无机及其分析化学 课后答案 其次章 原子构造和元素周期律 习题解答1.简洁说明四个量子数的物理意义和量子化条件 2.定性画出s, p, d全部等价轨道的角度分布图 3.以下各组量子数哪些是不合理的？为什么？(1)n?2, l?1, m?0； (2)n?2, l?2, m??1；(3) n?3, l?0, m?0； (4)n?3, l?1, m??1；(5)n?2, l?0, m??1；(6)n?2, l?3, m??2 解 (2)，(5)，(6)组不合理因为量子数的取值时要求l B > C；(2) D，E为非金属元素，与氢化合生成HD和HE，在室温时D的单质为液体， E的单质为固体； (3) G是全部元素中电负性最大的元素；(4) 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一样 解 元素代号 A B C D E G M 元素符号 Na Mg Al Br I F Mn 周期 三 三 三 四 五 二 四 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅦA ⅦA ⅦA ⅦB 价层电子构型 3s1 3s2 3s23p1 4s24p5 5s25p5 2s22p5 3d54s2 20.有A、B、C、D 四种元素，其价电子数依次为1， 2， 6，7，其电子层数依次削减。
确定D的电子层构造与Ar原子一样， A和B次外层各只有8个电子， C次外层有18个电子试判定这四种元素1) 原子半径由小到大的依次； (2) 第一电离能由小到大的依次； (3) 电负性由小到大的依次； (4) 金属性由弱到强的依次；(5) 分别写出各元素原子最外层的l=0的电子的量子数 解 A、B、C、D这四种元素分别如下表： A 元素符号 Cs 周期 6 3族 IA 价层电子层构造 1s1 B C D Sr Se Cl 5 4 3 IIA VIA VIIA 1s2 4s24p4 3s23p5 (1)原子半径：DO2>O2+>O2—7. 由于Fe3+的极化力大于Fe2+，所以FeCl2的熔点应低于FeCl3解 1.错 2.错 3.错 4.错 5.对 6.错 7.错 二、选择题1. 在以下分子中，电偶极矩为零的非极性分子是 (A)H2O (B)CCl4 (C)CH3OCH3 (D)NH3 2. 以下物质中，共价成分最大的是(A) AlF3 (B) FeCl3 (C) FeCl2 (D) SnCl2 3. 以下物质中，哪种物质的沸点最高(A) H2Se (B) H2S (C) H2Te (D) H2O 4. 以下物质中，变形性最大的是(A) O2- (B) S2- (C) F- (D) Cl- 5. 以下物质中， 顺磁性物质是(A) O22- (B) N22- (C) B2 (D) C2 6. 估计以下物质中属于分子晶体的是(A) BBr3，熔点－46℃ (B) KI，熔点880℃ (C) Si，熔点1423℃ (D) NaF，熔点1015℃ 7. 以下晶体熔化时，只需克制色散力的是(A) Ag (B) NH3 (C) SiO2 (D) CO2 8. AgI在水中的溶解度比AgCl小，主要是由于(A) 晶格能AgCl>AgI (B) 电负性Cl>I (C) 变形性Cl-＜I- (D) 极化力Cl-＜I- 9. 假如正离子的电子层构造类型一样，在下述状况中极化力较大的是 (A) 离子的半径大、电荷多 (B) 离子的半径小、电荷多 (C) 离子的半径大、电荷少 (D) 离子的半径小、电荷少 10. 由于NaF的晶格能较大，所以可以预料它的(A) 溶解度小 (B) 水解度大 (C) 电离度小 (D) 熔、沸点高 11. 以下物质中溶解度相对大小关系正确的选项是(A) Cu2S>Ag2S (B) AgI>AgCl (C) Ag2S>Cu2S (D) CuCl>NaCl 12. 以下化合物的离子极化作用最强的是(A) CaS (B) FeS (C) ZnS (D) Na2S 13. 以下物质中熔点凹凸关系正确的选项是(A) NaCl>NaF (B) BaO>CaO (C) H2S>H2O (D) SiO2>CO2 14. 某物质具有较低的熔点和沸点，且又难溶于水，这种物质可能是4(A) 原子晶体 (B) 非极性分子型物质 (C) 极性分子型物质 (D) 离子晶体解 1.B 2.B 3.D 4.B 5.C 6.A 7.D 8.C 9.B 10.D 11.A 12.C 13.D 14.B 三、简答题1. C-C，N-N，N-Cl键的键长分别为154，145，175pm，试粗略估计C-Cl键的键长。
