原子结构和周期律试题与答案 下载本文

0901

在一个多电子原子中,具有下列各套量子数(n,l,m,ms)的电子,能量最大的电子具有的量子数是????????????????????????????? (A ) (A) 3,2,+1,+1  (B) 2,1,+1,-1 22 (C) 3,1,0,-1 2(D) 3,1,-1,+1 20902

3s电子的径向分布图有:???????????????????????(A ) (A) 3个峰 (B) 2个峰 (C) 4个峰 (D) 1个峰 0903

在H原子中,对r = 0.53A(10-8cm) 处的正确描述是????????????( C ) (A) 该处1s电子云最大 (B) r是1s径向分布函数的平均值 (C) 该处为H原子Bohr半径 (D) 该处是1s电子云界面 0904

下列各组量子数中,相应于氢原子Schr?dinger方程的合理解的一组是???? ( D ) n l m ms (A) 3 0 +1 -1 2 (B) 2 2 0 +1 2 (C) 4 3 - 4 -1 2 (D) 5 2 +2 +1 20905

下列各组量子数中,合理的一组是?????????????????(A ) (A) n = 3, l = 1, ml = +1, ms = +1 2 (B) n = 4, l = 5, ml = -1, ms = +1 2 (C) n = 3, l = 3, ml = +1, ms = -1 2 (D) n = 4, l = 2, ml = +3, ms = -1 20906

电子云是 ????????????????????????????( B ) (A) 波函数? 在空间分布的图形 (B) 波函数?? ? 2在空间分布的图形 (C) 波函数径向部分R n, l (r)的图形

(D) 波函数角度部分平方Y 2l, m (? , ?)的图形 0907

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???????????????????????????? (C ) (A) 3:1 (B) 6:1 (C) 9:1 (D) 1:3 0908

B4+基态能量可表示为 (R =2.18 ? 10-18 J ) ??????????????? (D ) (A) -5/2R (B) -25/4R (C) -9R (D) -25R 0909

原子轨道角度分布图中,从原点到曲面的距离表示????????????( C ) (A) ?值的大小 (B) r值的大小

2

(C) Y值的大小 (D) 4?rdr值的大小 0910

下列轨道上的电子, 在xy平面上的电子云密度为零的是????????( A ) (A) 3pz (B) 3dz (C) 3s (D) 3px

2?0911

? (3, 2, 1)代表简并轨道中的一个轨道是????????????????( B )

(A) 2p轨道 (B) 3d轨道 (C) 3p轨道 (D) 4f轨道 0912

下列关于屏蔽效应的说法中,正确的一个是??????????????( D ) (A) 4s电子的屏蔽常数? 4s反映了4s电子屏蔽原子核作用的大小 (B) 当n和Z相同时,某电子的? 值愈大,该电子的能量就愈低

(C) 主量子数n相同,角量子数l不同;随l增大,电子的屏蔽作用增大 (D) 当屏蔽电子数目愈多或被屏蔽电子离核愈远时,? 值也愈大 0913

下列关于量子数的说法中,正确的一条是???????????????(D )

(A) 电子自旋量子数是1,在某个轨道中有两个电子,所以,总自旋量子数是1或者 2 是0

(B) 磁量子数m = 0的轨道都是球形轨道

(C) 当角量子数是5时,可能有的简并轨道数是10 (D) 当主量子数n = 5时,就开始出现g分层 0914

3dx?y的电子云密集区最大的是在___ x和y _______________________轴上,而3dxy

22的电子云密集区是在__ x轴与y轴的夹角之间____________________。

0915

某电子处在3d 轨道,它的轨道量子数n为_3________,l为______2__,m可能是__2,1,0,-1或-2 0916

描述5d1电子运动状态时,可用的4个量子数为_ 5, 2, 0(或±1,±2), +-1)________。 20917

波函数? 是描述_核外电子运动状态_______数学函数式,它和_原子轨道____是同义词。?? ? 2的物理意义是___概率密度_________,电子云是___概率密度_________的形象化表示。

0918

基态氢原子1s电子在原子核附近 概率密度_ _____最大;在r = 53 pm 处_概率_________最大。当两个氢原子结合成一个双原子分子时, 核间距的一半称为氢原子的_共价半径_________半径; 它的值比 53 pm _小_________。 0919

+ -1

基态He的电离能(J·mol)是多少?

?E = -2.18 ? 10-18 ? 22 (

1?12(或

- 1/n1 ) = 8.72 ? 10-18 (J·mol-1)

电离能 8.72 ? 10-18 ? 6.02 ? 1023= 5.25 ? 106(J·mol-1) 0920

氢原子核外的电子在4s上运动时其能量比在1s上运动时的能量高12.7eV,求该电子由4s跃入1s时产生光子的频率和波长?

(已知:h = 6.63 ? 1034 J·s;1 eV = 1.60 ? 10-19 J;c = 3.00 ? 10 8 m·s-1)

-19

因为 E = h?= hc/? 1 eV = 1.60 ?10 J ??Eh?12.7?1.6?106.63?10?34?19= 3.06 ? 1015 (s-1)

??hcE?6.63?10?34?3.00?10?19812.7?1.60?10 = 9.79 ? 10 (m) = 97.9 (nm)

-8

0921

已知K的第一电离能是419 kJ·mol-1。问使 1个钾原子电离的光子波长为多少?

34

(已知 h = 6.63 ? 10 J·s )

E = h?= hc/? ??hcE?6.63?10419?10?343?3.00?10238/(6.02?10)= 286 (nm)

0922

M3+离子3d轨道上有3个电子,表示电子可能的运动状态的四个量子数是:

__ n = 3 l = 2 m = 0,±1,±2(任意三个) ms= +1或-1____,该原子的核外电子排布是:22__1s22s22p63s23p63d54s1___________________________________________________,M属于__第四___________周期 ⅥB______族的元素,它的名称是___铬 Cr _____________。 0923

下列气态原子或离子在基态时各有几个不成对电子?

3+3+3+

5B ( 1 ) 8O ( 2) 21Sc(0 ) 24Cr( 3 ) 77Ir( 4 )

0924

在各种不同的原子中3d和4s电子的能量相比时????????????(D ) (A) 3d一定大于4s (B) 4s一定大于3d (C) 3d与4s几乎相等 (D) 不同原子中情况可能不同 0925

基态原子的第五电子层只有2个电子,则原子的第四电子层中的电子数???(C ) (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 0926

Ha在周期表中的原子序数是????????????????????(B ) (A) 104 (B) 105 (C) 106 (D) 107 0927

元素周期表中第七周期零族元素的原子序数应是???????????? (B ) (A) 104 (B) 118 (C) 150 (D) 172 0928

Pb2+离子的价电子层结构是???????????????????? ( D ) (A) 6s26p2 (B) 5s25p2

(C) 6s2 (D) 5s25p65d106s2 0929

Sr (位于第五周期第IIA族) 基态原子中,符合量子数m = 0的电子数是???( D ) (A) 12 (B) 14 (C) 16 (D) 18 0930

当基态原子的第六电子层只有2个电子时,则原子的第五电子层的电子数为??(C ) (A) 8 (B) 18 (C) 8 ~ 18 (D) 8 ~ 32 0931

下列电子层的结构(K, L, M ?)中不是卤素的电子结构者为???????( A ) (A) 7 (B) 2,7 (C) 2,8,18,7 (D) 2,8,7 0932

下列离子的电子构型可以用[Ar]3d6表示的是?????????????( C ) (A) Mn2+ (B) Fe3+ (C) Co3+ (D) Ni2+ 0933

