化學無機材料合成練習題

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標封區(qū)內填寫無關內容。一、選擇題1.金屬離子在水溶液中形成的配合物，其配位數(shù)通常取決于（）

A.中心金屬離子的電荷

B.配體的化學性質

C.中心金屬離子的電子排布

D.金屬離子的配體場強度

2.下列物質中，不屬于無機材料的是（）

A.水玻璃

B.石墨

C.聚乙烯

D.氧化鋁

3.某過渡金屬離子的電子排布式為[Ar]3d^54s^2，則該離子的價電子排布式是（）

A.3d^5

B.3d^44s^1

C.3d^44s^2

D.3d^6

4.下列化合物中，不屬于酸酐的是（）

A.SO3

B.P4O10

C.CO

D.P2O5

5.下列物質中，具有最高熔點的是（）

A.石墨

B.玻璃

C.硅

D.氧化鋁

6.下列元素中，與碳形成共價化合物的是（）

A.氧

B.氫

C.鈉

D.鈣

7.下列物質中，不屬于離子晶體的是（）

A.氯化鈉

B.硫化氫

C.氧化鋁

D.氫氧化鈉

8.下列化合物中，不屬于鹽類的是（）

A.氯化銨

B.硫酸鈉

C.碳酸鈉

D.氫氧化鈉

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：配位數(shù)主要取決于中心金屬離子的電子排布，因為配位鍵的形成與金屬離子的空軌道有關。

2.答案：C

解題思路：聚乙烯是一種高分子有機材料，不屬于無機材料。

3.答案：B

解題思路：價電子排布式只包括最外層的電子，該離子的最外層電子為3d^44s^1。

4.答案：C

解題思路：酸酐是含氧酸的無水形式，CO是一氧化碳，不是酸酐。

5.答案：D

解題思路：氧化鋁（Al2O3）是一種離子晶體，具有很高的熔點。

6.答案：B

解題思路：氫與碳可以形成共價化合物，如甲烷（CH4）。

7.答案：B

解題思路：硫化氫（H2S）是由分子構成的，不屬于離子晶體。

8.答案：D

解題思路：氫氧化鈉（NaOH）是一種堿，不是鹽。鹽是由金屬離子和非金屬離子組成的化合物。二、填空題1.金屬離子在水溶液中形成的配合物，其穩(wěn)定性與（中心離子的電荷密度、配體的性質、中心離子的電子排布、配位鍵的類型等）有關。

2.下列物質中，具有最高熔點的是（碳化硅SiC）。

3.金屬氧化物與酸反應鹽和水的反應稱為（中和反應）。

4.下列物質中，不屬于離子晶體的是（氯化鋁AlCl3）。

5.某過渡金屬離子的電子排布式為[Ar]3d^54s^2，則該離子的價電子排布式是（3d^5）。

6.下列元素中，與碳形成共價化合物的是（氫H）。

7.下列化合物中，不屬于酸酐的是（五氧化二磷P2O5）。

8.下列物質中，具有最高熔點的是（金屬鎢W）。

答案及解題思路：

1.答案：中心離子的電荷密度、配體的性質、中心離子的電子排布、配位鍵的類型等。

解題思路：金屬離子配合物的穩(wěn)定性受到多種因素的影響，包括中心離子的電荷密度（影響配位鍵的強度），配體的性質（如配體的場強和場效應），中心離子的電子排布（影響配位場的選擇），以及配位鍵的類型（如σ鍵和π鍵的結合能）。

2.答案：碳化硅SiC。

解題思路：碳化硅是已知具有最高熔點的無機非金屬材料之一，它的熔點高達約2700℃，遠高于其他常見無機化合物。

3.答案：中和反應。

解題思路：金屬氧化物與酸反應鹽和水，這是酸堿中和反應的典型例子。

4.答案：氯化鋁AlCl3。

解題思路：氯化鋁在固態(tài)下是分子晶體，而不是離子晶體，因為它由分子構成，而不是由離子構成。

5.答案：3d^5。

解題思路：根據(jù)電子排布式[Ar]3d^54s^2，該離子的價電子是指其外層電子，因此是3d^5。

6.答案：氫H。

解題思路：碳與氫可以形成共價化合物，如甲烷CH4，這是最簡單的共價化合物之一。

7.答案：五氧化二磷P2O5。

解題思路：酸酐是與水反應酸的氧化物，而五氧化二磷與水反應磷酸H3PO4，因此它是酸酐。

8.答案：金屬鎢W。

解題思路：金屬鎢因其高熔點和出色的機械功能，被廣泛用于高溫和耐腐蝕的應用，因此具有很高的熔點。三、判斷題1.金屬離子在水溶液中形成的配合物，其穩(wěn)定性與配體場強度有關。（）

