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2020年南开大学化学学院无机化学考研复试核心题库之简答题精编

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一、2020年南开大学化学学院无机化学考研复试核心题库之简答题精编

1.鉴别下列各组磷的含氧酸盐:

(1)和(2)和

(3)

和(4)和

【答案】(1)加溶液,生成黄色的沉淀而生成白色的沉淀。

(2)加溶液,生成黑色的Ag沉淀

而生成黄色的沉淀。

或者,加酸性溶液,使褪色。

(3)加溶液,生成白色沉淀,而无沉淀生成。

(4)加溶液,生成白色沉淀,生成黄色沉淀。或者,用可使蛋白凝固来鉴别。

2.反应的耦合可以使不能进行的反应通过其他的途径得以进行。根据以下热力学数据解释:不能由和直接制备,在加入炭粉条件下却可以制备。

【答案】如果不加炭粉,制备反应为

由于,反应不能进行。

加入炭粉之后,反应为

由于,反应可以自发进行。

3.在相同温度时,五个基元反应的正、逆反应的活化能数据如下表:

(1)正反应的是__________;

(2)放热最多的反应是__________;

(3)正反应速率常数最大的反应是__________;

(4)反应可逆性最大的反应是__________。

【答案】(1)A。

(2)D,且其绝对值最大。

(3)B最小。

(4)C相差最小。

4.的空间构型是三角锥形,键角略小于是四面体形,键角是。试解释。

【答案】P为杂化,中心原子为四面体形,有一孤对电子,所以为三角锥形,且孤对电子的电子云密度大,其电子的排斥力大于成键的电子之间的排斥力,因此的键角略小于。Si为杂化,中心原子为四面体形,每个杂化轨道都参与成键,所以为四面体形,键角等于。

5.解释下列现象:

(1)为什么形成配合物的能力:d区元素>f区元素>s区元素?

(2)为什么锕系元素形成配合物能力大于镧系元素?

(3)镧系元素的原子半径在Eu和Yb出现“反常”(双峰现象),为什么其离子半径却无此现象?

【答案】(1)d区元素的特点是:半径较小,电荷较高,有未充满电子的价d轨道。这些离子与配体形成的配位键不仅有较强的电价键成分,而且也有较强的共价键成分,因为d区元素未充满电子的价d轨道能量较低,可有效地接受配体的孤电子对,形成共价配键。另外,d区元素离子形成配合物时产生的CFSE,也是其配合物具有高稳定性的原因之一。

f区元素离子的特点是:其内层的4f或5f轨道被外层电子较有效地屏蔽起来,因而难以参与成键。可以认为,f区元素离子与配体之间只形成电价配键。因f区元素离子所带的电荷比s区元素离子的高,所以它们形成电价配键比s区元素的强。

(2)锕系的5f轨道比镧系的4f轨道伸长的较多,5f轨道可在一定程度上参与共价键的形成。

另外,前面部分的锕系元素,一般以较高的氧化态形式存在,这也有利于配键的形成。

(3)Eu 和Yb的价电子构型为和,由于f轨道电子半满和全满屏蔽作用较大,核对最外层6s电子吸引力减小,所以这两元素的原子半径变大。但对于镧系元素的离子来说,其最外层6s电子都已失去,f轨道变成外数第二层轨道,而在中性原子中f轨道是外数第三层轨道。外数第二层轨道对核电荷的屏蔽作用比外数第三层轨道小,所以其离子半径不出现明显的反常。

6.在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaCIO时,得到蓝色溶液,说明碘化钾转化为A;加入过量NaCIO时,则得到无色溶液B;然后酸化B溶液并加入少量间体,则A的蓝色复原;当过量时蓝色又褪去成为无色溶液C;再加入溶液,A溶液蓝色又出现。试推测A、B

和C各为何物?写出各步反应的方程式。

【答案】。

7.煤里都含有硫(一般为0.5%~3%,最髙达5%),煤燃烧时硫先变成,然后进一步氧化成。为了减少对大气的污染,有人设想在煤里掺入价廉的生石灰,让它与反应生成,使固定在煤渣中。试问这种设想能否实现?

已知

【答案】

这是(-,-)型反应,高温不利于反应进行,其转向温度为

该反应在以下可自发进行。煤燃烧一般炉温在左右,所以从热力学角度来看,此设想是可以实现的。目前一些高硫煤的燃烧,的确有人采用此法来降低污染。

8.某污染空气中CO浓度为(物质的量之比)。试用下列各种单位表示它的浓度(设总压100kPa ,温度):(1)摩尔分数;(2)每升空气中的;(3)CO的分压。

【答案】(1)

(2)

(3)

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