无机化学上习题答案供参考Word格式.docx

1、已知 n1= 1 解得：n2=3 即电子从MK 1-21当电子的速度达到光速的20%时，该电子的德布罗依波长多大？当锂原子（质量7.02amu）以相同速度飞行时，其德布罗依波长多大？1-23解：K层电子最大数目：2 L层电子最大数目：8 M层电子最大数目：81-24解：（b）1p （d） 2d （f） 3f这些符号是错误的。1-25解：N=1 l=1 m=0 这一套量子数是不存在的1-26解：（a） l=0 （b） l=1 （c） l=2 （d） l=0 （e） l=3 （f） l=41-27. 解：4s能级有1个轨道 5p能级有3个轨道 6d能级有5个轨道 7f能级有7个轨道5g能级有9个轨

2、道1-28根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态：（a）19K （b）13Al （c）17Cl （d）22Ti （e）30Zn （f）33AsK: Ar4s1 Al: Ne3s23p1 Cl: Ne3s23p5 Ti: Ar3d24s2Zn: Ar3d104s2 As: Ar3d104s24p31-29请预言第118和第166号元素在周期表中的位置.118号: Rn5f146d107s27p6 第七周期, 零族 166号: 1185g186f147d108s28p4 第八周期, A族1-30 给出下列基态原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道。（a） Be （b）N （c）

3、F （d）Cl- （e）Ne+ （f） Fe3+ （g）As3+Be: 2s2N: 2s22p3F: 2s22p5Cl-: 3s23p6Ne+:Fe3+: 3d5As3+: 4s21-31. 解： 1s 2s 2p 这组组态符合洪特规则1-32 以下哪些原子或离子的电子组态是基态、激发态还是不可能的组态？（a）1s22s2 （b）1s23s1 （c）1s23d3 （d）Ne3s23d1 （e）Ar3d24s2 （f）1s22s22p63s1 （g）Ne3s23d12 a e f h i 是基态 b c d 是激发态 g是不可能组态1-33 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态最外层电子组

4、态与次外层电子组态分别如何？ Li+: 1s2 Na+: 2s22p6 次外层1s2 2e- K+: 3s23p6 次外层2s22p6 8e- Rb+: 4s24p6 次外层3s23p63d10 18e- Cs+: 5s25p6 次外层4s24p64d10 18e- 1-34 Al3+, Cs+具有8电子外壳1-35 已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为：（a） 3s23p5 （b） 3d64s2 （c）5s2 （d）4f96s2 （e） 5d106s1试根据这个信息确定它们在周期表中属于哪个区？哪个族？哪个周期？ （a） p区、A、第三周期 （b） d区、 、第四周期 （c） s区、

5、A、第五周期 （d） f区、B、第六周期 （e） ds区、B、第六周期1-36 根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。 Ti：B、第四周期 电子组态：Ar3d24s2 Ge：A、第四周期 电子组态：Ar3d104s24p2 Ag：B、第五周期 电子组态：Kr4d105s1 Rb：A、第五周期 电子组态：Kr5s1 Ne：零族、第二周期 电子组态：He2s22p6 1-37 试推测114号元素在周期表的位置和可能的氧化态。 114号：86Rn 5f146d107s27p2 第七周期、A、氧化态+2、 +4 1-38 第八周期的最后一个元素的原子序数多大？

6、请写出它的基态原子的电子组态。第八周期的最后一个元素： 原子序数 = 86 + 32 +50 = 168 118 5g186f147d108s28p6 1-42 某元素的基态价层电子构型为5d26s2，请给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。 54Xe 4f126s2 1-43 某元素的价电子为4s24p4，问：它的最外层、次外层的电子数；可能氧化态及在周期表中的位置，它的基态原子的未成对电子数，它的氢化物的立体结构。最外层=6e-， 次外层=18e-； 氧化态= -2、+4、+6； 第四周期、A，p区； 未成对电子= 2， 氢化物的结构为V型。1-44 某元素基态原子最外层为5

7、s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个区？是第几周期第几族元素？写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代替它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。 d区、第五周期、B； A4+：Ar3d104s24p6 氧化物的化学式：AO245. 答案见讲义课件。46. 答案见讲义课件。1-47. 解：氟的电负性最大。铯的电负性最小1-50 答:B族，铜，银，金和稀有气体。1-52 答:从上到下，同族元素氧化态稳定性增强，但第五周期非金属的氧化态很不稳定，第六周期的汞，铊，铅，铋的最稳定氧化态不是族序数，而是0，+1，+2，+3，第族从左到右最高氧化态的稳定性下降，从上到下最高正氧化态稳定性增强。补充练习

