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(完整)高等无机习题简答题小结

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《高等无机化学》试题及答案

简答题（2×5）

（一）、运用群论的方法，写出NH3分子（C3V点群）红外和Raman振动的对称性。

答：对C3V点群不动的原子数和总的可约表示特征标表为：

3)1231021121(61)()(11RRhniRA

1))1(231021121(61)()(12RRhniRA

4)023)1(022121(61)()(1RRhniRE

因此将可约表示分解可以得到：Г3N= 3A1+A2+4E

总的可约表示分解为下列不可约表示：3A1+A2+4E

扣除3个平动(A1+E)和3个转动(A2+E)，留下(2A1+2E)既是红外活性振动又是Raman活性振动。

（二）、3d2组态的谱项有那些？按照谱项能量由低到高排序，并指出基谱项。

答：对于3d2组态，由l1=2, l2=2，可得L=4、3、2、1、0；

由s1=1/2、s2=1/2，可得S=1、0.

将L、S组合在一起可得到光谱项：3F、3P、1G、1D、1S

其基谱项是：3F C3V E 2C3 V3

不动原子数

 4 1 2

3 0 1

n3 12 0 2

第一部分（试题，50分）

（一） 运用群论的方法，写出NH3分子（C3V点群）红外和Raman振动的对称性（20分）。

（二） 3d2组态的谱项有那些？按照谱项能量由低到高排序，并指出基谱项（10分）。

（三） 用d电子组态离子在八面体场中的定性能级图解释[Mn(H20)6]2+离子基本无色的原因（10分）。

（四） 根据过渡金属离子水交换速率和d电子组态之间的关系图，分别说明V2+，Cr3+，Ni2+离子的水交换反应速率比较慢以及Cr2+，Cu2+离子的反应速率非常快的原因（10分）。

第二部分（研究报告，50分）

（一）查阅有关无机化合物磁性的基础知识，并调研一篇相关最新文献，写出读书报告。

第一部分：

（一）答：对C3V点群不动的原子数和总的可约表示特征标表为：

3)1231021121(61)()(11RRhniRA

1))1(231021121(61)()(12RRhniRA C3V E 2C3 V3

不动原子数

 4 1 2

3 0 1

n3 12 0 2

4)023)1(022121(61)()(1RRhniRE

因此将可约表示分解可以得到：Г3N= 3A1+A2+4E

总的可约表示分解为下列不可约表示：3A1+A2+4E

扣除3个平动(A1+E)和3个转动(A2+E)，留下(2A1+2E)既是红外活性振动又是Raman活性振动。

（二）答：对于3d2组态，由l1=2, l2=2，可得L=4、3、2、1、0；

由s1=1/2、s2=1/2，可得S=1、0.

将L、S组合在一起可得到光谱项：3F、3P、1G、1D、1S

其基谱项是：3F

（三）答：对于[Mn(H20)6]2+离子来说，它的d-d跃迁，由于是d5组态，基态为6S，在八面体晶体场中变为6A1g,这是一个六重态，而其余的态为自旋四重态或二重态，在这个体系中由于全部的跃迁都是对称和自选禁阻的，其摩尔消光系数ε值非常低，因此，这个正离子是很浅的粉红色，也几乎接近于无色。

（四）答：对于过渡金属离子V、Cr、Ni、Cu来说，其半径依次增大，所带电荷数依次增多，其形成相应的离子水合物的速率也就依次增大。水交换反应速率不仅取决于所带电荷数和半径大小，还与金属离子的d电子结构有关。由于从反应物到过渡态的形成，d轨道的能量发生了变化，从而导致LFSE的变化。如果过渡态的LFSE比八面体结构的LFSE小，那么活化能就会增加，也就导致了反应速率变慢。由课本上的表格和图可以知道，具有d3和d8电子结构的金属离子无论什么情况其LFSE的变化均为负值，则活化能增大，反应速率减小，具有d3结构的V2+，Cr3+和具有d8结构的Ni2+离子的水交换反应速率就比较慢了；具有d1 和d2组态的LFSE的变化为0或正值，其反应速率就比较大，对于Cr2+，Cu2+离子的反应速率非常快的原因也不仅是这些，还因为这两种金属离子的Jahn-Teller效应使构型发生畸变，其中两个间的键长增大，键强度减弱，导致反应的加快。

