第七章习题答案

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第七章习题解答1.答:(1)第一个光子的能量大。

波长大,能量小。

(2)电子的能量是量子化的。

2.下列各组量子数组合哪些是不合理的?为什么?(顺序为n、l、m)(1)2 1 0 (2)2 2 -1 (3)3 0 +1(4)2 0 -1 (5)2 3 +2 (6)4 3 +2答:不合理的有(2)(4)(5)(2)不符合l可取的最大值为n-1(4)l=0,m只能取0(5)同(2)3.在下列各组量子数中,填入空缺的量子数。

(顺序为n、l、m、m s)(1)? 2 0 -1/2 (2)2 ?-1 +1/2(3)4 2 0 ?(4)2 0 ?+1/2答:(1)3 2 0 -1/2;(2)2 1 -1 +1/2(3)4 2 0 +1/2(或-1/2);(4)2 0 0 +1/24.氮原子的价电子构型是2s22p3,试用四个量子数分别表示每个电子的状态。

答:n l m m s2s 2 0 0 +1/22s 2 0 0 -1/22p 2 1 0 +1/22p 2 1 +1 +1/22p 2 1 -1 +1/25.已知某元素原子的电子具有下列四个量子数(顺序为n、l、m、m s),试排出它们能量高低的顺序。

(1)3 2 +1 -1/2 (2)2 1 +1 +1/2(3)2 1 0 +1/2 (4)3 1 -1 +1/2(5)3 0 0 -1/2 (6)2 0 0 +1/2答:(1)>(4)>(5)>(2)=(3)>(6)6.下列元素基态原子的电子排布各违背了什么原则?(1)1s22s3(2)1s22p3 (3)1s22s22p x22p y1答:(1)泡利原理(2)最低能量(3)洪特规则7.下列原子的电子排布中,哪种属于基态?哪种属于激发态,哪种是错误的?(1)1s22s12p2(2)1s22s22p63s13d1 (3)1s22s22d1(4)1s22s22p43 s 1 (5)1s22s32p1(6)1s22s22p63 s 1答:(1)(2)(4)激发态(3)(5)错误(6)基态8.试完成下表:填入4p轨道,最高氧化值为5:(1)写出A、B元素原子的电子分布式;(2)根据电子分布,指出它们在周期表中的位置(周期、区、族)。

9)答(1)A [Ar]3d24s2 B [Ar]3d104s24p3(2) A 第四周期ⅣB族 B 第四周期第ⅤA族10.有第四周期的A、B、C三种元素,其价电子数依此为1、2、7,其原子序数按A、B、C顺序增大。

已知A、B次外层电子数为8,而C次外层电子数为18,根据结构判断:(1)C与A的简单离子是什么?(2)B与C两元素间能形成何种化合物?试写出化学式。

答:(1)Br-,K+(或写成C-,A+) (2)离子型化合物CaBr211.分别写出下列元素基态原子的电子分布式,并分别指出各元素在周期表中的位置。

F 10Ne 25Mn 29Cu 24Cr 55Cs 71Lu9S2 K+Pb2+Ag+Mn2+Co2+答:S2-3s23p6K+3s23p6Pb2+ 6s2Ag+4d10Mn2+3d5Co2+3d713.元素的原子其最外层仅有一个电子,该电子的量子数是n = 4 , l = 0 , m = 0 ,m s= +1/2 , 问:(1)符合上述条件的元素可以有几种?原子序数各为多少?(2)写出相应元素原子的电子分布式,并指出在周期表中的位置。

答:(1)三种,原子序数为19,24和29(2)[Ar]4s1[Ar]3d54s2 [Ar]3d104s114.某元素的原子序数小于36,当此元素原子失去3个电子后,它的角动量量子数等于2的轨道内电子数恰好半满:(1)写出此元素原子的电子排布式;(2)此元素属哪一周期、哪一族、哪一区?元素符号是什么?答:(1)[Ar]3d64s2; (2)第四周期第Ⅷ族d区Fe15.试预测:(1)114号元素原子的电子排布?并指出它属于哪个周期、哪个族?可能与哪个已知元素的性质最为相似?(2)第七周期的最后一个元素的原子序数为多少?答:(1)[Rn]6d107s27p2第七周期第ⅣA族铅;(2)11816.设有元素A、B、C、D、E、G、M,试按所给的条件,推断它们的元素符号,及在周期表中的位置,并写出它们的价层电子构型。

(1)A、B、C为同一周期的金属元素,已知C有三个电子层,它们的原子半径在所属周期中为最大,并且A>B>C;(2)D、E为非金属元素,与氢化合生成HD和HE,在室温时D的单质为液体,E的单质为固体。

(3)G是所有元素中电负性最大的元素。

(4)M是金属元素,它有四个电子层,它的最高氧化数与氯的最高氧化数相同。

答:1)A——Na 第三周期ⅠAB——Mg 第三周期ⅡAC——Al 第三周期ⅢA2)D——Br 第四周期ⅦAE——I 第五周期ⅣA3) F 第二周期ⅦA4)Mn 第四周期ⅤB17.有A、B、C、D四种元素,其价电子数依次为1、2、6、7,其电子层数依次减少。