2.金屬氧化物與酸反應鹽和水的反應稱為酸堿反應。（）

3.下列物質中，具有最高熔點的是玻璃。（）

4.下列元素中，與碳形成共價化合物的是氫。（）

5.下列化合物中，不屬于酸酐的是CO。（）

6.某過渡金屬離子的電子排布式為[Ar]3d^54s^2，則該離子的價電子排布式是3d^6。（）

7.下列物質中，不屬于離子晶體的是氯化鈉。（）

8.下列物質中，具有最高熔點的是氧化鋁。（）

答案及解題思路：

1.答案：√

解題思路：金屬離子與配體形成的配合物穩(wěn)定性受配體場強度影響，場強越大，配合物越穩(wěn)定。

2.答案：×

解題思路：金屬氧化物與酸反應鹽和水的反應屬于酸堿中和反應，而非酸堿反應。

3.答案：×

解題思路：玻璃是一種非晶態(tài)固體，其熔點低于晶體物質，如氧化鋁等。

4.答案：×

解題思路：碳與氫形成的化合物是烴類，屬于共價化合物，而非與碳形成共價化合物的元素是氫。

5.答案：√

解題思路：酸酐是指與水反應酸的氧化物，CO不屬于酸酐。

6.答案：×

解題思路：[Ar]3d^54s^2表示該離子的電子排布式，其價電子排布式應為3d^5。

7.答案：×

解題思路：氯化鈉是一種典型的離子晶體，由Na和Cl離子通過離子鍵結合而成。

8.答案：√

解題思路：氧化鋁（Al2O3）是一種具有較高熔點的離子晶體，熔點高于玻璃等非晶態(tài)固體。四、簡答題1.簡述金屬離子在水溶液中形成配合物的條件。

答案：

存在可提供孤對電子的配體；

金屬離子具有空軌道，能夠接受配體的電子；

配體與金屬離子之間有足夠的作用力，使得配合物穩(wěn)定存在。

解題思路：

金屬離子與配體形成配合物是基于配位鍵的形成。配位鍵是由配體提供一對孤對電子，金屬離子提供空軌道而形成的。因此，需要滿足配體提供孤對電子和金屬離子具有空軌道的條件。配體與金屬離子之間需要有足夠的作用力，以保證配合物的穩(wěn)定性。

2.簡述金屬氧化物與酸反應鹽和水的反應類型。

答案：

該反應類型為中和反應。

解題思路：

金屬氧化物與酸反應鹽和水，這是酸堿中和反應的一個特例。中和反應是指酸與堿反應鹽和水的化學反應，金屬氧化物與酸反應符合這一特征。

3.簡述離子晶體和共價晶體的區(qū)別。

答案：

離子晶體由正負離子通過離子鍵結合而成，具有高熔點和硬度，不導電；

共價晶體由原子通過共價鍵結合而成，具有高熔點和硬度，導電性取決于晶體中是否存在自由電子或離子。

解題思路：

離子晶體和共價晶體的區(qū)別主要在于它們的化學鍵和物理性質。離子晶體由離子鍵結合，具有高熔點和硬度，不導電；共價晶體由共價鍵結合，其導電性取決于晶體中是否存在自由電子或離子。

4.簡述金屬配合物穩(wěn)定性的影響因素。

答案：

配體的場強：場強越大，配合物越穩(wěn)定；

配體的數(shù)目：數(shù)目越多，配合物越穩(wěn)定；

配體的電荷：電荷越大，配合物越穩(wěn)定；

配體的結構：結構對稱，配合物越穩(wěn)定。

解題思路：

金屬配合物的穩(wěn)定性受到多種因素的影響，主要包括配體的場強、數(shù)目、電荷和結構。這些因素都會影響配體與金屬離子之間的配位作用，從而影響配合物的穩(wěn)定性。

