第十章配位化合物
本章总目标：
1：掌握配合物的基本概念和配位键的本质
2：掌握配合物的价键理论的主要论点，并能用此解释一些实例
3：配离子稳定常数的意义和应用
4：配合物形成时性质的变化。
各小节目标：
第一节：配位化合物的基本概念
1：掌握中心原子、配体、配位原子、配位键、配位数、螯合物等概念，
○1配位单元：由中心原子（或离子）和几个配位分子（或离子）以配位键向结合而形成的复杂分子或离子。
○2配位化合物：含有配位单元的化合物。
○3配位原子：配体中给出孤电子对与中心直接形成配位键的原子。
○4配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数。
2：学会命名部分配合物，重点掌握命名配体的先后顺序：（1）先无机配体后有机配体（2）先阴离子配体，后分子类配体（3）同类配体中，先后顺序按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序（4）配位原子相同时，配体中原子个数少的在前（5）配体中原子个数相同，则按和配位原子直接相连的其它原子的元素符号的英文字母表次序；
3：了解配合物的结构异构和立体异构现象
第二节：配位化合物的价键理论
1：熟悉直线形、三角形、正方形、四面体、三角双锥、正八面体构型的中心杂化类型。
2：会分辨内轨型和外轨型配合物。可以通过测定物质的磁矩来计算单电子数
μ=。
3：通过学习羰基配合物、氰配合物以及烯烃配合物的d pπ
-配键来熟悉价键理论中的能量问题。
第三节：配合物的晶体场理论
1：掌握配合物的分裂能、稳定化能概念 2：掌握配合物的晶体场理论。 3;了解影响分裂能大小的因素 ○
1）晶体场的对称性0p
t ?>?>?
○
2中心离子的电荷数，中心离子的电荷高，与配体作用强，?大。 ○
3中心原子所在的周期数，对于相同的配体，作为中心的过渡元素所在的周期数大，?相对大些。（4）配体的影响，配体中配位原子的电负性越小，给电子能力强，配体的配位能力强，分裂能大。
224232I Br SCN Cl F OH ONO C O H O NCS NH en NO CN CO -----------<<<<<<-<<<<<<<≈
4：重点掌握（1）配合物颜色的原因之一——d-d 跃迁以及颜色与分裂能大小的关系；（2）高自旋与低自旋以及与磁矩的大小的关系。 第五节：配位化合物的稳定性
1：熟悉影响配位化合物稳定性的因素（1）中心与配体的关系（2）螯合效应（3）中心的影响（4）配体的影响（5）反位效应(6)18电子规则。 2：了解配位平衡及影响的因素。 习题 一 选择题
1.Fe （III ）形成的配位数为6的外轨配合物中，Fe 3+接受孤电子对的空轨是（ ）
A.d 2sp 3
B.sp 3d 2
C.p 3d 3
D.sd 5
2.五水硫酸铜可溶于浓HCl ，关于所得溶液的下列说法中，正确的是（ ）
A.所得溶液成蓝色
B.将溶液煮沸时释放出Cl 2，留下一种Cu （I ）的配合物
C.这种溶液与过量的NaOH 溶液反应，不生成沉淀
D.此溶液与金属铜一起加热，可被还原为一种Cu （I ）的氯化物
3.在[Co （C 2O 4）2（en ）]-中，中心离子Co 3+的配位数为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.3
B.4
C.5
D.6 4.下列物质中最稳定的是（ ）
A.Co （NO 3）3
B.[Co （NH 3）6]（NO 3）3
C.[Co （NH 3）6]Cl 2
D.[Co （en ）3]Cl 3
5.下列配合物的稳定性，从大到小的顺序，正确的是（ ）
A.[HgI 4]2->[HgCl 4]2->[Hg(CN)4]2-
B.[Co(NH 3)6]3+>[Co(SCN)4]2->[Co(CN)6]3-
C.[Ni(en)3]2+>[Ni(NH 3)6]2+>[Ni(H 2O)6]2+
D.[Fe(SCN)6]3->[Fe(CN)6]3->[Fe(CN)6]4-
6.最适于对+
262)(O H Fe 的描述是（ ）
A.sp 3d 2杂化，顺磁性
B.sp 3d 2杂化，反磁性
C.d 2sp 3杂化，顺磁性
D.d 2sp 3杂化，反磁性
7.如果电对的氧化型和还原型同时生成配位体和配位数相同的配合物，其E 0一定（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.变小
B.变大
C.不变
D.由具体情况决定
8.已知2924020108.6)(,854.0)/(?==-+HgI K V Hg Hg E 稳
，则)/(240Hg HgI E -值为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.-0.026V
B.0.026V
C.-0.906V
D.-0.052V
9.已知180
23
1014.2)(?=+稳的K en Ni ，将2.00mol ?dm -3的en 溶液与0.200mol ?dm -3的NiSO 4溶液等体积混合，则平衡时[Ni 2+]/mol ?dm -3为（ ）(《无机化学例题与
习题》吉大版)
A.1.36×10-18
B.2.91×10-18
C.1.36×10-19
D.4.36×10-2
10.下列配离子中，无色的是（ ）
A.+263)(NH Ni
B.+243)(NH Cu
C.+243)(NH Cd
D.-
24CuCl
11.下列配合物平衡反应中，平衡常数K 0＞1的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A. -
+-+=+CN NH Ag NH CN Ag 2)(2)(2332 B. ----+=+F SCN Fe SCN FeF 6)(63636 C. +
++++=+22432243)()(Cu
NH Zn Zn NH Cu D. --
--+=+Cl HgI I HgCl 442424
12.下列配离子中，分裂能最大的是（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)
A +24)(CN Ni B.+243)(NH Cu C.-46)(CN Fe D.-
24)(CN Zn
13.下列配合物中，不存在旋光异构体的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.[PtCl 2（OH ）2（NH 3）2]
B.K 3[Cr （C 2O 4）3]
C.[Co （en ）2Cl 2]Cl
D.[Co （en ）（NH 3）4]Cl 3
14.下列配离子具有正方形或八面体结构，其中 -23CO 作螯合剂的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.[Co （NH 3）5（CO 3）]+
B.[Pt （en ）（CO 3）2]
C.[Pt （en ）（NH 3）（CO 3）]
D.[Co （NH 3）4（CO 3） ]
15.下列离子水合放热最多的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.Mn 2+
B.Co 2+
C.Ni 2+
D.Zn 2+
16.下列化合物中，肯定为无色的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.SeF 3
B.TiCl 3
C.MnF 3
D.CrF 3
17.在下列配合物中，是中性配合物的是（ ）
A.[Cu （H 2O ）4]SO 4?H 2O
B.H 2[PtCl 6]
C.[Cu （NH 3）4]（OH ）2
D.[Co （NH 3）3Cl 3]
18.在下列配合物中，配离子的电荷数和中心离子的氧化数是正确的是（ ）
A. K 2[Co （NCS ）4] 2- +2
B. [Co （NH 3）5Cl]Cl 2 6+ +3
C. [Pt （NH 3）2Cl 2] 0 +4
D. [Co （ONO ）（NH 3）3（H 2O ）2]Cl 2 6+ +3
19.在下列配合物的命名中，是错误的是（ ）
A. Li[AlH 4] 四氢合铝（III ）酸锂
B. [Co （H 2O ）4Cl 2]Cl 氯化二氯?四水合钴（III ）
C. [Co （NH 3）4（NO 2）Cl]+ 一氯?亚硝酸根?四氨合钴（III ）配阳离子
D. [Co （en ）2
（NO 2）（Cl ）]SCN 硫氰酸化一氯?硝基?二乙二氨合钴（III ）
20.下列物质所属类型，判断错误的是（ ）
A. CuSO 4?5H 2O 为配合物
B. Co （NH 3）6Cl 3为复盐
C. Ni （en ）2Cl 2为螯合物
D. KCl.MgCl 2?6H 2O 为复盐
21. 螯合剂一般具有较高的稳定性，是由于（ ）
A.螯合剂是多齿配体
B.螯合物不溶于水
C.形成环状结构
D.螯合剂具有稳定的结构
22. [Ni （CO ）4]、[Ni （CNS ）4]2-、[Ni （CN ）5]3-的空间构型分别为（ ）
A. 正四面体 正四面体 三角双锥
B. 平面正方形 平面正方形 三角双锥
C. 正四面体 平面正方形 三角双锥
D. 平面正方形 正四面体 三角双锥
23. K 稳与K 不稳之间的关系是（ ）
A.K 稳>K 不稳
B.K 稳>1/K 不稳
