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中南大学无机化学考研历年真题答案精解.pdf 8页
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中南大学无机化学考研历年真题答案精解.pdf
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2006年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解5
一、 单选题5
二、 填空题13
三、 简答题15
四、 计算题20
2007年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解23
一、单选题23
二、填空题31
三、简答题33
四、完成并配平下列反应方程式35
五、计算题35
2008年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解39
一、单选题39
二、填空题43
三、写出并配平下列反应方程式46
五、计算题50
2009年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解52
一、单选题52
二、填空题56
三、用方程式或离子式表示下列变化58
四、简答题58
五、计算题60
2010年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解63
一、单选题63
二、填空题67
三、用方程式或离子式表示下列变化71
四、简答题71
五、计算题74
2011年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解78
一、单选题78
二、填空题83
三、简答题86
四、写出下列化学变化的反应方程式并配平89
五、计算题89
2012年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解92
一、单选题92
二、填空题99
三、简答题103
四、写出下列化学变化的反应方程式并配平107
五、计算题108
2013年硕士学位研究生入学考试试题无机化学答案精解112
一、单选题112
二、填空题119
三、简答题123
四、写出下列化学变化的反应方程式并配平128
五、计算题136
参考书目137
本试题为2006年-2013年中南大学化学化工学院无机化学、分析化学、有
机化学、物理化学、高分子化学与物理、应用化学、冶金物理化学、冶金工程
和化学工程专业硕士专业考研试题912无机化学精解解答，该答案为优秀研究
的认真总结编写完成，编者经历了考研，深知考研过程中，如有老师或者同学
指点，这对于我们复习专业课是非常轻松的，对此编者认真分析考研的试题，
并且从事着多家考研机构的兼职工作，为广大考生提供专业课的疑难等服务，
编者对各种常考而且容易出错的题型、以及非常疑难的题目作出了详细的精解，
提供了详细的考查知识点，为你复习有机化学和物理化学各知识点提供了重点
复习线索。
郑重申明：本试题答案仅供你做考研专业课真题的过程中作参考，有些答
案不是唯一的，比如计算题等，只要方法正确，即为正确的答案。
我真诚的希望本试题答案能对莘莘的考研学子有所帮助，但由于我们的水
平有限，考虑不周，书中定有不当或者错误之处，敬请你们批评指正为谢！
这个时节，春风浪漫，欣喜若狂，朝气蓬勃，正如这个时候的你，开始踏
上了考研的征程，从这里开始，让我们一起，放下包袱，充满自信地探究一个
又一个谜底，春天来了，花开还会远吗？
你的满意是我们最大的成功。
考研成功 金榜题名
中南大学在向你召唤！
祝你成功！！！
编者：Jian Gong
一、单选题
?.答案速查
正在加载中，请稍后...导读：其中C和D所形成的化合物的化学式应为（ZnBr2），（3）最高价氧化物的化学式，（3）最高价氧化物的化学式为SiO2，[MnO4－]=[Mn2+]=1mol?L－1j(MnO4－/Mn2+)=j＃(MnO4－/Mn2+)+lg[H+]8pH=3时j(MnO4－/Mn2+)=1.51+lg(10－3)8=1.226(V)既大于j＃(I2/I－)，也大于j＃(Br2/Br－)，所以既能够氧化I－，[MnO4－]=[ Mn2+]=1 mol?L－1
