(完整版)无机及分析化学课后习题第四章答案

一．选择题

1. 下列说法不正确的是（ ）

A. 氢原子中,电子的能量只取决于主量子数n

B. 多电子原子中,电子的能量不仅与n有关,还与l有关 C. 波函数由四个量子数确定

D. ?是薛定格方程的合理解,称为波函数

解：选C. 波函数是由三个量子数n,l,m确定的，与自旋量子数ms无关。 2．下列波函数符号错误的是（ ）

A. ?1.0.0

B. ?2.1.0 C. ?1.1.0 D. ?3.0.0

解：选C. n,l,m三个量子数的取值必须符合波函数的取值原则，即n＞l ≥∣m∣，所以?1.1.0是错误的，应改为?1.0.0。

3．2p轨道的磁量子数取值正确的是（ ）

A. 1，2 B. 0，1，2 C. 1，2，3 D. 0，+1，-1 解：选D。 只有D符合磁量子数的取值原则。因为m取值受角量子数l取值的限制，对于给定的l值，m=0，?1，?2，…，?l，共2l+1个值。2p轨道的角量子数l=1，所以磁量子数m=0，?1。

4．基态某原子中能量最高的电子是（ ） A. 3,2,+1,+1/2 B. 3,0,0,+1/2 C. 3,1,0,+1/2 D. 2,1,0,-1/2

解：选A。对于多电子的原子，其能量高低由n,l共同决定，二者数值较大且均符合四个量子数取值原则的就是能量最高的电子。

5．某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d34s24p2,则该元素在周期表中位于（ ）

A. d区ⅦB族 B. p区ⅣA族 C. s区ⅡA族 D. p区ⅣB族 解：选A。 某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d34s24p2,由此可知其基态原子的电子结构为[Ar]3d54s2，由分区及族的划分原则可知A是正确的。 6．下列分子中，中心原子采用sp3不等性杂化的是（ ）

A. BeCl2 B. H2S C. CCl4 D. BF3 解：选B。可用排除法进行选择。BeCl2的中心原子采用sp等性杂化；CCl4的中心原子采用sp3等性杂化；BF3的中心原子采用sp2等性杂化。

7．下列说法不正确的是（ ） A. 所有不同类原子间的键至少具有弱极性 B. 色散力不仅存在于非极性分子中

C. 原子形成共价键数目等于游离的气态原子的未成对电子数 D. 共价键的极性是由成键元素的电负性差造成的

解：选C。 原子形成共价键数目等于游离的气态原子的未成对电子数的这种说法是价键理论的观点，有缺陷；后来发展的杂化轨道理论认为，在形成化学键的过程中，中心原子的成对电子可以激发到能量相近的原子轨道而杂化成键。

8．下列各物质化学键中只存在? 键的是（ ）

A. CH2O B. PH3 C. C2H4 D. N2

解：选B。判断某物质化学键中只存在? 键就是说该物质不含有双键或三键。PH3

分子中，中心原子采用sp3不等性杂化，只存在? 单键，而CH2O 、C2H4 含有双键，N2含有三键。

9．下列各物质化学键中同时存在? 键和? 键的是（ ）

A. SiO2 B. H2S C. H2 D. C2H2

解：选D。判断某物质化学键中同时存在? 键和? 键的，简单的讲就是该物质既含有单键，又含有双键或三键。C2H2中C-C原子间含有一个? 键和两个? 键；A、B、C则只存在? 单键。

10．下列元素电离能、电子亲和能及电负性大小的比较中不正确的是（ ） A. 第一电离能：O＞S＞Se＞Te B. 第一电子亲和能：O＞S＞Se＞Te C. 电负性：Zn＞Cd＞Hg D. 电负性：Si＞Al＞Mg＞Na 解：选B。元素的电子亲和能越大，表示元素由气态原子得到电子生成负离子的倾向越大，该元素非金属性越强。但是因为第二周期原子半径较小，电子间斥力较大造成第二周期元素的电子亲和能小于第三周期，所以B是错误的。A. 选项中O、S、Se、Te为同一主族元素从上到下电离能由大变小，元素的金属性逐渐增强，所以第一电离能：O＞S＞Se＞Te正确。C、D考查的是电负性，其递变规律同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增加，过渡元素的电负性变化不大。同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，副族元素则从上