C.K 稳 D.K 稳=1/K 不稳 24.已知：Au 3++3e ，V 498.10=?。[AuCl 4]-+3e -，V 00.10=? 则反应Au 3++4Cl - 4]-的稳定常数为（ ） A.3.74×10-18 B.2.1×1025 C.4.76×10-26 D.8.1×1022 25.配体中一个氯原子与两个金属离子配位形成的配合物叫（ ） A.螯合物 B.多酸型配合物 C.多核配合物 D.π—酸配合物 26. [Ni （CN ）4]2-和[Ni （CO ）4]中未成对电子数分别为（ ） A.0和2 B.2和2 C.2和0 D.0和0 27.下列配合物中属于高自旋的是（ ） A.[Co （NH 3）6]3+ B.[Mn （CN ）6]4- C.[Fe （H 2O ）6]2+ D.[Fe （CN ）6]4- 28.紫红色的Ti(H 2O)62+吸收的可见光颜色为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.黄 B.绿 C.蓝 D.橙 29.下列配合物不具有平面四边形结构的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. Ni （CO ）4 B. + 243)(NH Cu C. [AuCl 4]- D. [PtCl 4]2- 30.下列配离子中，具有逆磁性的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. [Mn （CN ）6]4- B. [Cu （CN ）4]2- C. [Co （NH 3）6]3+ D. [Fe （CN ）6]4- 二 填空题 1.下列各对配离子稳定性大小的对比关系是（用”>”或”<”表示）(《无机化学例题与习题》吉大版) ⑴ [Cu(en)2]2+ [Cu(NH 3)4]2+ ⑵ [Ag(NH 3)2]+ [Ag(S 2O 3)2]3- ⑶ [FeF 6]3- [Fe(CN)6]3- ⑷ [Co(NH 3)6]2+ [Co(NH 3)6]3+ 2.在Zn （OH ）2、Fe （OH ）3、Fe （OH ）2、Cd （OH ）2和Pb （OH ）2中，能溶于氨水形成配合物的有 和 。 3.⑴ 画出PtCl 2（NH 3）2的两种几何构型： ； 。 ⑵画出PtBrCl （NH 3）2的异构体空间结构： ； 。 ⑶画出PtBrCl （en ）异构体的空间结构： ； 。 4.有两种组成相同的配合物，化学式均为COBr （SO 4）（NH 3）5，但颜色不同红色有加入AgNO 3后生成沉淀，但加入BaCl 2后并不生成沉淀；另一个为紫色，加入BaCl 2后生成沉淀，但加入AgNO 3后并不生成沉淀。两配合物的结构式和命名：红色 ；紫色 。 5.四氯合铂（II ）酸四氨合铂（II ）的结构式 。 6.命名下列配合物：(《无机化学例题与习题》吉大版) ⑴ [Pt （NH 3）（NO ）（Py ）（NH 2OH ）]Cl ⑵ [Cr （H 2O ）（en ）（C 2O 4）（OH ）] ⑶ [Cr （NH 3）6][Co （CN ）6] ⑷ PtCl 2（OH ）2（NH 3）2] 7.+243)(NH Ni 具有顺磁性，则它的几何构型为 ；-24)(CN Ni 几何构型 为 ，具有 磁性。(《无机化学例题与习题》吉大版) 8. 已知[PtCl 2（NH 3）2]具有两种几何异构体，则中心离子所采取的杂化轨道应 是 杂化；+243)(NH Zn 的中心离子所采取的杂化轨道应是 杂化。(《无机化学例题与习题》吉大版) 9.指出下列配离子的中心离子中未成对电子数：(《无机化学例题与习题》吉大版) ⑴- 24CoCl ⑵ -46MnF ⑶ +262)(O H Fe ⑷+262)(O H Ni ⑸-46)(CN Mn ⑹-24)(CN Zn 10.写出下列配合物的化学式： ⑴ 四异硫氰根?二氨四钴（III ）酸铵 ⑵ 二氯化亚硝酸根?三氨?二水合钴（III ） ⑶ 五氰?羰基合铁（II ）配离子 ⑷ 四氯合铂（II ）酸四氨合铜 ⑸ 二水合溴化二溴?四水合铬 三 简答题 1.为什么正四面体配合物绝大多数是高自旋？ 2.画出下列配合物可能有的旋光异构体的结构。(《无机化学例题与习题》吉大版) ⑴ [FeCl 2（C 2O 4）en] ⑵ [Co （C 2O 4）3]3- ⑶ [Co （en ）2Cl 2]+ ⒊解释原因：-24ZnCl 和-24NiCl 为四面体结构；而-24PtCl 和- 24CuCl 为正方形结构。 (《无机化学例题与习题》吉大版) 4.什么是中心离子的配位数？怎样确定配位数？配位数和配位体的数目有什么关系，举例说明。 5.向Hg 2+溶液中加入KI 溶液时有红色HgI 2生成，继续加入过量的KI 溶液时HgI 2 溶解得无色的-24HgI 配离子。请说明HgI 2有颜色而-24HgI 无色的原因。(《无机 化学例题与习题》吉大版) 6.为什么ⅠB 、ⅡB 族的金属元素生成配合物时配位数一般不超过4？《无机化学学习指导》（黑龙江科学技术出版社） 7.Fe 2+离子与CN -形成的配合物是抗磁性的，但与H 2O 形成的配离子则是顺磁性的。说明原因。《无机化学学习指导》（黑龙江科学技术出版社） 8.PH 3与NH 3同过渡金属形成配合物的能力哪个更强？试解释之。《无机化学学习指导》（黑龙江科学技术出版社） 9.[Ni （CO ）4]和[Ni （CN ）4]2-的立体构型有何不同？为什么？《无机化学学习指 导》（黑龙江科学技术出版社） 10.KI溶液中加入[Ag（NH3）2]NO3溶液，能使Ag+形成不溶物而析出，但加入K[Ag（CN）2]溶液后，却不能有沉淀形成，为什么？《无机化学学习指导》（黑龙江科学技术出版社） 11.配合物[Pt（NH3）2（OH）2Cl2]，[Pt（NH3）2（OH）Cl3]，[Pt（NH3）3Cl3]各有多少种几何异构体？《无机化学学习指导》（黑龙江科学技术出版社） 12.二价铜的化合物中，CuSO4为白色，而CuCl2为暗棕色，CuSO4?5H2O为蓝色。请解释之。(《无机化学例题与习题》吉大版) 13.有两种钴（Ⅲ）配合物组成均为Co（NH3）5Cl（SO4），但分别只与AgNO3和BaCl2发生沉淀反应。写出两个配合物的化学结构式，并指出它们属于哪一类异构现象？(《无机化学例题与习题》吉大版) 14. 命名下列各配合物和配离子：(《无机化学习题》武大版) （1）（NH4）3[SbCl6] （2）Li[AlH4] （3）[Co（en）3]Cl3（4）[Co（H2O）4Cl2]Cl （5）[Cr（H2O）4Br2]Br·2H2O （6）[Cr（H2O）（en）（C2O4）（OH）（7）Co（NO2）6]3-（8）[Co（NH3）4（NO2）C]+ （9）[Cr（Py）2（H2O）Cl3] （10）[Ni（NH3）2（C2O4）] 15. 指出下列配合物的空间构型并画出它们可能存在的立体异构体：(《无机化学习题》武大版) （1）[Pt（NH3）2（NO2）Cl] （2）Pt（Py）（NH3）ClBr] （3）Pt（NH3）2（OH）2Cl2] （4）NH4[Co（NH3）2（NO2）4] （5）[Co（NH3）3（OH）3] （6）[Ni（NH3）2Cl2] （7）[Cr（en）2（SCN）2]SCN （8）[Co（en）3]Cl3 （9）[Co（NH3）（en）Cl3] （10）[Co（en）2（NO2）2]Cl2 16. 预测下列各组所形成的二组配离子之间的稳定性的大小，并简单说明原因：(《无机化学习题》武大版) （1）Al3+ 与F- 或Cl- 配合； （2）Pd2+与RSH或ROH配合； （3）Cu2+与NH3或N配合； （4）Cu2+与NH3或NH2COOH或CH3COOH配合。 四 计算题 1.0.10mol ?dm -3CuSO 4溶液中加入6.0mol ?dm -3的NH 3?H 2O1.0dm -3，求平衡时溶液中Cu 2+的浓度（K 稳= 2.09×1013） 2.2.00cm 31.0mol ?dm -3的氨水可溶解AgCl 约多少克？（KspAgCl=1.6×10-10、 K 稳7 2310 0.1)(?=+NH Ag ） 3.已知：V OH Zn e OH Zn 22.1,42)(024-=+=+--?Zn 2++2e=Zn ，V 76.00-=?计 算-24)(OH Zn 的K 稳。 4.近似计算AgBr 在 2.0mol ?dm -3氨水和 2.0mol ?dm -3Na 2S 2O 3溶液中的溶解度 （mol ?dm -3）各为多少？已知K 稳1623106.1)(-+?=NH Ag ， K 稳14 323210 0.1)(?=-O S Ag ，KspAgBr=7.7×1013 5.已知+243)(NH Zn 和-24)(OH Zn 的离解常数分别为 1.0×10 -9和 3.3×10-16，NH 3?H 2O 的K b 为1.8×10-5，试求 ⑴ 下列反应的平衡常数：- ++OH NH Zn 4)(243- 24)(OH Zn +4NH 3 ⑵ 1.0mol ?dm -3NH 3溶液中- +24243)(/)(OH Zn NH Zn 的比值。 6.已知：V CN Ag e CN Ag 31.0,2)(02-=+=+--?， V O S Ag e O S Ag 01.0,2)(023 23232+=+=+- -? 试计算下列反应- ---+=+23 2232322)(2)(O S CN Ag CN O S Ag ，在298K 时的平衡常数K ，并指出反应自发的方向。 7.已知：Au 3++3e=Au V 498.10=? [AuCl 4]-+3e=Au+4Cl - V 000.10=?计算 [AuCl4]-的稳定常数。 8. 在1dm-36mol·dm-3的NH3水中加入0.01mol固体CuSO4，溶解后，在此溶液再加0.01mol固体的NaOH，铜氨配合物能否被破坏？(《无机化学例题与习题》吉大版) 9. 将铜电极浸在一种含有1.00 mol·dm-3氨和1.00Cmol·dm-3Cu（NH3）+2 4 配离子的溶液里，若用标准氢电极作正极，经实验测得它和铜电极之间得电势差为 0.0300V。试计算Cu（NH3）+2 4配离子得稳定常数（已知θ ? Cu Cu/ 2+ =0.34V）。(《无 机化学例题与习题》吉大版) 10. 为什么在水溶液中，Co3+离子能氧化水，[Co（NH3）6]3+却不能氧化水？ K稳，Co（NH3）+2 6=1.38×105；K稳Co（NH3）+3 6 =1.58×1035；K b，NH3=1.8×10-5 θ ?