2024年5月11日发(作者：性价比最高的5g手机)

湖南师范大学化学培训试题

H

1.008

相对原子质量

He

4.003

Li Be B C N O F Ne

6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18

Na Mg Al Si P S Cl Ar

22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3

Cs Ba La－Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222]

Fr Ra Ac－

Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds

[223] [226] La

La系

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tb Lu

138.9 140.1 140.9 144.2 144.9 150.4 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 168.9 173.0 175.0

第一题（12分）、据《科学时报》报道俄罗斯科学家最近合成了质量数为381的

第166号化学元素，这项成果又填补了门捷列夫元素周期表上一个空白。据国

际文传电讯社报道，第166号化学元素是设在莫斯科郊区的杜布纳核联合研究

所的科学家合成的。该研究所所长弗拉基米尔·卡德舍夫斯基近日向媒体宣布说，

新元素是7月19日在加速器上通过

207

82

Pb和

44

21

Sc获得的，它存在了千分之50

秒的时间，后迅速发生衰变成稳定的

209

Bi。则该元素（1）在周期表中的位置

83

（周期、族）？（2）是金属还是非金属？（3）最高氧化态？（4）电子构造？

（原子实用原子序数代替）（5）合成该元素的方程式？（6）该元素变成稳定的

209

Bi

83

的过程中发生了多少次α和β衰变？

解答：（1）8，VIA；（2）金属；（3）+6；（4）[118]5g

18

6f

14

7d

10

8s

2

8p

4

；（5）4

44

21

Sc

+

207

82

Pb =

381

166+2

1

0

n；（6）43，3。

第二题（6分）、画出下列含氮化合物的结构，并指出氮原子的杂化方式。

（1）C

6

H

12

N

4

S

4

；

（2）B

3

N

3

H

6

；

（3）P

3

N

3

Cl

6

。

解答：（1）N构成四面体，CH

2

单元在六条棱上连接两个N，S连在N上，sp

3

。

（2）无机苯，写成共振式写两种，中间打圆圈表示亦可，sp

2

。

（3）P与N构成六元环，共振式两种，打圆圈亦可，每个P连两个Cl，契型，

sp

2

。

第三题（14分）、A是磷的氧化物，它溶于水时生成等摩尔的磷酸与亚磷酸。

3-1 写出A的化学式并画出A的结构。

3-2 缩聚磷酸的分子式一般可用xH

2

O•yP

2

O

5

来表示，令x/y=R，试讨论（1）当

R=2时，该酸的分子式和名称分别是什么？（2）当R=1时，该酸的分子式和名

称分别是什么？（3）当1

R=1.2时，该酸中磷原子个数至少是多少？

3-3 焦磷酸盐用于电镀铜，Cu

2+

与P

2

O

7

4-

反应生成浅蓝色沉淀Cu

2

P

2

O

7

，沉淀溶

于过量焦磷酸盐溶液生成深蓝色的[Cu(P

2

O

7

)

2

]

6-

。电镀铜时，铜板作阳极，镀件

作阴极，在阴极区存在如下反应：

[Cu(P

2

O

7

)

2

]

6-

[Cu(P

2

O

7

)]

2-

+ P

2

O

7

4-

（1）画出[Cu(P

2

O

7

)

2

]

6-

离子的结构。

（2）在阴极是何种离子放电，简述其理由。

（3）写出阴极和阳极所发生的电极反应。

解答：3-1：P

4

O

8

，P构成四面体，6个O在棱上，2个氧连在2个P上。

3-2：H

4

P

2

O

7

，焦磷酸；(HPO

3

)

n

，偏磷酸；H

n+2

P

n

H

3n+1

，多磷酸；10。

3-3：2个焦磷酸根离子均与Cu

2+

构成六元环，组成平面结构，配离子带电荷-6。

3-3: [Cu(P

2

O

7

)]

2-

离子先放电。3个要点：（1）其稳定性较差，电对电极电势大，

氧化能力强，先得电子；（2）负电荷小，受阴极排斥作用小，容易在电极上聚

集；（3）电荷绝对值小，迁移速度快，可持续放电。

第四题（5分）、纯硫酸表现出强烈的自电离作用：

H

2

SO

4

+ H

2

SO

4

H

3

SO

4

+

+ HSO

4

-

K

1

=1.7×10

-4

(mol/Kg)

2

由于脱水作用，因而还有几个附加平衡存在：

H

2

O + H

2

SO

4

H

2

SO

4

+ H

2

SO

4

H

2

S

2

O

7

+ H

2

SO

4

H

3

O

+

+ HSO

4

-

K

2

=1.0 (mol/Kg)

H

3

O

+

+ HS

2

O

7

-

K

3

=3.5×10

-5

(mol/Kg)

2

H

3

SO

4

+

+ HS

2

O

7

-

K

4

=7.0×10

-2

(mol/Kg)

因此，浓硫酸具有较高的导电性。试估算出在100%硫酸中，H

2

O、H

3

O

+

、H

3

SO

4

+

、

HSO

4

-

、HS

2

O

7

-

和H

2

S

2

O

7

的浓度，并求算反应：H

2

SO

4

+ H

2

SO

4

H

2

S

2

O

7

的平衡常数K

5

。

解答：[H

3

SO

4

+

]=[HSO

4

-

]=(1.7×10

-4

)

