大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)試題及答案

第五章原子結(jié)構(gòu)和元素周期表本章總目標(biāo)：1：了解核外電子運(yùn)動(dòng)的特殊性;會(huì)看波函數(shù)和電子云的圖形2：能夠運(yùn)用軌道填充順序圖;按照核外電子排布原理;寫出若干元素的電子構(gòu)型..3：掌握各類元素電子構(gòu)型的特征4：了解電離勢(shì);電負(fù)性等概念的意義和它們與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系..各小節(jié)目標(biāo)：第一節(jié)：近代原子結(jié)構(gòu)理論的確立學(xué)會(huì)討論氫原子的玻爾行星模型E=136eV..n2第二節(jié)：微觀粒子運(yùn)動(dòng)的特殊性hh1：掌握微觀粒子具有波粒二象性入=h=h-..Pmvh2：學(xué)習(xí)運(yùn)用不確定原理Ax?AP>—..2兀m第三節(jié)：核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述1：初步理解量子力學(xué)對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述方法——處于定態(tài)的核外電子在核外空間的概率密度分布即電子云..2：掌握描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——能層、能級(jí)、軌道和自旋以及4個(gè)量子數(shù)..3：掌握核外電子可能狀態(tài)數(shù)的推算..第四節(jié)：核外電子的排布1：了解影響軌道能量的因素及多電子原子的能級(jí)圖..2;掌握核外電子排布的三個(gè)原則：錯(cuò)誤!能量最低原則——多電子原子在基態(tài)時(shí);核外電子盡可能分布到能量最低的院子軌道..錯(cuò)誤!Pauli原則一一在同一原子中沒(méi)有四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子或者說(shuō)是在同一個(gè)原子中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子..錯(cuò)誤!Hund原則一一電子分布到能量簡(jiǎn)并的原子軌道時(shí);優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道..3:學(xué)會(huì)利用電子排布的三原則進(jìn)行第五節(jié)：元素周期表認(rèn)識(shí)元素的周期、元素的族和元素的分區(qū);會(huì)看元素周期表..第六節(jié)：元素基本性質(zhì)的周期性掌握元素基本性質(zhì)的四個(gè)概念及周期性變化1：原子半徑——錯(cuò)誤!從左向右;隨著核電荷的增加;原子核對(duì)外層電子的吸引力也增加;使原子半徑逐漸減??；錯(cuò)誤!隨著核外電子數(shù)的增加;電子間的相互斥力也增強(qiáng);使得原子半徑增加..但是;由于增加的電子不足以完全屏蔽增加的核電荷;因此從左向右有效核電荷逐漸增加;原子半徑逐漸減小..2：電離能——從左向右隨著核電荷數(shù)的增多和原子半徑的減小;原子核對(duì)外層電子的引力增大;電離能呈遞增趨勢(shì)..3：電子親和能——在同一周期中;從左至右電子親和能基本呈增加趨勢(shì);同主族;從上到下電子親和能呈減小的趨勢(shì)..4：電負(fù)性——在同一周期中;從左至右隨著元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)而電負(fù)性增強(qiáng);在同一主族中從上至下隨著元素的金屬性依次增強(qiáng)而電負(fù)性遞減..習(xí)題一選擇題1.3d電子的徑向函數(shù)分布圖有 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.1個(gè)峰B.2個(gè)峰C.3個(gè)峰D.4個(gè)峰.波函數(shù)一定;則原子核外電子在空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就確定;但仍不能確定的是A.電子的能量 B.電子在空間各處出現(xiàn)的幾率密度C.電子距原子核的平均距離 D.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡.在下列軌道上的電子;在xy平面上的電子云密度為零的是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.3s B.3px C.3pz D.3dz2.下列各組量子數(shù)中;合理的一組是A.n=3;l=1;ml=+1;ms=+1/2B.n=4;l=5;ml=-1;ms=+1/2C.n=3;l=3;ml=+1;ms=-1/2D.n=4;l=2;ml=+3;ms=-1/2.第四周期元素原子中未成對(duì)電子數(shù)最多可達(dá) 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.4B.5C.6 D.7.下列電子的量子數(shù)n;l;m和ms不合理的是A.3;0;0;+1/2 B.3;0;0;-1/2C.3;1;0;-1/2 D.3;3;0;+1/2.對(duì)3d電子來(lái)說(shuō);下列各組量子數(shù)中不正確的是A.3;2;2;+1/2 B.3;2;1;-1/2C.3;2;0;+1/2 D.3;1;1;+1/2

