36、无机化学万题库答案：问答题(1-3)

精品文档无机化学万题库参考答案五、 问答题参考答案（一） 物质的状态 1H2 碰撞器壁的次数多 。因为氢分子比氧分子的质量小 ，所以氢分子的运动速率大。反应后剩余四分之一体积氧 ，氧的分压力变为25 kPa 。而反应生成了水 ，在25,饱和水蒸气压为 3160 Pa ，所以总压将为 28 kPa 。 2 不正确 。因为液体的蒸气压只与温度有关 ，而与容器的体积无关 。而理想气体定律公式中包括了体积项 ，且恒温时蒸气压为定值 。 不正确 。蒸气压随温度的变化不能用理想气体定律来确定 ，而是用克劳修斯克拉贝龙方程式来计算 ：lg ()3 不正确 。因为N2的分子量比O2小 ，所以相同质量时 ，N2的分子总数多于O2的分子总数 ，又由于分子的运动速率 ，相同温度下 ，分子量小则运动速率大 。所以N2 分子碰撞器壁的频率应大于 O2 。 正确 。因为 ， ，同温同体积时 ，大则也大 。 不正确 。温度相同时 ，气体分子的平均动能相同 。 不正确 。因为，两者M不同 ，所以速率分布图不相同 。 正确 。因为温度相同时 ，气体分子的平均动能相同 ，所以两者的能量分布图是相同的 。 4因为容器中有液态水 ，所以在121时液态的水与其蒸气达到平衡 ，则水蒸气压即为饱和蒸气压 ，即202 kPa ，则 202 101 303 (kPa) 5由于逆反应的平衡常数很大 K1.5106 ，逆反应进行十分完全 ，所以将NO (g)和O2 (g) 等体积混合后 ，几乎完全转化为棕色的NO2 (g) 。在开口的试管中有NO析出时 ，在试管口即可观察到棕色的NO2生成 。 6理想气体状态方程 。使用时应注意如下几点 ： 该方程只适用于理想气体 ，对实际气体在高温低压下仅可作近似计算 。 方程中的温度T是热力学温度(K) ，对于摄氏温标则需要进行换算 ：T (K) (273.5 t) 方程中的R是气体通用常数 ，R8.314 J mol1 K1 。 计算中要注意单位的匹配 。按照国际单位制 ，压力的单位用Pa ，体积的单位用m3 ，但实际计算中 ，压力常用kPa ，而体积用dm3 或L表示 。 7 CO2相图的示意图为 ： 7.38MPa S 101 kPa 78.2 56.6 31.1 t () 在常温常压下 ，迅速打开储有CO2钢瓶的阀门 ，由于处于高压下的CO2(g)的压力骤减至常压 ，体系来不及与环境发生热交换 ，近似经历了一个绝热膨胀降温过程 ，将使一部分CO2(g)转化为CO2(s) ，在相图上即为S点(101 kPa，78.2) 。 缓慢地打开阀门，出来的CO2(g)可以与环境发生热交换 ，体系经历一个恒温蒸发过程 ，只要CO2(g)的流量不大 ，则出来的是低压气体 。 8在水的相图中 ，OA线、OB线、OC线分别表示气液、液固和气固两相的平衡曲线 。 OA线 ：水在不同温度下的蒸气压曲线 。 OB线 ：水的凝固点(或冰的熔点)随压力变化曲线 。 OC线 ：冰的蒸气压曲线(或冰的升华曲线) 。 9 不正确 。根据理想气体状态方程可知 ，只有当压力一定时 ，一定量气体的体积才与温度成正比。 不正确 。只有在标准状况下该结论才成立 。 正确 。根据气体分压定律可以得出该结论 。 不正确 。根据理想气体状态方程可知 ，对于一定量混合气体 ，即为定值 ，当温度不变而体积变化时 ，只有压力随之改变 ，而则不变 。10 不变 。根据和某组分气体的气态方程 可推出 ： ，组分气体的体积分数与温度无关 。 变化 。因为恒温下 由于不变 ，所以压强变化时组分气体的分压必然改变 。 不变 。因为体积变化时只是压力随之改变 ，而和不变 ，所以不变 。（二） 原子结构 1氢原子只有一个电子，没有屏蔽效应 ，也无穿透效应 ，轨道能量只决定于主量子数n 。 氯原子是多电子原子 ，存在屏蔽效应和穿透效应 ，造成同主层不同亚层的能级分裂 。