8、题1. 某元素原子的最外层上仅有1个电子，此电子的量子数是n=4，l=0，m=0，ms= 。问：符合上述条件的元素有几种？原子序数各为多少？写出相应元素的元素符号和电子排布式，并指出其价层电子结构及在周期表中的区和族。 4s13种 19号、24号和29号 KAr4s1 价电子构型 4s1 s区 ACrAr3d54s1 价电子构型 3d54s1 d区 BCuAr3d104s1 价电子构型 3d104s1 ds区 B2. 某元素的原子序数为35，试回答：其原子中的电子数是多少？有几个未成对电子？其原子中填有电子的电子层、能级组、能级、轨道各有多少？价电子数有几个？该元素属于第几周期，第几族？是金属

9、还是非金属？最高氧化态是多少？电子数为35，1个未成对电子。4个电子层；4个能级组；18个轨道；8个能级1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p；7个价电子第四周期，A，非金属，最高氧化态为7。第2章 分子结构2-1 解： O2： H2O2: : O O: HOOH 共12e 共14eCO: CO2:C O:OCO: 共10e 共16eNCl3 SF4 F Cl | F S F N . | Cl Cl 共34e 共26e2-3 答：LiH: Li的电子排布:1s22s1 H的电子排布:1s1该分子内的键由ss原子轨道重叠构建,即形成ss 键. HCl: H的电子排布:1s1 Cl的电子排

10、布:1s22s22p63s23p5该分子内的键由sp原子轨道重叠构建,即形成sp 键. Cl2: Cl的电子排布:该分子内的键由pp原子轨道重叠构建,即形成pp 键.2-4 答： N的基态电子组态为1s22s22p3,这说明N原子的3个2p电子各自占有一个2p轨道,即px , py , pz ,这三个轨道相互正交,这样就形成了由一个键和2个键构成的三键,即 在该图中,中间的直线代表-NN 骨架,两个方框表示形成键的两对2p电子的电子云在空间的取向.2-5. 用VSEPR模型讨论下列分子的模型,画出立体结构. CO2 H2O NH3 CO32- PO33- PO43- CO2 VP=2+0 sp

11、杂化 线型 OCOH2O VP=2+2 sp3杂化 V型NH3 VP=3+1 sp3杂化 三角锥CO32- VP=3+0 sp2杂化 平面三角PO33- VP=3+1 sp3杂化 三角锥PO43- VP=4+0 sp3杂化 四面体2-7 答: 由三个。丙烷分子中的每个C原子都是 sp3杂化，形成正四面体，故只有三个原子可以处于同一个平面内，如图：2-8 解：金刚烷的立体构型为由图可知，立体烷分子中有四个六元环，这些六元环各不相同，因为C10H16中的C原子取SP3杂化，而每个C原子与其连的原子有差异，形成的4个SP3杂化轨道有差异，是不等性杂化，故形成的六元环不相同。当分子中的次甲基处于立方体

12、的面心位置时，根据杂化轨道理论，分子中的CH基团的C原子将处于立方体的四个面上，而其中CH上的4个氢原子位于四个顶点上。2-9 解：（1）OF2：由VSEPR模型知，OF2属于AY4型分子型分子，其空间构型为正四面体，由杂化轨道模型可知，四个键的 键角应为109o28;由斥力顺序可知，l-O-LL-O-FF-O-F故OF2的分子构型为角型分子，键角小于109o28（2）CClF3 由VSEPR模型知，CClF3分子属于AY5型分子，其空间构型为三角双锥体，有3种空间结构： F E E F F Cl F Cl F F F C l （a） F （b） F E （c） 比较三种构型的斥力，可得（a）

13、的斥力最小，故CClF3的空间构型为（a）型。（3）SOCl2:具有AY3型通式，总价电子数为26， 斥力顺序可知，O=S-ClCl-S-Cl故O=S-Cl109o28，Cl-S-ClXe-F-Xe90o范围内。（5）SF6：由VSEPR模型知，SF6属AY6型分子，空间构型为正八面体，即其键角为90o。（6）PCl5:由VSEPR模型知，PCl5属AY5型分子，空间构型为三角双锥体，即其键角为120o和90o两种。2-10解：路易斯结构式：HC=C=C=CH H HC：1S22S22P2 H：1S1从左起，C原子编号1号C原子取SP2杂化，形成3个键，键角为120o，有一个含有1个电子的垂直