.主量子數(shù)n=4能層的亞層數(shù)是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.3B.4C.5D.6.電子的鉆穿本領(lǐng)及其受其它電子屏蔽效應(yīng)之間的關(guān)系A(chǔ).本領(lǐng)越大;效應(yīng)越小 B.本領(lǐng)越大;效應(yīng)越大C.兩者無(wú)關(guān)系 D.以上都不對(duì).Pb2+離子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.6s26p2 B.5s25p2 C.6s2 D.5s25p65d106s2.在多電子原子中;下列電子具有如下量子數(shù);其中能量最高的電子是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.2;1;0;-1/2 B.2;1;1;-1/2C.3;1;1;+1/2 D.3;2;-2;-1/2.當(dāng)基態(tài)原子的第五電子層只有2個(gè)電子時(shí);則原子的第四電子層的電子數(shù)為無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.8 B.18 C.8~18 D.8~32.下列離子中的電子構(gòu)型可以用A13d6表示的是A.Mn2+ B.Fe3+ C.Co3+ D.Ni2+.下列元素原子半徑的排列順序正確的是B.Ar>Mg>Si>BD.B>MgB.Ar>Mg>Si>BD.B>Mg>Ar>Si無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版C.Si>Mg>B>Ar.下列元素中;原子半徑最接近的一組A.Ne、Ar、Kr、Xe B.Mg、Ca、Sr、BaC.B、C、N、O D.Cr、Mn、Fe、Co.鑭系收縮是下列各對(duì)元素中性質(zhì)最相似的是無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.Zr和Hf B.Ru和RhC.Mn和Tc D.Nd和Ta.已知某元素原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為3d54s2;則該元素在周期表中位置為A.第四周期第HA族 B.第四周期第HB族C.第四周期第VHA族 D.第四周期第VHB族.在下列元素中;電負(fù)性大小順序正確的是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.F>N>O B.O>Cl>OC.AS>P>H D.Cl>S>AS.第二電離能最大的原子應(yīng)該具有的電子構(gòu)型是A.1s22s22p5 B.1s22s22p6C.1s22s22p63p1 D.1s22s22p63s2.下列各組元素的第一電離能按遞增的順序正確的是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.NaMgAlB.BCNC.SiPAsD.HeNeAr.下列元素中第一電子親和能最大的是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.OB.FC.SD.Cl.下列元素基態(tài)原子的第三電離能最大的是 無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.CB.BC.BeD.Li.某元素基態(tài)原子失去三個(gè)電子后;角量字?jǐn)?shù)為2的軌道半充滿;其原子序數(shù)為無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.24B.25 C.26 D.27.下列元素中;書(shū)鑭系元素的是無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.Ta B.Ti C.Tl D.Tm.下列元素中屬于放射性元素的是無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.Ta B.Tb C.TcD.Tm二填空題1.4P亞層中軌道的主量子數(shù)為;角量子數(shù)為;該亞層的軌道最多可以有種空間取向;最多可容納個(gè)電子..