大学无机化学第十五章试题及答案.doc

第十二章第十二章 氧族元素氧族元素 总体目标 总体目标 1 了解氧化物的分类 2 握氧 臭氧 过氧化氢的结构 性质和用途 3 掌握硫的多种氧化态所形成的重要化合物的结构 性质 用途以及它们之间的 相互转化关系 各节目标 各节目标 第一节 氧及其化合物 1 掌握氧 臭氧的结构 性质 制备和用途 氧的成键特征 2 了解氧化物的分类 掌握主要氧化物的结构 制备和性质 与水的作用 酸碱 性 3 掌握过氧化氢的结构 实验室和工业制法 性质和用途 第二节 硫及其化合物 1 了解硫的同素异形体 制备 性质和用途 2 掌握硫化氢的制备 结构和性质 了解金属硫化物的主要性质 3 掌握 SO2 SO3 H2SO3 H2SO4和它们相应的盐 硫代硫酸及其盐 过二硫酸及其 盐的结构 性质 制备和用途以及它们之间的相互转化关系 第三节 硒 碲及其化合物 了解硒 碲及其化合物的结构和性质 习题 一 选择题 1 H2O2熔 沸点较高 分别为 273K 和 423K 其主要原因是 A H2O2相对分子质量大 B H2O2分子极性大 C H2O2分子间氢键很强 在固液时均有存在缔和现象 D H2O2分子内键能大 2 气态 SO3分子的几何构型是 A 线性 B 平面三角形 C 弯曲形 D 三角锥 3 在 293K 101 3KPa 压力下 1 体积水可溶解 H2S 气体 2 6 体积即饱和 此 H2S 饱和溶液 pH 值约为 A 2 5 B 3 8 C 3 5 D 4 0 4 在分别含有 0 1mol L 的 Hg2 Cu2 Cr3 Zn2 Fe2 的溶液中 在酸度为 0 3mol L 条 件下 通 H2S 至饱和都能生成硫化物沉淀的是 吴成鉴 无机化学学习指导 A Cu2 Hg2 B Fe2 Cr3 C Cr3 Hg2 D Zn2 Fe2 5 既能溶于 Na2S 又能溶于 Na2S2的硫化物是 吉林大学 无机化学例题与习题 A ZnS B As2S3 C HgS D CuS 6 在空气中长期放置后 会产生多硫物的是 A H2S B Na2S C Na2SO3 D Na2S2O4 7 热分解硫酸亚铁的最终产物是 A FeO SO3 B FeO SO2 1 2O2 C Fe2O3 SO2 D Fe2O3 SO3 SO2 8 用于制备 K2S2O8的方法是 A 在过量硫酸存在下 用 KMnO4使 K2SO4氧化 B 在 K 离子存在下 往发烟 H2SO4中通入空气 C 在 K 离子存在下 电解使 H2SO4反发生阳极氧化反应 D 用 Cl2氧化 K2S2O3 9 下列含氧酸中酸性最弱的是 A HClO3 B HBrO3 C H2SeO4 D H6TeO6 10 硫的含氧酸酸性递变规律是 A H2SO4 H2SO3 H2S2O7 H2S2O4 B H2SO4 H2S2O7 H2SO3 H2S2O4 C H2S2O7 H2SO4 H2SO3 H2S2O4 D H2S2O7 H2SO4 H2S2O4 H2SO3 11 下列四种硫的含氧酸盐中 氧化能力最强的是 还原能力最强的是 A Na2SO4 B Na2S2O3 C Na2S4O6 D K2S2O8 12 下列各种硫的含氧酸 可以是同多酸的是 A H2S3O6 B H2S2O7 C H2S3O10 D H2S6O6 13 下列叙述中错误的是 吉林大学 无机化学例题与习题 A 自然界中只存在单质氧而没有单质硫 B 氧既有正氧化态的化合物 又有负氧化态的化合物 C 由 H 和 18O 组成的水叫做重氧水 D O2和 O3为同素异形体 14 常温下最稳定的晶体硫的分子式为 吉林大学 无机化学例题与习题 A S2 B S4 C S6 D S8 15 为使已变暗的古油画恢复原来的白色 使用的方法为 A 用 SO2气体漂白 B 用稀 H2O2溶液擦洗 C 用氯水擦洗 D 用 O3漂白 16 干燥 H2S 气体 可选用的干燥剂是 A 浓 H2SO4 B KOH C P2O5 D CuSO4 17 关于 O3的下列叙述中正确的是 A O3比 O2稳定 B O3是非极性分子 C O3是顺磁性物质 D O3比 O2的氧化性强 18 不溶于 Na2S2的硫化物是 吉林大学 无机化学例题与习题 A ZnS B As2S3 C Sb2S3 D SnS 19 下列说法中错误的是 吉林大学 无机化学例题与习题 A SO2分子为极性分子 B SO2溶于水可制取纯 H2SO3 C H2SO3可使品红褪色 D H2SO3既有氧化性又有还原性 20 工业上生产 SO2的方法主要是 A 焙烧 FeS2 B 单质硫在空气中燃烧 C 亚硫酸盐与酸反应 D 浓硫酸与铜反应 21 下列各对物质中 能发生反应的是 吉林大学 无机化学例题与习题 A CuS 和 HCl B