2009无机化学32学时试题09-10

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华南理工大学期末考试

《无机化学(32学时)》试卷A卷

2009. 12. 30

注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；

2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3. 考试形式：闭卷；

4. 本试卷共四大题，满分100分；

5. 考试时间120分钟。

题 号 一 二 三 四 总分 得 分 评卷人

一、选择题（每小题只有一个正确答案，多选无分。并且将正确答案的字母填入 表格内方有效。每题1分，共25分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案

1. 下列各元素性质按递增顺序排列正确的是…………………………………（ ）(A) 原子半径：As Cl P (B) 第一电离能：Si P S (C) 电子亲和能：N O S (D) 第一电离能：Li Na K 2. 下列两组物质：

① MgO、CaO、SrO、BaO ② Si、CO2、NH3、KI

每组中熔点最高的分别是.......................................................... ………………（ ）(A) BaO和KI (B) BaO和Si (C) MgO和KI (D) MgO和Si

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_____________ ________

3. 下列各组物质中晶体类型相同的是…………………………………………（ ） (A) Ar、Al (B) 冰、SiO2 (C) CO2、CH4 (D) NaCl、SiC

4. 1993年7月，美国哈佛大学传出轰动性的科技新闻：利用激光溅射技术研制成功氮化碳薄膜。分析表明，新材料具有?—C3N4结构，且原子间均以单键结合，而具有这种结构的晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列关于C3N4晶体的说法正确的是…………………………（ ） (A) C3N4晶体是分子晶体；

(B) C3N4晶体中C—N键长比金刚石中C—C要长；

(C) C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子； (D) C3N4晶体中微粒间通过离子键结合；

5. 下列物质中，不属于共轭酸碱对的是………………………………………（ ） (A) NH4+和NH3 (B) HF和H2F+ (C) NH3和NH2- (D) H3O+和OH- 6. 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是…………………（ ） (A) CH4和Br2 (B) NH3和H2O (C) H2S和CCl4 (D) CO2和HCl

7. 下列各物质之间存在的分子间作用力与氦和水一组完全相同的是………（ ） (A) 苯和CCl4 (B) 乙醇和水 (C) CO2 气体 (D) 甲醇和CCl4

8. 下列物质沸点由高到低的是…………………………………………………（ ） (A) HI>HBr>HCl>HF (B) H2Te>H2Se>H2S>H2O (C) NH3>AsH3>PH3 (D) CH4>GeH4>SiH4

9. 下列原子轨道的n相同，且各有1个自旋方向相反的不成对电子，则沿x轴方向可形成?键的是…………………………………………………………………（ ） (A) px+px (B) px+py (C) py+pz (D) pz+pz

10.用下列三组量子数（n, l, m, ms）来描述3d亚层上的1个电子：

① 3, 2, -1, +；② 3, 2, 2, -；③ 3, 2, 0, -。

以下叙述正确的是………………………………………………………………（ ） (A) 只有②和③合理；

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121212

(B) 只有①和②合理； (C) 上述表示方式均合理； (D) 上述表示方式均不合理；

11. 下列叙述中正确的是…………………………………………………………（ ） (A) 在一个多电子原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子； (B) 在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子；

(C) 在一个多电子原子中，第三主层上的电子能量肯定比第二主层上的电子能量高；

(D) 某一多电子原子的3p亚层上仅有两个电子，它们必然自旋相反； 12. 下列叙述正确的是……………………………………………………………（ ）

3

(A) SiH4分子中的sp杂化轨道是由H原子的1s轨道与Si原子的3p轨道杂化而形成的；

(B) Co2O3、Ni2O3、Co(OH)3、Ni(OH)3与硫酸反应时，都得不到+3氧化态的相应盐类；

(C) 向含有AgCl固体的溶液中加适量的水使AgCl溶解又达平衡时，AgCl溶度积不变，其溶解度变大；

(D) 电子云是波函数角度部分平方Y 2l, m (? , ?)在空间分布的图形；

13. 根据量子力学，一个原子轨道是指………………………………………（ ） (A) 含义与玻尔理论中所指的原子轨道相同； (B) n具有一定数值的一个波函数；

(C) n，l，m三个量子数都具有一定数值的一个波函数； (D) n，l，m，ms四个量子数都具有一定数值的一个波函数； 14. 熔融SiO2晶体，需要克服的作用力主要是…………………………………（ ） (A) 范德华力 (B) 氢键 (C) 共价键 (D) 离子键

