北师大、华中师范、南京师范无机化学教研室《无机化学》(上册)(章节题库 晶体结构)【圣才出品】
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1、教材《无机化学》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,2002年8月第4版。
2、参考书《无机化学》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,1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编,武汉大学出版社,2003年4月第2版。
《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编,高等教育出版社,1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编,高等教育出版社,2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编,科学出版社,2001年9月第1版《无机化学》电子教案绪论(2学时)第一章原子结构和元素周期系(8学时)第二章分子结构(8学时)第三章晶体结构(4学时)第四章配合物(4学时)第五章化学热力学基础(8学时)第六章化学平衡常数(4学时)第七章化学动力学基础(6学时)第八章水溶液(4学时)第九章酸碱平衡(6学时)第十章沉淀溶解平衡(4学时)第十一章电化学基础(8学时)第十二章配位平衡(4学时)第十三章氢和稀有气体(2学时)第十四章卤素(6学时)第十五章氧族元素(5学时)第十六章氮、磷、砷(5学时)第十七章碳、硅、硼(6学时)第十八章非金属元素小结(4学时)第十九章金属通论(2学时)第二十章s区元素(4学时)第二十一章p区金属(4学时)第二十二章ds区元素(6学时)第二十三章d区元素(一)第四周期d区元素(6学时)第二十四章d区元素(二)第五、六周期d区金属(4学时)第二十五章核化学(2学时)1 .化学的研究对象什么是化学?●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。
(太宽泛)●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
第12章 配位平衡一、选择题1.在中,Co的氧化数和配位数分别是()。
[天津大学2006研]A.+2和4B.+4和6C.+3和6D.+3和4【答案】C2.当0.01 mol在水溶液中用过量硝酸银处理时,有0.02 mol氯化银沉淀出来,此样品中配离子的最可能的表示式是()。
[天津大学2006研]【答案】B3.Fe 的原子序数为26,化合物的磁矩为5.9 B.M.,而的磁矩为1.7B.M.,这种差别的原因是()。
[天津大学2006研]A.铁在这两种配合物中有不同的氧化数B.比的半径大C.F比C或N具有更大的电负性D .不是配位化合物【答案】C4.已知反应的标准平衡常数为的稳定常数为,则的稳定常数为()。
[天津大学2007研]【答案】A5.已知。
在等浓度和的混合溶液中,和的大小关系是( )。
[天津大学2007研]A .只能B .只能C.只能D .难以确定【答案】B 二、填空题1.鉴定和混合溶液中的时,需预先加入NaF ,其目的是______,因为生成了______。
[天津大学2006研]【答案】掩蔽;2.在溶液中加入过量的,首先生成______色的物质______,后又转化为______色的物质______。
[天津大学2006研]【答案】土黄;;红褐;三、判断题1.在溶液中加入氨水不生成。
()[天津大学2008研]【答案】√2.与分别形成配离子的稳定性高低次序为。
()[天津大学2008研]【答案】√3.同一中心离子形成相同配位数配离子时,外轨配合物比内轨配合物稳定。
()[天津大学2008研]【答案】×。
绪 论
0-1 查阅《中国大百科全书》(化学卷)或其光盘1.1版第3盘化学卷:阅读条目“化学”的内容。
答:略。
0-2 将绪论中关于化学的定义和化学的主要分支与《中国大百科全书》有关内容进行对比,并在课外进行讨论。
答:略。
0-3 讨论学习化学的目的、态度和方法。
答:(1)学习化学的目的:研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化。
(2)学习化学的态度:在学习化学的过程中,应努力学习前人是如何进行观察和实验的,是如何形成分类法、归纳成概念、原理、理论的,并不断体会、理解创造的过程,形成创新的意识,努力去尝试创新。