到下电负性逐渐增强。Zn、Cd、Hg为同一副族元素 Zn

A. SiH4 B. NH3 C. H2S D. CH3OH

解：选A。判断物质的分子间只存在色散力的原则即判断分子是否为非极性分子。SiH4是非极性分子,其他均为极性分子。 12．下列晶体熔化时只需克服色散力的是（ ）

A. CH3COOH B. CH3CH2OCH2CH3 C. SiO2 D. CS2 解：选D。因为只有非极性分子间只存在色散力，晶体熔化时只需克服色散力即是说只要判断出哪种晶体是非极性分子晶体即可。CS2晶体是非极性分子晶体，熔化时只需克服色散力，而SiO2晶体是原子晶体，CH3COOH 、CH3CH2OCH2CH3的晶体是极性分子晶体。 二、填空题

1．下列各电子结构式中，表示基态原子的是 （1） ，表示激发态原子的是 （3）（4）（6） ，表示错误的是 （2）（5） 。

（1）1s22s1 （2）1s22s22d1 （3）1s22s12p2 （4）1s22s22p13s1 （5）1s22s42p2 （6）1s22s22p63s23p63d1

2．下列各组量子数中， （4） 组代表基态Al原子最易失去的电子， （1） 组代表Al原子最难失去的电子。

（1）1，0，0，－1/2 （2）2，1，1，－1/2 （3）3，0，0，+1/2 （4）3，1，1，－1/2 （5）2，0，0，+1/2 3．符合下列每一种情况的各是哪一族或哪一元素？

（1）最外层有6个p电子 ⅧA族, 稀有气体元素 （He除外） ；（2）n=4，l=0轨道上的两个电子和n=3、l=2轨道上的5个电子是价电子 3d54s2 ⅦB族 Mn ；（3）3d轨道全充满，4s轨道只有一个电子 3d104s1 IB族 Cu ；（4）+3价离子的电子构型与氩原子实[Ar]相同 [Ar]3d14s2 ⅢB族 Sc ；（5）在前六周期元素（稀有气体元素除外）中，原子半径最大 Cs ；（6）在各周期中，第一电离能I1最高的一族元素 ⅧA 族 ；（7）电负性相差最大的两个元素 Cs Ne (F) ；（8）+1价离子最外层有18个电子 IB族 。

4．指出下列各能级对应的n 和l 值，每一能级包含的轨道各有多少？ （1）2p n= 2 ，l= 1 ，有 3 条轨道； （2）4f n= 4 ，l= 3 ，有 7 条轨道； （3）6s n= 6 ，l= 0 ，有 1 条轨道； （4）5d n= 5 ，l= 2 ，有 5 条轨道。 5．写出下列各种情况的合理量子数。

（1）n = 3，4，…，l = 2， m = 0， ms = +1/2 （2）n = 3，l = 1，2 ，m = 1，ms = －1/2 （3）n = 4，l = 3，m = 0，ms = +1/2，－1/2 （4）n = 2，l = 0，m = 0 ，ms = +1/2

（5）n = 1，l = 0 ，m = 0 ，ms = +1/2，－1/2 。

6．某一多电子原子中具有下列各套量子数的电子，各电子能量由低到高的顺序为（若能量

相同，则排在一起） E1s

7．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 8. 根据下列原子的价电子层结构填表： 价电子层结构 ① ② ③ ④ 4s1 3s23p5 3d24s2 5d106s2 区 s p d ds 周期 第四 第三 第四 第六 族 IA VIIA IVB IIB 最高正氧化态 +1 +7 +4 +2 电负性 第四 第一 第三 第二 9．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：