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第一章 物质结构基础

第一章 物质结构基础 1.de Bloglie 关系式:h m v
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2. (1) 3d ;n=3, l=2, m=0,±1, ±2,共5个轨道,每一轨道至多两个电子,即:3,2,0, ±1/2;3,2,1, ±1/2;3,2,-1,
±1/2;3,2,+2, ±1/2;3,2,-2, ±1/2; (2) 4s ;n=4, l=0, 即4,0,0 (±1/2);
(3) 氧原子中的4个p 电子:n=2, l=1, m=0, ±1, 即2,1,0, ±1/2;2,1,1, +1/2(或-1/2);2,1,-1, +1/2(或-1/2); (4) 4s 1电子,4,0,0,+1/2或4,0,0,-1/2。

3.根据周期数、族序数和主、副族规律:
(1)第3周期,零族,主族;(2)第5周期,ⅣA 族,主族;(3)第4周期ⅣB ,副族; (4)第4周期,ⅠB ,副族。

4.填表
5. (1)②, (2)③;②;④, (3)①②, (4)⑤
6. (1)Ga 价电子构型为4s 24p 1,价电子数为3; (2)W 原子的电子构型为[Xe] 4f 145d 46s 2; (3)最外层有6个电子的元素应为ⅥA ;
(4) Sb 原子的电子构型为[Kr]4d 105s 25p 3,未成对电子数为3。

7.(1)该元素属于ⅡA ;(2)金属性强,电负性小;(3)一般氧化值为+2,其氧化物的化学式可表示为XO 。

8. (1)第3周期,ⅣA 元素,硅,Si ,[Ne]3s 23p 2; (2)第4周期的铁元素,26Fe ,[Ar] 3d 64s 2; (3)有4个电子层,最高氧化值又与氯相同的金属元素是锰,25Mn ,[Ar]3d 54s 2。

(4)为29Cu ,[Ar]3d 104s 1
9.离子化合物中影响库仑作用的因素是离子电荷和离子半径,作用力越大,熔点就越高。

据此即可判断:(1) MgO>BaS ;(2) KCl>CsCl ;(3) NaF>NaCl>NaBr>NaI ;(4) MgSO 4>K 2SO 4。

10.原子半径和等于共价键键长的理论值,故:(1)H C l -键长为(37+99)pm=136pm ;(2)C N -键长为(77+70)pm=147pm ;(3)C C l -键长:(77+99)pm=176pm ;(4)C F -键长:(77+64)pm=141pm ;(5)
N I -键长(70+133)pm=203pm 。

11.根据元素周期表中(1)阴离子半径大于相同电子构型的阳离子半径;(2)阴离子负价越高,外层电子排斥越显著,故大于相同电子构型的低价阴离子;(3)阳离子价数越高受原子核的吸引更大,故小于相同电子构型的低价阳离子。

(1)O 2->F ->Na +>Mg 2+;(2)P 3-> Mg 2+>Al 3+>Si 4+
12.(1)BBr 3为sp 2杂化;(2)HgCl 2为sp 杂化;(3)SiH 4为sp 3杂化;
(4)CS 2为sp 杂化;(5)[Hg(CN)4]2-为sp 3杂化;(6)[PtCl 6]2-为sp 3d 2杂化
13.(1)SiCl 4的空间构型为正四面体;(2)H 2Se 构型为角形或V 字形;
(3)CO 32-构型为正三角形; (4)ICl 3构型为T 字形; (5)AsCl 5构型为三角双锥; (6)[AlF 6]3-构型为正八面体形。

14.(1)ClF 3,T 字形,有极性;(2)TeCl 4,变形四面体,有极性; (3)SO 2,角形(或V 字形),有极性;(4)XeF 2,直线形,无极性; (5)NF 3,三角双锥,有极性;(6)BrF 5,四方锥,有极性。

15.根据“构型相同时,元素间电负性相差越大,其电偶极距越大”规律: (1)NH 3>PH 3>AsH 3,(2)AsF 3>AsCl 3>AsBr 3>AsI 3
16.依题意:X —Mg ,Y —P ,Z —Cl : (1)电负性:Cl 最大,Mg 最小;
(2)M g P -—共价键,两元素电负性差 1.0( 1.7)χ∆=<;M g C l -—离子键,Mg 与Cl 间电负性
差为 2.0( 1.7)χ∆=>;
(3)MgCl 2,为离子化合物;Y Z -可生成PCl 3和PCl 5两种共价分子,其中PCl 3构型为三角锥形,有极
性,而PCl 5则为三角双锥,结构对称,无极性。

17.(1)HCl 分子间有色散力,诱导力和取向力;(2)He 原子间只有色散力;(3)H 2O 分子间存在色散、
诱导、取向三种作用力,此外还有氢键;(4)2H O A r -分子间只有色散力和诱导力;(5)苯和CCl 4分子间,只有色散力,因两者均为非极性分子;(6)苯酚和对甲苯酚间,分子间的三种作用力都有,且有氢键。

18.(1)硬度:MgF 2<TiO 2;NaF>NaCl ;(2)熔点:MgO>MgCl 2;MgS>Na 2S ;(3)在水中溶解度:MgF 2<MgBr 2;
(4)晶格能:CaO>CaCl 2。

[判断根据是题中物质均为离子化合物]
19.根据:(1)离子晶体与离子电荷和离子半径有关;
(2)分子晶体:①如为同类型分子,分子的体积越大,分子间力越强;②极性分子作用力强于相对分子质
量相近的非极性分子。

故:(1)沸点:I 2>Br 2>Cl 2>F 2;(2)熔点:BaF 2>BaCl 2>BaBr 2>BaI 2;(3)硬度:NaF>NaCl>NaBr>NaI
20.填表如下:
21.(1)CH4是非极性分子晶体,熔化时只需克服色散力;(2)CaCl2为离子晶体,必须克服其间作用的库仑力;(3)BN为共价型的原子晶体,要克服其共价键力,因此需很高的温度方可实现;(4)CO2干冰,非极性分子晶体,其中只存在极弱的色散力,很容易分开,这表现为干冰的升华性;(5)Ag,金属晶体,破坏金属键力,需较高的能量;(6)Ar,非极性分子晶体,只存在微弱的色散力,故常温下即为气态;(7)NH3,极性分子晶体,三种分子间力外,还存在氢键;(8)CuF2,离子晶体,克服其正、负离子间的库仑作用力。

22.(1)X为Si,原子晶体,熔点、沸点高,脆性,硬度大,机械加工性差,晶体中电子跃迁较易,是典型的半导体元素;(2)XY—Si3P4,近于原子晶体,熔、沸点较高,脆性,硬度大,机械加工性差;(3)XZ —SiCl4,非极性分子晶体,熔、沸点较低,不导电,导热性差,不能机械加工。

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