无机及分析化学课后习题第四章答案

1、选择题1. 下列说法不正确的是（ ）A. 氢原子中 , 电子的能量只取决于主量子数 nB. 多电子原子中 ,电子的能量不仅与 n有关,还与 l 有关C. 波函数由四个量子数确定D. 是薛定格方程的合理解 , 称为波函数解：选 C. 波函数是由三个量子数 n,l,m 确定的，与自旋量子数 ms 无关。 2下列波函数符号错误的是（）A. B. C. D. 解：选 C. n,l,m 三个量子数的取值必须符合波函数的取值原则，即 n>l m，所以 是错误的，应改为32p 轨道的磁量子数取值正确的是（）A. 1 ，2 B. 0 ，1，2 C. 1 ，2，3 D. 0 ，+1， -1 解：选 D。

2、只有 D符合磁量子数的取值原则。因为 m取值受角量子数 l 取值的 限制，对于给定的 l 值， m=0， 1， 2， l，共 2l +1个值。 2p轨道 的角量子数 l= 1，所以磁量子数 m=0， 1。4基态某原子中能量最高的电子是（）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：选 A。对于多电子的原子，其能量高低由 n,l 共同决定，二者数值较大且均 符合四个量子数取值原则的就是能量最高的电子。5某元素原子激发态的电子结构式为 Ar3d34s24p2, 则该元素在周期表中位于 （）A. d 区B族 B. p区A族 C

3、. s 区A族 D. p 区B族解：选 A。 某元素原子激发态的电子结构式为 Ar3d 34s24p2, 由此可知其基态原 子的电子结构为 Ar3d 54s2，由分区及族的划分原则可知 A 是正确的。6下列分子中，中心原子采用 sp3 不等性杂化的是（）A. BeCl 2B. H2SC. CCl 4D. BF3解：选 B。可用排除法进行选择。 BeCl2的中心原子采用 sp 等性杂化； CCl4的中 心原子采用 sp3等性杂化； BF3的中心原子采用 sp2 等性杂化。7下列说法不正确的是（）A. 所有不同类原子间的键至少具有弱极性B. 色散力不仅存在于非极性分子中C. 原子形成共价键数目等于

4、游离的气态原子的未成对电子数D. 共价键的极性是由成键元素的电负性差造成的解：选 C。 原子形成共价键数目等于游离的气态原子的未成对电子数的这种说 法是价键理论的观点，有缺陷；后来发展的杂化轨道理论认为，在形成化学 键的过程中，中心原子的成对电子可以激发到能量相近的原子轨道而杂化成 键。8下列各 物质 化学键中只存在键的是 （A. CH2OB. PH 3 C. C2H4D. N2解：选 B。判断某物质化学键中只存在键就是说该物质不含有双键或三键。PH3分子中，中心原子采用 sp不等性杂化，只存在 单键，而 CH2O 、C2H4 含有双键， N2 含有三键。9下列各物质化学键中同时存在键和键的是

5、（ ）A. SiO 2 B. H 2SC. HD. C2H2解：选 D。判断某物质化学键中同时存在键和 键的，简单的讲就是该物质键和两个既含有单键，又含有双键或三键。 C2H2 中 C-C 原子间含有一个键； A、B、C则只存在单键。10下列元素电离能、电子亲和能及电负性大小的比较中不正确的是（）A. 第一电离能： O>S>Se> TeB.第一电子亲和能： O>S>Se> TeC. 电负性： Zn>Cd>HgD.电负性： Si>Al>Mg>Na解：选 B。元素的电子亲和能越大，表示元素由气态原子得到电子生成负离子的 倾向越大，该

6、元素非金属性越强。但是因为第二周期原子半径较小，电子间 斥力较大造成第二周期元素的电子亲和能小于第三周期，所以 B 是错误的。 A. 选项中 O、S、Se、Te 为同一主族元素从上到下电离能由大变小，元素的 金属性逐渐增强，所以第一电离能： O>S>Se>Te 正确。C、D考查的是电负 性，其递变规律同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增加，过渡元素的电 负性变化不大。同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，副族元素则从上到 下电负性逐渐增强。 Zn、Cd、Hg为同一副族元素 Zn<Cd<Hg；Si 、 Al 、Mg、 Na 为同一周期主族元素，所以电负性 Si >

7、;Al > Mg>Na是正确的。11下列物质的分子间只存在色散力的是（）A. SiH 4 B. NH 3 C. H2SD. CH3OH解：选 A。判断物质的分子间只存在色散力的原则即判断分子是否为非极性分子。SiH4是非极性分子 , 其他均为极性分子。 12下列晶体熔化时只需克服色散力的是（）A. CH3COOHB. CH 3CH2OCH2CH3 C. SiO 2 D. CS 2解：选 D。因为只有非极性分子间只存在色散力，晶体熔化时只需克服色散力即 是说只要判断出哪种晶体是非极性分子晶体即可。 CS2 晶体是非极性分子晶 体，熔化时只需克服色散力， 而 SiO2晶体是原子晶体，

8、CH3COOH、 CH3CH2OCH2CH3 的晶体是极性分子晶体。二、填空题1下列各电子结构式中， 表示基态原子的是 （ 1） ，表示激发态原子的是 （ 3） （ 4）（6） ，表示错误的是 （2）（5） 。（ 1）1s22s1 （2）1s22s22d1 （ 3） 1s22s12p2（4）1s22s22p13s1（5）1s22s42p2 （6） 1s22s22p63s23p63d12下列各组量子数中， （ 4） 组代表基态 Al 原子最易失去的电子， （1） 组 代表 Al 原子最难失去的电子。（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符合下列每一种情况的各是哪一族或哪一元素（1）最外层有 6个 p电子 A族, 稀有气体元素 （He除外） ；（2）n=4，l =0 轨道上的两个电子和 n=3、l =2轨道上的 5个电子是价电子 3d 54s2 B族 Mn ；（3）3d轨道全充满，4s轨道只有一个电子 3d 104s1 IB 族 Cu；（4）+3 价离子的电子构型与氩原子实 Ar 相同 Ar3d 14s2 B族 Sc ；（5）在 前六周期元素（稀有气体元素除外）中，原子半径最大 Cs ；（6）在各周期 中，第一电离能 I 1最高的一族元素A 族 ；（7）电负性相差最大的两个元素 Cs Ne （

