【化学试题】无机试题5答案

第1题（本题共4分，每小题1分）血红素(hemoglobin，如下图)，具有一高自旋Fe(II)金属中心，此金属中心可与氧分子(O2)产生键结，当键结发生时，Fe(II)中心变为低自旋组态。(a)与O2键合前之高自旋Fe(II)金属中心是_ _(顺磁或反磁)性质。(b)与O2键合后之低自旋Fe(II)金属中心具有类似八面体之结构，金属中心是_(顺磁或反磁)性质。(c) O2与CO何者易与血红素产生键合？_ _。(d) 与O2键合后，其电子组态亦可能以超氧分子电子组态存在，亦即以Fe(III)O2电子组态存在，Fe(III)O2与 Fe(II)O2键距何者较长？_ _。 第1题（本题共4分，每小题1分）a顺磁b反磁cCOdFe(II)O2第2题（本题共3分，每空1分）唐代医书外合秘要中制造“水银霜”的方法是把硫和水银共炒，加食盐后放在铁盘中，用盆扣紧，在盘下用火烧，最后在盆内壁上得到洁白的水银霜，这种“水银霜”是 ，生成它的化学方程式是：_ 和 _ _。第2题（本题共3分，每空1分）升汞HgCl2 HgSHgS HgS2NaClHgCl2Na2S（各1分）第3题（本题共6分，第1小题1分，第2小题3分，第3小题2分）钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO4将其氧化为五价，过量的KMnO4用NaNO2除去，过量的NaNO2用尿素除去。五价钒与N苯甲酰N苯基羟胺在3.55 mol/L盐酸介质中以12形成紫红色单核电中性配位分子，比色测定钢中钒含量。回答如下问题：（1）高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。（2）以反应方程式表示上述测定过程中KMnO4、NaNO2和尿素的作用。（3）写出紫红色配合物的结构式（已知V六配位）。第3题（本题共6分，第1小题1分，第2小题3分，第3小题2分）V+3H2SO4(浓)=VOSO4+2SO2+3H2O5VO2+MnO4+H2O=5VO2+Mn2+2H+2MnO4+5NO2+6H+=5NO3+2Mn2+3H2OVOCl(L2)第4题（本题共4分）同位素示踪技术在化学的各个领域都有广泛的应用。利用核辐射探测灵敏度高的特点，已测定了许多难溶化合物的溶解度、难挥发物的蒸气压、配合物稳定常数等。用放射性同位素标记的化合物反应以确定反应机理及化合物键合状态已成为化学上普遍使用的手段。已知HgI22NaINa2HgI4，请设计实验，说明配离子HgI42中4个I是等价的。第4题（本题共4分）HgI22Na131INaHgI2131I2（1分）Na2HgI2131I22AgNO3AgIAg131IHgI131I2NaNO3（1分）放射性测定表明131I均匀分布在两种产物Ag131I和HgI131I中，说明Na2HgI4的4个I原子是等价的。（2分）第5题（本题共12分，每小题6分）（1）已知A、B两元素，A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N层电子数少7个和4个。试写出A、B两元素的名称、元素符号和电子排布式。（2）某元素原子的价电子排布为为4S2 4P3，它位于周期表的第几周期，第几族、哪个区？常见的氧化数是多少？写出它的最高价态氧化物水合物的化学式，并指出它的氢化物分子的几何形状。（1） 元素名称 元素符合 电子排布式 A： 钒 V Ar3d34s2 B： 硒 Se Ar3d104s24p4 （2）第 4 周期 VA 族p区；可能氧化数 -3 +3 +5 ；最高价氧化物水合物化学式 H3AsO4 ；氢化物分子形状： 三角锥 第6题（本题共12分，每小题4分）某一简易保健用品，由一个产气瓶、A剂、B剂组成，使用时，将A剂放入产气瓶中，加入水，无明显现象发生，再加入B剂，则产生大量的气体供保健之用。