15. 已知：K?不稳[Cu(NH3)4]2+=4.8×10-14。将0.02mol/L的CuSO4溶液与3.08mol/L的氨水等体积混合，则达到平衡时溶液中Cu2+的浓度为………………………（ ）

-17

(A) 6.4x10 (B) 7.7x10-16 (C) 9.5x10-17 (D) 3.2x10-16 16. 上述溶液中，下述各离子浓度由大到小顺序排列正确的是………………（ ） (A) c(NH3)>c([Cu(NH3)4]2+)>c(SO42-)>c(Cu2+)； (B) c(NH3)>c(SO42-)≈c([Cu(NH3)4]2+)>c(Cu2+)； (C) c(SO42-)>c(NH3)>c([[Cu(NH3)4]2+)>c(Cu2+)； (D) c(SO42-)>c([Cu(NH3)4]2+)>c(NH3)>c(Cu2+)；

17. 下列叙述不正确的是…………………………………………………………（ ） (A) 氢原子的3p、3d和4s能级的能量高低是E(3p)=E(3d)=E(4s)；

(B) 邻羟基苯甲酸的熔点低于对羟基苯甲酸，是由于前者存在分子内氢键所致； (C) 如果向1升0.10 mol·L-1的NH3水溶液中加入一些NH4Cl晶体，此时氨水的电离度增大；

(D) 在Fe(+3)溶液中加入KSCN溶液，立即出现血红色，这是检验Fe(+3)的灵敏

《无机化学(32学时)》试卷第 3 页 共 10 页

反应；

18. 一个2P电子可以被描述为下列六组量子之一： ① 2, 1, 0, + ④ 2, 1, 1, -

1212

② 2, 1, 0, - ⑤ 2, 1, -l, +

1212

③ 2, 1, 1, + ⑥ 2, l, -1, -

1212试指出氧原子电子层结构中，2p4四个电子组合中正确的是…………………（ ） (A) ①②③④ (B) ②③⑥⑥ (C) ②④⑤⑥ (D) ③④⑤⑥

19. 下列各组自由离子的顺磁磁矩从小到大变化顺序正确的…………………（ ） (A) Cr2+，Mn2+，V2+； (B) Fe2+，Fe3+，Cr2+； (C) Cu2+，Ni2+，Co2+； (D) Cr2+，V3+，Ti2+；

20. 已知：H2(g) + S (s) ? H2S(g) 和 S(s) + O2(g) ? SO2(g) 的平衡常数分别为K1?和K2?，则反应H2(g) + SO2(g) ? O2(g) + H2S(g)的平衡常数是………………（ ）

??

(A) K1+ K2 (B) K1?- K2? (C) K1?xK2? (D) K1?/K2?

21. 高锰酸钾在酸性、中和强碱性介质中都具有很强的氧化性，在以上介质中，其还原产物为分别为………………………………………………………………（ ） (A) Mn2+、MnO2和MnO42- (B) MnO2、MnO42-和Mn2+ (C) Mn2+、MnO42-和MnO2 (D) MnO42-、MnO2和Mn2+

22. 已知：E?(Hg2+/Hg)=0.854V，K?稳(HgI42-)=6.8×1029，则E?(HgI42-/Hg) 值为…………………………………………………………………………………（ ） (A) -0.026V (B) 1.767V (C) -0.906V (D) -0.052V

23. 实验室中常用的干燥剂硅胶失效后呈何种颜色……………………………（ ） (A) 蓝色 (B) 黄色 (C) 红色 (D) 绿色

24. 两个半电池，电极相同，电解质溶液中物质也相同，但溶液的浓度不同。将这两种半电池用盐桥和导线联接起来，该原电池的电动势符合…………………（ ）

?

