無機(jī)及分析化學(xué)課后習(xí)題第四章答案

1、選擇題1. 下列說法不正確的是（ ）A. 氫原子中 , 電子的能量只取決于主量子數(shù) nB. 多電子原子中 ,電子的能量不僅與 n有關(guān),還與 l 有關(guān)C. 波函數(shù)由四個(gè)量子數(shù)確定D. 是薛定格方程的合理解 , 稱為波函數(shù)解：選 C. 波函數(shù)是由三個(gè)量子數(shù) n,l,m 確定的，與自旋量子數(shù) ms 無關(guān)。 2下列波函數(shù)符號錯(cuò)誤的是（）A. B. C. D. 解：選 C. n,l,m 三個(gè)量子數(shù)的取值必須符合波函數(shù)的取值原則，即 n>l m，所以 是錯(cuò)誤的，應(yīng)改為32p 軌道的磁量子數(shù)取值正確的是（）A. 1 ，2 B. 0 ，1，2 C. 1 ，2，3 D. 0 ，+1， -1 解：選 D。

2、只有 D符合磁量子數(shù)的取值原則。因?yàn)?m取值受角量子數(shù) l 取值的 限制，對于給定的 l 值， m=0， 1， 2， l，共 2l +1個(gè)值。 2p軌道 的角量子數(shù) l= 1，所以磁量子數(shù) m=0， 1。4基態(tài)某原子中能量最高的電子是（）A. 3,2,+1,+1/2 B. 3,0,0,+1/2 C. 3,1,0,+1/2 D. 2,1,0,-1/2 解：選 A。對于多電子的原子，其能量高低由 n,l 共同決定，二者數(shù)值較大且均 符合四個(gè)量子數(shù)取值原則的就是能量最高的電子。5某元素原子激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)式為 Ar3d34s24p2, 則該元素在周期表中位于 （）A. d 區(qū)B族 B. p區(qū)A族 C

3、. s 區(qū)A族 D. p 區(qū)B族解：選 A。 某元素原子激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)式為 Ar3d 34s24p2, 由此可知其基態(tài)原 子的電子結(jié)構(gòu)為 Ar3d 54s2，由分區(qū)及族的劃分原則可知 A 是正確的。6下列分子中，中心原子采用 sp3 不等性雜化的是（）A. BeCl 2B. H2SC. CCl 4D. BF3解：選 B?？捎门懦ㄟM(jìn)行選擇。 BeCl2的中心原子采用 sp 等性雜化； CCl4的中 心原子采用 sp3等性雜化； BF3的中心原子采用 sp2 等性雜化。7下列說法不正確的是（）A. 所有不同類原子間的鍵至少具有弱極性B. 色散力不僅存在于非極性分子中C. 原子形成共價(jià)鍵數(shù)目等于

4、游離的氣態(tài)原子的未成對電子數(shù)D. 共價(jià)鍵的極性是由成鍵元素的電負(fù)性差造成的解：選 C。 原子形成共價(jià)鍵數(shù)目等于游離的氣態(tài)原子的未成對電子數(shù)的這種說 法是價(jià)鍵理論的觀點(diǎn)，有缺陷；后來發(fā)展的雜化軌道理論認(rèn)為，在形成化學(xué) 鍵的過程中，中心原子的成對電子可以激發(fā)到能量相近的原子軌道而雜化成 鍵。8下列各 物質(zhì) 化學(xué)鍵中只存在鍵的是 （A. CH2OB. PH 3 C. C2H4D. N2解：選 B。判斷某物質(zhì)化學(xué)鍵中只存在鍵就是說該物質(zhì)不含有雙鍵或三鍵。PH3分子中，中心原子采用 sp不等性雜化，只存在 單鍵，而 CH2O 、C2H4 含有雙鍵， N2 含有三鍵。9下列各物質(zhì)化學(xué)鍵中同時(shí)存在鍵和鍵的是

