原子结构-化学键-分子结构

1原子结构、化学键、分子结构习题1．判断下列叙述是否正确（1）电子具有波粒二象性，故每个电子都既是粒子又是波。（2）电子的波动性是大量电子运动表现出的统计性规律的结果。（3）波函数，即电子波的振幅。（4）波函数Ψ，即原子轨道，是描述电子空间运动状态的数学函数式。（1）（2）（3）（4）2.用原子轨道光谱学符号表示下列各套量子数：(1)n=2,l=1,m=–1(2)n=4,l=0,m=0(3)n=5,l=2,m=02（1）2p(2)4s(3)5d3.假定有下列电子的各套量子数，指出哪几套不可能存在，并说明原因。(1)3,2,2,1/2(2)3,0,–1,1/2(3)2,2,2,2(4)1,0,0,0,(5)2,–1,0,–2/1(6)2,0,–2,1/23.（1）存在，为3d的一条轨道；(2)当l=0时，m只能为0，或当m=±1时，l可以为2或1。(3)当l=2时，n应为≥3正整数，ms=+1/2或-1/2；或n=2时l=0m=0ms=+1/2或-1/2；l=1m=0或±1，ms=+1/2或-1/2;（4）ms=1/2或–1/2；（5）l不可能有负值；（6）当l=0时，m只能为04．指出下列各电子结构中，哪一种表示基态原子，哪一种表示激发态原子，哪一种表示是错误的?(1)1s22s2(2)1s22s12d1(3)1s22s12p2(4)1s22s22p13s1(5)1s22s42p2(6)1s22s22p63s23p63d125．符合下列每一种情况的各是哪一族哪一元素？(1)最外层有6个p电子。(2)3d轨道无电子，n=4，l=0的轨道只有1个电子。(3)3d轨道全充满，4s轨道只有1个电子。(4)+3价电子的电子构型与氩原子实[Ar]相同。(5)在前六周期元素（稀有气体元素除外）中，原子半径最大。(6)在各周期中，第一电离能I1最高的一类元素。(7)电负性相差最大的两个元素。(8)+1价离子最外层有18个电子。5.（1）ⅧA（2）K（3）Cu铜（4）Sc钪（5）Cs（6）ⅧA（7）F(Ne)~Cs(Fr)(8)ⅠB6．填空（1）n=3电子层内可能有的原子轨道数是______；（2）n=4电子层内可能有的运动状态数______；（3）n=6电子层内可能有的能级数是_______；（4）l=3能级的简并轨道数是_____。6.(1)9(2)32(3)6(4)77.指出下列能级对应的n和l值，每一能级包含的轨道数是多少?(1)2p(2)4f(3)6s(4)5d7.(1)n=2，l=1；3(2)n=4，l=3，7(3)n=6；l=0；1(4)n=5，l=2，58.写出下列各种情况的合理量子数：(1)n=(),l=2,m=0,ms=+1/2(2)n=3,l=(),m=1,ms=–1/2(3)n=4,l=3,m=1,ms=()3(4)n=2,l=0,m=(),ms=+1/2(5)n=1,l=(),m=(),ms=()8.(1)n≥3(2)l=2,1(3)+1/2(-1/2)(4)m=0(5)l=0,m=0,ms=+1/2(-1/2)9.第五能级组包含哪几个能级?有几条原子轨道?该能级组是第几周期?可含有多少个元素?9.5s、4d、5p三个能级；9条轨道；第五周期；18个元素10.用s,p,d,f等符号表示下列元素原子的电子结构，并说明他们在周期表中的周期、族、区。（1）13Al(2)24Cr(3)26Fe(4)33As(5)47Ag(6)82Pb10.13Al1s22s22p63s23p1[Ne]3s23p1第三周期ⅢAp区24Cr1s22s22p63s23p63d54s1[Ar]3d54s1第四周期ⅥBd区26Fe1s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s2第四周期Ⅷd区33As1s22s22p63s23p63d104s24p3[Ar]3d104s24p3第四周期ⅤAp区47Ag1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1[Kr]4d105s1第五周期ⅠBds区82Pb1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p2[Xe]4f145d106s26p2第六周期ⅣAp区11．