下列各组数字都是分别指原子的次外层、最外层电子数和元素的一种常见氧化态, 最符合硫的情况的一组是????????????????????????? ( B ) (A) 2,6,-2 (B) 8,6,-2 (C) 18,6,+4 (D) 2,6,+6 0934

下列离子中外层d轨道达半充满状态的是??????????????( B ) (A) Cr3+ (B) Fe3+ (C) Co3+ (D) Cu+ 0935

符号\p\表示电子的主量子数n等于___5______,角量子数l等于___1_______,该电子亚层最多可以有__3_______种空间取向,该电子亚层最多可容纳___6______个电子。 0936

原子序数为

77

的元素,其原子核外电子分布式是

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d76s2__ _________________________________

该元素在周期表中位于第 ____6____周期第___Ⅷ_______族。 0937

如果发现了第121号元素M,则其所在周期数为__8____,所在族为ⅢB ______;其金属活泼性较同族其它元素要_活泼___________;其特征氧化态的氧化物化学式为_ M2O3______________。

0938

第50号元素的原子的电子排布是__1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2

_______________________它位于第____5___周期_ IVA ___族,其化学符号是__ Sn ______。 0939

元素的性质随着 原子序数________________的递增而呈现周期性的变化, 这是原子的___电子层结构周期性_______________变化的反映; 用原子轨道的光谱符号来表示, 第四、六周期分别是_____4s3d4p _____________能级组和__6s4f5d6p ____________________能级组。 0940

质量数为

56, 中子数为

30

的原子基态电子构型是___

1s22s22p63s23p63d64s2_____________。

质量数为209中子数126的原子基态电子构型是

22626102610142610

___1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d______________________________。 0941

研究物质磁性表明: 金属阳离子含未成对电子越多, 则磁性越大, 磁性大小又与音响直接有关。这个现象是选择录音磁带制造工艺时的一个因素。写出下列氧化物(基本上是离子型)有关阳离子的核外电子结构, 并讨论哪种氧化物适合作录音带磁粉原料。 (1) V2O5 (2) CrO2 (3) AgO (4) SnO2

23

6s6p

(1) V5+:[Ar]

4+2

(2) Cr:[Ar] 3d( ↑ ↑ )

2+9

(3) Ag:[Kr] 4d( ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ) (4) Sn4+:[Kr] 4d10( ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ )

CrO2适用作磁粉原料,因为其中Cr4+ 有2个不成对电子。 0942

Au是第六周期IB族元素,它的价电子层结构是

__5d106s1______________________________;

Ti的原子序数是22, Ti离子的价电子层结构为

261

__3s3p3d____________________________。 0943

原子核外电子层结构为 4f75s25p65d16s2的元素的原子序数是__ 64______________, 该元素位于周期表第____ 六________周期、第__ⅢB________族。 0944 预

113

3+

___1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d10_5f146s26p66d107s27p1_____________________, 该元素在周期表中位__第七____ 周期ⅢA __________ 族。 0945

元素符号 V Bi ____ ____ Pt

元素名称 ____ ____ 钼 锆 ____

所属周期 ____ ____ ____ ____ ____

所 属 族 ____ ____ ____ ____ ____ 价电子层

的结构 ____ ____ ____ ____ ___ 答案:

V Bi Mo Zr Pt 钒 铋 钼 锆 铂 四 六 五 五 六 ⅤB ⅤA ⅥB ⅣB Ⅷ 32235122913d4s 6s6p 4d5s 4d5s 5d6s

0946

回答以下各问题:

(1) 写出原子序数为 32 的元素的核外电子排布、元素符号、元素名称以及此元素在周期表中的位置;

(2) 试用四个量子数分别表示这个元素原子最外层各价电子的核外运动状态 n l m ms 最外层各价电子 (3) 分别画出此元素原子最外层px电子的轨道角度分布图及电子云径向分布图。 答案: (1) 1s22s22p63s23p63d104s24p2 Ge , 锗, 第四周期, ⅣA族

(2) 最外层各价电子 4s2 n 4 4 l 0 0 m 0 0 ms 12 -1 24p 24 4 1 1 +1或-1,0 0或+1,-1 都是+1 2或都是-1 2

(3) 0947

3d轨道的主量子数为____3________,角量子数为____2________,可能的磁量子数为_ +2,+1,0,-1,-2___________________________, 自旋量子数为___+1(或-1)_________。 220948

第33号元素原子的核外电子排布为__________________________________________。

基态时最外层各电子的四个量子数: n l m ms

该元素最高氧化态为______,在周期表中属_______区元素,它的低价氧化物化学式为______________, 俗称_____________。

答案:1s22s22p63s23p63d104s24p3

n 4 4 l 0 0 m 0 0 ms +1 -1

224

1 0 +1 24

1 -1 +1 24

1 +1 +1 2 +5, p, As2O3, 俗称砒霜。

0949

原子序数为 24 的原子,其价电子层结构是_ 3d54s1_________________。3d原子轨道的符号分别为_

3d

xy

3d xz 3d yZ 3

dx2?y2

3_____________________________________________________。 0950

填空回答: 元素 A B C D E

答案:

原子序数 24 56 价层电子排布 5s24d10 周期和族 五 VIIA 氧化物 PbO2 最高价 水合物 H2CrO4 Pb(OH)4 低价离子的酸碱性 电子构型 两性 8电子 元素 原子序数 价层电子排布 3d54s1 6s2 5s25p5 6s26p2 2105s4d 周期和族 四 ⅥB 六 ⅡA 五 ⅦA 六 ⅣA 五 ⅡB A 24 B 56 C 53 D 82 E 48 0950 填空回答: 元素 A B C D E 答案: 元素 A B C D E 原子序数 24 56 53 82 48 原子序数 24 56 最高价 低价离子的氧化物 水合物 酸碱性 电子构型 CrO3 H2CrO4 酸性 9 ~ 17电子 BaO Ba(OH)2 碱性 8电子 I2O7 HIO4 酸性 8电子 PbO2 Pb(OH)4 两性 18+2电子 CdO Cd(OH)2 碱性 18 电子 价层电子排布 5s24d10 周期和族 五 VIIA 氧化物 PbO2 最高价 水合物 H2CrO4 Pb(OH)4 低价离子的酸碱性 电子构型 两性 8电子 价层电子排布 3d4s 6s2 5s25p5 6s26p2 5s24d10 51周期和族 四 ⅥB 六 ⅡA 五 ⅦA 六 ⅣA 五 ⅡB 最高价 低价离子的氧化物 水合物 酸碱性 电子构型 CrO3 H2CrO4 酸性 9 ~ 17电子 BaO Ba(OH)2 碱性 8电子 I2O7 HIO4 酸性 8电子 PbO2 Pb(OH)4 两性 18+2电子 CdO Cd(OH)2 碱性 18 电子

0951

性质最相似的两个元素是????????????????????? (A ) (A) Zr 和 Hf (B) Ru 和 Rh (C) Mn 和 Mg (D) Cu 和 Cr 0952

下列元素原子半径的排列顺序正确的是?????????????? ( B ) (A) Mg > B > Si > Ar (B) Ar > Mg > Si > B (C) Si > Mg > B > Ar (D) B > Mg > Ar > Si 0953

下列离子半径变小的顺序正确的是????????????????? ( A ) (A) F- > Na+ > Mg2+ > Al3+ (B) Na+ > Mg2+ > Al3+ > F-

