无机试题1

第1题（本题共10分，第1、2小题2分，第3小题6分）稀有气体氙Xe和氟F2反应可生成XeF2、XeF4和XeF6。在523K和673K反应的平衡常数K如下：①Xe(g)＋F2(g)=XeF2(g)Kp(523K)＝8.80×104Kp(673K)＝3.60×102②Xe(g)＋2F2(g)=XeF4(g)Kp(523K)＝1.07×108Kp(673K)＝1.98×103③Xe(g)＋3F2(g)=XeF6(g)Kp(523K)＝1.01×108Kp(673K)＝36.0（1）指出在所给温度下，最有利的和最不利的反应。（2）按①式制备XeF2，产物中必有XeF4。为了减少XeF2中XeF4的含量应采取什么措施？（3）今拟制取总压为1atm（1.013×105Pa）的XeF2，其中XeF4的含量须低于1.00%。试计算523K时起始的Xe︰F2分压比值至少为多少？（提示：可利用Xe（g）＋XeF4（g）=2XeF2（g）减少XeF4的生成）第2题（本题共10分，第1小题4分，第2小题6分）2-1（4分）天然存在的铀有3种同位素，99.30%的238U，0.70%235U和痕量的234U。235U受到热（慢）中子的辐射，核裂变释放出原子能，产物之一为质量数为92的稀有气体，产物之二为质量数为140的IIA族元素。写出核裂变反应方程式并指出该反应的两个最主要特点。2-2（6分）238U的半衰期是4.5109年，235U的半衰期是7.0108年。计算自然界中两种铀的衰变速率之比。某矿含有50%（重量）铀，计算1.0kg这种矿物中238U的衰变速率（速率单位用Bq）。（提示：元素的衰变速率可用下式描述：其中N为原子数，t为时间，k为衰变常数，若时间单位为s，速率单位为Bq）dNdtkN积分上式得到：lnN=–kt+a，a为积分常数。半衰期是一放射性元素衰变到原来一半数量所需要的时间。第3题（本题共10分，第1小题2分，第2小题8分）下列六种化合物（A－F）中含有的元素不多于三种，且分子内所含X、Y元素的质量分数及化合物的部分性质列于下表。化合物ABCDEFω（x）0.16530.20690.27810.42110.87430.2089ω（y）0.83470.78520.70190.533800.7911常压下t℃的密度g/cm31.448(20℃)1.145（–113℃)1.42(–122℃)2.973×10-3(0℃)0.68(–168℃)—沸点/℃5730.48.3–12–111.8145熔点/℃–70.4–118–122–130–1853分子极性非极性极性极性极性非极性－根据上表有关信息回答下列问题：3-1（2分）计算化合物D的相对分子质量。3-2（8分）确定六种化合物的化学式，写出推理和计算过程。第4题（本题共12分，每小题4分）2000年美国《科学》杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它由4个氧原子构成的O4分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。4-1O4分子可看作2个O2聚合得到。试解释O2为什么能聚合成为O4？4-2试判断O4的结构。4-3从结构的角度解释O4和O2分子的稳定性、氧化性强弱。第5题（本题共16分，第1、2小题各2分，第3-5每小题4分）水样酸度受吸收气体影响，通常影响最大的气体是CO2。5-1下列混合气体（用体积百分比表示），溶于水的CO2大小顺序是。A、90%Air,10%CO2B、80%Air,10%CO2,10%NH3C、80%Air,10%CO2,10%Cl25-2含10%（体积）的空气与下列体系达成平衡，溶于水的CO2大小顺序是。A、蒸馏水B、1mol/LHClC、1mol/LHAc5-3假设空气中含有350ppm（体积）CO2，溶解的CO2和气态的CO2达平衡。