已知四种元素的原子的价电子层结构分别为：（1）4s1（2）3s23p5（3）3d24s2（4）5d106s2试指出：（1）它们在周期系中各处于哪一区？哪一周期？哪一族？（2）它们的最高正氧化态各是多少？11.(1)第四周期，s区，ⅠA，+1；（2）第三周期，p区，ⅦA，+7；（3）第四周期，d区，ⅣB，+4；4（4）第六周期，ds区，ⅡB，+212．第五周期某元素，其原子失去2个电子，在l=2的轨道内电子全充满，是推断该元素的原子序数、电子结构，并指出位于周期表中那一族？是什么元素？12.Cd：[Kr]4d105s248号元素ⅡB13.．已知甲元素是第三周期p区元素其最低氧化数为–1，乙元素是第四周期d区元素，其最高氧化数为+4，是填下表：元素外层电子构型族金属或非金属电负性相对高低甲乙13甲：1s22s22p63s23p5ⅦA非金属高乙：[Ar]3d24s2ⅣB金属低14.元素钛的电子构型是[Ar]3d24s2，试问这22个电子(1)属于哪几个电子层?哪几个亚层?(2)填充了哪几个能级组的多少个能级?(3)占据着多少条原子轨道?(4)其中单电子轨道有几条?(5)价电子有几个?14.（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15.具有下列原子外层电子构型的五种元素(1)2s2(2)2s22p1(3)2s22p2(4)2s22p3(5)2s22p4以元素符号表示第一电离能最大的是______，最小的是______，电子亲和能大小发生反常的两个元素是___________。15.2s22p3(N)；2s22p1(B)；2s22p2(C)~2s22p3(N)16.根据下列条件确定元素在周期表中的位置，并指出元素原子序数、元素名称及符号。5（1）基态原子中有3d7电子；（2）基态原子电子构型为[Ar]3d104s1；（3）M2+型阳离子的3d能级为半充满；（4）M3+型阳离子和F–离子的电子构型相同；（5）[Xe]4f145d106s1；（6）[Ar]3d64s2；（7）[Kr]4d105s25p5。16.（1）Co(钴)27号，第四周期，Ⅷ，d区（2）Cu(铜)29号，第四周期，ⅠB，ds区（3）Mn(锰)25号，第四周期，ⅦB，d区（4）Al(铝)13号，第三周期，ⅢA，p区（5）Au(金)79号，第六周期，ⅠB，ds区（6）Fe(铁)26号，第四周期，Ⅷ，d区（7）I(碘)53号，第五周期，ⅦA，p区17.判断下列叙述是否正确(1)基态原子外层未成对电子数等于该原子能形成的共价单键数，此即所谓的饱和性。(2)两原子以共价键键合时，化学键为σ键；以共价多重键结合时，化学键均为π键。(3)碳-碳双键的键能大于碳-碳单键键能，小于2倍的碳-碳单键键能。(4)所谓sp3杂化，是指1个s电子与3个p电子的混杂。(5)色散力不仅存在于非极性分子间。17.（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√18.写出下列离子的电子结构式，并指出各属于何种离子构型。Fe2+,Sn4+,Pb2+,S2–,Cd2+,Al3+,Ni2+,Mg2+18.Fe2+1s22s22p63s23p63d69~17电子构型Sn4+1s22s22p63s23p63d104s24p64d1018电子构型Pb2+[Xe]4f145d106s218+2电子构型6S2-1s22s22p63s23p68电子构型Cd2+1s22s22p63s23p63d104s24p64d1018电子构型Al3+1s22s22p68电子构型Ni2+1s22s22p63s23p63d89~17电子构型Mg2+1s22s22p68电子构型19．