无机化学考研辅导
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第6章 化学动力学基础一、选择题1.某一级反应,浓度由1.0mol·L-1降至0.5mol·L-1需时30min,则浓度从0.5mol·L-1降至0.25mol·L-1所需要的时间是()。
[华南理工大学2016研]A.30minB.超过30minC.低于30minD.无法判断【答案】A2.速率常数k是()。
[北京交通大学2014、2015研]A.无量纲的参数B.量纲为mol·L-1•s-1C.量纲为mol2•L-2•s-1的参数D.量纲不定的参数【答案】Dƒ3.298K时,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的∆r H mΘ=-92.22kJ·mol-1,在密闭容器中该反应达平衡,若加入稀有气体,会出现()。
[华南理工大学2015研] A.平衡状态不变B.平衡右移D.正反应速度加快【答案】A4.下列反应达平衡时,,保持体积不变,加入惰性气体He,使总压力增加一倍,则()。
[宁波大学2009研;南开大学2012研;北京航空航天大学2015研]A.平衡向左移动B.平衡向右移动C.平衡不发生移动D.条件不充足,不能判断【答案】C5.当一个化学反应处于平衡时,则()。
[北京交通大学2015研]A.平衡混合物中各种物质的浓度都相等B.正反应和逆反应速率都是零C.反应混合物的组成不随时间而改变D.反应的焓变是零【答案】C6.温度升高导致反应速率明显增加的主要原因是()。
[北京交通大学2014研] A.分子碰撞机会增加C .活化分子数增加D .活化能降低【答案】C7.室温时,若实验测得反应NO 2+CO→NO+CO 2的速率方程为。
在下述几种反应机理中,与速率方程最有可能相符合的机理是()[中南大学2013研]A .;B .C .;D .;【答案】C 8.气相反应2NO +O 2→2NO 2,其速率方程为:,下面的反应历22d (NO)(O )d c k t =程中一定不正确的是( )。
无机化学考研辅导(下)第五讲 卤 素一、卤素单质的通性1、分子结构和性质元素的价电子构型为ns2np5,易得一个电子形成全满结构,单质均为双原子分子。
最显著的性质是气态的F2、Cl2、Br2、I2的颜色变化,从近无色→紫色,分子最大吸收渐向长波方向移动。
说明双原子MO中最高充满的σ和π*至最低未满的空的σ*轨道之间能量差自上而下减小。
另外,卤素分子的离解能从F2到I2分别为159kj·mol -1,243kJ·mol-1,193kJ·mol-1和151kJ·mol-1。
.除F2外,随着离子半径的增加,键渐弱,因而离解能渐低。
2、反应活性(1)卤素标准电极电势:I2+2e-=2I- φ=0.52VBr2+2e-=2Br- φ=1.06VCl2+2e-=2Cl- φ=1.36VF2+2e-=2F- φ=2.87V氧化能力:F2>Cl2>Br2>I2(还原能力:I->Br->Cl->F-)(2)所以F2,Cl2可与所有金属作用,F2还能与稀有气体作用:形成XeF2,XeF4,XeOF4等化合物。
Br2,I2可与除贵金属外的所有金属作用。
(3)卤素与水作用发生下述两类反应1X2+H2O→2H++2X-+1/2O2F2极易发生此反应,日光下Cl2反应慢,Br2,I2无明显反应。
2X2+H2O→H++X-+HOX X2+2OH-→XO-+X-+H2O第 2类反应即为卤素特征的OX-Re反应即歧化反应。
在酸性条件下,卤素歧化反应不易发生,如Cl2的K=4.0×10-4;而在碱性条件下,歧化极易进行,且XO-还可继续歧化(3XO-→2X-+XO3-)。