+ +2 3/Co Co =1.808V；θ? O H O2 2 / =1.229V；θ? - OH O/2 =0.401V(《无机化学例题与习题》 吉大版) 参考答案 一选择题 1.B 2.D 3.D 4.D 5.C 6.A 7.D 8.A 9.C 10.C 11.D 12.A 13.D 14.D 15.C 16.A 17.D 18.A 19.C 20.B 21.C 22.C 23.D 24.B 25.C 26.D 27.C 28.B 29.A 30.C 二填空题 1. ⑴> ⑵< ⑶< ⑷< 2. Zn(OH)2 ; Cd(OH)2 3. ⑴ 3 3 3 ⑵ 3 3 3 ⑶ CH CH 4.红色：[Co（SO4）（NH3）5]Br 溴化一硫酸根?五氨合钴（III） 紫色：[CoBr（NH3）5]SO4硫酸一溴?五氨合钴（III） 5.[Pt（NH3）4][PtCl4] 6. ⑴氯化硝基?氨?羟基?吡啶合铂（II） ⑵羟基?水?草酸根?乙二胺合铬（III） ⑶六氰合钴（III）酸六氨合铬（III） ⑷二氯?二羟基?二氨合铂（IV） 7.四面体正方形反8. dsp2；sp3 9.⑴3个⑵5个⑶4个⑷2个⑸1个⑹0个 10 ⑴NH4[Co（NCS）4（NH3）2] ⑵[Co（ONO）（NH3）3（H2O）2]Cl2 ⑶[Fe（CN）5（CO）]3-⑷[Cu（NH3）4][PtCl4] ⑸[CrBr2（H2O）4]Br?2H2O 三 简答题 1.答：因为四面体配合五中心原子采取sp 3杂化，原来电子层结构不变，含有尽可能分占不同轨道且自旋平衡的单电子数较高，所以大多数是高自旋。 2. 答：⑴ ⑵ ⑶ 3.答：-24ZnCl 中，Zn 2+电子构型为3d 10，只能采取sp 3杂化，- 24ZnCl 构型为四面 体。 - 24NiCl 中，Ni 2+电子构型为3d 8，但Cl 为弱配体，d 电子不发生重排，故Ni 2+ 采取sp 3杂化，-24NiCl 为四面体结构。 -24CuCl 中，Cu 2+电子构型为3d 9，按晶体场理论的结果，由于姜—泰勒效应， 拉长的八面体中轴向的2个Cl -与中心离子作用太弱而失去，变为正方形的 - 24CuCl 。 - 24PtCl 中，Pt 2+电子构型为5d 8，这种正方形场的晶体场稳定化能与八面体场 的晶体场稳定化能差值较大，-24PtCl 采取正方形结构，可获取更多的晶体场稳定 化能。同时Pt为第六周期元素，其5d轨道较为扩展，与配体的斥力大，分裂能△值大。由于△较大，使Cl-配体相当于强场配体，中心离子的d8电子发生重排： 因此，在-2 PtCl中，Pt2+采取dsp2 4 杂化，生成内轨型配合物，为平面正方形结构。 4.答：直接与中心离子配合的配位原子（或离子）的数目较中心离子的配位数；配位数是由实验确定的；配位数与配体数目的关系是： 单基配位体：配位数=配位体数目 双基配位体：配位数=2x配位体数目。 总之，对于多基配体的配合物，配位体的数目不等于中心离子的配位数，要具体分析。 例如[Co（en）3]3+（式中en代表乙二胺）的配位数不是3而是6。 HgI配离子中，电子没有d—d跃迁。由于Hg2+ 5.答：Hg2+电子构型为5d10，-2 4 HgI为无色。HgI2中，Hg 与I-靠配位键结合，键较弱，电荷跃迁较难，因而-2 4 与I靠共价键结合，Hg2+强的极化能力和I-较大的变形性使电荷跃迁很容易进入，因而HgI2有较深的颜色。 6.答：由于ⅠB、ⅡB金属元素的d轨道已填满电子，它们形成配合物时一般采用sp、sp2、sp3杂化，所以配位数一般不超过4。 7.答：CN-为强场配体，与Fe2+配位时形成内轨配合物，即Fe2+离子采取d2sp3杂化，所以[Fe（CN）6]4-无成单电子，为抗磁性。H2O为弱场配体，与Fe2+配位时形成外轨配合物，即Fe2+离子采取sp3d2杂化，[Fe（H2O）6]2+有4个成单电子，为顺磁性。 8.答：PH3与中心离子除了能形成配位键外，还能形成反馈键。而NH3由于不易形成反馈键，故配位能力不如PH3强。 9.答：Ni（CO）4为四面体，中心原子采取sp3杂化。[Ni（CN）4]2-为平面正方形，中心原子采取dsp2杂化。 10.答：第二个反应不形成AgI沉淀。 11.答：[Pt（NH3）2（OH）2Cl2]有5种几何异构体，[Pt（NH3）2（OH）Cl3]有3种，[Pt（NH3）3Cl3]有2种。 12.答：CuSO4：SO42-场很弱，分裂能△很小，d电子在d—d跃迁时不吸收可见光而吸收红外光。因吸收的光不在可见光范围内，因而CuSO4显白颜色。 CuCl2：Cl-晶体使分裂能△值大小恰好在可见光能量范围内，d—d跃迁时电子吸收可见光，因而CuCl2显颜色。 CuSO4?5H2O：配合物应写成[Cu（H2O）4] SO4?H2O，晶体场为H2O而不是SO42-。Cu2+在H2O场中分裂能△大小也恰好在可见光范围内，发生d—d电子跃迁而使CuSO4?5H2O显色。 13.答：能与AgNO3反应生成AgCl沉淀者，Cl-为外界，化学结构式为[CoSO4（NH3） ]Cl能与BaCl2反应生成BaSO4沉淀者外界为SO42-，化学结构式为[CoCl（NH3）5 ] SO4二个配合物之间属解离异构关系。 5 14.解（1）六氯合锑（III）酸铵 （2）四氢合铝（III）酸锂 （3）三氯化三（乙二胺）合钴（III） （4）氯化二氯·四水合钴（III） （5）二水合溴化二溴·四水合钴（III） （6）羟·水·草酸根·乙二胺合铬（III） （7）六硝基合钴（III）配阴离子 （8）氯·硝基·四氨合钴（III）配阳离子 （9）三氯·水·二吡啶合铬（III） （10）二氨·草酸根合镍（II） 15. 解（1）[Pt(NH3)2(NO2)Cl] 平面正方形2种异构体 H3N NO2H3N NO2 Pt Pt H3N Cl H3N Cl （2）[Pt(Py)(NH3)ClBr] 平面正方形3种异构体 Cl Py Cl NH3 Pt Pt Br NH3 Br Py Cl NH3 Pt Py Br （3）[Pt(NH3)2(OH)2Cl2] 八面体5种异构体 NH3NH3 NH3 HO Cl Cl OH Cl OH HO Cl NH3NH3 NH3 NH3NH3 NH3 3 （4）[Co(NH3)2(NO2)4]-八面体2种异构体 3 NO2NH3 O2NO2NO2 NH3NO2 （5）[Co(NH3)3(OH)3] 八面体2种异构体 OH H OH H3H3N 3 （6）[Ni(NH3)2Cl2] 四面体无异构体 （7）[Cr(en)2(SCN)2]SCN [Cr(en)2(SCN)2]- 八面体 2种异构体 en en en SCN en （8）[Co(en)3]Cl 3 [Co(en)3]3+ 八面体 2种异构体 （9）[Co(NH 3)(en)Cl 3] 八面体 2种异构体 （10）[Co(en)2(NO 2)2]Cl 2 [Co(en)2(NO 2)2]2+ 八面体 2种异构体 16. 解（1）Al 3+与F -的配合物更加稳定，Al 3+为硬酸；而碱F -的硬度比Cl -大 （2）Pd 2+与RSH 配合后更加稳定，Pd 2+为软酸，而RSH 为软碱，ROH 为硬碱。 （3）Cu 2+与NH 3结合更加稳定。 (4) Cu 2+与NH 2CH 2COOH 结合更加稳定，因为前者的配体中有N ，后者仅有O ，N 的配位能力比O 强。 四 计算题 1.解：Cu 2++4NH （NH 3）2]2+ 因NH 3?H 2O 过量，假设Cu 2+全部形成[Cu （NH 3）4]2+ [Cu （NH 3）4]2+起始=0.050mol ?dm -3 [NH 3?H 2O]未反应=（6.0-0.10×4）/2=2.8mol ?dm -3 设[Cu 2+]平衡=X ， Cu 2++4NH （NH 3）2]2+ 起始 2.8 0.050 平衡 2.8+4X 0.050-X 444322438 .205.0)8.2(05.0]][[])([?=+-==++ X X X X NH Cu NH Cu K 稳 X=3.7×10-17mol ?dm -3 2.解： 32NH AgCl + - ++Cl NH Ag 2 3)( 平衡浓度 1.0-2X X X K s p K Ag Ag NH Cl NH Ag K 稳=?=- +][][] []][)([2 323K s p K X XX 稳=-2)20.1( X=4.0×10-2mol ?dm -3 可溶解AgCl 克数：4.0×10-2×144× )(2.11000 200 g = 3.解：422424 ] ][[])([) (-+- - =OH Zn OH Zn OH Zn K 稳 稳稳K OH Zn OH K Zn ==- -+])([][][124 42 稳 K Zn Zn Zn Zn Zn Zn OH Zn 1 lg 20592.0/]lg[2 0592 .0//)(2022024 0+=+=+++-??? 15 1047.354.151 lg 1 lg 20592.076.022.1?=-=+-=-稳稳 稳 K K K 另解：① Zn 2++4OH -=- 24)(OH Zn K 稳 ② Zn 2++4OH -+Zn=- 24)(OH Zn +Zn E 0=V 46.022.176.00)(0)(=+-=--+?? 反应 54.150592 .046 .020592.0lg 0=?==nE K 稳 K 稳=3.47×1015 4.解： AgBr+2NH 3 - ++Br NH Ag 23)(…………① K 1=5232 3102.1] [][][]][)([-+ +- +?==?Ksp K Ag Ag NH Br NH Ag 稳 设X 为AgBr 在2.0mol.dm -3NH 3?H 2O 的溶解度 AgBr+2NH 3 - ++Br NH Ag 2 3)( 起始 2 0 0 平衡 2-2X X X K 1=5 2 2102.1) 22(-?=-X X 3105.322-?