(3)学习化学的方法:①动力:做任何事情都需要有动力。
动力的源泉多种多样,有短暂的,也有久远的,有的有崇高的目的,也有的只是一种本能。
好奇心、兴趣、爱好、责任感、敬业精神、献身精神等等都有可能产生学习的动力。
②实践:许多科学知识,要想真正懂得,非亲自动手不可。
不做,难似上青天;做,豁然开朗,奥妙尽在其中。
做与不做,有天壤之别。
③方法:讲究方法是学习效率的重要保证。
学习方法既有通则,又无定则,应不断总结和交流学习方法,选找最适合自己的学习方法。
0-4 翻阅本书的附录,初步理解有哪些附录,特别要熟悉有关SI单位制的附录。
答:略。
第5章 化学热力学基础5-1 从手册查出常用试剂浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸、浓氨水的密度和质量分数,计算它们的(体积)物质的量浓度(c )和质量摩尔浓度(m )。
解:经查阅化学手册,浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸、浓氨水的密度分别为1.19g/cm 3、1.83g/cm 3、1.42g/cm 3、0.9g/cm 3,其质量分数分别为37.23%、98.3%、69.8%、26%。
由公式c =ρw/M 可得:c(HCl)=12mol/L ;c(H 2SO 4)=18.3mol/L ;c(HNO 3)=15.7mol/L ;c(NH 3·H 2O)=13.8mol/L设1kg 水中含溶质nmol ,则由w =m/(m +1000)(m 为溶质质量)可得:m =1000(1)w w 则换算成质量摩尔浓度为:m(HCl)=16.2mol/kg ;m(H 2SO 4)=500mol/kg ;m(HNO 3)=36.69mol/kg ;m(NH 3·H 2O)=20.67mol/kg5-2 从手册查出常温下的饱和水蒸气压,计算当相对湿度为40%时,水蒸气压多大。
解:常温下,饱和水蒸气压为p =3.1690kPa当相对湿度为40%时,其饱和蒸汽压为:p =40%p=40%×3.1690kPa=1.2676kPa 。
5-3 化学实验中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。
设洗后烧杯内残留“水”为1mL ,试计算,用30mL 蒸馏水洗l 次和洗2次,烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大?解:30ml 蒸馏水洗一次的“自来水的浓度”为:10.032(ml ml)31c ==30ml 蒸馏水洗两次的“自来水的浓度”为:1/(130)'0.001(ml ml)130c +==+5-4 计算15℃,97kPa 下15g 氯气的体积。
解:由理想气体状态方程得:pV nRT =158.314288.15L 5.218L 7197nRT mRT V p Mp ⨯⨯====⨯5-5 20℃,97kPa 下0.842g 某气体的体积为0.400L ,求该气体的摩尔质量。
第三部分章节题库说明:本部分严格按照北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室主编的《无机化学》(第4版)教材内容进行编写,每一章都精心挑选经典常见考题,并予以详细解答。
熟练掌握本书考题的解答,有助于学员理解和掌握有关概念、原理,并提高解题能力。
绪论本章不是考研复习的重点,暂未编选章节习题,若有最新习题会及时更新。
第1章原子结构与元素周期系一、选择题1.某元素的价层电子构型为,该元素是()。
A.钛B.铬C.锰D.铁【答案】C【解析】价电子为,有d电子,为副族元素,有7个价电子,为第ⅦB族元素。
2.表示电子运动状态的四个量子数不合理的是()。
【答案】B【解析】四个量子数中要求l<n,而B项中的l>n。
3.在B、C、N、O四种元素中,第一电离能最大的是()。
A.BB.CC.ND.O【答案】C【解析】虽然O的电负性比N大,但N上的2p电子半充满,能量更低,更稳定,更不易失去电子,第一电离能更大。
4.下列哪一个是对的不正确说法?()A.原子序数是13B.电子总数是13C.中子数是14D.质量数是27【答案】B【解析】左上角标是原子质量数(核内质子与中子之和),左下角标是核内质子数(或原子序数),右上角标是离子的电荷数。
5.某元素位于元素周期表中36号元素之前,失去3个电子后,在角量子数为2的轨道上刚好半充满,该元素是()。
A.铬B.钒C.砷D.铁【答案】D【解析】角量子数l=2的轨道是d轨道,共有5条,半充满表明失去3个电子后+3价离子有5个d电子,该元素原单质有8个价电子,有d电子,其应为第ⅧB族元素。