Cl2在70摄氏度,Br2在室温,I2在0℃即可发生上述反应。
所以室温下将Cl2,Br2,I2分别加入碱中生成的是ClO-,BrO3-和IO3-。
3、单质制备(1)F21工业制备:电解KHF2与HF混合液阳极(石墨):2F-=F2↑+2e-阴极(电解槽):2HF2-+2e-=H2↑+4F-电解总反应:2KHF2=2KF+H2↑+F2↑2实验室制法:BrF5(g)=BrF3(g)+F2(g)1986年:4KMnO4+4KF+20HF→4K2MnF6+3O2+10H2O2K2MnF6+4SbF5=4KSbF6+F2↑+2MnF3(2)Cl21工业制备:电解NaCl水溶液2实验室制法:MnO2+HCl(浓)= KMnO4+HCl(浓)=(3)Br21工业制法:海水制Br2。
无机化学考研经验分享推荐书目1.武大吉大小黑书(宋天佑,此书下册元素部分较好,尤其是每章后面的总结,值得好好看看。
红皮相对黑皮较为简单,内容相对有删减。
)2.北师大蓝皮(没有学过晶体的小伙伴可以此书的晶体部分入门,下册的选学部分值得好好看看,尤其是簇状化合物部分)3.北大普通化学原理及习题答案(内容难易适中,可作为)4.科大无机化学课本(张祖德大大编写,写的很有深度,建议在看完别的教材有一定基础上再去学习,很多知识点一笔带过,但却得深入学习才可掌握)5.物质结构(潘道皑,建议把配合物和晶体部分好好刷刷,如果不考科大,可以不看晶体)6.无机化学考研复习指导(徐家宁,基础,内容详实,适合绝大部分学校的无机考研,但对于科大而言,还是简单了,可用于巩固基础)7.科大无机化学小黄书(张祖德,难,习题都没有解析,需要大量的时间来学习)8.科大综合化学小黄书(无机部分的每章总结都很好,可以学完每章用来复习,习题就是初试真题)9.无机化学题解精粹(程淑玉,也是科大出版,这本是我初试完无意中从网上看到的,里面的题目都有详解,感觉质量还不错,是我准备买来二战刷的)10.物质结构学习指导(倪行,这本辅导书的解析做的很好,尤其是晶体部分,考科大的话,强烈建议把这部分都刷完)11.科大无机化学期中期末卷、真题、课本课后习题(建议中后期先刷期中卷,中文和英文题都要刷。
课本课后习题难度大,题量多,如果后期时间够,可以尽量多刷刷)经验分享无机化学,我相信大家学的都很头疼,没有像有机那种有规律,也不像物化分析那样客观计算为主,无机的理论性很强,越学越深,内容庞杂,尤其是它作为基础化学,可以和任意别的方向结合起来考察研究,或者这么说,四大化学,息息相关,相互贯通。
学无机,千万不要抱着太过功利性的想法去学,整个知识的框架和脉络还是需要自己去梳理的。
科大的无机,大家之所以都觉得难,一方面是出题点很奇巧,一方面就是杂糅,太多结合运用的知识了。
突破重点河北省考研化学综合复习资料无机化学与分析化学重难点攻克在备战河北省考研化学综合复习中,无机化学与分析化学是两个分支领域中的重点和难点,需要我们充分准备和攻克。
本文将从无机化学和分析化学两个方面,介绍一些突破重点的方法和技巧,帮助大家有效应对此项考试。
无机化学部分无机化学是化学科学中研究无机物质及其之间作用的一个分支,内容较为广泛。
考生在备考过程中,需要理清重点和难点,针对性进行复习。
首先是理论知识的准备。
无机化学的基础理论知识包括化学键、物质的物相和化学反应等,需要牢固掌握。
可以通过查阅教材或参考书籍进行学习,并将重要概念和公式整理成表格或思维导图,以便于记忆和复习。
其次是化合物的命名和化学反应的分析。
在考试中,会涉及到大量的化合物命名题和化学反应机理分析题。
对于化合物的命名,可以通过记忆命名规则并进行大量的练习来掌握。