Ag 和 HCl C AlCl3和 H2S D Na2SO3和 I2 22 对多硫化物的性质不正确的叙述是 吴成鉴 无机化学学习指导 A H2S2的酸性比 H2S 要强一些 B 多硫化物的颜色比相应硫化物要深一些 C 多硫化物中硫的氧化数为负一 因此多硫化物具有同等的氧化性及还原性 D 多硫化物遇酸分解有 H2S 气体及 S 析出 23 硫酸盐具有的共性是 黑龙江 A 硫酸盐都是可溶性盐 B 从溶液中析出的硫酸盐都含有结晶水 C 具有高的热稳定性 且金属价态越高 硫酸盐越稳定 D 硫酸盐有形成复盐的特性 二 填空题 1 臭氧分子的结构为 O O 之间的键级为 所以它的化 学性质比氧分子 2 多硫酸的立体结构式为 连多硫酸的立体结构式为 3 长期放置的 Na2S 或 NH4 2S 颜色会变浑 原因是 4 氧族元素价电子层构型是 随着电离势降低 它们的 减弱 硫 硒 碲常见氧化数为 在焦硫酸分子中硫的氧化数为 在硫代硫酸钠分子中硫的氧化数为 在连四硫酸钠分子中硫的氧化数 为 5 在硫的含氧酸盐 过二硫酸盐 硫代硫酸盐 连多硫酸盐和硫酸盐 中氧化能力 最强的是 而还原能力最强的是 6 H2S H2Se H2Te H2SO4 H2SeO3中最弱的酸是 7 硫的两种主要的同素异形体是 和 其中稳定态的单质是 它受 热到 95 是 转变为 两者的分子都是 具有 状结构 其中硫 原子的杂化方式是 8 高空大气层中臭氧对生物界的保护作用是因为 9 写出下列物质的化学式 吉林大学 无机化学例题与习题 胆矾 石膏 绿矾 芒硝 皓矾 泻盐 摩尔盐 明矾 10 染料工业上大量使用的保险粉的分子式是 它具有强 性 吉林大学 无机化学例题与习题 11 氧的化学性质与同族其他元素比较有较大差别 其主要原因是 黑龙 江 12 硫酸铜受热分解为 硫酸银受热分解为 亚硝酸钠受热 分解为 川师大 无机化学学习指导 三 计算题 1 少量 Mn2 可以催化分解 H2O2 其反应机理解释如下 H2O2能氧化 Mn2 为 MnO2 后者又能使 H2O2氧化 试以电极电势说明上述解释是否合理 并写出离 子反应方程式 已知 VMnMnOVOHOVOHOH23 1 68 0 77 1 2 2 0 222 0 222 0 2 为什么在 FeSO4溶液 0 1mol L 1 中 通入 H2S 得不到 FeS 沉淀 若要得到 FeS 沉淀 溶液中 H 离子浓度应小于若干 已知 Ksp FeS 3 7 10 19 H 2 S2 1 1 10 24 3 在 0 3mol L 1盐酸溶液中含有 0 03mol L 1ZnS 和 0 02mol L 1CdSO4于室温下通 H2S 达饱和时 是否生成 ZnS 和 CdS 沉淀 沉淀完全后溶液中 H 离子和其 它残留离子的浓度各是多少 已知 H2S K1 5 7 10 8 K2 1 2 10 15 Ksp ZnS 1 2 10 23 Ksp CdS 3 6 10 29 4 1 往 Cu2 0 10mol dm 3溶液中通 H2S 气体达饱和 CuS 沉淀是否完全 2 通 H2S 气体达饱和 使溶液中 Zn2 成 ZnS 完全沉淀 溶液 pH 值应是多少 3 通 H2S 气体达饱和 使溶液中 Fe2 成 FeS 完全沉淀 溶液 pH 值应是多少 4 某溶液中含有 Fe2 Zn2 及 Cu2 它们的起始浓度都是 0 10 mol dm 3 若向 溶液中通入 H2S 气体以分离这三种离子 如何控制溶液的酸度 5 对于反应 3O2 2O3 25 的 H0 284KJ 平衡常数为 10 54 计算此反应的 G0和S0 参考答案 一 选择题 1 C 2 B 3 D 4 A 5 B 6 B 7 D 8 C 9 D 10 D 11 D B 12 B 13 A 14 D 15 B 16 C 17 D 18 A 9 B 20 A 21 D 22 C 23 D 二 填空题 1 1 5 活泼 O O O 2 OS O O OS O O O OS O O S O O O S x x 0 4 3 在空气中 S2 氧化成 S S 溶解在 Na2S 或 NH4 2S 中生成 多硫离子 多 2 n S 硫离子中含有 S 数可高达 6 甚至 9 颜色为黄或红棕色 4 ns2np4 非金属性 2 4 6 6 2 5 2 5 过二硫酸盐 硫代硫酸盐 6 H2S 7 斜方硫 单斜硫 斜方硫 单斜硫 S8 环 sp3 8 吸收紫外线 9 CuSO4 5H2O CaSO4 2H2O FeSO4 7H2O Na2SO4 10H2O ZnSO4 7H2O MgSO4 7H2O NH4 2SO4 FeSO4 6H2O K2SO4 Al2 SO4 3 24H2O 10 Na2S2O4 还原 11 氧的原子半径与同族相比要小的多 而电负性却很大 