=-X X X=7.0×10-3mol ?dm -3 同理：- --+=+Br O S Ag O S AgBr 3232232)(2…………② K 2= 77][] ][)([2 2323232==-- -Ksp K O S Br O S Ag 稳 设y 为AgBr 的溶解度 K 2=77) 22(2 2 =-y y 8.822=-y y y=0.95mol ?dm -3 5.解： ① K=61692242434 324100.310 3.3100.1][][]][)([]][)([?=??=?--++-+-Zn Zn OH NH Zn NH OH Zn ② [NH 3]=1.0mol ?dm -3 [OH -]=35102.41108.1--?=?? 4 244 324361])([)102.4(])([100.31???=?--+OH Zn NH Zn 3242431007.1] )([])([?=-+OH Zn NH Zn 6.解：将反应设计成氧化还原反应： Ag O S CN Ag Ag CN O S Ag ++=++- ---232232322)(2)( 正极：V O S Ag e O S Ag 01.0,2)(02323232=+=+--? 负极：V CN Ag e CN Ag 31.0,2)(0 2-=+=+--? V E 32.0)31.0(01.00)(0)(0=--=-=-+?? 根据: 0592.0lg 0nE K = =0592 .032 .01? K=2.6×105 由K 值可知反应是正向进行。 7. 解：由稳 K Au Au Au AuCl 1 lg 30592.0][3040 +=+- ?? lgK 稳=25.3 K 稳=2×1025 8. 解 设生成 Cu(NH 3)42+后Cu 2+的浓度为xmol?L -1 + +?+24332)(4NH Cu NH Cu x 6-4(0.01-x) 0.01-x 4 )] 01.0(46[01.0x x x --- = 2.09 × 1013 得： x = 3.79 × 10-19 mol?dm -3 Q = [Cu 2+] – [OH -]2 = 3.79 × 10-19×0.012 = 3.79 × 10-23 Q 小于Ksp H 故铜氨配合物不能被破坏 9. 解：E H = E H （H+/H 2）- E H [Cu （NH3）42+/Cu] = 0.0300V 即 E H [Cu （NH 3）42+/Cu] = -0.0300V 由 E H [Cu （NH 3）42+/Cu] = E H （Cu 2+/Cu ） + 0.059/2lg[Cu 2+] 12 24 322243321049.3lg 2 059.034.00300.0/1lg 2/059.034.0]/[/1][] [14?=-=-+=== ?++ + ++ +θ θ θθθ 稳 稳稳稳 稳得：）（即得：）（K K K Cu NH Cu E K Cu Cu K NH Cu NH Cu 10. 解：在水溶液中， P区元素（1） 1.试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性（顺磁性、逆磁性）和相对稳定 性。 （1）O2+（二氧基阳离子） （2）O2 （3）O2-（超氧离子） （4）O22-（过氧离子） 解:见下表 物 种 分子轨道键键级磁性相对稳定性 O2+ KK（σ2s）2（σ2s*） 2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)11( П2pz*)0一个σ键 一个二电子П键， 一个三电子П键 2.5 顺依次减小 O2KK（σ2s）2（σ2s*）2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)1( П2pz*)1一个σ键 二个三电子П键 2 顺 O2-KK（σ2s）2（σ2s*）2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)1( П2pz*)1一个σ键 一个三电子П键 1.5 顺 O22-KK（σ2s）2（σ2s*） 2（σ2p）2(П2p)4 (П2py*)1( П2pz*)2 一个σ键 1 逆 2. 重水和重氧水有何差别？写出它们的分子式。它们有何用途？如何制备？ 答:重水:D2O；重氧水: ；重水是核能工业常用的中子减速剂，重氧水是研究化学反应特别是水解反应机理的示踪剂。 3. 解释为什么O2分子具有顺磁性，O3具有反磁性？ 答：根据O2分子的分子轨道式KK（σ2s）2（σ2s*）2（σ2p）2(П2p) 4(П2py*)1( П2pz*)1 分子中两个П2p反键轨道各有一单电子，因此它具有顺磁性。 在O3分子中，每个氧原子各用一个P轨道组成一个成键П轨道，一个反键П轨道，一个非键П轨道，其中4各P电子，两个进入成键П轨道，两个进入非键П轨道，П键键级为一，分子没有成单电子，所以分子具有反磁性。 4.在实验室怎样制备O3？它有什么重要性？ 5.答:在实验室里制备臭氧主要靠紫外光(<185nm)照射氧或使氧通过静电放电装置而获得 臭氧与氧的混合物,含臭氧可达10%。臭氧发生器的示意图见图13-10。它是两根玻璃套管所组成的,中间玻璃管内壁镶有锡锚,外管外壁绕有铜线,当锡箔与铜线间接上高电压时,两管的管壁之间发生无声放电(没有火花的放电),02就部分转变成了03 6. 7.油画放置久后为什么会发暗、发黑？为什么可用H2O2来处理？写出反应方程式。 8.答:油画放置久后会变黑，发暗，原因是油画中的白色颜料中含PbSO4，遇到空气中的 H2S会生成PbS造成的。PbSO4+H2S=PbS（黑）+H2SO4 用H2O2处理又重新变白，是因为发生以下反应H2O2=PbSO4+H2O2 6. 比较氧族元素和卤族元素氢化物在酸性、还原性、热稳定性方面的递变性规律。 答:氧族元素的氢化物有H20,H2S,H2Se,H2Te 卤族元素的氢化物有HF,HCl,HBr,HI (1)酸性 H20 山东大学2017年无机化学专业硕博连读研究生培养方案无机化学专业硕博连读研究生培养方案 （学科代码：070301） 一、培养目标 培养德智体全面发展的、在本学科领域具有一定造诣的身心健康的高层次专门人才。应掌握坚实宽广的化学基础理论和系统的自然科学知识，深入系统地掌握无机化学的专门知识、理论和研究方法，及时了解无机化学及其相关学科的发展趋势；具有良好的科学素养和独立开展科学研究的能力，具有较强的创新意识；至少掌握一门外国语，能熟练阅读本专业的外文资料，具有一定的科技协作管理和进行国际学术交流的能力；能熟练的运用计算机与现代信息工具；毕业后能在高等院校、科研机构和相应的产业部门承担教学、科研、高新技术开发及管理工作。 二、研究方向 1、无机材料化学 2、配位化学 3、能源与环境材料 4、无机材料制备 5、无机/有机复合材料 三、学制与学习年限 硕博连读研究生学制5年,学习年限为5-7年。 四、培养方式 硕博连读研究生的培养实行导师指导和集体培养相结合的方式。成立研究生指导小组，由3-5名本专业和相关学科的专家组成，其中应有一名校内跨学科的导师或校外导师，研究生导师任组长。 五、应修总学分数 应修总学分不少于40学分。其中硕士研究生阶段应修学分不少于30学分，必修课不少于18分（含前沿讲座2学分与社会实践2学分）。博士阶段应修学分不少于10学分（包括博士阶段前沿讲座4学分）。 六、课程设置 硕博连读培养研究生在修完本专业硕士研究生培养方案规定的课程后，应修本专业博士研究生除外国语以外的课程。 （一）必修课 思想政治理论3学分（硕士阶段） 中国马克思主义与当代2学分（博士阶段） 第一外国语3学分、专业外语2学分 学位基础课、学位专业课 社会实践2学分 社会实践：硕士生在读期间应参加一定量的教学实践工作，可辅导本科生课程、参加实验室建设、承接横向课题、参与指导本科生毕业设计或参加社会实践、社会调查活动。结束后写出总结报告，导师根据报告评定成绩，成绩按优、良、中、及格和不及格五级计分，成绩及格以上记2学分。 前沿讲座6学分。 前沿讲座贯穿硕博连读培养的全过程。 (1)前沿讲座的目的和内容：前沿讲座旨在使研究生了解本学科相关研究方面的重大学术问题和前沿性问题，提高研究生参与学术活动的兴趣和学术交流的能力。前沿讲座内容包括国内外研究动态介绍、文献讲座、新技术与新成果介绍等。 (2)前沿讲座的形式：“研究生前沿专题讲座”形式有两种：研究生和指导教师参加的、指导教师主持 D区元素（1） 1.钛的主要矿物是什么？简述从钛铁矿制取钛白得反应原理。 解：钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2 反应原理： FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO 4 + 2H2O =TiO2?H2O↓ + H2SO4 TiO2?H2O = TiO2 + H2O 2.解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+ 有色得原因。 解：TiCl3显色是因为产生了电核跃迁，[Ti(O2)OH(H2O)4]+有色是因为O22-离子变形性较强，d—d跃迁所引起。 3.完成并配平下列反应方程式。 （1）Ti + HF → （2）TiO2 + H2SO4→ （3）TiCl4 + H2O → （4）FeTiO3 + H2SO4→ （5）TiO2 + BaCO3→ （6）TiO2 + C + Cl2→ 解：(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2↑ (2)TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O (3)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl (4)FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O (5)TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ (6)TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4+ 2CO↑ 4.