基础化学李保山第二版9原子结构习题答案
2.3 原子结构的模型 同步练习及答案

2.3 原子结构的模型同步练习及答案1.汤姆生最早发现了原子中存在一种带负电荷的粒子,证明了原子是可以再分的。
汤姆生发现的这一粒子是( )A.原子核 B.质子 C.电子 D.中子2.卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆生在1903年提出的原子结构模型,为建立现代原子理论打下了基础。
如图线条中,可能是α粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是( )A.abcd B.abc C.bcd D.ad3. 道尔顿、汤姆生和卢瑟福等科学家对原子结构进行了不断探索。
下列叙述正确的是( )①原子由原子核和核外电子构成②原子的质量主要集中在原子核上③原子核在原子中所占的体积极小A.①② B.①③ C.②③ D.①②③4. 原子是构成物质的基本粒子。
下列有关原子的叙述错误的是( )A.原子是最小的微粒 B.原子核中一定含有质子C.原子的质子数等于核电荷数 D.原子在化学变化中的表现主要由电子决定5. 原子的构成示意图如图所示,下列叙述正确的是( )A.原子是实心球体 B.质子、中子、电子均匀分布在原子中C.质子与电子质量相等 D.整个原子的质量主要集中在原子核上6.下列粒子:夸克、原子、质子、原子核,按空间尺度由小到大进行排列正确的是( )A.夸克、质子、原子核、原子 B.原子、原子核、质子、夸克C.原子、质子、原子核、夸克 D.质子、夸克、原子、原子核7.如图所示,氢原子结构的各种模型图,其中正确的是( )8. 如图为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法正确的是( )A.决定该原子种类的粒子是b B.原子中b与c的数目一定相同C .原子中a 与c 的数目一定相同D .原子的质量集中在a 和c 上 9. 下列说法中正确的是( )A .原子核内的质子数与其核电荷数相等B .原子核中的质子数与中子数一定相等C .原子核一定由质子和中子构成D .原子核不显电性10. 汤姆生和卢瑟福都对现代原子结构理论作出了巨大贡献。
基础化学李保山第二版10-分子结构习题答案

10 分子结构习题解答(p322-325)思考题1. Na和Cl、F之间,K和Cl、F之间能形成离子化合物。
2. 答案:Be2+ 2电子构型;Ca2+8电子构型;Fe3+9~17电子构型;Cu+ 18电子构型;Sn2+18+2电子构型;Pb4+18电子构型;O2-8电子构型。
3.答案:S2->K+>Na+>Mg2+4. Sn4+ >Fe2+ >Sn2+ >Sr2+>Ba2+5. S2->O2->F->Cu+ >Na+6. (1)半径比规则可以用来判断离子晶体的晶格类型。
晶格能可以用来衡量离子键的强弱。
(2)离子极化的结果使原来的离子键向共价键方向过渡。
(3)18电子构型的正离子极化率较强;18电子构型的负离子变形性较强。
7. 答案:原子轨道的角度分布方向是一定的,共价键的形成遵循最大重叠原则,所以只能在建轴方向上才能形成稳定的共价键,因而共价键具有方向性;每个原子的未成对电子数时一定的,有几个未成对电子就可以形成几个共用电子对,所以共价键具有饱和性。
8. (1)由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠而形成的共价键(头碰头),叫做σ键。
当两个原子的轨道从垂直于成键原子的核间连线的方向接近,发生电子云重叠而成键(肩并肩),这样形成的共价键称为π键。
(2)单键:在价键理论中,两个原子之间如只有一对共用电子,形成的化学键称为单键。
单电子键:在分子轨道理论中,只有一个电子填入分子轨道形成的化学键称为单电子共价键。
(3)同类型的杂化轨道可分为等性杂化和不等性杂化两种。
如果原子轨道杂化后形成的杂化轨道是等同的,这种杂化叫做等性杂化。
如果原子轨道杂化后形成的杂化轨道中有一条或几条被孤对电子所占据,使得杂化轨道之间的夹角改变,这种由于孤对电子的存在而造成杂化轨道不完全等同的杂化,叫做不等性杂化。
