无机合成化学基本试题库完整

1、Word格式无机合成化学基本题库一、问答题溶剂有哪些类型？质子溶剂有什么特点？质子惰性溶剂分为几类？举例说明什么叫拉平效应和区分效应？化学气相沉积法有哪些反应类型？该法对反应体系有什么要求？在热解反应中，用金属烷基化物和金属烷氧基化物作为源物质时，得到的沉积层分别为什么物质？如何解释？写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理？在管内沉积法和管外沉积法中添加剂的顺序有什么不同？化学输运反应的平衡常数有什么特点？为什么？试以热力学分析化学输运反应的原理。用氢还原氧化物的特点是什么？在氢还原法制钨的第三阶段中,温度高于1200T时反应会发生什么变化？低温分离的方法有哪些？在什么

2、情况下用低温化学分离法？其主要特点是什么？用什么方法分离02和CO?在分级冷凝中如何选择冷肼?简述液氨中的合成反应。低温下稀有气体化合物的合成方法有哪些？在低温水解合成XeO3时,应选择XeF4还是XeF6作源物质？为什么？合成KrF2的反应机理是什么？有哪些因素影响KrF2的量子产率？分别叙述先驱物法和溶胶-凝胶法的定义和特点。在何种情况下不宜用先驱物法？说明光化学反应的原理和配位化合物光化学合成的类型。试解释吸收、荧光、磷光、内部转换和系间窜跃的意义。从溶液中生长晶体有哪些方法？电解溶剂法和溶液蒸发法有何区别和共同之处？理想晶体为什么是无色透明的？14.什么叫模板反应？举例说明。试述局部化

3、学反应的意义和类型。什么叫水热合成法？按反应温度可分几类？水热合成法有哪些优点和应用前景?高温高压下水热反应有哪些特征？说明用水热法合成水晶的必然性。某氯碱厂用隔膜槽电解食盐水,每个电解槽通过电流10000A，问理论上每个电解槽每天可生产多少氯、氢和氢氧化钠？设阳极的电流效率为97%，问实际上每天产氯多少？在上题中若槽电压为3.8V，则每个槽每天消耗的能量为多少焦耳？相当于多少度电能？生产1t氯消耗多少度电能？简述自蔓延高温合成的意义和类型。无机合成中如何应用等离子体？采用直流等离子体化学沉积法合成金刚石时，往往会有石墨析出。若在原料气中引入一定比例的氢气，则可以在很大程度上抑制石墨的析出。氢

4、的作用机理是什么？什么叫溅射合成法？溅射合成法有哪些应用？试述凝胶法生长晶体的基本原理，凝胶的作用是什么？用水热法制备二氧化硅单晶的原理是什么？写出其反应式和反应条件。简述SPS烧结法的原理与特点。解释纳米粒子吸收光谱蓝移和红移的原因。何谓非晶态材料？其结构特征有哪些？28.制备非晶态材料有哪些方法？29.何谓色心？其形成机理是什么？30.色心有哪些制法？其显色原理是什么？31.氧化锌在加热分解时会产生哪些缺陷，写出其缺陷反应式，它是n型还是p型半导体？32-掺杂有Sm3+离子的CdF2晶体是无色的绝缘体，为什么在500T的镉蒸汽中加热几分钟后会变成深蓝色的半导体？33.作为固体电解质材料用的

5、氧化锆，为什么要进行稳定化处理？掺杂哪些物质可得到稳定化的氧化锆？问答解释题解答：略。二、反应式题1完成下列制备配合物的反应：(1)CoCi6HO+NHCl+NH+OT2U2432KCrO+HCOT272242.写出并配平下列反应：(1)Mn(CO)与I共热；102(2)在THF中Mo(CO)与KI一起回流；6(3)Fe(CO)5与KOH溶液反应；(4)Ni(CO)与PCl反应。433.完成下列反应式：(1)CH+Mg500CD600C、56(2)Co+CO+H2(3)Fe(CO)+Na5(4)Mn(CO)Br+Mn(CO)55(5)Fe(CO)2-+HO+43完成下列反应式(包括配平)：TO

