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教練員培訓(xùn)班練習(xí)題（I）

第一部分無(wú)機(jī)化學(xué)

一、氧化還原反應(yīng)

(A)

1.試寫(xiě)出下列各題中，中心原子的氧化數(shù)(S、Mn、P)

(1)NazSx、H2sO4、Na2s2O3、H2S、Na2s4。6、Ss>K2s2。8、H2sO5、S4cl2

(2)MnF2、MnO3F.K4[Mn(CN)6]>K2MnO4>Mn2(CO)io>Mn(CO)4(N0)

+、H3Po3、H2PO4-

(3)H3Po4、PQ6、H3Po2、PH4、P4、H4P2O7、P2H4

2.用氧化數(shù)法配平下列各反應(yīng)方程式

(1)Fe3c+HNO3Fe(NO3)3+NO+CO2+H2O

(2)Crl3+CI2+KOHK2CrO4+KIO3+KCI+H20

(3)MoS2+O2+NaOHNa2Mo04+Na2so4+H2O

(4)P4+NaOH+H2ONaH2PO2+PH3

(5)HCNS+KCIO3CO2+NO+SO2+KCI+H20

(QTCHCH(CH)232____/、廠

(6)/?COOH

+KMnO4+H2SO4

+(CH3)2C=O

---------+MnS04+K2SO4+H2O

(7)Pb(N3)2+Cr(MnO"7)^CrzO3+MnO2+NO+Pb3O4

(8)P4+P2I4+H20PH4I+H3PO4

3.用離子電子法配平下列名每應(yīng)方程式

++Cr2O723+

-____￡i±>Cr

(1)PH4

------------DH2-

(2)CIO+Fe(OH)2Cl+FeO4

OH

(3)CuO+NH3Cu+N2

1

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(4)Zn+CNS一一見(jiàn)\2++H2S+HCN

''Zn

OH-2-

(5)CN+02-----------?C03+NH3

(6)Al+N03-----?AI(OH)4+NH3

2Cu2++H3PO4+Cr3+

(7)Cu3P+Cr2O7

(8)Fe+NO2,FeO22+NH3

+H2

(9)Cr(OH)4+H2O2>CrQ-°

(10)N2H4+CU(OH)2——>N2+CU

(11)MnO4+H2C2O4----->Mn2++c°2

4—4+、3+3+

(12)Cf(NCS)6(aq)+Ce(aq)*Cr2一

(aq)+Ce(aq)+NO3(aq)+C02(g)+SO4

(aq)

2-

(13)Zn+NO3NH3+Zn(OH)4

2+Mn042+

(14)PbO2+Mn-----?_+Pb

2-+S2O32-+H+SO42-+Cr3++H2O

(15)CrO4

4.在開(kāi)采硫鐵礦地區(qū)，開(kāi)采出的礦石暴露在空氣中，逐漸被氧化，有關(guān)的反應(yīng)可表示

③

④

如下:

+S2

+FeS

Fe

②

⑤

①

SO42+Fe2Fe(OH3)

FeS2(s)+O2

(1)試寫(xiě)出①?⑤的反應(yīng)的離子方程式。

(2)用Fe2(SO4)3溶液洗去煤中的FeS2的洗滌液經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理后可以循環(huán)使用,

為什么？

5.輝鋁礦(M0S2)是最重要鋁礦，它在130℃、202650Pa氧壓下，跟苛性堿溶液反應(yīng)時(shí),

2

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鋁以鋁酸根(MoO42)形式進(jìn)入溶液。

(1)在上述反應(yīng)中硫也氧化而進(jìn)入溶液。試寫(xiě)出上述反應(yīng)的配平方程式。

(2)在密閉容器中用硝酸來(lái)分解輝銅礦，氧化過(guò)程的條件為150℃?250℃、

114575?1823850Pa氧壓。反應(yīng)結(jié)果鋁以銅酸形態(tài)沉淀，而硝酸的實(shí)際消耗量

很低(相當(dāng)于催化作用)，為什么？試通過(guò)化學(xué)方程式來(lái)解釋。

6.近年來(lái)研究表明高鐵酸鹽在能源、環(huán)境保護(hù)等方面有著廣泛

的用途。我國(guó)學(xué)者提出在濃NaOH溶液中用電化學(xué)法來(lái)制備

高鐵酸鹽［FeO；「‘電解裝置如右圖。在電解過(guò)程中陽(yáng)極上

發(fā)生的電極反應(yīng)為生，陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為W，總

電解反應(yīng)方程式為4；電解一段時(shí)間后，在陽(yáng)極上收集到

氣體為112dm3，在陰極上收集到氣體為8.96dm3,(已換成

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，那么獲得的高鐵酸鹽的物質(zhì)的量為F，陽(yáng)極區(qū)周?chē)芤旱膒H爸(填

