第十五章 碳族元素
1．碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？
答：碳单质有三种同素异形体：石墨，金刚石和C 60。结构分为层状，网状和球状，见教材p730-732。物理性质主要是石墨能导电，金刚石硬度大，C 60有超导性。
2．实验室里如何制取二氧化碳气体？工业如何制取二氧化碳气体？ 答：实验室法：O H CO CaCl HCl 2CaCO 2223+↑+=+
工业法：
CaCO 3
CaO
CO 3．图15－6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。 答：是一种必然。
在Ellingham 图中，以ΔrG θ=ΔrH θ－T ΔrS θ作ΔrG θ－T 图，斜率为ΔrS θ，截距为ΔrH θ。
反应：22CO O C =+ ΔrS θ≈ 0，所以为一直线 反应：22CO 2O CO 2=+ ΔrS θ< 0，直线上斜 反应：CO 2O C 22=+ ΔrS θ> 0，直线下斜 所以三线相交于一点是必然的。
3.分别向0.20mol ·dm -3的Mg 2+和Ca 2＋的溶液中加入等体积的0.20mol ·dm -3的Na 2CO 3溶液，产生沉淀的情况有何不同，试讨论其规律性。 答：有CaCO 3沉淀，也有MgCO 3沉淀。
沉淀： CaCO 3 MgCO 3 Mg(OH)2
K sp 2.9×10－9 3.5×10－8 1.8×10－11 溶液中122L mol 1.02
1
20.0]Mg []Ca [-++?=?==
加入Na 2CO 3后溶液浓度为0.1mol/L 。
溶液中-
23CO []计算：
114
3111
2
110[]0.1 4.22105.610
b Kw C
OH K C mol L Ka --
---??=
?=
=
?=??? ∵ --
+=+OH HCO O H CO 32_23
0.1-x x x
12
41.8100.1b x K x
-==?-
[CO -
23]=0.1-x ≈0.1 mol.L -1
Q i =[Ca 2+][CO -
23]=0.1×0.1 =0.01﹥K sp ,CaCO 3 =2.9×10－9
Q i >Ksp ，所以有CaCO 3和MgCO 3沉淀。
Q i ＝[Mg 2+][OH －]2=0.1×(4.221×10－3)2＝1.78×10－7>Ksp,Mg(OH)2= 1.8×10－11
∴ 也有Mg(OH)2沉淀。
5．CCl 4不易发生水解，而SiCl 4较易水解，其原因是什么？
答：C 为第二周期元素，只有2s ，2p 轨道可以成键，最大配位数为4，CCl 4无
空轨道可以接受水的配位，因此不水解。
HCl 4SiO H O H 4SiCl 4424+=+↑
SiCl 4中Si 为第三周期元素，有d 轨道，可以接受水分子中的氧原子的孤对电子形成配位键生成五配位的中间体而发生水解；而CCl 4中的C 原子无空d 轨道。
6．通过计算回答下述问题：
（1）在298K ，1.013×105Pa 下生成水煤气的反应能否自发进行？（2）用ΔrS 0值判断，提高温度对生成水煤气反应是否有利？（3）在1.013×105Pa 下，
生成水煤气的反应体系达到平衡时的温度有多高？ 解：
（1）水煤气反应：22H CO O H C +=+ 298K ，1.013×105Pa 时
1
)
g ,O H (m f 0)s ,C (m f o )g ,H (m f 0)g ,CO (m f o m mol
·kJ 8.90)6.228(002.137G G G G rG 22-=---+-=?-?-?+?=?
0rG o m >?，所以常温下水煤气反应不能自发。
（2）提高温度时：
C + H 2O = CO + H 2
0m S ? 5.73 188.7 197.6 130
0m S ?=197.6＋130－5.73－188.7＝133.17(J ．mol -1.K -1)
0m S ?>0，所以，升高温度对反应有利。
（3）平衡温度：00
rS
rH T ??=
求0m rH ?：
C + H 2O = CO + H 2
0m f H ? 0 -241.8 -110.5 0
0m f H ?=－110.5－(－241.8)＝131.3 (kJ/mol)
)K (95.98517.133103.131rS
rH T 30
0=?=??= 7．比较CO 和CO 2的性质。如何除去CO 中含有的少量CO 2？如何除去CO 2中含有的少量CO ？
答： CO CO 2
还原性 强 无 配位性 有 无
毒性 有 无
除去CO 中含有的少量CO 2，使气体通过Ca(OH)2溶液：
O H CaCO CO )OH (Ca 2322+↓=+
除去CO 2中含有的少量CO ，使气体通过CuCl 溶液（或PbCl 2溶液）
CO
CuCl
H 2O Cu(CO)Cl H 2O
HCl
通过赤热的CuO 粉末：2CuO CO Cu CO +=+
8．计算当溶液的pH 分别等于4，8，12时，H 2CO 3，-3HCO ，-
23CO 所占的百
分数。
答：当pH ＝4，8，12时，溶液中[H +]＝10－4，10－8，10－12 mol/L
-
++?332HCO H CO H (1) Ka 1= 4.27×10－7 -+-+?233CO H HCO (2) Ka 2=5.6×10－11
（1）pH ＝4时 [H +]＝1×10－4 mol/L ，则 [-
3HCO ]＝1×10－4 mol/L
因 2323Ka ]
HCO []CO ][H [=--
+ 所以： L
mol 106.5]CO [1123--
?=
H 2CO 3是二元弱酸，C ·Ka ]H [1=+
)L /mol (042.010
2.4)100.1(Ka ]H [C 7
2
412=??=≈--+ ∴ [H 2CO 3]=C 0－[H +]=0.042－1.0×10－4≈0.0399 mol/L
95100042
.00399
.0CO H 32=?=
％ 24.0100042
.00001
.0HCO 3=?=
-
％ 711
23
1033.1100042
.0106.5CO ---?=??=％
（2）pH ＝8时， [H +]＝1×10－8 mol/L ， [OH －]＝1×10－6 mol/L
--
+?+OH CO H O H HCO 3223 81
h 1038.2Ka Kw
K -?==
已知： [OH －]=[H 2CO 3]=1×10－6 mol/L
开始时 C NaHCO3 = [H 2CO 3]＋[OH －] = 2[OH －] = 2×10－6 mol/L
平衡时 [-
3HCO ] = C NaHCO3－[OH －] =2×10－6－1×10－6＝1×10－6
mol/L
