教材习题解答

2．下列有关氧化值的叙述中，正确的是（ A ） A. 主族元素的最高氧化值一般等于其所在的族数 B. 副族元素的最高氧化值总等于其所在的族数

C. 副族元素的最高氧化值一定不会超过其所在的族数 D. 元素的最低氧化值一定是负值

3．元素性质的周期性决定于（ D ）

A. 原子中核电荷数的变化； B. 原子中价电子数目的变化 C. 元素性质变化的周期性 D. 原子中电子分布的周期性

4．某元素原子的价电子构型为3d54s2，它的原子中未成对电子数为（ D ） A. 0 B. 1 C. 3 D. 5

5．在 l=2的电子亚层中可能容纳的电子数是（ C ）

A. 2 B. 6 C.10 D. 14 6．下列原子轨道中，属于等价轨道的一组是（ C ）

A. 2s, 3s B.2px, 3px C. 2px, 2py D. 3d,4d 7．下列不存在的能级是（ C ）

A. 3s B. 2p C. 3f D. 4d

8．Fe原子的电子构型是1s22s22p63s23p64s23d6未成对的电子数是（ A ）

A. 0 B. 2 C. 4 D. 6

9．在下列各种含氢的化合物中含有氢键的是（ C ）

A. HCl B. H3BO3 C. CH3F D. PH3

10．NH3比PH3在较高的温度下沸腾，这个事实可以通过这样的概念来解释（ C A. 氨具有较小的分子体积 B. 氨具有较大的键角 C. 氨显示出氢键 D. 氨显示出偶极力

11．BeF2分子是直线型这一事实，意味着Be—F键涉及（ C ） A. sp杂化 B. sp2杂化 C. sp3杂化 12．下列哪种键的极性最小（ B ）

A. H—F B. O—F C. C—F D. Ca—F 13．120°键角出现在具有哪一种几何构型的物质中（ C ）

A. 直线型 B. 正方形 C. 三角形 D. 四面体 14．下列各键中，不具有饱和性和方向性特征的是（ C ）

A. 配位键 B. 共价键 C. 离子键 D. 氢键 15．下列化合物中，具有强极性共价键和配位键的离子化合物为（ C ） A. NaOH B. H2O C. NH4Cl D. MgCl2 16.下列分子中，偶极矩为零的是（ A ）

A. CH4 B. NF3 C. BF3 D. HCN 17．下列分子中，属于极性分子的是（ C ）

A.O2 B. CO2 C. BBr3 D. CH4 18．下列各物质只需克服色散力就能沸腾的是（ B ） A. H2O B. Br2（l） C. NH3（l） D. C2H5OH 19．下列说法正确的是（ D ）

A. 凡是中心原子采用sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型都是正四面体 B. 凡是AB3型的共价化合物，其中心原子均使用sp2杂化轨道成键 C. 在AB2型共价化合物中，其中心原子均使用sp杂化轨道成键 D. sp3杂化可分为等性sp3杂化和不等性sp3杂化 20．共价键最可能存在于（ C ）

A. 金属原子之间 B. 金属原子和非金属原子之间

C. 非金属原子之间 D. 电负性相差很大的元素的原子之间 三、是非题

1．原子中的电子的能量几乎完全是通过主量子数n的数值来确定。 （×） 2．各个原子的电子数总是等于原子序数。 （√） 3．同一原子中，不可能有运动状态完全相同的电子存在。 （√） 4．每个原子轨道必须同时用n、l、m、ms四个量子数来描述。 （√） 5．28Ni2+的核外电子分布是[Ar]3d8，而不是[Ar]3d64s2。 （×） 6．主量子数为1时，有两个自旋方向相反的轨道。 （×） 7．磁量子数为零的轨道都是s轨道。 （×） 8．HCN是直线形分子，所以是非极性分子。 （×） 9．只有非极性分子和极性分子之间才有诱导力。 （×） 10．共价键不一定都具有饱和性和方向性。 （×） 11．原子轨道重叠越多，形成的共价键越稳定。 （√） 12．多原子分子中，键的极性越强，分子的极性越强。 （×） 13．s电子形成的共价键为σ键，p电子之间形成的化学键为π键。 （×） 14．HNO3可形成分子内氢键，因此其熔点、沸点较低。 （×）