已知D-的电子层结构与Ar原子相同,A和B次外层各有8个电子,C次外层有18个电子。

试判断这四种元素:(1)原子半径从小到大的顺序;(2)第一电离能从小到大的顺序;(3)电负性从小到大的顺序;(4)金属性由弱到强的顺序。

答:D.Cl A.Cs B.Sr C.Se(1)D<C<B<A(2)A<B<C<D(3)A<B<C<D(4)D<C<B<A18.写出下列反应的离子方程式(1)锌与氢氧化钠的反应(2)铜与稀硝酸的反应(3)高锰酸钾在酸性溶液中与亚硫酸钠反应(4)硼砂在水中水解答:(1)Zn + 2OH- + 2H2O = [Zn(OH)4]2- + H2(g)(2)3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O(3)2MnO4-+5SO32-+16H+=2Mn2++5SO42-+8H2O(酸性介质)(4)B4O72- + 5H2O = 2H3BO3 + 2H2BO3-19.解释下列现象,写出有关化学方程式(1)配制SnCl2溶液时,常加入硫酸溶液(2)由ZnCl2H2O制备无水ZnCl2时,通常不用直接加热法制备(3)银器在含H2S空气中变黑(4)铜器在潮湿的空气中会生成“铜绿”答:(1)防Sn2+水解Sn2+ + 2H2O = Sn(OH)2+ 2H+(2)ZnCl2·H2O===H[ZnCl2(OH)] 直接加热,得不到无水ZnCl2(3)4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O(4) 2Cu + O2 + H2O + CO2= Cu(OH)2·CuCO3 ( 铜绿)20.在下面的电子构型中,通常第一电离能最小的原子具有哪一种构型?1)n s2n p3;2)n s2n p4;3)n s2n p5;4)n s2n p6 ;答:第2种21.完成下列反应方程式:答:(1)2Cu2++4I-=2CuI(白)+I2(2)Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O(3)Mg + 4HNO3(浓)= Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O(4)3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+ 2NO + 4H2O(5)3 Mg + 8HNO3(稀)= 3 Mg(NO3)2+ 2NO + 4H2O(6)4 Mg + 10HNO3(极稀)= 4 Mg(NO3)2 + NH4 NO3 + 3H2O (7)2NaNO3(热) == 2NaNO2 + O2(8)Pb(NO3)2(热)== 2PbO+4NO2+O2(9)2↑+↑+−→−22322ONOAgAgNO光(10)P4 + 4NaOH + 2H2O == 2PH 3+ 2Na2HPO3(11)Fe3++2PO43-(过量) == [Fe(PO4)2 ] 3-(12)PO43- + 3NH4+ + 12MoO42-+24H+==(NH4)3PO4•12MoO3•6H2O+6H2O (13)Na2CO3 (高温) == Na2O + CO2(14)MgCO3(高温) == MgO+CO2(15)2NaHCO3 (高温) == Na2CO3 + CO2+ H2O(16)Si + 18HF + 4HNO3 ===3H2SiF6 + 4NO(气体)+ 8H2O(17)2Ti + 6HCl =2TiCl3(紫色) + 3H2(g)(18)(19)V + 8HNO3 = V(NO3)4 + 4NO2 + 4H2O(20)4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3(绿色) + 2H2O(21)2Cr3++3S2-+6H2O==2 Cr(OH)3+3 H2S(22)(23)2CrO2-(绿色)+3H2O2+2OH-== CrO42-(黄色)+4H2O(24)3MnO2 + 6KOH + 6KClO3 = 3K2MnO4(绿色) + 6KCl + 3H2O(25)2KMnO4∆K2MnO4+MnO2+O2↑(26)(27)2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2+8H2O(28)Ni(OH)2+6NH3== Ni(NH3)6 +2OH-(29)(30)(31)(32)(33)2 Cu + 8HCl ( 浓) = 2H3[CuCl4] + H2(g)(34)Cu2O + H2SO4 = CuSO4 + Cu + H2O(35)(36)CuI(白) + 2Hg = Hg2I2 ( 黄) + Cu(37)Hg + 2H2SO4(浓) = HgSO4 + SO2(g) + H2O(38)(39)Hg2Cl2 + 2NH3 = Hg(黑) + Hg(NH2)Cl(白) + NH4Cl (40)2HgCl2 + SnCl2 + 2HCl = Hg2Cl2 + H2SnCl6(41)Hg2Cl2+SnCl2(过量)==2Hg↓+SnCl422.氨催化氧化生成一氧化氮是生产硝酸的关键步骤:)g (O H 6)g (NO 4)g (O 5)g (NH 4223++催化剂(1)根据有关热力学数据,证明该反应常温下可自发进行。

(2)生产上一般选择反应温度为800℃左右,为什么?答:(1)θ∆r m G = -959.45 k J ·mol -1 热力学角度可判断该方法常温下自发正向进行(2)∆ r H m = -905.47 k J ·mol -1 放热,高温不利于增加转化率,但利于增加反应速率23.某H 2O 2溶液20.00ml 酸化后与足量的0.5mol·L -1KI 溶液反应,用0.5000mol·L -1的Na 2S 2O 3溶液滴定生成的I 2,用去Na 2S 2O 3溶液40.00ml 。