无机及分析化学课后习题第四章答案 联系客服

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区元素,其最高氧化态为+4。试填下表: 元素 外层电子构型 甲 乙 1s22s22p63s23p5 [Ar]3d24s2 族 ⅦA ⅣB 金属或非金属 非金属 金属 电负性相对高低 高 低 10.(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_____。

11.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

1.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:

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; (3) 1 , 0 , 0 , +1/2 ,;或1 , 0 , 0 ,-1/2 ; (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 , 1 , 0 ,±1/2 ; 2 , 0 , 0 ,±1/2 ;

2.元素Ti的电子构型是[Ar]3d24s2,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:(1)4个电子层 ,7个亚层 (2)4个能级组, 7个能级 (3)12条原子轨道 (4)2条原子轨道 (5)4个价电子

3.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,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.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) ⅦA族中具有最大电子亲合能的元素; (5) +2价离子具有[Ar]3d5结构的元素;

解:(1)1s22s22p63s23p63d84s2 镍Ni (2)Cs (3)Be (4)Cl (5) Mn 5.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

6.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

7.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

8.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 (2) 极性最大 RbF ,极性最小 LiF (3) 极性最大 HF ,极性最小HI

9.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 10.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

(7)存在色散力、取向力、诱导力、氢键 (8)色散力,诱导力

(9) 存在色散力、取向力、诱导力 (10)存在色散力、氢键

22.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。