CO2(g)CO2(aq)K=3.410-2mol·L-1·atm-1计算在通常大气压下雨水的pH值（CO2(aq)的Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11）5-4计算100mL雨水样品中溶解CO2的总量。5-5计算瓶装碳酸水（p(CO2)=1.00atm）的pH值。第6题（本题共12分，每小题4分）除草剂RoundupHOOCCH2NHCH2PO(OH)2，pKa1=0.80，pKa2=2.30，pKa3=6.00，pKa4=11.00。通常羧酸的电离常数介于磷酸的一、二级电离常数之间。6-1计算0.10mol/LRoundup溶液的pH。6-2若欲使Roundup在溶液中尽可能以―OOCCH2NH2+CH2PO2―(OH)型体存在，给出计算该溶液pH值的最简单的计算式，并得出计算结果。6-3根据3-2中得到的pH，推算型体―OOCCH2NH2+CH2PO2―(OH)与其它可能存在的形体分数。第7题（本题共16分，每小题4分）回答下列问题：1．已知NO3－、CO32－互为等电子体，为什么不包括SiO32－、PO33－？2．试比较CH3Cl、CH2＝CHCl和CH≡CCl中C－Cl键键长的大小顺序，并说明理由。3．如果把BF3与乙醚放在一起，BF3键长从130pm增加到141pm，试问所成新化合物的成键情况及其极性与BF3有何不同？4．已知1mol乙烷、1mol乙烯、1mol乙炔完全燃烧生成CO2和H2O（液）时各放出1558kJ、1411kJ、1300kJ的热量，虽然乙炔的燃烧热最低，但只有乙炔与纯氧气一起燃烧形成的氧快焰温度最高，可达3000℃以上，分析其原因。第8题（本题共14分，第2小题2分，其余每小题4分）某含砷的化合物为橘红色，经稀硝酸处理后溶液中仍有黄色粉末状固体，为了分析其组成，进行了以下实验：（1）称取该化合物0.1070g，用稀硝酸处理后除去黄色粉末，所得溶液调节到pH值为8.00，以淀粉为指示剂用2.5010-2mol·L-1的I2标准溶液滴定至终点，消耗20.00mL。（2）然后用盐酸酸化此溶液，加入过量KI溶液，释放出的I2用1.0010-1mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗20.00mL。试通过分析与计算回答下列问题：（1）该化合物可能是什么？写出化学式及名称。（2）写出该化合物与稀硝酸的反应方程式。（3）写出滴定反应涉及的化学方程式。（4）该化合物中砷元素的质量百分含量为多少？第1题（本题共10分，每1、2小题2分，第3小题6分）稀有气体氙Xe和氟F2反应可生成XeF2、XeF4和XeF6。在523K和673K反应的平衡常数K如下：①Xe(g)＋F2(g)=XeF2(g)Kp(523K)＝8.80×104Kp(673K)＝3.60×102②Xe(g)＋2F2(g)=XeF4(g)Kp(523K)＝1.07×108Kp(673K)＝1.98×103③Xe(g)＋3F2(g)=XeF6(g)Kp(523K)＝1.01×108Kp(673K)＝36.0（1）指出在所给温度下，最有利的和最不利的反应。（2）按①式制备XeF2，产物中必有XeF4。为了减少XeF2中XeF4的含量应采取什么措施？（3）今拟制取总压为1atm（1.013×105Pa）的XeF2，其中XeF4的含量须低于1.00%。试计算523K时起始的Xe︰F2分压比值至少为多少？（提示：可利用Xe（g）＋XeF4（g）=2XeF2（g）减少XeF4的生成）1、523K时和673K时，最有利的反应为（2）；523K时和673K时，最不利的反应分别为（1）和（3）。2、Xe必须过量。