升高、降低或不變)。

7.寫(xiě)出下列化學(xué)反應(yīng)的配平的方程式

----->

［提示：2K(Na)+K2O2(Na2O2)2K2O(Na2。)］

----->

(1)Na+NaOH(l)

----->

(2)K+KNO3

----->

(3)CeO2+H2s04

(4)NH4Hg

8.水中溶解氧的實(shí)驗(yàn)滴定測(cè)定，涉及以下一些反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)方程式

(1)在堿性溶液中，溶解氧與Mn(0H)2反應(yīng)

(2)在酸性條件下，Mn(lll)水合氧化物與碘離子反應(yīng)

(3)碘與硫代硫酸鈉溶液反應(yīng)

9.四氮化四硫(S4N4)是氮化硫類(lèi)化合物中的一個(gè)。它可由二氯化二硫和氨合成為橙色

晶體，撞擊或加熱時(shí)易爆炸……

3

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(1)寫(xiě)出由二氯化二硫和氨形成S4N4的反應(yīng)式。

(2)能否用N2與S合成S4N4?為什么？

10.某單質(zhì)A是固體，不溶于水，物質(zhì)B與I均為溶于水的氣體，按圖發(fā)生轉(zhuǎn)化，圖

中只給出元素A的產(chǎn)物，寫(xiě)出以下轉(zhuǎn)化反應(yīng)的配平的化學(xué)方程式。

KA+I+E

(B)

1.次磷酸H3P。2是一種強(qiáng)還原劑，將它加入CUSO4水溶液，加熱到40?50℃，析出

一種紅棕色的難溶物Ao經(jīng)鑒定：反應(yīng)后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射線衍

射證實(shí)A是一種六方晶體，結(jié)構(gòu)類(lèi)同于纖維鋅礦(ZnS),組成穩(wěn)定；A的主要化學(xué)

性質(zhì)如下：

①溫度超過(guò)60℃，分解成金屬銅和一種氣體；

②在氯氣中著火；

③與鹽酸反應(yīng)，放出氣體。

回答如下問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出A的化學(xué)式；

(2)寫(xiě)出A的生成反應(yīng)方程式；

(3)寫(xiě)出A與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(4)寫(xiě)出A與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。

2.銘的化合物豐富多彩，實(shí)驗(yàn)結(jié)果出人意料。將過(guò)量的30%也。2加入(NH4)2CrO4的

氨水溶液，熱至50℃后冷至0℃，發(fā)生氧化一還原反應(yīng)，析出暗棕紅色晶體Ao元

4

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素分析報(bào)告：A含Cr31.1%,N25.1%,H5.4%。在極性溶劑中A不導(dǎo)電。紅外圖

譜證實(shí)A有N-H鍵，且與游離氨分子鍵能相差不太大，還證實(shí)A中的銘原子周

圍有7個(gè)配位原子提供孤對(duì)電子與輅原子形成配位鍵，呈五角雙錐型。

(1)以上信息表明A的化學(xué)式為；A的可能結(jié)構(gòu)為。

(2)A中銘的氧化數(shù)為o

(3)預(yù)期A最特征的化學(xué)性質(zhì)為。

(4)寫(xiě)出生成晶體A的氧化還原反應(yīng)方程式。

3.最近，我國(guó)某高校一研究小組將0.383gAgCI,0.160gSe和0.21gNaOH裝入充滿蒸

儲(chǔ)水的反應(yīng)釜中加熱到115℃，10小時(shí)后冷卻至室溫，用水洗凈可溶物后，得到難

溶于水的金屬晶體A?在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)A的單晶竟是六角微型管，

有望開(kāi)發(fā)為特殊材料，現(xiàn)代物理方法證實(shí)A由銀和硒兩種元素組成，Se的質(zhì)量幾

近原料的2/3；A的理論產(chǎn)量約0.39g。

(1)寫(xiě)出合成A的化學(xué)方程式，標(biāo)明A是什么。

(2)溶于水的物質(zhì)有(寫(xiě)化學(xué)式)：o

(3)試說(shuō)明在A中Se的質(zhì)量不足原料中的2/3的原因。

4.市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)一種一氧化碳檢測(cè)器，其外觀像一張塑料信用卡，正中有一個(gè)直徑不

到2cm的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)

原，表明室內(nèi)一氧化碳濃度超標(biāo)，有中毒危險(xiǎn)。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖然也

會(huì)變黑，卻能很快恢復(fù)。已知檢測(cè)器的化學(xué)成分：親水性硅膠、氯化鈣、固體酸

H8[Si(Mo2。7)6]?28H2。、CuCl2?2H2O和PdCL?2H2。(注：橙紅色為復(fù)合色，不必細(xì)

究)。

(1)CO與PdCL?2H2。的反應(yīng)方程式為.