5、（ ）A. SiO 2 B. H 2SC. HD. C2H2解：選 D。判斷某物質(zhì)化學(xué)鍵中同時(shí)存在鍵和 鍵的，簡單的講就是該物質(zhì)鍵和兩個(gè)既含有單鍵，又含有雙鍵或三鍵。 C2H2 中 C-C 原子間含有一個(gè)鍵； A、B、C則只存在單鍵。10下列元素電離能、電子親和能及電負(fù)性大小的比較中不正確的是（）A. 第一電離能： O>S>Se> TeB.第一電子親和能： O>S>Se> TeC. 電負(fù)性： Zn>Cd>HgD.電負(fù)性： Si>Al>Mg>Na解：選 B。元素的電子親和能越大，表示元素由氣態(tài)原子得到電子生成負(fù)離子的 傾向越大，該

6、元素非金屬性越強(qiáng)。但是因?yàn)榈诙芷谠影霃捷^小，電子間 斥力較大造成第二周期元素的電子親和能小于第三周期，所以 B 是錯(cuò)誤的。 A. 選項(xiàng)中 O、S、Se、Te 為同一主族元素從上到下電離能由大變小，元素的 金屬性逐漸增強(qiáng)，所以第一電離能： O>S>Se>Te 正確。C、D考查的是電負(fù) 性，其遞變規(guī)律同一周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增加，過渡元素的電 負(fù)性變化不大。同一主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小，副族元素則從上到 下電負(fù)性逐漸增強(qiáng)。 Zn、Cd、Hg為同一副族元素 Zn<Cd<Hg；Si 、 Al 、Mg、 Na 為同一周期主族元素，所以電負(fù)性 Si >

7、;Al > Mg>Na是正確的。11下列物質(zhì)的分子間只存在色散力的是（）A. SiH 4 B. NH 3 C. H2SD. CH3OH解：選 A。判斷物質(zhì)的分子間只存在色散力的原則即判斷分子是否為非極性分子。SiH4是非極性分子 , 其他均為極性分子。 12下列晶體熔化時(shí)只需克服色散力的是（）A. CH3COOHB. CH 3CH2OCH2CH3 C. SiO 2 D. CS 2解：選 D。因?yàn)橹挥蟹菢O性分子間只存在色散力，晶體熔化時(shí)只需克服色散力即 是說只要判斷出哪種晶體是非極性分子晶體即可。 CS2 晶體是非極性分子晶 體，熔化時(shí)只需克服色散力， 而 SiO2晶體是原子晶體，

8、CH3COOH、 CH3CH2OCH2CH3 的晶體是極性分子晶體。二、填空題1下列各電子結(jié)構(gòu)式中， 表示基態(tài)原子的是 （ 1） ，表示激發(fā)態(tài)原子的是 （ 3） （ 4）（6） ，表示錯(cuò)誤的是 （2）（5） 。（ 1）1s22s1 （2）1s22s22d1 （ 3） 1s22s12p2（4）1s22s22p13s1（5）1s22s42p2 （6） 1s22s22p63s23p63d12下列各組量子數(shù)中， （ 4） 組代表基態(tài) Al 原子最易失去的電子， （1） 組 代表 Al 原子最難失去的電子。（1）1，0，0， 1/2（2）2，1，1， 1/2（3）3，0，0，+1/2（4）3，1，1，

9、1/2（5）2，0，0，+1/23符合下列每一種情況的各是哪一族或哪一元素（1）最外層有 6個(gè) p電子 A族, 稀有氣體元素 （He除外） ；（2）n=4，l =0 軌道上的兩個(gè)電子和 n=3、l =2軌道上的 5個(gè)電子是價(jià)電子 3d 54s2 B族 Mn ；（3）3d軌道全充滿，4s軌道只有一個(gè)電子 3d 104s1 IB 族 Cu；（4）+3 價(jià)離子的電子構(gòu)型與氬原子實(shí) Ar 相同 Ar3d 14s2 B族 Sc ；（5）在 前六周期元素（稀有氣體元素除外）中，原子半徑最大 Cs ；（6）在各周期 中，第一電離能 I 1最高的一族元素A 族 ；（7）電負(fù)性相差最大的兩個(gè)元素 Cs Ne （