9. (1)BF3键角大,因为BF3中B的价电子结构为2s22p1,形成分子时,进行sp2杂化,三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的p轨道成键,故BF3分子为平面三角形,键角为120度。
基础化学第二版(李保山)物质的聚集状态和溶液习题解答

3 物质的聚集状态和溶液习题(p67-68)参考答案1.解答:mol/L 182.042SO H =c , mol/L 125.0342)(SO Al =c2.解答:(1) m BaCl2 =1.000×10-3mol, m Ba =1.000×10-3mol, m Cl =2.000×10-3mol(2) c BaCl2 =0.0100 mol/L(3) G Ba =0.1373g , G Cl =0.07090g(4) m AgCl =0.2866g, m AgNO3 =0.3397g , V AgNO3 ==20.0ml(5) m Al2(SO4)3=0.1140g, V Al2(SO4)3=11.40ml3.解答:V =(a /28+b /44)RT/p , p N2=[11a /(11a +7b )]p , p CO2=[7b /(11a +7b )]p4.解答:Zn 的质量分数为0.709,Al 的质量分数为0.2915.解答:CO 、CH 4、C 2H 2的体积分数分别为0.22、0.33、0.456. 解答:ρ=1.53g/L7. 解答:2O 40.9953.043.45kPa 50.0P ⨯==, 2N 98.02 3.92kPa 50.0P ⨯== 混合物的总压力:kPa 4.47z =P8. 解答:(a) 1Kg mol 149.6-• (b) 3dm mol 430.-• (c) 09966.0NaCl =x (d) 9003.0O H 2=x9.解答:渗透压为:B B 0.2928.31(27337)752kPa c RT b RT π=≈=⨯⨯+=10. 解答:已知质量摩尔浓度b B 为:1kg m ol 118.0-⋅=B b -1b 0.455 3.85K kg mol 0.118K ==⋅⋅ 11.解答:1.4L12.解答:mol 00246.0=n ,64.6ml =V13.解答:g 79.38 =x14.解答:(1)立方;(2)单斜;(3)正交15.解答:(参见10.1节)(1)NaF> NaCl> NaBr> NaI ; (2)NaCl> KCl>RbCl;(3)MgO> CaO> BaO ;16.解答:(参见10.1节)(1)CaO> NaCl>KCl>KBr ; (2)SiC>Fe>HF>O 2;17.解答:Cl 2——分子晶体; BaCl 2——离子晶体; Si ——原子晶体; Cu ——金属晶体HCl ——分子晶体18.解答:2301001.6-⨯=N19.解答:3cm g 997.3-⋅=ρ。
基础化学第二版课后习题答案

基础化学第二版课后习题答案【篇一:基础化学第二版习题答案chap5】1.何谓沉淀溶解平衡?同物质的量的bacl2和h2so4混合溶液中,含有哪些离子?这些离子浓度之间存在着哪些关系?答:难溶电解质溶解和沉淀速度相等,固体的量和溶液中分子或离子的量不再改变的状态,称为沉淀溶解平衡。
ba2+、cl-、so4、h+、oh-2?2.活度积、溶度积、离子积之间有何区别与联系?答:活度积、溶度积指平衡状态下的活度积或浓度积,对给定的难溶电解质其活度积只与温度有关,溶度积不但与温度有关,还和溶液离子强度有关,对于ma型难溶电解质:?ksp(ma)。
离子积指任意状态下的浓度积,其值是任意的。
?(m?)??(a?)3.无副反应时,沉淀的溶度积与溶解度有何关系?溶度积小的物质,它的溶解度是否一定小?举例说明。
答:s?mmnn不同类型难溶电解质的溶解度不能根据溶度积数值大小直接判断。
溶度积小的物质,它的溶解度是不一定小,如ag2cro4与agcl。
4.除了沉淀物质本性以外,影响沉淀溶解度的主要因素有哪些?答:除了沉淀物质本性以外,影响沉淀溶解度的主要因素还有:同离子效应、盐效应、酸碱效应、配位效应等。
5.判断下列操作中可能发生的反应和现象并予以解释。
(1)将少量caco3固体放入稀hcl中。
(2)将少量mg(oh)2放入nh4cl溶液中。
答:(1)caco3固体溶解,有无色无味气体产生。
caco3(s)ca2+ + co32-+2h+h 2co 3→co2 +h 2o(2)mg(oh)2固体溶解,有无色刺激性气体产生。
的氨水,有肉色沉淀生成。
原因是饱和h2s水溶液提供的s2-很少,此时mg(oh)2(s)mg2+ + 2oh-+2nh4+(4)黑色固体变成白色固体。
so42- +h2o(5)白色沉淀变成黄色沉淀。
agcl(白)+ i-(6)浅兰色沉淀消失,生成深兰色溶液。
cu(oh)2 + 4nh3pb2++so42-→pbso4↓(白)agi(黄)+cl-[cu(nh3)4](oh)2答:(1)(2)减小(同离子效应);(3)增大(盐效应);(4)增大(配位效应)。
基础化学李保山第二版12章主族元素答案

基础化学李保山第二版12章主族元素答案12 主族元素习题解答(p399-402)思考题1.解答:(1)将两种金属分别切割一小块儿,投入水中,反应比较剧烈的是钾,另一种金属则是钠。
(2)先将大苏打和小苏打分别配成溶液,向其中加入稀盐酸,有沉淀生成的是大苏打(3)将等量的三种物质溶于水,用PH试纸检验,PH最大的是烧碱,PH最小的是泡花碱,剩余的是纯碱。
2.解答:(1)铍(2)氧化钙(3)氢氧化铍和氢氧化钡(4)碳酸镁3.解答:(1)2Ca(OH)2+2Cl2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(2)Ca(OH)2+Na2CO3==2NaOH+CaCO3(3)2NH4Cl + Ca(OH)2 ==CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O(4)Ca(OH)2+MgCO3== CaCO3+Mg(OH)24. 解答:非极性固体I2易溶于非极性溶剂CCl4;I2+I-=I3-5.解答:加入稀HCl溶液鉴别S2-、SO32-、S2O32-;6.解答:因为硫化氢在水中的溶解度不高,而且长时间存放易被氧化成二氧化硫。
因为溶液中S2-被氧化为S单质,形成沉淀。
7.解答:具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素。
氧的同位素:16O、17O、18O。
硫的同位素:32S、34S。
碳的同位素:12C、13C。
8.解答:(1)2Sb3++3Sn==2Sb+3Sn2+,而Bi3+不会发生这个反应。
(2)向两种溶液中加入氢氧化钙,有沉淀生成的是SO42-。
9.解答:H3PO2一元酸,H3PO3二元酸,H4P2O7三元酸。
10. 解答:稳定性不同、酸碱性等不同11.12.略13 解答:铝与盐酸:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2铝与硫酸:2Al+3H2SO4==2Al2(SO4)3+3H2铝与硝酸反应,铝被钝化,不能进一步反应。
14. 解答:NO2-具有更强的氧化性,可在弱酸介质中将Fe2+氧化为Fe3+15. 解答:E(Sn2+/Sn)<="" cl-)<="" e(sn4+="" h2)="" p="" sn)16. 解答:Sb2S3酸性,Bi2S3碱性,Sb2S3的还原性较Bi2S3强17. 解答:(1)可以(2)不能:2Fe3++2I-===I2+2Fe2+(3)不能:5Br-+ BrO3-+6H+==3Br2+3H2O(4)不能:5I-+ IO3-+6H+==3I2+3H2O18.解答:(1)酸性:HClO<hclo2<hclo3<hclo4< p="">(2)酸性:H3PO4<h2so4<hclo4< p="">习题2. 