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1、第4章 物质结构4-1.氮原子的价电子构型是2s22p3，试用4个量子数分别表明每个电子的运动状态。解：n=2；l=0，1；m=0，1；ms=；4-2.下列各组轨道中，哪些是简并轨道？简并度是多少？(1)氢原子中2s，2px，2py，2pz，3px。(2)He+离子中4s，4px，4pz，4dxy，5s，5px。(3)Sc原子中2s，2px，2pz，2py，3dxy，4s。解：（1）2s，2px，2py，2pz是简并轨道，简并度是4；（2）4s，4px，4pz，4dxy是简并轨道，简并度是4；（3）2px，2pz，2py是简并轨道，简并度是3；4-3.下列各原子的电子层结构何者属于基态、激发态
2、或不正确的？(1)1s22s12p2； (2)1s22s12d1；(3)1s22s22p43s1； (4)1s22s22p63s23p3；(5)1s22s22p83s1； (6)1s22s22p63s23p63d54s1。解：原子的电子层结构属于基态的是：（4），（6）原子的电子层结构属于激发态的是：（1），（3）原子的电子层结构属于不正确的是：（2），（5）4-4.在氢原子中，4s和3d哪一个轨道能量高？19号元素钾的4s和3d哪个能量高？并说明原因。解：氢原子中4s轨道的能量高，因为氢原子是单电子体系，其能量不受l的影响，只与n有关，n越大其能量越高；19号元素钾的3d比4s能量高，主要是
3、因为多电子体系由于屏蔽效应和钻穿效应，发生能级交错。4-5.写出下列原子和离子的电子结构式。(1)Cu(z=29)和Cu+ (2)Fe(z=26)和Fe3+(3)Ag(z=47)和Ag+ (4)I (z=35)和I-解：（1）Cu(z=29)：Ar3d104s1和Cu+：Ar3d10（2）Fe(z=26)：Ar3d64s2和Fe3+：Ar3d5（3）Ag(z=47)：Kr4d104s1和Ag+：Kr4d10（4）I (z=35) ：Ar3d104s24p5和I-：Ar3d104s24p64-6.某一元素的原子序数为24，试问：(1)核外电子总数是多少？ (2)它的电子排布式？(3)价电子层结构
4、； (4)元素所处的周期、族、区？解：(1)核外电子总数是24(2)它的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3)价电子层结构：3d54s1(4)元素所处的四周期、B族、d区4-7.A族和B族最外层电子数虽然都为1，但它们的金属性却不同，为什么？解：A族其价层电子构型为ns1，属于活泼金属，容易失电子并形成稀有气体结构1s2或ns2np6稳定结构，而B族外层电子构型为(n-1)d10ns1，原子半径比同周期的A族小，有效核电荷数大，不易失去外层电子，故金属性比A族差。4-8.不用查表，判断下列各组中原子或离子半径谁大？试解释之。(1)H与N (2)Ba与Sr (3)Cu与Ni
5、 (4)Na与Al (5)Fe2+与Fe3+解：(1)N的原子半径大，H的原子半径在元素周期表中的半径是最小的，N的原子半径比H大；(2)Ba的原子半径大，同一主族，从上到下，原子依次半径增大；(3)Cu的原子半径大，因为Cu具有d10电子构型，有较大的屏蔽作用，所以原子半径略有增加；(4)Na的原子半径大，同一周期，随着核电荷数的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使得原子半径逐渐减小。(5)Fe2+的原子半径大，同一元素，失电子越多，核电荷对于外层的电子的吸引力越大，半径越小。4-9.某元素的最高正价为+6，最外层电子数为1，原子半径是同族中最小的，试写出该元素的电子结构式、名称及元素符
6、号。解：该元素的电子结构式Ar3d54s1、名称铬及元素符号Cr。4-10.某元素其原子最外层有2个电子，次外层有13个电子，问此元素在周期表中应属哪族？最高正价是多少？是金属还是非金属？解：应该属于B簇，最高正价+7，金属。4-11.有第四周期的A、B、C、D四种元素，它们的价电子数依次为1、2、2、7，且原子序数A、B、C、D依次增大，已知A与B的次外层电子数为，C与D次外层电子数为18，试问：(1)那些是金属元素？(2)A、B、C、D的原子序数及电子结构式是什么？(3)B、D两元素，问能否形成化合物？写出分子式。解：(1) A、B、C是金属元素。(2)A：原子序数19，Ar 4s1；B：
7、原子序数20，Ar 4s2；C：原子序数30，Ar3d104s2；D：原子序数35，Ar 4s24p5 。(3)B、D两元素，能形成化合物，分子式为CaBr2。4-12.指出下列各组化合物中，哪个化合物的价键极性最大？哪个的极性最小？(1)NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 PCl5 (2) LiF NaF RbF CsF(3) HF HCl HBr HI (4) CH3F CH3Cl CH3Br CH3I解：（1）NaCl极性最大，PCl5极性最小；（2）CsF极性最大，LiF极性最小；（3）HF极性最大，HI极性最小；（4）CH3F极性最大，CH3I极性最小；4-13.分析下列各
