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第四版无机化学习题及答案 PAGE PAGE 51 第一章 原子结构和原子周期系 1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态： （a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22） （e）Zn（Z=30） （f）As（Z=33） 答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3 1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。 （a）Be （b）N （c）F （d）Cl- （e）Ne+ （f）Fe3+ （g）As3+ 1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？ Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2； Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1； Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1； Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。 1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。 答：该元素的基态原子电子组态为[Xe] 4f126s2。 1-8某元素基态原子最外层为5s2，最高氧化态为+4，它位于周期表哪个去？是第几周期第几族元素？写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代表它的元素符号，写出相应氧化物的化学式。 答：该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2，即第40号元素锆（Zr）。它位于d区，第五周期ⅣB族，+4氧化态离子的电子构型为[Kr]，即1s22s22p63s23p63d104s24p6, 相应氧化物为AO2。 第二章 分子结构 2-1用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出他们的立体结构，用短横代表σ键骨架，标明分子构型的几何图形的名称。 2-2讨论上题列举的分子（或离子）的中心原子的杂化类型。 答：见上表。 2-3第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在？哪些有顺磁性？用分子轨道模型解释。 答：Be2不能稳定存在，分子轨道组态为[He2]σ2s2σ*2s2.键级为0。 B2 、O2有顺磁性。分子轨道组态分别为：B2 ：[He2]σ2s2σ*2s2π2px1π2py 1；O2 ：[He2]σ2s2σ*2s2σ2p2π2px2π2py 2π*2px1π*2py 1;因为存在孤对电子，所以有顺磁性。 2-4试用分子轨道模型做出预言，O2 +的键长与O2的键长哪个较短，N2 +的键长与N2的键长哪个较短？为什么？ 2-5计算表明CO、NO分子轨道能级图中的σ2p轨道和π2p轨道的顺序跟N2分子轨道里的顺序相同，它们有没有顺磁性？计算它们的键级，并 推测它们的键长顺序。 答：CO与N2等电子（10e），无未成对电子，无顺磁性。NO是11e分子，π2p*有1e，有顺磁性。CO的键级是3，NO的键级是2.5，键级降低，键长增大，因而CO的键长比NO短。 2-6极性分子—极性分子、极性分子—非极性分子、非极性分子—非极性分子，其分子间的范德华力各如何构成？为什么？ 分子类型 取向力 诱导力 色散力 极性分子—极性分子 有 有 有 极性分子—非极性分子 无 有 有 非极性分子—非极性分子 无 无 有 答： 取向力是固有偶极之间的作用力，非极性分子没有固有偶极，只有极性分子之间的范德华力有取向力的成分；诱导力是固有偶极诱导产生的偶极，因此非极性分子之间没有诱导力的成分，而色散力是顺时偶极之间的作用力，，因此任何分子之间都存在色散力。 2-7考察HCl、HBr、HI的色散力、取向力、诱导力以及它们构成的范德华力的顺序，并做出解释。 答：取向力HCl＞HBr＞HI，因为HCl、HBr、HI偶极矩依次减小； 诱导力HCl＞HBr＞HI，因为偶极矩越大，诱导力越大。 色散力HCl＜HBr＜HI，因为分子的极化率越大，变形性越大，色散力越大。 第四章 配位化合物 4-1给出下列配合物的名称和中心原子的氧化态：[Co(NH3)6]Cl3、K2[Co(NCS)4]、H2[PtCl6]、[CrCl(NH3)5]Cl2、K2[Zn(OH)4]、[PtCl2(NH3)2]，并用化学式单独表示其中的络离子。 答： 分子式 命名 中心原子 氧化态 [Co(NH3)6]Cl3 氯化六氨合钴（Ⅲ） Co +3 K2[Co(NCS)