10、F）；（8）+1價(jià)離子最外層有 18 個(gè)電子 IB 族 。4指出下列各能級對應(yīng)的 n 和 l 值，每一能級包含的軌道各有多少1）2pn= 2，l=1，有3條軌道；2）4fn= 4，l= 3，有7條軌道；3）6sn= 6，l= 0，有1條軌道；4）5dn= 5，l= 2，有5條軌道。寫出下列各種情況的合理量子數(shù)。1）n =3，4，l =2，m = 0 ，ms= +1/22）n =3， l =1，2 ，m = 1， ms = 1/23）n =4， l =3，m =0 ，ms= +1/2 ，1/24）n =2， l =0，m =0 ，ms = +1/25）n =1， l =0m = 0， ms =+

11、1/2 ， 1/26某一多電子原子中具有下列各套量子數(shù)的電子，各電子能量由低到高的順序?yàn)椋ㄈ裟芰?nlmms（1）321+1/2（2）4321/2（3）200+1/2（4）320+1/2（5）1001/2（6）311+1/2相同，則排在一起）E1s<E2s<E3p<E3d=E3d<E4f。7試用 s，p，d，f 符號來表示下列各元素原子的電子結(jié)構(gòu)：（ 1）18Ar Ne 3s23p6（2）26Fe Ar 3d64s2 （3）53I kr 4d105s25p5（4）47Ag Kr 4d 105s18. 根據(jù)下列原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)填表：價(jià)電子層結(jié)構(gòu)區(qū)周期族最高正氧化態(tài)電負(fù)性

12、4s1s第四IA+1第四3s23p5p第三VIIA+7第一3d24s2d第四IVB+4第三5d106s2ds第六IIB+2第二9已知甲元素是第三周期 p 區(qū)元素，其最低氧化態(tài)為 1，乙元素是第四周期 d區(qū)元素，其最高氧化態(tài)為 +4。試填下表：元素外層電子構(gòu)型族金屬或非金屬電負(fù)性相對高低甲1s22s22p63s23p5A非金屬高乙22Ar3d 24s2B金屬低10（ 1） PF3=×1030C·m，而 BF3=0 ，這是由于 PF3 的分子構(gòu)型為 _三角錐形_，是_極_性分子，而 BF3的分子構(gòu)型為 _平面三角 _型，是_非極_ 性分子。（2）PH3 =×1030C

13、·m，小于 PF3 =×1030C·m，這是因?yàn)?_ P-F的極性>P-H 的極性或 F的電負(fù)性 >H的電負(fù)性 。（3）H2O，H2S，H2Se三物質(zhì)，分子間取向力按 _ H2Se、H2S、H2O 順序遞增，色散力按 _ H2O、H2S、H2Se _順序遞增，沸點(diǎn)按 _ H2S、H2Se、H2O _順序遞增。（ 4）下列各物質(zhì)中每個(gè)碳原子所采用的雜化軌道分別是（ CH4， C2H2，C2H4， CH3OH，CH2O）_ CH4: sp3雜化； C2H2: sp雜化 ；C2H4: sp2；CH3OH: sp3雜化； CH2O : sp2雜化 。11判斷下

14、列晶體的熔點(diǎn)高低順序：（1）NaCl KCl N 2 NH3 Si PH 3 Si > NaCl > KCl > NH 3 > PH3 > N2（2）CaF2 BaCl 2 CaCl 2 CaF2 > CaCl 2 > BaCl 2 ，（3）SiCl 4 SiBr 4 SiC MgO SiC > MgO > SiBr4 > SiCl 4 ，（4）KCl SiO 2 H 2O SiO 2>KCl>H2O（s） 。三、簡答題 1指出下列各組中錯(cuò)誤的量子數(shù)并寫出正確的。（1）3，0， 2，+1/2（2）2， 1，0，1/2（3）