9. 烯烃能稳定存在，而硅烯烃如 H 2Si-SiH 2 却难以存在。其原因是什么？ 答：与C 和Si 的半径大小和电负性差别有关。C 原子半径小，电负性大，除形成C －C σ键外，p 轨道按肩并肩在较大重叠，还可形成σ＋π的C=C 双键或σ＋2个π键的C ≡C 叁键，而且键能大，故烯烃可稳定存在，且数量多，C 以sp 2和sp 杂化形成重键；Si 的半径大，电负性小，p 轨道肩并肩重叠很少，不能有效地形成π键，因而Si 只能形成Si －Si 单键，Si=Si 难以存在，Si 只能以sp 3杂化成键。
10．从水玻璃出发怎样制造变色硅胶？ 答：将Na 2SiO 3溶液与适量酸混合生成硅酸：
Na 2SiO 3 + 2H + = SiO 2.H 2O + 2Na +
调节酸和Na 2SiO 3的用量，使生成的硅凝胶中含有8%~10%的SiO 2，将生成物放置一天，用热水洗去盐分如NaCl ，将凝胶在60－70℃下烘干，徐徐升温至300℃即得多孔硅胶。将硅胶干燥活化前先用CoCl 2溶液浸泡，再经干燥得变色硅胶。
11．用化学方程式表示单质硅的制备反应，单质硅的主要化学性质，二氧化硅的制备和性质。 答：（1）制备单质Si ：
SiO 2C
1600-1800℃
2CO Si (95％）
Si
2Cl 2
SiCl 4450-500℃
SiCl 4
2H 2
Si 4HCl
1150-1200％
Mo 丝
（2）单质硅的主要化学性质
Si
O 2
SiO 2
Si
2Cl 2
SiCl 4
Si 与F 反应燃烧
Si
2OH -
2H 2O
SiO 32-2H （3）SiO 2的制备：
↑
+=+=++++↑=+-23232222322622242CO SiO Na CO Na 2SiO O
H SiO OH 2SiO O H 2SiF H (HF 6SiO O
H SiF )g (HF 4SiO ＋液）＝－
（4）SiO 2的性质：SiO 2属于原子晶体，熔点高，硬度大，难熔化。 12．什么是沸石分子筛？试述其结构特点和应用？
答：自然界中存在的某些网络状的硅酸盐和铝酸盐具有笼形结构，这些均匀的笼可以有选择地吸附一定大小的分子，即起到筛分子的作用，这种作用叫做分子筛作用。通常把这样的含有结晶水的多孔结构的天然铝硅酸盐（Na 2O ·Al 2O 3·2SiO 2·nH 2O ）叫做沸石分子筛。主要应用于吸收或失去能进入网孔通道的小分子，有些大分子则不能通过。
A 型分子筛中，所有硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子联结成多元环。
13．实验室中配制SnCl 2溶液时，要采取哪些措施？其目的是什么？
答：因为氯化亚锡极易水解，生成Sn(OH)Cl 沉淀，此沉淀一旦生成很难再溶于HCl 中。所以配置氯化亚锡溶液时，应先将固体溶于适量浓盐酸中，然后再加水
稀释。
HCl Cl )OH (Sn O H SnCl 22+↓=+
另外，配好的溶液久置或使用后Sn 2+易被空气中的氧气氧化为Sn 4+而失效： O H Sn H 2O Sn 22422+=+++++
所以，配置好的溶液中应加几颗锡粒，以维持Sn 2+的浓度: Sn 4+ + Sn = 2Sn 2+
14．单质锡有哪些同素异形体，性质有何异同？α－锡酸和β－锡酸的制取和性质方面有何异同？
答：锡有三种同素异形体：
脆锡白锡灰锡??→←??→←K
434K 286
（α） （β） （γ） 立方晶系 四方晶系 正交晶系
在常温下白锡是稳定态，低于286K 时，灰锡是稳定态，高于434K 时脆锡稳定。实验室中常用的是白锡。
锡与浓硝酸反应得β－H 2SnO 3：
O H NO 4SnO H HNO 4Sn 22323+↑+=+ 而SnCl 4与NH 3·H 2O 反应可得α－H 2SnO 3： Cl NH 4)OH (Sn O H ·NH 4SnCl 44234+↓=+
α－H 2SnO 3溶于酸碱，而β－H 2SnO 3是晶态的，不溶于酸碱：
624)OH (Sn Na NaOH 2)OH (Sn =+ O H 4SnCl HCl 4)OH (Sn 244+=+ 15．试述铅蓄电池的基本原理。
答：铅蓄电池正极为PbO 2，负极为灰Pb ，电极板为铅锑合金，电解质为30％
H 2SO 4(ρ＝1.25)
放电时：负极 Pb(s) + SO -
24== PbSO 4(s) + 2e
正极 PbO 2(s)+ 4H + + SO -
24 + 2e == PbSO 4(s) + 2H 2O
充电时：充电时正负极反应向左进行：
阳极 PbSO 4 + 2H 2O == PbO 2 + 4H + + SO -
24 + 2e
阴极 PbSO 4(s) + 2e == Pb(s) + SO -
24
电池符号： (－) Pb │H 2SO 4│PbO 2(+) 电池总反应： 电压：2.2v 。当H 2SO 4密度小于1.19时必须进行充电。
16．铅的氧化物有几种，分别简述其性质？如何用实验的方法证实Pb 3O 4中铅有不同价态？
答：铅的氧化物主要有3种：PbO 、Pb 3O 4和PbO 2。
PbO 显偏碱性，易溶于HNO 3和浓HCl ；PbO 2偏碱性，而且有强氧化性： O H 2Cl PbCl HCl 4PbO 2222++=+ 5PbO 2+2Mn
2+
＋4H
+
5Pb 2++2MnO 4-
+2H 2O Ag -
？
Pb 3O 4的组成为2PbO ·PbO 2, 证实Pb 3O 4中铅有不同价态可用HNO 3处理Pb 3O 4:
O H 2)NO (Pb 2)(PbO HNO 4O Pb 2232343++↓=+棕色
过滤，沉淀物与浓HCl 反应，加热，有Cl 2产生，表明为PbO 2，滤液调至中性加入K 2CrO 4，有黄色PbCrO 4生成，表示有Pb 2+：
)(PbCrO CrO Pb 4242黄↓=++-+
17．在298K 时，将含有Sn(ClO 4)2和Pb(ClO 4)2的某溶液与过量的粉末状
Sn-Pb
Pb+PbO 2+2H 2SO 4
2PbSO 4+2H 2O
充电
合金一起振荡，测得溶液中平衡浓度之比 [Sn 2+]/[Pb 2+]为0.46。已知
v 126.00Pb
/Pb
2-=?+
，计算0
Sn
/Sn
2+
?值。
答：Pb 2++Sn = Pb+Sn 2+
]
Pb []
Sn [lg 20596.0E E 220
+
+-= 平衡时E ＝0；0Sn
/Sn
Pb
/Pb
022E +
+
?-?=
又已知 46.0]
Pb []Sn [22=++ 代入上式： 46.0lg 2
0596
.0126.000
Sn
/Sn
2-
?--=+
v 12.00
Sn
/Sn
2-=?+
18．完成并配平下列化学反应方程式：
→
+→+→+→+→
+)(HI O Pb )9(SnCl Sn )7(S Na SnS )5(FeCl SnCl )3(HCl Sn )1(4342232过 ?
