1、實用文檔20042005 學年第一學期無機化學試題一名詞解釋（每個2 分，共 30 分）理想氣體；過熱現象；鉆穿效應；狀態函數；蓋斯定律；活化能；鹽類水解；溶液；反應級數；氧化數；電負性；電離能；化學鍵；晶格能；鑭系收縮。二問答題（每題5 分，共 40 分）1非電解質稀溶液的依數性有哪些？用其中之一，設計一最合理的實驗測定葡萄糖的莫爾質量。2試判斷下列過程熵變的正負號(1) 溶解少量食鹽于水中；(2) 水蒸氣和熾熱的碳反應生成co和 h2；(3) 冰熔化變為水；(4) 石灰水吸收co2；(5) 石灰石高溫分解。3解釋下列事實：(1) agcl 在純水中的溶解度比在鹽酸中的溶解度大；(2) ba

2、so4在硝酸中的溶解度比在純水中的溶解度大；(3) ag3po4在磷酸中的溶解度比在純水中的大；(4) pbs在鹽酸中的溶解度比在純水中的大；(5) ag2s易溶于硝酸但難溶于硫酸；4根據酸堿質子理論，按由強到弱的順序排列下列各堿：no2、so42、hcoo、hso4、ac、co32、s2、clo4。根據酸堿電子理論，按由強到弱的順序排列下列各酸：li、na、k、be2、mg2、al3、b3、fe2。5在原子的量子力學模型中，電子的運動狀態要用幾個量子數來描述？簡要說明各量子數的物理含義、取值范圍和相互間的關系。6試判斷滿足下列條件的元素有哪些？寫出它們的電子排布式、元素符號和中文名稱。 (1

3、) 有 6 個量子數為n3、l2 的電子，有2 個n4、l0 的電子；實用文檔 (2) 第五周期的稀有氣體元素； (3) 第四周期的第六個過渡元素； (4) 電負性最大的元素； (5) 基態 4p 軌道半充滿的元素。7根據共價鍵理論，說明下列分子或離子的成鍵情況和空間構型：h2o ；co2；pcl4；so3；no2。8根據分子軌道理論，判斷下列分子或離子的磁性大小和穩定性高低：co ；o2；o22。三計算題（每題10 分，共 30 分）1向含有 cd2和 fe2濃度均為 0.020 mol dm3的溶液中通入h2s 達飽和，欲使兩種離子完全分離，則溶液的ph應控制在什么范圍？已知ksp(cds

4、) 8.0 1027，ksp(fes) 4.0 10 19，常溫常壓下，飽和h2s 溶液的濃度為0.1 mol dm3，h2s 的電離常數為ka11.3 107，ka27.11015。2為了測定 cus的溶度積常數，設計原電池如下：正極為銅片浸泡在0.1 moldm 3 cu2的溶液中，再通入h2s氣體使之達飽和；負極為標準鋅電極。測得電池電動勢為 0.67v。已知cu/cu2e0.34v，zn/zn2e 0.76v，h2s 的電離常數為ka11.3 10 7，ka27.1 1015。求 cus的溶度積常數。3. 已知tl/tl3e1.25 v ，tl/tl3e0.72 v 。設計下列三個標準

5、電池：(a) （） tl tl tl3 tl （）(b) （） tl tl tl3，tlpt（）(c) （） tl tl3 tl3，tlpt（）(1) 寫出每一個電池對應的電池反應式；(2) 計算 298k時，每個電池的標準電動勢e和標準自由能變化rgm。20042005 學年第一學期無機化學試題（1）平分細則及標準答案一名詞解釋（每個2 分，共 30 分）理想氣體；過熱現象；鉆穿效應；狀態函數；蓋斯定律；活化能；鹽類水解；實用文檔溶液；反應級數；氧化數；電負性；電離能；化學鍵；晶格能；鑭系收縮。答：理想氣體：在任何溫度和壓力下都能滿足理想氣態方程的氣體稱為理想氣體。過熱現象：當用一內壁非常光

6、滑的容器加熱一種非常純凈的液體時，人們發現當溫度達到甚至超過液體的沸點時，液體并沒有沸騰，這種現象稱為過熱現象。鉆穿效應：外層電子鉆到原子內層空間靠近原子核的現象稱為鉆穿作用，由于鉆穿作用而引起電子能量降低的現象稱為鉆穿效應。狀態函數：用來確定體系狀態（準確地講應稱為熱力學性質）的物理量叫狀態函數。蓋斯定律： 在( )tp或( )tv條件下， 一個化學反應， 不管是一步還是多步完成，其反應總的熱效應相同。活化能：在過渡態理論中是指活化分子的平均能量與體系分子總平均能量之差；在過渡態理論中是指活化絡合物的平均能量與反應物平均能量之差鹽類水解：鹽電離出的離子與水電離出的h離子或 oh離子結合生成弱