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版.波函數(shù)中是描述數(shù)學(xué)函數(shù)式;它和是同義詞;愀2的物理意義是;電子云是形象化表示...周期表中最活潑的金屬為;最活潑的非金屬為;原子序數(shù)最小的放射性元素為第周期元素;其元素符號(hào)為..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版.質(zhì)量數(shù)是56;中子數(shù)是30的基態(tài)原子電子構(gòu)型；質(zhì)量數(shù)為209;中子數(shù)為126的基態(tài)原子電子構(gòu)型...第四周期元素中4P軌道半充滿的是;3d軌道半充滿的是;4s軌道半充滿的是；價(jià)電層s電子數(shù)與d電子數(shù)相同的是..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版.原子序數(shù)為24的原子;其價(jià)電子結(jié)構(gòu)是...元素的性質(zhì)隨著的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化;這是原子的變化的反映;第四、六周期分別是能級(jí)組和能級(jí)組...在各類原子軌道中;軌道的鉆穿能力最強(qiáng);由此引起的后果是..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版.第33號(hào)元素原子的核外電子排布為;基態(tài)時(shí)最外層各電子的量子數(shù)為：n=；l=；m=；ms=該元素最高氧化態(tài)為;在周期表中屬—區(qū)元素;它的低價(jià)氧化物的化學(xué)式為；俗稱...鑭系元素包括原子序數(shù)從至共個(gè)元素;從La到Lu半徑共減少ppm;這一事實(shí)稱為;其結(jié)果是..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版.造成第三過(guò)渡元素原子半徑和第二過(guò)渡元素原子半徑相近的原因是...給出下列元素的原子核外價(jià)電子排列方式W;Nb;Ru;Rh;Pd;Pt..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版.用元素符號(hào)填空：⑴最活潑的氣態(tài)金屬元素是⑵最活潑的氣態(tài)非金屬元素是⑶最不易吸收電子的元素是⑷第四周期的第六個(gè)元素電子構(gòu)型是⑸第I電離勢(shì)能最大的元素是⑹第I電子親核勢(shì)能最大的元素是⑺第2、3、4周期原子中P軌道半充滿的元素是⑻3d半充滿和全充滿的元素分別是和⑼電負(fù)性相差最近的元素是⑽電負(fù)性相差最大的元素是.根據(jù)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)理論;核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用來(lái)描述;它在習(xí)慣上被稱為;I①I2表示;它的形象化表示是..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版.非放射性元素中;單電子數(shù)最多的元素單電子數(shù)為;它在周期表中位于第周期;第族..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版三問(wèn)答題.原子軌道、幾率密度和電子云等概念有何聯(lián)系和區(qū)別.根據(jù)鉀、鈣的電離勢(shì)數(shù)據(jù);從電子構(gòu)型說(shuō)明在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中;鉀表現(xiàn)+1價(jià);鈣表現(xiàn)+2價(jià)的原因.寫出下列元素的符號(hào)、名稱、價(jià)電子構(gòu)型和惰性氣體在周期表中的分區(qū)..無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版A.第四周期的惰性氣體 B.第四周期的WB族元素C.5P電子半充滿的元素.K和Ca中的4s能量和3d能量哪個(gè)低試用斯萊特經(jīng)驗(yàn)公式求算E值電子排布式應(yīng)是什么.回答下列問(wèn)題：⑴寫出原子序數(shù)為32的元素的核外電子排布、元素符號(hào)、元素名稱以及此元素在周期表中的位置..⑵試用四個(gè)量子數(shù)分別表示這個(gè)元素原子最外層各價(jià)電子的核外運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：⑶分別畫出此元素原子最外層Px電子的軌道角度分布圖及電子云徑向分布圖...符號(hào)d、3dz2和3di各代表什么意義.原子核外電子的運(yùn)動(dòng)有什么特性.