(2)上面第1間的產(chǎn)物之一與CuCI2?2H2。反應(yīng)而復(fù)原，化學(xué)方程式為。

(3)上面第2間的產(chǎn)物之一復(fù)原的化學(xué)方程式為。

5.鉛一酸電池是廣泛使用在汽車(chē)和作為動(dòng)力的便攜式電池。目前在動(dòng)力汽車(chē)的電池發(fā)

5

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展中，最有有途的是輕便型可充電鋰離子電池。

一個(gè)鉛一酸電池表示以下：

Pb⑸|PbSO4(s)|H2s04(aq)|PbSCU⑸|PbO2|(Pb⑸)

一個(gè)鋰電池表示以下：

Li(s)|Li+一導(dǎo)電(固體)電解質(zhì)(s)|LiMn2O4(s)

在放電過(guò)程中，形成了嵌入物L(fēng)i2Mn2O4,在充電過(guò)程中，轉(zhuǎn)變成Li(s)和LiMn2。4。

(1)寫(xiě)出在鉛一酸電池放電過(guò)程中電極上的電化學(xué)反應(yīng)式。

在負(fù)極上反應(yīng)式：

在正極上反應(yīng)式：

(2)寫(xiě)出在鋰離子電池放電過(guò)程中電極上的電化學(xué)反應(yīng)式。

在負(fù)極上反應(yīng)式：

在正極上反應(yīng)式：

(3)寫(xiě)出在LiMn2。4尖晶石型結(jié)構(gòu)中鋰離子和鎰離子的配位數(shù)。

6

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二、酸一堿反應(yīng)

1.根據(jù)Pauling規(guī)則，估計(jì)下列各酸的pKi值：

(1)H2CrO4(2)HBrO4(3)HCIO(4)HslOe(5)HSOsF(6)H3AsO4

2.在液態(tài)HF中，下列各物質(zhì)是以酸的形式作用還是以堿的形式作用，寫(xiě)出反應(yīng)方程

式說(shuō)明之。

⑴BF3(2)SbFs⑶H2O(4)CH3COOH(5)C6H6

3.已知H2s。4的自偶電離的離子積常數(shù)為2.8'10-外試計(jì)算純H2so彳中各離子的濃度

4.已知反應(yīng)：

HCI+HAc"H2AC++C廠(在冰醋酸溶液中進(jìn)行)的平衡常數(shù)為2.8X109

X-15X-4?-3的4

知HAc的自偶電離后的離子積常數(shù)為3.610，試計(jì)算1.010moldm的卜

的HAc溶液中、H2AC+、。一、Ac1的濃度。

X8

5.氫氧化銀(AgOH)不溶于水(KsP=1.010

)。試設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的定性實(shí)驗(yàn)來(lái)確定

AgOH是強(qiáng)堿還是弱堿？

6.(1)寫(xiě)出下列各酸的共輒堿的化學(xué)式：

3+

H2As4

①H3P04②HSO4③SH④Cr(H20)6⑤°

(2)寫(xiě)出下列各堿的共粗酸的化學(xué)式：

①C2H5NH2②H4IO6③B(OH)4④VO(OH)

7.指出下列各分子或離子而哪些是路凝酸？哪些是路易斯堿？

+

(1)AICI3(2)0H(3)Br⑷H2O⑸NO

⑹向Fa3+⑼(CFhbS(10)SbF5

(b)UO2(I)Nn3(o)re

8.試指出N%和NF3的路易斯堿性哪一個(gè)強(qiáng)？試加以解釋。

------->-

9.用路易斯酸堿理論解釋下列反應(yīng)為什么會(huì)發(fā)生？

------->一

⑴BF3+FBF4

22

(2)S+SO3S2O3

7

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(3)AICI3+Cl*AICI4-

2++6NH3------------>CO(NH3)62+

(4)Co

2

10.己知H3P。2和H3PO3的K"直約為10,試根據(jù)Pauling含氧酸規(guī)則，推出H3P。2

和H3P。3分子中的鍵連方式。

+和HSO4

-離子的遷移速率可以與水

11.純硫酸的粘度非常大，為什么純硫酸中H3s04

0H

小的uc卡和-離子的遷移速度相提并論。

12.寫(xiě)出下列各溶劑的自偶電離式：

(1)BrF3(l)(2)SOCI2(I)⑶N2O4。)(4)SO2(I)

13.已知在液氨中能發(fā)生下列兩個(gè)反應(yīng)：

NH4CI+KNH2=KCI+2NH32NH4I+PbNH=Pbl2+2NH3

請(qǐng)寫(xiě)出能在水溶液中發(fā)生的與上兩個(gè)反應(yīng)相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)方程式。