答:(1)H 2CrO 4的K a2θ=3.3×10-7,c =0.05×0.5/(3.00+0.05)=8.2×10-3mol .dm -3HCrO 4- = H + + CrO 42-c -[CrO 42-] 10-6 [CrO 42-]]CrO []][H CrO [2424θa2-+--=c K 即 ]C r O [102.810]CrO [103.3243-6.00247-----??=?所以:[CrO 42-]=2.0×10-3 mol .dm -3(2) K sp θ=1.2×10-10=[Ba 2+][CrO 42-]=2.0×10-3 [Ba 2+][Ba 2+]min =1.2×10-10/2.0×10-3=6.0×10-8 mol .dm -33.解答:A —BaCO 3;B —BaO ;C —CaCO 3;D —BaCl 2;E —BaSO 4;反应式:BaCO 3== BaO+CO 2CO 2+Ca(OH)2= =CaCO 3↓+ H 2OBa(OH)2+ 2HCl== BaCl 2+2H 2OBa(OH)2+H 2SO 4== BaSO 4+2H 2O4.解答:KCl 、MgSO 45.解答:A —Na ;B —NaOH ;C —HCl ;D —NaCl ;E —AgCl ;F —Na 2O 2;G —Na 2O ;H —H 2O 2;I —O 2反应方程式:Na+2H 2O==2 NaOH+H 2NaOH+HX==NaX+H 2ONaX+AgNO 3==AgX+NaNO 3AgX+2NH 3·H 2O==[Ag(NH 3)2]++X -+2H 2ONa 2O 2+2Na==2 Na 2ONa 2O 2+2H 2O==2 NaOH+ H 2O 22 H 2O 2==2 H 2O+O 26.(1) Cl 2+I -==I 2+2 Cl -6 H 2O+5 Cl 2+ I 2==2HIO 3+10HClCl 2+2Br -==Br 2+2 Cl -(2) 不一定7.(1)3HClO==HClO 3+2HCl(2)8 HClO 3==4HClO 4+2 Cl 2 +3O 2+2H 2O(3)2K ClO 3==2KCl+3 O 2(4)NH 4Cl==NH 3+HCl(5) (NH 4)2CO 3==2 NH 3+CO 2+2H 2O(6) NH 4NO 2==N 2+2H 2O(7) NH 4NO 3== N 2O+2H 2O(8) (NH 4)2SO 4==2 NH 3+H 2SO 4(9) (NH 4)2Cr 2O 7== Cr 2O 3+ N 2+4H 2O8.CaC 2O 4能溶于醋酸,CaCO 3、CaC 2O 4能溶于稀强酸,BaSO 4不溶于强酸。
基础化学第二版习题答案chap9

第九章胶体分散系习题解答1.答:相界面上的微粒与处于内部的微粒受力状况不同是产生表面现象主要原因。
小液滴和小气泡总是呈球形是为了缩小表面积,以减低表面能。
恒温下,纯液体的σ是一个常数,因此表面能的减小只能通过减小表面积的办法进行。
这是热力学自发过程。
2.答:不对。
表面张力的作用方向与表面相切。
3.答:溶胶是高度分散的热力学不稳定系统,而实际上又常能相对稳定存在。
主要原因:①胶体粒子带电,决定溶胶稳定性的主要因素是胶粒表面的双电层结构。
②溶胶表面水化膜的保护作用③Brown运动。
4.答:其胶体结构为:{m AgCl·n Ag+(n-x)Cl-}x+·x Cl-胶体粒子带正电,电泳时向负极移动。
5. 答:能显著降低水的表面张力的物质称为表面活性剂。
从结构上分析,表面活性剂分子中一般都含有亲脂性的非极性基团,和亲水性极性基团。
以脂肪酸钠盐(肥皂)为例,当它进入水中,亲水的羧基端有进入水中的倾向,而亲油的长碳链端则力图离开水相,如若进入水中的肥皂量不大,它主要集中在水的表面定向排列起来。
从而减小了水的表面张力,降低了表面能。
6.答:见表8-67.答:A溶胶带有负电荷,B溶胶带有正电荷8.答:ξ电位是固液两相作相对移动时的滑动面与均匀液相间的电势差。
9.答:Tyndall效应的本质是分散相粒子对光的散射作用。
一束光照射到某物体后,光可能被吸收、反射或散射。
光的吸收主要由物体的化学组成和结构所决定。
