1、2021年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题*招生专业与代码：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理考试科目名称及代码：710无机化学考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分。 一、选择题（选择一个正确答案，每小题2分，20题共40分）1. 波函数用于描述（ ）(A) 电子的能量 (B) 电子在核外空间的运动(C) 电子的运动速度 (D) 电子在某一空间出现的概率密度2. 下列化合物中，既有离子键又有共价键的是（ ）(A) CaO (B) CH4 (C) BaCl2 (D) NH4Cl3. 下列物质中，不适宜作配体的是（ ）(A) (B) H2O (C
2、) NH4+ (D) Cl-4. H3O+ 的杂化类型和空间构型分别为（ ）(A) 等性sp3杂化，正四面体 (B) 等性sp3杂化，三角锥形(C) 不等性sp3杂化，正四面体 (D) 不等性sp3杂化，三角锥形5. NaF、NaCl、NaBr、NaI中，熔点最低的是（ ）(A) NaF (B) NaCl (C) NaBr (D) NaI6. 将pH = 5的强酸溶液与pH = 13的强碱溶液等体积混合，混合后溶液的pH值为（ ）(A) 5.0 (B) 8.0 (C) 9.0 (D) 12.77. 某金属离子生成的两种八面体配合物的磁矩分别为4.90 B.M和0 B.M，该离子可能是（ ）(A
3、) Cr3+ (B) Mn2+ (C) Mn3+ (D) Fe2+8. 将固体NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的G、H、S的符号依次为（ ）(A) +、-、- (B) +、+、- (C) -、+、- (D) -、+、+9. 下列说法正确的是（ ）(A) 两难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小(B) 欲使溶液中某离子沉淀完全，加入的沉淀剂越多越好(C) 沉淀完全是指用沉淀剂将溶液中某一离子的浓度降为零(D) 欲使Ca2+沉淀完全，选择Na2CO3作沉淀剂效果比Na2SO4好10. 下面叙述中正确的是（ ）(A) H2的键能等于H2的解离能(B) C-C键能是C=C键能的一半(C)
4、 原子核外有多少未成对电子，最多就能形成多少个共价键(D) 直线型分子X-Y-Z是非极性分子11. 下列核外电子的四个量子数不合理的一组是（ ）(A) 3, 2, 2, 1/2 (B) 3, 1, -1, 1/2 (C) 1, 0, 0, -1/2 (D) 2, -1, 0, 1/212. 在某温度和体积下，反应Sn (s) + 2 Cl2 (g) SnCl4 (g) 达到平衡，已知该反应自左向右进行是放热的，则下列措施中有利于提高SnCl4产量的是（ ）考试科目： 共 页，第 页(A) 升高温度 (B) 增加压强 (C) 减少Sn的量 (D) 通入N213. 下列化合物属于路易斯酸的是（ ）
5、(A) AlCl3 (B) NH3 (C) CH3OH (D) H2O14. 多电子原子中决定核外电子能量的量子数是（ ）(A) n (B) n和l (C) n，l和m (D) l15. 下列溶液中，pH最小的是（ ）(A) 0.010 mol/L HCl (B) 0.010 mol/L H2SO4 (C) 0.010 mol/L HAc (D) 0.010 mol/L H2C2O416. 将反应 Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 构成原电池，正确的原电池符号为（ ）(A) (-) Fe2+(c1)Fe3+(c2)Ag+(c3)Ag(s) (+) (B) (-) Pt(s)Fe2+(c