j (MnO4－/Mn2+)= j＃(MnO4－/Mn2+)+ lg[H+]8 pH=3时 j (MnO4－/Mn2+)=1.51+ lg(10－3)8 =1.226(V) 既大于j＃(I2/I－)，也大于j＃(Br2/Br－)，所以既能够氧化I－，也能够氧化Br－。 PH=6时j (MnO4－/Mn2+)=0.942V
此时，j (MnO4－/Mn2+)> j＃(I2/I－)， 但j (MnO4－/Mn2+)< j＃(Br2/Br－) ∴KMnO4能氧化I－，却不能氧化Br－。 5. 已知φ＃（H3AsO4/H3AsO3）= 0.559V，φ＃（I2/I－）=0.535V，试计算下列反应： H3AsO3 + I2 + H2O H3AsO4 + 2I + 2H+在298K时的平衡常数.如果pH = 7,反应朝什么方向进行？ －
lgK = = = = －0.81 ∴K = 0.15 由于E#<0 ∴此时反应逆向进行 当pH=7时，[H+]=10－7，其它浓度均为1 mol?L－1 E = j (+) －j (－) = j＃(I2/I－) －j＃(H3AsO4/ H3AsO3) －lg[H+]2 =0.535－0.559－ 6. 已知：Fe2+ + 2e－ lg(10－7)2 =0.39V>0 ∴反应正向进行。 Fe φ＃ = －0.44V
Fe3+ + e－ Fe 2+ φ＃ = +0.771V 该电池反应式为：3Fe 2+ = Fe + 2Fe3+ 计算该电池的E＃值及电池反应的△rGm＃，并判断反应能否正向自发进行？
解：E# =??＃(＋)－?＃(－) = －0.44－0.771 = －1.211V
0∴反应不能自发进行。 7. 根据下列反应组成电池，写出电池组成式，计算298K时的电动势，并判断反应自发进行的方向。 （1）2Ag(s) + Cu(NO3)2(0.01 mol?L－1) 2AgNO3(0.1 mol?L－1) + Cu(s)
解：（1）(－)Ag | Ag+(0.1mol?L－1) || Cu2+(0.01mol?L－1) | Cu(+)
E = j (＋)－j (－) =0.34－0.7996＋ lg =－0.46+ lg =－0.46(V) < 0故反应逆向自发进行。 2Cr 2+ (1 mol?L－1) + Br2(l) （2）2Cr3+(0.01 mol?L－1) + 2Br－(0.1 mol?L－1) (－)Pt | Br2(l)，Br－(0.1mol?L－1) || Cr3+(0.01mol?L－1)，Cr2+(1mol?L－1) | Pt(+) E = j (＋)－j (－) =－0.41－1.087＋ lg =－1.68(V) < 0故反应逆向自发进行。 Sn 2+ + Pb 8. 已知[Sn2+] = 0.1000 mol?L－1，[Pb 2+] =0.100 mol?L－1 （1）判断下列反应进行的方向 Sn + Pb 2+
（1）E = j (＋)－j (－) = j＃(Pb2+/Pb)－j＃(Sn2+/Sn)＋ lg
=－0.126－(－0.136) + lg=0.010V > 0
（2）计算上述反应的平衡常数K。 9. 已知φ＃（Br2/ Br－）＝ 1.065V，φ＃（IO3－，H+/I2）= 1.20V （1）写出标准状态下自发进行的电池反应式； j＃(IO3－，H+/I2) > j＃(Br2/Br－) 故：2IO3－ + 10Br－ + 12H+ == I2 + 5Br2 + 6H2O （2）若[Br－] = 0.0001 mol?L－1，而其它条件不变，反应将如何进行？
E = j＃(IO3－，H+/I2) －j＃(Br2/Br－) + (0.0592/10)lg[Br－]10 =1.20 －1.065 + 0.1 =－0.101(V) < 0 故反应逆向进行。 （3）若调节溶液pH = 4，其它条件不变，反应将如何进行？ 10 . 已知锰的元素电势图为：
（1）求φ＃（MnO4－/Mn 2+）；
j＃(MnO4－/Mn2＋) = (0.564 +2×2.26 + 0.95 + 1.51)/5 = 1.51(V) （2）确定MnO2可否发生歧化反应？