1/2

=0.013 (mol/Kg)

[H

3

O

+

]×0.013/[H

2

O]=1.0 ①

[HS

2

O

7

-

]×0.013/[H

2

S

2

O

7

]=7.0×10

-2

②

[H

3

O

+

]+[H

2

O]=[HS

2

O

7

-

]+[H

2

S

2

O

7

] ③

[H

3

O

+

]×[HS

2

O

7

-

]=3.5×10

-5

④

[HS

2

O

7

-

]=5.5×10

-3

；[H

2

S

2

O

7

]=1.0×10

-3

；[H

3

O

+

]=6.4×10

-3

；[H

2

O]=8.3×10

-5

；

K

5

= K

1

×K

3

÷K

2

÷K

4

=8.5×10

-8

；

第五题（8分）、锰的氧化物中锰的氧化态通常有+2、+3和+4，今有一样品为锰

的氧化物构成的化合物，相对分子质量小于265，进行了如下实验来对其组成进

行分析。（1）取废料样品0.1051 g，加入适量稀硫酸，再加入过量KI溶液，然

后用0.1000 mol/L硫代硫酸钠溶液滴定碘，消耗硫代硫酸钠溶液16.00 mL。（2）

同样取样品0.1051 g，加入适量稀硫酸后，再加入过量NaOH溶液，在空气中

放置，使其充分反应。然后再加入稀硫酸酸化，接下来的操作与（1）的相同，

达终点时，消耗硫代硫酸钠溶液24.00 mL。

5-1 写出所涉及的化学方程式。

5-2 推断出该样品的组成，要有推理过程。

解答：方程式6个包括：（1）MnO、Mn

2

O

3

与硫酸的两个反应；（2）MnO

2

与

碘离子的反应；（3）碘与硫代硫酸钠的反应；（4）Mn

2+

与氢氧根离子生成Mn(OH)

2

沉淀的反应及沉淀被氧化的反应。

因为+3价态的Mn歧化，总结果相当于分析过程中全部为Mn(II)和Mn(IV)。

要点一：

通过（1）可知所有歧化后n(Mn(IV))=16.00×0.1000×10

-3

/2=8.000×10

-4

(mol)

通过（2）可知所有歧化后n(Mn(II))=(24.00-16.00)×0.1000×10

-3

/2=4.000×10

-4

(mol)

即：n(Mn(II))：n(Mn(IV))=1:2，可写成2MnO

2

•MnO或MnO

2

•Mn

2

O

3

要点二：

H

2

O +

Mn的总物质的量为24.00×0.1000×10

-3

/2=1.200×10

-3

(mol)

则据此可算出(1/3)×1.200×10

-3

mol [2MnO

2

•MnO或MnO

2

•Mn

2

O

3

]的质量为

0.09793 g<0.1051 g。其余部分质量为0.1051-0.09793=0.00717 g，其余部分式量

为0.00717/4.000×10

-4

=17.92，即为1分子水。故为2MnO

2

•MnO•H

2

O或

MnO

2

•Mn

2

O

3

•H

2

O

结论：该物质为2MnO

2

•MnO•H

2

O或MnO

2

•Mn

2

O

3

•H

2

O或2MnO

2

•MnO•H

2

O

或MnO

2

•2MnO(OH)。

第六题（13分）、在一些比较简单的无机配合物中可以观察到类似金属蛋白（氧

载体）的吸氧、放氧现象。Co(II)与双水杨醛缩乙二胺反应能形成四配位双水杨

醛缩乙二胺合Co(II)[Co(II)(Salen)]。由于制备条件不同，可以生成两种不同固

体形态的双聚体产物，一种是褐棕色粘状产物A（活性型），在室温能吸收氧气，

在高温放出氧气。另一种是暗红色晶体B（非活性型），在室温下稳定，不吸收

氧气。

6-1 水杨醛与乙二胺反应生成亮黄色片状晶体，写出反应方程式。

6-2 双水杨醛缩乙二胺与四水醋酸钴在N

2

气氛下反应可生成Co(II)(Salen)，写

出方程式。

6-3 试画出A和B的结构。

非活性Co-Co键，配位数4；活性Co-O键，配位数5。

6-4 非活性Co(II)(Salen)配合物在某些溶剂，如DMF（二甲基甲酰胺）中，能

与溶剂配位而形成活性型，后者能迅速吸氧而形成一种2:1型加合物

{[Co(II)(Salen)]

2

(DMF)

2

O

2

}，画出该加合物的结构。

折线，六配位。

6-5加合物{[Co(II)(Salen)]

2

(DMF)

2

O

2

}是细颗粒暗褐色沉淀，在其中加入氯仿或

苯后，将慢慢溶解，不断放出细小的氧气流，并生成暗红色溶液，写出反应方

程式。

6-6 试解释加入氯仿后放出氧气的原因。

6-7配合物的吸氧测定用如下装置：