华东师范大学2005至2006学年第一学期无机化学下期末考试试题A.pdf

华东师范大学华东师范大学 20052005 至至 20062006 学年第一学期无机化学下期末考试试题学年第一学期无机化学下期末考试试题 A A华东师范大学期末试卷华东师范大学期末试卷2005-20062005-2006 学年第一学期无机化学（下）期末考试试题学年第一学期无机化学（下）期末考试试题 A A一、选择题一、选择题(共共 2020 分，每题分，每题 2 2 分，每题只有一个正确的答案分，每题只有一个正确的答案)1.对于下列各组物质中，可用 Na2S 一种试剂逐一鉴别出来的是(A)NH4Cl、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3(B)Ba(NO3)2、Pb(NO3)2、Al(NO3)3(C)PbCl2、Bi(NO3)3、AgNO3(D)Na2S2O3、Na2SO4、Na3PO42.下列硫化物中，不溶于 Na2S 溶液的是(A)As2S3(B)Sb2S3(C)SnS(D)SnS23.碱土金属的一些性质与碱金属比较，下列叙述错误的是(A)更容易形成过氧化物;(B)密度大(C)熔点高(D)硬度大4.工业上一般采用的制备金属钛的方法是(A)高温时用 C 还原 TiO2(B)用 H2 高温还原 TiO2(C)用金属镁热还原 TiCl4(D)TiCl4受热分解5.关于金属铝的卤化物，下列说话中正确的是(A)AlF3是离子化合物，而其余卤化铝不是典型的离子化合物；(B)AlF3和 AlCl3是离子化合物，而 AlBr3和 AlI3是共价化合物；(C)除 AlI3是共价化合物外，其余都是离子化合物；(D)因为 Al3+的半径小，极化能力很强，故铝的卤化物都是共价化合物。6.锡、铅的氢氧化物都表现出两性。按下图所示方向，其酸、碱性的变化是(A)1 和 2 碱性增强，3 和 4 酸性增强;(B)1 和 2 酸性增强，3 和 4 碱性增强;(C)1 和 3 碱性增强，2 和 4 酸性增强;(D)1 和 3 酸性增强，2 和 4 碱性增强。7.能表现出明显酸性的钒的氧化物是(A)VO(B)V2O3(C)VO2(D)V2O58.酸性溶液中锰的标准生成自由焓与氧化态的关系如下图所示，由此判断能发生歧化反应的是(A)Mn2+(B)MnO2(C)MnO42-(D)MnO4-9.Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3都能与 HCl 反应，其中属于中和反应的是(A)Fe(OH)3与 HCl 的反应；(B)Co(OH)3与 HCl 的反应；(C)Ni(OH)3与 HCl 的反应；(D)都是发生的中和反应。10.下列有关 IA 和 IB 族元素性质比较叙述错误的是 D(A)IB 族元素的金属性没有 IA 族的强，原因是作用于最外层电子的有效核电荷 IB比 IA 的多；(B)IB 族元素氧化数有+1，+2，+3 三种，而 IA 族只有+1 一种；(C)IB 族元素的第一电离能要比 IA 族的大；(D)IB 族 M+/M 的标准电极电势要比 IA 族的小。二、填空题二、填空题(共共 2020 分，每空分，每空 1 1 分分)1 下图为几种金属硫化物的埃林汉姆图。各条线形状发生变化是由于相变的缘故。从图中可以确认各种硫化物提取金属合适冶炼方法、还原剂及温度。反应(2)在较低的温度下（大约 1073K）可以直接用热分解的方法冶炼 Hg。比较反应（3）和反应（1），可以采用高温（大约 1173K）下的碳热还原，也可采用较低温度（大约 1173K）下的氢气还原。反应(5）一直处于最底部，所以可能必须采用电化学还原的方法。2在镧系元素中，由于4f 电子对核的屏蔽效果差，随原子序数增加，有效核电荷增加，核对最外层电子的吸引增强，使原子、离子半径逐渐减少，产生重要的镧系收缩现象。