时间：3小时满分：100分）
第题（3分）
由sih4为原料进行氮化来制备si3n4纳米材料，有极高的稳定性，所以用途广泛。请根据si原子的成键特点和sih4的性质，你认为该材料中最大可能存在的杂质是 ；请解释该结论。
第题（10分）
化合物a可以用作火箭的燃料，其水溶液呈碱性，用硫酸酸化一定浓度a溶液，可得到白色沉淀物b（是一种类似于水合物一水合氨的结构组成）。在浓naoh介质中将a溶液作氧化剂，可放出气体c。气体c的水溶液可以使cu2＋溶液变成深蓝色溶液d。
c的水溶液不能溶解纯净的zn(oh)2，但若加入适量的nh4cl固体后，zn(oh)2溶解变成含e的溶液。将气体c通过红热cuo粉末，可得到一个固体单质f和气体单质g，a的水溶液也有很强的还原能力，它能还原ag＋，本身被氧化成g。试判断a→g各为何物，并写出各个化学反应方程式。
第题（4分）
含汞废水处理是环保工作的重要任务之一，化学沉淀法是在含汞废水中先加入已定量的硫化钠，但我们为了彻底清除汞离子，硫化钠的量很难控制；但我们如果再加入feso4，就可以很好的处理，请结合化学方程式对以上过程进行说明。
第题（6分）
下面是u的各氧化态和水作为氧化剂时的标准电极电势，请做出在酸性溶液中u的电极电势图，并**哪些氧化态最稳定？哪些氧化态不稳定？并说明不稳定的根源：
第题（7分）
1．已知的钐（ⅱ）化合物种类很少，除smf2外其它已知钐（ⅱ）化合物在含水蒸气的空气里很快被氧气氧化。用氢气还原euf3可以得到euf2，但还原smf3只能得到smf2＋x﹙x＜1）；钐（ⅱ）的光、电、磁性均是令人感兴趣，但苦于难得有在空气里稳定的钐（ⅱ）化合物。北师大化学系采用“碱金属热还原法”把钾蒸气作用与euf3，得一纯相化合物，仪器测定结果：
sm/mg·dm－3：45.29（42.
00）；k/mg·dm－3：5.63（5.
18）；f/mg·dm－3：17.32（17.
33）。括号里是计算值。
请写出该纯相化合物的化学式，并标明其中钐的化合价；
2．稀土含氧酸盐的研究是一个比较活跃的领域，由于低价稀土离子的电子结构以及含氧酸盐结构上的特殊性，使得该物质显示出特有的光学性质，特别是铕作为荧光激活剂应用甚广。北师大化学系用跟上面研究相似的方法，采用氧化铕（ⅲ）和磷酸氢铵按化学计量比1︰2.2称量，加热（100℃以上）反应，所得产品用做合成磷酸铕钠的起始物。
该产品元素分析可以得知发现无任何杂质元素，摩尔比eu︰p＝1︰1；红外光谱图只见到正磷酸根而未见到偏磷酸根的振动吸收峰。
请写出合成磷酸铕钠的化学方程式，并标明产物中铕的化合价。
第题（8分）
如果c＝1.633a，六方紧密晶格可用图表示。在晶胞的每个角上都有一个原子，另一个原子位置可这样确定：
如图所示从左下脚开始移动，沿着菱形的对角线移动1/3的距离，然后向上c/2的距离处即是。晶体mg的晶胞正是这种构型，其密度为1.74g/cm3。
1．该晶胞的体积是多少？
2．晶格常数a是多少？
3．最邻近的原子之间的间距多少？
4．每个原子周围有多少个最近邻原子？
第题（12分）
在周期表中，钴和铁相邻，所以有常见氧化态＋2和＋3；
下面是钴的系列实验，为了说明以下四个问题：①cocl2·6h2o的乙醇溶液与水溶液的颜色及物种的结构；②co(ⅱ)难溶物的转化；③co(ⅱ)co(ⅲ)的单盐与配合物的氧化还原稳定性比较；④配离子的稳定性。请按要求回答问题：
步骤] 将250ml干燥的烧杯放在磁搅拌器上，放入磁子，按下列顺序操作：
cocl2·6h2o 0.3gabc
红色晶体蓝色溶液） （红色溶液） （紫红色沉淀，碱式盐）
deb蓝色沉淀） （棕褐色沉淀） （红色溶液）
fghi（蓝色溶液，n配位化合物） （黄红色溶液） （深红色溶液黄色溶液）
1．钴的价电子结构是。
2．请写出a、b的离子形式化学式，并说明其空间构型。
3．请写出第③⑤⑥的相应离子反应方程式，注意：只有在有活性炭作为催化剂时，才生成六氨合钴(ⅲ)配离子，而当没有催化剂活性炭时，常常发生取代反应。在此情况下六配位氨合物中的氨分子易被水分子取代而得到一水五氨合钴配离子。