6、C o 1-5 h z(1)MnO2-+H+4(2)MnO-+HO+H+22(3)NiSO+NH(aq)43(4)Mn2+NaBiO+H+3(5)CrO2CrO2CrOI4273(6)Co(HO)ClCo(NH)(HO)Cl623523写出下列情况中的主要反应方程式：(1)少量的碘化钾溶解于含有6molL-iHCI的HIO3溶液中(2)次磷酸钠加入到过量的酸性KMnO4溶液中。(3)K2FeO4加入到过量的稀硝酸中。写出并配平下列反应：(1)在氧气存在下以CN-沥取金属金。(2)AgI跟硫代硫酸钠反应。(3)在过量吡啶存在下AgNO3水溶液跟S2O82-反应。7.完成并配平下列反应：(1)Mo

7、+F2(2)W+F2(3)Mo+Cl2(4)W+Cl28.完成下列反应：(1)MnO+KOH+KC1O热23(2)PdCl2-+CH424(3)HPO2-+12MoO2-+NH+H+444(4)以CuCl(HO)为原料制备CuCI2222(5)以Ag2O为原料制备Ag(6)CrO+Al23(7)Cu+HCl-900C_反应式答案：解：(1)4CoCl-6HO+4NHCl+20NH+OT4Co(NH)Cl+26HO224323632(2)KCrO+7HCOT2KCr(CO)(HO)+6CO+3HO2272242422222解:(1)Mn(CO)+1T2Mn(CO)I21025(2)Mo(CO)+

8、1-fMoI(CO)-+CO65Fe(CO)+3KOHKHFe(CO)+KCO+HOTOC o 1-5 h z4232Ni(CO)+PClNi(PCI)(CO)+CO333解：(1)2CH+Mg500600c(CH)Mg+HT565522(2)2Co+8CO+Hii0i80c2HCo(CO)22035MPa4Fe(CO)+2NaNaFe(CO)+CO24Mn(CO)Br+Mn(CO)Mn(CO)+Br-552i0Fe(CO)2-+HO+HFe(CO)-+HO4342Word格式22Word格式解:(1)3MnO2-+4H+2MnO-+MnO1+2HOTOC o 1-5 h z4422(2)2M

9、nO-+5HO+6H+2Mn2+5OT+8HO42222NiSO+6NH(aq)Ni(NH)SO433642Mn2+5NaBiO+14H+2MnO-+5Bi3+7HO+5Na+3422CrO2-+2H+CrO2-+HOCrO2-+2H+2CrOI+HO427227322Co(HO)Cl+2NHCl+8NH+HO2Co(NH)(HO)Cl+12HO262432235232解:(1)51-+IO-+6H+3I+3HO22(2)5HPO+4MnO-+12H+5HPO+4Mn2+6HO243424FeO2-+20H+4Fe3+3OT+10HO22解:(1)4Au+8KCN+2HO+O4KAu(CN)+

10、4KOH222(2)AgI+2SO2Ag(SO)3-+1-232322Ag+8py+3SO22Ag(py)SO+2SO2-284284解:(1)Mo+3FMoF26(2)W+3FWF262Mo+5Cl热2MoCl25W+3ClWCl26解：(1)3MnO+6KOH+KClO热KMnO+KCl+3HO23242(2)PdCl2-+CHPdCl(CH)-+Cl-TOC o 1-5 h z24324HPO2-+12MoO2-+3NH+23H+(NH)P(MoO)6HO+6HO44443310422CuCl(HO)cCuCl+2HO222HCl222AgO4Ag+OCrO+2Al2Cr+AlO2323

11、(7)2Cu+2HCl9ooc2CuCl+H2三、简答题下列反应在水和液氨中进行，结果有什么不同？请解释原因。BaCl+2AgNO=2AgCl+Ba（NO）23322.写出下列酸的共轭碱的化学式：（a）HCN，（b）HCO3-，（c）N2H5+，（d）CHOH，（e）HNO253写出下列碱的共轭酸的化学式：（a）HC2H3O2，（b）HCO3-，（c）C5H5N，（d）N2H5+，（e）OH-4.HAc在下列哪种溶剂中的离解常数最大？在哪种溶解中的离解常数最小，为什么？（1）液氨；（2）液态氢氟酸；（3）水苯胺（C6H5NH2）在水溶液中是一种弱碱，请给出一种溶剂，使苯胺在此溶剂中成为52强碱