此现象导致第五、第六周期 d 区过渡金属同族元素原子半径很接近。在镧系金属的化合物为特征的+III 价氧化态，化合物所具有的特征化学键为离子键。除此之外，也有某些+II 和+IV 氧化态的化合物。3.Li 和 Mg 元素的性质表现出相似性，如在过量的氧中燃烧均只形成普通氧化物；化合物共价性较强，能溶于有机溶剂。这种相似性在周期表中称为对角线关系。具有这种相似性的元素还包括 Be 和 Al。出现这种相似性的原因在于这些原子具有相近的静电场力。三、正确书写下列各反应的化学正确书写下列各反应的化学(或离子或离子)方程式方程式(共共 1515 分，每小题分，每小题3 3分分)1.在 Ag+离子溶液中，加入少量Cr2O72-，然后加入Cl-，再加入足够的S2O32-，估计每一步有什么现象出现?写出有关离子反应方程式。2.在 MnSO4溶液中，加入适量HNO3，再加 NaBiO3后，溶液出现紫红色，但又迅速消失。2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+3.HgCl2检验 Sn2+的反应2HgCl2+SnCl2=Hg2Cl2+SnCl4Hg2Cl2+SnCl2=2Hg+SnCl44.二氧化碳泡沫灭火器的化学反应原理离子方程式2Al3+2CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO25.Cd2+与氨水的反应四、回答下列各问题回答下列各问题(共共 1515 分，每小题分，每小题 3 3 分分)1现有一瓶白色固体,可能含有 SnCl2、SnCl4、PbCO3等化合物,根据下列实验现象判断哪几种物质确实存在。(1)白色固体加水后,得悬浊液 A 和不溶固体 B。(2)悬浊液 A 中加少量盐酸即澄清,加入蓝色的碘淀粉液蓝色消失。(3)不溶固体 B 溶于硝酸并放出气体,在溶液中通入 H2S 得黑色沉淀,此沉淀与 H2O2反应变成白色沉淀。解：含有 SnCl2和 PbCO3。2什么是 p 区金属 6s2电子的惰性电子对效应？3在含 Mn2+离子的溶液中，为什么不能采用同 H2S 气体生成 MnS 沉淀的方法将 Mn2+去除干净？4.指出下列配离子中，Mn(H2O)62+、Mn(CN)64-哪个是高自旋的，那个是低自旋的？为什么？5.为什么碱金属中锂的电离能最大而标准电极电势最小？答：电离能是基态气体原子失去最外层电子成为气态离子所需要的能量，而电极反应是金属单质失去电子成为水合离子的过程。锂离子由于半径小，水合能高补偿了电离所需要的能量，所以其标准电极电势最小。五、推断题推断题(15(15 分分)一银灰色金属粉末 A，溶于稀硫酸得含 B 溶液，于 B 溶液中加入一种硫酸盐 C，可得一种浅绿色单斜晶体 D，在D 的水溶液中加入 NaOH 溶液可得白色（或带绿色）沉淀 E，E 在空气中缓慢变成棕色，最终变为 F；在 E 的滤液中加入过量的 NaOH 溶液并加热；有一种可使湿润 pH 试纸变蓝色的气体 G 逸出；若将溶液 B 酸化，再滴加溴水溶液，可得淡黄色溶液 H，于 H 中加入黄血盐溶液，立即产生深蓝色的沉淀 I。试写出 A-I 的化学式及相应的方程式。六、六、计算计算(共共 1515 分分)1.根据下列数据，计算水合 Hg22+离子歧化反应的平衡常数。说明 Hg22+(aq)在什么条件下会歧化。已知：#=0.857V#=0.793V2.某原电池的一边用 Ag 电极浸入 0.10mol/LAg+溶液中，另一边用 Zn 电极浸入0.10mol/LZn2+溶液中。向Zn2+溶液中通入NH3形成Zn(NH3)42+络离子，NH3的最终浓度为 0.10mol/L，测得此电池的电动势为 1.695V，求Zn(NH3)42+的稳定化常数 K 稳。然后再向 Ag+溶液中通入 H2S 使之始终处于饱和状态(0.1mol/L)，则该原电池的电动势变为多少？