9

） 15．氢键就是氢与其它原子间形成的化学键。 （×） 16．极性键组成极性分子，非极性键组成非极性分子。 （×） 17．sp3杂化轨道是指1s轨道与3p轨道混合而成的轨道。 （×） 18．HBr的分子间力较HI的小，故HBr没有HI稳定（即容易分解）。（√）

四、问答题

1．试讨论在原子的第4层（N）上：

（1）亚层数有多少？并用符号表示各亚层。

（2）各亚层上的轨道数分别是多少？该电子层上的轨道总数是多少？ （3）哪些轨道是等价轨道？ 答：（1）亚层数有4个，分别为s、p、d、f。

（2）s亚层有轨道数1个，p亚层有轨道数3个，d亚层有轨道数5个，f亚层有轨道数7个。该电子层的轨道总数为16个。 （3）p亚层的3个轨道为等价轨道，d亚层的5个轨道为等价轨道，f亚层的7 个轨道为等价轨道。

2．写出下列量子数相应的各类轨道的符号。 （1）n =2，l = 1 （2）n =3，l = 2 （3）n =4，l = 3 （4）n =2，l = 0 答：(1) 2p （2）3d (3) 4f

(4) 2s

3．指出下列假设的电子运动状态（依次为n ， l， m，ms），哪几种不可能存在？为什么？ （1）3，1，1，+1/2； （2）2，2，-2，+1； （3）2，0，+1，-1/2； （4）2，-1，0，+1/2； （5）4，3，-2，1； （6）-3，2，2，+1/2； 答：（2）不可能存在。l不能等于n. (3) 不可能存在。l=0,m也一定为0。 （4）不可能存在。l不可能为负数。

(5) 不可能存在。Ms不可能为1，只能是1/2 或者-1/2。 （6）不可能存在。 n不可能为负数，最小为1。

4．写出原子序数为42、52、79各元素的原子核外电子排布式及其价电子构型。 答：原子序数42：1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1, 价电子构型：4d55s1 原子序数52：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p4, 价电子构型：5s25p4

原子序数79：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s1, 价电子构型：5d106s1

5．某元素的原子序数为35，试回答：

（1）其原子中的电子数是多少？有几个未成对电子？

（2）其原子中填有电子的电子层、能级组、能级、轨道各有多少？价电子数有几个？ （3）该元素属于第几周期、第几族？是金属还是非金属？最高氧化值是多少？ 答：（1）电子数有35个，有1个未成对电子。

（2）填有电子的电子层有4层，能级组有4，能级有7，轨道有18个，价电子数有7个。 （3）该元素属于第四周期，第VIIA，非金属，最高氧化值是+7。

6．若元素最外层上仅有一个电子，该电子的量子数为n =4，l =0，m =0，ms =+1/2，问： （1）符合上述条件的元素可能有几个？原子序数各为多少？

（2）写出各元素的核外电子排布式及其价层电子构型，并指出其价层电子结构及在周期表中的区和族。 答：（1）符合上述条件的元素可能有3个，原子序数分别为14，24，29。 （2）1s22s22p63s23p2，3s23p2，p区 1s22s22p63s23p63d54s1, 3d54s1,d区

1s22s22p63s23p63d104s1，3d104s1，ds区

7．已知元素A、B 的原子的电子排布式分别为[Kr]5s2和[Ar]3d104s24p4，A2+和B2-的电子层结构均与Kr相同。试推测： （1）A、B 的元素符号、原子序数及在周期表中的位置（区、周期、族）； （2）元素A、B的基本性质。 答：（1）A元素为Sr，原子序数为38，第五周期，s区，IIA B元素为Se，原子序数为34，第四周期，p区，VIA.

（2）元素A的基本性质：金属元素，原子半径较大，第一电离能较小，电负性较小。 元素B：非金属元素，原子半径较小，第一电离能较大，电负性较大。

8．已知某元素在氪之前，在此元素的原子失去3个电子后，它的角量子数为2的轨道内电子恰巧为半充满，试推断该元素的原子序数及名称。

答：原子序数为26，Fe

—

9．有A、B、C、D 四种元素，其价电子数依次为1、2、6、7，其电子层数依次增加一层，已知D的电子层结构与Ar原子的相同，A和B的次外层各有8个电子，C次电子层有18个电子。试判断这四种元素：

