无机化学六七章答案.docx

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无机化学六七章答案

第六章

1.△E=hν=hc/λ，△E与λ成反比，λ=121.6nm，△E光子能量大

2.波长为486nm为可见光区，当n1=2时，为巴尔末系，即可见光区，据公式

（波数）=R（1/22-1/n22）,1/（486×10-9）=1.096775×107（1/22-1/n22）,解得n2=4.即从n2=4的能级跃迁到n1=2的能级上发出的光。

3.1.196×10−2kJ·mol−1

4.518.7kJ·mol−1

5.478.5kJ·mol−1

6.10.97kJ·mol−1

7.242.5pm

8.λ=6.626×10−35m或Δx=1.054×10−29m

9.387pm

10.假设一：

氢原子是由一个质子的原子核与一个沿着原子核以圆形轨道半径为r运动的电子所构成；

假设二：

并非所有的圆形轨道均为电子所容许的，只有电子的轨道角动量（mvr）等于h/2π的正整数倍，才是电子运动所容许的轨道；

假设三：

由于轨道角动量的限制，在一定的允许圆形轨道上的电子所具有的能量是固定的，这些值显然是不连续的，这些固定轨道上，电子既不吸收能量也不放出能量；

玻尔理论成功的地方：

（1）利用m、e、ε0、h、c等数值，计算出来的R与实验值非常接近；

（2）计算出来的氢原子n=1的轨道半径（r=0.529Å）与实验方法测得氢原子的有效半径（r=0.53Å）非常接近；计算出来氢原子基态（groundstate）的能量为（即氢原子上一个电子处于n=1的原子轨道上所具有的能量）E0=13.6eV；激发态（excitedstate）氢原子的能量为Ei=13.6/

（eV）；

（3）玻尔理论能够成功地应用到仅含一个电子的类氢离子，如：

He＋、Li2+、Be3+等离

子：

ri=0.53

/Z（Å），Ei=13.6Z2/

（eV）

（4）比较成功地解释了氢原子光谱线。

a．氢原子光谱线不连续，b．氢原子光谱线的规律性，c．提出了量子数的概念。

玻尔理论存在下面一些局限性：

（1）不能解释多电子原子的光谱线，

（2）不能解释氢原子光谱的精细结构，在电磁场中有些谱线可以分裂成几条线。

11.解释：

假设微观粒子同时能准确测定，即Δx→0，Δp→0，由不确定关系式Δx∙Δp≥h/2π得Δx、Δp不可能同时为两个无穷小量，因为两个无穷小量的乘积应为二阶无穷小量，只有当Δx（或Δp）→0而Δp（或Δx）→∞时，才有可能使Δx∙Δp为一个常数，所以说同时准确地测定位置和动量是不可能的。

或者解释为：

若想准确测定微观粒子的位置，必须有测量工具，且测量误差会小于测量工具的最小单位。

假设用光子来测量电子的位置，则位置的误差Δx＝±λ，由于光子碰撞电子后才知道电子的确切位置，光子与电子的碰撞必须改变电子的动量，所以电子的动量无法准确测量。

∵Δp＝h/λ＝h/Δx，∴Δx∙Δp＝h。

12.①②③⑤

①②④⑥

①③⑤⑥

②④⑤⑥

①③④⑤

②③④⑥

13.K191s22s22p63s23p64s1

Cu291s22s22p63s23p63d104s1

Z*=Z–σ

K19σ（4s）=0.85×8+1.0×10=16.8

E4s=-13.6×（19-16.8）2/42=-4.114eV

Cu29σ（4s）=0.85×18+1.0×10=25.3

E4s=-13.6×（29-25.3）2/42=-11.6365eV

所以E4s（Cu）

另外，同周期中从左向右，Z增大，r减小，核对电子的吸引增强，越来越难失去电子，所以Cu的电离能比K大

14.

（1）氩18

（2）铁26（3）氟9（4）钾33（5）钕60

15.A.GeB.MnC.BrD.O

电负性：

O>Br>Ge>Mn

16.