14、于该分子平面的P轨道；2号C原子取SP杂化轨道，形成2个键，有两个未参与杂化的P轨道，与该分子平面互相正交；3号C原子同2号C原子，取SP杂化；4号C原子同1号C原子，取SP2杂化。以上键形成CCCC骨架。由以上可知，2号C原子和3号C原子的两条在分之平面内且与骨架垂直的两条P轨道以“肩并肩”形成键，而四个C原子则共同形成了弥散在整个分子内分子符号为44的大键，其方向垂直于分子平面，分子内CC键之角为180o。2-11 解：由VSEPR，臭氧离子O3-属于AY4型分子，其空间构型为正四面体，即由斥力顺序可知，l-O-OO-O-O即O-O-O109o28，但O-O-O90o，因为O-O-O90o

15、时，斥力变大不利于分子的稳定，故O3-的键角应为100o，属于以上范围，很符合VSEPR模型。2-12. 第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在？哪些有顺磁性？试用分子轨道理论解释。Be2、Ne2键级 = 0，不能稳定存在。Be2KK（2s）2（*2s）2Ne2KK（2s）2 （*2s）2（2p）2 （2p）4 （*2p）4（ *2p）2B2、O2存在成单电子，有顺磁性B2KK（2s）2 （*2s）2 （2py）1 （2pz）1O2KK（2s）2 （*2s）2（2p）2 （2p）4 （*2py）1 （*2pz）12-13. O2+、O2、O2-和O22-的实测键长越来越长，试用分子轨道理论解

16、释。其中哪些有顺磁性？O2KK（2s）2 （*2s）2（2p）2 （2p）4 （*2p）2 键级 = 2 顺磁性O2+KK（2s）2 （*2s）2（2p）2 （2p）4 （*2p）1 键级 = 2.5 顺磁性O2-KK（2s）2 （*2s）2（2p）2 （2p）4 （*2p）3 键级 = 1.5 顺磁性O22-KK（2s）2 （*2s）2（2p）2 （2p）4 （*2p）4 键级 = 1键级减小，键长则增长.2-17. 计算偶极矩单位德拜D与10-30Cm的换算系数。1D = 10-18esucm = 10-183.33510-1010-2 Cm = 3.33510-30 Cm2-22. 水的

17、实测偶极矩为1.85D，已知HO键的键矩为1.51D，H2O的实测键角为104.5，借助矢量加和法由HO键矩计算水分子偶极矩。 = 2 HO cos 52.25 = 21.510.61 = 1.85 D2-23. CO分子与醛酮的羰基相比,键能较大,键长较小,偶极矩则小得多,且方向相反.试从结构角度作出解释.由于氧原子单方面提供电子形成键,不仅抵消了由于电负性之差所造成的氧原子上负电荷的积累,反而使碳略带上部分的负电荷.故与羰基偶极方向相反,且接近为零.10试由下列数据推断分子间力的大小顺序,它与相对分子质量大小顺序一致吗?为什么?单质氢的熔点 -259.19,沸点-252.76单质氦的熔点

18、-272.2,沸点-268.94不一致。因为单质氦为单原子分子，全充满结构，变形性小，分子间作用力弱。补充题：12.根据杂化理论回答下列问题:（1）下表中各种物质中心原子是否以杂化轨道成键?以何种类型杂化轨道成键?（2）NH 3、H 2O的键角为什么比CH 4小?分子CH 4H 2ONH 3CO 2C 2H 4键角109.5104.5107.5180120答:（1）表中各物质中心原子都以杂化轨道成键，这样成键电子云重迭大，分子稳定。各种杂化形式如下:杂化方式Sp3spSp2（2）NH 3中的N、H 2O中的O和CH 4中的C都是sp3杂化，CH 4的C原子的4个sp3杂化轨道没被孤电子对占据，

19、都形成C-H键，4个等同的C-H键指向正四面体的4个顶点，夹角为109.5，而NH 3中N原子的4个sp3杂化轨道中有一个被孤电子对占据，其他3个sp3杂化轨道分别成键，由于孤电子对的排斥使得两个成键电子对的夹角变小，为107.5。H 2O的O原子的4个sp3杂化轨道有2个被孤电子对占据，另外2个成键，2个孤电子对的斥力更大一些，成键电子对的夹角就更小些，为104.5第3章 晶体结构3-1解: 顶点原子：（0，0，0，）面心原子：（1/2，1/2，0） （1/2，0，1/2，） （0，1/2，1/2） 体对角线上的原子（3/4，1/4，1/4） （1/4，3/4，1/4） （1/4，1/4，3

