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仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 钾是活泼金属, 试写出钾与下列物质反应的方程式.
(1)水; (2)空气中的氧; (3)氧气; (4)液氨; (5)四氯化钛. 【答案】
(1)(2)(3)⑷(5)
2． (1)纯
(2)
稀释浓
定, 为什么？
(1)100%的硫酸具有相当高的沸点, 是因为纯硫酸分子这种多轻基化合物会形成氢键, 【答案】沸点升高。
(2)硫酸雨水能以任意比例混合, 以氢键形成一系列水合物, 所以吸水性很强烈, 混合中会放出大量的热, 硫酸比水重, 如果将水加入硫酸中, 水会浮在液体上层, 溶解过程所放出的大量热无法顺利释放到外界, 使水沸腾, 造成危 险。而稀硝酸与浓盐酸吸水性不是很强烈, 放出的热少于浓硫酸, 所以要求不严格。
3． 将下列表示式写成平衡方程式:
【答案】
A. B. C.
_
是共价化合物, 却有较高的沸点(657 K), 为什么？
时一定要把
加入水中边加边搅拌而稀释浓
与浓盐酸没有这么严格规
4． 下列化合物中哪些是配合物？哪些是螯合物？哪些是复盐？哪些是简单盐？
I -
【答案】
配合物(1)(2)(3) 螯合物(4)(6)
复 盐(5)(8) 简单盐(7)
5． 镧系元素和锕系元素在价电子层结构上有什么相似之处？在氧化态上有何差异？原因何在？
【答案】
镧系元素的价电子结构构型为者相似.
在氧化态方面, 镧系元素的正常氧化态为+3, 由于镧系金属在气态时, 失去2个s 电子和1个d 电子或2个s 电子和1个f 电子所需的电离能比较低, 所以一般显示+3价；而锕系元素前面一部分元素(Th〜Am) 存在多种氧化态, 但是Bk 以后的元素其稳定氧化态是+3, 锕系元素前一部分元素存在高氧化态, 是由于锕系元素的5f 轨道的能量以及空间伸展范围比镧系元素的4f 轨道大, 所5f 与6d 轨道能量接近, 但4f 与5d 相差较大, 这就有利于f 电子从5f 轨道向6d 轨道跃迁, 5f 电子容易参加成键, 以至可以给出7s 、6d 和5f 电子, 从而呈现高氧化态. 在Bk 之后呈现低氧化态是由于5f 电子成键愈来愈困难.
6． 分别向
【答案】
分别有
,
而锕系元素的电子构型为
, 两
的和和
的溶液中加入等体积的
生成。
的溶液, 产
生沉淀的情况有何不同, 试讨论其规律性。
可溶碳酸盐与氢氧化物碱性较强的金属离子反应可沉淀为碳酸盐, 与碱性较弱的金属离子反应沉淀出碱性碳酸盐, 而与强水解性的金属离子就会沉淀为氢氧化物。
7． 平衡常数能否代表转化率? 如何正确认识两者之间的关系?
【答案】平衡常数指在一定温度下达平衡时体系中各物质的浓度关系, 而转化率是某种物质的转化率, 它等于被转化的量除以原来量.
8． 用化学法由. 制备
【答案】
将氧化剂
(
或
)
和
按一定比例混合,
用固相熔融法制备
.
:
在酸性条件下歧化或碱性条件下用Cl 2
氧化得到
二、计算题
9． 以含硫化镍的矿物为原料, 经高炉熔炼得到含一定杂质的粗镍. 粗镍经过Mond 过程再转化为纯度可达
的高纯镍, 相应反应为:
(1)不查附表, 判断该反应是熵增反应还是熵减反应.
(2)在某温度下该反应自发进行, 推测反应自发进行时环境的熵是增加还是减少. (3)利用附表一中所查到的数据, 计算25
℃下该反应的
和, .
(4)
当该反应的时, 温度为多少?
(四羰基合镍) 在50℃左右的温度
(5)在提纯镍的Mond 过程中,
第一步是粗镍与上述反应的标准平衡常数高的温度下
,
(7)
其气化焓下
, 应
,
.
下达到平衡, 这一步的标准平衡常数应尽可能的大, 以便使镍充分地变成气相化合物. 计算50℃下
(6)在Mond 过程中的第二步, 将气体混合物从反应器中除去, 并将其加热至230℃左右. 在足够
的正、负号可以转换, 反应在相反方向上发生, 沉积出纯镍. 在这一步, 前述反应过程的成功依赖于
的挥发性.
在室温条件下.
计算该化合物的气化熵
将要液化之前所能达到的最大压力(即估算150℃下,
【答案】(1)反应
的
.
(2)某温度下该反应能自发进行,
即即环 境的熵是增加的.
(3)查阅相关的热力学数据得
根据
(B, 相态, 298K) , 可得
有根据
(B, 相态, 298K) , 可得
(4)假定所以
.
(5)
解得(6)
.
的标准平衡常数应尽可能的小. 计算在230℃下该反应的标准平衡常数.
是液体
, .
的蒸气压).
沸腾,
(8)近来改进了的Mond 过程是在较高压力和150℃下进行第一步反应. 估算150℃
, 所以为气体分子数减小的反应, 即熵减小的反
. 因为系统的熵变小于零, 所以环境熵变必大于零,
和不随温度的变化而变化, 则当
,
时, 有