无机及分析化学课本习题答案-chap.2..doc

第二章 原子结构和元素周期律 习题解答 1.简单说明四个量子数的物理意义和量子化条件。 2.定性画出所有等价轨道的角度分布图。 3.下列各组量子数哪些是不合理的？为什么？ (1)； (2)；(3) ； (4)；(5)；(6)。 解 (2)，(5)，(6)组不合理。因为量子数的取值时要求l n， ? l。 4.用合理的量子数表示 (1)3d能级；(2)2pz原子轨道；(3)4s1电子。 解 (1)3d能级的量子数为：n = 3，l = 2。 (2)2pz原子轨道的量子数为：n = 2，l = 1，m = 0。 (3)4s1电子的量子数为：n = 4，l = 0，m = 0，ms =。 5.在下列各组量子数中，恰当填入尚缺的量子数。 (1) n=?l=2，m=0，ms = +1/2； (2) n=2，l=?，m=1，ms =1/2； (3) n=4，l=2，m=0，ms = ?； (4) n=2，l=0，m=?，ms = +1/2。 解(1)n ≥ 3正整数；(2)l = 1；(3)ms = +?(或??)；(4)m = 0。。 解 对氢原子： (n相同)()；(3s，3px)。 对多电子原子：(n、l相同))。 7.下列各元素原子的电子分布式各自违背了什么原理？请加以改正。 (1)硼：1s22s3；(2)1s22s22px22py1；(3)1s22py2。 解 (1)错，违背泡利不相容原理，应为(1s)2(2s)2(2p)1； (2)错，违背洪特规则，应为(1s)2(2s)2(2px)1(2py)1 (2pz)1 ； (3)错，违背能量最低原理，应为(1s)2(2s)2。 8.下列情况下可容纳的最大电子数是多少？ (1)层上；(2)4f亚层上；(3)最大主量子数为4的原子中。 解 (1)；(2)14；(3)36个(Kr)或46个(Pd为洪特规则的特例：) 9.在下列电子分布中哪种属于原子的基态? 哪种属于原子的激发态? 哪种纯属错误? (1)1s22s12p2；(2)1s22s12d1；(3)1s22s22p43s1；(4)1s22s22p63s23p3；(5)1s22s22p83s1；(6)1s22s22p63s23p54s1 . (1)试写出s、p、d及ds区元素的价层电子构型。(2)根据下列各元素的价电子构型周期? (A)3s1；(B)4s24p3；(C)3d24s2；(D)3d10s1；(E)3d5s1；(F)4s24p6。 ；p区：；d区：(Pd例外)。 (2)(A)第3周期，s区，IA主族；(B)；(C)；(D)第4周期，ds区，IB副族；(E)；(F)4s24p6。11写；(2)；(3)(4) 解 (!)；(2)(因为没有5s电子，所以无中性原子)； (3)或；(4)。 12.写出下列电子构型：(1)和；(2)和；(3)哪一对是等电子体？为什么？ 解 (1)均为；(2)； (3)和是一对等电子体，而和不是，因为电子分布不同而只是电子数相同。 13. 试预测：(1)114号元素原子的电子分布，并指出它将属于哪个周期、哪个族？可能与哪个已知元素的最为相似？ (2) 第七周期最后一种元素的原子序数是多少? 解(1)[Rn] 5f146d107s27p2, 第7周期，ⅣA族元素，与Pb的性质最相似。 (2)[Rn] 5f146d107s27p6，原子序数为118。 (1)已知某元素+2价离子的电子分布式为1s22s22p63s23p63d10， 。 (2)符合下列电子结构的元素，分别是哪一区的哪些(或哪一种)元素？ (A)外层具有2个s电子和2个p电子的元素 。 (B)外层具有6个3d电子和2个4s电子的元素 。 (C)3d轨道全充满，4s轨道只有1个电子的元素 。 解 (1)ds (2)(a)p区 IVA (b)d区Fe (c) ds区Cu 15.填充下表 原子序数 电子分布式 各层电子数 族 区 金属还是非金属11 21 53 60 80 解 原子序数 电子分布式 各层电子数 族 区 金属还是非金属11 [Ne]3s1 2, 8, 1 三 ⅠA s 金属 21 [Ar]3d14s2 2, 8, 9, 2 四 ⅢB d 金属 53 [Kr]4d105s25p5 2, 8, 18, 18, 7 五 ⅦA p 非金属 60 [Xe]4f46s2 2, 8, 18, 22, 8, 2 六 ⅢB f 金属 [Xe]4f145d106s2 2, 8, 18, 32, 18, 2 六 ⅡB ds