3+ 2+ + -- 3+ 2+ +

(C) Al> Mg> Na> F (D) F> Al> Mg> Na 0954

下列元素电负性大小顺序中,正确的是???????????????( C ) (A) Be > B > Al > Mg (B) B > Al > Be ? Mg (C) B > Be ? Al > Mg (D) B ? Al < Be < Mg 0955

下列各组原子和离子半径变化的顺序,不正确的一组是????????( C )

3-2-- -+2+2+2+

(A) P > S > Cl> F (B) K> Ca > Fe > Ni (C) Co > Ni > Cu > Zn (D) V > V2+ > V3+ > V4+ 0956

下列元素中各基态原子的第一电离能最大的是??????????? ( D )

(A) Be (B) B (C) C (D) N 0957

在下列元素的原子中,第一电离能最低的是?????????????( B ) (A) Be (B) B (C) C (D) N 0958

下列原子中,第一电离能最大的是??????????????????( B ) (A) B (B) C (C) Al (D) Si 0959

下列原子中,第一电子亲和能最大(放出能量最多)的是?????????( D ) (A) N (B) O (C) P (D) S 0960

下列原子中,第一电离能最小的是?????????????????( C ) (A) B (B) C (C) Al (D) Si 0961

根据下列数据,计算F的电子亲和能。

? ?rHm/ kJ·mol-1

= Al(g) 326 (2) Al(g) = Al(g) + 3e 5138 (3) F(g) = 2F(g) 160 (4) Al(s) + F(g) = AlF(s) -1310 (5) Al(g) + 3F(g) = AlF(s) -5964

已知 (1) Al(s)

3+

-2

32233

3+-

按热化学定律 (1)式 + (2)式 + (5)式 - (4)式 + 1.5 ? (3)式 得 3F? (g) 3F(g) + 3e?

? 所以该反应式的 ?rHm= 326 + 5138 – 5964 + 1310 + 1.5 ? 160 =1050 (kJ·mol-1)

=

那么F(g) + e? F? 的焓变就是 F 的电子亲和能,为: 1/3 ? (-1050) = -350 (kJ·mol-1)

0962

第二电离能最大的原子,应该具有的电子构型是???????????( C ) (A) 1s22s22p5 (B) 1s22s22p6 (C) 1s22s22p63s1 (D) 1s22s22p63s2 0963

某温度下,? 粒子以1.50 ? 107m·s-1的速率运动,h = 6.63 ? 10-34J·s,计算其波长(m)。 答案:

??6.63?10?34=

?6.02?107234.0?1.50?10?10?3= 6.65 ? 10-14 (m)

0964

提出测不准原理的科学家是???????????????????? ( C ) (A) 德布罗意 ( de Broglie ) (B) 薛定谔 ( Schr?dinger ) (C) 海森堡 ( Heisenberg ) (D) 普朗克 ( Planck ) 0965

Millikan油滴试验测定了????????????????????? ( D ) (A) e/m比 (B) K层电子数

(C) 普朗克常数 (D) 电子的电荷值 0966

一个电子的静止质量为9.11 ? 10-31 kg,它相当的能量约为???????( A ) (A) 10-13 J (B) 10-7 J (C) 10-6 J (D) 1020 J 0967

2+2+3+2++

分别写出下列各离子的价电子结构:Te,Mo,Cr,Mn,Tl。并指明:磁矩最大的离子、磁矩最小的离子,以及具有抗磁性的离子各是哪几个? 答案:

未成对电子数 磁 性 2+22Te 5s5p 2 磁矩最小 2+264Mo 4s4p4d 4 3+263Cr 3s3p3d 3 2+265Mn 3s3p3d 5 磁矩最大 +2Tl 6s 0 反磁性 0968

下列第三周期元素的离子中,半径最大的是?????????????( C ) (A) Na+ (B) Al3+ (C) S2- (D) Cl- 0969

下述离子中半径最小的是???????????????????? (C ) (A) Rb+ (B) Sc3+ (C) Ti4+ (D) Ti3+ 0970

光和实物微粒(静止质量不为0)在本性上???????????????( A ) (A) 相同 (B) 不相同 (C) 有相同处,也有不同处 (D) 两者无法比较 0971

若知下列三式的电离能分别为 E1,E2,E3:

Li(g)???Li(g) + e E1

2+?

Li+(g)???Li(g) +e E2

2+3+?

Li(g)???Li(g) +e E3

则这些电离能的正确的关系是???????????????????? ( D) (A) E1 = E2 = E3 (B) E1最大 (C) E2最大 (D) E3 > E2 > E1 0972

下列各组元素中,电负性依次减小的是???????????????( B) (A) K > Na > Li (B) O > Cl > H (C) As > P > H (D) 三组都对 0973

下列各组元素的电负性大小次序正确的是?????????????? ( A )

(A) S < N < O < F (B) S < O < N< F (C) Si < Na < Mg < Al (D) Br < H < Zn 0974

下列各组元素原子的第一电离能递增的顺序正确的为????????? ( D ) (A) Na < Mg < Al (B) He < Ne < Ar (C) Si < P < As (D) B < C < N 0975

Li、Be、B原子失去一个电子,所需要的能量相差不是很大, 但最难失去第二个电子的原子估计是 ???????????????????????????( A ) (A) Li (B) Be (C) B (D) 都相同 0976

? 已知反应 Li(g) + Cl(g) Li+(g) + Cl-(g) ?rHm= 172 kJ·mol-1,若氯的第一电子亲合能

+

?

=

为-384 kJ·mol-1, 则锂的第一电离能为?????????????????(D ) (A) -176 kJ·mol-1 (B) 696 kJ·mol-1 (C) -520 kJ·mol-1 (D) 520 kJ·mol-1 0977

写出下列原子的中文名称、原子序数、质子数、中子数及质量数: 2 3 1H1H中文名称 Z 质子数 中子数

质量数

答案:氘 氚 氟 锡 铀 1 1 9 50 92 1 1 9 50 92 1 2 10 67 143

2 3 19 117 235 0978

将氢原子核外的1s电子激发到2s或2p, 前者所需能量_等于_______后者所需能量;若将氦原子核外一个1s电子激发到2s或2p时,前者所需能量__小于____后者所需能量。 0979

110

29号元素Cu的电子构型为_[Ar] 4s3d___________________________, 价层电子的是_ n = 4 l = 0 m = 0 ms = +1或-1n = 3 l = 2 m = 0, ±1, ±2 22ms=±1 2_________________________________________________________________________。 0980

求氢原子的电子从n = 5能级跃迁到n = 2能级时所产生光子的能量和波长各是多少? (h = 6.63 ? 10-34J·s ,c = 3.00 ? 10+8 m·s-1)

光子能量 ?E = -2.18 ? 10-18 (

hc?E6.63?10?34199F

11750Sn

23592U

152?122) = 4.58 ? 10-19 (J·光子-1)

????3.00?10?1984.58?10= 434 (nm)

0981

24号元素Cr的电子构型为[Ar] 4s13d5,___ _______________________, 价层电子的四个量子数分别是_ __ n = 4 l = 0 m = 0 n = 3 l = 2 m= 0,±1,±2 ms= +1或-1 22

______________________________________________________________。

0982

微观粒子的运动和宏观物体运动的重要区别是_坐标和动量不能同时确定,_即没有确定的运动轨迹______以及能量量子化。________________ 0983

ms= +1或-1 22 周期表中最活泼的金属是__ Fr ______, 最活泼的非金属是_ F _______。 0984

在下列空白处填入所允许的量子数: (1) n = 1,l = _0____,m = _0____; (2) n = 2,l = 1, m = _0,_ ±1 ___;