电子在3 s 和 3 p 轨道上受到其它电子的屏蔽作用不同 ，它们的穿透能力也不同 ，造成在不同亚层轨道上的能量不同 。所以在多电子原子中 ，轨道能量不仅与主量子数n有关 ，还与副量子数l有关 。 2将氢原子核外电子从基态激发到 2 s 或 2 p 轨道所需要的能量无差别 ，因为氢原子是单电子原子 ，轨道能量只决定于主量子数n ，所以E2sE2p 。但氦原子属于多电子原子 ，轨道能量不仅与主量子数n有关 ，还与副量子数l有关 ，E2sE4S ) ，则可以推出A的电子排布式 ： 1 s 2 2 s 2 2 p 63 s 2 3 p 6 3 d 3 4 s 2 B的N层比A的N层多4 个电子 ，A的N层为4 s 2 ，则B的N层电子排布应为 4 s 2 4 p 4 ，即B的电子排布式 ：1 s 2 2 s 2 2 p 63 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 4 p 4 最后可推知 ：A是钒(V) ，B是硒(Se) 。16 可以存在 ； 均不可能存在 。 因为 中m只能为0 ； 中l 只能为0 或1 ，m只能为0 ，1或1 ，ms 只能为或 ； 中ms 只能为或 ； 中l 只能为0 或1 ； 中m只能为0 。17n112222222l000011111m000000111ms18原子的基态 ： 原子的激发态 ： 纯属错误 ： 19 没有 。因为l最大只能是 n1 ，在此n = 1 ，l只能为0 。 没有 。因为m最大只能是l ，在此l = 0 ，m只能为0 。 没有 。因为l最大只能是 n1 ，在此n = 2 ，l只能为0 、1 ，m也错误 。 有 。符合量子数组合的要求，对应于4 f的两条轨道 。20原子序数元素符号电 子 层 结 构电 子层 数能级数周期族最高化合 价11Na1 s2 2 s2 2 p6 3 s134三A116S1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 435三A622Ti1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 3 4 s 247四B426Fe1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 6 4 s 247四636Kr1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 4 p 648四050Sn1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 4 p 6 4 d 105 s 2 5 p 2511五A421 最外层具有 6 个 p 电子 ，即具有 n p6 构型的是稀有气体元素(He除外) 。 即外层电子构型为 3 d 5 4 s 2 ，是元素 Mn (锰) 。 即外层电子具有 (n1) d 10 n s 1 构型 ，为 B 族元素 。 氩是第三周期最后一个元素 ，该元素应为第四周期的元素 ，该元素能形成3 价离子 ，所以是元素Sc (钪) 。 3 价离子的 3d 轨道电子半充满 ，则原子价电子为3 d 6 4 s 2 ，是Fe (铁) 。22 错误 。因为最外层电子最多为8个 ，所以应是 2，8，8，1 。 错误 。因为每层电子最大可容纳电子数为 2 n 2 ，所以L层电子数应是2228 ， 则22号元素的电子排布应为 2，8，10，2 。 正确 。 错误 。因为次外层电子数不能超过18个 ，所以应是 2，8，18，5 。 错误 。因为当 n6 时 ，E6sE4fE5d Be Al Mg 。其中Be和Al电负性相近 ，是由于半径的增大抵消了有效核电荷增大的影响 ，这就是所谓“对角线规则”的表现。25元素的金属性、非建设性是指元素的原子在化学反应中失去或获得电子的能力 。这一能力主要决定于核对外层电子的作用大小 。