招生专业与代码:无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理
考生注意:所有答案必须写在答题纸(卷)上,写在本试题上一律不给分。
一、选择题(选择一个正确答案,每小题2分,20题共40分)
1.波函数用于描述()
(A)电子的能量(B)电子在核外空间的运动
(C)电子的运动速度(D)电子在某一空间出现的概率密度
2.下列化合物中,既有离子键又有共价键的是()
(A)CaO(B)CH4(C)BaCl2(D)NH4Cl
3.下列物质中,不适宜作配体的是()
(A)(B)H2O(C)NH4+(D)Cl
4.H3O的杂化类型和空间构型分别为()
(A)等性sp3杂化,正四面体(B)等性sp3杂化,三角锥形
(C)不等性sp3杂化,正四面体(D)不等性sp3杂化,三角锥形
5.NaF、NaCl、NaBr、NaI中,熔点最低的是()
(A)NaF(B)NaCl(C)NaBr(D)NaI
6.将pH=5的强酸溶液与pH=13的强碱溶液等体积混合,混合后溶液的pH值为()
(A)5.0(B)8.0(C)9.0(D)12.7
7.某金属离子生成的两种八面体配合物的磁矩分别为4.90B.M和0B.M,该离子可能是()
(A)Cr3+(B)Mn2+(C)Mn3+(D)Fe2+
8.将固体NH4NO3溶于水中,溶液变冷,则该过程的ΔG、ΔH、ΔS的符号依次为()
(A)+、、(B)+、+、(C)、+、(D)、+、+
9.下列说法正确的是()
(A)两难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小
(B)欲使溶液中某离子沉淀完全,加入的沉淀剂越多越好
(C)沉淀完全是指用沉淀剂将溶液中某一离子的浓度降为零
(D)欲使Ca2+沉淀完全,选择Na2CO3作沉淀剂效果比Na2SO4好
10.下面叙述中正确的是()
(A)H2的键能等于H2的解离能
(B)CC键能是C=C键能的一半
(C)原子核外有多少未成对电子,最多就能形成多少个共价键
(D)直线型分子XYZ是非极性分子
11.下列核外电子的四个量子数不合理的一组是()
(A)3,2,2,1/2(B)3,1,1,1/2(C)1,0,0,1/2(D)2,1,0,1/2
12.在某温度和体积下,反应Sn(s)+2Cl2(g)SnCl4(g)达到平衡,已知该反应自左向右进行是放热的,则下列措施中有利于提高SnCl4产量的是()
考试科目:共页,第页
(A)升高温度(B)增加压强(C)减少Sn的量(D)通入N2
13.下列化合物属于路易斯酸的是()
(A)AlCl3(B)NH3(C)CH3OH(D)H2O
14.多电子原子中决定核外电子能量的量子数是()
(A)n(B)n和l(C)n,l和m(D)l
15.下列溶液中,pH最小的是()
(A)0.010mol/LHCl(B)0.010mol/LH2SO4
(C)0.010mol/LHAc(D)0.010mol/LH2C2O4
16.将反应Fe2++Ag+→Fe3++Ag构成原电池,正确的原电池符号为()
(A)()Fe2+(c1)∣Fe3+(c2)‖Ag+(c3)∣Ag(s)(+)
(B)()Pt(s)∣Fe2+(c1)∣Fe3+(c2)‖Ag+(c3)∣Ag(s)(+)
(C)()Ag(s)∣Ag+(c3)‖Fe2+(c1),Fe3+(c2)∣Pt(s)(+)
(D)()Pt(s)∣Fe2+(c1),Fe3+(c2)‖Ag+(c3)∣Ag(s)(+)
17.(Sn4+/Sn2+)=0.14V,(Fe3+/Fe2+)=0.77V,则不能共存的离子是()
(A)Sn4+,Fe2+(B)Fe3+,Sn2+(C)Fe3+,Fe2+(D)Sn4+,Sn2+
18.下列几种物质中最稳定的是()
(A)Co(NO3)3(B)[Co(NH3)6](NO3)3(C)[Co(NH3)6]Cl3(D)[Co(en)3]Cl3
19.乙醇胺(HOCH2CH2NH2,pKb=4.5)和乙醇胺盐配制缓冲溶液的有效pH范围是()
(A)6~8(B)4~6(C)10~12(D)8~10
20.某一级反应的半衰期t1/2是30min,则其反应速率常数k为()
(A)20.8min1(B)0.23min1(C)0.023min1(D)43.3min1
二、填空题(8小题,每空1分,共20分)
1.某元素原子序数为27,其核外电子排布式为___________________,属第___________周期,_____________族,元素符号为________。
2.HF、HCl、HBr、HI中,色散力最大的是___________________,沸点最低的是_________________。
3.乙烯(C2H4)分子中包含______个键,_____个键。
4.根据价层电子对互斥(VSEPR)理论判断下列分子或离子的空间几何构型:SO3____________、____________、SF4____________。
