无机及分析化学原理和应用习题 下载本文

8.14 下面哪一个电子构型是描述一个处于基态的原子,哪一个电子构型是描述一个处于激发态的原子?

? [He] 2s1 ? [Ar] 3d24s1 ? [Ar] 3d104s24p4 ? [Ar] 3d94s24p3

8.15 已知甲元素是第三周期p区的元素,其最低氧化数为-1,乙元素是第四周期d区的元素,其最高氧化数为+4,试填下表:

元素 甲 乙 价电子构型 族 金属或非金属 电负性相对高低 8.16 已知某元素在氙之前,当此元素的原子失去三个电子形成+3氧化态的离子时,在它的角量子数为2的轨道内,电子正好为半充满状态,试判断该元素是什么?

8.17 已知A, B, C, D和E的原子序数分别为6, 9, 13, 19和30,你认为下列答案中哪一个是正确的。并在正确答案下面划一直线。

? A和B两元素所组成的化合物,其化学式可能为AB, AB2, A2B, AB4, A3B ? 上述元素通常能形成双原子分子的是A, B, C, D, E ? 上述元素为金属的是A, B, C, D, E

? B与C两元素所组成的化合物,其化学式可能为CB, CB2, CB3, CB4, C2B

8.18 设有元素A、B、C、D、E、G、M,试按下列所给予的条件,推断出它们的元素符号及在周期表中的位置(周期、族),并写出它们的价电子构型。

? A、B、C为同一周期的金属元素,已知C有三个电子层,它们的原子半径在所属的周期中为最大,并且A > B > C;

? D、E为非金属元素,与氢化合成HD和HE,在室温时D单质为液体,E的单质为固体;

? G是所有元素中电负性最大的元素;

? M为金属元素,它有四个电子层,它的最高氧化数与氯的最高氧化数相同。 8.19 指出第四周期中具有下列性质的元素。 ? 非金属性最强的元素 ? 金属性最强的元素

? 具有最高电离能的元素 ? 具有最高电子亲合能的元素 ? 原子半径最大的元素 ? 化学性质最不活泼的元素 8.20 写出K+、Ti4+、Sc3+、Br-离子半径由大到小的顺序。 8.21 试解释下列事实:

? 从混合物中分离V和Nb容易,而分离Nb与Ta难; ? K的第一电离能小于Ca,而第二电离能却大于Ca。 8.22不查表,试比较下列各对原子电离能的高低

O和N, Al和Mg, Sr和Rb, Cu和Zn, Cs和Au, Br和Kr

8.23 将下列原子按电负性降低的次序排列并解释这样排列的理由:As, F, S, Y和Zn。

第9章 分子结构和晶体结构

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9.1 根据价键理论画出下列分子的结构式(用一根短线表示一对共用电子):

PH3,SiH4,CS2,HCN,H2O

9.2 指出下列各分子中各个C原子所采用的杂化轨道。

C? CH4 ? C2H2 ? C2H4 ? H3COH ? CH2O ? H3CCCOHHCH3

9.3 试用杂化轨道理论说明下列分子的成键类型,并预测分子的空间构型,判断分子的极性。

CCl4,CHCl3,H2S, BCl3

9.4 BF3为平面正三角形,而[BF4]却是正四面体,NH3却是三角锥形,试用杂化轨道理论说明之。

--

9.5 已知[MnBr4]2和[Mn(CN)6]3的磁矩分别为5.9和2.8B.M.,试根据价键理论推测这两种配离子中d电子的分布情况,中心离子的杂化类型及它们的空间构型。

9.6 应用同核双原子分子轨道能级图,从理论上推断下列离子或分子是否可能存在?

---

O2+,O2,O22,O23,H2+,He2,He2+

9.7试确定下列配合物是内轨型还是外轨型,画出其中心离子的电子层结构并阐明理由。 ? K3[Fe(CN)6] 测得磁矩μ= 2.25B.M. ? (NH4)2[FeF5(H2O)] 测得磁矩μ= 5.78B.M. ? [Co(NH3)6]Cl3 测得磁矩μ= 0.46B.M.

9.8 试用分子轨道理论说明为何N2分子比N2+离子稳定,而O2分子比O2+离子不稳定。 9.9 指出下列说法不妥之处:

? 由非极性键形成的分子总是非极性分子;由极性键形成的分子总是极性分子。 ? 色散力仅存在于非极性分子之间。

? 诱导力仅存在于极性分子和非极性分子之间。 9.10 下列化合物是否有极性?为什么? Ne;HF;H2S(折线形);HgBr2(直线形);SiH4(正四面体形);BF3(平面三角形);NF3(三角锥形)

9.11 根据电负性数据指出下列两组化合物中,哪个化合物中键的极性最小?哪个化合物中键的极性最大?

? LiCl,BeCl2,BCl3,CCl4;? SiF4,SiCl4,SiBr4,SiI4 9.12 用分子间力说明下事实:

? 常温下F2、Cl2是气体,溴是液体而碘是固体;

? HCl、HBr、HI的熔点和沸点随分子量增大而升高;

? 稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe沸点随分子量增大而升高。

9.13下列分子间存在什么形式的分子间作用力(取向力、诱导力、色散力、氢键)? ? CH4 ? He和H2O ? HCl气体 ? H2S ? 甲醇和水

9.14 下列化合物中哪些存在氢键?并指出它们是分子间氢键还是分子内氢键?

