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2018年上海市培养单位上海硅酸盐研究所819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. 试在金属密堆积的面心立方晶胞的透视图上画出一个二维密置层, 数一数, 在该密置层上每个原子的周围有几个原子, 在该原子的上下层又分别有几个原子?(参考图

)

图 面心立方密置层

【答案】二维密置数层如图所示. 该密置层周围有6个原子, 上下层各为3个.

2. 为什么在溶液中析出的水合硫酸铜晶体为蓝色, 而在溶液中析出的水合氯化铜晶体却为绿色?

【答案】

溶液中析出的水合硫酸铜晶体为

出的水合氯化铜晶体为

由4

可以写成

和2

构成正方形场, 后者由2

可以写成

:溶液中析

. 显然, 两个配合物的晶体场不同, 前者

, 构成正方形场. 形成晶体场的配体不同, 分裂能

颜色与溶液中(蓝色) 之间. 形成原子晶体?

键,

都是分子中就

) 为C-0键能

) 键弱,所以Si=0键

大小不同, d-d 跃迁时吸收可见光的能量不同, 因而颜色不同

.

(黄色) 和颜色几乎相同

,

颜色在

3. C 和Si 是同一主族的元素,为什么CO 2形成分子晶体,分子晶体,为什么有两个

(

单键和两个

不与水作用而

却极易水解?

【答案】C 和O 都是第二周期元素,半径小,p

轨道能有效重叠形成

大键. 从键能看C 和O 之间为双键,c=o键能

(

轨道重叠程度小

(

) 的两倍多,很难打开,所以形成单个分子,只有在固态时分子间才依靠分子间力形

双键不稳定,易打开,进而形成所有Si 原子与0

原子全由键(一般键,这就使得Si-0的键能增大

(

成分子晶体. 由于Si 原子半径大,

与氧原子间的

比c=o键要弱很多,的键能大于得多.

因此在还可以部分形成

键的键能)

连接的大分子

原子晶体. 再者由于Si 原子中有3d 轨道,使Si 和0之间

) , 键长缩短,从而比C-0键能大

中,每个硅原子与4个氧原子相连接,每个氧原子又与两个硅原子相连,形成一

个巨大的分子一一原子晶体.

CCl 4为非极性分子,是极好的有机溶剂,与水不相混溶,也不发生水解(

水解的烈的水解作用:

小于0, 但水解速率极慢). 与CCl 4分子结构相近的SiCl 4在潮湿的空气中即产生浓烟,遇水发生强

在CCl 4分子中,C 原子发生sp 杂化并与4个氯原子结合形成4个共价键,碳的4个共价键已饱和. 它的第二层无d 轨道,水分子不能与之结合,故CCl 4不能水解.Si 原子的4个sp 杂化轨道虽然也已被氯原子所饱和,但它还有与sp 杂化轨道能量相近的3d 空轨道.3d 轨道可以与水分子中氧原子的含有孤对电子的轨道形成弱的配价键,使水分子配位于中心原子Si 上,易于形成水解产物H 4SiO 4.

4. A , B 两元素, A 原子的M 层和N 层电子数分别比B 原子的M 层和N 层的电子数少7个和4个. 写出A , B 的元素名称和电子排布式.

【答案】A 原子的M 层电子数比B 原子的M 层的电子数少7个, 说明B 原子的M 层已经排满,

, A 原子M 层为11,

;A 原子的N 层的电子数比B 原子的N 层的电子数

少4个, 说明B 原子的4s 轨道己经排满. 由于原子外层存在能级交错,

其排列顺序为:ls , 2s , 2p , 3s , 3p , 4s , 3d , 4p , 5s , 4d , 5p , 6s , 4f , 5d , 6p , 7s , 5f ……, 所以A 原子的4s 已经排满, 故B

的电子排布式为A

的电子排布式为, 是钒(V)元素.

5. 有一钴的配合物, 其中各组分的含量分别为钴

. 如将配合物加热则失去氨, 失重为该配合物质量的

以及该配合物的最简式?

【答案】此络合物中原子数比为:

式量为

:

氨的分子数为

:

因此络合物的最简式为

:

6. 请解释下述事实:

(1)氯化铵溶于水是吸热过程, 然而它却易溶于水; (2)可用浓氨水检查管道是否有氯气泄漏; (3)配制

溶液时,

溶于稀硝酸而不能直接溶于水;

(4)与CO 为等电子体, 但N 2配位能力远不如CO 。 【答案】(1)氯化铵溶于水:

3

3

3

, 是硒(Se)元素, 而

, 氢, 氮, 氧, 氯

. 试求该配合物中有几个氨分子,

水分子破坏热量

,

所以

, (2)

晶体需要较多的能量

,

的水合热较小,

因而

, 使

晶体溶解需要吸收。

接触生成

而冒白烟。

晶体中有序排列的离子进入水中以后, 混乱度增大, 熵明显增加。室温下溶解是熵驱动过程。

具有还原性能被氯气氧化生成和HCl , 生成的HCl

遇水水解并生成白色沉淀。

溶解过程的熵变效应的影响超过了焓变效应的影响

,

(3)

为抑制水解,

配制溶液时将(4)

溶于稀硝酸而不能直接溶于水。

和CO 互为等电子体, 结构相似。但是, N 的电负性远大于C , 对孤对电子束缚能力强, 故

N 2分子中孤对电子配位能力弱, 与金属形成配合物的稳定性较差, 只能与少数过渡金属形成配合物。C0分子中, 由于有O 的电子对向C

配位形成配键, 使C 原子上的电子云密度增大, CO 分子中的C 的电子对给予能力强, 与过渡金属配位形成d 配键强。所以, CO 与过渡金属生成配合物的能力比强得多。

7.

已知

的电子成对能体场稳定化能CFSE.

【答案】

由于

, 形成高自旋配合物

.

价d

轨道为

8. 把重铬酸钾溶液和硝酸银溶液混合在一起时, 析出什么沉淀?

【答案】

生成

(砖红色) 沉淀, 反应式为:

, d

电子分布为

, 配合物为外轨型,

磁矩为

,

晶体场分裂能. 根据晶体场理

论写出中心离子的d 电子在t 2g 和e 2g 轨道上的分布, 说明配合物的类型. 计算该配合物的磁矩和晶

二、计算题

9. (1)在

iL 的

溶液中加入等体积的

淀析出, 至少应加入多少克

(设加入固体.

t

的氨水溶液, 问有无

后, 溶液的体积

沉淀析出? (2)为了不使不变)

?已知

【答案】(1)混合后: