第四章原子结构和元素周期系一、填空题4.1 在氢原子的激发态中,4s和3d状态的能量高低次序为E4s______________E3d;对于钾原子,能量高低次序为E4s______________E3d;对于钛原子,能量高低次序为E4s______________E3d。
4.2 氢原子的电子能级由量子数______________决定,而锂原子的电子能级由量子数______________决定。
4.3 有两种元素的原子在n=4的电子层上都只有两个电子,在次外层l=2的轨道中电子数分别为0和10。
前一种原子是______________,位于周期表中第______________周期,第______________族,其核外电子排布式为______________;原子序数大的原子是______________,位于周期表中第______________周期,第______________族,其核外电子排布式为______________,该原子的能级最高的原子轨道的量子数为______________。
4.4 镧系元素的价层电子构型为______________,锆与和铪、铌与钽性质相似是由于______________而造成的。
4.5 当n=4时,电子层的最大容量为______________,如果没有能级交错,该层各轨道能级由低到高的顺序应为______________,4f电子实际在第______________周期的______________系元素的______________元素中开始出现。
4.6 第六周期的稀有气体的电子层结构为______________,其原子序数为______________。
4.7 具有ns2np3价电子层结构的元素有______________ ,具有(n-1)d10ns2np6价电子层结构的元素有______________ ,前一类元素又叫______________族元素,后一类元素属于______________。
4.8 每一个原子轨道要用______________个量子数描述,其符号分别是______________,表征电子自旋方式的量子数有______________个,具体值分别是______________。
4.9 如果没有能级交错,第三周期应有______________个元素,实际该周期有______________个元素;同样情况,第六周期应有______________个元素,实际有______________个元素。
4.10 氢原子光谱的能量关系式为ΔE=R H(1/n12-1/n22),R H等于______________,当n1=1,n2=______________时,ΔE=R H,R H也等于氢原子的______________能。
4.11 某过渡元素在氪之前,此元素的原子失去一个电子后的离子在角量子数为2的轨道中电子恰为全充满,该元素为______________,元素符号为______________。
该元素原子的基态核外电子排布式为______________,原子最外层轨道中电子的屏蔽系数σ等于______________,有效核电荷z*______________等于。
二、选择题4.12 所谓原子轨道是指()A. 一定的电子云B. 核外电子的概率C. 一定的波函数D. 某个径向分布函数4.13 下列电子构型中,属于原子激发态的是()A. 1s22s12p1B. 1s22s22p6C. 1s22s22p63s2D. 1s22s22p63s23p64s14.14 周期表中第五、六周期的ⅣB、ⅤB、ⅥB族元素的性质非常相似,这是由于以下哪项导致的()A. s区元素的影响B. p区元素的影响C.d区元素的影响D. 镧系元素的影响4.15 描述Ψ3dZ2的一组量子数是()A. n=2, l=1, m=0B. n=3, l=2, m=0C. n=3, l=1, m=0D. n=3, l=2, m=14.16 下列各组量子数中错误的是()A. n=3, l=2, m=0, m s=+1/2B. n=2, l=2, m=-1, m s=-1/2C. n=4, l=1, m=0, m s=-1/2D. n=3, l=1, m=-1, m s=+1/24.17 下列原子半径大小顺序中正确的是()A. Be<Na<MgB. Be<Mg<NaC. Be<Na<MgD. Na<Be<Mg4.18 下列叙述中错误的是()A. |Ψ|2表示电子的概率密度B. |Ψ|2在空间分布的形象化图像称为电子云C. |Ψ|2值小于相应的|Ψ|值D. |Ψ|2表示电子出现的概率4.19 下列有关电子排布的叙述中正确的是A. 价电子层有ns电子的元素是碱金属元素B. ⅦB族元素的价电子层排布为(n-1)d6ns2C. ⅥB族的所有元素的价电子层排布为(n-1)d4ns2D. 63号元素铕(Eu)和95号元素镅(Am)的价电子层排布为(n-2)f7ns2三、简答题4.20 氮的第一电离能高于同周期左右相邻两个元素的第一电离能,试说明之。
指出在该周期内第一电离能最大的元素和第一电离能最小的元素。
4.21 从原子结构解释,氯与锰虽然属于第Ⅶ族元素,但它们的金属性和非金属性不相似,而最高氧化值却相同。
4.22 原子序数分别为29和35的两元素在周期表中处于何位置(周期和族)?一、填空题5.1 CO32-、NF3、POCl3、BF3的中心原子轨道杂化方式依次为______________,______________,______________,______________。
5.2 SiF4中硅原子的轨道杂化方式为______________,该分子中的键角为______________;SiF62-中硅原子的轨道杂化方式为______________,该离子中的键角为______________。
5.3 分子轨道是由______________线性组合而成的,这种组合必须遵守的三个原则是______________,______________和______________。
5.4 BF3,NH3,H2O,PCl4+的键角由大到小的顺序是______________,中心原子杂化轨道中不含有孤对电子的有______________。
5.5 在C2H4分子中,C与H间形成______________键,C与C之间形成______________键和______________键,碳原子的轨道杂化方式为______________。
5.6 根据分子轨道理论,H2+、He2、B2、C2、He2+、Be2中,能够存在的有______________,不能存在的有______________。
5.7 O2+的分子轨道电子排布式为______________,键级为______________;N2+的分子轨道电子排布式为______________,呈______________磁性。
二、选择题5.8 在PCl3分子中,与氯原子成键的磷原子采用的是()A. p x,p y,p z轨道B. 3个sp2杂化轨道C. 2个sp杂化轨道和1个p轨道D. 3个sp3杂化轨道5.9 根据分子轨道理论,O2的最高占有轨道是()A. π2pB. π2p *C. σ2pD. σ2p*5.10 下列分子中,含有极性键的非极性分子是()A. P4B. BF3C. IClD. PCl35.11 H2S分子的空间构型和中心离子的杂化方式分别为()A. 直线形,sp杂化B. V形,sp2杂化C. 直线形,sp3d杂化D. V形,sp3杂化5.12 下列化合物中,既存在离子键和共价键,又存在配位键的是()A. NH4FB. NaOHC. H2SD. BaCl25.13 下列叙述中错误的是()A. 相同原子间双键的键能等于单键键能的2倍B. 双原子分子的键能等于键解离能C. 多原子分子的原子化能等于各键键能总和D. 键能或键解离能愈大,共价键愈牢固5.14 下列化学键中极性最强的是()A. H-OB. N-HC. H-FD. S-H5.15 下列分子中,键级等于零的是()A. O2B. F2C. N2D. Ne25.16 下列分子或离子中,最稳定的是()A. O2+B. O2C. O2-D. O22-5.17 下列分子或离子中,具有顺磁性的是()A. N2B. F2C. H2D. O2-5.18 下列分子或离子中,没有孤对电子的是()A. H2OB. H2SC. NH4+D. PCl3三、简答题5.19 为什么N2+不如N2稳定,而O2+却比O2稳定?试用分子轨道理论说明之。
5.20 BF3和NF3中,中心原子的氧化值都为+3,为什么两者的空间构型不同?试用杂化轨道理论说明之。
5.21 H2O与H2S分子的空间构型相似,但键角却不同,试解释这种差别。
一、填空题6.1 CO2,SiO2,MgO,Ca的晶体类型分别为______________,______________,______________,______________。
6.2 NaCl的熔点______________于RuCl,CuCl的熔点______________于NaCl,MgO的熔点______________于BaO,MgCl2的熔点______________于NaCl。
6.3 NaCl,MgO,CaO,KCl熔点高低的顺序为______________;MgCl2,CaCl2,SrCl2,BaCl2熔点高低的次序为______________。
6.4 石墨为层状晶体,每一层中每个碳原子采用______________杂化方式以共价键相连,未杂化的______________轨道之间形成______________键,层与层之间靠______________而相互连接在一起。
6.5 PH3、AsH3、SbH3的沸点高低顺序为______________;NH3分子间除了存在分子间力外,还有______________。
6.6 稀有气体分子均为______________原子分子,在它们的分子之间存在______________作用,不存在______________,它们的沸点高低次序为______________。
6.7 HI分子之间的作用力有______________,其中主要的作用力是______________。
6.8 F2,Cl2,Br2,I2沸点高低顺序为______________,它们都是______________性分子,偶极矩为______________,分子之间的作用力为______________。