)(OH Pb )10(HNO PbS )8(H SnS )6(O H SnCl )4(Cl Sn )2(OCl 2323242??→?→+→
+→
+→+→
+-
-++-？过
答：
(1) Sn + 2HCl ＝ SnCl 2 + H 2
(2) Sn + Cl 2＝ SnCl 2 Sn + 2Cl 2 ＝ SnCl 4 (3) SnCl 2 + 2FeCl 3 ＝ SnCl 4 + 2FeCl 2 (4) SnCl 4 + 4H 2O ＝ H 4SnO 4↓+ 4HCl (5) SnS + Na 2S 2 = Na 2SnS 3+4
(6) ↑+↓=++-
S H SnS H 2SnS 2223
(7) SnCl 4 + Sn = 2SnCl 2
(8) 3PbS + 8H + + 2-3NO = 3Pb 2+ +3 S ↓ + 2NO ↑ + 4H 2O
(9) Pb3O4＋14 HI ＝I2＋3H2[PbI4]＋4H2O
(10) Pb2++2OH-=Pb(OH)2↓
Pb(OH)2+OH-=[Pb(OH)3]－
[Pb(OH)3]－＋CIO－＝PbO2↓＋CI－＋OH－＋H2O
19．现有一白色固体A，溶于水产生白色沉淀B，B可溶于浓盐酸。若将固体A 溶于稀硝酸中，得无色溶液C。将AgNO3溶液加入C中，析出白色沉淀D。D 溶于氨水得溶液E，E酸化后又产生白色沉淀D。
将H2S气体通入溶液C中，产生棕色沉淀F，F溶液(NH4)2S形成溶液G。酸化溶液G，得黄色沉淀H。
少量溶液C加入HgCl2溶液得白色沉淀I，继续加入溶液C，沉淀I逐渐变灰，最后变为黑色沉淀J。
试确定字母A，B，C，D，E，F，G，H，I，J各表示什么物质。
答：A:SnCl2B:Sn(OH)Cl; C: Sn(NO3)2或SnCl2; D:AgCl; E:Ag(NH3)2Cl;
F:SnS ; G:(NH4)2SnS3H:SnS2; I:Hg2Cl2; J:Hg
SnCl2 + H2O = Sn(OH)Cl↓+ HCl
(A)(B)
Ag+ +Cl- = AgCl↓
(D)
Ag(NH3)2+ + Cl-
AgCl + 2NH3
(E)
Ag(NH3)+
2+ Cl- + H+ = AgCl↓+2NH+
4
SnCl2 + H2S+ 2HCl
(F)
SnS + (NH4)2S2(NH4)2SnS3
(G)
(NH4)2SnS3 + 2H+SnS2+ H2+2NH4-
(H)
2HgCl2 + SnCl2Hg2Cl2+ SnCl4
(I)
Hg2Cl2 +SnCl2+ SnCl4
(J)
第13章 氢和稀有气体 13-1 氢作为能源，其优点是？目前开发中的困难是什么？ 1、解：氢作为能源，具有以下特点： （1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； （2）氢气燃烧时放出的热量很大； （3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； （4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。 发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用 13-2按室温和常压下的状态（气态 液态 固态）将下列化合物分类，哪一种固体可能是电的良导体？ BaH 2;SiH 4;NH 3;AsH 3;PdH 0.9;HI 13-3试述从空气中分离稀有气体和从混合气体中分离各组分的根据和方法。 3、解：从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 13-4试说明稀有气体的熔点 、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？ 4、解：氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点、密度逐渐增大。 这主要是由于惰性气体都是单原子分子，分子间相互作用力主要决定于分子量。分子量越大，分子间相互作用力越大，熔点沸点越来越高。 密度逐渐增大是由于其原子量逐渐增大，而单位体积中原子个数相同。 13-5你会选择哪种稀有气体作为：（a ）温度最低的液体冷冻剂；（b ）电离能最低 安全的放电光源；（c ）最廉价的惰性气氛。 13-6用价键理论和分子轨道理论解释HeH 、HeH + 、He 2+ 粒子存在的可能性。为什么氦没有双原子分子存在？ 13-7 给出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型： (a) ICl 4- (b)IBr 2- (c)BrO 3- (d)ClF 7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形 3XeO 三角锥 XeO 直线形
平原大学无机化学考试试卷及答案 (样卷2) 一、填表题 （20分） 1.写出反应最终产物 物质 Ni 2+ Hg 2+(NO 3-) Cr 3+ Mn 2+ 加入过量氨水并放置 [Ni(NH 3)6]2+ HgO ?NH 2HgNO 3 Cr(OH)3 MnO(OH)2 2.物质 HgCl 2 SiCl 4 BBr 3 PH 3 中心原子杂化类型 sp sp 3 sp 2 不等性sp 3 分子空间构型 直线型 正四面体型 正三角形 三角锥型 3.物质 晶体类型 晶格结点上粒子 粒子间作用力 熔点相对高低 SiC 原子晶体 Si 原子、C 原子 共价键 高 NH 3 氢键型分子晶体 NH 3 分子 分子间力、氢键 低 二、填空题 （20分） 1. 随着溶液的pH 值增加，下列电对 Cr 2O 72-/Cr 3+、Cl 2/Cl -、MnO 4-/MnO 42-的E 值将分别 减小、不变、不变。 2．Na 2SO 3与__硫粉__共热可制得Na 2S 2O 3，Cl 2可将Na 2S 2O 3氧化为__ Na 2SO 4_。 3.根据E θ(PbO 2/PbSO 4) >E θ(MnO 4-/Mn 2+) >E θ(Sn 4+/Sn 2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是 PbO 2 ，还原性最强的是 Sn 2+ 。 4. 用电对MnO 4-/Mn 2+，Cl 2/Cl -组成的原电池，其正极反应为 MnO 4- + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2O ，负极反应为 2 Cl - -2 e → Cl 2 ，电池的电动势等于0.15V ，电池符号为(-)Pt,Cl 2(p θ)|Cl -‖MnO 4-,Mn 2+,H +|Pt(+)。（E θ(MnO 4-/Mn 2+)=1.51V ；E θ(Cl 2/Cl -)=1.36V ） 5. 下列各溶液浓度均为0.1 mol ?L -1，按pH 值从小到大顺序排列NH 4NO 3, NH 4F, NH 4OAc, KCN, Na 2CO 3。 KCN, NH 4F, NH 4OAc, NH 4NO 3, Na 2CO 3。 ( 已知K θ(NH 3?H 2O)=1.8×10-5, K θ(HF)=6.6×10-4, K θ(HCN)=6.2×10-10, K θ(HOAc)=1.8×10-5, K θ(H 2CO 3)=4.4×10-7, K θ(H 2CO 3)=4.8×10-11) 6. 已知V E A /θ：Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ，则E θ(Cr 2O 72- / Cr 2+ )= 0.917 V ， Cr 2+能否发生歧化反应 不能 。 7. AlCl 3双聚分子的结构式为：__；其中含有两个_3c-4e_键。 8. 因为SnCl 2强烈水解，在配制其溶液时应加入HCl ，水解反应式为 SnCl 2+H 2O Sn(OH)Cl+HCl 。