核电荷数越大、原子半径越小 ，则核对外层电子作用的有效核电荷越大 ，则金属性越弱而非金属性越强 。反之 ，则金属性越强 ，非金属性越弱 。有效核电荷数通常可由斯莱脱规则进行计算 。 硫的电子排布式为 1 s 2 2 s 2 2 p 63 s 2 3 p 4 ，作用在最外电子层上的有效核电荷为 ： Z*Z16(21.0080.8550.35)5.45 铬的电子排布式为 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 5 4 s 1 ，作用在最外电子层上的有效核电荷为 ：Z*Z24(21.0081.00130.85)2.95 原子半径 1.27 1.02 两者相比 ，硫的原子半径小而作用在最外电子层上的有效核电荷数大 ，所以非金属性较强 。 一般而言 ，元素可能的最高化合价与其族数相同 ，主要决定于它的价电子数 。 硫是 A 族元素 ，价电子层为3 s 2 3 p 4 ，共6个价电子 ，铬是B 族元素 ，价电子层为 3 d 5 4 s 1 ，也有6个价电子 ，因此它们的最高化合价都是正6价 。26 因为测定的是范德华半径 ，所以比较大 。 它们同为A ，Ba 比 Sr多了一层电子 。 两者同为第四周期 ，Sc的核电荷数大 。 d区元素在d电子即将填满时屏蔽作用有所增大 ，原子半径出现回升 。 镧系收缩造成的影响 。 它们是同一元素 ，S2的电子数多 。 它们处于同一周期 ，Al3的核电荷数多 ，外层电子数少 。 同一元素 ，电子数越少 ，半径越小 。 它们处于同一族 ，Pb2 比 Sn2 多一层电子 。27 Cu 、Ag 、Au 。 Ga 、Ge 、As 、Se 。28 n 3，4，5 l 1 l 0，1，2，3 ； ms m 0，1 m 0，1，229角量子数为 2 的轨道即是d轨道 ，只有第四周期及其以后各周期元素才有d电子 ，而该元素在氪之前 ，因此必然是第四周期元素 ，M3离子为3 d 5 构型 ，则M原子应当是3 d 6 4 s 2 构型 ，即为元素铁 (Fe) ，位于周期表中第四周期 、 族 。30 此元素原子的电子总数是24 。 有4个电子层 ，7个电子亚层 ，电子排布式为 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 5 4 s 1 。 外围电子构型为 3 d 5 4 s 1 ，价电子数为6 。 它在第四周期、B族 ，是副族 。 它有6个未成对电子 。31 A族 ，C、Si、Ge、Sn、Pb 。 其外围电子构型为3 d 6 4 s 2 构型 ，即为元素铁 (Fe) ， 其外围电子构型为3 d 10 4 s 1 构型 ，即为元素铜 (Cu)32 因为氩的电子构型为1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 ，则该元素是Ca (4 s 2) 。 氟离子F的电子构型为1 s 2 2 s 2 2 p 6 ，则该元素是Al (3 s 2 3 p 1) 3 d 轨道为全充满即3 d 10 ，则该元素是Zn (3 d 104 s 2)33 A、B、C、D 四种元素依次为K，Ca，Zn，Br 。A，B，C 是金属元素 。 D 的简单离子是Br ，A 的简单离子是K 。 KOH 。 B 与 D 原子间形成离子型化合物 CaBr2 。34nlmms1 s 21001/21001/22 s 22001/22001/22 p 32111/2或1/22101/2或1/22111/2或1/235原子序数外围电子构型周 期族未成对电子数183 s 2 3 p 6三00253 d 5 4 s 2四B5283 d 8 4 s 2四2354 s 2 4 p 5四A1484 d 10 5 s 2五B036元素符号周 期族区外围电子构型ANa三As3 s 1BMg三As3 s 2CAl三Ap3 s 2 3 p 1DBr四Ap4 s 2 4 p 5EI五Ap5 s 2 5 p 5GF二Ap2 s 2 2 p 5LHe一0p1 s 2MMn四Bd3 d 5 4 s 237 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 5 4 s 1 3 d 5 4 s 1 3 s 2 3 p 6 3 d 3 Cr ，四周期 ，B ，d区 。