2004年厦门大学无机元素化学期末考试试卷

班级姓名分数一、选择题(共9题17分)1.1分在下列化合物中，属杂多酸盐的是……………………………………………………（）(A)Na3[P(W12O40)](B)KCr(SO4)2·12H2O(C)Na4Mo7O23(D)Fe2(CO)92.2分欲将K2MnO4转变为KMnO4，下列方法中可得到产率高、质量好的是………………（）(A)CO2通入碱性K2MnO4溶液(B)用Cl2氧化K2MnO4溶液(C)电解氧化K2MnO4溶液(D)用HAc酸化K2MnO43.2分下列物质不能大量在溶液中共存的是…………………………………………………（）(A)-36Fe(CN)和OH(B)-36Fe(CN)和I(C)-46Fe(CN)和I2(D)Fe3+和Br4.2分下列离子中氧化性最强的是……………………………………………………………（）(A)CoF36(B)Co(NH3)33(C)Co(CN)36(D)Co3+5.2分某金属离子在八面体弱场中的磁矩是4.90B.M.，而在八面体强场中的磁矩为0，该中心金属离子可能是……………………………………………………………………………（）(A)Cr(III)(B)Mn(II)(C)Mn(III)(D)Fe(II)6.2分弱场中，八面体和四面体配合物的CFSE相等的是…………………………………（）(A)Fe2+(B)Ni2+(C)Mn2+(D)Cu2+7.2分在[Co(en)(C2O4)2]配离子中，中心离子的配位数为…………………………………（）(A)3(B)4(C)5(D)68.2分[Fe(H2O)6]2+的晶体场稳定化能(CFSE)是……………………………………………（）(A)-4Dq(B)-12Dq(C)-6Dq(D)-8Dq厦门大学“无机化学（二）”课程试卷化学化工学院化学系、材料系2004年级化学各专业试卷类型：（闭卷、A卷）考试时间：1小时9.2分根据晶体场理论，在八面体场中，由于场强的不同，有可能产生高自旋或低自旋的电子构型是……………………………………………………………………………………（）(A)d2(B)d3(C)d4(D)d8二、填空题(共4题13分)10.4分K2Cr207溶液分别与BaCl2、KOH、浓HCl(加热)和H2O2(乙醚)作用，将分别转变为_______________，______________，_____________，_____________。11.2分在NiSO4和CoSO4溶液中各加入过量KCN溶液，将分别生成__________和__________；将后者溶液放置或微热渐渐转化而成__________。12.2分配合物[Cr(OH)(C2O4)(en)(H2O)]的系统命名法名称为___________________________。13.5分配离子几何构型化轨道类型Fe(CN)46_______________________Cu(NH3)24_______________________Ni(NH3)24_______________________MnCl24_______________________CoF36_______________________三、综合题(共3题20分)14.5分在某温度时用1.0dm31.00mol·dm-3NH3·H2O处理过量的AgIO3固体时，溶解了85gAgIO3，计算K稳([Ag(NH3)2]+)值。(已知该温度时Ksp(AgIO3)=4.510-8，相对原子质量：Ag108，I127)15.10分已知Co3++eCo2+=1.808VO2+4H++4e2H2O=1.229VCo(NH3)36的K稳=1.41035，Co(NH3)26的K稳=1.3105，NH3的Kb=1.810-5(1)试确定Co3+在水溶液中能否稳定存在?(2)当体系中加入氨水后，试确定Co(NH3)36配离子在1.0mol·dm-3氨水中能否稳定存在(设各物质浓度均为1.0mol·dm-3)。16.5分根据pH=14时锰元素的吉布斯生成自由能变-氧化态图回答下列问题：(1)其中最稳定的物质是哪一个?(2)写出能发生歧化反应的化学方程式；(1)写出能互相发生氧化还原反应(歧化反应的逆反应)的化学反应方程式二例。0+1+2+3+4+5+6+72001000-100-200-300MnMn(OH)2MnO2mfG/J·mol-1氧化态Mn(OH)3-24MnO4MnO附加题（10分）1.利用18电子规则，完成下列反应：(1)Re2O7＋CO→(2)Fe（CO）5＋NO→(3)Co2（CO）8＋NO→（4）Cr（CO）6＋NO（完全取代）→2.比较下列羰基配合物M－C键的强弱。用或表示。[Mn(CO)6]+、Cr（CO）6、［V（ＣＯ）6］－班级姓名分数1.5分在放有Fe2＋和硝酸盐（或亚硝酸盐）的混合溶液的试管中，小心地加入浓H2SO4，在浓H2SO4溶液的界面上出现了“棕色环”。近年来对此“棕色环”物进行了深入研究表明，该棕色环是铁的低氧化态八面体配合物，其分子式可写为[Fe（NO）（H2O）5]SO4，其中有三个未成对电子，且这些单电子全来源于铁，请根据这些信息描述配合物的成键细节，包括配体形成、中心离子的价态和电子分布、成键情况等。写出形成“棕色环”有关的反应方程式。2.5分工业上以废铜为原料经氯化生产氯化亚铜，其反应如下：a.Cu＋Cl2——→Cu2＋＋2Cl－b.Cu2＋＋Cu＋2Na＋2Cl－——→2Na[CuCl2]c.Na[CuCl2]——→CuCl↓＋NaCl在操作中为了保证质量，必须按一定规范程序进行操作。