6.在Al、Si、P、S四种元素的原子中,第一电离能最大的是()。
A.AlB.SiC.PD.S【答案】C【解析】四种元素均为第三周期元素,Al→Si→P→S,电负性应该依次增加,但由于P 元素3p轨道半充满,更稳定,第一电离能最大。
7.下列哪一组量子数表示的是一个4p轨道?()A.n=4,l=1,m=0B.n=4,l=2,m=1C.n=4,l=3,m=2D.n=4,l=0,m=0【答案】A【解析】4p轨道的主量子数n=4,角量子数l=1,而磁量子数m=0,±1。
第8章 水溶液8-1 现需1200g 80%(质量分数)的酒精溶剂。
实验室存有浓度70%的回收酒精和95%的酒精,应各取多少进行配置?解:设用浓度为70%的酒精x 克,95%的酒精y 克。
则(70%x +95%y )/(x +y )=80%①x +y =1200②由①②解得:x =720,y =480所以应取70%的回收酒精720克,95%的酒精480克。
8-2 下列各种商品溶液都是常用试剂,试计算它们的物质的量浓度和摩尔分数:(1)浓盐酸含HCl37%(质量分数,下同),密度1.19g/mL 。
(2)浓硫酸含H 2SO 4 98%,密度1.84g/mL 。
(3)浓硝酸含HNO 370%,密度1.42g/mL 。
(4)浓氨水含NH 328%,密度0.90g/mL 。
解:根据n m c V MV Mρω===(1)物质的量浓度3111937101206mol L 365HCl .%c ..-⨯⨯==⋅因100g 溶液中含37gHCl ,则摩尔分数237365100%=2246%373651003718HCl HCl HCl H O n /..n n /./χ==⨯++-糖糖糖糖(2)同理,物质的量浓度24311849810184mol L 98H SO w .%c .M ρ-⨯⨯===⋅摩尔分数24242429898100%=90%98981009818H SOH SO H SO H On /n n //χ==⨯++-糖糖糖糖(3)同理,物质的量浓度3311427010158mol L 63HNO w .%c .M ρ-⨯⨯===⋅摩尔分数33327063100%=40%70631007318HNO HNO HNO H On /n n //χ==⨯++-糖糖糖糖(4)同理,物质的量浓度3310928101482mol L 17NH .%c .-⨯⨯==⋅摩尔分数33322817100%=292%28171002818NH NH NH H On /.n n //χ==⨯++-糖糖糖糖8-3 如何将25gNaCl 配制成质量分数为0.25的食盐水溶液?解:设需加水xg ,则25/(25+x )=0.25解得:x =75,即加水75g 可以将25g 食盐配成质量分数为0.25的水溶液。
第6章化学平衡常数6.1 复习笔记一、化学平衡状态1.化学平衡(1)化学平衡的定义化学平衡是指系统内发生的化学反应既没有向正向进行的自发性(或“推动力”)又没有向逆向进行的自发性(或“推动力”)时的一种状态。
(2)化学平衡的特性①化学平衡是一种动态平衡;②化学平衡中相互转化着的是物质——反应物与产物,达到平衡时,它们的量不再改变;③化学平衡状态只有在封闭系统里才能够达成,反应物与产物双方不断地相互转换着,当各自的量及总量都不变时,才达成平衡态。
2.勒沙特列原理(1)定义勒沙特列原理是指一旦改变维持化学平衡的条件,平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。
(2)应用时需要注意的几点①并不是改变任何条件,化学平衡都会移动,而只有改变维持平衡的条件,平衡才会移动;②勒沙特列原理说平衡向着减弱引起平衡破坏的因素的方向移动,却没有说移动的结果可以完全抵消这种引起平衡破坏的因素,而使平衡恢复到原来的状态。
(3)勒沙特列原理的缺点勒沙特列原理并不能实际判定某一系统是否达到平衡,而只是预言了平衡态的破坏将导致系统自发地向新的平衡移动的方向。
而且它是不能进行定量计算的方程。
二、平衡常数1.标准平衡常数(1)标准平衡常数KΘ在平衡状态下,定义J KΘ:≡平衡以上三个方程分别适用于气相平衡、气体与溶液同时存在的平衡以及溶液中的平衡。
(2)标准平衡常数的物理意义①在一定温度下,当气相系统达到化学平衡时,参与反应的各气体的分压与热力学标压之比以方程式中的计量系数为幂的连乘积是一个常数;②当溶液系统达到化学平衡时,参与反应的各溶质的浓度与热力学标态浓度之比以方程式中的计量系数为幂的连乘积是一个常数。
(3)平衡常数的特性①平衡常数是温度的函数。