反射及散射与该物体的分散相粒子的大小有关,如果粒子大于波长,则光波以一定的角度从粒子表面反射出来;如果粒子远小于光波的波长,则光波绕过粒子前进不受阻碍。
只有当粒子的大小和光波波长接近或稍小时,光波才产生散射。
10.答:在一定条件下,使高分子溶质或胶体粒子相互连接,形成空间网状结构,而溶剂小分子充满在网架的空隙中,成为失去流动性的半固体状体系,称为凝胶。
形成凝胶的条件主要是温度下降或溶解度减小。
基础化学第九章原子结构习题答案

基础化学第九章原子结构习题答案基础化学第九章原子结构习题答案1.原子核外电子运动有什么特征?答:原子核外电子运动遵守量子力学规律,具有波粒二象性,不能同时准确测定电子的位置和动量,在核外空间出现的概率遵从统计规律。
2.什么是波函数和原子轨道?答:波函数是人为定义的一个用来描述电子在原子核外空间运动的波动性质的直角坐标系函数ψ(x,y,z)或球极坐标系函数ψ(r,θ,φ)。
为了表述方便,习惯上把波函数称为原子轨道,二者含义相同。
“原子轨道”只是借用了经典力学描述宏观物体运动状态时所用的“轨道”的说法,并无电子沿固定路径运动的含义。
3.概率、概率密度和电子云有何关系?答:概率密度|ψ|2指波函数ψ(r,θ,φ)表示的特定核外电子在核外空间(r,θ,φ)这一点周围单位体积内电子出现的概率,电子在核外空间某一区域出现的概率等于概率密度与该区域体积的乘积。
电子云是用统计的方法对电子出现的概率密度ψ2的形象化表示,可认为是电子运动行为的统计结果,就是用小黑点分布的疏密程度形象化地表现电子在核外空间出现的概率密度相对大小的图形。
4.4个量子数的物理意义是什么?它们的合理组合方式有什么规律?答:主量子数n表示电子在核外空间出现概率最大的区域离核的远近,是决定电子能量的主要因素。
n可取任意正整数,即n=1、2、3、……,角量子数l决定原子轨道(或电子云)的形状,并在多电子原子中,配合主量子数n一起决定电子的能量,l的每一个取值对应一个亚层。
l取值受主量子数n的限制,可取小于n 的正整数和零,即l=0、1、2、3……(n-1) ,共n个数值。
磁量子数m决定原子轨道和电子云在空间的伸展方向,其取值受角量子数l的限制,可取包括0、±1、±2、±3……直至±l,每一个l对应有2l+1个不同的m取值。
自旋量子数m s描述核外电子“自旋”运动的方向,自旋量子数取值只有+1/2和-1/2。
基础化学李保山第二版9原子结构习题答案

9 原子结构习题解答(p262-265)思考题:1. 1862年,尚古多提出了元素的性质就是原子量的变化论点,创造了一个元素螺旋图,初步提出了元素的周期性。
1864年,迈尔提出了六元素表,为元素周期表提供了雏形。
1865年,纽兰兹将元素按原子量次序排列发现了八音律。
1869年,人们已经发现了63种元素,门捷列夫按原子量的大小和元素的化学性质之间的关系列成一张表,这便是他的第一张元素周期表。
经过继续努力,1871年他发表了关于周期律的新的论文。
文中他修正了1869年发表的元素周期表。
在前表中,性质类似的各族是横排,周期是竖排;而在新表中,族是竖排,周期是横排,这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。
同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边,形成了各族元素的副族。
在前表中,为尚未发现的元素留下4个空格,而新表中则留下了6个空格。
元素周期律,使人类认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程,把原来认为各种元素之间彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了,使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来,从而奠定了现代化学的基础。
2. 根据电子排布顺序得出,第八周期排布为:8s、5g、6f、7d、8p,s轨道2个电子、p轨道6个电子、d轨道10个电子、f轨道14个电子、g轨道18个电子,总共有50个电子,也就是八周期元素共有50个元素。
3. 在多电子体系中,由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷,从而引起有效核电荷的降低,削弱了核电荷对该电子的吸引,这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。
在原子核附近出现的概率较大的电子,可更多地避免其余电子的屏蔽,受到核的较强的吸引而更靠近核,这种进入原子内部空间的作用叫做钻穿效应。
与屏蔽效应相反,外层电子有钻穿效应。
外层角量子数小的能级上的电子,如4s电子能钻到近核内层空间运动,这样它受到其他电子的屏蔽作用就小,受核引力就强,因而电子能量降低,造成E(4s) <E(3d) 。
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9 原子结构习题解答(p262-265)思考题:1. 1862年,尚古多提出了元素的性质就是原子量的变化论点,创造了一个元素螺旋图,初步提出了元素的周期性。
1864年,迈尔提出了六元素表,为元素周期表提供了雏形。
1865年,纽兰兹将元素按原子量次序排列发现了八音律。
1869年,人们已经发现了63种元素,门捷列夫按原子量的大小和元素的化学性质之间的关系列成一张表,这便是他的第一张元素周期表。
经过继续努力,1871年他发表了关于周期律的新的论文。
文中他修正了1869年发表的元素周期表。
在前表中,性质类似的各族是横排,周期是竖排;而在新表中,族是竖排,周期是横排,这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。
同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边,形成了各族元素的副族。
在前表中,为尚未发现的元素留下4个空格,而新表中则留下了6个空格。
元素周期律,使人类认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程,把原来认为各种元素之间彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了,使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来,从而奠定了现代化学的基础。
2. 根据电子排布顺序得出,第八周期排布为:8s、5g、6f、7d、8p,s轨道2个电子、p轨道6个电子、d轨道10个电子、f轨道14个电子、g轨道18个电子,总共有50个电子,也就是八周期元素共有50个元素。
3. 在多电子体系中,由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷,从而引起有效核电荷的降低,削弱了核电荷对该电子的吸引,这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。
在原子核附近出现的概率较大的电子,可更多地避免其余电子的屏蔽,受到核的较强的吸引而更靠近核,这种进入原子内部空间的作用叫做钻穿效应。
与屏蔽效应相反,外层电子有钻穿效应。
外层角量子数小的能级上的电子,如4s电子能钻到近核内层空间运动,这样它受到其他电子的屏蔽作用就小,受核引力就强,因而电子能量降低,造成E(4s)<E(3d) 。
钻穿效应可以解释原子轨道的能级交错现象。
4. [Rn] 5f146d107s27p68s2. 应该在第八周期IIA族。
5. [Rn] 5f146d107s27p3. 根据对角线规则,该元素与铅的性质最相似。
最外层的电子:7s27p3,对于7s电子n=7, l=0, m=0, ms=+1/2; n=7, l=0, m=0, ms=-1/2。
对于7p电子,n=7, l=1, m=-1, ms=+1/2; n=7, l=1, m=0, ms=+1/2; n=7, l=1, m=+1, ms=+1/2;6. 由于能级交错的原因,End>E(n+1)s。