请回答下列问题：(1)制备中当氯化完成后须经中间步骤（即生成配合物Na[CuCl2]），为什么不用一步法制得CuCl？（Cu2＋＋Cu＋2Cl－—→2CuCl↓）（2）为什么必须外加NaCl且控制接近饱和？（3）为什么要在反应体系中加入少量盐酸，它起何作用？（4）合成结束后为什么用酒精洗？3.5分含汞废水处理是环保工作的重要任务之一，化学沉淀法是在含汞废水中先加入一定量的硫化钠，然后再加入FeSO4。查找数据，通过计算说明以上过程为什么要加入FeSO4。4.5分某公司突发剧毒化学气体(光气)泄漏事故，导致一人死亡，400余人先后出现不同程度的身体不适症状。光气品名碳酰氯或氧氯化碳，为窒息性毒气，毒性比氯气大10倍。它遇水缓慢分解，生成和。加热分解，产生有毒和腐蚀性气体。万一有光气漏逸，微量时可用水蒸汽冲散；较大量时，可用液氨喷雾解毒，其反应式为：。它可作为试剂，用它作配位体，是Lewis碱，可与AlCl3、SnCl2、SbCl5等金属氯化物MCln形成加合物的形式为，它还是有用的氯化试剂，可将厦门大学“无机化学(二)”课程试卷化学化工学院化学、材料系2004年级化学各专业试卷类型：（A卷、开卷）考试时间：1小时H2OH2O金属氧化物转化为。2004级“无机化学（二）”期末考试闭卷部分参考答案一、选择题(共9题17分)1.1分（A）2.2分(C)3.2分(C)4.2分(D)5.2分(D)6.2分(C)7.2分(D)8.2分(A)9.2分(C)二、填空题(共413)102分BaCrO4K2CrO4CrCl3CrO511.2分[Ni(CN)4]2-[Co(CN)6]4-[Co(CN)6]3-12.2分一羟基·草酸根·乙二胺·一水合铬(Ⅲ)1310分几何构型杂化轨道类型Fe(CN)46正八面体形d2sp3Cu(NH3)24平面正方形dsp2Ni(NH3)24四面体形sp3MnCl24四面体形sp3CoF36八面体形sp3d2三、综合题（共3题20分）145分AgIO3+2NH3Ag(NH3)2+3IOc(AgIO3)=28385=0.30(mol·dm-3)c(Ag+)=30.0105.48=1.510-7(mol·dm-3)Ag(NH3)2Ag++2NH3平衡浓度/mol·dm-30.30-1.510-71.510-71.00-2(0.30-1.510-7)K稳=2740.0105.130.0=1.31071510分(1)不能。因为(Co3+/Co2+)(O2/H2O)所以2Co3++H2O=2Co2++21O2+2H+(2)(Co(NH3)36/Co(NH3)26)=(Co3+/Co2+)+0.0591))Co(NH())Co(NH(lg363263稳稳KK=1.808+0.0591355104.1103.1lg=0.033(V)NH3+H2O4NH+OH[OH]=0.1108.15=4.210-3(mol·dm-3)[H+]=(110-14)/(4.210-3)=2.410-12(mol·dm-3)(O2/H2O)=1.229+40591.0lg(2.410-12)4=0.542(V)因为(Co(NH3)36/Co(NH3)26)(O2/H2O)所以Co(NH3)36能稳定存在。16.5分(1)MnO2(2)2Mn(OH)3=Mn(OH)2+MnO2+2H2O324MnO+2H2O=24MnO+MnO2+4OH(3)Mn+2Mn(OH)3=3Mn(OH)22Mn(OH)3+24MnO=3MnO2+2OH+2H2O附加题：1.(1)Re2O7＋17CO→Re2(CO)10+7CO2(2)Fe（CO）5＋2NO→Fe（CO）2(NO)2+3CO(3)Co2（CO）8＋2NO→2Co(CO)3NO+2CO(4)Cr（CO）6＋NO（完全取代）→Cr（NO）4+6CO3.M－C键的强弱[Mn(CO)6]+Cr（CO）6［V（ＣＯ）6］－2004级“无机化学（二）”期末考试开卷部分参考答案1.3Fe2++NO3-+4H+======3Fe3++NO+2H2O（1分）[Fe(H2O)6]2++NO======[Fe(NO)(H2O)5]2++H2O（1分）棕色根据题目中信息推断，配合物中心原子Fe的氧化态为+1，配位体为NO+。也就是说NO与Fe2+成键时，NO先后提供3个电子，其中1个电子给予Fe2+，另2个电子则参与形成配位键，[Fe(NO)(H2O)5]2+中的电子分配如下：（3分）2.（1）由于白色粉末状CuCl沉淀会沉积在金属铜上影响反应进行。（1分）（2）NaCl接近饱和，[Cl-]浓度较高，有利于生成Na[CuCl2]，使产率提高。（2分）（3）加入少量盐酸防止Cu2＋的水解。（1分）（4）用酒精洗涤目的使CuCl尽快干燥，防止CuCl在空气中被氧化。（1分）3.HgS(s)+S2-=HgS22-(1分)K=Ksp（HgS）×K稳（HgS22-）=4×10-53×9.5×1052=3.8（可逆）(2分)汞废水处理中，硫化物的加入要适量，若加入过量会产生可溶性HgS22-配合物，也会使处理后的水中残余硫偏高，带来新的污染。过量的S2－的处理办法是在废水中加入适量的FeSO4，生成FeS沉淀的同时与悬浮的HgS发生吸附作用共同沉淀下来。（2分）HgS22-＋Fe2＋＝HgS＋FeSK＝1/[HgS22-][Fe2+]=[Hg2+][S2-][S2-]/[HgS22-][Hg2+][S2-][Fe2+][S2-]=1/（K稳×Ksp(HgS)×Ksp(FeS)）＝1/4×10-53×9.5×1052×6.25×10-18=4.2×1016107（反应彻底）4.COHCl（各1分）COCl2+4NH3==CO(NH2)2+2NH4Cl（1分）Cl2CO:MCln（1分）金属氯化物（1分）