完成下列反应 （1）TiI4在真空中强热； （2）FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热； （3） 向含有TiCl - 26得水溶液加入过量得氨； （4） 向VCl 3的水溶液加入过量的氨； （5） 将VCl 2的固体加到HgCl 2水溶液中。 解：(1) TiI 4 = Ti + 2I 2 (2) 2FeTiO 3 + 6C + 5Cl 2 = 2FeCl 3 + 2TiCl 4 + 6CO (3) TiCl 62- + NH 3 = [Ti(NH 3)6]4+ + 6Cl - (4) VCl 3 + Na 2SO 3 = (5) VCl 2 + HgCl 2= 5. 根据下列实验写出有关的反应方程式：将一瓶TiCl 4打开瓶塞时立即冒白烟。向瓶中加入浓HCl 溶液 和金属锌时生成紫色溶液，缓慢地加入NaOH 溶液直至溶液呈碱性，于是出现紫色沉淀。沉淀过滤后，先用HNO 3处理，然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀。 解：TiCl 4 + 3H 2O = H 2TiO 3 + 4HCl↑ 2TiCl 4 +Zn = 2TiCl 3↓ + ZnCl 2 TiCl 3 + 3NaOH = Ti(OH)3 + 3NaCl 3Ti(OH)3 + 7HNO 3 = 3TiO(NO 3) + 2 NO ↑+ 8H 2O TiO 2+ + 2OH - + H 2O = Ti(OH)4↓ 6. 利用标准电极电势数据判断H 2S ，SO 2，SnCl 2和金属Al 能否把TiO 2+离子还原成Ti 3+离子？ 解：由查表得： V Al Al E V Sn Sn E V S H S E V SO H SO E V Ti TiO E 67.0/,15.0/,141.0/20.0/,1.0/32423224 32-=====+++-+θθθθθ 因为E θAl 3+/Al 628理论化学考试大纲 一、考试目的： 《理论化学》是2014年化学专业硕士研究生入学统一考试的科目之一。《理论化学》考试要力求反映化学专业硕士学位的特点，科学、公平、准确、规范地测评考生的专业基础素质和综合能力，以利于选拔具有发展潜力的优秀人才入学，为国家科技发展和经济腾飞培养综合素质高、复合型的化学专业人才。 二、考试要求： 考生应掌握本科目的基本概念和基础知识，具备对基本概念与基础知识的理解与综合运用能力。 三、考试形式和试卷结构： 《理论化学》试卷满分150分。其中，物理化学（含结构化学）合计100分为必答，另外50分可选择无机化学（50分）或分析化学（含化学分析及仪器分析）（50分）作答。答题方式为闭卷、笔试。答题时允许使用计算器。 四、考试内容： 物理化学（含结构化学）（100分） 该科目大纲共计十九章，其中第一至第十章考题占75分，第十一至第十九章（结构化学部分）考题占25分。 第一章热力学第一定律 1．热力学概论 1.1 热力学的目的、内容和方法 1.2 热力学基本概念：体系与环境，体系的性质；热力学平衡态和状态函数 2．热力学第一定律 2.1 热和功 2.2 热力学能 2.3 热力学第一定律的表述与数学表达式 3．体积功与可逆过程 3.1 等温过程的体积功 3.2 可逆过程与最大功 4．焓与热容 4.1 焓的定义 4.2 焓变与等压热的关系 4.3 等压热容和等容热容 5．热力学第一定律对理想气体的应用 5.1 理想气体的热力学能和焓 5.2 理想气体的Cp与Cv之差 5.3 理想气体的绝热过程 6．热力学第一定律对实际气体的应用 6.1 节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应 7．热力学第一定律对相变过程的应用 8．化学热力学 8.1 化学反应热效应等压热效应与等容热效应；反应进度； 8.2 赫斯定律与常温下反应热效应的计算：赫斯定律；标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓 第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案 1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。 2．解：氯气质量为2.9×103g 。 3．解：一瓶氧气可用天数 33111-1 222()(13.210-1.0110)kPa 32L 9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -???===?? ４．解：pV MpV T nR mR = = = 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律 i i n p p n = p (N 2) = 7.6?104 Pa p (O 2) = 2.0?104 Pa p (Ar) =1?103 Pa ６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ? （2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =? （3）4224(O )(CO ) 2.6710Pa 0.2869.3310Pa n p n p ?===? 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) = pVM RT = 0.194 g 8.解：（1）ξ = 5.0 mol （2）ξ = 2.5 mol 结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。 9.解：?U = Q p - p ?V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3?10-3 m 3= 38.3L （2） T 2 = nR pV 2 = 320 K （3）-W = - (-p ?V ) = -502 J （4） ?U = Q + W = -758 J （5） ?H = Q p = -1260 J 16. 完成并配平下列反应式： （1）H2S+H2O2→ （2）H2S+Br2→ （3）H2S+I2→ （4）H2S+O2→ +H+→ （5）H2S+ClO- 3 （6）Na2S+Na2SO3+H+→ （7）Na2S2O3+I2→ （8）Na2S2O3+Cl2→ （9）SO2+H2O+Cl2→ （10）H2O2+KMnO4+H+→ （11）Na2O2+CO2→ （12）KO2+H2O→ （13）Fe(OH)2+O2+OH-→ （14）K2S2O8+Mn2++H++NO- → 3 （15）H2SeO3+H2O2→ 答：（1）H2S+H2O2=S+2H2O H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O （2）H2S+Br2=2HBr+S H2S+4Br2（过量）+4H2O=8HBr+H2SO4 （1）H2S+I2=2I-+S+2H+ （2）2H2S+O2=2S+2H2O （3）3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O （4）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O （5）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI （6）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl （7）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl （8）5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O （9）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 （10）2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2 （11）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 （12）5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+（13）H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O 第一学期无机化学试题 一．名词解释（每个2分，共30分） 理想气体；过热现象；钻穿效应；状态函数；盖斯定律；活化能；盐类水解；溶液；反应级数；氧化数；电负性；电离能；化学键；晶格能；镧系收缩。二．问答题（每题5分，共40分） 1．非电解质稀溶液的依数性有哪些？用其中之一，设计一最合理的实验测定葡萄糖的莫尔质量。 2．试判断下列过程熵变的正负号 (1)溶解少量食盐于水中； (2)水蒸气和炽热的碳反应生成CO和H2； (3)冰熔化变为水； (4)石灰水吸收CO2； (5)石灰石高温分解。 3．解释下列事实： (1)AgCl在纯水中的溶解度比在盐酸中的溶解度大； (2)BaSO4在硝酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大； (3)Ag3PO4在磷酸中的溶解度比在纯水中的大； (4)PbS在盐酸中的溶解度比在纯水中的大； (5)Ag2S易溶于硝酸但难溶于硫酸； 4．