对于化学反应的分析,需要具备扎实的反应机理知识和分析能力,可以通过多做习题和模拟题来提高。
另外,重点需要掌握一些常见无机化合物的性质和用途,例如氧化剂、还原剂、催化剂等。
可以通过整理复习资料,结合实际例子进行记忆和理解。
分析化学部分分析化学是化学科学中研究化学分析方法和技术的一个分支,内容相对较为繁杂。
在备考过程中,我们可以通过以下几个方面来攻克分析化学的重点和难点。
首先,重点掌握各种分析方法和技术的原理和操作步骤。
分析方法包括重量分析法、体积分析法、光谱分析法等,需要理解其原理和具体操作步骤。
可以通过查阅教材和参考书籍来学习并进行多次实验操作,加深印象。
其次,重点掌握一些常见分析仪器的使用和数据处理方法。
分析仪器包括常见的色谱仪、质谱仪、光谱仪等。
需要了解其原理和各项参数的意义,并学会使用和维护。
数据处理方法包括数据拟合、误差分析等,需要掌握基本的统计学知识和计算方法。
另外,需要注重实验技能的培养。
分析化学考试中,通常会有一部分实验题目,要求考生通过观察实验现象和数据结果,分析问题并给出合理的答案。
考研化学掌握无机化学反应机理的五个关键步骤在考研化学中,无机化学作为重要的考点之一,对学生的要求也越来越高。
掌握无机化学的反应机理,对于解题和理解化学现象具有重要意义。
本文将介绍考研化学中掌握无机化学反应机理的五个关键步骤。
一、熟悉有关的基本反应类型无机化学反应的类型繁多,掌握常见的反应类型是掌握反应机理的基础。
比如,氧化还原反应、酸碱中和反应、配位反应等,每一类反应都有其特定的反应机理。
了解这些反应类型,可以帮助我们在解题时迅速判断出反应的性质,从而更好地掌握反应机理。
二、熟悉离子反应和配位键的形成在无机化学反应中,离子反应和配位键的形成是非常常见的。
离子反应指的是离子之间进行的反应,而配位键形成指的是配位化合物中配位键的形成过程。
通过熟悉这些离子反应和配位键的形成机理,可以更好地理解无机化学反应的原理和机制。
三、学习有机反应机理的思维方式有机化学反应机理是无机化学反应机理的基础,两者之间有许多相似之处。
学习有机反应机理的思维方式可以帮助我们更好地理解无机反应机理。
比如,学会画出反应机理中的中间体和过渡态的结构,能够更直观地理解反应过程中的电子转移和化学键的形成和断裂。
四、掌握实验方法和技能实验是锻炼学生动手实践能力和观察问题能力的重要途径。
通过实验,可以更直观地观察和理解无机化学反应的机理。
掌握无机化学实验方法和技能,能够更好地理解和掌握无机化学反应的机理和规律。
五、做大量的习题和实践题通过大量的习题和实践题,可以巩固学过的知识,提高解题能力,从而更好地掌握无机化学反应的机理。
在做题过程中,我们要注意分析题目所给的信息,运用所学的反应机理知识,合理推断反应的可能机理。
通过反复训练,我们可以培养自己解题的思路和方法,逐渐提高对无机化学反应机理的理解和掌握。
总结起来,掌握无机化学反应机理的五个关键步骤包括熟悉基本反应类型、熟悉离子反应和配位键的形成、学习有机反应机理的思维方式、掌握实验方法和技能,以及做大量的习题和实践题。
4、H3PO4、H4P2O7、HPO3加入AgNO3→正磷酸为黄色沉淀,焦、偏磷酸为白色沉淀,偏磷酸能使蛋白质溶液产生沉淀。
六、As、Sb、Bi硫化物1、As、Sb、Bi的硫化物在结构上类似于它们的氧化物,但由于S2-半径大,而且As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)、Bi(Ⅲ)又是18+2e-型,M(Ⅲ)与S2-之间有较大的极化效应,所以其硫化物更接近共价化合物,在水中溶解度很小,颜色较深,As2S3(黄)、Sb2S3(黑)、Bi2S3(黑)、As2S5(淡黄)、Sb2S5(橙黄)。