三 简答题

1. NiII的四面体络合物很不常见,说明可能的原因。

答：NiII的四面体络合物为d8组态。中心原子的电子构型含有不等性占有的简并轨道(e)4(t2)4：

╫ ┼ ┼ t2

╫ ╫ e

根据Jahn-Teller效应，体系是不稳定的，要发生畸变，以消除简并性。四面体通常会完全转变为平面正方形。

2. 请解释原因：He+中3s和3p轨道的能量相等，而在Ar+中3s和3p轨道的能量不相等。

答：He+中只有一个电子，没有屏蔽效应，轨道的能量由主量子数n决定，n相同的轨道能量相同，因而3s和3p轨道的能量相同。而在Ar+中，有多个电子存在；3s轨道的电子与3p轨道的电子受到的屏蔽效应不同，即轨道的能量不仅和主量子数n有关，还和角量子数 l 有关。因此，3s与3p轨道的能量不同。

3实验室里经常可以看到蓝色的硅胶干燥剂，该干燥剂吸水后就变为粉红色，若在约110℃烘箱里放置1小时，又恢复到半透明的蓝色。

问：(1)硅胶中含什么化合物而表现为蓝色？(3分)

(2)为什么蓝色的硅胶吸水后就变为了粉红色？(7分)

【答】(1) CoCl2

(2) Co2+为d7构型，在无水CoCl2中，Co2+受配体Cl-的作用d轨道能级发生分裂，7个d电子填充在分裂后的轨道上。当电子发生d-d跃迁时，吸收波长为650~750nm的红光，因而显示蓝色。当CoCl2吸水后，变为[Co(H2O)6]Cl2，即由相对较强的配体H2O取代了相对较弱的配体Cl-，引起d轨道分裂能变大，使电子发生d-d跃迁时吸收的能量增大，即吸收光的波长缩短（蓝移）。[Co(H2O)6]Cl2吸收波长为490~500nm的蓝光，因而呈粉红色。

4写出下列原子能量最低的光谱支项的符号(10分)

(1) Si (2) Br

【答】(1) Si: [Ne]3s23p2 101

ms=1, S=1, mL=1, L=1, L-S=0, 3P0

(2) Br [Ar]4s23d104p5 101

ms=1/2, S=1/2, mL=1, L=1, L+S=3/2, 2P3/2

5 (1) 谈谈你理解的金属有机化学(6分)

(2) 例举出至少两位在金属有机化学领域获诺贝尔奖的科学家(4分)

【答】(1) 略

(2) 1912年，Grignard，Grignard试剂

1963年，Zeigler, Natta. 发明的聚乙烯催化剂

1973年，Wilkinson，Fischer. 合成二茂铁

6说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何构型及分子所属点群。

NH3、 BF3、CCl4、 [Ti（H2O）6]+

杂化 几何 点群

NH3、 不等性sp3 三角锥 C3v

BF3、 sp2 平面三角形 D3h

CCl4、 sp3 四面体 Td

[Ti（H2O）6]+ d2sp3 八面体 Oh

7、3d2组态的谱项有那些？按照谱项能量由低到高排序，并指出基谱项（5分）。、答：对于3d2组态，由l1=2, l2=2，可得L=4、3、2、1、0；

由s1=1/2、s2=1/2，可得S=1、0.

将L、S组合在一起可得到光谱项：3F、3P、1G、1D、1S

其基谱项是：3F

8、运用群论的方法，写出NH3分子（C3V点群）红外和Raman振动的对称性（5分）。

答：对C3V点群不动的原子数和总的可约表示特征标表为：

3)1231021121(61)()(11RRhniRA

1))1(231021121(61)R()R(h1ni2RA

4)023)1(022121(61)()(1RRhniRE

9、运用群论的方法，写出NH3分子（C3V点群）红外和Raman振动的对称性。

答：对C3V点群不动的原子数和总的可约表示特征标表为： C3V E 2C3 V3

不动原子数

 4 1 2

3 0 1

n3 12 0 2

3)1231021121(61)()(11RRhniRA

1))1(231021121(61)()(12RRhniRA

4)023)1(022121(61)()(1RRhniRE

因此将可约表示分解可以得到：Г3N= 3A1+A2+4E

总的可约表示分解为下列不可约表示：3A1+A2+4E

扣除3个平动(A1+E)和3个转动(A2+E)，留下(2A1+2E)既是红外活性振动又是Raman活性振动。

10、3d2组态的谱项有那些？按照谱项能量由低到高排序，并指出基谱项。

答：对于3d2组态，由l1=2, l2=2，可得L=4、3、2、1、0；

由s1=1/2、s2=1/2，可得S=1、0.