(3) n = 3,l = 2, m = 0,±1,±2_____。 0985

47号元素Ag的电子结构是_ [Kr] 5s14d10________________________,它属于五_____周期_ ⅠB _____族; Ag+ 的电子结构是___[Kr] 4d10________________。 0986

Li原子基态 3个电子的四个量子数是__1 0 0 _1, 1 0 0 -1, 2 0 0 22-1__________________________________________。 20987

基态电子构型如下的原子中,__(4)_____半径最大,__(4)_____电离能最小, 电负性最大的是__(2)_______。

(1) 1s2s

225

(2) 1s2s2p

221

(3) 1s2s2p

2261

(4) 1s2s2p3s

2262

(5) 1s2s2p3s 0988

2+-17-1

Li中电子在n = 1 轨道上的能量为_-1.96 ? 10 J·电子 _______________________________。 0989

从Li表面释放出一个电子所需的能量是2.37 eV, 如果用氢原子中电子从能级n = 2 跃迁到n = 1 时幅射出来的光照射锂时,请计算能否有电子释放出来? 若有, 电子的最大动能是多少? -13.6(

12212(或

22

?112) = 10.2 eV > 2.37 eV 所以有电子释放。

电子的最大动能E = 10.2 - 2.37 = 7.8 eV 0990

根据电离能或电子亲和能推测下列气相反应哪些是自发的?

+

(1) Kr + He+??? Kr+ He

+

?? Si+ Cl (2) Si + Cl+?-

?? I+ Cl (3) Cl- + I? I1 Kr < I1 He (1)反应是自发的 I1 Si < I1 Cl (2)反应是自发的

Y Cl`> Y I (3)反应不自发的 0991

粗略画出 n = 3,l = 0、1、2原子的电子径向分布图。试用此图来解释En s< En p< End能级顺序。

n相同,l不同的各个电子,钻穿回避内层电子的能力是ns > np > nd,因此 Ens < Enp < End 0992

氢原子光谱是_不连续的线状___________光谱, 谱线的波长与能级间能量差的关系是___________。

0993

电子的波性可用__电子衍射___________实验现象来证实。因此电子和光一样具有_波粒___________二象性。

0994

将实物微粒的波粒二象性紧密联系起来的公式是______________________。 0995

与速率为 6.07 ? 106 m·s-1 的自由电子相关的德布罗意波的波长是:

6.63?109.1?10?31?346______???6.07?10= 1.2 ? 10 m = 1.2 ? 10(pm)_。

-31

-102

(h = 6.63 ? 10J·s,电子质量 me= 9.1 ? 10kg) 0996

-7-1

一粒1.0 ? 10 g,以1.0 cm·s速率运动的尘埃相关的德布罗意波的波长是: _??6.63?101.0?10?7?34?3-34

?1.0?10?0.010= 6.6×10

-22

(m)_____________。 (h = 6.63 ? 10

-34

J·s) 0997

具有波性的微观粒子的运动, 它们的坐标和动量 不能同时___________________确定,这就是___不确定关系______________的限制。

0998

原子的电离能的数值??????????????????????? (A ) (A) 都是正值 (B) 都是负值 (C) 有正有负 (D) 为零 0999

在分子中衡量原子吸引成键电子的能力用?????????????? (C ) (A) 电离能 (B) 电子亲和能 (C) 电负性 (D) 解离能 3901

前六周期中电负性最大的元素是__ F ______, 电负性最小的元素是_ Cs _______。非金属元素的电负性大致在_2.0_________________以上。

3902

原子核外电子排布服从两个原理:_泡利不相容原理_____________________和__能量最低原理__________________。 3903

原子最外层电子数最多是__8______; 原子次外层电子数最多是_18_________ ;已填满的各周期所包含元素的数目分别是__2, 8, 8, 18, 32_____________________ ;镧系元素包括原子序数从 __57____ 至 _71_____ 共 ___15____ 个。

3904

K原子一条光谱线的频率为7.47 ? 1014 s-1,求此波长光子的能量(kJ·mol-1)是多少? (h = 6.63 ? 10-34J·s)

E = h? N0 = 6.63 ? 10-34 ? 7.47 ? 1014 ? 6.023 ? 1023 = 298 (kJ·mol-1) 3905

基态He+ 的电离能是_ 8.72 ? 10-18

-18

_______________________ J。 (R = 2.18 ? 10 J ) 3906

用元素符号填空:第四周期中,原子的4p轨道半充满的元素为_ As __________;3d轨道半充满的元素为_ Cr和 Mn______________________。

3907

A、B两元素的原子仅差一个电子,A是原子量最小的活泼金属元素,B却是很不活泼的元素,则A为Li__________元素,B为___He_______元素。 3908

用量子数n,l和m表示下列轨道: n l m 2pz 3dz

23909

请解释在H原子中3s和3p轨道有相等的能量,而在Cl原子中3s轨道能量比相应的3p轨道能量低。

H 原子中只有一个电子, 没有屏蔽效应, 轨道能量只由主量子数n决定。Cl原子是多电子原子, 存在屏蔽效应, 电子在 3s轨道和 3p轨道受到其它电子的屏蔽作用不同, 所以轨道能量不仅和主量子数n有关, 还与角量子数l有关。 3910

比较下列每组中哪一个元素的第一电子亲和能较高?

(1) C和F:_______F______高 ; (2) F和I:______F________高; (3) F和Cl:_Cl____________高 ; (4) O和S:_____S_________高。 3911

比较下列每组中哪一个元素第一电离能较高? (1) Li和Cs:_Li___________高;

(2) Li和F:__F___________高;

(3) Cs和F:___F__________高; (4) F和I:___F__________高。 3912

(1) 第八周期包括第8能级组, 最多可容纳电子数为: 8s25g186f147d108p6 50个电子, 即共有50种元素。 (2) 该元素原子电子层结构为 [118] 8s25g1。 该元素原子序数为 121。

(3) 114号元素原子电子排布为 [Rn] 7s25f146d107p2。

该元素属第七周期, 第ⅣA 族(类铅)。 3913

基态氢原子吸收一个具有97.2 nm 波长的光子后,放出486 nm波长的光子,问氢原子的终态n等于几?

-34-18-1

(h = 6.626 ? 10J·s;基态氢原子的能量为2.18 ? 10 J·电子)

氢原子吸收波长为 97.2 nm 的光子跃迁到n' 能级 E = 2.18 ? 10(

-18

112?1n'2) = h·

c?=

6.63?10?34?3.00?10?9897.2?10

n' = 4

然后氢原子又放出 486 nm 的光子,跃迁回n'' 能级 E = 2.18 ? 10(n'' = 2 3914

-18

1n''2?142) =

6.63?10?34?3.00?10?98486?10= 0.41×10 (J)

-18

第二周期各元素的第二电离能I2分别为:

Li Be B C 元素

I2

7298 1757 2427 2353

N 2856

O 3388

F 3374

Ne

_END 3952

答案: 电离了第一个电子后, 各元素的电子构型为:

Li Be B C 22122221s 1s2s 1s2s 1s2s2p1 N O F Ne 2223242s2p 2s2p 2s2p 2s22p5

总趋势:随着核电菏的增加,核对核外电子的引力增加,I2增加,但由于电子构型的影响,有几处反常:

①由于Be电离出能量高的2s电子,而Li 则破坏1s的稳定构型,造成Li的I2反常地大于Be;

②C电离出能量高的2p电子,且形成了1s22s2的相对稳定壳层,B则电离出能量较低的2s电子,且B为2s2的稳定满轨道,使B的电离能大于C;