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OHCHONO2OH,,OHC6H6,NH3,C2H6,H3BO3,

9.15金属阳离子有哪几种电子构型?它们在同期表中是如何分布的?

9.16写出下列各离子的外层电子构型,并指出它们分别属于哪一类构型(8,18,18+2,9~17电子构型)

Al3+,Fe2+,Bi3+,Cd2+,Mn2+,Hg2+,Ca2+,Br

9.17 试由以下数据画出Born-Haber循环,并计算氯化钾的晶格能(kJ·mol-1)。

-1

K(s) → K(g) △H1 = 90.0 kJ·mol Cl2(g) → 2Cl(g) △H2 = 243 kJ·mol-1 K(g) → K+(g) + e △H3 = 425 kJ·mol-1

Cl(g) + e → Cl(g) △H4 = -349 kJ·mol-1 K(s) +1Cl2(g) → KCl(s) △H5 = -435.8 kJ·mol-1

2NO2

9.18 试比较如下两列化合物中正离子的极化能力的大小:

? ZnCl2,FeCl2,CaCl2,KCl

? SiCl4,AlCl3,PCl5,MgCl2,NaCl

9.19 试用离子极化的观点,解释下列现象:

? AgF易溶于水,AgCl、AgBr、AgI难溶于水,溶解度由AgF到AgI依次减小。 ? AgCl、AgBr、AgI的颜色依次加深。

9.20 试用离子极化讨论Cu+与Na+虽然半径相近,但CuCl在水中溶解度比NaCl小得多的原因。

9.21 已知下列物质熔点高低的顺序是NaCl > MgCl2 > AlCl3,这种顺序无法用晶格能的相对大小来解释。试用离子极化理论解释之。

9.22 比较下列各组物质中,何者熔点高? ? SiC与I2 ? 干冰与冰 ? KI与CuCl 9.23 已知下列两类晶体的熔点:

? NaF 993℃,NaCl 801℃,NaBr 747℃,NaI 661℃ ? SiF4 -90.2℃,SiCl4 -70℃,SiBr4 -5.4℃,SiI4 120.5℃

为什么卤化钠的熔点比相应的卤化硅的熔点总是高,为什么随着从氟化物到碘化物的递变,卤化钠的熔点与卤化硅的变化不一致?

9.24 试用离子极化的观点,解释BaCl2是离子化合物而HgCl2则为共价化合物? 9.25根据所学晶体结构的知识,完成下表。

物 质 N2 SiC Cu 冰 晶格结点上的粒子 晶格结点上粒子间的作用力 晶体类型 熔点(高或低) 19

BaCl2 9.26 说明导致下列各组化合物间熔点差别的原因。 ? NaF(992℃)、MgO(2800℃) ? MgO(2800℃)、BaO(1923℃)

? BeO(2530℃)、MgO(2800℃)、CaO(2570℃)、 SrO(2430℃)、BaO(1923℃) ? NaF(992℃)、NaCl(800℃)、AgCl(455℃) ? CaCl2(782℃)、ZnCl2(215℃) ? FeCl2(672℃)、FeCl3(282℃)

第10章 主族元素选论

10.1 商品NaOH中为什么常含有杂质Na2CO3?试用最简便的方法检查其存在。

10.2 有一份白色固体混合物,其中可能含有KCl,MgSO4,BaCl2,CaCO3,根据下列实验现象,判断混合物中有哪几种化合物?

? 混合物溶于水,得透明澄清溶液;

? 对溶液作焰色反应,通过钴玻璃观察到紫色; ? 向溶液中加碱,产生白色沉淀。

10.3 现有五瓶无标签的白色固体粉末,它们分别是:MgCO3,BaCO3,NaCO3,CaCl2,Na2SO4,试设法加以鉴别。

10.4为什么说H3BO3是一元酸?

10.5 在Al3+ 、Mg2+ 、Ca2+溶液中分别加入Na2CO3溶液,各生成什么物质?写出其反应式。

10.6如何配制SnCl 2 、SbCl 3和Bi(NO3)3溶液。 10.7 用简便的方法鉴别下列物质: ? NH4Cl和 (NH4)2SO4 ? KNO2和KNO3 ? SnCl 2和AlCl3

? Pb(NO3)2和Bi(NO3)3

10.8 试比较下列各对物质的结构与性质: ? CO2与SiO2; ? B2H6与C2H6

10.9 下列各化合物受热分解时生成哪些物质? ? NH4Cl NH4NO2 NH4NO3 (NH4)2SO4 ? NaNO3 Cu(NO3) 2 AgNO3 Zn(NO3)2

10.10 Na3PO4, Na2HPO4, NaH2PO4,盐溶液的酸碱性如何,并分析原因。

10.11 过氧化氢有哪些主要的性质?当过氧化氢在酸性介质中遇到Cl2或KMnO4时,发生的反应是什么?过氧化氢在其中显什么性质?

10.12 AgNO3溶液中加入少量Na2S2O3, 与Na2S2O3溶液加入少量AgNO3反应有何不同?分别写出有关方程式。

10.13 金属硫化物按其溶解度的不同可分为哪几类?为什么ZnS可溶于稀HCl而CuS不溶?试用计算说明MnS能否溶于HAc中?

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