1、无机化学习题解答无机化学习题解答第一章 原子结构和元素周期系 1-1答：（1）33+C32C31=18 （2）23+C22C31=91-2答：出现两个峰1-3答：Ar=78.918350.54%+80.916349.46%=79.90651-4. 解：fi203Tl=x，fi205Tl=y，则有x+y=100%， 202.97x +204.97y =204.39 由此得到 fi203Tl=29% fi205Tl=71%1-5解：MAgCl :MAgI=143.321(107.868+Ar)=1:1.63810 Ar=126.911-6. 解：Ar=195.078-194.753=0.3251-
2、8答：因为元素的相对原子质量的取值决定于两个因素：一，同位素相对原子质量的准确性。另一是某元素同位素丰度测量准确性。对于那些只有一种同位素丰度特别大的元素，同位素 测量不准确对原子影响较小。而几个同位素丰度较大的原子量准确性就不高。1-9答：地球上所有比氢重的原子，是在形成太阳系时从其它星体喷发物质中俘获的。1-13解：（1）r=c /=(3108)/(63310-9)=4.741014Hz 氦-氖激发是红光（2）r=c/=(3.0108)/(435.810-9)=6.881014Hz 汞灯发蓝光（3）r=c/=(3.0108)/(670.810-9)=4.471014Hz 锂是紫红1-14解
3、：r=E/h=(190103)/(6.0210236.6310-34)=4.76761014Hz=c/r=(3108)/(4.76761014)=638nm1-17. 解：r=E/h=(310103)/(6.6310-346.021023) 则=c/r397nm1-18. 解：=hz/E=(6.6310-3431086.021023)/(305103)=392nm属于紫外层当=320nm时，则此时光的能量E=5.6410-19E最低，所以会解离1-19解：E=hc/=(6.6310-343108)/(10310-9)=10.2ev E1=-13.6ev E2=-3.4ev 它相应于氦原子核外电
4、子的L-K跃迁1-21解：Mli=7.021.6610-27kg=1.16510-26kg电子=h/p=(6.6310-34)/(9.10910-313.010820%)=12pmLi=h/p=(606310-34)/(1.16510-263.010820%)=9.4810-4pm1-23解K层电子最大数目：2 L层电子最大数目：8 M层电子最大数目：81-24解：（b）1p (d) 2d (f) 3f这些符号是错误的。1-25解：N=1 l=1 m=0 这一套量子数是不存在的1-26解：（a） l=0 (b) l=1 (c) l=2 (d) l=0 (e) l=3 (f) l=41-27.
5、解：4s能级有1个轨道 5p能级有3个轨道 6d能级有5个轨道 7f能级有7个轨道5g能级有9个轨道1-28解：（a）K : 1s22s22p63s23p64s1 (b) AL: 1s22s22p63s23p1(c) Cl : 1s22s22p63s23p5 (d) Ti : 1s22s22p63s23p64s23d2(e) Zn : 1s22s22p63s23p64s23d10 (f ) As : 1s22s22p63s23p64s23d104p31-30. 解：a .Be 2s2 b. N 2s2 2p3 c. F 2s2 2p5 d.Cl- 3s2 3p6 e. Ne+ 2s2 2p5
6、f. Fe3+ 4s2 3d3 g. As3+ 4s2 1-31. 解： 1s 2s 2p 这组组态符合洪特规则1-32解：（a） 1s22s2是基态原子 （b） 1s23s1是激发态（c）1s23d3是激发态 （d） Ne3s23d1是不可能电子组态 （e）Ar3d24s2是基态原子 （f） 1s22s22p63s1是基态原子（g）Ne3s23d12是不可能电子组态 (h) Xe4f7是激发态(i) Ar3d6是激发态原子组态1-33解：LI+ 次外层（最外层）1s2 Na+ 次外层1s2 最外层2s2p6 K+次外层2s22p6 最外层3s3p6 Rb+次外层3s23p6 最外层4s23d
7、104p6Cs+次外层4s23d104p6最外层5s24d105p61-34. Al+,Cs+具有8电子外壳1-35解：a . 3s23p5属于p区VIIA第三周期 .b. 3d64s2属于d区VIII第四周期c. 5s2属于s区IIA第五周期 d. 4f96s2属于f区 镧系 第六周期e. 5d106s1属于d区 IB第六周期1-36解：Ti :1s22s22p63s23p64s23d2 Ge:1s22s22p63s23p64s23d104p2Ag:1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d10 Rb:1s22s22p63s23p64s23d104p65s1Ne:1s22s
8、22p61-37. 解：第六周期电子排布：2，8，18，32，18，8，共86个 第七周期电子排布：2，8，18，32，32，18，8，共118个所以 114号元素处于第七周期 ，118号为0族， 114号元素为第IVA1-42解：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f121-43. 解：最外层电子数6，次外层18个，可能氧化态：+6，+4，+2，0，-2，位于第四周期VIA P区基态电子未成对电子数为2，氢化物为H2Se 1-44解：此元素位于d区，是第五周期IVB ，离子电子构型为1s22s22p63s23p64s23d104p6 AO21-47.