14.試完成并配平下列反應(yīng)方程式(M為金屬)

(1)M+NH3

(2)M+NH4cl

(3)M(NH2)2

15.無(wú)論是液態(tài)的BrFs還是AsFs都是不良的電解液，但是它們的混合物是比這兩種純

化合物中任何一種都要好的電導(dǎo)液。試解釋之。

X

CH3ca

o

16.硫代乙酰胺()的水溶液可以代替H2s氣體，來(lái)制備硫化物的沉淀。

、NH2

它在常B工水解很慢，加熱時(shí)水解加快，試寫(xiě)出在酸性條件下和堿性條件下

S

CH3c

NH2

的水解的離子方程式。

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17.參照水溶液化學(xué)反應(yīng)的知識(shí)，回答下面的掰

在液密F3中，用KBrF4滴定BrzPbFio的過(guò)程中，出現(xiàn)電導(dǎo)最低點(diǎn)。寫(xiě)出拆

應(yīng)方程式。

18.I2與S2O6F2之間可以進(jìn)行化學(xué)計(jì)量沖

(1)試寫(xiě)出l2：S2O6F2=1：3的化學(xué)反應(yīng)方程式

(2)試寫(xiě)出l2：S2O6F2=3:1的化學(xué)反應(yīng)方程式

(3)試寫(xiě)出l2：S2O6F2=2:1的化學(xué)反應(yīng)方程式

(4)上述反應(yīng)屬于哪種類(lèi)型反應(yīng)？

19.配合物的陰離子［FeCI4］呈黃色，而【Fe2cl6］呈淡紅色，在1LPOCb或P0(0R)3

中溶解O.lmolFeCb(s)得到一種淡紅色溶液，該溶液稀釋變II色，用Et4NCI滴

定POCb作溶劑的紅色溶液，F(xiàn)eCl3/Et4NCI摩爾用：1時(shí)顏色發(fā)生變由紅

變黃)振動(dòng)光譜表明氧氯化物溶液與梁的Lewis酸通過(guò)氧配位的方式形成加合

物。用兩種可能的反應(yīng)方程解釋上述事

20.寫(xiě)出下列在100%H2s04中化學(xué)反應(yīng)方程式

*=4

(1)HNO3(1mol)+H2so42mol)u

?=6

(2)H3BO3(1mol)+H2SO4(6mol)u

?=16

(3)12(7mol)+HIO3(1mol)+H2so4(8mol)u

*表示反應(yīng)方程式右邊的離子數(shù)以mol計(jì)，可由冰點(diǎn)測(cè)定儀確)u

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三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律

A

1

+O1

1.假定自旋量子數(shù)可取2--；。若有關(guān)量子數(shù)的其他規(guī)則和各能級(jí)的填掘

不變，問(wèn)

(1)S能級(jí)和P能級(jí)容納電子數(shù)是多少？

(2)n=2的能層可容納多少電子？

(3)原子序數(shù)為8和17的兩個(gè)元素的電子構(gòu)型各是什么？

2.假定某星球上的元素服從下面量子數(shù)限制：

1

n=1,2,3........；I=0,1,2.........n-1；m=±I；ms土一，則該星球上前四個(gè)

2

惰性元素的原子序數(shù)分別為多少？

3.指出下列元素的名稱(chēng)和原子序數(shù)。并寫(xiě)出它們基態(tài)原子的核外電子排我

(1)第八個(gè)稀有氣體

(2)第四周期中的第八個(gè)過(guò)渡元素

(3)常溫下為液態(tài)的非金屬元素

(4)熔點(diǎn)最低的金屬元素

(5)第六周期中的IVB族元素

(6)4f層填加個(gè)電子的元素

4.試根據(jù)原子結(jié)構(gòu)邃涮

(1)第八周期將包括多少種元素？

(2)原子核外出現(xiàn)第一個(gè)5g電子的元素的原子序數(shù)是多少？

(3)第114號(hào)元素屬于第幾周期？第幾族？

70208

5.迄今已合成出的重元素第112號(hào)是用3oZn高能原子轟82Pb的靶子，使鋅核與鉛

核熔合而得?？茖W(xué)家通過(guò)該放射性元素的一系列衰變的產(chǎn)物，確定了它的存總

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共只檢出一個(gè)原子。該原子每次衰變都放出一個(gè)高能a粒子，最后得到比較穩(wěn)定的

第100號(hào)元素鐐的含3個(gè)中子的同位素。

(1)第112號(hào)元素應(yīng)在周期表中第幾周期、第幾族？

(2)它是金屬元素、還是非金屬元素？

(3)你認(rèn)為它的最高氧化態(tài)至少可以達(dá)到多？

3208

(4)寫(xiě)出合成112元素的反應(yīng)式(注：反應(yīng)式中的核素要用幫iH、Pb

82等帶上

下標(biāo)的符號(hào)來(lái)表示，112號(hào)元素符號(hào)未定，可用M表示。)