（1）原子半径由小到大的顺序； （2）电负性由小到大的顺序； （3）金属性由弱到强的顺序。 10

答：A、B、C、D这四个元素分别是Cs、Sr 、Se 、Cl 。 （1）原子半径由小到大：D

（2）电负性由小到大：A < B < C < D （3）金属性由弱到强：D

10．第四周期的四种元素A、B、C、D，原子序数依次增大，其价电子数依次为1、2、2、7，A和B的次外层电子数为8，而C和D为18，试判断：

（1）哪些是金属元素，哪些是非金属元素？ （2）写出它们简单离子的电子排布式；

（3）写出它们之间可能生成的化合物的化学式。 答：（1）A、B、C、D 四元素分别为K，Ca， Zn ，Br。A、B、C为金属元素，D为非金属元素。 （2） A+：1s22s22p63s23p6 B2+：1s22s22p63s23p6

C2+：1s22s22p63s23p63d10

D-1：1s22s22p63s23p63d104s24p6 (3) AD、 BD2、 CD2。

11．碳原子的价电子构型为什么是2s22p2，而不是2s12p3， 为什么碳原子的两个2p电子是成单而不是成对的？

答：因为2s轨道的能量比2p轨道的能量低，所以先充满2s轨道。在2p轨道中，根据洪德规则，电子要尽可能占据不同的轨道，所以2p轨道的电子是成单的，而不是成对的。

11．指出下列物质中，哪些是离子化合物？哪些是共价化合物？哪些是极性分子？哪些是非极性分子？ KBr CHCl3 CO CsCl NO BF3 SiF4 SO2 SO3 SCl2 COCl2 HI 答：离子化合物：KBr、CsCl

共价化合物：CHCl3、CO、NO、BF3、SiF4、SO2、SO3、SCl2 、COCl2、HI 极性分子：CHCl3 、CO 非极性分子： SiF4

12． 试解释下列现象：

（1）水的沸点高于同族其它氢化物的沸点。 （2）NH3易溶于水，而CH4却难溶于水。

（3）卫生球（萘C10H8的晶体）的气味很大，这与它的结构有什么关系？ 答：（1）水分子之间存在氢键。

（2）NH3为极性分子，而CH4为非极性分子。极性分子易溶于水（极性分子）。 （3）卫生球是萘的晶体，是分子晶体，挥发性大。

13．BF3分子是平面三角形的几何构型，但NF3分子却是三角锥形的几何构型，试用杂化轨道理论加以说明。

答：BF3中的B原子的价层电子为2s22p1，只有一个未成对电子，成键过程中1个2s电子激发到2p空轨道上，同时发生杂化，组成3个新的等价的sp2杂化轨道，sp2杂化轨道间的夹角为120°，呈平面正三角形。3个F原子的2p轨道以“头碰头”方式与 B原子的3个杂化轨道的大头重叠，形成3个α键，从而形成平面三角形的BF3分子。

NF3中的N原子的价层电子为2s22p3，1个s轨道和3个p轨道发生杂化，组成4个新的等价的sp3杂化轨道，其中3个杂化轨道中各有1个成单电子，第四个杂化轨道则被成对电子所占有。3个具有成单电子的杂化轨道分别与F原子的1s轨道重叠成键。而成队带脑子占据的杂化轨道不参与成键。是不等性杂化。因此离核较近，杂化轨道所含的s轨道成分较多，p轨道成分较少，键的夹角受成对电子的影响，小于正四面体的夹角，从而形成三角锥形的NF3分子。

14．试用杂化轨道理论说明下列分子的中心原子可能采取的杂化类型，并预测其分子的几何构型：

BBr3 CO2 CF4 PH3 SO2

答：BBr3: sp2杂化，平面三角形 CO2: sp杂化，直线形 CF4: sp3杂化，正四面体

PH3: sp3不等性杂化，三角锥 SO2: sp2不等性杂化，折线形

15．试判断下列分子的极性，并加以说明：

He CO CS2（直线形） NO PCl3 (三角形)

SiF4(正四面体形) BCl3(平面三角形) H2S (角折或V形)

答：He: 极性; CO: 极性; CS2（直线形）:非极性；NO: 极性; PCl3(三角形)：极性； SiF4（正四面体）：非极性；BCl3(平面三角形)：非极性；H2S（折线形或V形）：极性

16．试判断下列各组的两种分子间存在的哪些分子间作用力： （1）Cl2 和CCl4 （2）CO2 和H2 O （3）H2S和 H2O （4）NH3 和H2O （5）HBr液体 （6）苯和CCl4 答：（1）色散力 （2）色散力和诱导力 （3）色散力、诱导力和取向力 （4）色散力、诱导力和取向力 （5）色散力、诱导力和取向力 （6）色散力