12 CuO 和 SO3 Ag SO3 和 O2 Na2SO4 和 Na2S 四计算题 1 解 因为所以 H2O2作 054 023 177 1 0 2 2222 0 MnMnOOHOH 氧化剂可把 Mn2 氧化为 MnO2 同时055 0 68 0 23 1 222 02 2 0 OHOMnMnO 所以 在此反应中 H2O2又作还原剂 本身被 MnO2氧化为 O2 H2O2 Mn2 MnO2 2H H2O2作氧化剂 MnO2 H2O2 2H O2 Mn2 2H2O H2O2作还原剂 由此可见上述解释是合理的 2 解 Fe2 H2SFeS 2H 推导 Ksp Fe2 S2 S2 Ksp Fe2 又 H2S2H S2 K总 K1K2 1 1 10 23 S2 2 2 H SHK总 H2S 2 2 FeK HKsp 总 K 6 19 23 22 22 2 2 2 1097 2 107 3 101 1 Ksp K HKspFe FeKH SHFe H 总 总 式中 K 2 97 10 6 反应不能正向进行 所以不产生 FeS 沉淀 若要 FeS 沉淀产生 必须 Fe2 S2 Ksp 3 7 10 19 则 S2 3 7 10 19 0 1 3 7 10 18 又 H 2 S2 1 1 10 24 H 5 45 10 4mol L 101 1 2 24 S 18 24 107 3 101 1 H 浓度应小于 5 45 10 4mol L 才能使 FeS 沉淀 3 解 在 0 3mol L HCl 溶液中 H 0 3mol L 饱和 H2S 的水溶液中 H2S 0 1mol L H 2 S2 K1K2 H2S 6 8 10 24 S2 7 6 10 23mol L 2 24 3 0 108 6 Cd2 S2 0 02 7 6 10 23 1 5 10 24 KspCdS 3 6 10 29 有 CdS Zn2 S2 0 03 7 6 10 23 2 3 10 24 KspZnS 1 2 10 23 无 ZnS Cd2 H2S CdS 2H Cd2 完全沉淀时 产生 H 2 0 02 0 04mol L 1 溶液中 H 0 3 0 04 0 34mol L 1 S2 123 2 24 109 5 34 0 108 6 Lmol Cd2 17 23 29 2 101 6 109 5 106 3 Lmol S KspCdS Zn2 0 03mol L 1 Cl 0 3mol L 1 12 4 05 0 02 0 03 0 LmolSO 4 解 1 Cu2 aq H2S aq CuS s 2H aq K K1K2 Ksp 9 1 10 8 1 1 10 12 1 27 10 36 7 9 1016 因为 K 值很大 可假定 CuS 沉淀完全 H 0 20 mol dm 3 H2S 饱和水溶液 H2S 0 10 mol dm 3 设平衡时 Cu2 x 则 Cu2 aq H2S aq CuS s 2H aq x 0 10 0 20 0 20 2 0 10 x 7 9 1016 Cu2 x 0 040 0 10 7 9 1016 5 1 10 18 mol dm 3 Cu2 很低 可见 CuS 在此条件下已沉淀完全 2 当溶液中 Zn2 10 6mol dm 3时 可以认为 Zn2 已沉淀完全 H2S 饱和水溶液 H2S 0 10 mol dm 3 若要 Zn2 沉淀完全 可设平衡时 H 的浓度为 x Zn2 10 6mol dm 3 H2S 0 10 mol dm 3 H x Zn2 aq H2S aq ZnS s 2H aq 10 6 0 10 x K K1K2 Ksp 9 1 10 8 1 1 10 12 2 0 10 22 5 0 102 x2 0 10 10 6 5 0 102 H x 5 0 102 0 10 10 6 1 2 7 1 10 3 mol dm 3 pH lg H 2 15 3 Fe2 aq H2S aq FeS s 2H aq 10 6 0 10 x K K1K2 Ksp 9 1 10 8 1 1 10 12 1 59 10 19 0 63 x2 0 10 10 6 0 63 H x 0 63 0 10 10 6 1 2 2 5 10 4 mol dm 3 pH lg H 3 60 4 设当 Zn2 0 1mol dm 3 H2S 0 10 mol dm 3时 H x Zn2 aq H2S aq ZnS s 2H aq 0 1 0 10 x x2 0 10 0 10 5 0 102 H x 5 0 102 0 10 0 10 1 2 2 2 mol dm 3 即当溶液的 H 2 2mol dm 3时 Zn2 不沉淀 而在此条件下 Cu2 x Cu2 aq H