大学无机化学(下)期末考试卷.doc

1无无 机机 化化 学（下）期学（下）期 末末 考考 试试 试试 卷卷化学、材料化学、临床医学化学、材料化学、临床医学 2008 级级 2009 年年 5 月月 25 日日姓名姓名: 班别：班别： 学号学号: 一、选择题一、选择题: 请把正确答案的字母填在各小题前的请把正确答案的字母填在各小题前的( )内15 分分)( B ) 1. 键能大小正确的顺序是键能大小正确的顺序是A. B-B > C-C > Si-Si B. C-C > B-B > Si-SiC. Si-Si > B-B > C-C D. C-C > Si-Si > B-B( D ) 2. 下列各组元素中，性质最相似的两种元素是下列各组元素中，性质最相似的两种元素是A. Co 和和 Ni B. Mg 和和 AlC. B 和和 Si D. Mo 和和 W( C ) 3. 用氢氧化钠熔融法分解矿石时最合适用的容器是用氢氧化钠熔融法分解矿石时最合适用的容器是A. 铂坩埚铂坩埚 B. 石英坩埚石英坩埚C. 镍坩埚镍坩埚 D. 铁坩埚铁坩埚( D ) 4. 过量氨水加于过量氨水加于 Hg2Cl2，生成，生成A. Hg(OH)2 B. Hg(NH3) 2+C. Hg(NH3) 42+ D. HgNH2Cl + Hg ( A ) 5. 可以用于治疗癌症的含铂药物是可以用于治疗癌症的含铂药物是A. cis-PtCl2(NH3)2 B. PtCl4C. H2PtCl6 D. trans-PtCl2(NH3)2( D ) 6. 下列各组元素中下列各组元素中，，都可以形成多酸的是都可以形成多酸的是A. V，，Ag，，Zn B. Fe，，Co，，NiC. B，，N，，P D. Mo，，Si ，，P 2( A ) 7. 可用可用 PdCl2溶液检测的气体是溶液检测的气体是A. CO B. CO2C. O3 D. Cl2 ( B ) 8. 下列化学方程式正确的是下列化学方程式正确的是A. SiO2(s) + 2Cl2(g) = SiCl4(l) + O2(g) B. 2H2S(aq) + SnCl4(aq) = SnS2(s) + 4HCl(g)C. 2H2S(aq) + PbCl4(aq) = PbS2(s) + 4HCl(g)D. Cu2+(aq) + 4I-(aq) = [CuI4]2-(aq)( C ) 9. 既可溶于既可溶于 NaOH，，又可溶于氨水的是又可溶于氨水的是A. Ni(OH)2 B. Fe(OH)3C. Zn(OH)2 D. Al(OH)3( A ) 10. 某金属离子在八面体弱场中的磁矩为某金属离子在八面体弱场中的磁矩为 4.9 B.M.，，而在八而在八面体强场中的磁矩为面体强场中的磁矩为 0 B.M.，该金属离子可能是，该金属离子可能是A. Co3+ B. Mn2+C. Cr3+ D. Fe3+( C ) 11. 下列各对配合物稳定性顺序不正确的是下列各对配合物稳定性顺序不正确的是A. [Fe(CN)6]3- > [Fe(H2O)6]3+ B. [Fe(CN)6]4- [HgI4]2- D. [Al(OH)4]- P，强场低自旋排列：，强场低自旋排列：(t2g)6(eg)0，，CFSE = 6 × (-4 Dq) + 0 × (+6Dq) = -24 Dq（（3））配离子的配离子的磁磁性性：：按按 VB 法法：：[Fe(H2O)6]2+：：Fe2+作作 sp3d2杂化杂化，，内层内层 3d6电子排列不变，电子排列不变，d2 d1 d1 d1 d1，成单，成单电子数电子数 n = 4, 磁矩磁矩 m = B.M. = 4.9 B.M.[Fe(CN)6]4-：：Fe2+作作 d2sp3杂化杂化，，内层内层 3d6电子及最外电子及最外层成键电子全部成对层成键电子全部成对，成，成单电子数单电子数 n = 0, 磁矩磁矩 m = B.M. = 0 B.M.CFT 法法：：[Fe(H2O)6]2+ Δo P，强场低自旋排列：，强场低自旋排列：(t2g)6(eg)0，，成单电子数成单电子数 n = 0, 磁矩磁矩 m = B.M. = 0 B.M.（（4））配合物稳定性和磁配合物稳定性和磁性：性：VB 法法：：认认为为[Fe(H2O)6]2+和和是是外外轨轨型型配配合合物物 ，，而而[Fe(CN)6]4 是是内内轨轨型型配配合合物物 ，，故故稳定性稳定性[Fe(H2O)6]2+ [Fe(H2O)6]2+，故，故稳定性稳定性[Fe(CN)6]4  > [Fe(H2O)6]2+。