6.1999年人是造元素豐收年，一年間得到第114、116和118號(hào)三種新元素。按已知

的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律，第118號(hào)元素應(yīng)是第周期、第族，它的

單質(zhì)在常溫、常壓下最可能呈現(xiàn)的猿是態(tài)(氣、液、固選一填入。

近日傳聞俄國(guó)合成第166號(hào)元素，若已知原子結(jié)構(gòu)規(guī)律不變，該元素應(yīng)是第

周期、第族。

B

1.如果我們把三維空間里的周期系搬到一個(gè)想象的“平面世界”去，那是一個(gè)二維

世界。那里的周期系是根據(jù)三個(gè)量子數(shù)建立的，即n=1,2,3……，m=0,±1,

+-

±2,±3……±(n-1),ms=1。其中m相當(dāng)于三維世界中的I和ms兩者的作用

2

(例如用它也能表示s、p、d……)。另外，在三維世界中的基本原理和方耕這

個(gè)二維的“平面世界”也適用。試回答

(1)畫(huà)出“平面世界”周期表中前四個(gè)周期。按照核電荷標(biāo)明原子序數(shù)，并用原子

序數(shù)(Z)當(dāng)作元素符號(hào)(例如第一號(hào)元素的元素符號(hào)即為1),寫(xiě)出每個(gè)元素

的電子構(gòu)型。

(2)現(xiàn)在研能3的各元素。指出與“平面世界”中每種元素相對(duì)應(yīng)的三維空間

中的各種元素的符號(hào)。根據(jù)這種相似性，你估計(jì)在常溫、常壓下，哪些:維

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世界”的單質(zhì)是固體、液體和氣體？

(3)畫(huà)圖說(shuō)明n=2的“平面世界”元素的第一電離能的變化趨勢(shì)。在“平面世界”

周期表中，畫(huà)出元素的電負(fù)性增長(zhǎng)方向。

(4)在這個(gè)“平面世界”中有哪些規(guī)則和三維世界中所用的8電子和18電子規(guī)則

相當(dāng)？

(5)n=2的各元素分別與最輕的元素(Z=1)形成簡(jiǎn)單的二元化合物。用原子序

數(shù)作為元素符號(hào)；畫(huà)出它們的路易斯結(jié)構(gòu)式并畫(huà)出它們的幾何構(gòu)型。指出分別

與它們中每一個(gè)化合物相應(yīng)的三維世界中的化合物。

2.史蒂文?瓊斯于1985年成功地在約373K實(shí)現(xiàn)低溫核聚變，成為舉世矚目的重大

新聞。低溫核聚變的奧秘在于〃原子的應(yīng)用。所謂〃原子就是把核外電子換成帶一

個(gè)單位負(fù)電荷的〃原子后的笊原子。

(1)依據(jù)玻爾理論，請(qǐng)導(dǎo)出這種〃原子半徑r與核外”原子質(zhì)量m之間的關(guān)系式。

-28-31

(2)已知〃原子的靜止質(zhì)量m=1.884W(kg),電子的靜止質(zhì)量m=9.11W

(kg),則“原子的半徑r是笊原子半徑r的多少分之一？為什么？

(3)根據(jù)你所掌握的理論，說(shuō)明為什么氣氣熔合(核聚變)要在億度高溫下才能實(shí)

現(xiàn)？

(4)為什么用〃原子就可以實(shí)現(xiàn)低溫核聚變？

-1

3.氯分子的解離是一個(gè)吸熱過(guò)程，△H=243.6(kJmol)。光也可以引起氯的解離。

問(wèn)：

(1)預(yù)期引起氯解離的光的波長(zhǎng)多少？

(2)比計(jì)算的臨界值長(zhǎng)或短的波長(zhǎng)的光也能引起氯的解離嗎？

(3)臨界波長(zhǎng)的光子的能量多大？

(4)當(dāng)能引起氯解離的光照射氯氣和氫氣的混合物時(shí)，將生成氯化氫。設(shè)混合氣體

受到汞紫外燈(入=253.6nm)照射，燈的輸入功率為10瓦，其中2%的能量

被裝入10升容器中的混合氣體吸收。在受照射2.5秒期間，生成了65mmol

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(毫摩爾)的氯化氫氣體。問(wèn)量子產(chǎn)額多大？(量子產(chǎn)額=每吸收一個(gè)光子

得到產(chǎn)物分子的個(gè)數(shù))

4.在電勢(shì)差為100V和1000V的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的電子，其德布羅意波長(zhǎng)分別為多