7、酸或弱堿而使溶液的酸堿性發生改變的反應稱為鹽類水解。溶液：一種物質以分子、原子或離子的形式分散在另一種物質中，形成的均勻穩定的分散體系稱為溶液。反應級數：化學反應速率方程中，各反應物濃度的冪次方之和稱為該反應的反應級數。氧化數：在離子型化合物中，離子所帶的電荷數即為其氧化數；在共價化合物中將共用電子全部歸電負性大的原子所具有時各元素的原子所帶的電荷數稱為該元素的氧化數。電負性：分子（或離子晶體）中原子（或離子）對成鍵電子的吸引力。電離能：元素的基態氣體原子失去最外層第一個電子成為氣態1 氧化態陽離子所需要的能量稱為該元素的第一電離能。化學鍵：在分子、離子、或晶體中相鄰原子間的強相互作用力稱之為

8、化學鍵。晶格能：相互遠離的氣態正離子和氣態負離子逐漸靠近并結合形成1mol 離子晶體時放出的能量稱為該離子晶體的晶格能。實用文檔鑭系收縮：鑭系元素隨著原子序數的增加原子半徑的減小（約11pm ）稱為鑭系收縮 (lanthanide contraction)。鑭系收縮使第六周期鑭系后面的副族元素的半徑相當于減小了11pm ，從而與第五周期同族元素的原子半徑幾乎相等（詳見表7.5 ） ，又因為同族元素的價層電子構型相同，因此，他們的性質十分接近，在自然界中常共生在一起而難以分離。二問答題（每題5 分，共 40 分）9非電解質稀溶液的依數性有哪些？用其中之一，設計一最合理的實驗測定葡萄糖的莫爾質量。

9、答：非電解質稀溶液的依數性有蒸氣壓下降、沸點上升、 凝固點下降和滲透壓。2 分。測定葡萄糖莫爾質量最好的方法是采用凝固點降低的方法，稱取100.00g 葡萄糖溶解于 1000.00g 水中，逐漸冷卻測定其溶液的凝固點，根據其凝固點與273.15k的差值t計算葡萄糖的莫爾質量m： m86.100.100t 3分10試判斷下列過程熵變的正負號(6) 溶解少量食鹽于水中；(7) 水蒸氣和熾熱的碳反應生成co和 h2；(8) 冰熔化變為水；(9) 石灰水吸收co2；(10)石灰石高溫分解。答：（每個 1 分） 。11解釋下列事實：(6) agcl 在純水中的溶解度比在鹽酸中的溶解度大；(7) baso

10、4在硝酸中的溶解度比在純水中的溶解度大；(8) ag3po4在磷酸中的溶解度比在純水中的大；(9) pbs在鹽酸中的溶解度比在純水中的大；實用文檔(10)ag2s易溶于硝酸但難溶于硫酸。答：每個答案1 分，共 5 分。a)agcl 在純水中的溶解度比在鹽酸中的溶解度大同離子效應；b)baso4在硝酸中的溶解度比在純水中的溶解度大鹽效應；c)ag3po4在磷酸中的溶解度比在純水中的大ag3po4與磷酸反應生成易溶的agh2po4；d)pbs在鹽酸中的溶解度比在純水中的大s2與 h結合生成 hs或 h2s；e)ag2s易溶于硝酸但難溶于硫酸硝酸將s2離子氧化成單質硫。12根據酸堿質子理論，按由強到

11、弱的順序排列下列各堿：no2、so42、hcoo、hso4、ac、co32、s2、clo4。根據酸堿電子理論，按由強到弱的順序排列下列各酸：li、na、k、be2、mg2、al3、b3、fe2。答：s2、co32、ac、hcoo、no2、hso4、so42、clo4。 3分 b3、al3、be2、fe2、mg2、li、na、k。 2分13在原子的量子力學模型中，電子的運動狀態要用幾個量子數來描述？簡要說明各量子數的物理含義、取值范圍和相互間的關系。答：主量子數n物理意義：決定電子出現最大幾率的區域離核的遠近，主要決定電子的能量，代表了主電子層。取值：1、2、3、 1分角量子數（副量子數）l物理

12、意義：決定電子運動的角動量，決定原子軌道和電子云角度分布的情況或空間圖像；同時決定多電子原子中電子運動的能量。l的取值： 0，1，2，（n1） 2分磁量子數m物理意義：決定原子軌道在空間的伸展方向；決定在外磁場作用下電子繞核運實用文檔動時角動量在外磁場方向上的分量大小（根據原子光譜在磁場中的分裂情況而得到的結果）。m的取值： 0， 1， 2，l 1分自旋量子數ms物理意義：代表了電子的自旋方向。ms的取值：1/2 。 1分14試判斷滿足下列條件的元素有哪些？寫出它們的電子排布式、元素符號和中文名稱。 (1) 有 6 個量子數為n3、l2 的電子，有2 個n4、l0 的電子； (2) 第五周期的