（已知：0Ag+/Ag=0.800V，0Zn2+/Zn=-0.763V；H2S：Ka1=1.310-7，Ka2=7.110-15；Ag2S：Ksp=3.410-49）华东师范大学期末试卷华东师范大学期末试卷2005-20062005-2006 学年第一学期无机化学（下）期末考试试题学年第一学期无机化学（下）期末考试试题 A A 答案答案一、一、选择题选择题(共共 2020 分，每题分，每题 2 2 分，每题只有一个正确的答案分，每题只有一个正确的答案)1.对于下列各组物质中，可用 Na2S 一种试剂逐一鉴别出来的是 B(A)NH4Cl、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3(B)Ba(NO3)2、Pb(NO3)2、Al(NO3)3(C)PbCl2、Bi(NO3)3、AgNO3(D)Na2S2O3、Na2SO4、Na3PO42.下列硫化物中，不溶于 Na2S 溶液的是 C(A)As2S3(B)Sb2S3(C)SnS(D)SnS23.碱土金属的一些性质与碱金属比较，下列叙述错误的是 A(A)更容易形成过氧化物;(B)密度大(C)熔点高(D)硬度大4.工业上一般采用的制备金属钛的方法是 C(A)高温时用 C 还原 TiO2(B)用 H2 高温还原 TiO2(C)用金属镁热还原 TiCl4(D)TiCl4受热分解5.关于金属铝的卤化物，下列说话中正确的是A(A)AlF3是离子化合物，而其余卤化铝不是典型的离子化合物；(B)AlF3和 AlCl3是离子化合物，而 AlBr3和 AlI3是共价化合物；(C)除 AlI3是共价化合物外，其余都是离子化合物；(D)因为 Al3+的半径小，极化能力很强，故铝的卤化物都是共价化合物。6.锡、铅的氢氧化物都表现出两性。按下图所示方向，其酸、碱性的变化是 B(A)1 和 2 碱性增强，3 和 4 酸性增强;(B)1 和 2 酸性增强，3 和 4 碱性增强;(C)1 和 3 碱性增强，2 和 4 酸性增强;(D)1 和 3 酸性增强，2 和 4 碱性增强。7.能表现出明显酸性的钒的氧化物是 D(A)VO(B)V2O3(C)VO2(D)V2O58.酸性溶液中锰的标准生成自由焓与氧化态的关系如下图所示，由此判断能发生歧化反应的是 C(A)Mn2+(B)MnO2(C)MnO42-(D)MnO4-9.Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3都能与 HCl 反应，其中属于中和反应的是A(A)Fe(OH)3与 HCl 的反应；(B)Co(OH)3与 HCl 的反应；(C)Ni(OH)3与 HCl 的反应；(D)都是发生的中和反应。10.下列有关 IA 和 IB 族元素性质比较叙述错误的是 D(A)IB 族元素的金属性没有 IA 族的强，原因是作用于最外层电子的有效核电荷 IB比 IA 的多；(B)IB 族元素氧化数有+1，+2，+3 三种，而 IA 族只有+1 一种；(C)IB 族元素的第一电离能要比 IA 族的大；(D)IB 族 M+/M 的标准电极电势要比 IA 族的小。二、填空题二、填空题(共共 2020 分，每空分，每空 1 1 分分)1 下图为几种金属硫化物的埃林汉姆图。各条线形状发生变化是由于相变的缘故。从图中可以确认各种硫化物提取金属合适冶炼方法、还原剂及温度。反应(2)在较低的温度下（大约 1073K）可以直接用热分解的方法冶炼 Hg。比较反应（3）和反应（1），可以采用高温（大约 1173K）下的碳热还原，也可采用较低温度（大约773K）下的氢气还原。反应(5）一直处于最底部，所以可能必须采用电化学还原的方法。2在镧系元素中，由于4f 电子对核的屏蔽效果差，随原子序数增加，有效核电荷增加，核对最外层电子的吸引增强，使原子、离子半径逐渐减少，产生重要的镧系收缩现象。此现象导致第五、第六周期 d 区过渡金属同族元素原子半径很接近。