少？

5.電離1mol自由銅原子得ImoICu*，需能量746.2kJ,而由晶體銅電離獲得1molCu+

僅消耗434.1kJ能量。

(1)說(shuō)明上述兩電離過(guò)程所需能量不同的主要原因。

(2)計(jì)算電離1mol晶體銅所需照射光的最大波長(zhǎng)。

(3)升高溫度可否大大改變上述兩電離過(guò)程所需的能量？在高溫時(shí)，這兩種電離能

有無(wú)差別？

)hh

6.按量子論看，電子具有波粒二象性，其波長(zhǎng)，?=—=一。若電子在半徑為r的圓

pmv

環(huán)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓的周長(zhǎng)必須與電子波半波長(zhǎng)的整數(shù)倍相合。

(1)今將苯考慮成一個(gè)半徑為r的圓(r=0.139nm),試給出苯上乃電子運(yùn)動(dòng)所表

現(xiàn)的波長(zhǎng)。

2

(2)試證在乃軌道上，電子動(dòng)能=氏2

Ekh

2

32mr

2

(3)當(dāng)n=0時(shí)被認(rèn)為是能量最低的兀軌道，則6個(gè)乃電子將分別填充在哪些軌道

上，它們的n值各為多少？最低空軌道的n值是多少？

A=----------------

(4)紫外光譜是電子在光的作用下從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道產(chǎn)生的。試證明苯

分子的最低紫外吸收3h

E,并寫(xiě)出計(jì)算此躍遷過(guò)程的波長(zhǎng)。

22

32mr

(5)試問(wèn)，聯(lián)苯分子的最低能量吸收和苯相比，是向能量最

高的方向位移還是向能量低的方向位移？請(qǐng)說(shuō)明理由。

7.由于染料的合成，化學(xué)工業(yè)在十九世紀(jì)經(jīng)歷了一次大發(fā)展。當(dāng)時(shí)人們無(wú)法理解合成

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的染料為何有這樣鮮艷的顏色。

現(xiàn)今量子力學(xué)對(duì)此作了解釋。某些染料分子可看作一維分子，電子分布在其

上，電子的波長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)與分子給定的空間相匹配。這種模型稱(chēng)為“一維勢(shì)箱理論”。

每種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于某一確定的能量。當(dāng)波長(zhǎng)處于可見(jiàn)光區(qū)域(400-650nm),分子

就顯色。

(1)用圖表示電子的三種最長(zhǎng)的波長(zhǎng)，如何與長(zhǎng)度I的“一維”分子相匹配。

(2)寫(xiě)出作為長(zhǎng)度為I的函數(shù)的電子的可能波長(zhǎng)的一般表達(dá)式。

(3)試寫(xiě)出分子中的電子的可能的能量，它們是長(zhǎng)度I的函數(shù)。(在一維勢(shì)箱中，

勢(shì)能為零)

(4)試推出：對(duì)于長(zhǎng)度為I的鏈，有k個(gè)電子，發(fā)生最長(zhǎng)波長(zhǎng)的吸收時(shí)，

2

X=8mcl，其中k為偶數(shù)，C為光速，h為普郎克常數(shù)。

h(k-1)

(5)試設(shè)想有一個(gè)由雙鍵構(gòu)成的共軌體系的線性分子，其中的71電子導(dǎo)致分子顯

色。每增加一個(gè)碳原子時(shí)，乃電子體系中增加一個(gè)電子，分子的長(zhǎng)度的增值為

a,a為共麗體系中一個(gè)C-C鍵的鍵長(zhǎng)。碳原子數(shù)為N,推導(dǎo)N為偶數(shù)時(shí)，

一級(jí)電子遷移的波長(zhǎng)(即最長(zhǎng)波長(zhǎng))對(duì)碳原子數(shù)的函數(shù)表達(dá)式。

(6)再推導(dǎo)N為奇數(shù)時(shí)，一級(jí)電子遷移的波長(zhǎng)對(duì)碳原子數(shù)的函數(shù)表達(dá)式。

8.物多烯燃的〃電子可看作自由電子模型。已知(1)丁二烯(2)維生素A(3)胡蘿卜

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若維生素A在332nm處吸收最強(qiáng)，試估算箱的長(zhǎng)度。

1

—18---

9.氫原子的穩(wěn)態(tài)能量由下式給出：En=-2.18)30n(J),n為主量子數(shù)

2

⑴計(jì)算①第一激發(fā)態(tài)(n=2)和基態(tài)(n=1)之間的能量差，②第6激發(fā)態(tài)