根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱： NO2－、SO42－、HCOO－、HSO4－、Ac－、CO32－、S2－、ClO4－。 根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸： Li＋、Na＋、K＋、Be2＋、Mg2＋、Al3＋、B3＋、Fe2＋。 5．在原子的量子力学模型中，电子的运动状态要用几个量子数来描述？简要说明各量子数的物理含义、取值围和相互间的关系。 6．试判断满足下列条件的元素有哪些？写出它们的电子排布式、元素符号和中文名称。 (1) 有6个量子数为n＝3、l＝2的电子，有2个n＝4、l＝0的电子； (2) 第五周期的稀有气体元素； (3) 第四周期的第六个过渡元素； (4) 电负性最大的元素； (5) 基态4p 轨道半充满的元素。 7．根据共价键理论，说明下列分子或离子的成键情况和空间构型： H 2O ；CO 2；PCl 4＋；SO 3；NO 2－。 8．根据分子轨道理论，判断下列分子或离子的磁性大小和稳定性高低： CO ；O 2；O 22－。 三．计算题（每题10分，共30分） 1．向含有Cd 2＋和Fe 2＋浓度均为0.020 mol ·dm －3的溶液入H 2S 达饱和，欲使两种离子完全分离，则溶液的pH 应控制在什么围？ 已知K sp ?(CdS)＝8.0×10－27，K sp ?(FeS)＝4.0×10－19，常温常压下，饱和H 2S 溶液的浓度为0.1 mol ·dm －3，H 2S 的电离常数为K a1?＝1.3×10－7，K a2?＝7.1×10－15。 2．为了测定CuS 的溶度积常数，设计原电池如下：正极为铜片浸泡在0.1 mol ·dm －3 Cu 2＋ 的溶液中，再通入H 2S 气体使之达饱和；负极为标准锌电极。测得电池电动势为0.67V 。 已知 Cu /Cu 2＋E ＝0.34V ， Zn /Zn 2＋E ＝－0.76V ，H 2S 的电离常数为K a1?＝1.3×10－7，K a2?＝7.1×10－15。求CuS 的溶度积常数。 3. 已知 ＋＋Tl /Tl 3E ＝1.25 V ， Tl /Tl 3＋E ＝0.72 V 。设计下列三个标准电池： (a)（－）Tl ∣ Tl ＋ ? Tl 3＋∣ Tl （＋） (b)（－）Tl ∣ Tl ＋ ? Tl 3＋，Tl ＋∣Pt （＋） (c)（－）Tl ∣ Tl 3＋ ? Tl 3＋，Tl ＋ ∣Pt （＋） (1)写出每一个电池对应的电池反应式； (2)计算298K 时，每个电池的标准电动势E ? 和标准自由能变化△r G m °。 第一学期无机化学试题（1）平分细则及标准答案 一．名词解释（每个2分，共30分） 理想气体；过热现象；钻穿效应；状态函数；盖斯定律；活化能；盐类水解；溶液；反 分子结构 1. 试用离子键理论说明由金属钾和单质氯反应，形成氯化钾的过程如何理解离子键没有方向性和饱和性 答：KCl 的形成表示如下： K(s)?K +(g)+e 1 2Cl 2?Cl(g) Cl (g) +e ? Cl -(g) K +(g) + Cl -(g) =KCl (s) 离子键的本质是静电作用力，由于离子的电荷分布是球形对称的，因此它对异号离子的引力可以是任何方向，也就是没有方向性；一个离子的周围，能容纳多少个异离子，是随离子的半径变化而变化的，它没有固定的配位数，所以说离子键没有饱和性。 2.用下列数据求氢原子的电子亲和能。 答：电子亲和能为下列反应的焓变，它由(5)-(4)-(3)-(2)-(1)得到： 3. ClF 的解离能为1 246kJ mol -?，ClF 的生成热为－56kJ/mol-1，Cl 2的解离能为238kJ/mol -1，试计算 F 2(g)的解离能。 解：据题意： （1） ClF(g) = Cl(g) +F(g) ΔH 1 = 246 kJ ·mol -1 （2） 12 Cl 2(g) +1 2F 2(g) = ClF(g) ΔH 2 = －56kJ/mol -1 （3）Cl 2(g) = 2Cl(g) ΔH 3 = 238kJ/mol -1 2?（1）＋2?（2）－（3）得 F 2 (g) = 2 F (g) ΔH ＝2 ΔH 1+2ΔH 2－ΔH 3 ＝2?246－2?56－238 ＝142 kJ / mol -1 4. 试根据晶体的构型与半径比的关系,试判断下列AB 型离子化合物的晶体构型： BeO NaBr CaS RbI BeS CsBr AgCl 解：查表求各离子的Pauling 半径如下表： Pauling 半径(pm) 第二章物质的状态 习题 2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？实际气体方程是怎么推导出来的？实际气体在什么条件下可以用理想气体模型处理？ 2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？ 2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的非金属单质各有哪些？ 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？ 2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？ 2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm－3。求单质磷的分子量。 2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速度之比为1.193。试 推算臭氧的分子量和分子式。 2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则所需温度为多少？2.9氟化氙的通式为XeF x（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟化氙的密度为 0.899g·dm－3。试确定该氟化氙的分子式。 2.10温度为300K、压强为 3.0×1.01×105Pa时，某容器含640g氧气，当此容器被加到400K恒定后，问当容器内氧气的压力降到1.01×105Pa时，共放出多少克氧气？ 2.11为什么饱和蒸气压与温度有关，而与液体上方空间的大小无关？试计算 （1）303K、空气的相对湿度为100％时，每升空气中水汽的质量。 （2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。 已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa；323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.12 在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按下式分解？ 2KClO3 === 2KCl ＋3O2 已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。 2.13 298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。 2NO ＋O2 === 2NO2 2.14一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可 装入多少千克氧气而不致发生危险？ 2.15将总压强为101.3kPa的氮气和水蒸气的混合物通入盛有足量P2O5干燥剂的玻璃瓶 中，放置一段时间后，瓶内压强恒定为99.3kPa。 （1）求原气体混合物中各组分的物质的量分数； （2）若温度为298K，实验后干燥剂增重1.50g，求瓶的体积。（假设干燥剂的体积 可忽略且不吸附氮气） 第一章思考题 1.一气柜如下图所示： A 假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。试问： （1）隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等 （2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2.标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体 3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值 4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。 5.试用实例说明热和功都不是状态函数。 6.判断下列各说法是否正确： （1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。× （2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。× （3）物体的温度越高，则所含热量越多。× （4）热是一种传递中的能量。√ （5）同一体系： (a)同一状态可能有多个热力学能值。× (b)不同状态可能有相同的热力学能值。√ 7.判断下列各过程中，那个ΔU最大： （1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。 （2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。√ （3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。 （4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。 