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大学无机化学第十五章试题及答案

第十二章氧族元素总体目标:1.了解氧化物的分类2. 握氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途3.掌握硫的多种氧化态所形成的重要化合物的结构、性质、用途以及它们之间的相互转化关系。

各节目标:第一节氧及其化合物1.掌握氧、臭氧的结构、性质、制备和用途;氧的成键特征2.了解氧化物的分类;掌握主要氧化物的结构、制备和性质(与水的作用、酸碱性)3.掌握过氧化氢的结构、实验室和工业制法、性质和用途第二节硫及其化合物1.了解硫的同素异形体、制备、性质和用途2.掌握硫化氢的制备、结构和性质;了解金属硫化物的主要性质3.掌握SO2、SO3、H2SO3、H2SO4和它们相应的盐、硫代硫酸及其盐、过二硫酸及其盐的结构、性质、制备和用途以及它们之间的相互转化关系第三节硒、碲及其化合物了解硒、碲及其化合物的结构和性质习题一选择题熔、沸点较高(分别为273K和423K),其主要原因是()A .H2O2相对分子质量大 B. H2O2分子极性大C. H2O2分子间氢键很强,在固液时均有存在缔和现象D. H2O2分子内键能大2.气态SO3分子的几何构型是()A.线性B.平面三角形C.弯曲形D.三角锥3.在293K,压力下,1体积水可溶解H2S气体体积即饱和,此H2S饱和溶液pH值约为()A.2.5B.3.8C. 在分别含有L的Hg2+,Cu2+,Cr3+,Zn2+,Fe2+的溶液中,在酸度为L条件下,通H2S 至饱和都能生成硫化物沉淀的是()(吴成鉴《无机化学学习指导》)+,Hg2+ +,Cr3+ +,Hg2++,Fe2+5.既能溶于Na2S又能溶于Na2S2的硫化物是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)3 C. HgS6.在空气中长期放置后,会产生多硫物的是()7.热分解硫酸亚铁的最终产物是()+SO3 +SO2+1/2O2+SO2 +SO3+SO28.用于制备K2S2O8的方法是()A.在过量硫酸存在下,用KMnO4使K2SO4氧化B.在K+离子存在下,往发烟H2SO4中通入空气C.在K+离子存在下,电解使H2SO4反发生阳极氧化反应D.用Cl2氧化K2S2O39.下列含氧酸中酸性最弱的是()3 C10.硫的含氧酸酸性递变规律是()>H2SO3>H2S2O7>H2S2O4 >H2S2O7>H2SO3>H2S2O4>H2SO4>H2SO3>H2S2O4>H2SO4>H2S2O4>H2SO311.下列四种硫的含氧酸盐中,氧化能力最强的是();还原能力最强的是()S2O83 C D. K212.下列各种硫的含氧酸,可以是同多酸的是()7 C13.下列叙述中错误的是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)A.自然界中只存在单质氧而没有单质硫B.氧既有正氧化态的化合物,又有负氧化态的化合物C.由H和18O组成的水叫做重氧水D. O2和O3为同素异形体14.常温下最稳定的晶体硫的分子式为() (吉林大学《无机化学例题与习题》)4 C15.为使已变暗的古油画恢复原来的白色,使用的方法为()A.用SO2气体漂白B.用稀H2O2溶液擦洗C.用氯水擦洗D.用O3漂白16.干燥H2S气体,可选用的干燥剂是()A.浓H2SO417.关于O3的下列叙述中正确的是()比O2稳定是非极性分子是顺磁性物质比O2的氧化性强18.不溶于Na2S2的硫化物是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)3 C19.下列说法中错误的是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)分子为极性分子溶于水可制取纯H2SO3C. H2SO3可使品红褪色D. H2SO3既有氧化性又有还原性20.工业上生产SO2的方法主要是()A.焙烧FeS2B.单质硫在空气中燃烧C.亚硫酸盐与酸反应D.浓硫酸与铜反应21.下列各对物质中,能发生反应的是() (吉林大学《无机化学例题与习题》)和HCl 和 HCl和 H2S 和 I222.对多硫化物的性质不正确的叙述是()(吴成鉴《无机化学学习指导》)的酸性比H2S要强一些B多硫化物的颜色比相应硫化物要深一些C 多硫化物中硫的氧化数为负一,因此多硫化物具有同等的氧化性及还原性D多硫化物遇酸分解有H2S气体及S析出23.硫酸盐具有的共性是()黑龙江A.硫酸盐都是可溶性盐B.从溶液中析出的硫酸盐都含有结晶水C.具有高的热稳定性,且金属价态越高,硫酸盐越稳定D.硫酸盐有形成复盐的特性二填空题1.臭氧分子的结构为,O—O之间的键级为,所以它的化学性质比氧分子 .2.多硫酸的立体结构式为;连多硫酸的立体结构式为 .3.长期放置的Na2S或(NH4)2S,颜色会变浑,原因是 .4.氧族元素价电子层构型是;随着电离势降低,它们的减弱;硫、硒、碲常见氧化数为;在焦硫酸分子中硫的氧化数为;在硫代硫酸钠分子中硫的氧化数为;在连四硫酸钠分子中硫的氧化数为。