将L、S组合在一起可得到光谱项：3F、3P、1G、1D、1S

其基谱项是：3F

11一立方体，在8个顶角上放8个相同的球，如图。如分别去掉球1和2；1和3；1 和7；余下球的点群是什么？ C3V E 2C3 V3

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（完整版）大学无机化学知识点总结讲解

（完整版）大学无机化学知识点总结讲解

（完整版）⼤学⽆机化学知识点总结讲解

⽆机化学，有机化学，物理化学，分析化学

⽆机化学

元素化学、⽆机合成化学、⽆机⾼分⼦化学、⽆机固体化学、配位化学（即络合物化学）、同位素化学、⽣物⽆机化学、⾦属有机化学、⾦属酶化学等。

有机化学

普通有机化学、有机合成化学、⾦属和⾮⾦属有机化学、物理有机化学、⽣物有机化学、有机分析化学。

物理化学

结构化学、热化学、化学热⼒学、化学动⼒学、电化学、溶液理论、界⾯化学、胶体化学、量⼦化学、催化作⽤及其理论等。

分析化学

化学分析、仪器和新技术分析。包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析⽅法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析⽅法，在线分析、活性分析、实时分析等，各种物理化学性能和⽣理活性的检测⽅法，萃取、离⼦交换、⾊谱、质谱等分离⽅法，分离分析联⽤、合成分离分析三联⽤等。

⽆机化学

第⼀章：⽓体 第⼀节：理想⽓态⽅程 1、⽓体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。主要表现在： ⑴⽓体没有固定的体积和形状。⑵不同的⽓体能以任意⽐例相互均匀的混合。⑶⽓体是最容易被压缩的⼀种聚集状态。 2、理想⽓体⽅程：nRT PV= R 为⽓体摩尔常数，数值为R =8.31411--??K mol J

3、只有在⾼温低压条件下⽓体才能近似看成理想⽓体。

第⼆节：⽓体混合物1、对于理想⽓体来说，某组分⽓体的分压⼒等于相同温度下该组分⽓体单独占有与混合⽓体相同体积时所产⽣的压⼒。

2、Dlton 分压定律：混合⽓体的总压等于混合⽓体中各组分⽓体的分压之和。

3、(0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg)

第⼆章：热化学

第⼀节：热⼒学术语和基本概念1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同，将系统分为： ⑴封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。

⑵敞开系统：系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进⾏〕⼜有物质传递。 ⑶隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。描述系统状态的物理量称为状态函数。状态函

无机及分析化学期末复习指导习题答案

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参考答案

第1章化学反响速率和化学平衡

一、选择题：

1、B2、A3、A4、D5、A6、B7、B8、D9、A10、A 二、填空题 1、0.7250.725 2、0.550％ 3、不变

4、加快、向左移动 5、式平衡右移 三、简答题： 1、答:

(1)CH3COOH+CH3OH始:1100 平:1-X1-XXX =KC=4X=0.67 ?1=×100%=67%

(2)y2/(1-y)(3-y)=Kc=4，y=0.9?2=90%

?2>?1，是由乙酸的浓度增大，使平衡右移导致甲醇的转化率升高

2、答:升高温度，可以加快正逆反响的反响速度，平衡将逆向移动.因升高温度使速度常数增大，反响速度那么加快.(或从活化分子百分数增大，有效碰撞增多，微观角度说明).依据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热方向移动.给出反响，逆向吸热，正向放热，所以平衡将逆向移动. 3、答:影响化学反响速率的主要因素有：温度、压力、浓度、催化剂等。

影响化学平衡的因素有：温度、压力、浓度。 四、计算题 1.解 CH3COOCH3+H2O

kc???80Kp?kc?(RT)???80?(8.314?1000)?1?9.62?10?3

K=Kp(p)-△ν=9.62?10?3×(101.325)1=0.975

2．

(0.25)2?0.625 Kc==

0.1Kp=Kc(RT)2-1

×523)1=26.8 (2)

PCl5的分解百分率为:65% 3．Kp＝2.25K＝228.27

第2章定量化学根底习题

一、选择题

1、B2、A3、C4、B5、A6、C7、C 8、C9、B10、C 二、填空题

1、实际能测得的数字，准确数字，估计。 2 / 5

2、酸碱滴定法、配位滴定法、氧化复原滴定法、沉淀滴定法。 3、0.02000mol/L，0.1200mol/L，6.702*10g·mL。 4、直接法和标定法。

2020-2021高考化学综合题专题复习【高无机综合推断】专题解析附详细答案

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一、无机综合推断

1．化合物A由三种元素组成，某兴趣小组进行了如下实验：

已知：气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为672 mL；溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂。