（2）MnO 2-4 2.26 MnO2 0.95 Mn3- E# = j＃(右)－j＃(左) < 0，MnO2不能歧化成MnO 2-4 和Mn3+ MnO4－ 1.69 MnO2 1.23 Mn 2+ E# = j＃(右)－j＃(左) < 0，MnO2不能歧化成MnO4－和Mn2+ ∴MnO2不能发生歧化反应 （3）指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。 11. 在298K时，测定下列电池的E = +0.48V，试求溶液的pH值。 （－）Pt，H2(100kPa)|H＋(x mol?L－1)||Cu2+(1 mol?L－1)|Cu（+） 解：Cu2+ + H2 == Cu + 2H+
E = E# －lg
0.48 = j＃(Cu2+/Cu) －j＃(H+/H2) － lg[H+]2
=0.34 － lg[H+]2－lg[H+]2 = 2.36 ∴pH = 2.0
12. I2在水中溶解度很小，试从两个半反应计算在298K时，I2饱和溶液的浓度。已知 I2（s）＋2e =2I－ jΘ=0.535V
I2（aq）＋2e =2I－ jΘ=0.621V 解 :依题意 正极-负极得
I2（aq）→ I2（s） E=Eθ+(0.0592/n)lg[I2]=0
Eθ=-(0.0592/2)lg[I2]=0.621-0.535 lg[I2]=-(0.086/0.0296) [I2]=1.24×10-3(mol/L)
第8章 原子结构 一、单选题 1．下列说法中符合泡里原理的是 （ ） （A）在同一原子中，不可能有四个量子数完全相同的电子 （B）在原子中，具有一组相同量子数的电子不能多于两子 （C）原子处于稳定的基态时，其电子尽先占据最低的能级 （D）在同一电子亚层上各个轨道上的电子分布应尽先占据不同的轨道，且自旋平行。 2．在下列氧原子的电子排布中，处于激发态的是 （C）
3．某基态原子的第六电子层只有2个电子时，则第五电子层上电子数目为 （ ） （A）8 （B）18 （C）8-18 （D）8-32 4．下列各组量子数，不正确的是 （ ） （A）n=2,l=1,m=0,ms=-1/2 （B）n=3,l=0,m=1,ms=1/2 （C）n=2,l=1,m=-1,ms=1/2 （D）n=3,l=2,m=-2,ms=-1/2 5．下列基态离子中，具有3d7电子构型的是 （ ）（A）Mn2＋ （B）Fe2＋ （C）Co2＋ （D）Ni2＋ 6．和Ar具有相同电子构型的原子或离子是 （ ）（A）Ne （B）Na+ （C）F－ （D）S2－ 7．基态时，4d和5s均为半充满的原子是 （ ）（A）Cr （B）Mn （C）Mo （D）Tc 8．在下列离子的基态电子构型中，未成对电子数为5的离子是 （ ） （A）Cr3＋ （B）Fe3＋ （C）Ni2＋ （D）Mn3＋ 9．某元素的原子在基态时有6个电子处于n=3,l=2的能级上，其未成对的电子数为（ ） （A）4 （B）5 （C）3 （D）2 10．下列原子的价电子构型中，第一电离能最大的原子的电子构型是 （ ） （A）3s23p1 （B）3s23p2 （C）3s23p3 （D）3s23p4 11．角量子数l=2的某一电子，其磁量子数m ( ) （A）只有一个数值 （B）可以是三个数值中的任一个 （C）可以是五个数值中的任一个 （D）可以有无限多少数值 二、填空题
1．位于第四周期的A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1,2,2,7,其原子序数按A、B、C、D的顺序增大。已知A和B的次外层电子数为8，C和D的次外层电子数为18，由此可以推断四种元素的符号是 （ K、Ca、Zn、Br）。其中C和D所形成的化合物的化学式应为 （ZnBr2） 。 2．已知某元素的四个价电子的四个量子数分别为（4,0,0,+1/2），（4,0,0,-1/2），（3,2,0, +1/2），（3,2,1,+1/2），则该元素原子的价电子排布为（ 3d24S2），此元素是（Ti） 。 3．下列元素的符号是 （1）在零族，但没有p电子（He） ；（2）在4p能级上有1个电子（Ga） ； （3）开始填充4d能级（Y） ；（4）价电子构型为3d104s1 （Cu）。 4．第五周期有（18）种元素，因为第（5）能级组最多可容纳（18）个电子，该能级组的电子填充顺序是 （5S24d105P6） 。