(A) E≠0, E≠0 (B) E?=0, E≠0 (C) E?=0, E=0 (D) E?≠0, E=0

《无机化学(32学时)》试卷第 4 页 共 10 页

25. 反应HNO3＋H2S→NO2＋S在酸性溶液中进行，当方程式配平时NO2前面的系数是……………………………………………………………………………（ ） (A) 5 (B) 4 (C) 3 (D) 2

26. 下列叙述不正确的是…………………………………………………………（ ） (A) 偶极矩为零的分子一定是非极性分子； (B) 石墨的导电性为各向异性； (C) 在铜锌原电池中，盐桥中的阴离子向铜半电池移动，阳离子向锌半电池移动； (D) 溶度积大的物质其溶解度不一定大；

27. 在 Fe + NaNO2 + NaOH + H2O ? NaFeO2 + NH3 的反应中，氧化剂被还原的半反应是…………………………………………………………………………（ ） (A) FeO2- + 2H2O + 3e- ? Fe + 4OH- (B) NO2- + 5H2O + 6e- ? NH3 + 7OH- (C) FeO2- + 4H+ + 3e- ? Fe + 2H2O (D) NO2- + 7H+ + 6e- ? NH3 + 2H2O 28. 乳酸HLac为一元弱酸，其平衡常数K?=1.4x10-4。在1L含有1mol HLac和1mol NaLac的缓冲溶液中加入0.01mol OH-少许（忽略溶液体积变化），此时溶液的pH为…………………………………………………………………………………（ ） (A) 3.85 (B) 3.84 (C) 3.86 (D) 3.83

29. Ni(OH)2饱和溶液的pH为8.83，则其溶度积为……………………………（ ）

-16

(A) 3.1×10 (B) 6.3×10-16 (C) 1.6×10-16 (D) 9.2×10-16

30. 已知：298K，E?(O2/H2O)=1.229V（酸性溶液中），若p(O2)=100kPa，pH=4时，则电极电势变为………………………………………………………………（ ） (A) 1.259V (B) 1.229V (C) 1.170V (D) 1.111V

二、填空题 (每个空格1分，共25分)

1. 多电子原子中，在主量子数为n，角量子数为l的亚层上，原子轨道数为____。

2. 某元素的原子，电子最后布入3p轨道，最高氧化态为5。该基态原子的核外电子排布式为____________________；价层电子构型为______________；M元素在周期表中位于_____区，第_____周期，第_____族。

3. 反应I2 (g)?2I (g)达到平衡时，保持体积不变，充入氮气，I2 (g)的解离度将_____；

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保持压力不变，充入氮气，I2 (g)的解离度将_____。

4. 配合物[CrCl2(NH3)4]Cl中，内界是____________；配体是_______________；此配合物的名称为___________________；配离子所具有的几何异构体的空间结构为

_____________________________________________________________________。

5. 某溶液中含Cl-和CrO42-，它们的浓度均为0.01mol/L，逐滴加入硝酸银试剂，_________沉淀先析出。（忽略因滴加硝酸银而引起的溶液体积的变化。）已知：K?sp(AgCl)=1.8×10-10，K?sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12。

6. 某浓度为0.10mol/L的一元弱酸HA溶液，其pH为_____，该浓度下的电离度为_____。已知：Ka?(HA)=1.74x10-5。

7. 将反应H2 + Cu2+→Cu + H+ 设计成原电池，当c(H+)=c(Cu2+)=1.0mol/L，p(H2)=1×105Pa时，原电池的符号可表示为_________________________________；其正极的电对是________；原电池负极的电极反应为______________________。