（1）.A.Na第三周期ⅠA族1s22s22p63s1

B.Mg第三周期ⅡA族1s22s22p63s2

C.Al第三周期ⅢA族1s22s22p63s23p1

（2）.D.Br第四周期Ⅶ族[Ar]3d104s24p5

E.I第五周期Ⅶ族[Kr]4d105s25p5

（3）.F.Cr第四周期ⅥB族[Ar]3d54s1

17.

（1）.铬Cr[Ar]3d54s1

（2）.银Ag[Kr]4d105s1

（3）.锡Sn[Kr]4d105s25p2

（4）.钡Ba[Xe]6s2

（5）.溴Br[Ar]3d104s24p5

18.解：

电子和核之间的库仑斥力为e2/4πεor2电子作圆周运动的离心力为mv2/r

e2/4πεor2=mv2/r又由于M=nh/2π=mvr,将上式消除v,可得r=（εon2h2/πme2）=n2ao

ao=（εoh2/πme2）=52.917pm

19.122.4eV

20.A

21.

（1）9.816×102kJ·mol−1;

（2）2.276kJ·mol−1；这说明随着n的增大，相邻之间的能级差大大减小。

22.在氢原子中E（4s）>E（3d）;在钾原子中E（4s）

23.

（1）对。

（2）不对。

应为：

当电子在两能级之间发生跃迁时，两能级间的能量差越大，所发出的光的频率越大，波长越小。

（3）对。

24.P114

25.P115

26.

（1）能量最低原理；

（2）Pauli不相容原理；（3）Hund规则。

27.基态：

（1）；纯属错误：

（3）；基态：

（1）；纯属错误：

（3）；激发态：

（2）、（4）、（5）、（6）。

28.[He]（2s）2（2p）2

[He]（2s）2（2p）3

[Ne]（3s）2（3p）3

[Ar]（3d）1（4s）2

[Ar]（3d）8（4s）2

[Ar]（3d）10（4s）2

[Ar]（3d）10（4s）2（4p）1

[Ar]（3d）10（4s）2（4p）3

[Kr]（4d）2（5s）2

[Kr]（4d）10（5s）2（5p）4

[Xe]（4f）1（5d）1（6s）2

29.[Ar]3d2[Ar]3d3[Ar]3d5[Ar]3d6[Ar]3d7[Ar]3d6[Ar]3d8

30.

（1）违反了Pauli不相容原理。

（2）违反了洪特规则。

（3）违反了能量最低原理

31.

（1）O2−、Ne是等电子体：

（1s）2（2s）2（2p）6

（2）Be3+、He+是等电子体：

（1s）1

（3）Cl−、Ar是等电子体：

（1s）2（2s）2（2p）6（3s）2（3p）6

32.

（1）3；9；

（2）12；（3）1s32s32p2；1s32s32p93s2；（4）3n2

33.

（2）|ml|>l不成立；

（3）n＝l，ms＝2不成立；

（4）ms＝0不成立；

（5）l不能小于零；

（6）|ml|>l不成立。

34.

35.N、O、Al

36.2.21

37.

38.

（1）半径从小到大：

Mg2+，Ca2+，Ar，Br−

（2）电离能从小到大：

Na，O，Ne，Na+

（3）电负性增加：

Al，H，O，F

39.

（1）50；

（2）121；（3）第七周期，第VIA族。

40.A:

IA；B:

IIB；C:

VA；D:

镧系或锕系；E:

IIIA；F:

VIA。

41.

（1）Li；

（2）F；（3）F；（4）F。

42.

