科目名称：无机化学 第 1 页 共 4 页 中国科 学院 大学 2013 年招收攻读硕士 学位研究生入 学统一考试试 题 科目名 称：无机化学 考生须 知： 1本试卷满分为 150 分，全部考试时间总计 180 分钟。 2 所有答案必须写在 答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 3可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。 一、选择题 ( 以下各小题所列答 案中只有一个是正确的 。共 20 小题，每小题 2 分，共 40 分 。) 1. 下列物质的水溶液易变成黄色的是： (A) AgNO 3(B) HBr (C) Na 2 S (D) NH 4 SCN 2. 下列各元素中，第一电子亲和势代数值(A 1 ) 最大的是： (A) Cl (B) Br (C) He (D) F 3. 下列各物种中，属于 N 2 H 5 + 的共轭碱的是 ： (A) N 2 H 4(B) N 2 H 5 OH (C) N 2 H 6 + (D) NH 34. Co 2+ 的价层电子构型 是： (A) 3d 7 4s 2(B) 3d 7(C) 3d 5 4s 2(D) 3d 105. 已知 0.01 mol·L 1 某一元弱酸溶液的 pH=4.55，则该弱酸的 K a 为： (A) 7.95×10 8(B) 8.59×10 7(C) 5.79×10 2(D) 9.75×10 36. 下列各组原子轨道中不能叠加成键的是： (A) p x -p x (B) p x -p y(C) s-p x(D) s-p z7. 某反应在标准状态和等温等压条件下，在任何温度都能自发进行的条件是： (A) rH m >0, rS m >0 (B) rH m 0, rS m 0 8. 反应 N 2 ( 气)+3 H 2( 气) 2 NH 3 ( 气) rH m = 92 kJ· mol 1 ， 从热力 学观点看要 使 H 2 ( 气) 达到最大转化率，反应条件应该是： (A) 高温低压 (B) 低温低压 (C) 高温高压 (D) 低 温高压 9. 已知： (Cu 2 / Cu)=+0.34 V ， (Cu / Cu)=+0.522 V, 那么 (Cu 2 / Cu ) 为： (A) +0.182 V (B) +0.158 V (C) +0.364 V (D) +0.862 V 10. 在下面所列元素中，与氢能生成离子型氢化物的一类是： (A) 碱金属和钙、锶、 钡 (B) 绝大 多数活泼金属 科目名称：无机化学 第 2 页 共 4 页 (C) 镧系金属元素 (D) 过渡 金属元素 11. 互卤化物 AX 3 中 ClF 3 是最活泼的，但是液态 BrF 3 导电性较好，原因是： (A) BrF 3 的摩尔质量大 (B) BrF 3 较易挥发 (C) BrF 3 较易解离为 BrF 2 +、BrF 4 (D) 导电性与浓度无关 12. 干燥 H 2 S 气体，可 选用的干燥剂是： (A) CuSO 4(B) KOH (C) 浓 H 2 SO 4(D) P 2 O 513. 叠氮酸的结构式是 HN 1 N 2 N 3 ， 1、 2 、 3 号氮原子采取的杂化类型分别为： (A) s p 3 ，s p ，s p (B) s p 2 ，s p ，s p (C) s p 3 ，s p ，s p 2(D) s p 2 ，s p ，s p 214.下列各元素的正三价离子的半径由大到小的正确排列顺序为： (A) Pm 、Pr 、Tb 、Er (B) Pr 、Pm 、Er 、Tb (C) Pr 、Pm 、Tb 、Er (D) Pr 、Tb 、Pm 、Er 15. Au 、Pt 分别与王水 作用，关于其主要生成物，下列说法正确的是: (A) HAuCl 2 、H 2 PtCl 4 ，均有 NO 2(B) HAuCl 2 、H 2 PtCl 4 ，均有 NO (C) HAuCl 4 、H 2 PtCl 6 ，均有 NO 2(D) HAuCl 4 、H 2 PtCl 6 ， 均有 NO 16. 