第一章物质存在的状态………………………………………………………………2 一、气体 .......................................................................................................... 2 二、液体 .......................................................................................................... 3 ①溶液与蒸汽压 ................................................................................................ 3 ②溶液的沸点升高和凝固点的下降 ................................................................... 3 ③渗透压 .......................................................................................................... 4 ④非电解质稀溶液的依数性 .............................................................................. 4 三、胶体 .......................................................................................................... 4 第二章 化学动力学初步……………………………………………………………5 一、化学反应速率 ............................................................................................ 5 二、化学反应速率理论 ..................................................................................... 6 三、影响化学反应速率的因素 .......................................................................... 6 2、温度 ............................................................................................................ 7 第三章 化学热力学初步……………………………………………………………8 一、热力学定律及基本定律 .............................................................................. 8 二、化学热力学四个重要的状态函数 ................................................................ 9 4、自由能 ....................................................................................................... 10 ①吉布斯自由能 .............................................................................................. 10 ②自由能G ——反应自发性的判据 .................................................................. 11 ③标准摩尔生成自由能θ m f G ? (11)
第15章 碳族元素习题 1．选择题 15-1 在下列物质中，熔点最高的是……………………………………………..( ) （A ）4SiF （B ）4SnCl （C ）3AlCl （D ）KCl 15-2 下列物质中热稳定性最高的是…………………………………………….( ) （A ）23)Mg(HCO （B ）3MgCO （C ）32CO H （D ）3CaCO 15-3 能与碳酸钠溶液作用，生成沉淀，而此沉淀又能溶于氢氧化钠溶液的是( ) （A ）3AgNO （B ）2FeCl （C ）3AlCl （D ）23)Ba(NO 15-4 下列化合物中，不水解的是……………………………………………….( ) （A ）4SiCl ； （B ）4CCl ； （C ）3BCl ； （D ）5PCl 15-5 下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是………………….( ) （A ）4CH 与4SiH ； （B ）+O H 3与3NH ； （C ）4CH 与+ 4NH ； （D ）4CF 与4SF 。 15-6 下列物质在水中溶解度最小的是………………………………………….( ) （A ）32CO Na ； （B ）3NaHCO ； （C ）3CaCO ； （D ）3KHCO 15-7 下列分子中，偶极矩不为零的是………………………………………….( ) （A ）3BCl ； （B ）4SiCl ； （C ）5PCl ； （D ）2SnCl 。 15-8 与32CO Na 溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是…………………………..( ) （A ）+3Al ； （B ）+2Ba ； （C ）+2Cu ； （D ）+Ag 15.9 碳化铝固体与水作用产生的气体是……………………………………….( ) （A ）22H C ； （B ）COOH CH 3; （C ）2CO ； （D ）4CH 15-10 下列物质中还原性最强的是…………………………………………( ) （A ）4GeH ； （B ）3AsH ； （C ）Se H 2； （D ）HI 15-11 能与CO 生成较稳定配合物的是…………………………………..( ) （A ）Fe 3+； （B ）Fe 2+； （C ）Fe ； （D ）Mg 2+
天津大学无机化学考试试卷 （下册） 答案 一、是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画√，错误的画X ）(每小题1分,共10分) 1、( X )在周期表中，处于对角线位置的元素性质相似，这称为对角线规则。 2、( X )SnS 溶于Na 2S 2溶液中，生成硫代亚锡酸钠。 3、( X )磁矩大的配合物，其稳定性强。 4、( X )氧族元素氢化物的沸点高低次序为H 2O>H 2S>H 2Se>H 3Te 。 5、( √ )已知[HgCl 4]2-的K =1.010-16，当溶液中c (Cl -)=0.10mol ·L -1时，c (Hg 2+)/c ([HgCl 4]2-)的比 值为1.010-12。 6、( √ )如果某氢化物的水溶液为碱性，则此氢化物必为离子型氢化物。 7、( X )硼是缺电子原子，在乙硼烷中含有配位键。 8、( √ )在浓碱溶液中MnO 4-可以被OH -还原为MnO 42-。 9、( √ )配合物Na 3[Ag(S 2O 3)2]应命名为二硫代硫酸根合银(Ⅰ)酸钠。 10、( X )Pb(OAc)2是一种常见的铅盐，是强电解质。 二、选择题（在下列各题中，选择出符合题意的答案，将其代号填入括号内）(每小题1分,共20分) 1、在下列各种酸中氧化性最强的是............... ( B )。 (A)HClO 3；(B)HClO ；(C)HClO 4；(D)HCl 。 2、下列浓酸中，可以用来和KI(s)反应制取较纯HI(g)的是............... ( C )。 (A)浓HCl ；(B)浓H 2SO 4；(C)浓H 3PO 4；(D)浓HNO 3。 