根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2) ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4) ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大. 8.下列各说法是否正确： （1）体系的焓等于恒压反应热。× （2）体系的焓等于体系的热量。× （3）体系的焓变等于恒压反应热。√ (a) ICl 4- (b)IBr 2 - (c)BrO 3- (d)ClF 7、 解： 4XeF 平面四边形 2XeF 直线形 3XeO 三角锥 XeO 直线形 13-8用 VSEPR 理论判断XeF 2 、XeF 4、XeF 6、XeOF 4及ClF 3的空间构型。 8、解： 2XeF 直线形 4XeF 平面四边形 6XeF 八面体 4XeOF 四方锥 4ClF 三角锥 13-9用化学方程式表达下列化合物的合成方法（包括反应条件）： (a) XeF 2 (b) XeF 6 (c) XeO 3 9、解： )()()(21.0,4002g XeF g F g Xe MPa C ????→?+? )()(3)(66,3002g XeF g F g Xe MPa C ????→?+? HF XeO O H XeF 63326+=+ 13-10 完成下列反应方程式： (1) XeF 2 + H 2O → (2) XeF 4 + H 2O → (3) XeF 6 + H 2O → (4) XeF 2 + H 2 → (5) XeF 4 + Hg → (6) XeF 4 + Xe → 10、解： 2 4242242632623242222222263122 3 26322 1 2XeF Xe XeF HgF Xe XeF Hg HF Xe H XeF HF XeOF O H XeF HF XeO O H XeF HF O Xe XeO O H XeF O H F O Xe OH XeF =++=++=++=++=++++=++++=+-- 14-5 三氟化氮NF 3（沸点-129℃）不显Lewis 碱性，而相对分子质量较低的化合物NH 3 （沸点-33℃）却是个人所共知的Lewis 碱。（a ）说明它们挥发性差别如此之大的原因；（b ）说明它们碱性不同的原因。 5、解：（1）NH 3有较高的沸点，是因为它分子间存在氢键。 （2）NF 3分子中，F 原子半径较大，由于空间位阻作用，使它很难再配合Lewis 酸。 另外，F 原子的电负性较大，削弱了中心原子N 的负电性。 第七章化学反应的速率 1. 什么是化学反应的平均速率，瞬时速率？两种反应速率之间有何区别与联系？ 答 2. 分别用反应物浓度和生成物浓度的变化表示下列各反应的平均速率和瞬时速率，并表示 出用不同物质浓度变化所示的反应速率之间的关系。这种关系对平均速率和瞬时速率是否均适用？ （1） N 2 + 3H 2 → 2NH 3 （2） 2SO 2 + O 2 →2SO 3 （3） aA + Bb → gG + hH 解 （1）V = t N △△][2= t H △△][2= t NH △△][3 V 瞬=0 lim →t △t N △△][2 = l i m →t △t H △△][2 = lim →t △t NH △△][3 V 2 N = 3 1V 2 H = 2 1V 3 NH 两种速率均适用。 （2）（3）（同1）。 3. 简述反应速率的碰撞理论的理论要点。 答 4. 简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。 答 3级，910K时速率常数为5.反应C2H6→C2H4+ H2，开始阶段反应级数近似为 2 1.13dm1.5·mol5.0-·s1-。试计算C2H6（g）压强为1.33×104Pa时的起始分解速率 γ（以 0 [C2H6]的变化表示）。 解 6.295K时，反应2NO + Cl2→2 NOCl，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下： （2）写出反应的速率方程； （3）反应的速率常数为多少？ 解 7.反应 2 NO（g）+ 2 H2（g）→N2（g）+ 2 H2O其速率方程式对NO（g）是二次、 对H2（g）是一次方程。 （1）写出N2生成的速率方程式； （2）如果浓度以mol·dm—3表示，反应速率常数k的单位是多少？ （3）写出NO浓度减小的速率方程式，这里的速率常数k和（1）中的k的值是否相同，两个k值之间的关系是怎样的？ 解 8.设想有一反应Aa + bB + cC →产物，如果实验表明A，B和C的浓度分别增加1倍后， 整个反应速率增为原反应速率的64倍；而若[A]与[B]保持不变，仅[C]增加1倍，则反应速率增为原来的4倍；而[A]、[B]各单独增大到4倍时，其对速率的影响相同。求a，b，c的数值。这个反应是否可能是基元反应？ 解 大学无机化学试题 一．写出有关的化学反应方程式并配平（20分）。 1.用氢碘酸处理CuO； 2.朱砂溶于王水； 3.向磷与溴的混合物中滴加水； 4.五硫化二锑溶于烧碱溶液； 5.光气与氨气反应； 6.单质磷溶于热烧碱溶液； 7.氯气通入含有氢氧化铋的烧碱溶液； 8.砷化氢通入硝酸银溶液； 9.向磷酸二氢钠溶液中滴加硝酸银溶液； 10.用烧热的铅除去酒中含有的醋酸。 二．述下列制备路线，并写出有关的反应方程式（30分）。 1．目前工业上主要采用什么方法生产氢氟酸、盐酸和氢溴酸？如果用H2和Br2直接燃烧法生产HBr而又不降低HBr的产率，实际生产中应采取什么措施？ 2．以硼镁矿为主要原料制备乙硼烷。 3．以铬铁矿为主要原料制备铬黄。 三．回答下列问题（40分）。 1．向Hg2＋溶液中加入KI溶液时生成红色HgI2沉淀，继续加入过量的KI溶液，HgI2沉淀溶解得无色的HgI42－配离子溶液。请说明HgI2有色而HgI42－无色的原因。 2．什么是自旋－禁阻跃迁？为什么Mn(H2O)62＋配离子几乎是无色的？ 3．一些顺式铂的配合物可以作为活性抗癌药剂，如cis-PtCl4(NH3)2、cis-PtCl2(NH3)2、cis-PtCl2(en)等。实验测得它们都是反磁性物质，试用杂化轨道理论说明它们的成键情况，指出它们是内轨型配合物还是外轨型配合物。 4．KClO3固态受热，在360℃时出现一吸热过程，500℃时出现一放热过程，580℃时再次放热并显著失重，770℃时又发生一吸热过程。请加以解释。 5．常见的金属硫化物中，哪些易溶于水？哪些可溶于稀盐酸？哪些可溶于浓盐酸？哪些可溶于硝酸溶液？哪些可溶于王水？ 试用6种试剂，将下列6种固体从混合物中逐一溶解，每种试剂只能溶解一种物质，并说明溶解次序。 BaCO3，AgCl，KNO3，SnS2，CuS，PbSO4。 6．写出下列物质主要成分的化学式： 毒重石，孔雀石，绿柱石，萤石，天青石。 7．分析说明NH3、N2H4、NH2OH、N3H的酸碱性变化规律。 8．设计实验方案分离下列离子： 第一章 化学反应中的质量和能量关系 重要概念 1.系统：客观世界是有多种物质构成的，但我们可能只研究其中一种或若干物质。人为地将一部分物质与其他物质分开，被划分的研究对象称为系统。 2.相：系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分称为相。 3.状态：是指用来描述系统的诸如压力P 、体积V 、温度T 、质量m 和组成等各种宏观性质的综合表现。 4.状态函数：用来描述系统状态的物理量称为状态函数。 5.广度性质：具有加和性，如体积，热容，质量，熵，焓和热力学能等。 6.强度性质：不具有加和性，仅决定于系统本身的性质。如温度与压力，密度等。 系统的某种广度性质除以物质的量或者质量之后就成为强度性质。强度性质不必指定物质的量就可以确定。 7.热力学可逆过程：系统经过某种过程由状态1到状态2之后，当系统沿着该过程的逆过程回到原来状态时，若原来的过程对环境产生的一切影响同时被消除（即环境也同时复原），这种理想化的过程称为热力学的可逆过程。 8.实际过程都是不可逆的，可逆过程是一种理想过程。 9.化学计量数：0=∑B VB Ｂ表示反应中物质的化学式，ＶＢ是B 的化学计量数， 量纲为一；对反应物取负值，生成物取正值。 10.化学计量数只表示当安计量反应式反应时各物质转化的比例数，并不是各反应物质在反应过程中世界所转化的量。 11.反应进度ξ：b b v /n ?=?ξ 对于化学反应来讲，一般选未反应时，0=ξ 引入反应进度这个量最大的优点是在反应进行到任意时刻时，可用任一反应物或产物来表示反反应进行的程度，所得的值总是相等的。 12.习惯对不注明温度和压力的反应，皆指反应是在298.15K ，100kPa 下进行的。 13.一般没有特别的注明，实测的反应热（精确）均指定容反应热，而反应热均指定压反应热。 14.能量守恒定律：在任何过程中，能量不会自生自灭，只能从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中能量的总值不变。也叫做热力学第一定律。ΔU=Q+W 15.热力学能具有状态函数的特点：状态一定，其值一定。殊途同归，值变相等。周而复始，值变为零。 16.系统与环境之间由于存在温差而交换的热量称为热。若系统吸热值为正，若系统放热值为负。 17.系统与环境之间除了热以外其他形式传递的能量都称为功。系统得功为正，系统做功为负。在一定条件下由于系统体积的变化而与环境交换的功称为体积功?-=pdV W ，除体积功以外的一切功称为非体积功如电功。 18.功和热都是过程中被传递的能量，它们都不是状态函数，其数值与途径有关。而热力学第一定律中的热力学能的改变量只有过程的始态和终态决定，而与过程的具体途径无关。 19.化学反应热是指等温过程热，即当系统发生了变化后，使反应产物的温度回到反应前始态的温度，系统放出或吸收的热量。 第十章电解质溶液 1．