温度不变,平衡常数不变;②对于一个特定气相系统,在一定温度下,无论化学平衡是如何达成的,达到平衡时每一气体的分压具体数值可大可小,但是总起来看,所有气体分压之间的关系,必须遵从平衡常数的制约;③同一反应,在同一温度下,平衡常数的具体数值是与方程式的写法相关的,方程式写法不同,表达式中的指数不同,平衡常数不同;④平衡常数表达式中没有固体、溶剂等浓度不发生变化的物质。
第3章 晶体结构3-1 给出金刚石晶胞中各原子的坐标。
答:金刚石晶胞中有8个原子,各原子坐标为:0,0,0;(顶角原子);11022,,;11022,,;11022,,;(3个面心原子);311444,,;131444,,;113444,,;333444,,;(4个分处晶胞4条对角线上的原子)。
3-2 给出黄铜矿晶胞(图3-1)中各种原子(离子)的坐标。
图3-1 黄铜矿晶胞答:黄铜矿晶胞中各原子坐标如下:Cu :0,0,0;111222,,;110,24,;130,24,。
Fe :11022,,;11024,,;10,20,;130,24,。
S :311448,,;131448,,;113448,,;333448,,;335448,,;315448,,;135448,,;117448,,;337448,,。
3-3 亚硝酸钠和金红石(TiO2)哪个是体心晶胞(图3-2)?为什么?图3-2 NaNO2(左)和TiO2(右)晶胞答:亚硝酸钠是体心晶胞,金红石是素晶胞。
3-4 黄铜矿晶胞(图3-1)是不是体心晶胞?答:黄铜矿晶胞是体心晶胞。
考察方法:体心铜原子与顶角铜原子周围的氧原子的方向相同,而且氧原子上(例如体心铜原子左下前的氧原子与右上前顶角铜原子对比)连接的铁原子的方向也相同(注意:顶角原子是完全等同的,因此,体心原子可与任一顶角原子对比)。
3-5 白钨矿晶体(图3-3)是素晶胞还是体心晶胞?说明理由。
图3-3 白钨矿晶胞答:白钨矿晶体是体心晶胞,因为处于晶胞顶点的W 原子本身以及其周围环境与处于体心的W 原子以及周围环境相同。
3-6碳酸氢钠晶胞的投影如图3-4所示,请问:平均每个晶胞含几个相当于化学式 NaHCO 3的原子集合(代号:Z )?图3-4 NaHCO 3晶胞投影答:平均每个晶胞含有4个相当于化学式NaHCO 3的原子集合。
计算Na 原子数为4×1/2+2=4,所以NaHCO 3原子数也为4。
第4章配合物4.1 复习笔记一、配合物的基本概念1.配合物的定义配位化合物简称配合物,又称络合物,是一大类化合物的总称。
2.配合物的组成(1)形成体①中心离子(或中心原子)称为配合物的形成体;②中心离子大多数是带正电荷的金属阳离子,以过渡金属离子居多,如Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Ag+等;少数高氧化态的非金属元素也可作中心离子,如[BF4]-、[SiF6]2-中的B(Ⅲ)、Si(Ⅳ)等;③中心原子如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]中的Ni、Fe原子。
(2)配位个体、配体及配位原子①由形成体结合一定数目的配体所形成的结构单元称为配位个体,即配合物的核心部分;②在配合物中与形成体结合的离子或中性分子称为配体;③在配体中提供孤电子对与形成体形成配位键的原子称为配位原子。
(3)配体分类根据配体中所含配位原子数目的不同,可分为单齿配体和多齿配体。
①单齿配体:一个配体中只有一个配位原子,如NH3、OH-、X-、CN-、SCN-等;②多齿配体:一个配体中有两个或两个以上的配位原子。
(4)配位数①定义配位数是指在配位个体中与一个形成体形成配位键的配位原子的总数。
②配位数与配体的关系a.由单齿配体形成的配合物,中心离子的配位数等于配体的数目;b.若配体是多齿的,那么配体的数目不等于中心离子的配位数。
③形成体和配体的性质对配位数的影响a.中心离子正电荷越多,配位数越大;b.中心离子半径较大时,其周围可容纳较多的配体,易形成高配位的配合物,但是中心离子半径若过大时,有时配位数反而减小;c.配体的负电荷越多,配位数减小;d.配体的半径增大时,中心离子周围可容纳的配体数减少,配位数减小;e.配体浓度大、反应温度低,易形成高配位配合物。
(5)配离子的电荷配离子的电荷为形成体和配体电荷的代数和。
3.配合物的化学式及命名(1)配合物的化学式①含配离子的配合物,其化学式中阳离子写在前,阴离子写在后;②配位个体中,先列出形成体的元素符号,再依次列出阴离子和中性配体;③无机配体列在前面,有机配体列在后面,将整个配位个体的化学式括在方括号内;④在括号内同类配体的次序,以配位原子元素符号的英文字母次序为准。