12、。有下列三种溶剂：液氨、醋酸和硫酸。a）写出每种纯溶剂的离解方程式。b）醋酸在液氨和硫酸溶剂中是以何种形式存在？请写出方程式。c）上述溶液相对于纯溶剂而言是酸性溶液还是碱性溶液？根据酸碱质子理论,已知酸碱反应：HA+HOA-+HO+23a）指出该反应中的共轭酸碱对。b）证明共轭酸碱对的酸常数Ka和碱常数Kb之积等于Kw。在冰醋酸溶剂中进行的反应HCl+HAc-HAc+Cl-的平衡常数为2.8x10-9,醋2酸自离解反应HAc+HAc亍二HAc+Ac-的离子积为3.6x10-15。试计算含有1.0 x210-4molL-iHCI的醋酸溶液中HCI,Hfc+,Cl-和Ac-的浓度。一粉红色固体的实

13、验式微CoCI35NHH2O,其溶液也呈粉红色,用AgNO3溶液滴定时迅速生成3molAgCl沉淀。粉红色固体受热失去1molH2O，生成紫色固体，其中NH3：CI：Co的比例不变。紫色固体溶解后，其溶液的摩尔电导值比粉红色溶液小，试推断（画图）粉红色和紫色两个八面体配合物的结构，并分别给以命名。制备金属羰基化合物的一般途径是什么？通常要用到哪些类型的反应物？试举例说明。氯化锗是一种无色发烟液体（沸点84C）,通过蒸馏GeO?的浓盐酸溶液可方便制得该液体。试设计一种方法,由氧化锗（IV）制取四乙基锗（沸点161C）。实验室中如何制备格式试剂？举例说明格式试剂在合成化学中的应用。双氮配合物中N2

14、配体的伸缩振动频率一般比自由N2分子低100-300cm-1，最多可降低600cm-1。试予以解释。什么事完美晶体和非完美晶体？请说明为何结晶固体一般在升高温度时会形成更多缺陷。16将新制得的暗绿色CrCl2fH2O溶解于水中,当加入AgNO3溶液时声称白色沉淀。沉淀过滤分离出去后,加热铝业又可析出AgCI沉淀,为什么?从TiO2如何提炼出符合工程材料要求的纯金属钛？如何制备下列几种盐（以金属Cu，Fe及TiO2，MnO2和CrCI2为起始原料）：Cu（NO）Ti（SO）CuClFeClFeFCr（Ac）OMn（Ac）242334口22以铜粉为原料,制备硫酸四胺合铜（口），并写出不走、现象、反

15、应方程式和反应条件。碘-131半衰期为8.1天,有一样品开始放射性强度为0.5mCi,14天后杨平放射性强度为多少？合成纳米粒子有哪几种方法？试各举一例。简述超分子与配位聚合物的关系与区别。简述溶胶-凝胶法制备纳米粒子的优缺点。简答题答案：1.解：略。解：共轭碱是由酸失去一个质子而得到。(a)CN-,(b)CO32-,(c)N2H4,(d)C2H5O-(失去的是与电负性较大的氧相连的质子)(e)NO3-。解：共轭酸是由碱获得一个质子而得到。(a)H2C2H3O2+，质子由羰基氧获得。(b)H2CO3和(e)H2O，质子由氧获得。(c)C5H5NH+和(d)N2H62+，质子由氮获得。解：HAc

16、在液氨中的解离常数最大,在液态氢氟酸中的解离常数最小。因为液氨是碱性溶剂,结合质子的能力最强，使HAc的解离程度最大；液态氢氟酸是酸性溶剂,并且酸性比水强,结合质子的能力最弱，使HAc的解离程度最小。解：很明显，这种溶剂的酸性应该比水的酸性强。醋酸的酸性比水强，在醋酸溶剂中苯胺成为强碱，还有许多其他酸性溶剂也具有这种作用。解：(1)2NHzNH+NH-422HAcHAc+Ac-22HSOzHSO+HSO-24344（2）醋酸在液氨中以Ac_形式存在:HAc+NH=NH+Ac-34醋酸在HSO中以HAc+形式存在:242HAc+HSO=HSO-+HAc+442（3）醋酸的液氨溶液是酸性溶液,因为

