第四版无机化学习题及答案.docx

第一章 原子结构和原子周期系 1-1 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） K （ b） Al （ c）Cl （ d）Ti（ Z=22） （ e） Zn（ Z=30） （ f ）As（Z=33） 答：（ a）[Ar]4s 1（ b） [Ne]3s23p1（ c）[Ne]3s 23p 5（ d）[Ar]3d 54s2（ e）[Ar] 3d 104s1（ f ）[Ar]4s 24p3 1-2 给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭 头表示。 （a） Be （b） N （ c） F （ d） Cl- （ e）Ne+ （ f） Fe3+ （ g）As3+ 1-3 Li+、 Na+、 K+、 Rb+、 Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何 1-4 以下 +3 价离子那些具有 8 电子外壳 Al3+、 Ga3+、 Bi3+、 Mn3+、 Sc3+ 答： Al3+和 Sc3+具有 8 电子外壳。 1-5 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那个区、哪个族、哪个周期。 答：（ a）p 区，Ⅶ A 族，第三周期 （ b） d 区，Ⅷ族，第四周期 （ c） s 区，Ⅱ A 族，第五 周期 （d ）f 区，Ⅲ B 族，第六周期 （ e）ds 区，Ⅰ B 族，第六周期 1-6 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。 答： Ti 位于第四周期Ⅳ B 族，它的基态原子的电子组态为 [Ar]3d 24s2； Ge 位于第四周期Ⅳ A 族，它的基态原子的电子组态为 [Ar]3d 104s24p2； Ag 位于第五周期Ⅰ B 族，它的基态原子的电子组态为 [Kr] 4d 105s1； Rb 位于第五周期Ⅰ A 族，它的基态原子的电子组态为 [Kr] 5s1； Ne 位于第二周期 0 族，它的基态原子的电子组态为 [He] 2s22p6。 1-7 某元素的基态价层电子构型为 5d36s2，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。 答：该元素的基态原子电子组态为 [Xe] 4f 126s2。 1-8 某元素基态原子最外层为 5s2，最高氧化态为 +4，它位于周期表哪个去是第几周期第几 族元素写出它的 +4 氧化态离子的电子构型。若用 A 代表它的元素符号，写出相应氧化物的 化学式。 答：该元素的基态原子电子组态为 [Kr] 4d25s2，即第 40 号元素锆（ Zr）。它位于 d 区，第五 周期Ⅳ B 族， +4 氧化态离子的电子构型为 [Kr] ，即 1s2 2s22p6 3s23p63d104s24p 6, 相应氧化物为 AO2。 第二章 分子结构 2-1 用 VSEPR模型讨论 CO2、 H2 O、 NH3、 CO32-、 PO33-、 PO3-、 PO43-的分子模型，画出他们的立体结构，用短横代表σ键骨架，标明分子构型的几何图形的名称。 2-2 讨论上题列举的分子（或离子）的中心原子的杂化类型。 答：见上表。 2-3 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用分子轨道模型解释。 答： Be2 不能稳定存在，分子轨道组态为 [He 2] σ 2s2σ * 2s2.键级为 0。 B2 、O2 有顺磁性。分子轨道组态分别为： 2 * 2 1 1 2 B2 ： [He 2] σ 2s σ 2s π 2px π 2py ； O2 ： [He2]σ 2s * 2s2σ 2p2π 2px2π 2py 2π * 2px1π * 2py 1;因为存在孤对电子，所以有顺磁性。 2-4 试用分子轨道模型做出预言， O2 +的键长与 O2 的键长哪个较短， N2 +的键长与 N2 的键长哪个较短为什么 2-5 计算表明 CO、NO 分子轨道能级图中的σ 2p 轨道和π 2p 轨道的顺序跟 N2 分子轨道里的顺 序相同，它们有没有顺磁性计算它们的键级，并 推测它们的键长顺序。 答： CO与 N2 等电子（ 10e），无未成对电子，无顺磁性。 NO 是 11e 分子，π 2p* 有 1e，有顺 磁性。 CO的键级是 3，NO 的键级是，键级降低，键长增大，因而 CO的键长比 NO 短。 2-6 极性分子—极性分子、极性分子—非极性分子、非极性分子—非极性分子，其分子间的 范德华力各如何构成为什么 答： 分子类型 取向力 诱导力 色散力 极性分子—极性分子 有 有 有 极性分子—非极性分子 无 有 有 非极性分子—非极性分子 无 无 有 取向