无机及分析化学课后习题答案

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。

第五章思考题与习题参考答案

一、选择题

1.氢气与下列物质反应中,氢气不作为还原剂的是( )

A. 单质硫 B. 金属锂 C. 四氯化钛 D. 乙烯 解:选B。氢原子与碱金属结合生成金属氢化物,氢原子能得到电子,是作为氧化剂参与反应。

2.下列各组物质可共存于同一溶液中的是( )

A. NH4+ , H2PO4-, K+ , Cl-, PO43- B. Pb2+ , NO3-, Na+ , SO42- C. Al(OH) 3, Cl-, NH4+, NH3·H2O D. Sn2+ , H+ , Cr2O72- , K+, Cl- 解:选A。选项B中Pb2+,SO42-能够生成沉淀PbSO4; 选项C中,强电解质的存在,会促进Al(OH) 3的凝聚。选项D中Sn2+ 与Cr2O72-在H+下会发生氧化还原反应。只有A中各离子不会发生反应,能够稳定存在。 3.下列叙述正确的是( )

A. H2O2分子构型为直线形 B. H2O2既有氧化性又有还原性 C. H2O2的水溶液很稳定

D. H2O2与K2Cr2O7的酸性溶液反应生成稳定的CrO5

解:选B。H2O2分子中存在过氧链—O—O—,过氧链在相当于书本的书脊位置

上,而两个氢原子在半展开的两页纸面位置上,所以H2O2分子构型不是直线形。H2O2的水溶液不稳定,遇杂质易分解。H2O2与K2Cr2O7的酸性溶液反应生成Cr3?。H2O2中O的氧化态居中,所以既H2O2既有氧化性又有还原性。

4.地方性甲状腺肿大引起的原因是( )

A. 氟过多 B. 碘过多 C. 碘不足 D. 维生素不足 解:选C。碘缺乏是地方性甲状腺肿大的主要原因。 5.要配制Fe2?的标准溶液,最好的方法是将( ) A. 硫酸亚铁铵溶于水 B. FeCl2溶于水 C. 铁钉溶于稀酸 D. FeCl3溶液与铁屑反应

解:选D。利用FeCl3溶液与铁屑氧化还原反应,得到Fe3+/Fe2+电对,能够保持Fe2+稳定。

6.处理含汞离子的废水,可加某种试剂使其沉淀,过滤而净化水质,所选用的试剂为( )

A. NaCl B. 铁粉 C. Na2SO4 D.通入氯气

解:选B。利用Hg2+溶液与铁屑发生氧化还原反应,Fe +Hg2+ == Fe2+ +Hg得到Hg的沉淀,过滤而净化水质。

7.下列物质中,强氧化性与惰性电子对效应无关的是( ) A.PbO2 B. NaBiO3 C. K2Cr2O7 D. TlCl3 解:选C。位于化学元素周期表第4.5.6周期的p区元素

Ga,In,Tl;Ge,Sn,Pb;As,Sb,Bi等,有保留低价态,不易形成最高价的倾向,这叫惰性电子对效应。

2?8.在酸性介质中可使Cr3?转化为Cr2O7的试剂是( )

A. H2O2 B. MnO2 C. KMnO4 D. HNO3 解:选C。在酸性介质中,MnO4-/Mn2+的氧化性比Cr2O72-/Cr3+要强。 9.欲除去ZnSO4溶液中少量CuSO4的最佳试剂是( )

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