1. 由C-C键长得C原子半径为77pm，由N-N键长得N原子半径为73.5pm，结合N-Cl键长，可得Cl原子半径为102.5pm，故C-Cl键的键长为77+102.5=179.5pm2. 确定H-F，H-Cl，H-I键的键能分别为569，431，366及2101kJ·mol-1试比拟HF，HCl，HBr及HI气体分子的热稳定性2. 键能越大，分子越稳定，故热稳定性：HF>HCl>HBr>HI 3. 依据电子配对法，写出以下各物质的分子构造式：BBr3 CS2 SiH4 PCl5 C2H44. 写出以下物质的分子构造式并指明σ键、π键HClO BBr3 C2H2 5. 指出以下分子或离子中的共价键哪些是由成键原子的未成对电子干脆配对成键？哪些是由电子激发后配对成键? 哪些是配位键?+2+HgCl2 PH3 NH4 [Cu(NH3)4] AsF5 PCl55. 干脆配对成键：PH3 ；电子激发后配对成键：HgCl2 、AsF5 、PCl5、；有配位键：NH4+ 、[Cu(NH3)4]2+ 6. 依据电负性数据，在以下各对化合物中，判定哪一个化合物内键的极性相对较强些？ (1)ZnO与ZnS (2)NH3与NF3 (3)AsH3与NH3 (4)IBr与ICl (5)H2O与OF2 6. (1)ZnO>ZnS (2)NH3 H2O > H2S > H2Se > O28. 试用杂化轨道理论，说明以下分子的中心原子可能采纳的杂化类型，并预料其分子或粒子的几何构型。
BBr3 PH3 H2S SiCl4 CO2 NH48. 列表如下 分子或离子 BBr3 PH3 H2S SiCl4 CO2 NH+4 中心离子杂化类型 等性sp2 不等性sp3 不等性sp3 等性sp3 等性sp 等性sp3 分子或离子的几何构型 平面正三角形 三角锥形 V形 正四面体形 直线形 正四面体形 9. 用价层电子对互斥理论推想以下离子或分子的几何构型2--PbCl2 BF3 NF3 PH4 BrF5 SO4 NO2 XeF4 CHCl3 9. 列表如下 分子或离子 PbCl2 BF3 NF3 PH4+价层电子对数 3 3 4 4 成键电子对数 2 3 3 4 5孤电子对数 1 0 1 0 几何构型 V形 平面正三角形 三角锥形 正四面体BrF5 2?SO4 6 4 3 6 4 5 4 2 4 4 1 0 1 2 0 正四棱锥形 正四面体 V形 四方形 四面体 NO2 ?XeF4 CHCl3 10. 应用同核双原子分子轨道能级图，从理论上推断以下分子或离子是否可能存在，并指出它们各自成键的名称和数目，写出价键构造式或分子构造式。
H2 He2 C2 Be2 B2 N2 O210. 分子或离子 H+2 He+2C2 Be2 B2 分子轨道表示式 (?1s)1 (?1s)2(?*1s)1 KK(?2s)2(?*2s)2 (?2py)2(?2pz)2 KK(?2s)2(?*2s)2 KK(?2s)2(?*2s)2 (?2py)1(?2pz)1 键名称和数目 一个单电子?键 一个叁电子?键 2个?键 不成键 2个单电子?键 价键构造或分子构造 [H?H]+ [He?He]+ 存在性 能 能 能 C C 不能 能 B B+N +2KK(?2s)2(?*2s)2 (?2py)2(?2pz)2(?2px)1 2个?键 一个单电子?键 N N 能 O2 +KK(?2s)2(?*2s)2(?2px)2(?2p221y)(?2pz)(?*2py) 1个?键 一个叁电子?键 1个?键 +O-O 能 11. 通过计算键级，比拟以下物质的构造稳定性2-3-O2 O2 O2 O2 O2 11.分子或离子 键级 O+2 O2 O?2 O??2 O??2 2.5 2 1.5 1 0.5 稳定性 12. 依据分子轨道理论说明： (1)He2分子不存在。
2)N2分子很稳定，且具有反磁性3)O2具有顺磁性O2+> O2> O2-> O22-> O23- 12. (1)He2的分子轨道表示式为(?1s)2(?*1s)2，净成键电子数为0，所以He2分子不存在2)N2的分子轨道表示式为KK(?2s)2(?*2s)2 (?2py)2(?2pz)2(?2px)2，形成一个?键，两个?键，所以N2分子很稳定，且电子均已配对，因而具有反磁性22222 21(3)O?2分子轨道表示式为KK(?2s)(?*2s)(?2px)(?2py)(?2pz)(?*2py)(?*2pz)，形成—个叁电子?键，所以O?2具有顺磁性13. 依据键的极性和分子的几何构型，判定以下分子哪些是极性分子？哪些是非极性分子？Ne Br2 HF NO H2S(V形) CS2(直线形) CHCl3(四面体) CCl4(正四面体) BF3(平面三角形) NF3(三角锥形)613. 非极性分子：Ne、Br2、CS2、CCl4、BF3； 极性分子：HF、NO、H2S、CHCl3、NF3 14. 判定以下每组物质中不同物质分子之间存在着何种成分的分子间力。
(1)苯和四氯化碳 (2)氦气和水 (3)硫化氢和水14. (1)色散力 (2)色散力、诱导力 (3)色散力、诱导力、取向力15. 确定以下各晶体：NaF、ScN、TiC、MgO, 它们的核间距相差不大，试推想并排出这些化合物熔点凹凸、硬度大小的次序15. TiC> ScN> MgO> NaF16. 以下物质中，试推想何者熔点最低?何者最高? (1) NaCl KBr KCl MgO (2) N2 Si NH316. (1)KBrAlCl3>MgCl2 > NaCl23. 比拟以下每组中化合物的离子极化作用的强弱，并预料溶解度的相对大小1) ZnS CdS HgS (2) PbF2 PbCl2 PbI2 (3) CaS FeS ZnS23. (1) ZnS>CdS>HgS (2) PbF2> PbCl2> PbI2 (3) CaS> FeS>ZnS，第四章 配位化合物习题 参考解答1. 试举例说明复盐与协作物，配位剂与螯合剂的区分 解 复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子，在溶。