5．决定原子等价轨道数目的量子数是（m） ，决定多电子原子的原子轨道能量的量子数是（n、l）。 6．如（1）所示，填充下列各题的空白 （1）Na（Z=11），1s22s22p63s1 （2）P（Z=15），1s22s22p63s23p3（3）Zr（Z=40），[Kr]4d （2）5s2 （4）Te（Z=52），[Kr]4d （10）5s25p4 （5）Bi（Z=83），[Xe] 4f （14）5d（10）6s（2）6p（3）。 7．用s，p，d，f等符号表示下列元素的原子电子层结构，判断它们所在的周期和族： （1）（2）13Al 1s2s2p3s3p （第三周期第ⅢA族）24Cr 1s2s2p3s3p3d4s （第四周期第ⅥB族） （3）26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 （第四周期第Ⅷ族）（4）33As 1s22s22p63s23p63d104s24p3 （第四周期第VA族）
（5）47Ag 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 （第五周期第ⅠB族） （6）82Pb 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p 64f145d106s26p2（第六周期第IVA族） 8．已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的外围电子构型和元素符号： （1）第四周期第ⅣB族； （Ti 3d24s2）（2）第四周期第ⅦB族；（Mn 3d54s2） （3）第五周期第ⅦA族； （I 5s25p5） （4）第六周期第ⅢA族；（Tl 6s26p1） 三、问答题 1．决定多电子原子中等价轨道数目的是哪个量子数，原子轨道能量是由什么量子数决定的？
答：决定多电子原子中等价轨道数目的是磁量子数m，原子能量是由主量子数n和l决定的。 2．指出下列各套量子数中，哪几套不可能存在 （1），3，2，2，1/2；（2）3，0，-1，1/2；（3）2，2，2，2；（4）1，0，0，0
（1） 可能存在。（2） 不可能存在。因为当l =0时，m只能等于0。 （3） 不可能存在，因为当n=2时，l只能等于0或1。此外，自旋量子数只能为1/2或-1/2，不能为其它数。（4） 不可能存在。因为自旋量子数只能为1/2或-1/2，不能为其它数。 3．分别用4个量子数表示P原子的5个电子的运动状态：3s23p3 答：p的5个电子的（n、l、m、ms）表示如下（3，0，0，+1/2） （3，0，0，－1/2） （3，1，0，+1/2） （3，1，1，+1/2） （3，1，－1，+1/2） 或：（3，1，0，－1/2） （3，1，1，－1/2） （3，1，－1，－1/2） 4．以下各D亚层‖哪些可能存在，包含多少轨道？（1）2s （2） 3f （3）4p （4）2d （5）5d
答：（1）存在，1个轨道；（2）不存在；（3）存在，3个轨道；（4）不存在
5．画出下列原子的价电子的轨道图：V，Si，Fe，这些原子各有几个未成对电子？
6．外围电子构型满足下列条件之一是哪一类或哪一个元素？ （1）具有2个p电子；（2）有2个n=4，l=0的电子，6个n=3和l=2的电子； （3）3d全充满，4s只有1个电子的元素。
答：（1）ns2np2， IVA族元素（2）3d64s2，Fe元素（3）3d104s1，Cu元素 7．某元素A能直接与VⅡA族中某元素B反应时生成A的最高氧化值的化合物ABX，在此化合物中B的含量为83.5%，而在相应的氧化物中，氧的质量占53.3%。ABX为无色透明液体，沸点为 57.6℃，对空气的相对密度约为5.9。试回答：（1）元素A、B的名称；
（2）元素A属第几周期、第几族； （3）最高价氧化物的化学式。 （1）元素A、B的名称；A：Si、B：Cl；（2）元素A属第2周期IVA族； （3）最高价氧化物的化学式为SiO2
8．（1）某元素+2价离子和Ar的电子构型相同； （2）某元素的+3价离子和F-的电子构型相同；
（3）某元素的+2价离子的3d电子数为7个； 答：（1）Ca（2）Al（3）Co
9．已知某元素的最外层有4个价电子，它们的4个量子数（n、l、m、ms）分别是：（4，0，0，+1/2），（4，0，0，-1/2），（3，2，0，+1/2），（3，2，1，+1/2），则元素原子的价电子组态是什么？是什么元素？