③O为2s22p3的半充满稳定构型,不易失去电子;F为2s22p4 失去一个电子后可形成半充满稳定构型,故易失去,所以O的I2大于F的I2。 3915

属于主量子数n = 3的一个电子的四个量子数n、l、m、ms取值正确的是??( B ) (A) 3,2,1,0 (B) 3,2,-1,1 2 (C) 3,3,1,1  (D) 3,1,2,1 223916

自由铁原子(Z = 26 )在基态下未成对的电子数是?????????(D ) (A) 0 (B) 2 (C) 3 (D) 4 3917

下列离子中具有顺磁性的是?????????????????????? ( ) (原子序数:Al 13, K 19, Mn 25, Zn 30 ) (A) K+ (B) Mn2+ (C) Zn2+ (D) Al3+ 3918

电子的波动性是???????????????????????? ( C ) (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 3919

氢原子中3s,3p,3d,4s轨道能量高低的情况为??????????( D ) (A) 3s < 3p < 3d < 4s (B) 3s < 3p < 4s < 3d (C) 3s=3p=3d=4s (D) 3s=3p=3d < 4s 3920

+

He离子中,3s、3p、3d、4s轨道能量关系为?????????????( D ) (A) 3s < 3p < 3d < 4s (B) 3s < 3p < 4s < 3d (C) 3s=3p=3d=4s (D) 3s=3p=3d < 4s 3921

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????(C ) (A) s区 (B) p区 (C) d区 (D) f区 3922

下列的等电子离子中半径最小的是??????????????????? ( A )

(A) Al3+ (B) Na+ (C) F- (D) O2 3923

下列原子中,具有最大电负性的是?????????????????( D)

(A) Br (B) Mg (C) C (D) O

2

3924

1 ~ 91 ~ 2

周期表中d区元素的价电子构型特征是___ (n-1)d ns ____________________________________。

3925

由于屏蔽效应和钻穿效应的结果,使多电子原子中的轨道能级发生了_ 能级分裂和能级交错

______________现象。

3926

写出原子序数为24、47的元素的名称、符号、电子排布式,说明所在的周期和族。 答案:

原子序数 名称 符号 电子结构式 周期 族

51

24 Cr [Ar] 3d4s 4 铬 ⅥB

101

47 Ag [Kr] 4d5s 5 银 ⅠB

3927

在能量简并的d轨道中电子排布成 ↑ ↑ ↑ ↑ ,而不排布成 , 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 3928

什么是\镧系收缩\ \镧系收缩\对元素的性质产生哪些影响? \镧系收缩\是指镧系15种元素随着原子序数的增加,原子半径收缩的总效果(从La到Lu半径共减小11 pm )

\镧系收缩\使镧系以后的第三过渡元素和第二过渡元素同族之间半径相近而性质相似,例如Hf与Zr,Ta与Nb,W与Mo。由于15种镧系元素半径共收缩了11 pm, 故镧系元素之间原子半径相近,性质相似,分离困难。 3929

基态钠原子最外层电子的四个量子数是_3, 0, 0,

12  或 3, 0, 0, -1 2______________________________________。

3930

造成第三过渡元素原子半径和第二过渡元素原子半径相接近的原因是_镧系收缩____________ 3931

某原子轨道的径向分布如下图所示, 若已知表示该轨道的主量子数n为3,则其角量子数l为_____1_______。

3932

角量子数l = 3时,磁量子数m可有__7___种取值, 它们分别是______________________ 0, ±1, ±2, ±3 ________________________________。

3933

元素 A 的各级电离能数据如下:

I1 I2 I3 I4 I5 I6

-1

I / kJ·mol 578 1817 2745 11578 14831 18378

则元素A常见价态是__+3_________。 3934

图中所示的是______ dxz

___轨道的角度分布图 。 3935

关于下列元素第一电离能的大小的判断,正确的是?????????????(A )

(A) N > O (B) C > N (C) B > C (D) B > Be 3936

关于原子结构的叙述中:

①所有原子核均由中子和质子构成;②原子处于基态时,次外层电子不一定是8个;③稀有气体元素,其基态原子最外层有8电子;④最外层电子数为2的原子一定是金属原子。其中正确叙述是????????????????????????????(C ) (A) ①② (B) ②③ (C) 只有② (D) 只有④ 3937

氧原子的第一电子亲和能E1为__正_______值; 第二电子亲和能E2为____负______值。 3938

量子力学中所说的原子轨道是指???????????????????? ( C )

(A) 波函数?n,l,m,m (B) 电子云

s (C) 波函数?n,l,m (D) 概率密度

3939

下列电子构型的原子中, 第一电离能最小的是??????????????(B )

(A) ns2np3 (B) ns2np4 (C) ns2np5 (D) ns2np6 3940

镧系收缩的结果,使得很难分离的一对元素是???????????????(C )

(A) Zr 与 Nb (B) Cr 与 W (C) Nb 与 Ta (D) Pd 与 Pt 3941

第三周期有两个成单电子的元素是___Si____,___S____;第四周期元素中未成对电子最多可达_6____个;3d 轨道为半满的+3价阳离子是_ Fe3+__________。

3942

下列反应中? r Hm为负值的是??????????????????????(A )

(A) F(g) + e? F? (g) (C) F2(g)

=

= 2F(g)

=

(D) Na(g) = Na(g) + e

+

?

(B) NaF(s) Na+(g) + F? (g)

3943

下列元素中, 原子半径最接近的一组是?????????????????( D ) (A) Ne,Ar,Kr,Xe (B) Mg,Ca,Sr,Ba (C) B,C,N,O (D) Cr,Mn,Fe,Co 3944

原子序数为1 ~ 18的18种元素中,原子最外层不成对电子数与它的电子层数相等的元素共有????????????????????????????????? (C )

(A) 6种 (B) 5种 (C) 4种 (D) 3种 3945

原子最外层电子排布式msmmpm的元素R,它的最高氧化态氧化物的分子式为_ CO2,

______, R位于___二___周期___ ⅣA___族。

3946

在第一、二、三周期元素的基态原子中, 成单电子数与该元素所处的周期数相同的元素是_ H, C, P, O。

_______________________________。

3947

以下第二周期各对元素的第一电离能大小次序不正确的是????????? (C )

(A) Li < Be (B) B < C (C) N < O (D) F < Ne 3948

将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p所需要的能量有无差别? 若是氦原子情况又会如何?

因为氢原子为单电子体系,E2s = E2p能量相同。而氦原子为多电子体系,应考虑角量子数l对能量的影响, 这时E2s < E2p。所以激发到2p轨道所需的能量大。 3949

(1) 按下列数据,O原子形成 O2- 离子时的电子亲和能是多少?