38 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 3 4 s 2 3 s 2 3 p 6 3 d 2 V ，四周期 ，B ，d区 。39 A、B、C、D 四元素的元素符号依次为 Rb ，Mg ，Zn ，Br 。 A、B、C、D 的简单离子的符号依次为 Rb ，Mg2 ，Zn2 ，Br 这四种元素互相生成三种二元化合物 ：RbBr ，MgBr2 ，ZnBr2 。40 Sn Mn Cu ，Ag ，Au 。 Ne ，Ar ，Kr ，Xe ，Rn 。41 核外电子排布式 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 3 P ，磷 ，第三周期 ，A族 ，p 区 。 3 s 2 ， 3 p 3 ， ，42 V5 3 s 2 3 p 6 ，未成对电子数为0 。 Cr4 3 d 2 ，未成对电子数为2 。 Ag2 4 d 9 ，未成对电子数为1 。 Sn4 4 d 10 ，未成对电子数为0 。 CrO2 适合做录音带磁粉原料 ，因为它的未成对电子数较多 ，磁性较大。43 D D D 3 s 3 p 3 d r r r 从上图可见 ，n 相同 ，l 不同的各电子 ，穿透作用的能力是 n s n p n d 。 所以能量高低是 E n s E n p E n d 。442 s 2 ； 。 2 p 3 ； ； 45因为周期数等于最外层主量子数 ，所以该元素为第三周期 。对于主族元素其族数等于最外层电子数 ，故为A族 。该元素的原子最后填充的是p电子 ，因此属于p区 。该元素的符号是 S 。46该元素原子的核外电子排布式为 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 4 p 6 4 d 105 s 1 ， 原子序数为47 ，属于第五周期 ，B族 ，d s 区(也有称为d区的) 。元素符号Ag 。47主量子数 n ：物理意义 表征原子轨道几率最大区域离核的远近及能量的高低 。 可取数值 n 1，2，3，4，5，6，7 (非零的任意正整数) 角量子数 l ：物理意义 表征原子轨道的形状及能量的高低 。 可取数值 l 0，1，2，3，4 (n 1) 磁量子数 m ：物理意义 表征原子轨道在空间的伸展方向 。 可取数值 m 0，1，2， l 自旋量子数 ms ：物理意义 表征电子自旋的两种不同方式 。 可取数值 ms 48主量子数电子亚层原子轨道数最多容纳电子数n 44 s (l0)1 (m0)24 p (l1)3 (m0，1)64 d (l2)5 (m0，1，2)104 f (l3)7 (m0，1，2，3)1449 A元素 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 1 ，是 钾 ，第四周期 ，A族 。 B元素 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 4 ，是硫 ，第三周期 ，A族 。 钾 KOH ； 硫 H2SO4 。 KOH 的碱性比Ca (OH)2 强 ，比RbOH弱 。 H2S 的稳定性比HCl 差 ，比H2Xe 强 。 硫和钾以离子键相结合 ，K2S 晶体状态不导电(因为不存在自由移动的离子) ，在熔融状态和水溶液中都能导电(因为这两种情况下都能产生自由移动的离子) 。50 存在 ，包含1个轨道 。(n2，l0，m只能为0，所以只有1个轨道 。) 