(n=7)和基態(tài)(n=1)之間的能量差。

(2)上述賴(lài)曼系(Lyman)躍遷處于什么光譜范圍？

(3)解釋?zhuān)河蒐yman系光譜的第1條線及第6條線產(chǎn)生的光子能否使：①處于基

態(tài)的另外的氫原子電離？②晶體中的銅原子電離？(銅的電子功函數(shù)為(I

/9J)

=7.44x10

(4)若由Lyman系光譜的第1條譜線和第6條譜線產(chǎn)生的光子使銅晶體電離，計(jì)算

這兩種情況中從銅晶體發(fā)射出的電子的德布羅意波長(zhǎng)。

4c2+是奇特的分子離子，你可以預(yù)期它不可能存在的理由是什么？但在六十年

10.(1)02

代中期在實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了它的存在，其理由又是什么？

2+分子離子的位能圖如下，其形狀稱(chēng)為“火山”形

①為形成022+分子離子，兩個(gè)離子的最小動(dòng)能是多少？

科c2+在熱力學(xué)上穩(wěn)定嗎？在動(dòng)力學(xué)上穩(wěn)定嗎？

②。2

小c2+的離解能是多少？

,■3；。2

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2+可以用來(lái)儲(chǔ)存能量，1個(gè)02+分子離子可儲(chǔ)存能量？④

02

2

c小+―。+的鍵長(zhǎng)是多少

⑤0

?門(mén)2+離子，兩個(gè)0+陽(yáng)離子之間應(yīng)相距的最短距離是多少

⑥為形成。2

11.日本的白川英樹(shù)等冊(cè)77年首先合成出帶有金屬光澤的聚乙煥薄膜，發(fā)現(xiàn)其

導(dǎo)電性這是世界上第一個(gè)導(dǎo)電高分子聚合物研究研究者為此獲得2000年諾

貝爾化嬖

(1)寫(xiě)出聚乙快分子的順式和反式兩種構(gòu)型。

(2)若把聚乙快分子看成一維晶體，指出該晶體的結(jié)構(gòu)基元

(3)假設(shè)有一種聚乙煥由九個(gè)乙煥分子聚合而成，聚乙快分子中碳一碳平均鍵長(zhǎng)為

140pm。若將上述線型乙快分子頭尾連接起來(lái)，形成一個(gè)大環(huán)楸抒W

22

出該分子的結(jié)構(gòu)。TT電子在環(huán)上運(yùn)動(dòng)的能量可由強(qiáng)Enh給出，式中h

2me|2

-34-31

為普朗克常數(shù)6(2640

Js),Q是電子質(zhì)量9(109*0

kg),I是大環(huán)周

邊的長(zhǎng)度，量子數(shù)0,±1,±2,……。計(jì)算電子從基態(tài)躍遷到第一微態(tài)需

要吸收的光的波長(zhǎng)。

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四、化學(xué)鍵理論與分子幾何構(gòu)型

一反應(yīng)，生成A。在生理pH條件

1.NO的生物活性已引起科學(xué)家高度重視，它與。2

下，A的11/2=1?2秒。

(1)寫(xiě)出A的可能的Lewis結(jié)構(gòu)式，標(biāo)出形式電荷。判斷它們的穩(wěn)定性。

(2)A與水中的C02迅速一對(duì)一地結(jié)合，試寫(xiě)出此物種可能的路易斯結(jié)構(gòu)式，表

示出形式電荷，判斷其穩(wěn)定性。

八、八c+的酶可把N02-轉(zhuǎn)化為NO,寫(xiě)出此反應(yīng)方程式。

(3)含Cu

(4)在固定器皿中，把NO壓縮到100atm,發(fā)現(xiàn)氣體壓強(qiáng)迅速降至略小于原壓強(qiáng)

的2/3,寫(xiě)出反應(yīng)方程式，并解釋為什么最后的氣體總壓略小于原壓的2/3。

o、弁市山z+離子的Lewis所有可能結(jié)構(gòu)式，標(biāo)出形式電荷，討論各自穩(wěn)定性，寫(xiě)出

各氮原子之間的鍵級(jí)。你認(rèn)為N5+的性質(zhì)如何？它應(yīng)在什么溶劑中制得。

3.在地球的電離層中，可能存在下列離子：ArC|+、°F+、NO+、PS+、SCI+。請(qǐng)你預(yù)

測(cè)哪一種離子最穩(wěn)定？哪一種離子最不穩(wěn)定？說(shuō)明理由。

4.硼與氮形成類(lèi)似苯的化合物，俗稱(chēng)無(wú)機(jī)苯。它是無(wú)色液體，具有芳香性。

(1)寫(xiě)出其分子式，畫(huà)出其結(jié)構(gòu)式并標(biāo)出形式電荷。

(2)寫(xiě)出無(wú)機(jī)苯與HCI發(fā)生加成反應(yīng)的方程式

(3)無(wú)機(jī)苯的三甲基取代物遇水會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，試判斷各種取代物的水解方程