在镧系金属的化合物为特征的+III 价氧化态，化合物所具有的特征化学键为离子键。除此之外，也有某些+II 和+IV 氧化态的化合物。3.Li 和 Mg 元素的性质表现出相似性，如在过量的氧中燃烧均只形成普通氧化物；化合物共价性较强，能溶于有机溶剂。这种相似性在周期表中称为对角线关系。具有这种相似性的元素还包括 Be 和 Al。出现这种相似性的原因在于这些原子具有相近的静电场力。三、正确书写下列各反应的化学正确书写下列各反应的化学(或离子或离子)方程式方程式(共共 1515 分，每小题分，每小题 3 3分分)1.在 Ag+离子溶液中，加入少量Cr2O72-，然后加入Cl-，再加入足够的S2O32-，估计每一步有什么现象出现?写出有关离子反应方程式。解：第一步有砖红色 Ag2CrO4沉淀析出4Ag+Cr2O72-+H2O2Ag2CrO4+2H+第二步 Ag2CrO4转化为白色的 AgCl 沉淀Ag2CrO4+2Cl-AgCl+CrO42-第三步 AgCl 溶于过量的 Na2S2O3溶液中，生成Ag(S2O3)23-，因而使AgCl 白色沉淀溶解AgCl+2S2O32-=Ag(S2O3)23-+Cl-2.在 MnSO4溶液中，加入适量HNO3，再加 NaBiO3后，溶液出现紫红色，但又迅速消失。2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+3.HgCl2检验 Sn2+的反应2HgCl2+SnCl2=Hg2Cl2+SnCl4Hg2Cl2+SnCl2=2Hg+SnCl44.二氧化碳泡沫灭火器的化学反应原理离子方程式2Al3+2CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO25.Cd2+与氨水的反应Cd2+4NH3.H2O=Cd(NH3)42+4H2O四、回答下列各问题四、回答下列各问题(共共 1515 分，每小题分，每小题 3 3 分分)1现有一瓶白色固体,可能含有 SnCl2、SnCl4、PbCO3等化合物,根据下列实验现象判断哪几种物质确实存在。(1)白色固体加水后,得悬浊液 A 和不溶固体 B。(2)悬浊液 A 中加少量盐酸即澄清,加入蓝色的碘淀粉液蓝色消失。(3)不溶固体 B 溶于硝酸并放出气体,在溶液中通入 H2S 得黑色沉淀,此沉淀与 H2O2反应变成白色沉淀。解：含有 SnCl2和 PbCO3。2什么是 p 区金属 6s2电子的惰性电子对效应？答：周期表中 p 区下方的金属元素，即 Tl,Pb,Bi,和 Po 在化合物中的特征氧化态依次为III,+IV,+V,+VI但是其氧化态表现反常，其低氧化态是稳定的，这是由于存在 6s2电子对，称之为“惰性电子对效应”。3在含 Mn2+离子的溶液中，为什么不能采用同 H2S 气体生成 MnS 沉淀的方法将 Mn2+去除干净？答：采用 H2S 气体生成沉淀的方法，发生的反应如下，Mn2+H2S=MnS+2H+;其中K=H+2/Mn2+H2S=Ka1Ka2/KspMnS.H+浓度增大，使得反应更容易向反方向进行。4.指出下列配离子中，Mn(H2O)62+、Mn(CN)64-哪个是高自旋的，那个是低自旋的？为什么？答：Mn(H2O)62+是高自旋的，Mn(CN)64-是低自旋的。因为：H2O 是弱场配体，对与 Mn2+的 d 电子分裂影响不大；而 CN-是强场配体，对与 Mn2+的 d 电子分裂影响很大。5.为什么碱金属中锂的电离能最大而标准电极电势最小？答：电离能是基态气体原子失去最外层电子成为气态离子所需要的能量，而电极反应是金属单质失去电子成为水合离子的过程。锂离子由于半径小，水合能高补偿了电离所需要的能量，所以其标准电极电势最小。