8、分子的中心原子的杂化轨道类型和指出各化学键的键型(键或键)。(1)HCN中三个原子在一条直线上； (2)H2S中三个原子不在一条直线上。解：（1）是sp杂化，键和键（2）是sp3杂化，键4-14.指出下列分子的中心原子可能采取的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。BBr3、SiCl4、PH3解：BBr3：sp2杂化，平面正三角形；SiCl4：sp3等性杂化，正四面体；PH3：sp3不等性杂化，三角锥形。4-15.根据键的极性和分子几何构型，推断下列分子哪些是极性分子？哪些是非极性分子？Ne Br2 HF NO H2S (V字型) CS2(直线型) CHCl3(四面体) CCl4(正四面体) B
9、F3(平面三角形) NH3(三角锥形)解：极性分子： HF NO H2S (V字型) CHCl3(四面体) NH3(三角锥形)非极性分子： Ne Br2 CS2(直线型) CCl4(正四面体) BF3(平面三角形)4-16.判断下列分子的偶极矩是否为零？(1)Ne (2)Br2 (3)HF (4)NO (5)H2S (6)SiH4 (7)CH3Cl解：(1)Ne (2)Br2 (6)SiH4 的偶极矩为零，其余不为零。4-17.NO2 、CO2、SO2的键角分别为130、180、120，试判断其中心原子的杂化类型。解： sp2杂化，sp杂化，sp2杂化，4-18.说明下列每组分子之间存在着什么
10、形式的分子间力。(1)乙烷和CCl4 (2)乙醇和水 (3)苯和甲苯 (4)CO2和水解：（1）色散力，（2）取向力、诱导力、色散力、氢键（3）色散力（4）色散力，诱导力4-19.稀有气体(氦、氩等)晶格结点上是原子，金刚石结点上也是原子，为什么它们的物理性质有很大的差别？解：因为他们一个是分子晶体，原子间作用力是分子间作用力；一个原子晶体，原子间作用力是共价键。4-20.试判断NaCl、N2、NH3、Si(原子晶体)等晶体的熔点哪个高？哪个低？解：Si(原子晶体)晶体的熔点高，N2的熔点低。 第10章 配位化合物10-1. 命名下列配合物，并指出中心离子、配位体、配位原子、配位数和配离子的电
11、荷。命名中心离子配位体配位原子配位数配离子的电荷硫酸二(乙二胺)合铜()Cu2+enN42+六硝基合钴()酸钠Co3+NO2-N63-二氯二氨合铂()Pt2+NH3Cl- N,Cl40四羰基和镍NiCOC40六氰和铁()酸钾Fe2+CN-C60溴化二溴四水和铬()Cr3+Br-H2O Br,O61+六氟合硅()酸钠Si4+F-F62-四碘合汞()酸钾Hg2+I-I42-10-2写出下列配合物的化学式。(1)硫酸四氨合铜() (2)氯化二氯三氨一水合钴()(3)四氯合金()酸钾 (4)二氯四(硫氰酸根)合铬()酸铵解：(1)(2)(3) (4)10-3用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁
12、性。(1)Co(H2O)63+和Co(CN)63 (2)Ni(NH3)42+和Ni(CN)42解：类型空间结构磁性(1)外轨型正八面体顺磁性内轨型正八面体抗磁性(2)外轨型正四面体顺磁性内轨型平面正方形抗磁性10-4根据价键理论，指出下列各配离子的成键轨道类型(注明内轨型或外轨型)和空间构型。 (1)Cd(NH3)42+ ( = 0.0B.M. ) (2)Ag(NH3)2+ ( = 0.0B.M. ) (3)Fe(CN)63- ( = 1.73B.M. ) (4)Mn(CN)64- ( = 1.8B.M.) (5)Co(CNS)42- ( = 3.9B.M. ) (6)Ni(H2O)62+ (
13、 = 2.8B.M.) 解：成键轨道类型(注明内或外轨型)空间结构(1)杂化 外轨型正四面体(2)杂化 外轨型直线型(3) 内轨型正八面体(4) 内轨型正八面体(5) 外轨型正四面体(6) 外轨型正八面体10-5将0.10molL-1 ZnCl2溶液与1.0molL-1 NH3溶液等体积混合，求此溶液中Zn(NH3)42+、Zn2+和NH3的浓度？解：由于过量，则几乎全部生成了。设配位平衡时=x, 则平衡时： x 0.30+4 x0.30 0.05- x0.05 故溶液中：=0.05molL-110-6在0.10molL-1 Ag(NH3)2+溶液中，含有浓度为1.0molL-1的过量氨水，Ag+离子的浓度等于多少？在0.10molL-1 Ag(CN)2溶液中，含有1.0molL-1的过量KCN，Ag+离子的浓度又等于多少？从计算结果可得出什么结论？解：(1)设平衡时，则 平衡时 0.10-x0.10 x 1.0+2x1.0 解得 x=4.010-9 moll-1(2)设平衡时Ag+r=y,则平衡时 0.10-y0.10 y 1.0+2y1.0