（1）Cl；

（2）Cl；（3）O；（4）S

第七章

1.354kJ/mol

2.因为晶格能与离子半径有关，离子半径越小，离子间引力越大，晶格能越大，故，NaF的晶格能比CsF大。

3.KCl离子键离子晶体

SiC共价键原子晶体

CH3Cl范德华力分子晶体

NH3范德华力分子晶体

Cu金属键金属晶体

Xe范德华力分子晶体

熔点：

SiC＞Cu＞KCl＞NH3＞CH3Cl＞Xe

4.NCl3含有孤对电子，采用sp3杂化，为三角锥形；而BCl3采用sp2杂化，为平面三角形。

5.BeCl2Be的电子构型为1s22s2

Sp杂化，两个sp-pσ键

PCl5，P电子构型[Ne]3s23p3

Sp3d杂化，5个sp3d-3pσ键

OF2，O的电子构型1s22s22p4

Sp3杂化，2个sp3-2pσ键，2对孤对电子

ICl3，I的电子构型[Kr]5s25p5

Sp3d杂化，3个sp3d-3pσ键，2对孤对电子

XeF4，Xe的外层电子构型为5s25p6

Sp3d2杂化，4个sp3d2-2pσ键，2对孤对电子

6.PCl3三角锥形，PCl5三角双锥，SF2V形，SF4变形四面体，SF6八面体

ClF3T形，IF4-平面正方形，ICl2+V形，PH4+四面体，CO32-平面三角形，

OF2V形，XeF4平面正方形

7.

（1）从氮到锑原子半径增大，电负性减小，电负性大，使共用电子对偏向中心，则键角较大。

故NH3的键角最大。

（2）由于氟元素的电负性较大，使共用电子对偏向中心程度减小，排斥力，较小。

由于磷元素的电负性较小，氟元素的电负性较大，使得P-F键间的斥力大些，故键角，略增加。

8.AsF4-变形四面体，sp3d杂化；

XeOF3+变形四面体，sp3d杂化；

SF5+三角双锥，sp3d杂化；

Cl2CO平面三角形，sp2杂化；

HO2-V形，sp3杂化；

HNO3平面三角形，sp2杂化；

I3+V形，sp3杂化；

I3-T形，sp3d杂化。

9.H2-（σ1s）2（σ1s*）1键级=0.5

Li2（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2键级=1

Be2（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2键级=0

B2（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）1（п2pz）1键级=1

N2+（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）2（п2pz）2（σ2px）1键级=2.5

O2（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（σ2px）2（п2py）2（п2pz）2（п2py*）1（п2pz*）1键级=2

F2-（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（σ2px）2（п2py）2（п2pz）2（п2py*）2（п2pz*）2（σ2px*）1键级=0.5

最稳定：

N2+

顺磁性：

H2-B2N2+O2F2-

10.N2+（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）2（п2pz）2（σ2px）1键级=2.5

N2（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）2（п2pz）2（σ2px）2键级=3

N2-（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（σ2px）2（п2py）2（п2pz）2（п2py*）1键级=2.5

11.

（1）.CN+（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）2（п2pz）2键级=2

CN-（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）2（п2pz）2（σ2px）2键级=3

（2）.CO（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）2（п2pz）2（σ2px）2键级=3

CN（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（п2py）2（п2pz）2（σ2px）1键级=2.5

NO（σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（σ2px）2（п2py）2（п2pz）2（п2py*）1键级=2.5

（3）.顺磁性，B2，C2+

12.

（1）.NaO2,H2O2

（2）.O2-

（3）.O2121nm490kJ·mol-12

O2+112nm625kJ·mol-12.5

O2-132nm1.5

O22-149nm200kJ·mol-11

13.P162

分子的极性不仅与键的极性有关，而且与分子的空间构型有关

14.NF3和NH3分子都是三角锥构型。

分子的总偶极矩是分子内部各种因素所产生的分偶极矩的总矢量和。

NF3分子中的成键电子对偏向电负性大的F原子，N的孤电子对对偶极矩的贡献与键矩对偶极矩的贡献方向相反，即孤电子对的存在削弱了由键矩可能引起的分子偶极矩，故偶极矩较小。

而NH3分子中成键电子对偏向电负性大的N原子，即孤电子对对偶极矩的贡献与键矩对偶极矩的贡献方向相同，故NH3分子具有较大的偶极矩。

15.