五、推断题、推断题(15(15 分分)一银灰色金属粉末 A，溶于稀硫酸得含 B 溶液，于 B 溶液中加入一种硫酸盐 C，可得一种浅绿色单斜晶体 D，在D 的水溶液中加入 NaOH 溶液可得白色（或带绿色）沉淀 E，E 在空气中缓慢变成棕色，最终变为 F；在 E 的滤液中加入过量的 NaOH 溶液并加热；有一种可使湿润 pH 试纸变蓝色的气体 G 逸出；若将溶液 B 酸化，再滴加溴水溶液，可得淡黄色溶液 H，于 H 中加入黄血盐溶液，立即产生深蓝色的沉淀 I。试写出 A-I 的化学式及相应的方程式。答：A Fe B FeSO4 C(NH4)2SO4 D FeSO4(NH4)2SO46H2O E Fe（OH）2 F Fe(OH)3 G NH3 H Fe2(SO4)3 I KFeFe(CN)6Fe+H2SO4=FeSO4+H2 FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=FeSO4(NH4)2SO4 6H2OFe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2=4Fe(OH)3+2H2ONH4+OH-=NH3+H2O 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br-Fe3+K+Fe(CN)64-=KFeFe(CN)6六、六、计算计算(共共 1515 分分)1.根据下列数据，计算水合 Hg22+离子歧化反应的平衡常数。说明 Hg22+(aq)在什么条件下会歧化。已知：解：根据上述电极电势可求得#Hg2+Hg22+=0.92v，Hg22+歧化反应为Hg22+Hg2+Hg上式可分解为两个电极反应式：平衡常数 K#0.92v负极#=0.793v正极#=0.857V#=0.793VK 值很小，说明离子歧化程度很小，但可创造条件使其歧化，这就是使其生成沉淀或配合物，如Hg22+S2-=HgS+Hg Hg22+2CN-=Hg(CN)2+Hg Hg22+4I-=HgI42-+Hg 2.某原电池的一边用 Ag 电极浸入 0.10mol/LAg+溶液中，另一边用 Zn 电极浸入0.10mol/LZn2+溶液中。向Zn2+溶液中通入NH3形成Zn(NH3)42+络离子，NH3的最终浓度为 0.10mol/L，测得此电池的电动势为 1.695V，求Zn(NH3)42+的稳定化常数 K 稳。然后再向 Ag+溶液中通入 H2S 使之始终处于饱和状态(0.1mol/L)，则该原电池的电动势变为多少？（已知：0Ag+/Ag=0.800V，0Zn2+/Zn=-0.763V；H2S：Ka1=1.310-7，Ka2=7.110-15；Ag2S：Ksp=3.410-49）解：(1)Ag+/Ag=0Ag+/Ag+0.0592lgAg+=0.800+0.0592lg0.10=0.741VZn(NH4)42+/Zn=0Zn2+/Zn+0.0592/2lgZn2+=-0.763+0.0592/2lgZn2+E=Ag+/Ag-Zn(NH4)42+/Zn=0.741+0.763-0.0592/2lgZn2+=1.695VZn2+=3.52107mol/LZn2+4NH3=Zn(NH3)42+初 0.1000平 3.521070.100.10K 稳=Zn(NH3)4/Zn2+NH340.10/0.104/3.5210-72.84109mol/L(2)Zn(NH4)42+/Zn=0.741-1.695=-0.954V2Ag+H2S=Ag2S+2H+K平=H+2/Ag+2H2S=Ka1Ka2/KspAg2S=1.310-77.110-15/3.410492.711027K平很大，认为是反应完全。H+=0.10mol/LH2S=0.1mol/LK平H+2/Ag+2H2S=0.102/Ag+2/0.1=2.711027Ag+2=3.701029Ag=6.071015mol/LAg2S/Ag=0Ag+/Ag0.0592lgAg+=0.800+0.0592lg6.0710150.042VEAg2S/AgZn(NH4)42+/Zn0.0420.9540.912V