5.在硫的含氧酸盐“过二硫酸盐、硫代硫酸盐、连多硫酸盐和硫酸盐”中氧化能力最强的是;而还原能力最强的是 .、H2Se、H2Te、H2SO4、H2SeO3中最弱的酸是 .7.硫的两种主要的同素异形体是和。

其中稳定态的单质是,它受热到95℃是,转变为,两者的分子都是,具有状结构,其中硫原子的杂化方式是。

8.高空大气层中臭氧对生物界的保护作用是因为 .9.写出下列物质的化学式: (吉林大学《无机化学例题与习题》)胆矾;石膏;绿矾;芒硝;皓矾;泻盐;摩尔盐;明矾。

10.染料工业上大量使用的保险粉的分子式是,它具有强性。

(吉林大学《无机化学例题与习题》)11.氧的化学性质与同族其他元素比较有较大差别,其主要原因是。

黑龙江12.硫酸铜受热分解为;硫酸银受热分解为;亚硝酸钠受热分解为 . (川师大《无机化学学习指导》)三、计算题1.少量Mn 2+可以催化分解H 2O 2,其反应机理解释如下:H 2O 2能氧化Mn 2+为MnO 2,后者又能使H 2O 2氧化,试以电极电势说明上述解释是否合理,并写出离子反应方程式。

(已知:V Mn MnO V O H O V O H O H 23.1/,68.0/,77.1/22022202220===+ϕϕϕ) 2.为什么在FeSO 4溶液(∙L -1)中,通入H 2S 得不到FeS 沉淀若要得到FeS 沉淀,溶液中H +离子浓度应小于若干(已知Ksp (FeS ))=×10-19,[H +]2[S 2-]=×10-24)3.在∙L -1盐酸溶液中含有∙L -1ZnS 和∙L -1CdSO 4于室温下通H 2S 达饱和时,⑴是否生成ZnS 和CdS 沉淀⑵沉淀完全后溶液中H +离子和其它残留离子的浓度各是多少(已知:H 2S:K 1=×10-8, K 2=×10-15; Ksp(ZnS)=×10-23, Ksp(CdS)=×10-29)4.(1)往[Cu 2+]=∙dm -3溶液中通H 2S 气体达饱和,CuS 沉淀是否完全 (2)通H 2S 气体达饱和,使溶液中Zn 2+成ZnS 完全沉淀,溶液pH 值应是多少(3)通H 2S 气体达饱和,使溶液中Fe 2+成FeS 完全沉淀,溶液pH 值应是多少(4)某溶液中含有Fe 2+,Zn 2+及Cu 2+,它们的起始浓度都是 mol ∙dm -3。

若向溶液中通入H2S气体以分离这三种离子,如何控制溶液的酸度5.对于反应3O2=2O3,25℃的△H0=284KJ,平衡常数为10-54,计算此反应的△G0和S0。