什么叫屏蔽效應(yīng)什么叫鉆穿效應(yīng)如何解釋下列軌道能量的差別無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版1E1s<E2s<E3s<E4s2%$<E3p<E3d3E4s<E3d.說(shuō)明下列事實(shí)的原因：1元素最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)；2元素次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)；3各周期所包含的元素?cái)?shù)分別為2、8、8、18、18、32個(gè)...下列術(shù)語(yǔ)的含義是什么電離勢(shì)、電子親合勢(shì)、電負(fù)性..它們和元素周期律有什么樣的關(guān)系

.在第四周期的A、B、C、D四種元素;其價(jià)電子數(shù)依次為1、2、2、7;其原子序數(shù)按A、B、C、D依次增大..已知A和B的次外層電子數(shù)為8;而C與D為18;根據(jù)原子結(jié)構(gòu)判斷：1哪些是金屬元素；2D與A的簡(jiǎn)單離子是什么3哪一元素的氫氧化物堿性最強(qiáng)4B與D兩原子間能形成何種化合物寫出化學(xué)式..參考答案一選擇題1.A2.D3.C4.A5.C6.D7.D8.B9.A10.C11.D12.C13.C14.B15.D16.D17.D18.D19.C20.B21.D22.B23.C24.D25.C二填空題1.4;1;3;62.核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；原子軌道；電子在核外空間出現(xiàn)的幾率密度；波函數(shù)|葉的形象化表示3.Fr;F;五Tc4.183d64s2；786s26p35.As;Cr和Mn;K;Cr和Cu;Ti6.3d54s1;3dxy;3dxz;3dyz;3dz2;3dx2y27.荷電核數(shù)；最外層的電子數(shù)由1?8呈現(xiàn)周期性；第W；第W；8.s;s軌道能量降低;造成能級(jí)交錯(cuò)..9.1s22s22p63s23p63d104s24p3;4 41 1-1 +1+1/2 +1/2砒霜4 41 1-1 +1+1/2 +1/2砒霜0 0 10 0 0ms：+1/2 -1/2 +1/2+5;P區(qū)；As2O3；10.57;71;15；11;鑭系收縮;使第二過(guò)度元素和第三過(guò)度元素原子半徑相近..11.鑭系收縮12.W5d46s2Nb4d45s1Ru4d75s1Rh4d85s1Pd4d105s0Pt5d12.W5d46s2.⑴Cs ⑵F ⑶Fr ⑷1s22s22P63s23P64d54s1 (⑸He⑹Cl ⑺N;P;As⑻Cr;Mn;Cu;Zn ⑼Ce和Pr;Pr和Nd;Dy和Ho;Ho和Er.Er和Tm; (⑽F和Cs.波函數(shù)3;原子軌道；概率密度;電子云.8;六;IIIB三問(wèn)答題.答：波函數(shù)中是描寫原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)式;可以粗略地把中看成是在X;Y;Z三維空間里能找到該核電子運(yùn)動(dòng)的一個(gè)區(qū)域;借用”軌道”這個(gè)詞稱為軌道;所以原子軌道是①的同義詞；幾率密度是描寫電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的多少;可由該電子原子軌道的波函數(shù)中的絕對(duì)值的平方來(lái)確定..電子云是電子在核外運(yùn)動(dòng)時(shí);把它在空間各處出現(xiàn)的幾率密度的大小畫成圖形;這種圖形叫電子云;是幾率密度的形象描述..原子軌道;幾率密度和電子云都是描述電子運(yùn)動(dòng)的基本概念;它們既是不同的概念;但又有密切的聯(lián)系..在物理意義上;波函數(shù)是描寫核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)式;而電子云則是電子在核外空間出現(xiàn)的幾率分布的形象化描述..從它們的角度分布圖看;形狀相似;但略有不同;電子云的角度分布圖比相應(yīng)原子軌道波函數(shù)的角度分布圖要稍”瘦”點(diǎn);而原子軌道波函數(shù)的角度分布圖有正、負(fù)號(hào)；而電子云都是正值...答:查出鉀;鈣的電離勢(shì)數(shù)據(jù)如下K: I1=6.954X10-19J; I2=50.663X10-19J； I3=73.243X10-19JCa:I1=6.793X10-19J； 12=19.017X10-19J；I3=81.555X10-19J由電離勢(shì)數(shù)據(jù)可知;鉀的I2是I1的7倍多；I3是I1的10倍多;因此鉀易失去1個(gè)電子;在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)為+1價(jià)..K+離子類似于惰性氣體Kr的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);所以K+是穩(wěn)定的..