山东大学无机化学.docx

《山东大学无机化学.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2003－2004第二学期无机化学试题1答案及评分细则一．写出有关的化学反应方程式并配平（20分）。每题2分，仅仅写出反应物及产物的化学式而未配平，则得1分；化学式写错不得分。1.用氢碘酸处理CuO；2HI+CuO＝CuI+H2O2.朱砂溶于王水；3HgS+2HNO3+12HCl＝3H2[HgCl]4+2NO+4H2O+3S3.向磷与溴的混合物中滴加水；2P+3Br2+6H2O2H3PO3+6HBr↑4.五硫化二锑溶于烧碱溶液；Sb2S5＋8NaOH=Na3SbO4＋Na3SbS4＋4H2O＋Na2

2、S5.光气与氨气反应；4NH3＋COCl2=CO(NH2)2＋2NH4Cl6.单质磷溶于热烧碱溶液；P4＋3NaOH＋3H2O=PH3＋3NaH2PO27.氯气通入含有氢氧化铋的烧碱溶液；Cl2+Bi(OH)3+3NaOH＝NaBiO3+2NaCl+3H2O8.砷化氢通入硝酸银溶液；2AsH3＋12AgNO3＋3H2O=As2O3＋12HNO3＋12Ag↓9.向磷酸二氢钠溶液中滴加硝酸银溶液；H2PO4－＋3Ag＋=Ag3PO4↓＋2H＋10.用烧热的铅除去酒中含有的醋酸。Pb+2HAc＝Pb(Ac

3、)2+H2二．简下列制备路线，并写出有关的反应方程式（30分），每题10分。1．目前工业上主要采用什么方法生产氢氟酸、盐酸和氢溴酸？如果用H2和Br2直接燃烧法生产HBr而又不降低HBr的产率，实际生产中应采取什么措施？答：氢氟酸主要是通过氟化钙与浓硫酸反应制得：CaF2+H2SO4＝2HF+CaSO4盐酸主要是通过氢气和氯气在光照下反应生成HCl，然后用水吸收：Cl2+H22HCl氢溴酸主要是通过单质溴和白磷在加热条件下加入水生成HBr，在用水吸收得到：2P+3Br2+6H2O2H3PO3+6HB

4、r↑直接燃烧法由氢气和溴蒸气合成HBr，主要存在的问题是HBr在高温下容易分解，产率较低，而降低温度虽然能提高HBr的产率，但是反应速率太低，无法实现实际上生产。解决这一矛盾的关键就是寻找、合成专用的催化剂，催化剂的作用就是在较低温度下提高氢气和溴蒸气的反应速率，目前，用于该反应的专用催化剂已经投入实际生产。2．以硼镁矿为主要原料制备乙硼烷。①用烧碱溶液浸取硼镁矿Mg2B2O5×H2O+2NaOH＝2NaBO2+2Mg(OH)2¯②过滤除去Mg(OH)2和其他难溶杂质，然后向滤液中通入CO2调节溶液

5、pH使AlO2－、CrO2－等沉淀为氢氧化物：4NaBO2+CO2+10H2O＝Na2B4O7×10H2O+Na2CO3③过滤并将滤液浓缩重结晶得到硼砂，后用H2SO4处理使硼砂转化为难溶于水的硼酸：Na2B4O7+H2SO4+5H2O＝4H3BO3¯+Na2SO4④过滤、洗涤、晾干硼酸晶体，加热分解得到B2O32H3BO3B2O3+3H2O⑤在高压及三氯化铝催化下，用铝和氢气还原B2O3制得乙硼烷B2O3+2Al+3H2B2H6+Al2O33．以铬铁矿为主要原料制备铬黄。(1)高温煅烧4Fe(Cr

6、O2)2+8Na2CO3+7O2==8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2加入纯碱和白云石使SiO2变为CaSiO3、Al2O3变为NaAlO2。(2)水浸、过滤、除渣，滤液用酸调PH=7～8Al(OH)4－+H+＝A(OH)3(3)过滤除区Al(OH)3，滤液中加入PbCl2溶液，反应得到铬黄Na2CrO4+PbCl2＝PbCrO4↓+2NaCl过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到黄色颜料铬黄。三．回答下列问题（40分），每题5分。1．向Hg2＋溶液中加入KI溶液时生成红色HgI2沉淀，继续加入过量的

7、KI溶液，HgI2沉淀溶解得无色的HgI42－配离子溶液。请说明HgI2有色而HgI42－无色的原因。答：HgI2产生颜色的原因是Hg2＋离子半径较大，具有较强的极化作用和变形性，I－离子同样半径较大变形性较大，因此HgI2中正负离子的相互极化作用很强，导致化学键由离子键向共价键转化，电荷迁移明显，吸收的能量处在可见光范围，当可见光照射时，吸收红色光的互补光，从而显红色。在HgI42－中中心离子Hg2＋的价层电子构型为d10，属于全充满构型，因此中心离子不存在电子的d－d跃迁，基本上不吸收可见光，所

8、以为HgI42－无色。2．什么是自旋－禁阻跃迁？为什么Mn(H2O)62＋配离子几乎是无色的？答：对于d5构型的中心离子来讲，当中心离子与弱场配体形成配合物时，5个价层d电子均匀地分布在每一个d轨道中，自选方向相同，这种状态是一种非常稳定的状态（类似于基态原子d轨道的半充满状态），假如处于低能态轨道的d电子吸收可见光跃迁至高能态轨道，就不可避免地克服电子间的排斥作用在同一轨道中配对，而且电子的自选方向要发生翻转，从理论上讲这种跃迁是自选禁阻的，发生的几率非常低，因此d