湖南理工学院11年无机化学习题及答案第七章物质结构.docx
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湖南理工学院11年无机化学习题及答案第七章物质结构
湖南理工学院2011年无机化学习题及答案第七章物质结构
第七章物质结构 习题1 1下列各组量子数,哪些是不合理的?
为什么?
n=2 l=1 m=0 n=2 l=2 m=-1 n=3 l=0 m=+1 n=2 l=3 m=+2解:
、不合理。
因为l的取值为0,1,2,?
,中l的值只能是0或1;中m的取值范围只能是0,±l;中l的取值范围只能是0或1,当l为0时,m只能为0,当l为1时,m的取值可为0或±l。
2用原子轨道符号表示下列各套量子数;并按其轨道能量高低次序排列。
编号 n l m n 编号 n l m n① 5 2-1-?
④ 3 2+1+?
② 4 0 0+?
⑤ 3 2-2-?
③ 3 1 0-?
⑥ 3 0 0 -?
解:
①为5dxz②为4s③为3pz④为3dyz⑤为3dxy⑥为3s 多电子体系能量高低顺序为3s ①K 1s2s2p3s3p4s 22625 ② 1s2s2p3s3p ③Zn 1s22s22p63s23p63d4s④ [Ar]3d4s2 ⑤ [Kr]4d5s5p5 ⑥Pb [Xe]4f5d6s6p解:
②、Cl ③、10,2 ④、,1~3或5~8或10⑤、I,10,2⑥、14,10,2,24试填出下列空白。
原子序数电子排布式电子层数周期族区元素名称 16 194248 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s11s2s2p3s3p3d4s4p4d5s 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 2 2 6 2 6 1 3455 3 455 ⅥAⅠAⅥBⅡB psd 硫钾钼镉 ds 5写出下列原子和离子的电子排布式。
29Cu和Cu2+ 26Fe和Fe2+ 47+53-Ag和Ag I和I 解:
1s22s22p63s23p63d104s1 和1s22s22p63s23p63d9 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 和1s22s22p63s23p63d6 和1s22s22p63s23p63d104s24p64d10 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5和1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66选出下列各组中第一电离能最大的一种元素。
Na、Mg、Al Na、K、Rb Si、P、S Li、Be、B 解:
Mg Na P Be7下列元素中,哪一组电负性依次减小?
K、Na、Li O、Cl、H As、P、H Zn、Cr、Ni解:
第组的电负性依次减小。
8比较下列各组元素的半径大小,并解释之。
Mg2+和Al3+Cl-和K+ Br-和I-Cu+和Cu2+ 解:
离子半径 Mg2+>Al3+于核外电子数相同,则核电荷数越大,离子半径越小;Br -- + - Cl>K于核外电子数相同,则核电荷数越大,离子半径越小;Cu+>Cu2+同一元素,价态不同,失电子越多,离子半径越小。
9指出下列分子中有几个σ键和π键。
N2、CO2、BBr3、C2H2、SiH4解:
N2 有1个σ键和2个π键 CO2 有2个σ键和2个π键BBr3有3个σ键; C2H2有3个σ键和2个π键; SiH4有4个σ键。
10根据杂化轨道理论,预测下列分子的空间构型,并判断分子的极性。
HgCl2 BF3 CHCl3 PH3 H2S解:
HgCl2 直线型,含有极性键的非极性分子; BF3 平面正三角形,含有极性键的非极性分子; CHCl3四面体形,极性分子;PH3 三角锥形,极性分子; H2S 角形结构,极性分子。
11下列分子间存在什么形式的分子间作用力?
CH4He和H2OHCl气体 H2S 甲醇和水解:
CH4 色散力; He和H2O诱导力、色散力 HCl气体 存在取向力、诱导力、色散力;H2S 存在取向力、诱导力、色散力; 甲醇和水存在取向力、诱导力、色散力、氢键。
12判断下列化合物中有无氢键存在,如果存在氢键,是分子间氢键还是分子内氢键?
C6H6 C2H6 NH3 H3BO3 邻硝基苯酚解:
C6H6 无氢键存在; C2H6 无氢键存在; NH3 存在氢键,是分子间氢键;H3BO3 存在氢键,是分子间氢键;邻硝基苯酚存在氢键,是分子内氢键。
13比较下列各组物质的熔点高低,并说明理。
KI、SiC、HF、H2 MgO、KCl、FeCl2、CCl4 解:
SiC>KI>HF>H2理:
SiC是原子晶体,KI是离子晶体,HF、H2是分子晶体,但HF存在氢键。
MgO>FeCl2>KCl>CCl4 理:
MgO、KCl、FeCl2是离子晶体,正负离子带的电荷越多,离子半径越短,离子键强度越高,其离子化合物熔点越高。
MgO中正负离子均带两个电荷,且离子半径最短,离子键最强;KCl和FeCl2中Fe2+所带电荷多且离子半径较K+小,在负离子相同的情况下,FeCl2的熔点要高一些;而CCl4是分子晶体。
14下列焓变数据计算RbF的晶格能。
?
Rb=Rb ?
rHm
(1)?