2、As、Sb、Bi硫化物酸碱性不同,在酸碱中溶解情况也有很大区别。
与氧化物相似,As2S3基本为酸性;Sb2S3是两性,Bi2S3为碱性。
所以As2S3甚至不溶解于浓HCl,Sb2S3溶于浓HCl,又溶于碱;Bi2S3只溶解于浓HCl不溶于碱。
Sb2S3+6NaOH=Na3SbO3+Na3AsS3+3H2OSb2S3+12HCl=2H3SbCl6+3H2S↑Bi2S3+6HCl=2BiCl3+3H2S↑其中Na3AsS3与Na3SbS3看成是砷(锑)酸盐中O被S取代的产物。
3、用酸性氧化物与碱性氧化物互相作用生成含氧酸盐一样,硫代酸盐可由酸性金属硫化物与碱性金属硫化物互相作用而生成。
3Na2S+As2S3=2Na3AsS33Na2S+Sb2S3=2Na3SbS3对于Bi2S3呈碱性,不溶于Na2S中。
由于As2S5和Sb2S5酸性比M2S3强,更易溶于碱的硫化物中:3Na2S+As2S5=2Na3AsS43(NH4)2S+Sb2S5=2(NH4)3SbS44、As2S3、Sb2S3与M2O3相似,具有还原性,易被多硫化物氧化,As2S3+Na2S2→Na3AsS4Sb2S3+(NH4)2S2→(NH4)3SbS4Bi2S3中Bi(Ⅲ)还原性极弱,不与多硫化物作用。
5、所有硫代酸盐只存在中性或碱性,遇酸分解成硫化物和H2S气体。
2Na3AsS3+6HCl=As2S3↓+3H2S↑+6NaCl2(NH4)3SbS4+6HCl=Sb2S5↓+3H2S↑+6NH4Cl习题1:(1)在P4O10中两种P-O键的键长之差为23pm,而在P4S10中P-S键的键长相差为13pm,说明原因。
(2)磷氮化合物具有环状平面结构,但是在1,1-二苯基三聚氟化磷氮中,三个N原子和结合F的磷原子共平面(在2.5pm以内),而苯基取代的磷原子在平面以上20.5pm,说明原因。
习题2:说明氮族元素氢化物性质上的主要差异及产生这些差异的原因。
习题3:N2很不活泼,需要在很高的温度时才能与空气中的O2反应,而磷很活泼,在室温下与空气接触时即可自燃,试从结构观点加以说明。
习题4:与胺类相比,膦类和砷类更能稳定过渡金属的较低氧化态,请说明原因。
练习题1.完成并配平下列方程式.(1)N2H4 + HNO2→(2) NH4Cl + HNO2→(3)P4 + HNO3→(4)POCl3+ H2O→(5)Zn3P2 + HCl(稀)→(6)AsH3 + AgNO3→(7)N2H4+ AgNO3→(8)Bi(OH) 3+ Cl2+ NaOH →2.写出下列化合物受热分解的反应方程式.(1)NaNO3→(2)NH4NO3→(3)Cu(NO3) 2·2H2O→(4)AgNO2→(5)NH4Cl→(6)(NH4) 2Cr2O7→(7)NaN3→3.回答下列问题.(1)虽然氮的电负性比磷高,但磷的化学性质比氮活泼?(2)为什么Bi(Ⅴ)的氧化能力比同族的其他元素都高?(3)为什么氮可以生成双原子分子N2,而同族的其他元素却不能 ?(4) P4O10中P—O的键长有两中,分别为139pm和162pm?4.如何除去:(1)氮中所含的微量的氧;(2) N2O中混有的少量的NO;(3) NO中含有微量的NO2;(4)溶液中微量的NH4+离子;5.用反应方程式表示下列制备过程;(1)由NH3制备NH4NO3;(2)由NaNO3制备HNO2的溶液;(3)由Ca3 (PO4) 2制备白磷;(4)由BiCl3制备NaBiO3;6.解释下列实验现象;(1)NaNO2会加速铜与硝酸的反应速度;(2)磷和热的KOH溶液反应生成的PH3气体遇到空气冒白烟;(3)向NaH2PO4或Na2HPO4溶液中加入AgNO3均析出黄色的Ag3PO4↓;7.