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南航无机化学考研真题 (1)
习题1:为什么N2 的电离能大于N的电 离能,而O2的电离能小于O的电离能? 又为何N2的电子亲和能小于N的电子亲 和能,而O2的电子亲和能也小于O的电 子亲和能?
习题2:为什么由非极性键构成的O3分 子却具有极性?
习题4:碲(Te)在地壳中的含量比Se 少很多, 但Se在自然界中一般与硫化 物共生而很少有独立矿物,碲却有很 多独立矿物,为什么?
O O O
1 1 6 .8 °
中心O采用sp2杂化。从结构分析,无成单 电子,具有抗磁性;由于三个O原子对大π 键贡献不同,加之三个氧原子上孤对电子 数不同,使得偶极矩不能完全抵消,因而 O3具有偶极矩(µ=1.93×10-30C·m),它 具有偶极矩( ),它 × ), 是唯一有偶极矩的单质。 是唯一有偶极矩的单质。
(2)性质
1.不稳定性:H2O2=H2O+1/2O2 Mn2+加速分解 光照及少量
2.氧化还原性:由于H2O2中氧的氧化数处于中 间,所以其既显氧化性又显还原性,但以氧化 性为主。 H2O2+2H++2e-=2H2O φ=1.77V PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O 原 反应常用于古画复
O2+2H++2e-=H2O2 φ=0.68V 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+5O2 +K2SO4+8H2O 用于H 用于H2O2浓度测定。 由于H2O2氧化或还原产物为O2或H2O,不 给系统带进杂质,故为常用氧化剂或还原 剂之一。 3.弱酸性:H2O2显弱酸性,与强碱发生中 和反应。 H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O
2、亚硫酸及其盐 、 (1) 不稳定性(对酸): SO32-+2H+=H2SO3=SO2+H2O (2)氧化还原性:由于S(Ⅳ)氧化 态处于中间,故其既显氧化性,又显 还原性,一般以还原性为主: SO2(aq)+4H++4e-=S(s)+2H2O(l) φ=0.50V SO42-(aq)+H2O(l)+4e-=SO32(aq)+2OH-(aq) φ=-0.94V
(1) Na2O2与过量的冷水作用 (2) 几滴热水滴在Na2O2固体上 (3) 电解硫酸和硫酸氨的混合溶液 (4) 将难溶于水和酸的Al2O3变成可溶性 的硫酸盐 (5) 无氧条件Zn粉还原酸式亚硫酸钠溶液 (6) 将SeO2溶于水然后通入SO2气体 (7) 用盐酸酸化多硫化铵溶液 (8) 在中等酸度的钛(Ⅳ)盐溶液中加入H2O2
,
Na2S2O3、Na2S2O6其标签已脱落, 设计一种简便方法鉴别它们。
5.完成并配平下列方程式. .完成并配平下列方程式.
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) S + NaOH→ H2S + H2O2→ H2S + O2→ H2S + ClO3 + H+→ S2- + SO32-+H+→ Na2S2O3 + I2→ SO2+ H2O + Cl2→ H2O2 + MnO4- + H+→ Na2O2 + CO2→ KO2 + H2O→
.8.有一白色固体A,加入油状无色液 体酸B,可得紫黑色固体C,C微溶于水, 加入A后C的溶解度增大,成棕色溶液D, 将D分成两份,一份加入无色溶液E, 另一份不断通入气体F,两份都褪色变 成无色透明溶液。E溶液遇酸有淡黄色 的沉淀,将气体F通入溶液E,在所得 溶液中加入BaCl2 溶液有白色沉淀,后 者难溶于HNO3。问A~F各为什么物质? 写出各反应方程式。
3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+ 4H2O (4)不溶于HNO3 而溶于王水,如: HgS,Ksp=10-54 ,一般为氧化还原平衡和 配 位 平 衡 代 替 沉 淀 平 衡 。 如 : 3HgS+2HNO3+12HCl=3H2[HgCl4]+3S↓+2N O↑+4H2O (5)溶于硫化钠或多硫化钠溶液中, 如SnS、SnS2、Sb2S3、Sb2S5 SnS2+Na2S=Na2[SnS3]
O3+CN-=OCN-+O2 ; 2OCN-+3O3+H2O=2HCO3- +N2+3O2
四、硫化物 由于S2-变形性很大,如果阳离子的价 电子构型为18,18+2,9~17e- 构型, 则由于它们具有较大的极化能力,与 硫离子间有强烈的相互极化作用,从 而使硫化物由离子键向共价键过渡, 因而生成难溶的有色硫化物,此为硫 化物最重要的特点。
元素部分二
二、氢化物 1、H2O2 、 (1)制备:电解 )制备:电解60%的H2SO4,减压 的 蒸馏得H 水解得H 蒸馏得 2S2O8,水解得 2O2。 H2S2O8 +2H2O = 2H2SO4 +H2O2
2. H2+O2 = H2O2 (2-乙基蒽醌,钯催化剂) (2)实验室: a.Na2O2+H2SO4+10H2O= Na2SO4·10H2O+H2O2(低温) b. BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2(低温)
酸性溶液中存在主要物种是SO2 , 而不是H2SO3 。SO2 在酸性溶液中是个 好的氧化剂,SO32- 在碱性中主要为还 原剂。如: 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+ SO32-+2H2S+2H+=3S↓+3H2O H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O
13.试将以下分子或离子的OSO键角按 由大到小的顺序排列,并简述理由。 SO2, SO3, SO32-, SO42-
14.指出下列分子或离子是否含有特殊 键型(离域π键、d-pπ配键,并指出是 哪种键型及数目。 O3, SO2, SO3, SOCl2, H2SO4, H2S2O3,H2S2O8,H2S4O6 15.硫代硫酸钠在药剂中常用作解毒剂, 可解卤素单质、重金属离子及氰化物 中毒。试说明其作用原理,并写出反 应方程式。
Байду номын сангаас
习题5:比较含有-S-S-键和-O-O-键化 合物的性质和分子结构。
练 习
1.