把下列氢离子浓度、氢氧根离子浓度换算成pH和pOH。 （1）[H+]=3.2×105-mol·dm3-；（2）[H+]=6.7×109-mol·dm3-； （3）[OH-]=2.0×106-mol·dm3-；（4）[OH-]=4.0×1012-mol·dm3-。 解 2．把下列pH、pOH换算成氢离子浓度、氢氧根离子浓度。 （1）pH=0.24；（2）pH=7.5； （2）pOH=4.6；（4）pOH=10.2 解 3．已知298K时某一弱酸的浓度为0.010 mol·dm3-，测得其pH为4.0。求Kθ 和α及稀 a 、α和pH。 释至体积变成2倍后的Kθ a 解 4．将1.0dm30.20 mol·dm3-的HAc溶液稀释导多大体积时才能使Hac的解离度比原溶液 增大1倍？解 5．求0.10 mol·dm3-盐酸和0.10 mol·dm3-H2C2O4混合溶液中的C2O-2 4和HC2O- 4 的浓 度。 解 6．计算0.010 mol·dm3-的H2SO4溶液中各离子的浓度，已知H2SO4的Kθ 2 为1.2×102-。解 7．有一混合酸溶液，其中HF的浓度为1.0 mol·dm3-，HAc的浓度为0.10 mol·dm3-，求溶液中H+，F-，Ac-,HF和HAc的浓度。 解 解 解 解 8．将1.0 mol·dm3-Na3PO4和2.0 mol·dm3-盐酸等体积混合，求溶液的pH值。解 解 解 14. 写出下列分子或离子的共轭酸。 SO-2 4，S-2，H2PO- 4 ，NH3，HNO3，H2O 答 15．写出下列分子或离子的共轭碱。 HAc，H2O，NH3，HPO-2 4 ，HS- 答 16．举列说明酸碱电子理论中有哪几类常见反应。 山东大学无机化学试题大一下 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 第一学期无机化学试题 一．名词解释（每个2分，共30分） 理想气体；过热现象；钻穿效应；状态函数；盖斯定律；活化能；盐类水解；溶液；反应级数；氧化数；电负性；电离能；化学键；晶格能；镧系收缩。二．问答题（每题5分，共40分） 1．非电解质稀溶液的依数性有哪些？用其中之一，设计一最合理的实验测定葡萄糖的莫尔质量。 2．试判断下列过程熵变的正负号 (1)溶解少量食盐于水中； (2)水蒸气和炽热的碳反应生成CO和H2； (3)冰熔化变为水； (4)石灰水吸收CO2； (5)石灰石高温分解。 3．解释下列事实： (1)AgCl在纯水中的溶解度比在盐酸中的溶解度大； (2)BaSO4在硝酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大； (3)Ag3PO4在磷酸中的溶解度比在纯水中的大； (4)PbS在盐酸中的溶解度比在纯水中的大； (5)Ag2S易溶于硝酸但难溶于硫酸； 4．根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱： NO2－、SO42－、HCOO－、HSO4－、Ac－、CO32－、S2－、ClO4－。 根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸： Li＋、Na＋、K＋、Be2＋、Mg2＋、Al3＋、B3＋、Fe2＋。 5．在原子的量子力学模型中，电子的运动状态要用几个量子数来描述？简要说明各量子数的物理含义、取值范围和相互间的关系。 6．试判断满足下列条件的元素有哪些？写出它们的电子排布式、元素符号和中文名称。 (1) 有6个量子数为n＝3、l＝2的电子，有2个n＝4、l＝0的电子； 天津大学无机化学考试试卷（下册）答案 一、是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画√，错误的画X）(每小题1分,共10分) 1、(X)在周期表中，处于对角线位置的元素性质相似，这称为对角线规则。 2、(X)SnS溶于Na2S2溶液中，生成硫代亚锡酸钠。 3、(X)磁矩大的配合物，其稳定性强。 4、(X)氧族元素氢化物的沸点高低次序为H2O>H2S>H2Se>H3Te。 5、(√)已知[HgCl4]2-的K=1.0?10-16，当溶液中c(Cl)=0.10mol·L-1时，c(Hg2+)/c([HgCl4]2-) 的比值为1.0?10-12。 6、(√)如果某氢化物的水溶液为碱性，则此氢化物必为离子型氢化物。 7、(X)硼是缺电子原子，在乙硼烷中含有配位键。 8、(√)在浓碱溶液中MnO4-可以被OH-还原为MnO42-。 9、(√)配合物Na3[Ag(S2O3)2]应命名为二硫代硫酸根合银(Ⅰ)酸钠。 10、(X)Pb(OAc)2是一种常见的铅盐，是强电解质。 二、选择题（在下列各题中，选择出符合题意的答案，将其代号填入括号内）(每小题1分,共20分) 1、在下列各种酸中氧化性最强的是...............(B)。 (A)HClO3；(B)HClO；(C)HClO4；(D)HCl。 2、下列浓酸中，可以用来和KI(s)反应制取较纯HI(g)的是...............(C)。 (A)浓HCl；(B)浓H2SO4；(C)浓H3PO4；(D)浓HNO3。 3、用于说明Pb(Ⅳ)具有强氧化性的是...............(D)。 (A)熵效应；(B)螯合效应；(C)屏蔽效应；(D)惰性电子对效应。 4、美国的阿波罗飞船上的天线是用钛镍合金制成的，这是因为钛镍合金................(C)。 (A)机械强度大；(B)熔点高；(C)具有记忆性能；(D)耐腐蚀。 5、在一溶液中加入淀粉溶液和少量NaClO溶液，得到蓝色溶液(a),继续加入NaClO后得一无色溶液，然后加入适量Na2SO3溶液，又复原为(a)，Na2SO3溶液逐渐过量时，蓝色褪去，成为一无色溶液(b)。由此可推断，(a)和(b)溶液含有...............(B)。 (A)(a)I2，(b)SO42-、IO3-；(B)(a)I2，(b)SO42-、I-； (C)(a)I-，(b)H2S、IO3-；(D)(a)I-，(b)H2S、I-。 6、下列各组离子中每种离子分别与过量NaOH溶液反应时，都不生成沉淀的是...............(B)。 (A)Al3+、Sb3+、Bi3+；(B)Be2+、Al3+、Sb3+； (C)Pb2+、Mg2+、Be2+；(D)Sn2+、Pb2+、Mg2+。 第七章元素与元素性质的周期性 1．周期表与元素 周期表的分区：按原子最后一个电子占据的轨道，周期表中元素可分为5个区。s区的价电子构型为ns1～2，p区的价电子构型为ns2np1～6，d区的价电子构型为(n-1)d1～9ns1～2，ds区的价电子构型为(n-1)d10ns1～2，f区的价电子构型为(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2。 构造原理：基态多电子原子的电子填充原子轨道的一般次序为 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p →6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p 构造原理的前提条件是连续轨道间具有较大的能级差，而电子间的排斥作用相对较小。对于d区元素与f区元素，由于价轨道间能级差较小，当电子间排斥作用超过轨道间能级差时，原子的价电子构型就会出现提前到达全满、半满的不符合构造原理的特殊构型。通常，亚层轨道为全满或半满时比较稳定。 2．原子性质的周期性 (1)原子半径一般规律：同一族元素，从上到下原子半径依次增大；同一周期主族元素，从左到右原子半径依次减小。 镧系收缩：从镧到镥，原子半径和三价离子半径逐渐减小。镧系收缩造成镧系后第三系列过渡元素的原子半径比一般的增大幅度小，与第二系列过渡同一族元素的原子半径接近。 d电子也具有较差的屏蔽效应，造成d区元素半径收缩。 原子半径存在不同的类型，主要有金属半径、离子半径、共价半径、van der Waals半径，使用时需要注意。 (2)电离能元素第一电离能的一般规律：同一族元素，从上到下逐渐减小； 同一周期元素，从左到右大体上依次增大。元素第一电离能最小的元素为周期表左下角的Cs，元素第一电离能最大的元素为周期表右上角的He。该规律一般可 的变化规律来解释。 用原子有效核电荷Z eff (3)电子亲和能电子亲和能的周期性变化比较复杂，变化趋势不很清晰。粗略的规律为：同一周期元素，从左到右原子电子亲和能依次增大，这可用原子有效核电荷Z 的变化规律来解释。 eff 同族元素的电子亲和能变化幅度不大。第1族元素的电子亲和能从上到下依次减小。13族，14族，16族，17族元素，同一族元素的电子亲和能是第3周期元素最大，并且由此向下依次减小。第2周期的B和O的电子亲和能在本族中最小，C和F位于本族第3周期元素之下。主族元素Be，Mg，N及18族元素的电子亲和能为吸收的能量。第2族与第15族元素的电子亲和能由吸能变为放能，并且从上到下依次增大。 (4)电负性一般规律：同一周期元素，从左到右电负性依次增大；同一族元素，从上到下电负性变小。电负性大的元素位于周期表的右上角，电负性小的元素位于为周期表的左下角。 电负性也存在不同的定义与标度，例如Pauling电负性，Mulliken电负性，Allred—Rochow电负性，Allen电负性，使用时也需注意数据的一致性。 3．主族元素性质变化的一般规律 (1)单质 熔点和沸点：同族元素从上到下，金属熔点和沸点趋向于依次降低，非金属熔点和沸点趋向于依次上升。 单质晶体结构：周期表从左到右晶体结构由金属晶体逐渐过渡到分子晶体。 (2)氧化态 s区元素：价电子构型为ns1～2，常见氧化态为M+，M2+。武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第15章p区元素
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