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) 3 1 1 2 (4+1/) 2 (5-) 1/2 (6+1/) 2

4-19.试用s,p,d,f符号来表示下列各元素原子的电子结构:

(1)18Ar [Ne] 3s23p6 (2)26Fe [Ar] 3d64s2 (3)53I [kr] 4d105s25p5 (4)47Ag [Kr] 4d105s1

4-20. 根据下列原子的价电子层结构填表: 价电子层结

周最高电构

期 族

正氧负化态 性 第

① 4s1

s 四 IA

+1

第四 ②

3s23p5

p

第第三

VIIA +7

一 第第③ 3d24s2

d

IVB +4

三 ④

5d106s2

ds 第

第六

IIB +2

4-21.已知甲元素是第三周期p区元素,其最低氧化态为-1,乙元素是第四周期d区元素,其最高氧化态为+4。试填下表: 元外层电子构型 族 金电负素 属性相或对高非低 金属 甲 1s22s22p63s23p5 ⅦA 非高 金属 乙 [Ar]3d24s2 ⅣB 金低 属 4-22.(1)PF3 ? =3.44×10-30C·m,而BF3 ? =0 ,这是由于PF3 的分子构型为_三角锥形__,是__极__性分子,而BF3的分子构型为_平面三角___型,是_非极___性分子。 (2)PH3 ? =1.84×10-30C·m,小于PF3 ? =3.44×10-30C·m,这是因为_ P-F的极性>P-H的极性或F的电负性>H的电负性_______。 (3)H2O,H2S,H2Se三物质,分子间取向力按__ H2Se、H2S、H2O ____顺序递增,色散力按__ H2O、H2S、H2Se __顺序递增,沸点按_ H2S、H2Se、H2O __顺序递增。 (4)下列各物质中每个碳原子所采用的杂化轨道分别是(CH4,C2H2,C2H4,CH3OH,CH2O)_ CH4: sp3杂化;C2H2: sp杂化 ;C2H4: sp2;CH3OH : sp3杂化;CH2O : sp2杂化_____。 4-23.判断下列晶体的熔点高低顺序: (1)NaCl KCl N2 NH3 Si PH3 Si > NaCl > KCl > NH3 > PH3 > N2

(2)CaF2 BaCl2 CaCl2 CaF2 > CaCl2 > BaCl2 ,

(3)SiCl4 SiBr4 SiC MgO SiC > MgO > SiBr4 > SiCl4 ,

(4)KCl SiO2 H2O SiO2>KCl>H2O(s) 。 三、简答题

4-24.指出下列各组中错误的量子数并写出正确的。 (1)3,0,-2,+1/2 (2)2,-1,0,-1/2 (3)1,0,0,0 (4)2,2,-1,-1/2 (5)2,2,2,2 解: 并指出位于周期表中哪一族?是什么元素? 解:电子结构[Kr]4d105s2 ,48号元素,在第五周期,第ⅡB, Cd 镉

4-27.指出符合下列各特征元素的名称: (1) 具有1s22s22p63s23p63d84s2电子层

结构的元素;

(2) 碱金属族中原子半径最大的元素;

(3) ⅡA族中第一电离能最大的元素; 4.(1)3,0, 0 , +1/2; 或3, 2 ,-2, +1/2; (2)2, 1 , 0 , -1/2; 或2, 0 , 0 , -1/2; (4) ⅦA族中具有最大电子亲合能的

(3) 1 , 0 , 0 , +1/2 ,;或1 , 0 , 0 ,-1/2 ; 元素; (4) 3 , 4…., 2 , -1, -1/2 ; 或2, 1 ,-1, -1/2 ; 2, 0 ,-1, -1/2 ; (5) 3 , 2 , 2 , ±1/2 ; 或 2 , 1 , ±1 ,±1/2 ; +2 价离子具有[Ar]3d5结构的元(5 ) 2 , 1 , 0 ,±1/2 ; 素;

2 , 0 , 0 ,±1/2 ; 4-25.元素Ti的电子构型是[Ar]3d4s,试问这22个电子(1)属于哪几个电子层?哪几个亚层?(2)填充了几个能级组的多少个能级?(3)占据着多少个原子轨道?(4)其中单电子轨道有几个?(5)价电子数有几个? 解:1s2s2p3s3p3d4s 22Ti的电子排布式:(1)4 (n=1,2,3,4)个电子层 ,7(1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s)个亚层 (2)4(1s;2s2p;3s3p3d;4s)个能级组,7(1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s)个能级 (3)12(1s1,2s1,2p3,3s1,3p3,3d2,4s1)条原子轨道 (4)2(3d2)条原子轨道 (5)4(3d24s2)个价电子 4-26.第五周期某元素,其原子失去最外层仅有的2个电子,在l=2的轨道内电子全充满,试推断该元素的原子序数、电子结构,226262222解:(1)1s22s22p63s23p63d84s2 镍Ni (2)Cs (3)Be (4)Cl (5) Mn 4-28.有A、B两元素,A原子的M层和N

层电子数分别比B原子同层电子数少7个和4个,写出A、B原子的名称和电子构型,并说明推理过程。

解:A [Ar] 3d34s2 即23V B [Ar] 3d104s24p4即34Se

4-29.指出下列分子中存在的? 键和 ? 键的数目:C2H2,PH3,CO2,N2,SiH4 C2H2 2π、3σ键;PH3 3σ键;CO2 2π、2σ键;N2 2π、1σ键;SiH4 4σ键

4-30.预测下列各组物质熔点、沸点的高低,并说明理由。

(1) 乙醇>二甲醚 (2)甲醇 < 乙醇 < 丙醇

(3)乙醇〈 丙三醇 (4) HF > HCl 4-31.指出下列各组化合物中,哪个化合物的价键极性最大?哪个最小?