3、用于说明Pb(Ⅳ)具有强氧化性的是............... ( D )。 (A)熵效应；(B)螯合效应；(C)屏蔽效应；(D)惰性电子对效应。 4、美国的阿波罗飞船上的天线是用钛镍合金制成的，这是因为钛镍合金. ............... ( C )。 (A)机械强度大； (B)熔点高； (C)具有记忆性能； (D)耐腐蚀。 5、在一溶液中加入淀粉溶液和少量NaClO 溶液，得到蓝色溶液(a),继续加入NaClO 后得一无色溶液，然后加入适量Na 2SO 3溶液，又复原为(a)，Na 2SO 3溶液逐渐过量时，蓝色褪去，成为一无色溶液(b)。由此可推断，(a)和(b)溶液含有............... ( B )。 (A)(a)I 2，(b)SO 42-、IO 3-； (B)(a)I 2，(b)SO 42-、I -； (C)(a)I -，(b)H 2S 、IO 3-； (D)(a)I -，(b)H 2S 、I -。 6、下列各组离子中每种离子分别与过量NaOH 溶液反应时，都不生成沉淀的是............... ( B )。 (A)Al 3+、Sb 3+、Bi 3+； (B)Be 2+、Al 3+、Sb 3+； (C)Pb 2+、Mg 2+、Be 2+； (D)Sn 2+、Pb 2+、Mg 2+。 7、在下列各盐溶液中通入H 2S(g)不生成硫化物沉淀的是............... ( D )。 (A)Ag +；(B)Cd 2+；(C)Pb 2+；(D)Mn 2+。 8、决定卤素单质熔点高低的主要因素是............... ( B )。 (A)卤素单质分子的极性大小； (B)卤素单质的相对分子质量的大小；
2004-2005年度第二学期 无机化学中段考试卷 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 2 分 (7459) 对于H2O2和N2H4，下列叙述正确的是…………………………………………（） (A) 都是二元弱酸(B) 都是二元弱碱 (C) 都具有氧化性和还原性(D) 都可与氧气作用 2. 2 分 (4333) 下列含氧酸中属于三元酸的是…………………………………………………（） (A) H3BO3 (B) H3PO2(C) H3PO3(D) H3AsO4 3. 2 分 (1305) 下列各对含氧酸盐热稳定性的大小顺序，正确的是……………………………（） (A) BaCO3 > K2CO3(B) CaCO3 < CdCO3 (C) BeCO3 > MgCO3(D) Na2SO3 > NaHSO3 4. 2 分 (1478) 铝在空气中燃烧时，生成…………………………………………………………（） (A) 单一化合物Al2O3 (B) Al2O3和Al2N3 (C) 单一化合物Al2N3 (D) Al2O3和AlN 5. 2 分 (7396) 下列含氧酸根中，属于环状结构的是…………………………………………（） (A) (B) (C) (D) 6. 2 分 (1349) 下列化合物与水反应放出 HCl 的是……………………………………………（） (A) CCl4(B) NCl3(C) POCl3(D) Cl2O7 7. 2 分 (1482) InCl2为逆磁性化合物，其中In的化合价为……………………………………（） (A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3 8. 2 分 (7475) 鉴别Sn4+和Sn2+离子，应加的试剂为……………………………………………（） (A) 盐酸 (B) 硝酸(C) 硫酸钠 (D) 硫化钠(过量)
无机化学（上） 知识点总结 第一章 物质存在的状态 一、气体 1、气体分子运动论的基本理论 ①气体由分子组成，分子之间的距离>>分子直径； ②气体分子处于永恒无规则运动状态； ③气体分子之间相互作用可忽略，除相互碰撞时； ④气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。碰撞时总动能保持不变，没有能量损失。 ⑤分子的平均动能与热力学温度成正比。 2、理想气体状态方程 ①假定前提：a 、分子不占体积；b 、分子间作用力忽略 ②表达式：pV=nRT ；R ≈8.314kPa 2L 2mol 1-2K 1- ③适用条件：温度较高、压力较低使得稀薄气体 ④具体应用：a 、已知三个量，可求第四个； b 、测量气体的分子量：pV=M W RT （n=M W ） c 、已知气体的状态求其密度ρ：pV=M W RT →p=MV WRT →ρMV RT =p 3、混合气体的分压定律 ①混合气体的四个概念 a 、分压：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力； b 、分体积：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积 c 、体积分数：φ= 2 1 v v d 、摩尔分数：xi= 总 n n i ②混合气体的分压定律 a 、定律：混合气体总压力等于组分气体压力之和； 某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比 b 、适用范围：理想气体及可以看作理想气体的实际气体 c 、应用：已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、 4、气体扩散定律 ①定律：T 、p 相同时，各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比： 2 1 u u =21p p =2 1 M M (p 表示密度) ②用途：a 、测定气体的相对分子质量；b 、同位素分离 二、液体
碳族元素 1、碳族元素的通性 碳原子结构及特性 碳族元素中，碳、硅是非金属，其余三种是金属，由于硅、锗的金属性和非金属性均不强，也有人称其为“准金属”。 碳族元素的外层电子构型为ns 2np2 碳族元素的基本性质 碳族元素的电负性大，要失去价电子层上的1-2 个p 电子成为正离子是困难，它们倾向于将s 电子激发到p 轨道而形成较多的共价键，所以碳和硅的常见氧化态为+IV。 第一电离能在同组元素中，由上而下随着原子半径的增大，电离能减小，元素的金属性依次增强。 电子亲和能在同族元素中，自上而下原子半径逐渐增大，原子核对外来电子的吸引力逐渐减弱，自上而下，电子亲和能呈减小趋势。可能是Sn 的原子半径相对较小，外层电子云的密度小，对外来一个电子的排斥作用反而比Ge 大，因而得到一个电子放出的的能量较大。
金刚石，晶体硅都为原子晶体，锗、锡、铅都为金属晶体。 碳元素的性质 碳的成键特征 ①以sp、sp2、sp3 三种杂化态与H、O、Cl、N 等非金属原子形成共价化合物，C—C、C—H、C—O 键的键能分别为331 KJ·mol-1、415 KJ·mol-1、343 KJ·mol-1, 键能越大，稳定性越高。因此，C、H、O 三种能形成数百万种的有机化合物，其中碳的氧化数从+4 变到-4 ②以碳酸盐的形式存在。硅的成键特征 ①以硅氧四面体的形式存在，如石英和硅酸盐矿中。 ②Si—Si、Si—H、Si—O 键的键能分别为197 KJ·mol-1、320 KJ·mol-1、386 KJ·mol-1，除Si—O 键，前两者的键能分别小于C—C、C—H，因此Si、H、O 虽可以形成一些类似于C、H、O 形成的有机物，但数量有限 碳和硅可以用sp、sp2和sp3杂化轨道形成1 到4 个σ键，但Si sp 和sp2态不稳sp、定。碳的原子半径小，还能形成pπ—pπ键，所以碳能形成多重键碳的原子半径小， 锡铅的成键特征 ①以+2 氧化态的形式存在于离子化合物中 ②以+4 氧化态的形式存在于共价化合物和少数离子型化合物中。其中由于ns 电子对随n 增大（惰电子效应），铅在化合物中呈+2 氧化态的趋势增强，因此+4 氧化态的铅具有强的氧化性。