经分析，A剂为略带淡黄色的白色颗粒，可溶于水，取少量A溶液，加入H2SO4、戊醇、K2Cr2O7溶液，戊醇层中呈现蓝色，水层中则不断有气体放出，呈现蓝绿色。B剂为棕黑色粉末，不溶于水，可与KOH和KClO3共溶，得深绿色近黑色晶体，该晶体溶在水中又得到固体B与紫红色溶液。回答下列问题：（1）填表：主要成分在保健用品中的作用A剂B剂（2）写出各过程的方程式。（3）在A剂、B剂的量足够时，要想在常温下使产气速率较均匀，你认为关键是控制什么？6（1）A剂：Na2O2，供氧剂；B剂：MnO2，催化剂；（4分）（2）Na2O22H2O2NaOHH2O2；2H2O22H2OO2；4H2O2H2SO4K2Cr2O7K2SO42CrO55H2O；4CrO512H4Cr36H2O7O2；3MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O3K2MnO42H2O2KMnO4MnO24KOH（4分）（3）关键是控制加水的量和加水的速度，可用分液漏斗来控制。（1分）第7题（本题共10分，第1、2小题3分，其余每小题2分）车祸严重危害了司乘人员的生命安全，为了降低车祸给司乘人员所带来的损害，有人利用化学反应在小汽车前排设计了一气袋。气袋由固体化合物ABC组成，在汽车受到撞击的一刹那，由于剧烈碰撞，导致气袋里发生化学反应，气袋迅速膨胀，随及弹出，从而保护司乘人员的头颈不致于撞到钢架、挡风玻璃，该气袋已挽救了成千上万人的生命。化合物A为白色固体，通常情况下相对稳定，碰撞时剧烈分解，产生熔融状态的D与气体E。D常温下为固体，性质十分活跃，直接与O2作用生成F，F为黄色粉末，可用做高空飞行或潜水时的供氧剂。气体E十分稳定，但可与金属锂作用生成白色固体G，G强烈水解，生成易溶于水的化合物H与气体I，H与气体I的水溶液均为碱性。化合物B为钾盐，无色晶体，易溶于水，其溶解度随温度升高急剧增大。B加热时易分解，生成固体J与气体K，气体K可使带有余烬的火柴复燃。化合物C为氧化物，无色、坚硬、不溶于水，在自然界中以原子型晶体存在，能与HF气体作用生成L与气体氟化物M。（1）判断A、B、C为何种化合物？（2）分析A、B两种盐阴离子杂化方式及成键情况，并画出示意图。（3）写出剧烈碰撞后，气袋中所发生的化学反应。（4）固体C在气袋里起到什么作用？7（1）A：NaN3；B：KNO3；C：SiO2（3分）（2）N3，结构式为：N：sp杂化，两个键，两个NO3：；N：sp2杂化；三个NO 键，一个（3分）（3）2NaN32Na(l)3N2；10Na2KNO3K2O5Na2ON2；K2ONa2O2SiO2Na2SiO3K2SiO3（2分）（4）固体C与反应生成的K2O、Na2O结合生成硅酸盐，可减少气袋使用后，废弃物的腐蚀性，降低环境污染。（2分）第8题（本题共8分，每小题4分）某石油化工企业引进先进的生产工艺，用三乙醇胺N(CH2CH2OH)3水溶液代替NaOH溶液来洗涤石油裂解气以除去其中的H2S和CO2。这一改进使企业增值近千万元。（1）试用化学反应式说明三乙醇胺能代替NaOH溶液的理由。（2）指出这一工艺为何增值如此显著？或酸式盐8（1） 2N(CH2CH2OH)3+H2S=NH(CH2CH2OH)32S 2N(CH2CH2OH)3+CO2+H2O=NH(CH2CH2OH)32CO3 （2） 上述生成的铵盐加热分解（按逆向进行），使三乙醇胺能循环使用，降低了生产成本。第9题（本题共6分，每小题2分）已知酸性溶液中下列电对的标准电极电势：jF(VO2+/VO2+)=1.0 V，jF( VO2+ / V3+)=0.36 V，jF(V3+/V2+)=-0.25 V，jF(V2+/V)=-1.2 V，jF(Zn2+/Zn)=-0.763 V，jF(Sn4+/Sn2+)=0.15 V，jF(Fe3+/Fe2+)=0.77 V。请回答：（1）VO2+还原为V2+，选择哪种还原剂？（2）VO2+还原为V3+，选择哪种还原剂？（3）VO2+还原为VO2+，选择哪种还原剂？