题
回答下列问题.
(1)为什么O 2具有顺磁性,而O3却具有反磁性? (2)油画放置久了,为什么会发黑.发暗?如何恢 复? (3) 为 什 么 SOCl 2 既 可 以 做 Lewis 酸 又 可 以 做 Lewis碱? (4)给出重水和重氧水的分子式 (5)为什么向FeCl3溶液中注入H2S没有Fe2S3生成?
氧族元素 氧族元素的通性: 一、氧族元素的通性 O, S, Se, Te, Po 价电子构型为ns2np4, 氧化态为-2,0,+2,+4,+6 氧一般是-2氧化态,自然界许多金属 矿石都是以氧化物或硫化物形式存在 的,故氧族元素又称为成矿元素。电 离能是从上到下递减。O,S为非金属 ;Se,Te是半金属;Po为典型金属, 是一个完整系列。
(3)亚硫酸钠与硫作用,可生成 硫代硫酸钠: Na2SO3+S Na2S2O3 3、硫代硫酸及其盐 、 •(1)对酸不稳定性: • S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O •(2)还原性: 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI • 碘量分析法基础
(3)配位性: AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr 此反应用于感光片的定影。 • (4)S2O32-的鉴定:在中性介质中 ,和过量的AgNO3作用,得到沉淀颜色 由白→黄→棕→黑,这是鉴定S2O32-的 特殊方法,具体反应为: 2Ag++S2O32-=Ag2S2O3↓(白) Ag2S2O3+H2O=Ag2S↓(黑)+H2SO4
(2)性质: 是一还原剂,其水溶液易被空气氧化 ,不能长久保存,H2S易与金属形成硫 化物,且大多数不溶于水,故它是一 种沉淀剂。H2S可以使Pb(Ac)2试纸变黑 ,因而可用此反应检验H2S的存在,反 应式为: H2S+Pb(Ac)2=PbS+2HAc
三. 臭氧的结构和性质 1. 价键结构
O O
2.比较氧族元素和卤素的氢化物在 2.比较氧族元素和卤素的氢化物在 酸性,还原性,热稳定性方面的递 变规律 3.叙述SO 3.叙述SO3. H2SO4和发烟硫酸的相 互关系,写出固态,气态SO 互关系,写出固态,气态SO3的结构 式
4.有四种试剂:Na 4.有四种试剂:Na2SO4、Na2SO3
12.填空题: 12.填空题:
1)从空气中分离稀有气体时,将液态空 气分馏出氧,氮之后,为了纯化稀有气体, 可使气体通过 除去CO2,
通过 除去微量氧,再通过 除 为主的稀有气 去N2,剩下气体便是以 体了。
(2)将Cl2通入热的NaOH溶液中,反应的产物 是 ;将 Br2加入低温下的NaCO3溶液, 反应的是 ;常温下I2与NaCO3溶液反应 的产物是 。 (3)液态BrF3有较高的导电性,其原因 是 。
6.一种钠盐A溶于水后,加入稀盐 酸,有刺激性气体B产生,同时有 黄色沉淀C生成。气体B能是高锰酸 钾溶液褪色,若通Cl2气于A溶液中, Cl2消失并得到溶液D。D与钡盐作用, 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E, 试确定A、B、C、D、E各为何种物 质?写出各步反应方程式。
7.完成下列反应的化学方程式 7.完成下列反应的化学方程式
五、硫的含氧酸及其盐 1、硫酸 、 浓硫酸与稀硫酸氧化性不同,在稀H2SO4 中,显氧化性的主要为H+,如: H2SO4(稀)+Zn=ZnSO4+H2↑ 浓硫酸是脱水剂和强氧化剂,其显氧化作 用的为S(Ⅵ),它可以被还原成低氧化数的 SO2、S、H2S等,如: 2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+SO2↑+2H2O 5H2SO4(浓)+4Zn=4ZnSO4+H2S↑+4H2O