17、生成了溶剂NH的特征阳离子NH+。34醋酸的硫酸溶液是碱性溶液,因为生成了溶剂H2叫的特征阳离子HSO-。7.解：（1）HA（共轭酸）A-（共轭碱）HO+(共轭酸)H0(共轭碱)32(2)HAzH+A-二aHAA-+HOzHA+OH-2二HAOH-bA-KKb二H+A-HAOH-abHAA-二H+OH-二Kw8.解：HAc作为溶剂,其浓度可认为是一个不变的常数。由HCl+HAczHAc+Cl-2可得HAc+Cl-/HCl=K所以HAc+二Cl-二KHCli/2二Kc(HCl)i/22=(2.8x10-9x1.0 x10-4)1/2molL-i=5.3x10_7molL-iAc-=3.6x10-

18、15/H2Ac+=(3.6x10-15/5.3x10-7)molL-1=6.8x10-9molL-iHCl=(1.0 x10-4-5.3x10-7)molL-1)1.0 x10_4molL-1解：粉红色固体用AgNO3溶液滴定时迅速生成3molAgCI沉淀，说明3个Cl-在外界,粉红色固体的化学式为Co(NH3)5(H2O)CI3,即三氯化五氨一水合钻(皿)。受热外界的1个C|-进入内界占据所失水分子的配位位点,因此紫色固体的化学式为CoCI(NH3)5CI2即二氯化一氯五氨合钻(皿)。解：二元金属羰基化合物的制备方法包括直接化合法、还原羰基化作用以及热(或光)分解反应等。(1)直接化合法(金

19、属直接与CO作用)2Co(s)+8CO(g)150CCo(CO)(s)(橙色固体,mp51C)3.5Mpa28(2)还原羰基化作用还原剂有Na,Mg,Al等活泼金属,三烷基铝R3AI,CO+H?和CO等。金属源可以是金属盐，也可以是金属配合物。2Co(HO)(CHCOO)+8(CHCO)O+8CO+2HTCo(CO)+20CHCOOH2432322283热(或光)分解反应3Os(CO)Os(CO+3COTOC o 1-5 h z5312两种金属的羰基化合物相互作用，可以制得异核羰基化合物3Fe(CO)+Ru(CO)3kFeRu(CO)+FeRu(CO)+3CO5312212212解：GeO+4

20、HClTGeCl+2HO(84C蒸馏得GeCI4)2424Li(CH)+GeClT4LiCl+Ge(CH)161C蒸馏得Ge(C2H5)42544254254解：实验室中通过卤代烷与金属镁在干燥乙醚中反应制备格氏试剂，通常需加入痕量碘作引发剂。Mg(s)+RX(乙醚)TRMgX(乙醚)格氏试剂是一种亲核试剂，在合成化学中有着广泛的应用。例如制备特殊羧酸：RMgX+CO乙醚tRCOOMgXHX(aq)TRCOOH+MgX2213-解：N2分子与金属M之间的。键使N2分子内的成键电子密度减小,而形成反馈n键时又使n2分子反键电子密度增大,大大降低n2分子内的键级,因此双氮配合物中n2配体的伸缩振动

21、频率大大降低。解：假定构成晶体的质点(离子、原子和分子)在三维空间严格按照一定的点阵结构，有规则、周期性地排列而成，晶体具有理想、完美的结构，称为完美晶体。热力学上规定：0K时完美晶体的熵值为零。实际上，晶体中或多或少地存在各种缺陷，称为非完美晶体。解：缺陷的出现能使固体由有序结构变为无序从而使熵值增加，缺陷的形成通常是吸热过程,根据G=H-TS,只要T0,Gibbs自由能G在缺陷的某一浓度下将出现极小值,即缺陷会自发形成，而温度升高时G的极小值向缺陷浓度更高的方向移动，这意味着温度升高有利于缺陷的形成。16-解：CrCl-6HO存在多种水合异构体,如Cr(HO)Cl,2263CrCl(HO)

22、Cl-HO,CrCl(HO)Cl-2HOo第一次加入AgNO3时,可能发生252222423反应：CrCl(HO)Cl+AgNOCrCl(HO)+AgCl1+NO-22432243过滤后加热滤液,配合物会发生异构化,产生异构体Cr(HO)Cl+,这时再加入262AgNO3又有AgCl沉淀产生。CrCl(HO)Cl也发生类似反应。3252解：第一步由TiOTiCl,即TiO+2C+2Cl5ooc、TiCl+2CO24224第二步在大约800C的温度下,用镁(或钠)在氩气氛中还原四氯化钛,制得纯金属钛。MgCl2用真空升华法或水洗法除去。TiCl+2Mg8ooc、Ti+2MgCl42解：Cu(NO