请回答下列问题：

（1）A的组成元素为________（用元素符号表示）；

（2）写出气体甲与NaOH(aq)反应的离子方程式________；

（3）高温下，A与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物试写出相应的化学方程式________。

【答案】Mg、Si、H Si2H6 + 4OH- + 2H2O = 2 SiO32- + 7H2↑ MgSi2H4 + 7Cl2 = MgCl2 + 2SiCl4 +

4HCl

【解析】

【分析】

因溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂，则为硅酸钠，根据元素守恒可知，气体甲中含有硅元素，与氢氧化钠恰好完全反应生成气体单质乙，所消耗的氢氧化钠的物质的量为1

mol/L×120×10-3 L = 0.12 mol，根据硅酸钠中Na元素与Si元素的原子个数比为2：1，可知气体甲中含Si的物质的量为0.12mol/2 = 0.06 mol，又知气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为672 mL，即36721022.4/LLmol= 0.03 mol，则易知A为0.03 mol，其摩尔质量为2.520.03gmol = 84 g/mol，且1个气体甲分子中含2个硅原子，同时气体甲与氢氧化钠按物质的量为0.03 mol：0.12 mol = 1：4的反应生成硅酸钠与气体单质乙，根据元素守恒可知气体单质乙中含氢元素，即为氢气。因此气体甲中的另一种元素不能为氧元素，可推知气体甲中的两种元素为硅元素与氢元素。另外，结合溶液甲只有一种溶质，且加入过量的氢氧化钠生成白色沉淀，沉淀受热不易分解，推出白色沉淀为难溶氢氧化物，所用盐酸的物质的量为3 mol/L×20×10-3 L = 0.06 mol， A的质量为2.52 g，化合物A由三种元素组成，推测所含的金属元素为镁，根据Mg~2HCl可知，一个分子A中含1个镁原子，再根据分子组成可确定A中所含氢原子的个数为84-1×24-2×28 = 4，据此分析作答。

无机化学练习题（含答案）第二章分子结构

无机化学练习题（含答案）第二章分子结构

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第二章分子结构

2-1：区分下列概念：

(1) 共价键和离子键；

(2) 共价键和配位键；

(3) 极性共价键和非极性共价键；

(4) 金属导电和离子导电；

(5) σ键和π键；

(6) d2sp3杂化轨道和sp3d2杂化轨道；

(7) 价键理论和分子轨道理论；

(8) 成键分子轨道和反键分子轨道；

(9) 定域键和离域键；

(10) 导带、价带和禁带；

答：（1）离子键：正离子和负离子之间的静电作用力；共价键：原子和原子之间轨道重叠的程度（共用电子对）。

（2）共价键和配位键：是共价键理论中的一对概念，后者又叫配位共价键。前者的成键原子各自提供1个电子形成共用电子对；后者的共用电子对由成键原子的一方提供。

（3）极性共价键和非极性共价键：是共价键理论中的一对概念。前者共用电子对偏向两个键原子中的一个；后者共用电子对同等程度地属于两个成键原子。（4）金属导电和离子导电：前者是自由电子导电；后者通过正、负离子在溶液或熔体中运动导电。

（5）σ键和π键：是共价键理论中的一对概念。前者重叠轨道的电子云密度绕键轴

对称；后者重叠轨道的电子云密度绕键轴不完全对称。

（6）d2sp3杂化轨道：两条（n-1）d 轨道、一条ns 轨道和三条np 轨道杂化而得的轨

杂化轨道: 一条ns 轨道、三条np 轨道和两条nd 轨道杂化而得的轨道。 （7）价键理论和分子轨道理论：它们是描述共价键的两种理论。前者用原子轨道重叠的概念解释共价键的形成，将共价作用力的实质解释为核间较大的电子密度对两核的吸引力。后者将分子看作一个整体，原则上不再承认分子中各原子原子轨道的个性，将共价键的形成归因于电子获得更大运动空间而导致的能量下降。

（8）成键分子轨道和反键分子轨道：这是分子轨道理论中的一对概念。前者的能级低于成键原子原子轨道的能级；而后者恰相反。成键轨道上的电子将核吸引在一起；反键轨道上的电子不但不能提供这种吸引力，而且使两核相互排斥。（9）定域键和离域键：前者的成键电子属于两个成键原子，例如，H2O 分子