式，并以此判斷取代物可能的結(jié)構(gòu)式。

(4)硼氮化合物可形成二元固體聚合物，指出這種聚合物的可能結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明是否

具有導(dǎo)電性。

2

(5)畫(huà)出Ca2(B5O9)CI-2H。中聚硼陰離子單元的結(jié)構(gòu)示意圖，指明陰離子單元的

電荷與硼的哪種結(jié)構(gòu)式有關(guān)。

5.用VSEPR理論判斷下列物種的中心原子采取何種雜化類(lèi)型，指出可能的幾何構(gòu)型。

3—

⑴IF3(2)CIO3⑶AsCI3(CF3)2(4)SnCI2(5)TeCI4(6)GaFe

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6.試從結(jié)構(gòu)及化學(xué)鍵角度回答下列問(wèn)題：一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸等分子

m

(1)畫(huà)出各分子的立體構(gòu)型，并標(biāo)明各原子間成鍵情況(。、萬(wàn)、II

n)

(2)估計(jì)分子中碳一氧鍵的鍵長(zhǎng)變化規(guī)律

7.近期報(bào)導(dǎo)了用二聚三甲基鋁[AI(CH3河2(A)和2,6—二異丙基苯胺(B)為原料，通

過(guò)兩步反應(yīng)，得到一種環(huán)鋁氮烷的衍生物(D)：

第一步：A+2B===C+2CH4

17UC>

第二步：口CDD+DCH4(□中填入適當(dāng)系數(shù))

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)分別寫(xiě)出兩步反應(yīng)配平的化學(xué)方程式(A、B、C、D要用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示

(2)寫(xiě)出D的結(jié)構(gòu)式

(3)設(shè)在第一步反應(yīng)中，A與過(guò)量B完全反應(yīng)，產(chǎn)物中的甲烷又全部揮發(fā)，對(duì)反應(yīng)

后的混合物進(jìn)行元素分析，得到其質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：

C(碳)：73.71%,N(氮)：6.34%

試求混合物中B和C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)

(已知相對(duì)原子量：AI：26.98、C：12.01、N：14.01、H：1.01)

8.四氨合銅(II)離子在微酸性條件下，與二氧化硫反應(yīng)生成一種沉淀物(A),該沉淀物

中Cu:N:S(原子個(gè)數(shù)比)=1:1:1,結(jié)構(gòu)分析證實(shí)：存在一種正四面體和一種三角錐

型的分子或離子，呈逆磁性。該沉淀物與硫酸混合，受熱分解成納米粒子B、溶液

C和氣體D。

(1)試推斷出沉淀物(A)的化學(xué)式

(2)寫(xiě)出生成(A)的離子方程式

(3)寫(xiě)出A與硫酸反應(yīng)的方程式

(4)按(3)的操作，B的最大理論產(chǎn)率為多少？

(5)若在密閉容器中完成(3)操作，B的最大理論產(chǎn)率為多少？

9.最近，我國(guó)一留美化學(xué)家參與合成了一種新型炸藥，它跟三硝基甘油一樣抗打擊、

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抗震，但一經(jīng)引爆就發(fā)生激烈爆炸，據(jù)信是迄今最烈性的非核爆炸品。該炸藥的化

學(xué)式為C8N8O16,同種元素的原子在分子中是毫無(wú)區(qū)別的。

（1）試畫(huà)出它的結(jié)構(gòu)式。

（2）試寫(xiě)出它的爆炸反應(yīng)方程式。

（3）它具有強(qiáng)烈爆炸性的原因是什么？（注：只需給出要點(diǎn)即可）

10.1964年Eaton合成了一種新奇的烷，叫立方烷，化學(xué)式C8H8（A）。20年后，在

Eaton研究小組工作的博士后XIONGYUSHENG（譯音熊余生）合成了這種烷的

四硝基衍生物（B）,它是一種烈性炸藥。最近，有人計(jì)劃將B的硝基用19種氨

基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物（C）,認(rèn)為極有可能從中篩選出最好的

抗癌、抗病毒，甚至抗愛(ài)滋病的藥物來(lái)。回答如下問(wèn)題：

（1）四硝基立方烷理論上可以有多種異構(gòu)體，往往只一種是最穩(wěn)定的，它就是（B）,

請(qǐng)畫(huà)出它的結(jié)構(gòu)式。

（2）寫(xiě)出四硝基立方烷（B）爆炸反應(yīng)方程式。

（3）C中每個(gè)酰胺基是一個(gè)氨基酸基團(tuán)。請(qǐng)估算，B中的硝基被19種氨基酸取代，

理論上總共可以合成多少種氨基酸組成不同的四酰胺基立方烷（