23、3)2的制备5NO+Cu乙腈Cu(NO)3NO+2NO243224120C真空Cu(NO)32Ti(SO)的制备42TiO+2C+2Cl5ooc、TiCl+2COTOC o 1-5 h z224TiCl+6SOTi(SO)+2SOCl342252CuCl的制备实验室CuCl+Cu+2HCl(浓)2HCuCl22水稀释uCuCl工业Cu+HCl900c-TCuCl+1H22FeCl3的制备2Fe+3Cl2T2FeCl3FeF的制备因为离子型氟化物保护层妨碍反应，难以用直接合成法得到FeF。常用交33TOC o 1-5 h z换反应制备：FeCl+ClF5oocFeF+2Cl3332Cr(Ac)2

24、HO的制备二价铬离子通常由Cr3+还原得到,还原剂为Zn或Zn一也。242加醋酸生成Cr(Ac)2HO沉淀可为与Zn2+分离。2422Cr3+Zn2Cr2+Zn2+2Cr2+4HAc+2HOCr(Ac)2HO1+4H+2242Mn(Ac)的制备MnO+4HC浓)MnC+C+2HO22222MnCl+NaCOMnCOI+2NaCl2233MnCO+2HAM(nAc+CO+HO322219.解：(1)制备硫酸铜实验室方法：Cu+2HNO+HSOCuSO+2NO+2HO324422利用硝酸铜比硫酸铜大得多的溶解度,结晶析出硫酸铜(CuSO5HO)。42“、丄Cu+SCuS粗CuSO重结晶CuSO5H

25、OTOC o 1-5 h z工业方法：2上442或在铅塔中进行以下反应(硫酸自塔顶流下，空气自下而上以氧化铜)2Cu+2HSO+O2CuSO+2HO24242(2)制备硫酸四氨合铜将CuSO5HO溶于浓氨水中,发生反应:42Cu(HO)2+4NHCu(NH)(HO)2+4HO26334222向溶液中加入乙醇，析出蓝紫色结晶硫酸四氨合铜。解：根据t-=山2k=山2=山2=0.086天-1。kt/8.1天212N又根据ln(W)=kt,则14天后,碘一131的剩余量为NN二Ne-kt=NXe-0.086x14=0.30N,即其放射强度变为0.5mCix0.30二0.15mCi000解：(1)气相法

26、包括气体冷凝法、溅射法、化学气相沉积法等。例如，激光诱导CVD法制备纳米SiC。以SiH4和CH4为原料,用连续输出的二氧化碳激光(波长10.6um)辐照原料气体,发生以下反应制得纳米SiC:SiH(g)+CH(g)SiC(g)+4H(g)42(2)液相法包括沉积法、喷雾法、水热法、溶胶凝胶法等。例如，利用溶胶凝胶法制备纳米ZnO粉末。在乙酸锌的NaOH溶液中加入少量乙二醇,加热至140T时形成溶胶，该溶胶在120T时静置24h变成凝胶,经高温焙烧生成纳米ZnO粉末。(3)固相法包括低温粉碎法、超声波粉碎法、高能球磨法等。例如，用纯度高于99%的粉状石墨和粉状金属钽、铌或钨等配成原子比为M50

27、c50(M=Ta,Nb,W)的混合粉末,在氩气保护下置于120mL的钢罐中,以球与粉质量比为18:1的WC球(半径：12mm)在行星式球磨机中进行高能球磨,经过110h后得到粒径约为10nm的TaC,NbC和WCO解：两种以上的化学物种通过分子间作用力(弱相互作用)而形成的化合物称为超分子化合物,超分子结构中通常可划分出单个分子当桥联配体通过配位作用与金属离子成键而形成具有一定聚合度(一维、二维或三维)的结构，则称为配位聚合物，这种结构中不存在单个的分子。解：(1)化学均匀性好由于溶胶凝胶过程中，溶胶由溶液制得，故胶粒内及胶粒间化学成分完全一致。(2)高纯度粉料制备过程中无需机械混合。(3)颗粒细胶粒尺寸小于0.1pm(4)可容纳不溶性组分或不沉淀组分不容性颗粒