鉴别下列各组物质:(1) NH4NO3和(NH4) 2SO4(2) NaNO2和NaNO3(3) Na3PO4和Na4P2O7和NaPO3(4) AsCl3、SbCl3、BiCl38.As2O3在盐酸中的溶解度随酸的浓度增大而减小,而后又增大,请分析原因?9.为什么PF3和NH3都能和许多过渡金属形成配合物,而NF3不能与过渡金属生成稳定的配合物?10.列举三类实验室中制取氮气的反应,并写出相应的反应方程式.11.共价氮化物BN、AlN、Si3N4、S4N4中那种既可以具有石墨的结构又可以具有金刚石的结构?12.为什么NF3和NCl3都是三角锥型分子,而NF3比NCl3稳定?NF3不易水解而NCl3却易水解?13.比较PH3和NH3的性质。
14.磷酸在高温下对许多金属呈现活泼性,主要表现的是磷酸的什么性质?15.画出(NPCl2)3的结构式,用价键理论讨论N、P在其中的成键情况,指出此分子中氯原子的性质,什么叫“无机橡胶”?什么叫“磷氮烯高分子”?16.写出NCl3、PCl3、AsCl3、SbCl3、BCl3的水解方程式。
17 为什么要在高浓度的盐酸水溶液中制备As2S5?18 NH4+离子性质与哪种金属离子相似?NH4+的离子的鉴别方法有那些?19.简述磷酸的工业制法和实验室制法。
工业制法产生的废渣磷石膏如何综合利用,磷酸的广泛应用有那些?第八讲碳族和硼族元素8-1碳族元素一、通性:ⅣA:C、Si、Ge、Sn、Pb 5种元素1、价电子层构型ns2np22、氧化数+4→-43、配位数C最高为4,Si等可为6,Pb多为24、氧化还原性:+4→+2,与前族同。
5、C-C单键键能345.6kJ·mol-1>Si-Si单键键能222kJ·mol-1,硅链不长,少于碳化合物数,而Si-O键能452kJ·mol-1>C-O键能357.7kJ·mol-1,高的多,Si-O键化合物占比例大。
二、CO和CO2的结构:1、CO与N2、CN-、NO+都是等电子体,具有相似的结构,由MO知,CO的分子轨道表达为CO(14e):1σ2,2σ2,3σ2,4σ2,1π4,5σ2,2π0。
可见CO分子中有三重键,一个σ键,两个π键,其中一个π键电子为氧原子所提供:CO的偶极矩几乎为零,一般认为可能是由于CO分子中电子云偏向氧原子,但是配键的电子对是氧原子单方向供给的,这又使O原子略带正电荷,两种因素抵消,CO的偶极矩几乎等于零,C原子略带负电荷,这个C原子比较容易向其他有空轨道的原子提供电子对,2、CO2与N3-,N2O,NO2+,OCN-互为等电子体,具有线型构型,长期以来被认为有O=C=O结构,但实验测出C-O键长为116pm介于C=O双键(124pm)及CO叁键(112.8pm)之间,因此,根据VB法,可认为CO2具有以下构型,2个σ键和2个π34大π键。
三、碳酸盐及酸式盐性质1、水溶性:正盐除K+、Na+、Rb+、Cs+、NH4+、Tl+外,其它皆难溶于水。
一般来说,正盐难溶的,盐对应的酸式盐溶解度会较大。
但Na2CO3溶解度大于NaHCO3,是由于HCO3-双聚或多聚的结果。
2、水解性:可溶性碳酸盐在水溶液中呈碱性。
如0.1mol·L-1Na2CO3溶液pH值为11.7,酸式盐如NaHCO3存在两个平衡,即水解与电离平衡:HCO3-+H2O=H2CO3+OH-HCO3-+H2O=H3O++CO32-溶液中[H+]=(K1K2)1/2,pH约为8.3,水解是主要的,加入金属离子与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐溶液中,可生成不同类型沉淀,通过Ksp、溶解度计算。