10、F）；（8）+1价离子最外层有 18 个电子 IB 族 。4指出下列各能级对应的 n 和 l 值，每一能级包含的轨道各有多少1）2pn= 2，l=1，有3条轨道；2）4fn= 4，l= 3，有7条轨道；3）6sn= 6，l= 0，有1条轨道；4）5dn= 5，l= 2，有5条轨道。写出下列各种情况的合理量子数。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某一多电子原子中具有下列各套量子数的电子，各电子能量由低到高的顺序为（若能量5nlmms（1）321+1/2（2）4321/2（3）200+1/2（4）320+1/2（5）1001/2（6）311+1/2相同，则排在一起）E1s<E2s<E3p<E3d=E3d<E4f。7试用 s，p，d，f 符号来表示下列各元素原子的电子结构：（ 1）18Ar Ne 3s23p6（2）26Fe Ar 3d64s2 （3）53I kr 4d105s25p5（4）47Ag Kr 4d 105s18. 根据下列原子的价电子层结构填表：价电子层结构区周期族最高正氧化态电负性

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 区元素，其最低氧化态为 1，乙元素是第四周期 d区元素，其最高氧化态为 +4。试填下表：元素外层电子构型族金属或非金属电负性相对高低甲1s22s22p63s23p5A非金属高乙22Ar3d 24s2B金属低10（ 1） PF3=×1030C·m，而 BF3=0 ，这是由于 PF3 的分子构型为 _三角锥形_，是_极_性分子，而 BF3的分子构型为 _平面三角 _型，是_非极_ 性分子。（2）PH3 =×1030C

13、·m，小于 PF3 =×1030C·m，这是因为 _ P-F的极性>P-H 的极性或 F的电负性 >H的电负性 。（3）H2O，H2S，H2Se三物质，分子间取向力按 _ H2Se、H2S、H2O 顺序递增，色散力按 _ H2O、H2S、H2Se _顺序递增，沸点按 _ H2S、H2Se、H2O _顺序递增。（ 4）下列各物质中每个碳原子所采用的杂化轨道分别是（ CH4， C2H2，C2H4， CH3OH，CH2O）_ CH4: sp3杂化； C2H2: sp杂化 ；C2H4: sp2；CH3OH: sp3杂化； CH2O : sp2杂化 。11判断下

14、列晶体的熔点高低顺序：（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、简答题 1指出下列各组中错误的量子数并写出正确的。（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 的电子构型是 Ar3d 24s2，试问这 22 个电子（ 1）属于哪几个电子层 哪几个亚层（2）填充了几个能级组的多少个能级 （ 3）占据着多少个原子轨道 （4） 其中单电子轨道有几个（ 5）价电子数有几个 解：（1）4个电子层 ，7 个亚层（2）4 个能级组， 7 个能级（3）12条原子轨道（4）2 条原子轨道（5）4 个价电子 3第五周期某元素，其原子失去最外层仅有的 2 个电子，在 l =2 的轨道内电子 全充满，试推断该元素的原子序数、 电子结构， 并指出位于周期表中哪一族是什 么元素 解：电子结构 Kr4d 105s2 ，48 号元素，在第五周期

17、，第 B， Cd 镉 4指出符合下列各特征元素的名称：（1） 具有 1s22s22p63s23p63d84s2 电子层结构的元素；（ 2） 碱金属族中原子半径最大的元素；（ 3） A族中第一电离能最大的元素；（ 4） A族中具有最大电子亲合能的元素；（5） +2价离子具有 Ar3d 5结构的元素； 解：（1）1s22s22p63s23p63d84s2 镍 Ni （2）Cs （3）Be （4）Cl （ 5） Mn 5有A、B两元素， A原子的 M层和 N层电子数分别比 B原子同层电子数少 7个 和 4 个，写出 A、B 原子的名称和电子构型，并说明推理过程。 解：A Ar 3d 34s2 即 2

18、3V B Ar 3d104s24p4即 34Se6指出下列分子中存在的键和键的数目： C2H2，PH3，CO2，N2， SiH4C2H2 2、3 键； PH3 3 键；CO2 2、2 键；N2 2、1 键； SiH4 4 键 7预测下列各组物质熔点、沸点的高低，并说明理由。（1） 乙醇 >二甲醚（2）甲醇 < 乙醇 < 丙醇（3）乙醇 丙三醇（4） HF > HCl8指出下列各组化合物中，哪个化合物的价键极性最大哪个最小 （1）NaCl MgCl 2 AlCl 3 SiCl 4 PCl 5（2）LiF NaF KF RbF（3）HFHCl HBr HI解：（1）极性最大 NaCl ，极性最小 PCl 52）极性最大 RbF ，极性最小 LiF3）极性最大 HF ，极性最小 HI9下列分子中哪些有极性，哪些无极性从分子构型加以说明。（1）CS2 （2）BF3 （3）NF3 （4）CHCl3 （4）SiH4 （ 5）OF2 解：（1）CS2非极性分子，直线形（ 2）BF3 非极性分子 , 平面三角形（3）NF3极性分子 , 三角锥形（4）CHCl3 极性分子，变形的正四面体（ 5） Si