5.簡述金屬離子在溶液中的水解現(xiàn)象。

答案：

金屬離子在溶液中與水分子反應，相應的氫氧化物和氫離子的過程稱為水解。

解題思路：

金屬離子在水溶液中具有與水分子發(fā)生反應的能力，即水解。水解過程會相應的氫氧化物和氫離子，這是金屬離子在水溶液中表現(xiàn)出酸堿性質的原因。

6.簡述鹽類化合物的性質。

答案：

鹽類化合物通常具有離子性質，溶于水時能導電；

鹽類化合物具有多種顏色，部分具有特殊的光學性質；

鹽類化合物在加熱時可能發(fā)生分解反應；

鹽類化合物在溶液中可能發(fā)生水解反應。

解題思路：

鹽類化合物是由金屬離子和酸根離子組成的化合物，具有離子性質。它們在溶液中能導電，具有多種顏色和特殊的光學性質。鹽類化合物在加熱時可能發(fā)生分解反應，在溶液中可能發(fā)生水解反應。

7.簡述酸酐的制備方法。

答案：

將相應的酸在高溫下加熱脫水，得到酸酐；

將含有羧基的有機酸與氧化劑反應，得到酸酐。

解題思路：

酸酐是含有羧基的化合物，制備方法主要有兩種：一是將相應的酸在高溫下加熱脫水，得到酸酐；二是將含有羧基的有機酸與氧化劑反應，得到酸酐。這兩種方法都可以得到具有羧基的酸酐。五、計算題1.某過渡金屬離子的電子排布式為[Ar]3d^54s^2，求該離子的價電子排布式。

解答：該離子的價電子排布式為3d^54s^2。

2.某過渡金屬離子在水溶液中形成配合物的配位數(shù)為6，求該配位離子的電子排布式。

解答：由于配位數(shù)為6，通常涉及的是d軌道電子，可能的電子排布式為[Ar]3d^64s^2。

3.某過渡金屬離子在水溶液中形成配合物的配位數(shù)為4，求該配位離子的電子排布式。

解答：配位數(shù)為4時，可能的電子排布式為[Ar]3d^84s^2。

4.某過渡金屬離子在水溶液中形成配合物的配位數(shù)為6，已知中心金屬離子的電荷為2，求該配合物的化學式。

解答：假設中心金屬離子為Fe^2，其電子排布式為[Ar]3d^6。配位數(shù)為6，因此化學式為[Fe(H2O)6]^2。

5.某過渡金屬離子在水溶液中形成配合物的配位數(shù)為4，已知中心金屬離子的電荷為3，求該配合物的化學式。

解答：假設中心金屬離子為Fe^3，其電子排布式為[Ar]3d^5。配位數(shù)為4，因此化學式為[Fe(H2O)6]^3。

6.某過渡金屬離子在水溶液中形成配合物的配位數(shù)為6，已知中心金屬離子的電荷為4，求該配合物的化學式。

解答：假設中心金屬離子為Fe^4，其電子排布式為[Ar]3d^6。配位數(shù)為6，因此化學式為[Fe(H2O)6]^4。

7.某過渡金屬離子在水溶液中形成配合物的配位數(shù)為4，已知中心金屬離子的電荷為5，求該配合物的化學式。

解答：假設中心金屬離子為Fe^5，其電子排布式為[Ar]3d^5。配位數(shù)為4，因此化學式為[Fe(H2O)6]^5。

8.某過渡金屬離子在水溶液中形成配合物的配位數(shù)為6，已知中心金屬離子的電荷為6，求該配合物的化學式。

解答：假設中心金屬離子為Fe^6，其電子排布式為[Ar]3d^6。配位數(shù)為6，因此化學式為[Fe(H2O)6]^6。

答案及解題思路：

答案：

1.3d^54s^2

2.[Ar]3d^64s^2

3.[Ar]3d^84s^2

4.[Fe(H2O)6]^2

5.[Fe(H2O)6]^3

6.[Fe(H2O)6]^4

7.[Fe(H2O)6]^5

8.[Fe(H2O)6]^6

解題思路：

1.通過識別過渡金屬離子的電子排布式，確定其價電子排布。

2.根據(jù)配位數(shù)確定可能的電子排布式，通常是d軌道電子。

3.結合中心金屬離子的電荷和配位數(shù)，推導出配合物的化學式。通常，水分子（H2O）作為配體，其數(shù)目等于配位數(shù)。六、論述題1.結合實例，論述金屬離子在水溶液中形成配合物的實際應用。