6、1)Fe3+(c2)Ag+(c3)Ag(s) (+)(C) (-) Ag(s)Ag+(c3)Fe2+(c1), Fe3+(c2)Pt(s) (+)(D) (-) Pt(s)Fe2+(c1), Fe3+(c2)Ag+(c3)Ag(s) (+)17. (Sn4+ / Sn2+) = 0.14 V，(Fe3+ / Fe2+) = 0.77 V，则不能共存的离子是（ ）(A) Sn4+，Fe2+ (B) Fe3+，Sn2+ (C) Fe3+，Fe2+ (D) Sn4+，Sn2+ 18. 下列几种物质中最稳定的是（ ）(A) Co(NO3)3 (B) Co(NH3)6(NO3)3 (C) Co(NH3)
7、6Cl3 (D) Co(en)3Cl319. 乙醇胺（HOCH2CH2NH2，pKb 4.5）和乙醇胺盐配制缓冲溶液的有效pH范围是（ ） (A) 6 8 (B) 4 6 (C) 10 12 (D) 8 1020. 某一级反应的半衰期t1/2是30 min，则其反应速率常数k 为（ ）(A) 20.8 min-1 (B) 0.23 min-1 (C) 0.023 min-1 (D) 43.3 min-1二、填空题（8小题，每空1分，共 20分）1. 某元素原子序数为27，其核外电子排布式为_，属第_周期，_族，元素符号为_。2. HF、HCl、HBr、HI中，色散力最大的是_，沸点最低的是_。
8、3. 乙烯（C2H4）分子中包含_个s键，_个p键。4. 根据价层电子对互斥（VSEPR）理论判断下列分子或离子的空间几何构型：SO3 _、_、SF4 _。5. 在110 mL浓度为0.10 mol/L的HAc溶液中，加入10 mL浓度为0.10 mol/L的NaOH溶液，所得混合溶液的pH为_。（pKa (HAc) = 4.75）6. 根据酸碱质子理论，两性化合物NH3的共轭酸和共轭碱分别是_和_。7. 相同温度下，PbSO4在KNO3溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度_，这种现象称为_效应。PbSO4在Na2SO4溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度_，这种现象称为_效应。8. Ni(CN)42
9、- 的几何构型为_，具有_磁性。三、计算题（3小题，每题10分，共30分）1. 现有100 mL溶液，其中含有0.0020 mol KI和0.0020 mol Na2SO4，向其中逐滴加入Pb(NO3)2溶液，通过计算说明先生成的沉淀是什么？当沉淀完全时（c 1.0 10-5 mol/L），溶液中的的浓度是多少？(已知(PbI2) = 8.0 10-9，(PbSO4) = 1.8 10-8 ) 考试科目： 共 页，第 页2. 已知： CuS (s) + H2 (g) Cu (s) + H2S (g) / kJ mol-1 -53.1 0 0 -20.6/ J mol-1 K-1 66.5 13
10、0.57 33.15 205.7试求：1）该反应正向自发进行的最低温度；2）该反应在298 K的标准平衡常数。3. 已知(MnO2/Mn2+) = 1.229 V，(Cl2/Cl-) = 1.360 V。试通过计算判断反应MnO2 (s) + 4 HCl (aq) MnCl2 (aq) + Cl2 (g) + 2 H2O (l) 在298 K时的标准态下能否正向自发进行。并通过计算说明实验室中为什么能用浓盐酸（c = 12 mol/L）来制取氯气。四、论述题（8分）请选取你所熟悉的当今无机化学领域的某一研究方向，简要论述该方向的研究内容、最新进展和研究意义。五、简答题（3小题，共11分）1.