根据根据中心离子中心离子 d 轨道在晶体场中的能级分裂情况，得到这两种配离子在轨道在晶体场中的能级分裂情况，得到这两种配离子在中心离子中心离子 d 轨道能级分裂后的轨道能级分裂后的 d 电子排布，可知电子排布，可知[Fe(H2O)6]2+是是顺顺磁磁性性配配合合物物 ，，而而[Fe(CN)6]4 是是逆逆磁磁性性配配合合物物 ，，二二者者磁磁矩矩已已在在（（ 3））算算出出CFT 法法以以׀CFSE׀判判断断配配合合物物稳定性，是半定量判断；由中心离子稳定性，是半定量判断；由中心离子 d 轨道能级分裂后的轨道能级分裂后的 d 电子排布，可计算出电子排布，可计算出配配合合物物的的磁磁矩矩2. 碳是冶金工业中重要的还原剂，欲由碳是冶金工业中重要的还原剂，欲由 C(石墨石墨)还原氧化锌还原氧化锌 ZnO(s)，制备，制备 金属锌有关金属锌有关反应（反应（a）、（）、（b）、（）、（c）和（）和（d）的）的－－T 图（图（Ellinghamθ rmΔ G图）见下图）见下)2( nn)2( nn)2( nn)2( nn7C(s) + O2(g) = CO2(g) （（a）） 2 C(s) + O2(g) = 2 CO(g) （（b）） 2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g) （（c）） 2 Zn(s) + O2(g) = 2 ZnO(s) （（d）） 根据有关的根据有关的 Ellingham 图，进行热力学分析，提出合理的制备路线，并图，进行热力学分析，提出合理的制备路线，并写出有关的化学方程式。

写出有关的化学方程式 (12 分分)1200 1300解：反应（解：反应（a）的）的较小，较小，基本不随温度变化；反应（基本不随温度变化；反应（b））随温度随温度θ rmΔ Sθ rmΔ Gθ rmΔ G升高而减小；反应（升高而减小；反应（c）和（）和（d））随温度升高而增大随温度升高而增大θ rmΔ G反应（反应（b）） （（d），得：），得：ZnO(s) + C(石墨石墨) = Zn(s) + CO(g)在（在（b）和（）和（d）两线交点对应的温）两线交点对应的温度度 T1（大约（大约 1200 K），该反应），该反应的的＝＝0，，θ rmΔ G高于这个温度碳还原氧化锌的反应可以自发进行，反应产物是高于这个温度碳还原氧化锌的反应可以自发进行，反应产物是 CO只有温度高于只有温度高于（（a）和（）和（d）两线交点对应的温度）两线交点对应的温度 T2时，反应产物才是时，反应产物才是 CO2可以选择约可以选择约 1230 K，以，以 C(石墨石墨)还原氧化锌还原氧化锌 ZnO(s)，制备金属锌，主要反应为：，制备金属锌，主要反应为：ZnO(s) + C(石墨石墨) = Zn(s) + CO(g)五、碳族、硼族、铜锌族五、碳族、硼族、铜锌族和和 d 区区过渡金属小结（过渡金属小结（A4，，2 版面，另版面，另纸书写）。

纸书写） （（10 分分)8六、计算题六、计算题 (15 分分)银不溶于盐酸，但可溶于氢碘酸，通过银不溶于盐酸，但可溶于氢碘酸，通过求下列反应在求下列反应在 298 K 的标准平衡的标准平衡常数，解释上述现象常数，解释上述现象：：2 Ag(s) + 2 HI(aq) = 2 AgI(s) + H2(g) 已知已知：：  ø(Ag+/Ag)= 0.799 V, Ksp(AgI)= 8.9××10-17. 解：视为原电池的放电反应解：视为原电池的放电反应:负极：负极： Ag(s) + I- (aq) = AgI (s) + e (氧化反应氧化反应)正极：正极： 2H+(aq) + 2e = H2 (aq) (还原反应还原反应)首先求首先求 AgI(s) + e = Ag(s) + I-电极反应的电极反应的  ø(AgI/Ag) AgI (s) = Ag+(aq) + I-(aq)Ksp = [Ag+] [I-] [Ag+] = Ksp(AgI)/[I-] （（注意注意[I-] = 1 mol·dm-3））  ø(AgI/Ag) =   (Ag+/Ag) =  ø(Ag+/Ag) + 0.059 V lg[Ag+]= 0.799 V + 0.059 V lgKsp(AgI)= 0.799 V + 0.059 V lg(8.5×10-17) =  0.15 VE ø池池 =   ø(H+/H2) –   ø(AgI/Ag) = 0 V – ( 0.15 V)= 0.15 V > 0 V故银可溶于氢碘酸故银可溶于氢碘酸。

lgKø = nEø池池 / 0.059 V = (2 × 0.15 V) / 0.059 V = 5.08 Kø = 1.2 × 105  ø(Ag+/Ag) >   ø(H+/H2)，故，故银不溶于盐酸银不溶于盐酸。