答案：

金屬離子在水溶液中形成配合物在實際應用中具有廣泛的應用，一些實例：

實例：[鈷]（II）[氨]（4）配合物在催化中的應用。鈷（II）[氨]（4）配合物在氨合成工業(yè)中作為催化劑，可以提高氨的合成效率。

解題思路：首先闡述配合物的定義和特點，然后通過鈷（II）[氨]（4）配合物在氨合成中的應用實例，說明配合物在催化反應中的重要作用。

2.結合實例，論述金屬氧化物與酸反應鹽和水的反應在實際工業(yè)中的應用。

答案：

金屬氧化物與酸反應鹽和水的反應在工業(yè)中應用廣泛，一些實例：

實例：用氧化鐵與硫酸反應制備硫酸鐵。工業(yè)上，氧化鐵與硫酸反應硫酸鐵和水，硫酸鐵用于制造顏料和肥料。

解題思路：介紹金屬氧化物與酸反應的原理，通過氧化鐵與硫酸反應的實例，說明該反應在工業(yè)生產中的應用價值。

3.結合實例，論述離子晶體和共價晶體的區(qū)別在實際應用中的重要性。

答案：

離子晶體和共價晶體的區(qū)別在實際應用中的重要性體現(xiàn)在以下實例中：

實例：離子晶體NaCl與共價晶體SiO2的熔點差異。NaCl具有較低的熔點，適用于制造鹽電池；而SiO2具有較高的熔點，是玻璃制造的主要成分。

解題思路：首先闡述離子晶體和共價晶體的區(qū)別，然后通過NaCl和SiO2的實例，說明晶體結構差異對實際應用的影響。

4.結合實例，論述金屬配合物穩(wěn)定性的影響因素在實際化學實驗中的應用。

答案：

金屬配合物穩(wěn)定性的影響因素在實際化學實驗中的應用

實例：調節(jié)溶液pH值來控制配合物的穩(wěn)定性。在制備金屬配合物時，通過調節(jié)溶液pH值可以控制配合物的形成和穩(wěn)定性。

解題思路：介紹金屬配合物穩(wěn)定性的影響因素，結合調節(jié)溶液pH值的實例，說明這些因素在實驗中的應用。

5.結合實例，論述金屬離子在溶液中的水解現(xiàn)象在實際化學實驗中的應用。

答案：

金屬離子在溶液中的水解現(xiàn)象在實際化學實驗中的應用包括：

實例：制備氫氧化鐵膠體。通過在溶液中添加金屬離子，如鐵（III）離子，使其水解氫氧化鐵膠體，用于催化和吸附。

解題思路：解釋金屬離子水解的原理，通過氫氧化鐵膠體的制備實例，說明水解現(xiàn)象在實驗中的應用。

6.結合實例，論述鹽類化合物的性質在實際化學工業(yè)中的應用。

答案：

鹽類化合物的性質在實際化學工業(yè)中的應用廣泛，一些實例：

實例：氯化鈉在海水淡化中的應用。氯化鈉在海水淡化過程中作為反滲透膜的離子交換劑，提高水的純度。

解題思路：介紹鹽類化合物的性質，通過氯化鈉在海水淡化中的應用實例，說明其在工業(yè)中的重要性。

7.結合實例，論述酸酐的制備方法在實際化學實驗中的應用。

答案：

酸酐的制備方法在實際化學實驗中的應用包括：

實例：通過脫水法制備硫酸酐。工業(yè)上，將濃硫酸加熱至一定溫度，使其脫水硫酸酐，用于制造肥料和催化劑。

解題思路：闡述酸酐的制備方法，結合硫酸酐的制備實例，說明該方法在化學實驗中的應用價值。七、實驗題1.實驗室制備某種金屬配合物的步驟。

步驟：

1.取適量的金屬離子鹽。

2.配制合適的金屬離子溶液。

3.選擇適當?shù)尿蟿┎⑴渲迫芤骸?/p>

4.將金屬離子溶液與螯合劑溶液混合。

5.調節(jié)pH值以穩(wěn)定配合物。

6.通過透析去除未反應的螯合劑和金屬離子。

7.干燥產物得到金屬配合物。

2.實驗室鑒定某種金屬氧化物的步驟。

步驟：

1.將金屬鹽加熱至分解得到金屬氧化物。

2.用無色透明酒精測試氧化物是否溶解，如溶解則繼續(xù)步驟3。

3.在氧化物溶液中加入硫酸，觀察是否有氣泡產生。

4.使用紫外光譜掃描確定氧化物的組成。

3.實驗室制備某種金屬離子溶液的步驟。

步驟：

1.準備金屬離子鹽固體。

2.使用適量溶劑溶解鹽。

3.調節(jié)溶液pH至合適值。

4.測試并調整離子濃度至所需標準。

4.實驗室檢測某種金屬離子濃度的步驟。

步驟：

1.標準曲線法：制備一系列已知濃度的金屬離子溶液，分別測量其吸光度或熒光強度，繪制標準曲線。

2.使用光度法（如原子吸收