16.

17.分子的极性不仅与键的极性有关，而且与分子的空间构型有关

PCl5三角双锥形其正负电荷中心相重合，是非极性分子

O3V形其正负电荷中心不重合，极性分子

18.

（1）.极化能力Ge4+>Ca2+熔沸点GeCl4

（2）.熔沸点ZnCl2

（3）.熔沸点FeCl3

19.NO2V形

极性：

NO2CHCl3NCl3SCl2COCl2

非极性：

SO3BCl3

20.分子间氢键：

NH3、

分子内氢键：

HNO3、

、H2CO3、CH3COOH、

21.CS2和CCl4（非+非）色散力

H2O和N2（极+非）诱导力+色散力

CH3Cl（极）取向力+诱导力+色散力

H2O和NH3（极+极）取向力+诱导力+色散力

22.

（1）.因为半径大，色散力增加，熔沸点升高，但HF分子间有氢键，故HF沸点最高，因此HF>HI>HCl

（2）.离子电荷越高，晶格能越大，离子键越强，离子化合物的熔点越高

（3）.离子极化能力Si4+

（4）.金刚石是原子晶体，而石墨是分子晶体

23.

（1）.离子极化能力Hg2+>Be2+>Ca2+

溶解度、熔点HgCl2

（2）.离子极化能力Hg2+>Fe2+>Ca2+

溶解度、熔点HgS

（3）.离子极化能力Cu+>Li+>K+

溶解度、熔点CuCl

24.△H2小于△H1，在水分子中，氧原子以SP3杂化，与H成键，结构稳定，一旦离去一个氢原子后，则结构不稳定，键能变小。

△H1=492Kj/mol,△H2=428Kj/mol.

25.CO2分子间以范德华力相互结合形成的晶体；SiO2以共价键结合而形成的空间网状结构的原子晶体

26.同一周期离子极化能力Si4+>Sn4+，因此SiF4的熔沸点低，为气态

27.307.5kJ·mol-1

28.627.39kJ·mol-1

29.Al3+1s22s22p68电子构型

Fe3+1s22s22p63s23p63d59-17电子构型

Pb2+[Xe]4f145d106s218+2电子构型

Zn2+[Ar]3d10

Cr3+1s22s22p63s23p63d39-17电子构型

Ca2+1s22s22p63s23p68电子构型

Br-1s22s22p63s23p63d104s24p6

Tl+[Xe]4f145d106s218+2电子构型

30.Na（s）→Na+（aq）△H1=-239.4Kj/mol

Na（s）→Na（g）△H2=108.6kj/mol

Na（g）→Na+（g）△H3=439.2kj/mol

Na+（g）→Na+（aq）△H4=？

根据热力学循环可求得△H4=-787.2kj/mol

31.1536kJ·mol-1

32.-323kJ·mol-1

33.焓变为1kJ·mol-1，气体各占50%

34.离子半径越小，电荷越高，晶格能越大，熔点越高

35.SiC>MgO>MgS>NaCl>KCl

36.

（1）.Ag+为18电子构型，离子极化能力强，因此AgCl的溶解度小

（2）.同族中，半径小的具有较强的极化能力，离子极化作用大，热稳定性差

（3）.推测LiF室温下溶于水，Li与F电负性相差较小，离子极化作用小，所以为离子化合物

37.Ag+>K+,Be2+>Li+,K+>Li+,Ti4+>Ti2+,Cu2+>Ca2+

38.存在氢键：

NH3，H3BO3，HNO3

分子间氢键：

NH3，H3BO3

分子内氢键：

HNO3

39.

存在分子间氢键，

存在分子内氢键，因此前者熔沸点较高

40.

（1）色散力

（2）取向力、诱导力、色散力、氢键

（3）取向力、诱导力、色散力、氢键

（4）诱导力、色散力

（5）取向力、诱导力、色散力