第一章思考题 1.一气柜如下图所示： A 假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。试问： （1）隔板两边气体的质量是否相等浓度是否相等物质的量不等而浓度相等 （2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2.标准状况与标准态有何不同标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体 3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为 负值,生成物的化学计量数为正值 4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同试说明之。 5.试用实例说明热和功都不是状态函数。 6.判断下列各说法是否正确： （1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。× （2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。× （3）物体的温度越高，则所含热量越多。× （4）热是一种传递中的能量。√ （5）同一体系： (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。√ 7.判断下列各过程中，那个ΔU最大： （1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。 （2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。√ （3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。 （4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。 根据ΔU=Q+W, (1)ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2) ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大. 8.下列各说法是否正确： （1）体系的焓等于恒压反应热。× （2）体系的焓等于体系的热量。× （3）体系的焓变等于恒压反应热。√ （4）最稳定的单质焓等于零。× （5）最稳定的单质的生成焓值等于零。×
化学考试试卷及答案 (样卷2) 一、填表题 （20分） 1.写出反应最终产物 物质 Ni 2+ Hg 2+(NO 3-) Cr 3+ Mn 2+ 加入过量氨水并放置 [Ni(NH 3)6]2+ HgO ?NH 2HgNO 3 Cr(OH)3 MnO(OH)2 2.物质 HgCl 2 SiCl 4 BBr 3 PH 3 中心原子杂化类型 sp sp 3 sp 2 不等性sp 3 分子空间构型 直线型 正四面体型 正三角形 三角锥型 3.物质 晶体类型 晶格结点上粒子 粒子间作用力 熔点相对高低 SiC 原子晶体 Si 原子、C 原子 共价键 高 NH 3 氢键型分子晶体 NH 3 分子 分子间力、氢键 低 二、填空题 （20分） 1. 随着溶液的pH 值增加，下列电对 Cr 2O 72-/Cr 3+、Cl 2/Cl -、MnO 4-/MnO 42-的E 值将分别 减小、不变、不变。 2．Na 2SO 3与__硫粉__共热可制得Na 2S 2O 3，Cl 2可将Na 2S 2O 3氧化为__ Na 2SO 4_。 3.根据E θ(PbO 2/PbSO 4) >E θ(MnO 4-/Mn 2+) >E θ(Sn 4+/Sn 2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是 PbO 2 ，还原性最强的是 Sn 2+ 。 4. 用电对MnO 4-/Mn 2+，Cl 2/Cl -组成的原电池，其正极反应为 MnO 4- + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2O ，负极反应为 2 Cl - -2 e → Cl 2 ，电池的电动势等于0.15V ，电池符号为 (-)Pt,Cl 2(p θ)|Cl -‖MnO 4-,Mn 2+,H +|Pt(+)。（E θ(MnO 4-/Mn 2+)=1.51V ；E θ(Cl 2/Cl -)=1.36V ） 5. 下列各溶液浓度均为0.1 mol ?L -1，按pH 值从小到大顺序排列NH 4NO 3, NH 4F, NH 4OAc, KCN, Na 2CO 3。 KCN, NH 4F, NH 4OAc, NH 4NO 3, Na 2CO 3。 ( 已知K θ(NH 3?H 2O)=1.8×10-5, K θ(HF)=6.6×10-4, K θ(HCN)=6.2×10-10, K θ(HOAc)=1.8×10-5, K θ(H 2CO 3)=4.4×10-7, K θ(H 2CO 3)=4.8×10-11) 6. 已知V E A /θ：Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ，则E θ(Cr 2O 72- / Cr 2+ )= 0.917 V ，Cr 2+能否发生歧化反应 不能 。 7. AlCl 3双聚分子的结构式为：__；其中含有两个_3c-4e_键。 8. 因为SnCl 2强烈水解，在配制其溶液时应加入HCl ，水解反应式为 SnCl 2+H 2O Sn(OH)Cl+HCl 。
无机化学知识点归纳 一、常见物质的组成和结构 1、常见分子（或物质）的形状及键角 （1）形状：V型：H2O、H2S 直线型：CO2、CS2 、C2H2平面三角型：BF3、SO3 三角锥型：NH3正四面体型：CH4、CCl4、白磷、NH4+ 平面结构：C2H4、C6H6 （2）键角：H2O：104.5°；BF3、C2H4、C6H6、石墨：120°白磷：60° NH3：107°18′CH4、CCl4、NH4+、金刚石：109°28′ CO2、CS2、C2H2：180° 2、常见粒子的饱和结构： ①具有氦结构的粒子（2）：H－、He、Li+、Be2+； ②具有氖结构的粒子（2、8）：N3－、O2－、F－、Ne、Na+、Mg2+、Al3+； ③具有氩结构的粒子（2、8、8）：S2－、Cl－、Ar、K+、Ca2+； ④核外电子总数为10的粒子： 阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+； 阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－； 分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 ⑤核外电子总数为18的粒子： 阳离子：K+、Ca 2+； 阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－； 分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。 3、常见物质的构型： AB2型的化合物（化合价一般为＋2、－1或＋4、－2）：CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等 A2B2型的化合物：H2O2、Na2O2、C2H2等 A2B型的化合物：H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等 AB型的化合物：CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等 能形成A2B和A2B2型化合物的元素：H、Na与O，其中属于共价化合物（液体）的是H和O［H2O和H2O2］；属于离子化合物（固体）的是Na和O［Na2O和Na2O2］。 4、常见分子的极性： 常见的非极性分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等 常见的极性分子：双原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等 5、一些物质的组成特征： （1）不含金属元素的离子化合物：铵盐 （2）含有金属元素的阴离子：MnO4－、AlO2－、Cr2O72－