? ?rHm / kJ·mol-1 Al(s) ??? Al(g) 326 Al(g) ??? Al(g)+ 3e 5139 O2(g) ??? 2O(g) 498 2Al(s) +3O2(g) ??? Al2O3(s) -1676 2 2Al(g) + 3O(g) ??? Al2O3(s) -15111 (2) 对电子亲和能的计算结果做出合理的解释; (3) 从有关数据分析Al2O3稳定性大的原因。 (1)设O原子形成O2-离子时的电子亲和能为Y

?3?rHm = -1676 - (2 ? 326) - (2 ? 5139) - (

3+-

3+2-

32 ? 498) + 15111

?所以?rHm = 586 kJ·mol-1 Y = -586 kJ·mol-1

2- (2) O(g) ???O(g) 的电子亲和能为负值是因为元素的第一电子亲和能为正值,而第

二电子亲和能则为负值,因为这相当于电子加到一个负离子上,为克服负离子和电子之间的斥力,需消耗能量,两者之和,总的结果是吸收能量。

3+2- (3) Al(g) ??? Al(g) 电离能很大,O(g) ???O(g) 也要放出能量,但因Al2O3的

晶格能很大,导致? f H m为负值,所以Al2O3很稳定。

3950

原子序数为 19 的元素的价电子的四个量子数为?????????????(D ) (A) n=1,l=0,m=0,ms=+1 2 (B) n=2,l=1,m=0,ms=+1 2 (C) n=3,l=2,m=1,ms=+1 2 (D) n=4,l=0,m=0,ms=+1 2

3951

钠原子的1s电子能量与氢原子的1s电子能量相比较,两者的关系是?????( C )

(A) 前者高 (B) 相等 (C) 前者低 (D) 数值相等符号相反 3952

某元素位于周期表中36号元素之前,失去3个电子后,在角量子数为2的轨道上刚好半充满, 该元素为????????????????????????????( D ) (A) 铬 (B) 钌 (C) 砷 (D) 铁

3953

氧原子的第一电子亲合能E1和第二电子亲和能E2的值为??????????(C ) (A) 都是负值 (B) 都是正值 (C) E1为正值,E2为负值 (D) E1为负值,E2为正值 3954

Pauling 的电负性值可以预言????????????????????? (D ) (A) 配位数 (B) 偶极矩 (C) 分子的极性 (D) 键的极性 3955

下列元素中第一电子亲和能最大的是?????????????????? ( A )

(A) 氯 (B) 氟 ` (C) 铯 (D) 铍 3956

符号4d表示电子的主量子数n=4________,角量子数l=___2_____,此轨道最多有_5______种空间取向, 最多容纳__10______个电子。\\

3957

某元素的最高氧化态为+5,原子的最外层电子数为2,原子半径是同族元素中最小的。 则该元素的:

(1) 原子的核外电子排布式为__1s22s22p63s23p63d34s2 ____________________________________;

(2) +3价离子的外层电子排布式为__3s23p63d2 ________________________________。

3958

元素X,Y,Z有下列电离能值:

I / kJ·mol-1 I1 I2 I3 I4 X 738 1450 7730 10550

(1) Z (2) Y

(3) X 3959

化学元素中,第一电离能最小的是_铯_______, 第一电离能最大的是氦_______。 3960

若氢原子中的电子处于主量子数n=100 的能级上, 其能量是??????? (C ) (A) 13.6 eV (C) ?13.610000(B) (D)

13.610000?13.6100eV eV

eV

3961

氢原子中的原子轨道的个数是????????????????????? (D )

(A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 无穷多个 3962

对于原子的s轨道, 下列说法中正确的是???????????????? ( C ) (A) 距原子核最近 (B) 必有成对电子

(C) 球形对称 (D) 具有方向性 3963

如果氢原子的电离能是13.6 eV, 则Li2+ 的电离能为????????????(D )

(A) 13.6 eV (B) 27.2 eV (C) 54.4 eV (D) 122.4 eV

3964

2+

Li离子2s和2p 能量的高低为???????????????????? ( C ) (A) 2s高于2p (B) 2s低于2p (C) 2s等于2p (D) 无法比较 3965

2221

若将 N 原子的基态电子构型写成 1s2s2px2py,这违背了?????????(B )

(A) Pauli 原理 (B) Hund 规则 (C) 对称性一致的原则 (D) Bohr 理论 3966

在真空管、质谱仪和加速器中运动的电子,可以用___经典_________力学处理,因为____ x >> h, 不确定关系不起作用。

_________________________________________________________________________。 3967

下列元素第一电离能大小顺序正确的是????????????????? (C )

(A) B < C < N < O (C) B < C < O < N

(B) N < O < B < C (D) C < B < O < N

3968

下列原子或离子中,电子从2p轨道跃迁到1s轨道放出光的波长最短的是???(D ) (A) Li (B) Cl (C) Fe (D) Fe2+ 3969

下列第一电离能顺序不正确的一组是?????????????????? ( C )

(A) K < Na < Li < H (C) B < C < N < O

(B) Na < Mg > Al < Si (D) Be > Mg > Ca > Sr

3970

6

下列阳离子基态的电子组态中属于 [Kr]4d的是????????????? ( B ) (A) Tc+ (B) Rh3+ (C) Rh2+ (D) Cd2+ 3971

下列量子数组合?,不能作为薛定谔方程合理解的一组是??????????(C )

n l m (A) 5 3 -3 (B) 3 2 0 (C) 4 4 2 (D) 2 1 -1

3972

核外主量子数n = 3的原子轨道共有???????????????????( D )

(A) 3个 (B) 5个 (C) 7个 (D) 9个

3973

如图所示为????????????????????? ( A)

(A) dxy的?的角度分布图 (C) dxy的???2的角度分布图

(B) dx(D) dx2?y2的?的角度分布图 的???2的角度分布图

2?y23974

测不准原理对于宏观物体的运动无实际意义,其原因是宏观物体???????( B )

(A) 运动速率大 (C) 位置难以确定

(B) 质量大 (D) 动量难以确定

3975

如图所示的径向概率分布图属于????????(B ) (A) 2s轨道

(B) 2p轨道

(C) 3s轨道 (D) 3p轨道

3976

通过??粒子散射实验,提出原子有核模型的科学家是????????????(C ) (A) 汤姆逊(英)J. J. Thomson (B) 玻尔(丹)N. Bohr (C) 卢瑟福(英)E. Ruthurford (D) 普朗克(德)M. Planck 3977

证实了法国科学家德布罗意对物质波的预言的实验是??????????? (A )

(A) 电子衍射实验 (C) ? 粒子散射实验

(B) 油滴实验 (D) 光压实验

3978

径向概率分布图中,概率峰的个数等于??????????????????( A )

(A) n - l (B) l - m (C) n - l + 1 (D) l - m + 1 3979

如图所示为????????????????????( D )

(A) dxy的?的角度分布图 (C) dxy的???2的角度分布图

(B) dx(D) dx2?y2的?的角度分布图 的???2的角度分布图

2?y23980

s, p, d, f各轨道的简并轨道数依次为???????????????????(B ) (A) 1, 2, 3, 4 (B) 1, 3, 5, 7 (C) 1, 2, 4, 6 (D) 2, 4, 6, 8 3981

测定电子的荷质比,从而发现电子的科学家是???????????????(B )

(A) 法国的贝克莱A. H. Becqwerel (C) 德国的普朗克M. Planck 3982

(B) 英国的汤姆生J. J. Thomson (D) 美国的密立肯R. A. Millikan

按鲍林(Pauling)的原子轨道近似能级图,下列各能级中,能量由低到高排列次序正确的是?????????????????????????????????? (B ) (A) 3d, 4s, 5p (B) 5s, 4d, 5p

(C) 4f, 5d, 6s, 6p (D) 7s, 7p, 5f, 6d 3983

核外量子数n = 4,l = 1的电子的个数最多是???????????????(D )

(A) 3 (B) 4

(C) 5

(D) 6

3984

径向概率分布图中,节面的个数等于???????????????????( C )

(A) n - l (B) l - m (C) n -l - 1 (D) n - l + 1 3985

下列各组表示核外电子运动状态的量子数中合理的是???????????(C )