当ns和np充满时(共4个轨道,最多容纳8个电子),多余电子不是填入nd,而是首先形成新电子层,填入(n+1)s轨道中,因此最外层电子数不可能超过8个。
同理可以解释为什么次外层电子数不超过18个。
若最外层是第n层,次外层就是第(n-1)层。
由于E(n-1)f>E(n+1)s>Enp,在第(n+1)层出现前,次外层只有(n-1)s、(n-1)p、(n-1)d上有电子,这三个亚层共有9个轨道,最多可容纳18个电子,因此次外层电子数不超过18个。
同理,外数第三层电子数小于32个。
7. 元素的金属性与非金属性是指元素的得失电子能力的大小,是要通过进行相对比较,才能判断他的金属性与非金属性,金属原子易失电子而变成阳离子,非金属原子易跟电子结合而变成阴离子。
元素的原子得失电子的能力与原子核对外层电子特别是最外层电子的引力有着十分密切的关系。
原子核对外层电子的吸引力的强弱主要与原子的核电荷数、原子半径和原子的电子层结构等有关。
8. Na的价电子结构为2P63S1, Mg的价电子结构为2P63S2. 所以电离一个电子后,Na离子价电子结构符合八隅定律(即与Ne的价电子结构一致)而Mg原子电离一个电子后,价电子结构为3S1,故Na比镁更易电离出一个电子,这也是钠多显正一价的原因.同理,本已经符合八隅定律的钠离子再电离一个电子是很困难的,但是价电子结构为3S1的镁离子可以轻松再电离一个电子.9. 原子基态:原子的能量最低状态。
处于基态的原子最为稳定。
原子激发态:原子或分子吸收一定的能量后,电子被激发到较高能级但尚未电离的状态。
处于激发态的原子是不稳定的。
当原子处在激发态时,电子云的分布会发生某些变化,分子的平衡核间距离略有增加,化学反应活性增大。
激发态寿命短,很容易返回到基态,同时放出多余的能量。
10. 微观粒子的运动具有波粒二象性,遵循测不准原理。
11. 波尔理论不能反映微观粒子运动的波粒二象性,不遵循测不准原理。
在量子力学中,得不到一个电子的轨迹的,我们在描述核外电子时,是以它在某位置出现的概率来表示,形象直观的表示方法即电子云,云的密集程度表达了出现概率的大小。
12. 量子化与量子数:在量子力学中,物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化,具体有多大要随体系所处的状态而定。
这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化;量子数是量子力学中表述原子核外电子运动的一组整数或半整数。
因为核外电子运动状态的变化不是连续的,而是量子化的,所以量子数的取值也不是连续的,而只能取一组整数或半整数。
量子数包括主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms四种,前三种是在数学解析薛定谔方程过程中引出的,而最后一种则是为了表述电子的自旋运动提出的。
镧系收缩:镧系元素的原子(或离子)半径随原子序数增加而减小的总趋势。
由于4f电子对s和d电子的屏蔽不完全,从镧(La)到镥(Lu)随核电荷和4f电子数的逐渐增加,有效核电荷也逐渐增加,引起整个原子体积逐渐缩小。
使得铕(Eu)以后的元素离子半径接近钇(Y),构成性质极相似的钇组元素,彼此在自然界共生,难于分离;同时还使得第三过渡系与第二过渡系的同族元素原子(或离子)半径相近,如铪与锆、钽与铌、钨与钼等,他们性质上极为相似,也常常共生而难以分离。
电离能:基态的气态原子或气态离子失去电子的过程称为电离,完成这一过程所需要的能量称为元素的电离能。
电子亲和能:气态原子(基态)获得电子成为气态负离子时所放出的能量,叫做电子亲和能。
电负性:电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度。
元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。
13. 影响电离能大小的因素是:有效核电荷、原子半径、和原子的电子构型。