1于0.2mol·L-1某M与等体积0.2mol·L-1 Na2CO3混合:生成MCO3沉淀有:Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ag+等生成M2(OH)2CO3沉淀有:Mg2+、Co2+、Ni2+、Zn2+等生成M(OH)n沉淀的有:Fe3+、Cr3+、Al3+2用NaHCO3作沉淀剂,在0.1mol·L-1NaHCO3中:生成MCO3沉淀有:Ca2+、Sr2+、Ba2+、Mg2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+、Ag+生成M2(OH)2CO3沉淀有:Cu2+、Zn2+、Be2+、Co2+等生成M(OH)3沉淀有:Fe3+、Cr3+、Al3+3、热稳定性MCO3(s)=MO(s)+CO2(g)↑△r H m>0,△S>0温度升高,有利于反应,而分解温度差别较大,碱金属MCO3熔化不分解,正盐比酸式盐稳定性大,H2CO3最差,从阳离子有效离子势Ф*=Z*/r的不同,对CO32-的反极化作用不同来解释。
四、锗、锡、铅氢氧化物酸性最强:Ge(OH)4,碱性最强Pb(OH)21、常见Sn(OH)2、Pb(OH)2既溶于酸又溶于碱:Sn(OH)2+2HCl=SnCl2+2H2OSn(OH)2+2NaOH=Na2[Sn(OH)4]Pb(OH)2+2HCl PbCl2+2H2OPb(OH)2+NaOH=Na[Pb(OH)3]2.α-Sn酸制备与性质:SnCl4+4NH3·H2O=Sn(OH)4↓+4NH4ClSn(OH)4+2NaOH=Na2Sn(OH)6Sn(OH)4+4HCl=SnCl4+4H2Oβ-Sn酸由Sn+浓HNO3制备,不溶于酸或碱。
α-Sn酸放置久了也会变成β-Sn酸。
五、Ge、Sn、Pb盐氧化还原性1、PbO2的氧化性PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O2PbO2+2H2SO4=2PbSO4+O2↑+2H2O2Mn(NO3)2+5PbO2+6HNO3=2HMnO4+5Pb(NO3)2+2H2O2、PbO2结构非整比,O:Pb=1.88,O原子占据位置有空穴,能导电,铅蓄电池中作电极。
Pb与O2加热673~773K,得Pb3O4俗名“铅丹”或“红丹”。
组成2PbO·PbO2,检验方法:Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2OPb3O4中有2/3的Pb(II)和1/3的Pb(IV)。
例题1:设计一实验,证明Pb3O4中的Pb有不同的氧化态。
六、Ge、Sn、Pb硫化物(与As、Sb、Bi类似)硫化物有两种类型,即MS2和MS.其中PbS2不存在.这些硫化物中,高氧化态的显酸性,能溶于碱性试剂中:MS2+Na2S=Na2[MS3];(M=Ge,Sn)低氧化态的硫化物显碱性,不溶于碱性试剂Na2S中.但GeS,SnS可溶于氧化性试剂如多硫化铵(NH4)2S x中生成硫代SnS32-锗酸盐和硫代锡酸盐:GeS+S22-= GeS32-, SnS+ S22-= SnS32-在GeS32-, 或SnS32-的盐溶液中加酸,则析出沉淀:GeS32-+2H+ =GeS2↓+H2S↑ ; SnS32-+2H+=SnS2↓+H2S↑8-2硼族元素一、通性1、价电子层结构为ns2np1,缺电子原子,有很强接受电子能力,一般为+3氧化态,但随着原子序数的增加,ns2电子对趋向于稳定,因此Ga、In、Tl都有+1氧化态,而且Tl以+1为特征(6s2惰性电子对效应);Tl+的化合物显示强的离子键性质。