鈣的I1;I2差別不大;而I3是I1的8倍多;因此鈣易失去2個(gè)電子;在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)為+2價(jià);Ca2+離子也是類似于惰性氣體Kr的結(jié)構(gòu);所以Ca2+離子是穩(wěn)定的...答:A是36號(hào)元素氪Kr屬于P區(qū);價(jià)電子構(gòu)型為:4s24P6;B是22號(hào)元素鈦刀;屬于d區(qū);價(jià)電子構(gòu)型為:3d24s2;C是51號(hào)元素銻Sb;屬于P區(qū);價(jià)電子構(gòu)型為:5s25P3.答：計(jì)算基態(tài)鉀原子的4s和3d的能量根據(jù)斯萊特規(guī)則：8=10X1.0+8X0.35=12.80;3d8=10X1.0+8X0.85=16.80;4S(19-12.80)2E3d=-13.6X 3 =-1.51eVE=-13.6X(19-16.80)2=-4.11eV4s 42沁d>E4s同理;對(duì)于基態(tài)鈣原子：E3d=13.6X(20T8.00)2=-6.04eV(20-17.15)2E4s=-13.6X 4 =-6.90eV沁d>E4s所以;K和Ca的4s能量都比3d能量低;它們的電子排布分別為：K：1s22s22P63S23P64s1Ca：1s22s22P63s23P64s2.答：1核外電子排布為：1s22s22P63s23P63d104s24P2；元素符號(hào)為：Ge；元素名稱為鍺；它屬于第四周期WA族..2n1mms4s24001/2400-1/24p241+1;-1;0+1/2;-1/2410;+1;-1+1/2;-1/2.答：d是原子軌道的符號(hào);表示1=2的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)..3dz2表示n=3、1=2、m=0的電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)..它在z軸方向上電子云密度最大..3di代表第三電子層n=3的d1=2原子軌道上有一個(gè)電子..該電子處于n=3、1=2、m=0、±1或±2、m=+1/2或-1/2的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)...答：原子核外電子,的運(yùn)動(dòng)具有波粒二象性；不能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定其位置和速度即測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系因而它的運(yùn)動(dòng)不遵循經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律..沒(méi)有經(jīng)典式的軌道;而是服從量子力學(xué)的規(guī)律;需要統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)描述...答：其他電子的屏蔽作用對(duì)某個(gè)選定電子產(chǎn)生的效果叫做屏蔽效應(yīng)；由于電子的角量子數(shù)1不同;其幾率的徑向分布不同;電子鉆到核附近的幾率較大者受到核的吸引作用較大;因而能量不同的現(xiàn)象稱為電子的鉆穿效應(yīng)..1當(dāng)n不同;1相同時(shí);n越大;電子離核的平均距離越遠(yuǎn);所以原子中其它電子對(duì)它的屏蔽作用則較大;即。值越大;能量就越高..故E1s<E2s<E3s<E4s..2當(dāng)n相同;1不同時(shí);1越小;電子的鉆穿效應(yīng)越大;電子鉆的越深受核吸引力越強(qiáng);其它電子對(duì)它的屏蔽作用就越小;其能量就越低..故E3s<E3p<E3d..3在多電子原子中電子在4s軌道比3s軌道鉆穿效應(yīng)大;可以更好地回避其它電子的屏蔽..4s軌道雖然主量子數(shù)比3d多1;但角量子數(shù)少2;其鉆穿效應(yīng)增大對(duì)軌道能量的降低作用超過(guò)了主量子數(shù)大對(duì)軌道能量的升高作用..因此E4s<E3d..9答：1當(dāng)元素最外層電子數(shù)超過(guò)8時(shí);電子需要填充在最外層的d軌道上;但由于鉆穿效應(yīng)的影響;Ens<En1d;故填充d軌道之前必須先填充更外層的s軌道;而填充更外層s軌道;則增加了一個(gè)新電子層;原來(lái)的d電子層變成了次外層;故最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)..2當(dāng)次外層電子數(shù)要超過(guò)18時(shí);必須填充f軌道;但在多