2021年暨南大学710无机化学硕士研究生入学考试真题.pdf
2021年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题*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试科目名称及代码:710无机化学考生注意: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)CH 4 (C)BaCl2 (D)NH4Cl3.下列物质中,不适宜作配体的是()(A) 22 3S O (B)H2O (C)NH4+ (D)Cl4.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)NaI6.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)12.77.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)Cr 3+ (B)Mn2+ (C)Mn3+ (D)Fe2+8.将固体NH4NO3溶于水中,溶液变冷,则该过程的G、H、S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) H 2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)2,1,0,1/212.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N213.下列化合物属于路易斯酸的是()(A)AlCl3 (B)NH3 (C)CH3OH (D)H2O14.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) l15.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/LH2C2O416.将反应Fe2+ +Ag+Fe3+ +Ag构成原电池,正确的原电池符号为()(A)()Fe 2+(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. E (Sn4+/Sn2+)=0.14V,E (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)6Cl3 (D)Co(en)3Cl319.乙醇胺(HOCH 2CH2NH2,pKb4.5)和乙醇胺盐配制缓冲溶液的有效pH范围是()(A)68 (B)46 (C)1012 (D)81020.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(C 2H4)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_、23SO _、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。PbSO 4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)42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24SO 沉淀完全时(c1.0 105 mol/L),溶液中的I的浓度是多少?(已知spK (PbI2)=8.0 109,spK (PbSO4)=1.8 108)考试科目:共页,第页 2.已知:CuS(s) + H2 (g) Cu(s) + H2S(g)f mH /kJmol 1 53.1 0 0 20.6mS /Jmol1 K1 66.5 130.57 33.15 205.7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K。3.已知E (MnO2/Mn2+)=1.229V,E (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A 3B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. 22 8Bi Cl 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(N 3)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)考试科目:共页,第页 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) 咔咯(corrole)作为人工合成的大环配体之一,其与金属离子的配位化学备受关注。利用咔咯作为反应配体,可实现含不常见氧化态过渡金属中心的配合物的合成,用于功能材料或新型催化剂的制备。图(a)中给出了三(五氟苯基)咔咯分子(A)的示意图,A的分子式可简写为H3(tpfc)。它与金属离子结合时四个氮原子均参与形成配位键。室温下,空气中,Cr(CO)6和A在甲苯中回流得到深红色晶体B(反应1)。B显顺磁性,室温测得有效磁矩为1.72B,且其金属中心的配位几何构型为四方锥。在惰性气氛保护下,B与三苯基膦(PPh3)和三苯基氧膦(OPPh3)在甲苯中按1:1:1的化学计量比共同反应,得到绿色晶体C(反应2)。在氩气保护下,CrCl2和A在吡啶(简写为py)中反应,得到深绿色晶体D(反应3),同时放出氢气。配合物D的金属中心采取八面体几何构型,且所有配位原子均为氮原子。在一定条件下,B、C和D之间可以相互转化,如图(b)所示,这一过程被认为可用于O 2的活化。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)5)电化学研究表明,配合物B失去一个电子转化为B+,且B+仍表现出顺磁性。紫外可见光谱分析表明,与咔咯配体相关的吸收峰位置发生了显著变化。请推测B+中金属中心的价电子组态(用“d n”的形式表示),并解释其显示顺磁性及光谱变化的原因。(3分)考试科目:共页,第页