三角形的三个顶点.
而, N 原子与Cl
原子形成
分子时, 由1个2s 轨道和3个p 轨道杂化形成
4
个杂化轨道得到其空间构型为三角锥形.
2． 与宏观物体相比, 微观粒子的运动有哪些特殊性？
【答案】首先, 与宏观物体相比, 微观粒子的特殊性在于其具有波粒二象性, 即微观粒子既有波动性又有粒子性, 这正是微观粒子与宏观物体运动的本质区别.
其次, 由于微观粒子具有波粒二象性, 不可能同时测准其空间位置和动量. 微观粒子位置的测
量偏差
与动量的测量偏差为
满足如下关系:
微观粒子位置的测量偏差
越小,
则动量的测量偏差
就越大.
再次, 微观粒子运动可用统计结果讨论. 由于微观粒子具有波粒二象性, 不可能同时测准其空间位置和动量, 找不到其运动的轨迹. 电子衍射实验证明, 单个微观粒子运动是无规律的, 但统计的结果是有规律的, 可以用统计规律研究微观粒子的运动. 电子衍射实验证明, 电子的波动性恰好是其粒子性的统计结果.
3． 指出下列各组物质中某种性质之最的化学式:
(1)沸点最高
:(2)溶解度最小
:(3)气化热最大
:(4)熔化焓最小
:【答案】
(1)
的沸点最高
.
(2)四种物质都是离子晶体,
但是(3)四种物质是同族元素的氢化物
, (4)小.
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_. 是离子晶体,
是金属晶体
,
是分子晶体.
的晶格能最大, 溶解度最小. 分子间可形成氢键, 气化热最大.
是原子晶体,
熔化焓也大之间能存在氢键, 所以
和
. 因为
的熔化焓最
是离子型化合物, 晶格能大, 熔点高, 熔化焓大
.
都是共价化合物, 属于分子晶体, 熔化焓低于
4． 试用价键法和分子轨道法说明
和分子的结构. 这两种方法有何区别？
【答案】价键理论认为形成共价键的电子只局限于两个相邻原子间的小区域内运动, 缺反对分子作为一个整体的全面考虑, 因此它对有些多原子分子, 特别是有机化合物分子的结构不能说明, 同时它对氢分子离子中的单电子键、氧分子中的三电子键以及分子的磁性等也无法解释.
分子轨道理论, 着重于分子的整体性, 它把分子作为一个整体来处理, 比较全面地反映了分子内部电子的各种运动状态, 它不仅能解释分子中存在的电子对键、单电子键、三电子键的形成, 而且对多原子分子的结构也能给以比较好的说明. 5． 将一小块0℃的冰放在0℃的水中, 另一小块0℃的冰放在0℃的盐水中, 现象有什么不同? 为什么?
【答案】将0℃的冰放在0℃的水中, 冰水共存, 冰不会融化; 而0℃的冰放在0℃的盐水中, 冰会融化. 冰的凝固点是0℃, 此温度冰和水可以共存; 根据稀溶液的依数性, 盐水的凝固点低于0℃, 0℃的冰吸热溶化为0℃的水, 盐水温度降低, 因此只要冰不是太多, 温度降低不会使盐水结冰, 故冰将溶化.
6． 给出实验现象和反应方程式.
(1)向(2)向(3)向
溶液中缓慢加入过量氨水，再加盐酸.
溶液中缓慢滴加盐酸直至过量. 溶液中缓慢滴加 KI 溶液.
生成:
氨水过量
溶解，得到无色溶液:
再加入盐酸后，生成(2)先有白色沉淀生成:
盐酸过量则沉淀溶解，生成无色溶液:
(3)先有黄色沉淀生成
KI 过量沉淀转化为Hg
和
使颜色逐渐加深
.
溶解使沉淀量减少，最后沉淀变为黑色:
白色沉淀:
【答案】(1)
先有棕黑色沉淀
7． 溴能从含碘离子的溶液中取代碘, 碘又能从溴酸钾溶液中取代溴, 这两个反应有无矛盾？为什么？
【答案】
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相应电对的标准电极电势如下:
从标准电极电势值可知, Br 2
的氧化性强于
的氧化性强于
。所以(1)(2)两个反应都
能进行, 并无矛盾。
8． 实验室制备出一种铁的八面体配合物, 但不知铁的氧化值, 借助磁天平测定出该八面体配合物的摩尔磁化率. 经计算, 得其磁矩为该配合物是高自旋型还是低自旋型.
【答案】
已知该铁的八面体配合物的磁矩为一是一是
, 未成对d 电子数为5, 应为高自旋型;
二是未成对电子数为4, 应为高自旋型;
二是
, 用
计算,
得未成对电子数n=4.如果铁的氧化值为+3, d 电子数为5, 在d 轨道上分布可能有两种情况,
, 未成对d 电子数为1, 应为低自旋型. , 没有未成对电子, 应为低自旋型. 由上
如果铁的氧化值为+2, d 电子数为6, 在d 轨道上分布仍然有两种可能,
述分析, 估计铁的氧化值为+2, 形成的配合物为高自旋型.
用测定摩尔磁化率方法, 只能估计铁的氧化值. 要进一步确定铁的氧化值, 还需要借助于其他测试手段, 如
(穆斯堡尔) 谱等.
, 则可估计出铁的氧化值. 请用此方法估计铁的氧化值,
二、计算题
9． 在273K 时, 将相同压力的混合气体的总压为
(1)混合气体中【答案】
(1)
混合前
和和
. 求: 的分压;
混合前后物质的量不变.
压力相同, 则混合前后二者的体积分数不变.
的
和
的
压入体积为
的真空容器中,
(2)各组分气体在混合气体中的物质的量.
混合后N 2的分压为
(2)由气体分压的公式:
混合气体中N 2的物质的量为
混合气体中O 2的物质的量为
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