答：由元素的4个量子数（4，0，0，+1/2），（4，0，0，-1/2）得4s轨道且最大容量为2，即为4s2由（3，2，0，+1/2）,（3，2，1，+1/2）得3d2所以元素的价电子组态是[Ar]3d24s2，即为Ti元素。 10．说明下列等电子离子的半径值在数值上为什么有差别：1）F-（133pm）与O2-（136pm） （2）．Na+（98pm）、Mg2+（74pm）与Al3+（57pm） 答：（1） F-与O2-的主量子数、电子数相等，但F-的核电荷数比O2-的多，所以最外层亚电子的有效核电荷数也比O2-大， ∴
Na+、Mg2+、Al3+的主量子数相等，但是最外层电子的有效核电荷数为11． 答：（1） ； （2）；（3） ；（4）11．判断下列各对原子（或离子）哪一个半径大，并查表核对是否正确 （1）Ba与Sr；（2）Sc与Ca；（3）Fe2+与Fe3+；（4）S2-与S
12．解释下列现象 （1）Na的I1小于Mg的，但Na的I2却大大超过Mg的；（2）Be原子的I1－I4各级电离能分别为： 899KJ?mol-1、1757 KJ?mol-1、1.484×104 KJ?mol-1、2.100×104 KJ?mol-1、 解释各级电离能逐渐增大并有突跃的原因。 （1） 答：Na的价电子层为3s1，而Mg的为3s2，相对来说，Mg的较稳定不易失电子，所以Na的I1，小于Mg的；而Na+的价电子变为2p6，Mg+的变为3s1，这样Na+处于较稳定状态，而Mg+又处不太稳定状态，所以Na的I2远远大于Mg的。 （2） 答：规律为：I1＜I2＜I3＜I4，且在I3处有突跃，原因为：由于原子序数不变，主量子数也不变，而又失去一个电子，则屏蔽常数减小，Z*变大，所以I2比I1大；由于原子序数不变而主量子数突然由2减小为1，所以I3比I2有突跃；由于原子序数不变，主量子数也不变，而又失去一个电子，屏蔽常数减小，Z*增大，所以I4比I3大。
13．给出价电子结构为（A）3s23p1 （B）3s23p2 （C）3s23p3和（D）3s23p4原子的第一电离能的大小顺序，并说明原因。
答：第一电离能大小，C>D>B>A因为：C：3s23p3为稳定组态半满，电子不易被电离，其第一电离能比相邻两族B、D、A都大，所以C为最大 并且：主量子数相同的条件下，有效核电荷数越大，电离能越大，因为D>B>A
四、计算题
1．根据玻尔理论，计算氢原子第五个玻尔轨道半径（nm）及电子在此轨道上的能量。
解：由公式 r = 53n2 pm 得 n = 5时，r = 53×52 pm10-3 nmpm-1 = 1.3nm 由公式 E = －B?1/n2得 n = 5时，E = －13.6eV×1/25 = －0.54eV 2．计算氢原子电子由n=4能级跃迁到n=3能级时发射光的频率和波长。
． 解：由可得 ν=E0 由 可得 m答：发射光的频率和波长分别为1.6×.9×10 -6m
3．将锂在火焰上燃烧放出红光，波长=670.8nm，这是Li原子由电子组态1s22p1→1s22s1跃迁时产生的。试计算该红光的频率、波数以及以KJ?mol-1为单位符号的能量。
解：频率υ=c/λ=3x 108 m.s-1/ 670.8 m = 4.47x1014 s-1 波数 m-1 10-3kJJ-14.471014 s-1KJ?mol-1 能量E=NAhυ=6.0231023 mol-1 6.62610-34Js 4．计算下列粒子的德布罗意波的波长：1）质量为10－ 10kg，运动速度为 0.01m?s－1的尘埃; （2）动能为0.1eV的自由电子；（3）动能为300eV的自由电子。
解：（1）λ= h/p = h/mv = 6.626 x10-34Js / 10－ 10 kg x10-2 s－1= 6.626x10 -22 m －－－－（其中单位运算：J?S / kg?m?s1 = N?m?s / kg?m?s1= kg?m?s2?m?s/ kg ?m? s1 = m ） （2）λ= h/p E动 = 1/2 mv2 p = m v = 2E动/v =
E动×2×m = 6.626 x 10 -34 Js/=3.88×10－ 9m（其中单位运算：J.S/ = J.S/（3）解：
= J.S/ = J.S/Kg.m.S-1 =N?m?s / kg?m?s－1 = kg?m?s－2?m?s/ kg ?m? s－1 = m ） kg?m?s-1 包含总结汇报、考试资料、办公文档、外语学习、IT计算机、行业论文、教程攻略、旅游景点以及无机化学考研试题(含答案,已经整理好的)等内容。本文共7页
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