20、/4） （3/4，3/4，3/4）3-2解:Cu离子数=（81/8）+41/2+1=4所以 Cu的坐标：0，0，0； 1/2，0，3/4； 1/2，1/2，1/2； 0，1/2，1/4；Fe离子数=61/2+41/4=4所以 Fe的坐标：1/2，1/2，0； 1/2，0，1/4； 0，0，1/2； 0，1/2，3/4S的质点数：所以：S的坐标3/4，1/4，1/8； 1/4，3/4，1/8； 1/4，1/4，3/8； 3/4，3/4，3/8；3/4，1/4，5/8； 1/4，3/4，5/8； 1/4，1/4，7/8 ；3/4，3/4，7/8 ；3-3解:在NaNO2 中 NO2- 数为：1+1

21、/88=2其坐标为：加1/2 之后为：1/2，1/2，1/2； 0，0，0；Na+数为：1/44+1/22=2 1/2，0，1/2； 0，1/2，0； 加1/2之后为：0，1/2，0； 1/2，0，1/2；所以NaNO2为体心晶胞TiO2不是体心晶胞，是素晶胞。如图所示：3-4解:黄铜矿晶胞中：Cu的坐标分别为1/2，1/2，1/2；得 1/2，1/2，1/2；1/2，0，3/4；Fe 的坐标分别为1/2，1/2，1/2；0，0，1/2； 0，1/2，3/4； 1/2，1/2，0；1/2，0，1/4 ;S的坐标分别为1/2，1/2，1/2； 3/4，1/4，5/8； 3/4，3/4，7/8；1

22、/4，1/4，7/8；3/4，1/4，1/8；3/4，3/4，3/8；所有坐标与原坐标相同，所以黄铜矿晶胞是体心晶胞。另解：黄铜矿晶胞中体心铜原子与顶角铜原子周围的硫原子方向相同，而且硫原子上连接的铁原子方向也相同，顶角原子完全相同，因此体心原子可与任一顶角原子对比，所以黄铜晶胞为体心晶胞。3-5白钨矿中，WO4-坐标为：0，1/2，1/4；分别为+1/2，1/2，1/2，得 1/2，1/2，1/2；1/2，0，3/4;Cu + 坐标为：0，1/2，3/4；1/2，0，1/4;分别为1/2，1/2，1/2，1/2，1/2，0；1/2，0，1/4；0，1/2，3/4所有变换后坐标与原坐标相同，则

23、白钨矿晶体为体心晶胞。3-6解: 平均每个晶胞含4个相当与NaHCO3 的原子集合。3-7解:（1）CsCl ：Cl- Cs+ a=2 r+ （3） a =2 r+ +2r- 所以 r- ：r+ =1.37（2）CaF2型（2） a=4 r+ （3） a =2 r+ +4r- 所以 =0.732配位多面体半径比（r+ / r-）平面三角形0.1550.225四面体0.2250.414八面体0.4140.732立方体0.7321.000立方八面体1.0003-8答: 如7.（2）所示，萤石中含有八面体，其中心没有原子；闪锌矿模型中也含有八面体3-12答:因为它们的满带与空带的带隙宽度不同，可见光

24、激发它们的满带上的电子，进入空带时释放的光子的频率不同，因而呈现不同颜色。愚人金的满带与空带间的带隙宽度与金的相似，故可见光向它的空带激发满带上的电子时，释放的光子的频率与金的类同，则愚人金有金的光泽。 天然的金刚石不纯净，它们与纯净金刚石的带隙宽度不同，电子受激发时释放的光子的频率不同，因而天然的金刚石有蓝、红、黄、绿色，而非全呈无色。3-24答:Mg2+将填入氧原子堆积形成的八面体空隙中去；所得晶胞是复晶胞 ；氧离子核间距将扩大65pm晶胞参数a=2140+265=410（pm）3-25. 根据卤化铜的半径数据，卤化铜应取NaCl晶体结构型，而事实上却取ZnS型，这表明卤离子与铜离子之间的化学键有什么特色？为什么？表明卤离子与铜离子之间的化学键有明显的共价性。因为Cu2+为非8电子构型，极化力和变形性较强，而S2-半径大易变形，离子间的相互极化作用使阴阳离子的原子轨道发生部分重叠。3-29金刚石晶体中的碳原子为什么不是最密堆积？金刚石是原子晶体，共价键的方向性和饱和性是结构的主要制约因素。金刚石中碳以sp3杂化成键，故只能取四面体的配位结构。本章补充作业及解答1为什么Na2S易溶于水，ZnS难溶于水？Na+为8e-构型，极化力和变形性比较小，与S2-之间的作用力主要是离子键，因而易溶于