9、 解：氟的电负性最大。铯的电负性最小1-50 答:B族，铜，银，金和稀有气体。1-52 答:从上到下，同族元素氧化态稳定性增强，但第五周期非金属的氧化态很不稳定，第六周期的汞，铊，铅，铋的最稳定氧化态不是族序数，而是0，+1，+2，+3，第族从左到右最高氧化态的稳定性下降，从上到下最高正氧化态稳定性增强。 第二章 分子结构2-1 解： O2共12e H2O2: 共14e CO共10e CO2共16e NCl3共26e SF4共34e2-3 答：LiH: Li的电子排布:1s22s1 H的电子排布:1s1该分子内的键由ss原子轨道重叠构建,即形成ss键. HCl: H的电子排布:1s1 Cl的电
10、子排布:1s22s22p63s23p5该分子内的键由sp原子轨道重叠构建,即形成sp键. Cl2: Cl的电子排布:1s22s22p63s23p5该分子内的键由pp原子轨道重叠构建,即形成pp键.2-4 答： N的基态电子组态为1s22s22p3,这说明N原子的3个2p电子各自占有一个2p轨道,即px , py , pz ,这三个轨道相互正交,这样就形成了由一个键和2个键构成的三键,即 在该图中,中间的直线代表-NN 骨架,两个方框表示形成键的两对2p电子的电子云在空间的取向.2-5答：CO2: m=(4-22+0)/2=0,故其分子属于AY2型分子,其分子的立体结构为: O=C=O 直线型分
11、子H2O: m=(6-12+0)/2=2,故其分子属于AY4型分子,其VSEPR模型为正四面体,其分子结构为角型分子NH3: m=(5-13+0)/2=1,故其分子属于AY4型分子,其VSEPR模型为正四面体,其分子结构为三角锥体CO32 : m=(4-23+2)/2=0,故其分子属于AY3型分子,其VSEPR模型和其分子结构都是平面三角形, PO33: m=(5-23+3)/2=1,即其分子属于AY4型分子,其VSEPR模型为正四面体,其分子结构为三角锥体。 PO3: m=(5-23+1)/2=0,故其属于AY3型分子,其VSEPR模型和其分子结构都是平面三角形。 PO43: m =(5-2
12、4+3)/2=0,故其分子属于AY4型分子,其VSEPR模型和其分子的立体结构都是正四面体。 2-7 答: 由三个.丙烷分子中的每个C原子都是 sp3杂化,形成正四面体,故只有三个原子可以处于同一个平面内,如图 2-8 解：金刚是的立体构型为由图可知，立体烷分子中有四个六元环，这些六元环各不相同，因为C10H16中的C原子取SP3杂化，而每个C原子与其连的原子有差异，形成的4个SP6杂化轨道有差异，是不等性杂化，故形成的六元环不相同。当分子中的次甲基处于立方体的面心位置时，根据杂化轨道理论，分子中的CH基团的C原子将处于立方体的四个面上，而其中CH上的4个氢原子位于四个顶点上。2-9 解：（1
13、）OF2：由VSEPR模型知，OF2属于AY4型分子型分子，其空间构型为正四面体，由杂化轨道模型可知，四个键的键角应为109o28;由斥力顺序可知，l-O-LL-O-FF-O-F故OF2的分子构型为角型分子，键角小于109o28（2）CClF3 由VSEPR模型知，CClF3分子属于AY5型分子，其空间构型为三角双锥体，有3种空间结构： F E E F F Cl F Cl F F F C l (a) F (b) F E (c) 比较三种构型的斥力，可得(a)的斥力最小，故CClF3的空间构型为（a）型。（3）SOCl2:具有AY3型通式，总价电子数为26， 斥力顺序可知，O=S-ClCl-S-
14、Cl故O=S-Cl109o28，Cl-S-ClXe-F-Xe90o范围内。（5）SF6：由VSEPR模型知，SF6属AY6型分子，空间构型为正八面体，即其键角为90o。（6）PCl5:由VSEPR模型知，PCl5属AY5型分子，空间构型为三角双锥体，即其键角为120o和90o两种。2-10解：路易斯结构式：HC=C=C=CH C：1S22S22P2 H：1S1从左起，C原子编号1.2.3.4.1号C原子取SP2杂化，形成3个键，键角为120o，有一个含有1个电子的垂直于该分子平面的P轨道；2号C原子取SP杂化轨道，形成2个键，有两个未参与杂化的P轨道，与该分子平面互相正交；3号C原子同2号C原