下列盐中，热稳定性顺序正确的是： (A) NaHCO 3 < BaCO 3 <Na 2 CO 3(B) Na 2 CO 3 <NaHCO 3 < BaCO 3(C) BaCO 3 <NaHCO 3 <Na 2 CO 3(D) NaHCO 3 <Na 2 CO 3 < BaCO 317. 在配体 NH 3 ，H 2 O ，SCN ，CN 中 ，通 常配位能力最强的是： (A) SCN (B) NH 3(C) H 2 O (D) CN 18. 下列有关硼酸的叙述中，正确的是： (A) 硼酸是三元路易斯 酸 (B) 硼酸在冷水中溶解 度小，在热水中因部分氢键断裂而溶解度增大 (C) 硼酸与多元醇发生酯化反应，产物的酸性减弱 (D) 在硼酸中硼原子采 取 sp 2 和 sp 3 杂化 19. 2 1 H 3 1 H 4 2 He 1 0 n 此过程的反应类型是： (A) 裂变 (B) 衰变 (C) 聚变 (D) 化合反 应 20. 在立方面心晶胞中，A 原子占有顶点，B 原子占有面心，X 原子占有 A 、B 围成的所有四面体的空隙，则该化合物的化学式为： (A) ABX (B) AB 2 X 4(C) AB 3 X 8(D) AB 3 X 4二、填空 题 ( 共 5 小题，共 30 分 ) 21. （每空 1 分 ） 反应 A B C 的反应速率方程式为k(c(A) 1 / 2 c(B) 。 此反应 的反应级数为_。 当 A 的浓度增大时， 反应速率 _， 反应速率常数 k _。 升高温度时，反应速率_，反应速率常数 k_。 22. （每空 1 分 ） 某些 碱金属与氧可以形成四种化合物， 它们的名称 分别是_， _，_，_。所以金属钠应保存在_中。 23. （每空 1 分 ） 稀有 气体元素的化学活泼性随原子序数的增加而_， 现在已 经制得的稀有气体化合物大多数是_的含_和含_化合物。 24. （每空 1 分 ）（r,）是描述电子在空间_的波函数。Y（,）是 科目名称：无机化学 第 3 页 共 4 页 表示（r, ）的_ 。R(r) 是表 示 （r, ， ）的_ 。三 者 的关系式是 _。| 2 的物理意 义是_，电子云是_的形象化表示。 25. （每空 2 分 ） 在 经稀 HNO 3 酸化的化合物 A 溶液中加入 AgNO 3 溶液， 生成 白色沉淀 B 。B 能溶解 于氨水得一溶液 C 。C 中加入稀 HNO 3 时，B 重新析出。 将 A 的水溶液以 H 2 S 饱和，得一黄色沉淀 D 。D 不溶于稀 HCl ，但能溶于 KOH 和(NH 4 ) 2 S 2 。D 溶于(NH 4 ) 2 S 2 时得到溶液 E 和 单质硫。 酸化 E ， 析出 黄色沉淀 F ， 并放出一腐臭气体 G。则 A _ ， B _ ， C _， D _， E (NH 4 ) 3 AsS 4 ， F As 2 S 5 ， G _。 三、计算 题 ( 共 5 小题，共 50 分 ) 26. (8 分) 将 CaCO 3 固体 与 CO 2 饱和水溶液充 分接触， 假设室温下饱和 CO 2 溶液 中 H 2 CO 3 的浓度为 0.034 mol·L 1 , 水的 pH 值为 5.5， 试计算在此情况下， 溶液 中 Ca 2+ 离子浓度最高为 多少？已知室温下的 CaCO 3 的 K sp =2.8×10 9 , H 2 CO 3 的一 级解离常数 K a1 =4.3×10 7 , H 2 CO 3 的二级解离常 数 K a2 =4.7×10 11 。 27. (8 分) 在密封耐压、 容积为 10L 的容器中放 有 1 mol 的水， 当加热 到 1750 K 时，发生如下反应： 2H 2 O( 气) 2H 2 ( 气) O 2 ( 气) 其标准平常常数 K 1.89×10 9 。试计算平衡 时氧气的物质的量为多少。