8. 已知：K?sp(AgBr)=5.2×10-13, K?sp(Ag2C2O4)=3.5×10-11, K?sp(AgI)=8.2×10-17。试判断下列各电极的E?值高低顺序是_______________________________。

(1) E?(AgBr/Ag) (2) E?(AgI/Ag) (3) E?(Ag2C2O4/Ag)

9. 某可逆反应用下式表示：A (g)?B (g) + C (g)，实验中测得各温度t℃下的平衡常数Kp如下表所示： Kp 85.36 76.59 60.70 51.26 39.31 t (℃) 35 40 43 46 50 据此数据，可推测出上述反应为____热反应。

10. 向含有Mn2+溶液中加入OH-时，首先得到白色的__________________，该化合物在空气中很快被氧化，最终生成棕色的_______________________。

11. 向FeCl3溶液中加入氨水生成的主要产物是_____________________。

12. 锅炉水垢的主要成份是CaSO4，欲将其除去，合理的方法是先加入__________，再加入__________。

四、问答题 (共 20 分 )

1. （3分）写出下列化合物的几何构型及其中心原子采取的杂化类型。

BF3 H2S PCl3 (键角101°)

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2. （3分）根据下列配合物的磁矩判断配合物中心离子的未成对电子数、杂化轨道类型和配合物的空间构型。 中心离子 中心离子 配合物 配合物 磁矩/B.M. 未成对电子数 杂化轨道类型 空间构型 [MnBr4]2- 5.9 [Fe(CN)6]3- 2.0 3. （3分）试用标准电极电势的观点，解释酸性溶液中Co3+盐不稳定而其配离子稳定，Co2+盐则相反。

已知：E?(Co3+/Co2+)=1.92V；

E?[Co(NH3)63+]/[Co(NH3)62+]=0.11V； E?(O2/H2O)=1.23V；

4. （3分）用学过的理论或观点，解释下列金属氯化物的熔点变化规律。 化合物 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2 熔点（℃） 405 714 782 876 962

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5. （4分）在少量的MnSO4溶液中加入适量的HNO3，再加入NaBiO3固体，微热，有何现象产生？写出反应方程式。如用HCl代替HNO3做同样的实验，有何现象？并叙述原因。

6. （4分）在含有Cu2+和NH3的水溶液中，可能存在着哪些化学平衡？用化学反应方程式表示。在含有Cu2+的溶液中加入氨水直至过量，之后再加入硫酸酸化，有何现象。说明原因。

四、计算题 (共4题，共25分)

1. (6分) 反应PCl5 (g)?PCl3 (g) + Cl2 (g)，在523K将0.70mol PCl5注入2.0L密闭容器中，平衡时有0.50mol PCl5分解。试计算该温度下的平衡常数Kc、K?及PCl5的转化率。

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2. (6分) 在10ml 0.0015mol/L MnSO4溶液中，加入5ml 0.15mol/L氨水，是否能生成Mn(OH)2沉淀？如在上述MnSO4溶液中先加入0.495g固体(NH4)2SO4（忽略体积变化）然后再加入5ml 0.15mol/L氨水，是否有沉淀生成。 已知：K?b(NH3?H2O)=1.77×10-5；K?sp(Mn(OH)2)=3.1×10-15。

3. (5分) 如果在1L水中溶解0.10mol Zn(OH)2，需要加入多少克固体NaOH？ 已知：K?sp(Zn(OH)2)=1.2×10-17；K?稳[Zn(OH)4]2-＝4.6×1017。

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4. (8分) 将氢电极插入含有0.50mol/L HA和0.10mol/L A-的缓冲溶液中，作为原电池的负极；将银电极插入含有AgCl沉淀和1.0mol/L Cl-的溶液中，作为原电池的正极。在p(H2)=100kPa时测得原电池的电动势为0.450V。 已知：E ?(Ag+/Ag)=0.7996V，K?sp(AgCl)=1.8×10-10。 计算：

（1）正、负极的电极电势；

（2）负极溶液中c(H+)和HA的电离常数。

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