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核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 按照正确顺序写出镧系元素和锕系元素的名称和符号, 并附列它们的原子序数。
【答案】 镧系:
锕系:
2． 画出s , p , d 各原子轨道的角度分布图和径向分布图, 并说明这些图形的含意
【答案】s 电子云 它是球形对称的. p 电子云 它是呈无柄的桠铃形. d 电子云 形状似花瓣.
3． 什么叫做“镧系收缩”? 讨论出现这种现象的原因和它对第6周期中镧系后面各个元素的性质所发生的影响。
【答案】(1)镧系收缩即镧系元素的原子半径和离子半径随着原子序数的增大而缓慢减小的现象。
(2)镧系收缩是因为镧系元素核电荷逐渐增加, 相应增加的电子填在倒数第三层的4f 轨道上, 4f 电子层离核较近, 屏蔽作用较大, 因此随原子序数的增加, 外层电子受核吸引力也逐渐增加, 结果使整个电子壳层逐渐收缩。但由于抵消了一部分核对外层电子的引力, 核的有效电荷虽然增大, 但依次增大的不多, 所以原子或离子半径虽在收缩, 但减小的数值很小, 除4f 轨道半充满和全充满的Er 和Yb , 其它原子半径总的趋势都在缩小, 而特征的+ 3价离子的半径呈现出有规律的依次减小。
(3)镧系收缩使后面的各过渡元素原子半径同相应同族上面的一个元素半径几乎相等, 如 的Zr 和Hf
, 的Nb 和Ta
, 的Mo 和W 等原子, 离子半径极为接近, 性质相似, 从而很难分离。
4． 为什么说p 轨道有方向性？d 轨道是否有方向性？
【答案】当r 一定时
,
, 不仅与r 有关, 而且与角度有关,
如
是
的角度部分
以及名
, 也与角度有
的函数,
其数值随的不同而改变. 同理
,
关(当r 一定时,
它们是的函数,
或是
和的函数) , 因此都具有方向性.
5． 判断下列实验现象或结论的正确性, 并加以解释.
(1)向(2)由于
和
(3)产物.
【答案】(1)错误
.
沉淀为灰蓝色.
, 和
.
在酸性水溶液中分解反
(2)
不能用氨水分离溶液中的.
与乙醚生成蓝色加合物, 因此,
有乙醚存在时酸性的
与
反应才能生成蓝色
溶液中加入NaOH 溶液生成灰绿色与氨能生成稳定的配合物
沉淀.
, 因而, 可以用氨水分离溶液中的
(3)错误. 有没有乙醚存在都能生成蓝色产物,
只是没有乙醚存在时应速率很快,
而有乙醚存在时在乙醚中分解反应速率很慢.
6．
说明
为什么是反磁性物质？为什么不能稳定存在？
【答案】
(1)
(2)
化合物是由
和
构成的离子型化合物,
即
可以写成,
和
都无单电子,
因而是反磁性的。
不能稳定存在可以由“惰性电子对效应”解释。
。反应
7． 纯铁丝521mg 在惰性气氛中溶于过量的HCl 溶液,
向上述热溶液中加入完毕后,
溶液中剩余的
【答案】
原有
与
所以
因此反应式为:
8．
;
经衰变后, 它失去或得到多少能量？
(
核的质量是
;
的质量是
, 可得:
离子用浓度为
间的化学计量关系。
溶液进行滴定,
共需重铬酸盐溶液
。试导出反应中Fe
与
反应的物质的量为
核的质量是
) 。
【答案】
根据爱因斯坦质能关系式
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二、计算题
9．
在容积为
氧气钢瓶中充有
的氧, 温度为25
℃.
(1)按理想气体状态方程计算钢瓶中氧的压力;
(2)再根据
van der Waals方程计算氧的压力
; (3)确定两者的相对误差
. 【答案】(1)
(2)查教材得氧的van der Waals常量
:
则根据van der Waals方程
代入相关数据
, 解得
(3)相对偏差
10．
计算
.
原子核的结合能.
已知有关粒子的质量
:
【答案】由题意知, 其结合能为
11．试求在pH= 4的缓冲溶液中,
【答案】
的溶解度.