4．已知φ(co(cn)63－/co(cn)64－)＝0.81ｖ，当在h溶液中加入kcn溶液，常能见到有气泡产生，请分析原因。
第题（14分）
过氧化氢是一种绿色氧化剂，主要应用于造纸工业，在环境保护方面也有广阔的应用前景。近年来过氧化氢的制备方法和生产工艺不断改进，逐渐淘汰了生产方式陈旧能量消耗高的氧阴极法和存在安全问题的异丙醇法，而蒽醌法经过不断研究改进已经成为目前h2o2生产的主要方法。但是蒽醌法工艺流程复杂，生产成本较高，限制了h2o2的应用，同时人们正在进行氢氧直接化合法的研究，这是一种符合原子经济的绿色的h2o2生产方法，工业化前景乐观，但它仍需解决生产安全h2o2收率等问题。
作为氢氧直接化合法的一种可替代方法，o2/co与h2o反应发现在三苯膦钯配合物的存在下制备h2o2，可在很大程度上降低反应的危险性，o2和co在操作条件下（没有明火）形成比较安全的混合气体。
1．请写出总反应方程式。
2．反应机理如下，请分步写出反应式：
1）pd(ii)配合物被co还原成pd(0)配合物同时产生co2
2）pd(0)配合物被o2氧化生成过氧化pd(ii)配合物。
3）过氧化pd(ii)配合物与酸hx（x－是一种结合力较弱的配位离子如cf3coo－，aco－等称hx为酸助催化剂）反应，产生h2o2和原始的pd(ii)配合物。
3．氯代有机物（rcl）在过氧化氢的合成上有很好的促进效果，但却导致催化剂很快失活，发现产物中有烃类、***、二氧化碳。原因是可能存在副反应，写出反应的化学方程式。
4．本方法除了催化剂转化率低这个缺点，还有个实际生产中所要考虑的问题是什么？
5．二氧化氯在医疗卫生、消毒杀菌、饮用水净化、工业废水处理和纸浆漂白等领域的应用日益广泛，是一种日益受到重视的绿色化学品。过氧化氢法是相对清洁的二氧化氯生产过程。
1）在二氧化氯生产过程中，氯离子为直接还原剂，还原氯酸根离子（反应1），二者物质的量比值：1︰1；甲醇、二氧化硫和过氧化氢为间接还原剂。甲醇、二氧化硫和过氧化氢与氯酸根离子直接反应的速度非常慢，一般认为它们与（反应1）产物中另外一种具有强氧化性的物质作用，促进二氧化氯的发生（分别发生反应）。
请写出四个化学反应离子方程式。
2）过氧化氢法生产二氧化氯过程中一般使用硫酸作为酸性介质，过氧化氢还原氯酸钠得到二氧化氯。不同酸度下将形成不同的硫酸盐：
当硫酸的浓度大于5.5mol/l时，得到的盐是硫酸氢钠，请写出化学方程式；
当硫酸的浓度为2.5～5.5mol/l时，能产生氯气含量很少的产品，且反应速度和效率非常高，产生倍半硫酸钠。
已知该反应中物质的量比值氯酸钠︰硫酸︰过氧化氢＝6︰4︰3，请写出倍半硫酸钠的化学式。
当硫酸浓度为1～2.5mol/l时，相对其他制备方法在不用催化剂情况下能得到较高的反应速度和效率，产生中性盐。请写出产物中二氧化氯和氧气的物质的量比值。
第题（5分）
设有一金属m，其二价金属不易变形，它与二元弱酸h2a可形成化合物ma（s）。根据以下数据求化合物ma在水中溶解度：
ma（s）m2＋（aq）＋a2－（aq） ksp＝4×10－28
h2ah＋＋hak1＝1×10－7
ha－h＋＋a2k2＝1×10－14
第题（6分）
只含两种元素的某有机化合物a是曾经名噪一时的杀虫剂但由于毒性大，容易在生物体内积累，通过食物链传播，现在已经禁用。将a与naoh的甲醇溶液反应，经酸化后生成强毒性的化合物b（27.06%c，0.
38％h，66.56％cl，其它都是氧元素）。化合物b以前用作木材防腐剂、抗藻剂、杀虫剂、除草剂。
化合物b毒性的增大是与其中所含的多氯化合物杂质有关。化合物b也可由其他方法比如化合物d与卤素c直接反应而制得。1.
2548g化合物d与金属钠反应，放出149.3ml（在0℃和1atm下）氢气。
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