5.在110mL浓度为0.10mol/L的HAc溶液中,加入10mL浓度为0.10mol/L的NaOH溶液,所得混合溶液的pH为________________。(pKa(HAc)=4.75)
6.根据酸碱质子理论,两性化合物NH3的共轭酸和共轭碱分别是___________和___________。
7.相同温度下,PbSO4在KNO3溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度_____________,这种现象称为_____________效应。PbSO4在Na2SO4溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度____________,这种现象称为_______________效应。
8.[Ni(CN)4]2的几何构型为______________,具有_____________磁性。
三、计算题(3小题,每题10分,共30分)
1.现有100mL溶液,其中含有0.0020molKI和0.0020molNa2SO4,向其中逐滴加入Pb(NO3)2溶液,通过计算说明先生成的沉淀是什么?当沉淀完全时(c<1.0105mol/L),溶液中的的浓度是多少?(已知(PbI2)=8.0109,(PbSO4)=1.8108)
2.已知:CuS(s)+H2(g)→Cu(s)+H2S(g)
/kJmol153.10020.6
/Jmol1K166.5130.5733.15205.7
试求:1)该反应正向自发进行的最低温度;2)该反应在298K的标准平衡常数。
3.已知(MnO2/Mn2+)=1.229V,(Cl2/Cl)=1.360V。试通过计算判断反应
MnO2(s)+4HCl(aq)→MnCl2(aq)+Cl2(g)+2H2O(l)在298K时的标准态下能否正向自发进行。并通过计算说明实验室中为什么能用浓盐酸(c=12mol/L)来制取氯气。
四、论述题(8分)
请选取你所熟悉的当今无机化学领域的某一研究方向,简要论述该方向的研究内容、最新进展和研究意义。
五、简答题(3小题,共11分)
1.某A3B型离子化合物(A代表阳离子,B代表阴离子)由四种元素组成,一种为氢,另有两种第二周期元素和一种第三周期元素。阴、阳离子分别由两种元素构成且均呈正四面体构型。写出该化合物的化学式。(4分)
2.铁元素是地壳中含量次高的金属元素(仅次于铝)。在地球漫长的演化过程中,溶解在海洋中Fe2+被空气氧化转变成针铁矿FeO(OH)而沉积。写出该反应配平的离子方程式。(3分)
3.离子中铋原子的配位数为5,每个铋中心采取四方锥几何构型。请画出该离子的结构并指出Bi原子的杂化轨道类型。(4分)
六、简答题(7小题,共21分)
氮是自然界中最常见的非金属元素之一,绝大部分以单质的形式存在于大气中。自然界主要通过含有固氮酶的微生物将大气中的氮气转化为氨,使氮元素进入氮循环。而现今的工业固氮方法(哈伯法)是通过氮气与氢气在高温高压下的催化反应来直接合成氨气。
1.试写出叠氮阴离子(N3)两种可能的路易斯结构式。(4分)
2.叠氮酸(HN3)与氟气(F2)发生剧烈反应,生成某种拟卤素与卤素的互化物和一种常见的盐。请写出配平的反应方程式。(4分)
3.含能纯氮物种属于超高能量密度材料,可用于制备炸药。1998年,美国爱德华空军基地实验室(AFRL)的科学家首次制备了“盐粒炸弹”,即含有N5+阳离子的盐,例如N5AsF6。该阳离子的键长和键角如下图所示,请画出其路易斯结构式,并说明中间三个氮原子的杂化轨道类型。(4分)
4.最近,南京理工大学胡炳成教授团队在《Science》杂志报道了首个稳定存在、可大量制备的含环状全氮阴离子(N5)化合物(N5)n(H3O)3(NH4)4Cl。请判断该化学式中n值的大小。(2分)
5.上述环状全氮阴离子N5具有很强的爆炸性,极易通过1,3-偶极环加成的逆反应开环分解生成一种阴离子,并放出一种无色无味的气体。请写出该分解反应的配平的方程式。(2分)
6.与全氮阴离子N5互为等电子体的环戊二烯基阴离子C5H5具有显著的芳香性,是有机金属化学中一类常见的配体。请说明C5H5具有多少个离域共轭的电子,并写出一种含有环戊二烯基阴离子的过渡金属化合物。(2分)
7.很多含氮化合物由于其易爆性被列为危险化学品,在储存和运输过程中都需采取严格的安全措施。2020年8月4日,黎巴嫩贝鲁特港发生剧烈爆炸,爆炸产生的地震波相当于3.3级地震,视频显示爆炸发生时空中产生红棕色的蘑菇云。调查表明爆炸是由存放在港口的2750吨硝酸铵引起的。请写出在爆炸条件下硝酸铵分解反应(共3种产物)的配平反应方程式。(3分)
七、简答题(5小题,共20分)
1.从图(a)中咔咯的分子结构判断,咔咯与金属中心结合时形成的阴离子配体通常带有几个负电荷?(2分)
2.写出B、C、D的化学式(配体用简写符号表示)。(6分)
3.写出B、C、D三个配合物中金属中心的价电子组态(均用“dn”的形式表示)。(3分)
4)分别写出制备化合物B、C、D的反应1、2、3的配平的化学反应方程式(配体用简写符号表示,系数为最简整数比)。(6分)