第十四章 碳族元素 Chapter 14 The Carbon Family Elements Carbon (C) Silicon (Si) Germanium (Ge) Stannum (Sn) Plumbum (Pb) §14-1 碳及其化合物 Carbon and its Compounds 一、General Properties 1．根据σ键的数目，碳可采取sp 、sp 2、sp 3杂化，其最大配位数为4 2．由于碳—碳单键的键能特别大，所以C －C 键非常稳定,具有形成均键(homochains)的 倾向 C －C N －N O －O F －F E (kJ·mol -1) 374 250 210 159 实 例 H 3C －CH 3 H 2N －NH 2 HO －OH 从碳到氮的单键键能的突减，是由于N 2分子中氮原子之间非键电子对排斥的缘故。 二、The Simple Substance 1．在第二周期中，氟、氧和氮都以双原子分子存在：F 2、O 2和N 2；而碳存在多聚物，其理由为：O 2和N 2的多重键要比σ单键（均键）强得多 如： , E (kJ·mol -1) 494 ＞ 210 + 210 , 946 ＞ 250 + 250 而： E (kJ·mol -1) 627 ＜ 374 + 374 即C 2分子中的多重键比均链中的两个σ单键之和小，所以碳往往形成多原子均键，虽然在星际空间存在有C 2(g)分子。 2．Allotropes: diamond 、graphite 、fullerene (C 60、C 70)、carbin (carbon fibers) (1) 熵 S carbin ＞S graphite ＞S diamond (2) d C-C (nm): diamond ＞ graphite ＞ benzene ＞ ethylene ＞ carbin ＞ acethylene (3) C graphite → C diamond ?r H m ＞0，?r S m ＜0 根据平衡，需要高压Pa 100.1106109?-?，(because of the insignificant reduction of volume)，升高温度不利于平衡的移动，但为了达到该过程可以接受 的速率，反应温度大约在2000℃，近来已发明一种低压生产金刚石的方法：把金刚石晶种（seed ）放在气态碳氢化合物（甲烷methane ，ethane ）中，温度升高到1000℃，可以得到金刚石粉末或者crystal whiskers (4) C 60 由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp 3、sp 2杂化轨道与 相邻的三个碳原子相连，使∠CCC 小于120?而大于109?28'，形成曲面，剩余的p 轨道在C 60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。 O N N N N N C C C C C O O O
第十五章 碳族元素 1．碳单质有哪些同素异形体？其结构特点及物理性质如何？ 答：碳单质有三种同素异形体：石墨，金刚石和C 60。结构分为层状，网状和球状，见教材p730-732。物理性质主要是石墨能导电，金刚石硬度大，C 60有超导性。 2．实验室里如何制取二氧化碳气体？工业如何制取二氧化碳气体？ 答：实验室法：O H CO CaCl HCl 2CaCO 2223+↑+=+ 工业法： CaCO 3 CaO CO 3．图15－6中，三条直线相交于一点，这是必然的还是偶然的，试讨论其原因。 答：是一种必然。 在Ellingham 图中，以ΔrG θ=ΔrH θ－TΔrS θ作ΔrG θ－T 图，斜率为ΔrS θ，截距为ΔrH θ。 反应：22CO O C =+ ΔrS θ≈ 0，所以为一直线 反应：22CO 2O CO 2=+ ΔrS θ< 0，直线上斜 反应：CO 2O C 22=+ ΔrS θ> 0，直线下斜 所以三线相交于一点是必然的。 3.分别向0.20mol·dm -3的Mg 2+和Ca 2＋的溶液中加入等体积的0.20mol·dm -3的Na 2CO 3溶液，产生沉淀的情况有何不同，试讨论其规律性。 答：有CaCO 3沉淀，也有MgCO 3沉淀。 沉淀： CaCO 3 MgCO 3 Mg(OH)2 K sp 2.9×10－9 3.5×10－8 1.8×10－11 溶液中122L mol 1.02 1 20.0]Mg []Ca [-++?=?== 加入Na 2CO 3后溶液浓度为0.1mol/L 。 溶液中- 23CO []计算： 31[] 4.2210OH mol L ---= = = =?? ∵ -- +=+OH HCO O H CO 32_23 0.1-x x x
第十章P 333作业参考答案 思考题 1、（4）极化力与极化率 极化力：描述阳离子对阴离子变形的影响能力。 极化率：描述离子（主要指阴离子）本身变形性的大小。 13、离子的极化力、变形性与离子电荷、半径、电子层结构有何关系？离子极化对晶体结构和性质有何影响？ 举例说明。 答：（1）离子极化力的影响因素： 阳离子的正电荷越高 半径越小极化力越大； 当阳离子的电荷相同和半径相近时，阳离子极化力大小与其最外电子层结构关系是18e、18+2 e->9~17 e- > 8 e-。 ⑵离子变形性的影响因素：阴离子半径愈大、变形性愈大；阳离子变形性与它最外层电子构型有关：18e、 18+2 e-> 9~17 e-> 8 e-。 （3）离子极化结果：使离子键向共价键过渡、阴阳离子间的配位数减小、溶解度减小、熔点降低、颜色加 深。 14、试用离子极化的概念讨论，Cu+与NV半径相近，但CuCI在水中的溶解度比NaCI小得多的原因。 答：Cu+最外层电子结构是18e而N6是8e。C1的极化力大于N6, CuCI中的离子键向共价键过渡、使离子键减弱，所以CuCI在水中的溶解度小于NaCI。 17、形成氢键具备的条件是：元素的电负性大、原子半径小、有孤对电子（F、O N三种元素具备条件）。 习题： 1、填充下表 7、下列物质中，何者熔点最低？NaCI KBr KCI MgO 答：KBr熔点最低（因为阴阳离子的半径均大，晶格能小） 8、熔点由高到低：（1）从NaF到Nal熔点降低。
9、下列离子的最外层电子构型属于哪种类型？ Ba 2+8 e- Cr3+9~17 e- CcT 18 e- Pb 2+18+2 e- S 区d 区ds 区p 区 10*、I的半径最大、极化率最大。 11、写出下列物质极化作用由大到小顺序 SiCI 4> AICI 3> MgC2>NaCI 12、讨论下列物质的键型有何不同？ (1)CI 2非极性共价键(2)HCI 极性共价键 (3)Agl离子键向共价键过渡(4)NaF 离子键 16、试用离子极化观点解释AgF易溶于水，而AgCI、AgBr、AgI难溶于水，并且由AgCI到AgBr再到AgI溶解度依次减小。 答：AgF是离子键，所以易溶于水。而AgCl-AgBr-AgI随着阴离子半径的增大，由离子键向共价键过渡程度增大，所以难溶于水，且溶解度减小。 第^一章P366作业参考答案 思考题 1、区别下列概念 (2)、d—d跃迁：在晶体场理论中，一个处于低能量轨道的电子进入高能量轨道，叫做 d —d跃迁。此过程吸收相当于分裂能的光能。 (3)、晶体场分裂能：中心离子5个能量相等的d轨道，在配体影响下分裂为两组(一组能量低、一组能量高)，两组的能量差叫分裂能。 4、试述下列理论 (1)价键理论： A、形成体(M)价层有空原子轨道，配位体(L)有孤对电子； B、形成体的空轨道在配位体作用下进行杂化，用杂化轨道接受L的孤对电子，形成配位键M - : L ; C、杂化轨道不同，配合物空间构型不同。 (2)晶体场理论：