13、稀有氣體元素； (3) 第四周期的第六個過渡元素；(4) 電負性最大的元素；(5) 基態 4p 軌道半充滿的元素。答：每個答案1 分，共 5 分。（1）1s22s22p63s23p64s23d6，fe，鐵；（2）1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6，xe，氙；（3）1s22s22p63s23p64s23d6，fe，鐵；（4）1s22s22p6，f，氟；（5）1s22s22p63s23p64s23d104p3，as，砷。15根據共價鍵理論，說明下列分子或離子的成鍵情況和空間構型：h2o ；co2；pcl4；so3；no2。答：每個 1 分，共 5 分。h2o ：

14、o采取不等性sp3雜化，含有2個 oh鍵，分子構型為“v”形；co2：c采取 sp 雜化，含有 2 個 c o鍵和 2 個43大鍵，分子構型為直線形；pcl4：p采取 sp3雜化，含有4 個pcl 鍵，分子構型為正四面體形；實用文檔so3：s采取 sp2雜化，含有 3 個so鍵，分子構型為平面三角形；no2：n采取不等性sp2雜化，含有 2 個 n o鍵，分子構型為“v”形；16根據分子軌道理論，判斷下列分子或離子的磁性大小和穩定性高低：co ；o2；o22。答：co 、o2、o22的分子軌道表達式分別為：co ：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2px)2

15、；o2：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2 (2py*)1(2pz*)1；o22：(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2 (2py*)2(2pz*)2；只有 o2含有成單電子顯示順磁性，co和 o22均為反磁性；鍵級分別為co3級、o22 級 o221 級，因此穩定性由高到低的排列次序為co 、o2、o22。三計算題（每題10 分，共 30 分）1向含有 cd2和 fe2濃度均為 0.020 mol dm3的溶液中通入h2s 達飽和，欲使兩種離子完全分離，則溶液的ph應控制在什么范圍？已知ksp(cds)

16、8.0 1027，ksp(fes) 4.0 10 19，常溫常壓下，飽和h2s 溶液的濃度為0.1 mol dm3，h2s 的電離常數為ka11.3 107，ka27.11015。解：由于ksp(cds)遠遠小于ksp(fes) ，因此，所求溶液 ph的控制范圍是指cds已經沉淀完全而fes尚未沉淀的ph間隔。 2分溶液中存在h2s的電離平衡：h2s 2h + s2h s100 .1ss h22222aa21kk 2分cd2+完全沉淀時 s2 22527100.810100. 8moldm3 1分 h 35.0100.8100.12222moldm3，ph 0.45 2分fes沉淀時 s2 1

17、719100.2020.0100.4moldm3 1分h 31722100. 2102100 .1moldm3，ph 2.65 2分實用文檔故 ph的選擇范圍為： 0.45 ph2.65 。 2分2為了測定 cus的溶度積常數，設計原電池如下：正極為銅片浸泡在0.1 moldm 3 cu2的溶液中，再通入h2s氣體使之達飽和；負極為標準鋅電極。測得電池電動勢為 0.67v。已知cu/cu2e0.34v，zn/zn2e 0.76v，h2s 的電離常數為ka11.3 10 7，ka27.1 1015。求 cus的溶度積常數。解：設生成cus沉淀后，正極溶液中cu2的濃度為xmoldm-3所組成電池

18、為： ()zn|zn2（1mol dm-3）|cu2+(xmoldm-3)|cu（） 2分電池反應為： cu2zn=cu zn2由cuznlg2059.022ee得 方 程 ： 0.670 0.337 （ 0.763 ） x1lg2059.0得x2.61015cu2 2.610-15moldm 3； 3分溶液中 s2離子濃度為：2157222222 .01.0101.7103.1hshsaakk 2.3 10 21moldm3；3分ksp(cus) cu2 s2 2.610 15 2.3 10 21 6.0 10 36。2 分3. 已知tl/tl3e1.25 v ，tl/tl3e0.72 v 。設計下列三個標準電池：(a) （） tl tl tl3 tl （）(b) （） tl tl tl3，tlpt（）(c) （） tl tl3 tl3，tlpt（）(3) 寫出每一個電池對應的電池反應式；(4) 計算 298k時，每個電池的標準電動勢e和標準自由能變化rgm。實用文檔答： （1）三個電池的電池反應完全相同：tl32tl=3tl 1分（2）三個電池的電極反應不同，則電池的電動勢不同。 1分（a）電池，電子轉移數為3 正極反應： tl33e=tl 負極反應： tl=tleea= e(tl3/tl)e(tl+/tl) 因e