原子结构与元素周期律(习题及答案)

.,1,GeneralChemistryChapter2Homework,第七章原子结构与元素周期律,一、选择题1下列核外电子的各组量子数中合理的是（）。A2，1，-1，-1/2B3，1，2，+1/2C2，1，0，0D1，2，0，+1/22下列哪个电子亚层可以容纳最多电子（）。An2，l1Bn3，l2Cn4，l3Dn5，l03在下列的电子组态中激发态的是（）。A1s22s22p6B1s22s13s1C1s22s1D1s22s22p63s14某多电子原子中四个电子的量子数表示如下，其中能量最高的电子是（）。A2，1，1，-1/2B2，1，0，-1/2C3，1，1，-1/2D3，2，-2，-1/2,A,C,B,D,.,2,GeneralChemistryChapter2Homework,5.某元素基态原子，在n=5的轨道中仅有2个电子，则该原子n=4的轨道中含有电子()A8个B18个C818个D823个6.某原子基态时，次外层中包含有3d7，该元素的原子序数为（）A25B26C27D287.下列原子中原子半径最大的是（）ANaBAlCClDK8.下列元素中第一电离能最大的是（）。ABBCCNDO9.“镧系收缩”使得下列那些元素性质相似（）AMn和TcBSc和YCZr和HfDRu和Rh10.下列各组元素中电负性相差最大的是（）AH和RnBF和CsCH和CsDF和Rn,A,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d10,4s2,4p6,5s2,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d7,4s2,C,D,C,C,B,.,3,GeneralChemistryChapter2Homework,二、填空题1量子力学中用来描述微观粒子运动状态，并用其值的平方表示。2填写缺少的量子数（1）n=，l=2，m=0，ms=+1/2；（2）n=2，l=，m=0，ms=-1/2；（3）n=4,l=，m=0，ms=；（4）n=3，l=1，m=，ms=-1/2；33d轨道的主量子数为，角量子数为，该电子亚层的轨道有种空间取向(伸展方向)，最多可容纳个电子。4第四周期中，p轨道半充满的是元素，d轨道半充满的是元素，s轨道半充满的是元素，s轨道与d轨道电子数目相同的是元素。,波函数,电子出现的几率密度,3or4or5(2),0or1,0or1or2or3,+1/2or-1/2,0or+1or-1,3,2,5,10,砷,铬and锰,钾and铬and铜,钛,.,4,GeneralChemistryChapter2Homework,5钻穿效应造成了原子轨道能级的，其钻穿能力最强的是电子。,6填充下表,大,s,1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1,In,5s25p1,五,A,p,Ne,10,2s22p6,二,0,p,【Kr】4d55s1,42,Mo,五,B,d,分裂,Be(2s2)价电子构型为s轨道全充满，N(2s22p3)价电子构型p轨道半充满，均为稳定状态，不易失去电子。,.,5,GeneralChemistryChapter2Homework,三、判断题（正确的划“”，错误的划“”）1宏观物体不具有波粒二象性的运动属性。（）2电子的波性，是大量电子运动表现出来的统计性规律的结果。（）3s电子绕核运动，其轨道为一个圆圈，而p电子是走的。（）4氢原子有自旋相反的两条轨道，且没有2p轨道。（）5主量子数n为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道。（）,.,6,GeneralChemistryChapter2Homework,四、简答题：1下列电子的各套量子数中，哪些是错误的？指明其原因并更正。(1)3，2，2，1/2(2)2，-1，0，1/2(3)2，0，-2，-1/2(4)1，0，0，0,（2）l的取值不能为负值；（2，1，0，+1/2）or（2，0，0，+1/2）,（3）m的绝对值不能大于l；（2，0，0，-1/2）,（4）ms的取值只能为+1/2or-1/2；（1，0，0，+1/2）or（1，0，0，-1/2）,.,7,GeneralChemistryChapter2Homework,2在同一原子基态的组态中，n、l、m三个量子数相同的两个电子，它们的自旋量子数如何？若n、l（l0）相同，m不同的两个电子，它们的自旋量子数如何？,n、l、m三个量子数相同的两个电子，它们的自旋量子数必须不同，即一个为+1/2，另一个为-1/2。,n、l（l0）相同，m不同的两个电子，它们的自旋量子数可以相同，也可以不同。,.,8,GeneralChemistryChapter2Homework,3已知某元素价层电子组态为4s24p3，试指出该元素的原子序数，属于哪一周期？哪一族，最高化合价是多少？是金属元素还是非金属元素？,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d10,4s2,4p3,元素的原子序数为33；第四周期A族+5非金属,砷As,.,9,GeneralChemistryChapter2Homework,4已知某元素在氪前，当此元素的原子失去3个电子后，在它的角量子数为2的轨道内电子恰为半充满，试推断其为何种元素？,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d5,4s,3d6,4s2,铁Fe,.,10,GeneralChemistryChapter2Homework,5解释下列现象：(1)Na的第一电离能小于Mg，而Na的第二电离能却大大超过Mg。,.,11,GeneralChemistryChapter2Homework,(2)Mg的第一电离能比它相邻的元素Na和Al都大。,(3)V与Nb的原子半径相差较大，而Nb和Ta的原子半径几乎一样。,同一族的元素，自上而下，原子半径由于电子层数的增加，原子半径增大。“镧系收缩”使Hf、Ta、W的原子半径相应缩小，与同族上周期元素的原子半径非常相近。,.,12,GeneralChemistryChapter2AtomicStructureandElementPeriodicity,四个量子数,.,13,GeneralChemistryChapter2AtomicStructureandElementPeriodicity,由泡利不相容原理并结合三个轨道量子数之间的关系,能够推知各电子层和电子亚层的最大容量.各层最大容量与主量子数之间的关系为：最大容量2n2.,.,14,GeneralChemistryChapter2AtomicStructureandElementPeriodicity,.,15,GeneralChemistryChapter2AtomicStructureandElementPeriodicity,原子半径的变化规律,同周期内，随着原子序数的增大，原子半径自左至右减小。,同族元素原子半径自上而下增大。,.,16,GeneralChemistryChapter2AtomicStructureandElementPeriodicity,镧系收缩效应(Effectsofthelanthanidecontraction),镧系元素从La到Lu整个系列的原子半径缓慢减小的现象称为镧系收缩。,内部效应:镧系中相邻元素的半径十分接近,用普通的化学方法将很难分离.外部效应:使第5、6两周期的同族过渡元素（如Zr-Hf,Nb-Ta等）性质极为相似，往往导致在自然界共生，而且相互分离不易.,.,17,GeneralChemistryChapter2AtomicStructureandElementPeriodicity,电离能的变化规律,同周期，从左向右，逐渐增大。主族副族,同族，自上而下，逐渐减小。主族副族,解释：电子层不变，有效核电荷增加，原子半径减小，核对外层电子吸引力增强。,解释：电子层增多，有效核电荷减小，原子半径增大，核对外层电子吸引力减弱。,主族元素变化规律中存在波动,解释：外层电子构型为全充满、半充满或全空时，原子体系能量最低，相对稳定，不易失去电子，使得电离能较大。反之，失去电子形成以上