15、子，取SP杂化；4号C原子同1号C原子，取SP2杂化。以上键形成CCCC骨架。由以上可知，2号C原子和3号C原子的两条在分之平面内且与骨架垂直的两条P轨道以“肩并肩”形成键，而四个C原子则共同形成了弥散在整个分子内分子符号为44的大键，其方向垂直于分子平面，分子内CC键之角为180o。2-11 解：由VSEPR，臭氧离子O3-属于AY4型分子，其空间构型为正四面体，即由斥力顺序可知，l-O-OO-O-O即O-O-O109o28，但O-O-O90o，因为O-O-O，在弱场作用下，电子尽可能成单填入分裂了d的轨道，因而有5个未成对电子，Fe(CN)63-形成时，由于P，在强场作用下，电子配对填入分
16、裂了d的轨道，因而有1个未成对电子，所以两者磁性差距很大。4-14答：同种原子，电荷越高，对分裂能的影响月越大，Fe(H2O)63+ 的值，而其分 裂能不同是它们因dd跃迁引起颜色不同的主要原因，一般而言，分裂能越大，吸收光子的能量越大，即频率越高，而它的补色频率越低，因此，Fe(H2O)63+为紫色，而Fe(CN)63-为绿色。4-15答：CrCl63- 3个未成对电子；Cr(H2O)63+ 3个未成对电子；Cr(NH3)63+ 3个未成对电子；Cr(CN)63- 4个未成对电子；Fe(H2O)62+ 3个未成对电子；Fe(H2O)63+ 5个未成对电子；Co(H2O)62+ 3个未成对电子
17、；Co(H2O)63+ 4个未成对电子；Ni(H2O)62+ 2个未成对电子。4-16解：（1）CrCl63- =163KJ/molEdr-Ed=163 2Edr+3Ed=0 解得 Ed =-65.2 KJ/mol CFSE=-65.2*3=-195.6 KJ/mol（2）Co(H2O)63+ =208 KJ/mol Edr-Ed=208 2Edr+3Ed=0解得 Ed=-83.2 KJ/mol CFSE=-83.2*3=-249.6（3） Cr(NH3)63+ =258 KJ/molEdr-Ed=2582Edr+3Ed=0解得 Ed=-113.2 KJ/mol CFSE=-339.6 KJ/
18、mol（4）Cr(CN)63- =315 KJ/molEdr-Ed=3152Edr+3Ed=0解得 Ed=-126 KJ/mol CFSE=-378 KJ/mol（5）Fe(H2O)62+ =124 KJ/molEdr-Ed=1262Edr+3Ed=0解得 Edr=74.4 KJ/mol Ed=-49.6 KJ/mol CFSE=4*(-49.6)+2*74.4 =-49.6KJ/mol（6）Fe(H2O)63+ =164 KJ/molEdr-Ed=1642Edr+3Ed=0解得 Edr=98.4 KJ/mol Ed=-65.6 KJ/mol CFSE=-65.6*3+2*229=261.2
19、KJ/mol（7）Co(H2O)62+ =111 KJ/molEdr-Ed=1112Edr+3Ed=0 解得 Edr=66.6 KJ/mol Ed=-44.4 KJ/mol CFSE=2*66.6-5*44.4=-88.8 KJ/mol（8）Co(H2O)63+ =223 KJ/molEdr-Ed=2232Edr+3Ed=0 解得 Edr=133.8 KJ/mol Ed=-89.2 KJ/mol CFSE=-89.2 KJ/mol（9）Ni(H2O)62+ =102 KJ/molEdr-Ed=1022Edr+3Ed=0 解得 Edr=61.2 KJ/mol Ed=-40.8 KJ/mol CFSE=-122.4 KJ/mol它们的稳定化能不同是因为上述配合物的分裂能及d电子组态不同。4-18 答:Fe(H2O)5SCN2+的颜色很像血液,不仅可用于检出,也可用作电影特技,魔术表演. Pt(NH3)2Cl2顺铂被用作最原始的抗癌药. 由于配合物有各种颜色,也可用于现代的染色用料.4-21 答: Pt(NH3)2Cl2呈棕黄色,有极性,有抗癌活性,水解后能与草酸反应形成,只有顺铂的异构体能形成草酸衍生物,因双齿配体草酸根不能形成反式配合物,形成的过