15、1，0，0，0（4）2，2， 1，1/2（5）2，2，2，2解：4（ 1） 3,0, 0 , +1/2; 或 3, 2 ,-2, +1/2;（2）2, 1 , 0 , -1/2; 或 2, 0 , 0 , -1/2;（3）1 , 0 , 0 , +1/2 ,；或 1 , 0 , 0 ,-1/2 ；（4）3 ， 4., 2 , -1, -1/2 ; 或 2， 1 ，-1, -1/2 ; 2， 0 ，-1, -1/2 ;（5）3 , 2 , 2 , ±1/2 ； 或 2 , 1 , ±1 ，±1/2 ；2 , 1 , 0 ，± 1/2 ；2 , 0 ， 0

16、，±1/2 ；2元素 Ti 的電子構(gòu)型是 Ar3d 24s2，試問這 22 個(gè)電子（ 1）屬于哪幾個(gè)電子層 哪幾個(gè)亞層（2）填充了幾個(gè)能級組的多少個(gè)能級 （ 3）占據(jù)著多少個(gè)原子軌道 （4） 其中單電子軌道有幾個(gè)（ 5）價(jià)電子數(shù)有幾個(gè) 解：（1）4個(gè)電子層 ，7 個(gè)亞層（2）4 個(gè)能級組， 7 個(gè)能級（3）12條原子軌道（4）2 條原子軌道（5）4 個(gè)價(jià)電子 3第五周期某元素，其原子失去最外層僅有的 2 個(gè)電子，在 l =2 的軌道內(nèi)電子 全充滿，試推斷該元素的原子序數(shù)、 電子結(jié)構(gòu)， 并指出位于周期表中哪一族是什 么元素 解：電子結(jié)構(gòu) Kr4d 105s2 ，48 號元素，在第五周期

17、，第 B， Cd 鎘 4指出符合下列各特征元素的名稱：（1） 具有 1s22s22p63s23p63d84s2 電子層結(jié)構(gòu)的元素；（ 2） 堿金屬族中原子半徑最大的元素；（ 3） A族中第一電離能最大的元素；（ 4） A族中具有最大電子親合能的元素；（5） +2價(jià)離子具有 Ar3d 5結(jié)構(gòu)的元素； 解：（1）1s22s22p63s23p63d84s2 鎳 Ni （2）Cs （3）Be （4）Cl （ 5） Mn 5有A、B兩元素， A原子的 M層和 N層電子數(shù)分別比 B原子同層電子數(shù)少 7個(gè) 和 4 個(gè)，寫出 A、B 原子的名稱和電子構(gòu)型，并說明推理過程。 解：A Ar 3d 34s2 即 2

18、3V B Ar 3d104s24p4即 34Se6指出下列分子中存在的鍵和鍵的數(shù)目： C2H2，PH3，CO2，N2， SiH4C2H2 2、3 鍵； PH3 3 鍵；CO2 2、2 鍵；N2 2、1 鍵； SiH4 4 鍵 7預(yù)測下列各組物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的高低，并說明理由。（1） 乙醇 >二甲醚（2）甲醇 < 乙醇 < 丙醇（3）乙醇 丙三醇（4） HF > HCl8指出下列各組化合物中，哪個(gè)化合物的價(jià)鍵極性最大哪個(gè)最小 （1）NaCl MgCl 2 AlCl 3 SiCl 4 PCl 5（2）LiF NaF KF RbF（3）HFHCl HBr HI解：（1）極性最大 NaCl ，極性最小 PCl 52）極性最大 RbF ，極性最小 LiF3）極性最大 HF ，極性最小 HI9下列分子中哪些有極性，哪些無極性從分子構(gòu)型加以說明。（1）CS2 （2）BF3 （3）NF3 （4）CHCl3 （4）SiH4 （ 5）OF2 解：（1）CS2非極性分子，直線形（ 2）BF3 非極性分子 , 平面三角形（3）NF3極性分子 , 三角錐形（4）CHCl3 極性分子，變形的正四面體（ 5） Si