已知通 用气体常数 R 为 8.314 J·mol 1 ·K 1 ，p 为 100 kPa ，气体均为理想气体。 28. (10 分) 1 g 铝黄铜（含 Cu 、Zn 、Al ）与 0.1 mol·L 1H 2 SO 4 反应 。298.15 K 和 101.325 kPa 时测得 放出 H 2 的体积为 149.3 mL 。 同质量的试样 溶于热的浓 H 2 SO 4 ，得到的 SO 2 在 298.15 K 和 101.325 kPa 下的体积为 411.1 mL 。求此铝黄 铜中各组分元素的质量分数。已知通用气体常数 R 为 8.314 J·mol 1 ·K 1 ，Al 的摩尔质量为 26.982 g·mol 1 , Zn 的摩尔质量为 65.39 g·mol 1 , Cu 的摩尔质量 为 63.546 g·mol 1 ，气体均为理想气体。 29. (12 分) 铅蓄电池是常用的充电电池， 它的一个电极填充海绵铅， 另一个电极 填充 PbO 2 , 电解质为 H 2 SO 4 。若电池起始时的电动势为 2.05V ， （1）请分别写出电池放电时的正负极反应（要求配平） 。 （2）试求 H 2 SO 4 的浓 度。假设硫酸完全电离，并已知 (Pb 2+ /Pb)= 0.126 V , ( PbO 2 / Pb 2+ )=1.455 V , PbSO 4 的 K sp =1.0×10 8 。 30. (12 分) 在一恒容热量计中完全燃烧 0.30 mol H 2 ( 气) 生成 H 2 O( 液) ， 热量计中 的水温度升高 5.212 K ；将 2.345 g 正癸烷（C 10 H 22 ( 液) ）完全燃烧，热量计中的 水温升高 6.862 K。已 知 H 2 O( 液) 的标准摩尔生成热为285.8 kJ·mol 1 （298 K ， 101.3 kPa ）, 正癸烷的摩尔质量为 142 g·mol 1 , 试求正癸烷的燃烧 热。通用气 体常数 R 为 8.314 J·mol 1 ·K 1 ，气体均为理 想气体。 四、简答题 ( 共 5 小题，共 30 分 ) 科目名称：无机化学 第 4 页 共 4 页 31. （6 分 ） 实际气体在 某些假设下可以看作是理想气体， 因而其状态可以用理想 气体状态方程描述。 在某些实验条件下， 理想气体状态方程与实际情况较为吻合。 在某些条件下， 偏差较大， 因而需要对理想气体的状态方程进行修正。 在众多的 修正公式中，范德华方程最为熟知： nRT nb V V an P = + ) )( 2 2 （ 其中， P 为气体的压强， V 为气体的体积， n 为气体的摩尔数， R 为气体常数， T 为温度。公式中 a, b 也为常数。试回答： （1） 理想气体的两个假设分别是什么？ （2） 高温下还是低温下气体更接近理想气体？ （3） 高压还是低压气体更接近理想气体？ （4） 说明 a 是表示什么的常数，b 常数与气体分子的什么有关？ 32. （6 分 ） 现有基元 反应：2HI （气）H 2 （气）I 2 （气） ， （1）请 写出反 应速率 方程，并 说明依 据是什 么。反应 速率用 表示 ，速率常数 用 k 表示， 体系中 HI 的浓度用 c(HI) 表示， 体系中 H 2 的浓度用 c(H 2 ) 表示， 体系 中 I 2 的浓度用 c(I 2 ) 表示 。 （2） 相同温度下， 如果体系中的反应物为 DI ， 根据反应速率碰撞 理论， 反应速 率将增大还是减小？为什么？ 33. （8 分 ）假设共价 化合物 SnCl n 中只形成 键，试指出可能形成的化合物的 分子式、化合物中心原子价态电子组态、杂化轨道类型和分子的几何构型。 34. （6 分 ）试指出Cr(H 2 O) 6 3+ 和Zn(H 2 O) 6 2+ 有无颜色，为什么？ 35. （4 分 ）在酸化的 FeCl 3 溶液中加入 KI （1）是否可以制得 FeI 3 ? （2）请写出并配平溶液中所发生反应的方程式。 ( 请 将试卷与答题卷一同交回)