安徽理工大学 第1章 物质结构基础习题21. 汽油的主要成分之一辛烷（C8H18）的结构是对称的，因此它是（答“极性”或非“极性”）_________
分子。汽油和水不相溶的原因是__________________________________________。 22. KCl、SiC、HI、BaO晶体中，熔点从大到小排列顺序 。
23. 已知某元素的原子的电子构型为1s22s22p63s23p63d104s24p1。①元素的原子序数为 ；②属第
周期，第 族；③元素的价电子构型为 ；单质晶体类型是 。 24. 填充下表：
化合物 晶体中质点间作用力
晶体类型
熔点高低
KCl SiC HI H4O MgO
参考答案：
1. 波动 粒子 运动 原子核外电子运动状态的的数学函数式 2. 1s22s22p63s23p63d104s24p1 4s24p1 p 3. B,E A,C,F D 4. 饱和性和方向性
5. 平面三角形，等于，三角锥形 6. 正四面体，三角锥形，V形 7. sp3
σ 109°28′ 8. sp2，3，1，sp3，3
9. C原子均以sp杂化轨道分别与两个O原子和两个S原子成键 10. sp3 1/4 3/4 11.
化学式 杂化轨道类型
杂化轨道数目
键角
空间构型 PCl3
3 sp不等性杂化 4个
三角锥形 BCl3 sp2杂化 3个 平面三角形
[PdCl4]2- dsp2杂化 4个 90° [Cd(CN)3
4]2-
sp杂化
4个
109°28′
12.
配离子 中心 配位配位 中心离子 配离子离子 体数 原子 的配位数 电荷 配合物名称 Na3[AlF6] Al3+ 6 F 6 -3 六氟合铝酸钠 [Co(en)3]3+ Co3+ 3 N 6 +3 三(乙二氨)合钴(Ⅲ)配离子 [Cr(H2O)4Cl2]Cl Cr3+ 6 O,Cl 6 +1 一氯化二氯2四水合铬(Ⅲ) [Ni(NH3)2(C2O4)] Ni2+ 3 O,N 6 0 一草酸根二氨合镍(Ⅱ) 11
安徽理工大学 第1章 物质结构基础习题
13. （σ1s）2（σ1s*）2（σ2s）2（σ2s*）2（π2py）2（π2pz）2（σ2px）2
14. （σ1s）（σ1s）（σ2s）（σ2s）（σ2px)（π2py)（π2pz)（π2py)（π2pz)15. （σ
1s)22
*
2
2
*
2
2
2
2
*1
*1
2
（σ
1s
*2
)（σ2s)2 有
16. 色散力 增大
17. 分子内正、负电荷中心不重合 正负电荷中心重合的 18. 氢，大，色散力，诱导力，取向力，取向力，较大的电偶极矩 19. H2O，沸点，液，氢键 20. NH3
21. 非极性 汽油的非极性分子与水分子的强极性之间的极性差异大 22. SiC、BaO、KCl、HI
23. 31 4，ⅢA 4s24p1 金属晶体 24.
化合物 KCl SiC HI H4O MgO
晶体中质点间作用力
离子键 共价键 分子间作用力 分子间作用力，氢键
离子键
晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体
熔点高低 较高 高 低 低 较高
五、简答题
1．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，
12 （2）3，0，－1，
12 （3）2，2，2，2
2. 写出原子序数为47的银原子的电子排布式，并用四个量子数表示最外层电子的运动状态。 3. 有A，B，C，D，E，F元素，试按下列条件推导出各元素在周期表中的位置，元素符号，给出各元
素的价电子构型。
（1）A，B，C为同一周期活泼金属元素，原子半径满足A>B>C，已知C有3个电子层。 （2）D，E为非金属元素，与氢结合生成HD和HE。室温下D的单质为液体，E的单质为固体。 （3）F为金属元素，它有4个电子层并有6个单电子。 4. 试用杂化轨道理论解释：
（1） H2S的分子的键角为92°，而PCl3分子的键角为102°。 （2） NF3分子是三角锥形构型，而BF3分子是平面三角形构型
5. 指出下列化合物的中心原子可能采取的杂化类型，并预测分子的几何构型：BeH2、BBr3、SiH4、PH3、
SeF6。
6. 已知配离子的空间构型，试用价键理论指出中心离子成键的杂化类型。
（1）[Cu(NH3)2]+(直线) （2）[Zn(NH3)4]2+(正四面体) （3）[Pt(NH3)2Cl2](平面正方形) （4）[Fe (CN)6]3－(正八面体)
12
安徽理工大学 第1章 物质结构基础习题7. 过氧化钠中的过氧离子O22－是逆磁性的，超氧化钾中的超氧离子O2-是顺磁性的，试用分子轨道表示
式解释之。
8. 实验测得氧分子及其离子的O－O核间距离（pm）如下： O2 O2－ O22－
112 130 148
（1）试用分子轨道理论解释它们的核间距为何依次增大。 （2）指出它们是否都有顺磁性。
（3）算出它们的键级，比较它们的稳定性。 9. 根据分子轨道法比较N2和N2+的键能大小。 10. 如果发现116号元素，请给出 （1）钠盐的化学式 （2）简单氢化物的化学式 （3）最高价的氧化物的化学式 （4）该元素是金属还是非金属
11. 试判断下列分子的空间构型和分子的极性，并说明理由。
CO2，Cl2，HF，NO，PH3，SiH4，H2O，NH3
12. 常温时F2、Cl2为气体，Br2为液体，I2为固体，为什么？
13. 试分析下列分子间有哪几种作用力（包括取向力、诱导力、色散力、氢键）。
（1）HCl分子间 （2）He分子间 （3）H2O分子和Ar分子间 （4）H2O分子间 （5）苯和CCl4分子间
14. 为什么（1）室温下CH4为气体，CCl4为液体，而CI4为固体？（2）H2O的沸点高于H2S，而CH4 的
沸点却低于SiH4?