11、某A3B型离子化合物（A代表阳离子，B代表阴离子）由四种元素组成，一种为氢，另有两种第二周期元素和一种第三周期元素。阴、阳离子分别由两种元素构成且均呈正四面体构型。写出该化合物的化学式。（4分）2. 铁元素是地壳中含量次高的金属元素（仅次于铝）。在地球漫长的演化过程中，溶解在海洋中Fe2+被空气氧化转变成针铁矿FeO(OH)而沉积。写出该反应配平的离子方程式。（3分）3. 离子中铋原子的配位数为5，每个铋中心采取四方锥几何构型。请画出该离子的结构并指出Bi原子的杂化轨道类型。（4分）六、简答题（7小题，共21分）氮是自然界中最常见的非金属元素之一，绝大部分以单质的形式存在于大气中。自然界主要通
12、过含有固氮酶的微生物将大气中的氮气转化为氨，使氮元素进入氮循环。而现今的工业固氮方法（哈伯法）是通过氮气与氢气在高温高压下的催化反应来直接合成氨气。1. 试写出叠氮阴离子（N3-）两种可能的路易斯结构式。（4分）2. 叠氮酸（HN3）与氟气（F2）发生剧烈反应，生成某种拟卤素与卤素的互化物和一种常见的盐。请写出配平的反应方程式。（4分）3. 含能纯氮物种属于超高能量密度材料，可用于制备炸药。1998年，美国爱德华空军基地实验室（AFRL）的科学家首次制备了“盐粒炸弹”，即含有N5+ 阳离子的盐，例如N5AsF6。该阳离子的键长和键角如下图所示，请画出其路易斯结构式，并说明中间三个氮原子的杂化轨
13、道类型。（4分）4. 最近，南京理工大学胡炳成教授团队在Science杂志报道了首个稳定存在、可大量制备的含环状全氮阴离子（N5-）化合物(N5)n(H3O)3(NH4)4Cl。请判断该化学式中n值的大小。（2分）5. 上述环状全氮阴离子N5-具有很强的爆炸性，极易通过1,3-偶极环加成的逆反应开环分解生成一种阴离子，并放出一种无色无味的气体。请写出该分解反应的配平的方程式。（2分） 考试科目： 共 页，第 页6. 与全氮阴离子N5-互为等电子体的环戊二烯基阴离子C5H5-具有显著的芳香性，是有机金属化学中一类常见的配体。请说明C5H5-具有多少个离域共轭的p电子，并写出一种含有环戊二烯基阴离
14、子的过渡金属化合物。（2分）7. 很多含氮化合物由于其易爆性被列为危险化学品，在储存和运输过程中都需采取严格的安全措施。2020年8月4日，黎巴嫩贝鲁特港发生剧烈爆炸，爆炸产生的地震波相当于3.3级地震，视频显示爆炸发生时空中产生红棕色的蘑菇云。调查表明爆炸是由存放在港口的2750吨硝酸铵引起的。请写出在爆炸条件下硝酸铵分解反应（共3种产物）的配平反应方程式。（3分）七、简答题（5小题，共20分）咔咯（corrole）作为人工合成的大环配体之一，其与金属离子的配位化学备受关注。利用咔咯作为反应配体，可实现含不常见氧化态过渡金属中心的配合物的合成，用于功能材料或新型催化剂的制备。图（a）中给出了
15、三（五氟苯基）咔咯分子（A）的示意图，A的分子式可简写为H3(tpfc)。它与金属离子结合时四个氮原子均参与形成配位键。室温下，空气中，Cr(CO)6和A在甲苯中回流得到深红色晶体B（反应1）。B显顺磁性，室温测得有效磁矩为1.72 mB，且其金属中心的配位几何构型为四方锥。在惰性气氛保护下，B与三苯基膦（PPh3）和三苯基氧膦（OPPh3）在甲苯中按1:1:1的化学计量比共同反应，得到绿色晶体C（反应2）。在氩气保护下，CrCl2和A在吡啶（简写为py）中反应，得到深绿色晶体D（反应3），同时放出氢气。配合物D的金属中心采取八面体几何构型，且所有配位原子均为氮原子。在一定条件下，B、C和D之
16、间可以相互转化，如图（b）所示，这一过程被认为可用于O2的活化。1. 从图（a）中咔咯的分子结构判断，咔咯与金属中心结合时形成的阴离子配体通常带有几个负电荷？（2分）2. 写出B、C、D的化学式（配体用简写符号表示）。（6分）3. 写出B、C、D三个配合物中金属中心的价电子组态（均用“ dn ”的形式表示）。（3分）4）分别写出制备化合物B、C、D的反应1、2、3的配平的化学反应方程式（配体用简写符号表示，系数为最简整数比）。（6分）5）电化学研究表明，配合物B失去一个电子转化为B+，且B+仍表现出顺磁性。紫外可见光谱分析表明，与咔咯配体相关的吸收峰位置发生了显著变化。请推测B+中金属中心的价电子组态（用“ dn ”的形式表示），并解释其显示顺磁性及光谱变化的原因。（3分） 考试科目： 共 页，第 页
