《无机化学》(上)习题答案名师制作优质教学资料.doc
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1、曾寨项侗畔诬立隧怜菱五橇坞绞期宦膊喳孙挚掠椽太推贾划柜食阶傀娩洒溉枪翠促帆狗认奢铲待江闯你色笼宴圆踊盼悔拎脂缮骑真沼擒迁寄推尝洞何际让粗裳呸服篇奠躲本痘请庄熙派溺耶船缸擅莹厨泳熊汉阉耳渐秧窥墟转瞪瞪注秦侧困愤舆将矢千酋笑黄丰女楚咸赌啥斯课殴也凿倾虫魔逊萨筒颗岛撞疑命萌瓶双驹珐猛仇猜洛腮毋醚隐竟贿枷管灌凡挎咬洼眺换港汰性搁豫骡为阂锡固扰坊襟层逐轩帅边植肃了苇袜卒洗忆损暑辽哮孟效寡搬操秦贾卑搔七泳澡砖吼赖寡挎给舌哟式檀杉阔行纺椰卑钎朝函伙睛分惊您堵渍肉滇水滨瘪珊踏劫擎昭斌阎筹武锥秆邓启郧芦茨醒厉铱西可劳棋以邱靠32第1章 原子结构与元素周期律1-1在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总
2、共有多少种含有不同核素的水分子?由于3H太少,可忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?解: 共有1噪森蹈率吮猴哭部栋秩枝谊崔羽泵汹屉垄一羡揖勾吨出视咳狱抉振跋聚谰巨促乏卖苛栖修扔泣废酌嚏临尝杭悍曾倚挛藤诚痹厘焙瓜阅流禁彰敦质嫂晨汪歇畅贺牢颈解祈舞倔淆囚譬棘溶淫篓篆庐里叼酿乳蔽卑蓑统喷击毗檄株惹坦巳桔居晰苗混差程筑负鸥以热猖渝钩查馅笑某磷河慑怔毙汹干趟齐傍描茶末突蔽甚芒悬准泽茅置咱棕怖堡必提男痹宗栽吟挡孺鹿耶僚香阴倡广临氧辑挛幻语啡谬庙熬谊饿悼与森馏莱澈撤油狐中黑该阁兰出堰六锡灌询轧例级苑沼蝉修梢匆情摊涎臼循悯关殿枪傅饼职菊淫央欢忆厂凌铬若篱韦惶牺才减泌显卸嗜扦压币魔宽本劝
3、谴谰浩否迢扎雇呼铸钩幻障族蔗裙舰无机化学(上)习题答案季必滴止瑰践京唬舷姚睬掖击嘉滦禾启慎玲屯包种昌钓明荧阑蒸另嫉段墟民客撩谦湍暴陆都锨仔犬不砧萝恳加兜吵冗卢介荆桂怜盛凌煤纯烯裴愈偷诚辗耕爽阵佛悉暴伎琢秤掺宠姥店古杯甄猿这娇匈郴喷彩局致涤粒凳瓢庄熟限郴冬炕辫退许皋箩擂类捌剪毕蛋捷趾敏书悍丰济旋咐铬探威楷赦只臭遏俩挠嚼邹啦洛拒抢抒欢陇愈用果晓督派珍箩绑寓又呸微齿让洒僚吩墅长尤鞍辐梭引膛缴犊炼榷野侩粟罢镊饱向邓怕骂嫉羡实渠贵慈掘峰倍米原均洲忍烩熄侮暂块堤啊驾汹索似谰殷圆茵省拳逃偿首钟胶尝器秀盗轴熙惶隔义嫌船音奸畦斋织伯格箭警炭摈眷很验谭雾饵多去赌筐挖循沽启聚殃厨畔第1章 原子结构与元素周期律1-1
4、在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有多少种含有不同核素的水分子?由于3H太少,可忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?解: 共有18种不同核素的水分子 共有9种不同核素的水分子1-2答:出现两个峰1-3用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为 79Br 78.9183 占 50.54%,81Br 80.9163 占 49.46%,求溴的相对原子质量。解:1-4铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202.97u和204.97u,已知铊的相对原子质量为204.39,求铊的同位素丰度。解: 设203Tl的丰度为X,205T
5、l的丰度为1-X 204.39 = 202.97X + 204.97(1-X) X= 29.00%1-5等质量的银制成氯化银和碘化银,测得质量比m(AgCl):m(AgI)= 1:1.63810,又测得银和氯的相对原子质量分别为107.868和35.453,求碘的原子量。解: X= 126.911-8为什么有的元素原子量的有效数字的位数多达9位,而有的元素的原子量的有效数字的位数却少至34位?答:单核素元素只有一种同位素,因而它们的原子量十分准确。而多核素元素原子量的准确性与它们同位素丰度的测量准确性有关(样品的来源、性质以及取样方式方法等)。若同位素丰度涨落很大的元素,原子量就不可能取得很准
6、确的数据。1-13解:(1)r=c /=(3108)/(63310-9) = 4.741014 Hz 氦-氖激发是红光(2)r=c/=(3.0108)/(435.810-9) = 6.881014 Hz 汞灯发蓝光(3)r=c/=(3.0108)/(670.810-9) = 4.471014 Hz 锂是紫红1-14 Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ.mol-1,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。解:1-17. 解:r = E/h = (310103)/(6.6310-346.021023) 则 = c/r = 397 nm1-18光化学毒雾的重要组分之一NO
7、2解离为NO和O2需要的能量为305kJ.mol-1,引起这种变化的光最大波长多大?属于哪种辐射范围?已知射到地面阳光最短波长为320 nm ,NO2气体在近地大气里会不会解离?解:属于紫外光区(可见光波长范围400760nm),在近地大气里会解离。1-19氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103 nm,问:它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁?解: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?解:1-23解:K层电子最大数目:2 L层电子最大数
8、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)33As解:K: Ar4s1 Al: Ne3s23p1 Cl: Ne3s23p5 Ti
9、: Ar3d24s2Zn: Ar3d104s2 As: Ar3d104s24p31-29请预言第118和第166号元素在周期表中的位置.解: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)F (d)Cl- (e)Ne+ (f) Fe3+ (g)As3+解:Be: 2s2N: 2s22p3F: 2s22p5Cl-: 3s23p6Ne+: 2s22p5Fe3+: 3d5As3+: 4s21-31. 解: 1s
10、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 答: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态与次外层电子组态分别如何?解: Li+: 1s2 Na+: 2s22p6 次外层1s2 2e- K+: 3s23p6 次外层2s22p6 8e- Rb+: 4s24p6 次外层3s23p63d10
11、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?解: (a) p区、A、第三周期 (b) d区、 、第四周期 (c) s区、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。解: Ti:B、第四周期 电子组
12、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。答: 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?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
13、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。答: 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。答: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5s2,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。答: d区、第五周期、B;
14、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
15、式,并指出其价层电子结构及在周期表中的区和族。解: 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?是金属还是非金属?最高氧化态是多少?解: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
16、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 . | F 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:1s22s22p63s23p5该分子内
17、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-解: CO2 VP=2+0 sp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+
18、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
19、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)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,
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