(A) n = 3,l = 3 ,m = 2,ms =

?12

(B) n = 2,l = 0 ,m = 1,ms =1 2(C) n = 1,l = 0 ,m = 0,ms =1 2(D) n =0,l = 0 ,m = 0,ms =?12

3986

核外某电子的角量子数l = 2,它的磁量子数m可能取值有?????????(C ) (A) 1个 (B) 3个 (C) 5个 (D) 7个 3987

核外某电子的主量子数n = 4,它的角量子数l可能的取值有?????????(D ) (A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个 3988

Na原子核最外层电子的四个量子数n, l, m, ms依次为 ;Sc原子最外层电子的四个量子数依次为 ;P原子核外最高能级上的三个电子的量子数分别为 , ,和 。 答案:3, 0, 0,1(或?212 );4, 0, 0,1 (或?21212);3, 1, 0,1;3, 1, 1,1;3, 1, -1,1 222 (后面三个空中,ms也可同时为?3989

硫S的第一电离能小于磷P,其原因是 。

两种原子的组态分别是:P:[Ne]3s23px13py13pz1,S:[Ne] 3s23px23py13pz1。

P的3p轨道上有3个相互平行的电子,为半充满结构,比较稳定,所以它的第一电离

能高于S。

3990

氮的电子亲和势小于碳的原因是N原子p轨道都有一个电子,是半充满结构,比较稳定。

。 3991

Cl的第一电离能小于F的原因是 同族自上而下原子半径增大,第一电离能通常减小。

3992

Nb和Ta这两个第5族元素具有相同金属半径的原因是镧系收缩导致第4、5两周期d区金属半径相近。 。

3993

Sr、Ba、Ra的第一电离能的大小顺序为 Sr > Ra > Ba,

,导致Ra反常的原因是 Ra表现反常与镧系存在导致Ra有较高Z有关。

。 3994

19世纪末,测定电子荷质比,从而发现电子的是英国科学家 汤姆生 ;20世纪初,以? 粒子散射实验为基础,提出核型原子模型的是英国科学家卢瑟福 。 3995

第3周期元素下列每种性质的递变规律是:

(1) 电离能: 随Z*增加,11自左至右增大,但S(3p4) ;

(2) 电子亲和能: 除Mg(亚层充满)、P(亚层半满)和Ar(层满)外,电子亲和能表现出增大趋势。 3996

气态时,Ti、Ti、Ti中半径最大的是Ti ,电离出第一个电子所需能量最大的是 Ti3+ 。气态时,F-、O2-、Na+中半径最大的是O2- ,电离出第一个电子所需能量最大的是 Na+ 。 3997

p轨道为半满的最轻元素是 N ;有两个未成对的3p电子的元素是 Si,S 。 3998

2+

3+*

处下降

写出具有下列基态电子组态的元素的符号和名称:

1s22s22p63s23p4 S硫 ; 1s22s22p63s23p63d84s2 Ni镍 ; [Ar]3d4s4p Ge锗 ; [Xe]4f 46s2 Nd钕 ; [Ne]3s3p P磷 。 3999

原子核外,主量子数n = 4的原子轨道的数目为 16 ,最多可容纳的电子数目为 32 。 6900

40号元素的名称是 锆 ,元素符号为Zr ,电子构型为 [Kr]4d25s2 。 6901

原子序数为24的元素,其名称为 铬 ,元素符号为 Cr ,电子构型为[Ar]3d4s 。 6902

法国科学家德布罗意依据E = mc2和E = h??推导出预言物质波的波长的计算公式是 。

6903

在光谱学上,主量子数n为1, 2, 3, 4,可分别用 K, L, M , N;

表示;而角量子数l为0, 1, 2, 3,可分别用 s, p, d, f 表示。 6904

依据 洪特规则

1022

23

51

,碳原子的电子轨道图为

1s 2p 2s ,而不是

2p 2s 1s 。

6905

z + 左图所示是波函数 的角度分布图。

- - x + 6906

在3p电子云的径向分布图中有 2 个概率峰,有 1 个节面。 6907

钠灯发射波长为588nm的特征黄光,这种光的频率是多少?每摩尔光子的能量(以kJ·mol为单位)是多少?(已知h = 6.63 ??10

频率

??c?3.00?105.88?108-1-34

J·s)

??7= 5.10 ??1014 (s-1)

一个光子的能量是:E?h?= 6.63 ??10-34 ??5.10 ??1014 = 3.38 ??10-19 (J) 每摩尔光子的能量等于单个光子的能量乘以阿伏加德罗常数NA; E = 6.02 ??1023 ??3.38 ??10-19 = 2.03 ??105 (J·mol-1) = 203 (kJ·mol-1)

6908

Ar+跃迁中发射波长为514nm的光子被用于产生绿色激光,每摩尔光子的能量是多少?(已知h = 6.63 ??10 频率

??c?-34

J·s)

3.00?105.14?108??7= 5.84 ??1014 (s-1)

一个光子的能量是:E?h?= 6.63 ??10-34 ??5.84 ??1014 = 3.87 ??10-19 (J) 每摩尔光子的能量等于单个光子的能量乘以阿伏加德罗常数NA;

23 -195-1-1

E = 6.02 ??10??3.87 ??10 = 2.33 ??10 (J·mol) = 233 (kJ·mol)

6909

-19

若电子的动能为13.6 eV,求电子波的波长。(已知 1 eV = 1.602 ? 10 J,电子质量 = 9.108 ? 10-31 kg,h = 6.625 ??10-34 J·s-1)

1eV等于0.1602 ??10-18 J,则13.6eV相当于2.18 ??10-18 J

E?122

2

-18

-18

mv mv = 2 ??2.18 ??10 = 4.36 ??10 (J)

电子的质量m为0.9108 ??10-30 kg

m2v2 = 4.36 ??10-18 ??0.9108 ??10-30 = 3.97?10-48 (kg2·m2·s-2) mv = 1.99 ? 10 kg·m·s 根据德布罗意关系式:

??hmv?0.6625?101.99?10?33-24-1

?24= 3.33 ??10 (m) = 333 (pm)

-10

电子波的波长为333 pm。 6910

利用下列数据计算氢原子的电子亲和能。

? ?rHm / kJ·mol-1

H2(g)

= 2H(g)

=

436

-118 83 417

H2(g) + 2K(s) 2KH(s) K(s)

= K(g) = K(g) + e

+

?

K(g)

H-(g) + K+(g)

= KH(s) -742

设如下玻思—哈伯循环:

H2(g) + 2K(s)

?rHm1 ?

?? ??rHm3

?rHm?

=== 2KH(s) ?rHm5

? 2H(g) 2K(g)

?rHm2?

?

? ??rHm4

2H?(g) + 2K+(g) ?????? ?rHm=?rHm1+?rHm2 +?rHm3 +?rHm4 +?rHm5

?rHm2 =?rHm-?rHm???1 -?rHm3 -?rHm4 -?rHm5

??? = -118 – 436 – 2 ??83 – 2 ??417 + 2 ??742

-1

= -70 (kJ·mol)

根据电子亲和能的定义,氢原子的电子亲和能=?所以氢原子的电子亲和能为35 kJ·mol。

6911

计算氦元素的第一电离能I1和第二电离能I2。(屏蔽常数? = 0.30,里德堡常数R = 1312 kJ·mol-1)

Z* = Z - ? = 2 - 0.30 = 1.70

EHe??(Z??)n2212?rHm2

?-1

??2 ??1312 = -(1.70)??2 ??1312 = -7583.4 (kJ·mol)

2

-1

2 -1

EHe+= -1312 ??2 = -5248 (kJ·mol) EHe2+= 0

所以 I1 = EHe-EHe= -5248 - (-7583) = 2335 (kJ·mol-1)

+ I2 = EHe-EHe= 0 - (-5248) = 5248 (kJ·mol-1)

2++6912

-1-1

已知H2的电离能是655.4 kJ·mol,O2的电离能是1175.5 kJ·mol。与相应元素原子的第一电离能I1相比,H2大一些,O2反而小一些,这是什么原因?