14. 不相同,因为氢原子3d轨道能量高于3s轨道,因此激发到3d轨道所需能量更高。
15. 氮的最外层电子排布为2s22p3,而氧为2s22p4,氮的2p轨道处于半充满状态,能量较低,较为稳定。
16. 由于镧系收缩第五周期过渡元素的原子半径与第六周期同族元素的原子半径非常接近,其价电子构型与原子半径都相似,因此Mo和W难分离。
而Cr和Mo没有这种现象。
17. (1)E总=1.20*107J/mol 得到每个原子的能量为E=1.99*10-17J. 由E=hc/λ 得λ=1*10-8 m=10 nm(2) 作为相对原子质量标准的那种碳原子的质量是 1.9927×10-26kg,它的1/12为 1.6606×10-27kg。
所以He原子质量为 6.6424×10-27kg. λ=h/mv 得λ=0.2826nm(3)Ke的相对原子质量为83.8. 同理可得λ=0.01592nm。
18. (1)Rb大,因为Rb核外电子层数高。
(2)Y大,因为Y和Cd处于同一周期,随着核电荷数增加,原子核对外层电子的吸引增加。
(3)Br-大,因为Br-核外电子层数多。
19. 原子序数为117. 因为第七周期卤素的核外电子排布为[Rn]5f146d107s27p5.因此原子序数为86+31=117.20. 依据为锰和氯的最高氧化值都为+7,因为他们的价电子数都为7. 锰和氯的不同为锰的价电子为3d54s2,氯的价电子为3s23p5,锰通常表现出还原性,而氯通常表现出氧化性。
21. d5; d8; d5; d3; d5; d3; d5习题1. 在下列各题的空线上填入适当的文字、字母或数据(1) 每一个原子轨道要由_3_个量子数规定,它们的符号分别是_n、l、m;表征电子自旋方向的量子数共有__2_个数值,具体数值为__±1/2_。
(2) 量子数n=3、m=0时,各轨道所填充的最多电子数是_2__;n=4、m s=-12时,各亚层所填充的最多电子数之和是__16___;n=2、l=1时,可填充的最多电子数之和是_6__;n=3、l=2、m=-1时,可填充的最多电子数是___2___。
(3) 原子序数为47的元素,其原子核外电子排布为_[Kr]4d105s1_,价电子对应的主量子数n为___5__,角量子数l为__0__,磁量子数m为____0___。
(4) 下列离子Rb+、Mn2+、I-、Zn2+、Bi3+、Ag+、Pb2+、S2-、Li+中:属于8电子构型的有Rb+、I-、S2-;属于18电子构型的有Zn2+、Ag+;属于18+2电子构型的有_ Bi3+、Pb2+_;属于9~17电子构型的有_Mn2+___。
(5) 某元素原子的最外层有2个电子,其主量子数n=4,在次外层l=2的原子轨道电子数为零。
则该元素的原子序数为_20_,原子核外电子的排布式为_[Ar]4s2___。
(6) 氢原子基态能量为E1。
其2s能级相应能量为_1/4_E1;3p能级相应能量为_1/9_E1;4d能级相应的能量为_1/16_E1;5f能级相应的能量为_1/25_E1。
(7) 玻尔(Bohr)提出氢原子的总能量表示式为_-13.6/n2_(ev)_;德布罗依(deBroglie)提出联系微观粒子运动的波动性与粒子性特征的关系式为__λ=h/p_。
(8) 设原子核位于x=y=z=0处,若在x=y=0、z=a附近的微体积内,s电子出现的概率(几率)为p(仅从角度分别考虑),则该电子在x=a、y=z=0附近的微体积(大小与前述相同)内出现的概率(几率)为_p_。
如果这个电子不是s电子,而是p z电子,则在上述第二个位置上出现的概率(几率)是_0__。
(9) 主量子数n=4的电子层中电子的最大容量为_32__。
如果没有能级交错,该层各轨道能级由低到高的顺序为__4s4p4d4f__,4f电子实际在第___6__周期的___镧___系元素的原子中出现。
(10) 在下列元素:Ga、B、Sb、Fr、Sc中,其原子3d亚层中只有一个d电子的元素是__Sc__,p亚层电子数为半充满的元素是_Sb_,7s亚层电子数为1的元素是_Fr__,4p亚层电子数为1的元素是__Ga__。