17．判断下列化合物中有无氢键存在，如果存在氢键，是分子间氢键还是分子内氢键？ （1）C6H6 （2）C2H6 （3）NH3 （4） H3BO3 （5） HNO3 答：（3）NH3 分子间氢键， （5） HNO3分子内氢键

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第四章习题

一、填空题

1．用基准碳酸钠标定盐酸溶液时，一学生未将碳酸钠干燥完全，所得结果的浓度值将要偏 大 。 2．分析结果的准确度高时，其精密度一般 高 ，而精密度高的数据，其准确度 不一定 高。

3．在滴定分析中标定盐酸溶液，常用的基准物质有 无水碳酸钠 和 硼砂 ；标定NaOH常用的基准物质有 草酸 和 邻苯二甲酸氢钾 。

4．pH=5.30，其有效数字为 2 位；1.057是 4 位有效数字；5.24×10-10是 3 位有效数字；0.0230 是 3 位有效数字。

4

5．考虑有效数字，计算下式：11324+4.093+0.0467= 2.26×10 。 二、选择题

1．单次测定的标准偏差越大，表明一组测定的什么越低？（ B ） A. 准确度 B. 精密度 C. 绝对误差 D. 平均值

2．标定盐酸时，硼砂的实际质量为0.4768 g，因失去部分结晶水，只称得0.4758 g，将使盐酸的浓度（ A ） A. 偏高 B. 偏低 C. 没有影响

3．在用硼砂标定盐酸溶液时，盐酸滴定速度较快，而滴定管读数过早，导致盐酸浓度（ A ）

A. 偏高 B. 偏低 C. 没有影响 4．按有效数字规定的结果lg0.120应为 （ C ）

A. -0.9 B. -0.92 C.-0.921 D.-0.9208 5．下列物质中可用作基准物质的是（ D ）

A. KOH B. H2SO4 C. KMnO4 D. 邻苯二甲酸氢钾 6．某一数字为2.004×102，其有效数字位数是（ D ）

A. 2 B. 5 C. 6 D. 4 三、是非题

1．pH=12.02，其有效数字是一位。 （×） 2．若测定值的标准偏差越小，其准确度越高。 （×）

3．在各种滴定分析中，从开始到结束，必须不断地用力摇动被滴定溶液，才能使反应迅速进行。 （×）

4．可采用NaOH做基准物质来标定盐酸溶液。 （×） 5．不论采用何种滴定方法，都离不开标准溶液，标准溶液也叫滴定剂。 （√） 6．在分析测定中一旦发现特别大或特别小的数据，就要马上舍去不用。（×） 四、问答题

1．若将H2C2O4?2H2O基准物质长期保存于干燥器中，用以标定NaOH溶液的浓度时，结果偏高还是偏低？用该NaOH溶液测定有机酸的摩尔质量时，对测定结果有何影响？

答：H2C2O4?2H2O基准物质长期保存于干燥器中，会失去结晶水，会使标定的NaOH溶液的浓度偏低。用该NaOH溶液测定有机酸的摩尔质量时，测定结果偏大。

2．用基准物Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况对测定结果有何影响？

（1）滴定速度太快，附在滴定管壁上的HCl溶液来不及流下来，就读取滴定体积。 （2）在将HCl标准溶液倒入滴定管前，没有用HCl溶液润洗滴定管。 （3）锥形瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50 mL蒸馏水。 （4）滴定管旋塞漏出HCl溶液。 答：（1）测定结果偏大 （2）测定结果偏小 （3）测定结果无影响 （4）测定结果偏小

3．下列情况引起的误差是系统误差还是随机误差？

（1） 使用有缺损的砝码。

（2） 称量时试样吸收了空气中的水分。

（3） 读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准。 （4） 重量法测定SiO2时，试样中硅酸沉淀不完全。 （5） 天平零点稍有变动。

（6） 用含有杂质的基准物质来标定NaOH溶液。 答：（1）系统误差 （2）系统误差

（3）随机误差 （4）系统误差 （5）随机误差 （6）系统误差

4． 某样品两人分析结果为：

甲：40.15%，40.14%，40.16%，40.15%。 乙：40.25%，40.01%，40.10%，40.24%。

试问哪一个结果比较可靠？说明理由。

答：虽然2者的平均值相等，但甲的标准偏差为0.0082，乙的标准偏差为0.12，甲的结果较为可靠。 五、计算题 12