(1) 证明H2的电离能大于H的电离能。

从电离能的定义,H2 的电离能就是下面过程所需要的能量:

H H2?????H2 + e

1+?

ΔHD ? ?ΔHC

+?I H + H???H + H + e???

ΔH1代表了H2的电离能,它应等于这一过程各阶段能量变化的总和:

ΔH1=ΔHD +ΔHC + I

ΔH D是氢分子的键离解能,即两个电子“填”在?1s成键轨道的键能。-ΔHC是H2+的键能,相当于1个电子“填”在?1s成键轨道的键能。显然ΔHD>ΔHC,或ΔHD +ΔHC = a > 0,所以ΔH1=ΔHD +ΔHC + I = I + a > I,即氢分子电离能应大于原子的电离能,氢原子的I1 = 1312 kJ·mol-1,实验结果也证明这一点。

(2) 证明O2的电离能小于O的第一电离能,类似上法。

+?H O2 ?????O2 + e

2 ΔHD ? ?ΔHC

1+?I O + O??? O + O + e

ΔH2 =ΔHD +ΔHC + I1

根据O2的分子轨道图,O2的电子构型应该是

O2:KK(?2S)2(?2S)2(?2px)2(?2Py)2(?2Pz)2(?2Py)1(?2Pz)1,键级是2 O2+的电子构型应该是

2222210 O2+:KK(?2S)(?2S)(?2px)(?2Py)(?2Pz)(?2Py)(?2Pz),键级是2.5

??????因此,从氧原子和氧正离子生成O2+的键能应比从两个氧原子生成O2的键能大,也就是说ΔH D < 或 ??ΔHC,或ΔHD +ΔHC = -a < 0,因此ΔH2 =ΔHD +ΔHC + I1 = I1 - a < 0,实验证明氧分子的电离能比氧原子的电离能小。 6913

写出下列原子和离子的基态电子组态:

(1) Sc, (2) V, (3) Mn, (4) Co, (5) Cr

(1) [Ar]3d14s2;(2) [Ar]3d 2;(3) [Ar]3d5;(4) [Ar]3d 6;(5) [Ar] 6914

写出下列原子和离子的基态电子组态:

(1) C, (2) F, (3) Ca, (4) Ga3+, (5) Bi

(1) [He]2s22p2;(2) [He]2s22p5;(3) [Ar]4s2;(4) [Ar]3d10;(5) [Xe]4f145d106s23p3

3+

2+

3+

6+

6915

不参考任何数据表,排出以下物种性质的顺序: (1) Mg2+, Ar, Br-, Ca2+按半径增加的顺序

+

(2) Na, Na, O, Ne按第一电离能增加的顺序 (3) H, F, Al, O按电负性增加的顺序

(4) O, Cl, Al, F按第一电子亲和能增加的顺序 (1) Mg2+,Ca2+,Ar,Br- (2) Na,O,Ne,Na (3) Al,H,O,F (4) Al,O,F,Cl 6916

Be的核电荷大于Li,但电子亲和能却较少的原因是 。 这两种原子的电子组态分别是[He]2s1和[He]2s2,加入的电子进入Li的2s轨道,但对Be而言就必须进入2p轨道。核对2p轨道上的电子束缚较松,事实上Be中核电荷被屏蔽得如此完善,以致使电子必须吸热。

6917

下列各层或轨道可以填充多少个电子?

(1) 主量子数为n的一个壳层?(2) 量子数为n和l的一个亚层?(3) 一个轨道? (1) 2n2;(2) 2 (2l + 1);(3) 2

6918

第4周期部分元素的第二电离能如下:

元素 Ca Sc Ti V Cr Mn

I2 / eV 11.67 12.80 13.58 14.15 16.30 15.64

试确定它们分别对应于哪个轨道上电子的电离,并解释上述数值的变化趋势。 Cr为3d,其余为4s,Cr值高得反常与半满d亚层的稳定性有关。

6919

写出下列电子构型的阳离子位于周期表中的哪些区?并对每种构型的阳离子在每一区中各举一例:8电子构型,18电子构型,18+2电子构型,9—17电子构型,2电子构型。

离子的电子构型 在周期表中所属区 实 例 8 电子型 s区,p区,d区,f区 18 电子型 p区,ds区 18+2 电子型 p区 9~17 电子型 d区,ds区 2 电子型 s区 6920

已知某元素的原子序数为51,试推测:

Na,Al,Sc,Nd Ga3+,Zn2+ Sn

Mn2+,Cu2+ Be2+

2++

3+

3+

3+

+

(1) 该元素的电子结构;(2) 处在哪一周期哪一族?(3) 是非金属还是金属?(4) 最高氧化态及其氧化物的酸碱性。

(1) [Kr]4d105s25p3

(2) 此元素是第五周期VIA族元素,为Sb

(3) 此元素价层电子有3个p电子,性质上应偏于非金属,但所处的周期较大,又具有明显金属性,可以认为它是半金属元素。

(4) Sb的最高氧化态为+5,相应的氧化物为Sb2O5,属偏酸性的两性氧化物。 6921

写出下列物种的基态电子组态:

(1) W (74号), (2) Rh3+(45号), (3) Eu3+(63号), (4) Eu2+(63号), (5) V5+(23号)。 (1) [Xe]4f 5d 6s;(2) [Kr]4d ;(3) [Xe]4f ;(4) [Xe]4f ;(5) [Ar]

6922氧的第一电子亲和能是141 kJ·mol,而过程O(g) + 2e???O的反应热是639

-1

kJ·mol,那么氧的第二电子亲和能为多少?

按题意并根据电子亲和能的定义,可有:

(1) O(g) + e???O (g)

2-(2) O(g) + 2e????O(g)

?

?

-1

?

2-14

4

2

6

6

7

ΔH1 = -141 kJ·mol ΔH2 = 639 kJ·mol-1 ΔH =ΔH2-ΔH1

-1

(2) - (1)得 O (g) + e ???O(g)

-1

??2-

ΔH = 639 - (-141) = 780 (kJ·mol)

因此,氧的第二电子亲和能为-780 kJ·mol-1。 6923

? 已知:NaCl(g)Na+(g) + Cl-(g) 的?rHm = 553.79 kJ·mol-1,Na的电离能I1 = 497.55

=

kJ·mol-1,Cl的电子亲和能E1 = 348.29 kJ·mol-1,试问在高温时NaCl(g)是离解为Na+(g)和Cl-(g) 离子,还是Na和Cl原子,试通过计算加以说明。

根据已知条件:

Na+(g) + e?Cl? (g)

= Na(g)

?

-I1 = -?H-E1=?H?-1

1 = -497.55 kJ·mol

= Cl(g) + e

= Na(g) + Cl(g)

?-1

2 = 348.29 kJ·mol

两式相加得: Na+(g) + Cl(g)

?H?-1

3 = -149.26 kJ·mol

即反应放热,而NaCl(g)离解为Na+(g)和Cl?(g)是吸热的。 所以在高温时将主要离解为Na原子和Cl原子。

z–+x+–

-+Dr / nm