78kJ?
mol?
1 ?
1?
Rb=Rb++e- ?
rHm
(2)?
402kJ?
mol ?
F2=2F ?
rHm(3)?
160kJ?
mol?
1?
?
1F+e=F ?
rHm(4)?
?
350kJ?
mol - - ?
F2+2Rb=2RbF ?
rHm(5)?
?
1104kJ?
mol- + ?
1 解:
求算RbF的晶格能就是求反应F+Rb=RbF的焓变值,即:
于该反应=[--×2-×2]/2 ?
?
?
?
∴该反应的焓变也应=[?
rHm(5)?
?
rHm(3)?
2?
?
rHm(4)?
2?
?
rHm
(2)]?
2 ?
[(?
1104)?
160?
2?
(?
350)?
2?
402]?
2?
?
684kJ?
mol?
1 原子结构和周期律 该章总题数:
80题 1.(本题难度系数15)在一个多电子原子中,具有下列各套量子数的电子,能量最大的电子具有的量子数是 (A)3,2,+1,+1/2 (B)2,1,+1,-1/2 (C)3,1,0,-1/2 (D)3,1,-1,+1/2 4.(本题难度系数30)下列各组量子数中,相应于氢原子Schrodinger方程的合理解的一组是 n l m msA3 0+1-1/2B2 2 0+1/2 C4 3-4-1/2D5 2+2+1/2 5.(本题难度系数30)下列各组量子数中,合理的一组是An=3 l=1 m=+1ms=+1/2Bn=4 l=5 m=-1 ms=+1/2Cn=3 l=3 m=+1 ms=-1/2 Dn=4 l=2 m=+3 ms=-1/2 7.(本题难度系数30)按类氢原子轨道能量计算公式,Li2+电子在n=1轨道上的能量与H原子在n=1轨道上能量之比值为 A3:
1B6:
1C9:
1D1:
3 15.(本题难度系数15)基态原子的第五层只有2个电子,则原子的第四电子层中的电子数A肯定为8个 B肯定为18个C肯定为8~18个 D肯定为8~32个 21.(本题难度系数15)下列电子层的结构中不是卤素的电子结构者为A7 B2,7 C2,8,18,7 D2,8,7 22.(本题难度系数30)下列离子的电子构型可以用[Ar]3d6表示的是AMn2+ BFe3+ CCo3+ DNi2+ 24.(本题难度系数15)下列离子中外层d轨道达半充满状态的是ACr3+ BFe3+ CCo3+ DCu+ 27.(本题难度系数30)下列离子半径变小的顺序正确的是 AF->Na+>Mg2+Al3+ BNa+>Mg2+>Al3+>F-CAl3+>Mg2+>Na+>F- DF->Al3+>Mg2+>Na+ 28.(本题难度系数30)下列元素电负性大小顺序中,正确的是 ABe>B>Al>Mg BB>Al>Be≈MgCB>Be≈Al>Mg DB≈Al 29.(本题难度系数30)下列各组原子和离子半径变化的顺序,不正确的一组是 AP3->S2->Cl->F- BK+>Ca2+>Fe2+>Ni2+CCo>Ni>Cu>Zn DV>V2+>V3+>V4+ 30.(本题难度系数15)下列元素中各基态原子的第一电离能最大的是(A)Be (B)B (C)C (D)N 31.(本题难度系数15)下列元素的原子中,第一电离能最低的是(A)Be (B)B (C)C (D)N 39.(本题难度系数15)下列第三周期元素的离子中,半径最大的是ANa BAl CS DCl40.(本题难度系数15)下述离子中半径最小的是 + 3+ 2-- ARb+ BSc3+ CTi4+ DTi3+ 41.(本题难度系数30)光和实物微粒在本质上A相同 B不相同 C有相同处,也有不同处 D两者无法比较42.(本题难度系数15)若知下列三式的电离能分别为E1,E2,E3:
Li(g)?
Li(g)+e E1 + - Li+(g)?
Li2+(g)+e- E2 2+ Li(g) ?
Li(g)+e E3 3+- 则这些电离能的正确的关系是 AE1=E2=E3 BE1最大 CE2最大 DE3>E2>E1 51.(本题难度系数15)自铁原子在基态下未成对的电子数是A0 B2 C3 D453.(本题难度系数15)电子的波动性是A一种机械波 B一种电磁波 C一种概率波 D电子运动时呈波浪式的前进 54.(本题难度系数15)氢原子中3s,3p,3d,4s轨道能量高低的情况为 A3s 56.(本题难度系数15)某元素原子基态的电子构型为[Ar]3d84s2,它在元素周期表中的位置是As区 Bp区 Cd区 Df区57.(本题难度系数15)下列的等电子离子中半径最小的是AAl3+ BNa+ CF- DO2- 59.(本题难度系数15)在能量简并的d轨道中电子排布成?
?
?
?
,而不排列成?
?
?
?
,其最直接的根据是 A能量最低原理 B保里原理C原子轨道能级图 D洪特规则 60.(本题难度系数30)关于下列元素第一电离能的大小的判断,正确的是AN>O BC>N CB