不存在 。(n3，l0，1，2 ，不能为3 。) 存在 ，包含3个轨道 。(n3，l1，m0，1 ，所以有3个轨道 。) 存在 ，包含5个轨道 。(n5，l2，m0，1 ，2 ，所以有5个轨道 。)51 l 不能等于3 ，n2时 ，l只能为0 或1 。 m不能等于1 ，l0时 ，m只能等于0 。 ms 不能为1 ，只能为或 。 l 不能等于1 ，n1时 ，l只能为0 ；ms 不能为0 ，只能为或 。 l 不能等于1 ，n2时 ，l只能为0 或1 。 m不能等于2 ，l1时 ，m只能等于0 ，1 。52因为该原子共有五个电子 ，所以题目中所列的电子运动状态均为激发态 。 轨道符号 4 s ； 3 p ； 3 d ； 3 d ； 3 s 。 能量顺序 E4s ，所以先填充 4 s ，然后再填充3 d 。但根据科顿能级图知 ，3 d 轨道一旦填充了电子后 ，E3d E4s ，所以是先失去4 s电子 ，后失去3 d电子 。 不正确 。由于镧系收缩造成第六周期元素的原子半径与同族第五周期元素的原子半径相近 。 不正确 。O原子加合第一个电子时是放热的 ，但加合第二个电子时则是吸热的 。 不正确 。由于氟原子的半径特别小 ，电荷密度特别大 ，加合一个电子需要克服很大的排斥作用 ，导致加合电子所放出的能量有一部分消耗在抵消排斥力上 ，最后放出的能量减少 ，所以氟的电子亲合能反而不如同族中原子半径稍大的元素氯 。在周期表中元素氯具有最大的电子亲合能 。57由题意知D 的电子层结构与 Ar 原子相同 ，所以D为17号元素氯 ，是三周期、A族 ，而A 、B 、C 、D 四种元素电子层数依次减小 ，则A 、B 、C应分别为六、五、四周期元素 ，再从价电子和次外层电子构型可推出具体的情况 。列表如下 ： 元素代号元素符号元素名称电子分布式周 期族ACs铯Xe 6 s 1六ABSr锶Kr 5 s 2五ACSe硒Ar 3 d 10 4 s 2 4 p 4四ADCl氯Ne 3 s 2 3 p 5三A58当 n3 时 ，l 可取0，1，2 ；m 可取0，1，2 。将这些数值组合成 并按对应的能量由低至高排列如下 ： 3，0，0 3，1，0 3，1，1 3，1，1 3，2，0 3，2，2 3，2，2 3，2，1 3，2，1 。59该元素的核外电子排布式为 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 ，原子序数是 30 ，它在第四周期 ，B族 ，d s 区 ，元素符号为Zn (锌) 。60 洪特规则指出 ：n相同的电子将尽先占据m不同的轨道 ，且自旋平行 。该写法即违背了此规则 ，应写成 N 1 s 2 2 s 2 2 p x1 2 p y1 2 pZ1 。 泡利不相容原理指出 ：在一条原子轨道中只能容纳两个自旋方式相反的电子 。该写法即违背了这个原理 。应写成 Al 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p1 。 能量最低原理指出 ：电子在原子轨道上的分布将尽先占据最低的能级 。因为原子能级的高低顺序是n s I S 虽然P的半径大于S ，核电荷数少于S ，但外层电子层结构上 ，P是 3 p 3比较稳定的半满状态 ，因此电离能偏高 ；而S是3 p 4 构型 ，失去一个电子即变成3 p 3较稳定的半满状态 ，电离能偏低 。 I Mg I Al 虽然P的半径大于S ，核电荷数少于S ，但外层电子层结构上 ，Mg 的3 s 2 电子已配对 ，比较稳定 ，电离能较高 ；而Al的3 s 2 3 p 1 ，失去一个电子即变成3 s 2较稳定的状态 ，电离能偏低 。 I Sr I Rb Rb的半径比较较大 ，核电荷数较少 ，且电子构型为5 s 1 ，易失去一个电子变为外层全满的状态 ；而Sr的半径比较较小 ，核电荷数较多 ，且电子构型为5 s 2 已经配对 ，比较稳定不易失去