西北大学化学系2003～2004学年度第二学期 《中级无机化学》试题及答案 一 按要求回答下列各题(6×5) 1 (1) 确定化合物B 10CPH 11的构型并予以命名； (2) 利用三中心两电子键理论判断B n H n 2－阴离子多面体结构中所包含的化学键的类型和数目。 解：(1) B 10CPH 11，写作(CH)(BH)10P ，a ＝1，q ＝0，c ＝0，p ＝10，一个P 原子， n ＝a ＋p ＋(P 原子数)＝1＋10＋1＝12，b ＝(3×1＋2×10＋ 3)/2＝13＝12＋1， 属闭式结构 命名：闭式－一碳一磷癸硼烷(11)或闭式－一碳一磷代十二硼烷(11) (2) B n H n ＋2－22－，c=2，m ＝2，n ＝n ，写出拓扑方程并求解 n －2＝s ＋t m －2＝2－2＝0＝s ＋x n －m/2＋c ＝n －2/2＋2＝n ＋1＝x ＋y B －B 键的数目：3， 三中心两电子硼桥键的数目：n －2； 2 假定LiH 是一个离子化合物，使用适当的能量循环，导出H 的电子亲合焓的表达式。 解： △Lat H m θ(LiH, s) △EA H m θ(H)＝(△atm H m θ＋△I 1H m θ)Li ＋△f H m θ(H)－△f H m θ(LiH ，s)－△Lat H m θ(LiH, s) 3 应用Pauling 规则， (1) 判断H 3PO 4(pK a ＝2.12)、H 3PO 3(pK a ＝1.80)和H 3PO 2(pK a ＝2.0)的结构； (2) 粗略估计H 3PO 4、H 2PO 4－和HPO 42－的pK a 值。 解：(1) 根据pK a 值判断，应有相同非羟基氧原子。 H 3PO 4： H 3PO 3： H 3PO 2： (2) H 3PO 4：一个非羟基氧原子，pK a 值约为2；H 2PO 4－：pK a 值增加5，约为7；HPO 42 －pK a 约为12。 4 用VSEPR 理论预言下列分子或离子的结构，并写出它们所属的点群： f m θ P H HO HO P OH HO HO P H HO H
811《无机化学》考试大纲 一、考试的基本要求 作为化学领域的一个重要分支，无机化学是除碳氢化合物及其衍生物以外，对所有元素及其化合物的性质和反应进行实验研究和理论研究的科学。随着科技的不断进步，无机化学与生物、医药、电子、能源、环境、材料、地质、矿产等领域的重叠范围也越来越大。本考试科目要求应试学生比较系统地掌握物质结构基础、化学热力学与化学动力学基础、水溶液化学原理以及元素化学等相关概念和理论；能够比较熟练地运用无机化学基本原理、实验方法、检测技能、应用技术，初步掌握新化合物及新材料的设计、制备、表征和应用的方法；要求学生具有一定的分析问题、解决问题的能力，并时刻关注与无机化学交叉的学科。 二、考试方式和考试时间 闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。 三、参考书目（仅供参考） 《无机化学》(上、下册)(第三版)，武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年 《无机化学》(上、下册)(第四版)，北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2003年 四、试题类型： 主要包括填空题、选择题、是非题、名词解析、书写化学反应方程式、简答题、推断题、计算题、论述题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。 五、考试内容及要求 第一部分物质结构基础 一、原子结构与元素周期系 掌握：微观粒子运动、原子轨道、电子云、量子数、基态原子、轨道能级、屏蔽效应和钻穿效应、原子半径、电离能、电负性等基本概念；玻尔原子模型和量子力学原子模型的区别；原子轨道角度分布图和电子云角度分布图；电子分布原理及电子分布；原子性质的周期性和核外电子分布关系。
熟悉：玻尔原子模型；量子力学原子模型；核外电子的分布；元素周期系和核外电子分布的关系。 二、分子结构 掌握：共价键和离子键的特点；原子轨道杂化的条件、类型及与分子几何构型的关系；分子轨道形成、能级、电子在分子轨道中的分布、分子轨道理论的应用；分子间力的类型、氢键及其对物质性质的影响。 熟悉：键参数；共价健；离子键；杂化轨道理论；分子轨道理论；分子间力和氢键 三、晶体结构 掌握：晶体中晶胞、晶格的基本概念；晶体的特点；离子晶体密堆积规则及简单的结构类型；离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体、混合晶体(如石墨)的特点；离子极化及其对物质性质的影响。 熟悉：晶体及其内部结构；离子晶体；原子晶体和分子晶体；金属晶体；混合晶体；离子极化 第二部分化学热力学基础 一、化学热力学初步 掌握：状态函数、反应焓变和物质标准生成焓基本概念及其应用；进行有关能量守衡方程、盖斯定律和反应热的计算。 熟悉：化学热力学的研究对象；热力学各基本概念；内能、焓、自由能、熵等状态函数。 二、化学平衡 掌握：化学平衡状态；平衡常数、标准平衡常数及其计算；反应熵及其作为化学反应自发进行方向判据的应用。 熟悉：浓度、压强、温度等对化学平衡移动的影响。 第三部分化学动力学基础 掌握：化学反应速率和表示方法；反应速率理论；反应历程。 熟悉：浓度对化学反应速率的影响；温度对化学反应速率的影响、阿伦尼乌斯公式及其应用；催化剂对化学反应速率的影响。 第四部分水溶液化学原理 一、水溶液
第二章物质的状态 习题 2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？ 2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？ 2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的 非金属单质各有哪些？ 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？ 2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？ 2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm－3。求单质磷的分子量。2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速 度之比为1.193。试推算臭氧的分子量和分子式。 2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则 所需温度为多少？ 2.9氟化氙的通式为XeF x（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟 化氙的密度为0.899g·dm－3。试确定该氟化氙的分子式。 温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含，每升空气中水汽的质量。 （2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。 已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa； 323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.10在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按 下式分解？ 2KClO3 === 2KCl ＋3O2 已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。 2.11298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反 应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。 2NO ＋O2 === 2NO2 2.12一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可 装入多少千克氧气而不致发生危险？