3、Xe(g)＋XeF4(g)=2XeF2(g)Kp(523K)＝72.4P(XeF4)=1.013×103Pa；由于反应①平衡常数很大，且Xe过量，故平衡时的F2和XeF6可以忽略，故P(XeF2)+P(Xe)=1.003×105Pa；故：P(XeF2)2/[P(Xe)×P(XeF4)]=72.4P(XeF2)=5.55×104Pa;P(Xe)=4.48×104Pa;P(XeF2)/[P(Xe)×P(F2)]=Kp(523K)/PθP(F2)=1.40Pa起始Xe=4.48×104+5.55×104+1.013×103Pa=1.01×105Pa起始F2=1.40+2×1.013×103+5.55×104=5.75×104Pa523K：起始Xe︰F2分压比至少为1.01×105︰5.75×104=1.76。第2题（本题共10分，每小题5分）2-1（5分）天然存在的铀有3种同位素，99.30%的238U，0.70%235U和痕量的234U。235U受到热（慢）中子的辐射，核裂变释放出原子能，产物之一为质量数为92的稀有气体，产物之二为质量数为140的IIA族元素。写出核裂变反应方程式并指出该反应的两个最主要特点。2-1（5分）23592U+10n=14056Ba+9236Kr+410n。链式反应，反应速率成几何级数递增；裂变放出大量能量。2-2（5分）238U的半衰期是4.5109年，235U的半衰期是7.0108年。计算自然界中两种铀的衰变速率之比。某矿含有50%（重量）铀，计算1.0kg这种矿物中238U的衰变速率（速率单位用Bq）。（提示：元素的衰变速率可用下式描述：其中N为原子数，t为时间，k为衰变常数，若时间单位为s，速率单位为Bq）dNdtkN积分上式得到：lnN=–kt+a，a为积分常数。半衰期是一放射性元素衰变到原来一半数量所需要的时间。2-2（5分）设衰变前的原子数为No，lnN/No=–kt，=(ln2)/k=0.693/k。238U的k1与235U的k2之比k1/k2=2/1=(7.0108)/(4.5109)238U的N1与235U的N2之比N1/N2=(99.3)/(0.70)238U的1与235U的2之比1/2=(k1/k2)(N1/N2)=22238U的1=k1N1=[(ln2)/(3652436004.5109s)](1.010350%99.30%2386.021023)=6.1106Bq第3题（本题共10分，每1小题2分，每2小题8分）下列六种化合物（A－F）中含有的元素不多于三种，且分子内所含X、Y元素的质量分数及化合物的部分性质列于下表。化合物ABCDEFω（x）0.16530.20690.27810.42110.87430.2089ω（y）0.83470.78520.70190.533800.7911常压下t℃的密度g/cm31.448(20℃)1.145（–113℃)1.42(–122℃)2.973×10-3(0℃)0.68(–168℃)—沸点/℃5730.48.3–12–111.8145熔点/℃–70.4–118–122–130–1853分子极性非极性极性极性极性非极性－根据上表有关信息回答下列问题：3-1（2分）计算化合物D的相对分子质量。3-2（8分）确定六种化合物的化学式，写出推理和计算过程。3、答：3-166.6(2分)3-2要点之一：D中所含的另一种元素的总式量为：66.5×(1–0.4211–0.5338)=3，元素的相对原子质量比3小的唯有H元素，故D分子中必有3个氢原子。(1分)要点之二：据要点之一，推定E为氢化物，设其分子式为XHn，X的相对原子质量为a，则：0.87430.1257:1:1na，a=7n，经讨论，当n=4，a=28时符合题意。因此X为Si（1分）要点之三：据要点一与要点二可立即假设D为SiH3Y。(1分)四：设Y的相对原子质量为b，据0.42110.5338:1:128b得b=35.5，故Y是Cl(1分)五：由F中X、Y的质量分数，可求得其最简式为SiCl3，从价态不难得出F的分子式为Si2Cl6（1分）因此各物质分别为：A.SiCl4；B.SiHCl3；C.SiH2Cl2；D.SiH3Cl；E.SiH4；F.Si2Cl6（3分）。第4题（本题共12分，每小题4分）2000年美国《科学》杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它由4个氧原子构成的O4分子，专家认