(1)NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 PCl5 (2)LiF NaF KF RbF (3)HF HCl HBr HI

解:(1) 极性最大 NaCl ,极性最小 PCl5 键

(7)存在色散力、取向力、诱导力、氢

(8)色散力,诱导力

(9) 存在色散力、取向力、诱导力 (2) 极性最大 RbF ,极性最小 LiF (3) 极性最大 HF ,极性最小HI 4-32.下列分子中哪些有极性,哪些无极性?从分子构型加以说明。

(1)CS2 (2)BF3 (3)NF3 (4)CHCl3(4)SiH4 (5)OF2

解:(1)CS2非极性分子,直线形 (2)BF3非极性分子, 平面三角形

(3)NF3极性分子, 三角锥形 (4)CHCl3极性分子,变形的正四面体

(5)SiH4非极性分子,正四面体 (6)OF2极性分子 V字形

4-33.指出下列分子间存在哪种作用力(包括氢键)?

(1)H2—H2 (2)HBr—H2O (3)I2—CCl4 (4)CH3COOH—CH3COOH (5)NH3—H2O (6)C3H8—CCl4 (7)C2H5OH—H2O (8)CO2—H2O

(9)HNO3—HNO3 (10)H3BO3—H3BO3 解:(1)只存在色散力

(2)存在色散力、取向力、诱导力 (3) 存在色散力

(4) 存在色散力、取向力、诱导力、氢键

(5)存在色散力、取向力、诱导力、氢键

(6)存在色散力

(10)存在色散力、氢键

4-34.据1998年《化学进展》介绍,我国科学家在高压、700℃和催化剂作用下,实施CCl4+4Na→C+ 4NaCl的反应,制成了金刚石,这个实验是从简单的杂化理论出发指导化学实践的成功范例。请推测这一实验的设计理念是什么?

解:CH4、CCl4、金刚石均为sp3等性杂化的正四面体结构,我们可设想所有烷烃都是CH4失去氢原子使碳原子相连而成的,烷烃中所有碳原子均为sp3等性杂化而形成的分子骨架,金刚石则可看成CH4完全失去氢原子的sp3等性杂化碳原子相连而成的,CCl4为sp3等性杂化的易获得的液体,所以与活泼金属Na反应生成NaCl的同时,C-C相连形成sp3等性杂化的金刚石。 第五章思考题与习题参考答案

一、选择题

5-1.氢气与下列物质反应中,氢气不作为还原剂的是( )

A. 单质硫 B. 金属锂 C. 四氯化钛 D. 乙烯

解:选B。氢原子与碱金属结合生成金属氢

化物,氢原子能得到电子,是作为氧化剂参与反应。

5-2.下列各组物质可共存于同一溶液中的是( )

A. NH4+ , H2PO4-, K+ , Cl-, PO43- B. Pb, NO3, Na, SO4 C. Al(OH) 3, Cl,

-

2+

-

+

2-

所以既H2O2既有氧化性又有还原性。 5-4.地方性甲状腺肿大引起的原因是( ) A. 氟过多 B. 碘过多 C. 碘不足 D. 维生素不足

解:选C。碘缺乏是地方性甲状腺肿大的主要原因。

NH4+,

NH3·H2O

D. Sn2+ , H+ , Cr2O72- , K+, Cl- 解:选A。选项B中Pb2+,SO42-能够生成沉淀PbSO4; 选项C中,强电解质的存在,会促进Al(OH) 3的凝聚。选项D中Sn2+ 与Cr2O72-在H+下会发生氧化还原反应。只有A中各离子不会发生反应,能够稳定存在。

5-3.下列叙述正确的是( )

A. H2O2分子构型为直线形 B. H2O2既有氧化性又有还原性 C. H2O2的水溶液很稳定

D. H2O2与K2Cr2O7的酸性溶液反应生成稳定的CrO5

解:选B。H2O2分子中存在过氧链

—O—O—,过氧链在相当于书本的书脊位置上,而两个氢原子在半展开的两页纸面位置上,所以H2O2分子构型不是直线形。H2O2的水溶液不稳定,遇杂质易分解。H2O2与K2Cr2O7的酸性溶液反应生成Cr3?。H2O2中O的氧化态居中,

5-5.要配制Fe2?的标准溶液,最好的方法是将( )

A. 硫酸亚铁铵溶于水 B.

FeCl2溶于水

C. 铁钉溶于稀酸 D.

FeCl3溶液与铁屑反应

解:选D。利用FeCl3溶液与铁屑氧化还原反应,得到Fe3+/Fe2+电对,能够保持Fe2+稳定。 5-6.处理含汞离子的废水,可加某种试剂使其沉淀,过滤而净化水质,所选用的试剂为( )

A. NaCl B. 铁粉 C.

Na2SO4 D.通入氯气

解:选B。利用Hg2+溶液与铁屑发生氧化还原反应,Fe +Hg2+ == Fe2+ +Hg得到Hg的沉淀,过滤而净化水质。

5-7.下列物质中,强氧化性与惰性电子对效应无关的是( )

A.PbO2 B. NaBiO3 C.

K2Cr2O7 D. TlCl3

解:选C。位于化学元素周期表第4.5.6周期的p区元素