参考答案一选择题;B 二填空题1. O;;活泼2. O SOO SOO;O SOSOOO(S)x(x=0~4)3.在空气中,S2-氧化成S,S溶解在Na2S或(NH4)2S中生成 2nS(多硫离子)多硫离子中含有S数可高达6、甚至9,颜色为黄或红棕色。

;非金属性;-2, +4, +6; +6; -2; +5/25.过二硫酸盐;硫代硫酸盐 7.斜方硫,单斜硫。

斜方硫,单斜硫,S 8,环,sp 3 8.吸收紫外线∙5H 2O , CaSO 4∙2H 2O , FeSO 4∙7H 2O , Na 2SO 4∙10H 2O ,ZnSO 4∙7H 2O , MgSO 4∙7H 2O ,(NH 4)2SO 4∙FeSO 4∙6H 2O , K 2SO 4∙Al 2(SO 4)3∙24H 2O,还原 11.氧的原子半径与同族相比要小的多,而电负性却很大 和SO 3 Ag 、SO 3 和O 2 Na 2SO 4 和 Na 2S 四计算题1.解:因为054.023.177.1/0/22222>=-=+-MnMnO O H O H ϕϕ所以H 2O 2作氧化剂可把Mn 2+氧化为MnO 2。

同时055.068.023.1//2220220>=-=-+O H O Mn MnO ϕϕ所以,在此反应中H 2O 2又作还原剂,本身被MnO 2氧化为O 2。

H2O 2+Mn 2↓+2H +(H 2O 2作氧化剂)MnO2+H 2O 2+2H 2+Mn 2++2H 2O(H 2O 2作还原剂)由此可见上述解释是合理的。

2.解:Fe 2++H 2+……①推导:Ksp=[Fe 2+][S 2-]∴[S 2-]=Ksp/[Fe 2+] 又∵H 2++S 2-,K 总=K 1K 2=×10-23∴[S 2-]=22][][+H S H K 总∴[H 2S]=][][22++Fe K H Ksp 总 K=6192322222221097.2107.3101.1][][][][]][[][---++++++⨯=⨯⨯===Ksp K H Ksp Fe Fe K H S H Fe H 总总 ①式中K=×10-6,反应不能正向进行,所以不产生FeS 沉淀。

若要FeS 沉淀产生,必须[Fe 2+][S 2-]≥Ksp=×10-19则[S 2-]≥×10-19/=×10-18 又∵[H +]2[S 2-]=×10-24∴[H +]≤][101.1224--⨯S =1824107.3101.1--⨯⨯=×10-4mol/L∴[H +]浓度应小于×10-4mol/L ,才能使FeS 沉淀。

3.解:⑴在L HCl 溶液中[H +]=L ,饱和H 2S 的水溶液中[H 2S]=L [H +]2[S 2-]=K 1K 2[H 2S]=×10-24[S 2-]=2243.0108.6-⨯=×10-23mol/L∴[Cd 2+][S 2-]=××10-23=×10-24> KspCdS=×10-29 ∴有CdS ↓∴[Zn 2+][S 2-]=××10-23=×10-24< KspZnS=×10-23 ∴无ZnS ↓⑵Cd 2++H 2S=CdS ↓+2H +Cd 2+完全沉淀时,产生[H +]=2×=·L -1 ∴溶液中[H +]=+=·L -1[S 2-]=123224109.534.0108.6---⋅⨯=⨯L mol [Cd 2+]=1723292101.6109.5106.3][-----⋅⨯=⨯⨯=L mol S KspCdS [Zn 2+]=·L -1 [Cl -]=·L -1[[]12405.002.003.0--⋅=+=Lmol SO4.解:(1)Cu 2+(aq )+H 2S (aq )===CuS (s )+2H +(aq ) K=(K 1K 2)/Ksp=(×10-8××10-12)/×10-36=×1016 因为K 值很大,可假定CuS 沉淀完全。

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