判断下列分子中心原子的杂化轨道类型（注明等性或不等性）和分子的空间构型，说明分子是否有极性。OF2,NF3,BH3,SiCl4,NH3,NH4+,HCN,PCl3,CS2,CHCl319.OF2不等性sp3杂化V字型极性分子NF3不等性sp3杂化三角锥型极性分子BH3sp2等性杂化平面三角形非极性分子SiCl4sp3等性杂化正四面体非极性分子NH3不等性sp3杂化三角锥型极性分子NH4+sp3等性杂化正四面体非极性分子HCNsp杂化直线型极性分子PCl3不等性sp3杂化三角锥型极性分子CS2sp杂化直线型非极性分子CHCl3sp3等性杂化四面体极性分子20.下列各组有机分子中,每个碳原子所采用的杂化轨道：C2H2,C2H6,CH3-C≡CH,CH3CH2OH,CH2O。20.（1）C2H2:sp杂化:（2）C2H6:sp3杂化（3）CH3-C≡CH:第一个C：sp3,第二个C：sp第三个C：sp123（4）CH3CH2OH:两个碳均为sp3杂化12（5）CH2O:sp2杂化721.指出化合物中，哪个化合物的键的极性最大？哪个最小？（1）NaCl,MgCl2,AlCl3,SiCl4,PCl5（2）LiF,NaF,F,RbF,CsF（3）HF,HCl,HBr,HI21.（1）极性最大NaCl极性最小PCl5（2）极性最大CsF极性最小LiF（3）极性最大HF极性最小HI22.预测下列各组物质熔点、沸点的高低：（1）乙醇和二甲醚（2）HF和HCl(3)NH3和NF3（4）OF2和H2O(5)NaF和MgO（6）CaO和BaO(7)NaCl和NaBr(8)MgO和MgF222.（1）乙醇二甲醚（2）HFHCl（3）NH3NF3（4）OF2H2O（5）MgONaF（6）CaOBaO（7）NaClNaBr（8）MgOMgF223..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—H3BO323.（1）色散力（2）色散力、诱导力、取向力（3）色散力（4）色散力、诱导力、取向力、氢键（5）色散力、诱导力、取向力、氢键（6）色散力（7）同（5）、（4）（8）色散力、诱导力（9）同（2）（10）色散力、氢键24.判断下列晶体的熔点高低顺序（1）NaClKClN2NH3SiPH3（2）CaF2BaCl2CaCl2（3）SiCl4SiBr4SiCMgO（4）KClSiO2H2O824.（1）SiNaClKClNH3PH3N2（2）CaF2CaCl2BaCl2（3）SiCMgOSiBr4SiCl425.选择题（1）下列晶体中熔化时只需克服色散力的是_a_、f___。（a）HgCl2（b）CH3COOH（c）CH3CH2OCH2CH3（d）SiO2（e）CHCl3（f）CS2（2）下列分子中，中心原子在成键时以sp3不等性杂化的是_b、c。（a）BeCl2（b）PH3（c）H2S（d）CH3Cl（3）下列各物质化学键中只存在键的是_____；同时存在键和键的是_____。（a）PH3（b）乙烯（c）乙烷（d）SiO2（e）N2（f）乙炔（g）CH2O25.(1)(a)HgCl2(f)CS2（2）（b）PH3(c)H2S（3）(a)PH3(c)乙烷(d)SiO2只存在σ键(b)C2H4(e)N2(f)乙炔(g)CH2O存在π、σ键26.填空：（1）PF3=3.44×10－30C·m，而BF3=0，这是由于PF3的分子构型为_____型，是____性分子，而BF3的分子构型为____型，是____性分子。（2）H2O，H2S，H2Se三物质，分子间取向力按______顺序递增，色散力按_______顺序递增，沸点按______顺序递增。26.（1）三角锥，极，平面三角，非极；（2）H2Se、H2S、H2