（4）酸性钒酸盐溶液中通入二氧化硫，生成蓝色溶液；用锌还原时生成紫色溶液。将上述蓝色溶液与紫色溶液混合时得到绿色溶液，写出涉及的离子方程式。9（1） Zn或V （2） Sn2+ （3） Fe2+ （4）2VO2+3Zn+8H+=2V2+3Zn2+4H2O；2VO2+SO2=SO42-+2VO2+；2H+VO2+V2+=2V3+H2O第10题（本题共14分）氟是一种氧化性极强的非金属元素，它甚至能与稀有气体氙反应生成XeF2、XeF4、XeF6等固体，这些固体都极易与水反应。其中XeF2与H2O仅发生氧化还原反应，而XeF4与H2O反应时，有一半的XeF4与H2O发生氧化还原反应，另一半则发生歧化反应：3Xe()一Xe2Xe()。XeF6则发生非氧化还原反应完全水解。试回答下列问题：（1）写出XeF4与H2O反应的方程式；（2）14.72 g XeF6完全水解后，再加入100 mL 0.600 molL1 Mn2的水溶液，反应完全后，放出的气体干燥后再通过红热的金属铜，体积减少20。（2-1）通过计算可确定Mn2的氧化产物为_，相应的化学方程式为：_；（2-2）将所得溶液稀释到1000 mL后，求溶液pH以及氟离子浓度。（已知弱酸HF在水溶液中存在电离平衡，KaHF/HF3.5104）溶液的pH为_，F浓度为_molL1。（3）合成XeF2、XeF4、XeF6时通常用Ni制反应容器，使用前用F2使之钝化。（3-1）上述化合物的分子构型分别是_；（3-2）使用Ni制反应容器前用F2钝化的两个主要原因是_；（3-3）红外光谱和电子衍射表明XeF6的结构绕一个三重轴发生畸变。画出XeF6结构发生畸变的示意图：10（1）6XeF412H2O4Xe3O22XeO324HF （2分）（2）（2-1）MnO4（2分）5XeO36Mn29H2O5Xe6MnO418H 2XeO32Xe3O2（或：12XeO312Mn218H2O12Xe12MnO43O236H）（2分）（提示：XeF63H2OXeO36HFXeO3Xe3/2O2 （a）14.72 g XeF6为0.06 mol，生成XeO3为0.06 mol，并放出Xe气体0.06 mol，被铜吸收的O2为0.0640.015mol，由此可知发生反应（a）的XeO3为0.01 mol，氧化Mn2的XeO3为0.05 mol，Mn2为0.06 mol，Mn2的氧化产物应为MnO4）（2-2）0.74 7.0104（2分）（3）（3-1）直线形、平面正方形、畸变八面体（3分）（3-2）Ni器表面生成NiF2保护膜；除去表面氧化物，否则表面氧化物与XeFx反应（2分）（3-3）（1分）第11题（本题共12分，每小题4分）称取含砷农药1.000 g溶解后将其中的砷处理为ASO43和AsO33的混合溶液。调节溶液为弱碱性，以淀粉为指示剂用0.02500 molL-1的I2标准溶液滴定至终点。消耗20.00 mL。然后用盐酸酸化此溶液，加入过量KI溶液，释放出的I2用0.1500 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗30.00 mL。（1）写出碱性条件下滴定反应方程式。（2）写出酸性条件下，各步反应的方程式。（3）计算试样中As2O3和As2O5的质量分数。（已知As2O3和As2O5的摩尔质量分别是197.8 gmol-1，229.8 gmol-1）11（1） （2）； （3）算式和结果： (答) 样品中 =0.2011（答）12、臭氧是大气的一种微量成分，主要分布在距离地面1535 km处，可吸收99%以上太阳光中的紫外线，保护了地球上的动植物，（1）指出其结构特点，并说明是否为极性分子。（2）请写出其所有的路易斯结构式。（3）写出CF2Cl2破坏臭氧的化学方程式。12、（1）OO原子间除了s键外，还有34大键；（2）电子对未画出。（3）CF2Cl2+h=CF2Cl+Cl；Cl+O3=ClO+O2；ClO+O=Cl+O2；