15. 为何HCl，HBr，HI熔点、沸点依次增高，而HF的熔、沸点却高于HCl？ 16. 已知稀有气体He，Ne，Ar，Kr，Xe的沸点依次升高，试解释为什么？
17. SiO2和CO2是化学式相似的两种共价化合物，为什么SiO2和干冰的物理性质差异很大？ 18. 比较下列各组中两种物质的熔点高低，简单说明原因：
（1）NH3，PH3； （2）PH3，SbH3； （3）Br2，ICl。
19. 按沸点由低到高的顺序依次排列下列两个系列中的各个物质，并说明理由
（1） H2，CO，Ne，HF； （2） CI4，CF4，CBr4，CCl4。 20. 写出下列配合物的化学式
（1）氯化二氯2一水2三氨合钴（Ⅲ） （2）四氯合铂（Ⅱ）酸四氨合铜（Ⅱ） （3）二羟基2四水合钴（Ⅲ）配阳离子 （4）四氢合镍（Ⅲ）配阴离子
参考答案：
1. 第（2），（3）不可能存在。第（2）套m不能为－1，只能为0；第（3）套，第一个2（即n）
13
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必须大于2，且最后一个2只能是
2
2
6
2
6
10
2
6
10
1
12或-
12。
122. 1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s （5，0，0，3. Na，Mg，Al，Br，I，Cr
A B C D E F
周期 三 三 三 四 五 四
族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅦA ⅦA ⅥB
）
元素符号
Na Mg Al Br I Cr
价层电子构型
3s1 3s 3s3p 4s24p5 5s24p5 3d4s
5
12
12
4. （1）H2S分子中的S原子和PCl3分子中的P原子均采用sp3不等性杂化，S原子在2个杂化轨
道上存在孤电子对，P原子在1个杂化轨道上存在孤电子对，H2S和PCl3分子构型分别为V形和三角锥形，所以，H2S的分子的键角小于PCl3分子的键角，且键角均小于109°28’ （2）B的电子构型为2s22p1，激发为2s12p2，采用sp2杂化，形成3个等同的sp2杂化轨道于3个F结合成键，故呈平面三角形。N的电子构型为2s22p3采用不等性sp3杂化，有一个sp3杂化轨道为一对电子占据，成键时另3个sp杂化轨道与3个F结合成键，导致形成三角锥形。 5. BeH2：sp杂化，直线型 BBr3：sp2杂化，平面三角形 SiH4：sp3杂化，正四面体 PH3：不等性sp3杂化，三角锥形
SeF6：sp3 d2杂化，正八面体
6. （1）sp杂化 （2）sp3杂化 （3）d sp2杂化 （4）d2sp3杂化 7. （1）Na2A，（2）H2A，（3）AO3，（4）金属 8. CO2：直线形，非极性，C采用sp杂化
Cl2：直线形，非极性，同核双原子分子 HF ，NO：直线形，极性，异核双原子分子
PH3，NH3：三角锥形，极性，P和N原子采用不等性sp3杂化，分子结构不对称 SiH4：正四面体形，非极性，Si采用等性sp3杂化，分子结构对称 H2O：“V”形，极性，O采用不等性sp3杂化，分子结构不对称
9. F2、Cl2、Br2、I2同为卤族非极性分子，分子间作用力均为色散力，它们的分子量大小顺序为从
左到右逐渐增大。所以，它们的熔沸点逐渐升高，常温时前两者为气态物质，Br2为液体，I2为固体。
10. （1）色散力，诱导力，取向力
（2）色散力
（3）色散力，诱导力
（4）色散力，诱导力，取向力，氢键
14
3
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（5）色散力
11. （1）因为分子量依次增大，色散力增大，使其熔点依次增高，导致室温下CH4为气体，CCl4
为液体，而CI4为固体。
（2）H2O中含有氢键，H2O的沸点高于H2S；而CH4的分子量低于SiH4，色散力小，沸点低于SiH4。
12. HCl、HBr、HI和HF均为极性分子，但分子间作用力仍以色散力为主，且结构类型相同，相对
分子质量依次增大，分子间力也依次增大，熔、沸点同样依次增高。但在HF分子之间，除色散力为主外，还多了氢键的作用，所以HF的熔、沸点高于HCl。
13. 物质的沸点与物质的分子间力大小有关，在结构类型相同的情况下，分子间力越大，沸点越高。
稀有气体He，Ne，Ar，Kr，Xe都是分子晶体，分子间作用力以色散力为主，且结构类型相同，相对分子质量依次增大，分子间力也依次增大，所以沸点依次增高。
14. 因为SiO2是原子晶体，微粒之间作用力是共价键，结合牢固。而干冰是分子晶体，微粒之间的
作用力是分子间力，结合较弱，所以SiO2和干冰的物理性质差异很大。 15. （1）NH3高，因NH3分子间有氢键
（2）SbH3高，因SbH3的分子量大，色散力大
（3）ICl高，因Br2和ICl分子量相近，色散力相近，但ICl是极性分子，还有取向力和诱导力。 16. （1）沸点H2＜Ne＜CO＜HF，因为分子量依次增大，色散力增大，CO还具有取向力和诱导力，
而HF分子间还存在较强氢键，使其沸点最高。
（2）沸点CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4。因为均为非极性分子，分子量依次增大，色散力增大，沸点
依次增高。
17. (1)[Cr(NH3)3(H2O)Cl2]Cl (2)[Cu(NH3)4][PtCl4]
(3)[Co(H2O)4(OH)2]- (4)[NiH4]-
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