普通化学：第5章作业题解(原子结构与周期系)

第五章第二节1．(2014·青岛模拟)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置，下列说法正确的是() A．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素B．某微粒的结构示意图为，则该元素在周期表中位于第三周期、ⅥA族C．Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强D．原子半径：Na＞Si＞O解析：选D元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素不属于过渡元素，A项错；17号元素为Cl，在周期表中位于第三周期、ⅦA族，B项错；Be的金属性小于Mg，所以碱性Mg(OH)2＞Be(OH)2，C项错。

2．下列说法中正确的是()A．第ⅥA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱B．L层电子数为奇数的所有元素都是非金属元素C．ⅦA族元素阴离子的还原性越强，元素的最高价氧化物对应水化物的酸性也越强D．同一主族的甲乙两种元素，甲的原子序数为a，则乙的原子序数可能为：a＋4解析：选A A项，第ⅥA族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以其氢化物的稳定性逐渐减弱，故正确。

B项，L层电子数为奇数说明第二电子层未填满，应该属于第二周期元素，第二周期中L层电子数为奇数的Li元素属于金属元素，故错误。

C项，ⅦA族元素阴离子的还原性越强，元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故错误。

D项，同一主族的甲、乙两种元素，甲的原子序数为a，则乙的原子序数为a＋2、a＋8、a＋18、a＋32，不可能是a＋4，故错误。

3．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。

其中只有Z是金属，W的单质是黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图。

下列说法中正确的是()A．五种元素中，原子半径最大的是WB．Y的简单阴离子比W的简单阴离子还原性强C．Y与Z形成的化合物都可以和盐酸反应D．Z与Q形成的化合物水溶液一定显酸性解析：选C X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。

其中只有Z是金属，W的单质是黄色固体，所以W是硫元素，则Y是氧元素，X是碳元素，Q是氯元素，Z可能是钠或镁或铝。

原子结构和元素周期律5 给出下面每组中可能的量子数：(1) n = 3 , l = 1 , m = ?(2) n = 4 , l = ? , m = -1(3) n = ? , l = 1 , m = +1答：(1) m = 0 ，±1。

(2) l = 3，2，1。

(3) n≥2 (或2,3,4,5,6,7)8写出电子构型为1s22s22p5的原子中各电子的全套量子数。

9 将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道，所需要的能量是否相同？为什么？如果是氦原子情况又是怎样的？答：由于氢原子是单电子原子，E2s=E2p，所以将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道，所需要的能量相同。

氦原子是多电子原子，两个电子间存在斥力E2s≠E2p，所以将氦原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道，所需要的能量不相同。

14 30号元素正确15 填空元素代号原子序数周期族区价电子排布1 2 3 4 5 17374 ⅥB3d104s14f75d16s2答：元素代号原子序数周期族区价电子排布1 17 3 ⅦA p 3s23p52 24 4 ⅥB d 3d54s13 294 ⅠB ds 3d104s14 375 ⅠA s 5s15 646 ⅢB f 4f75d16s216 某元素在Kr之前，当它的原子失去3个电子后，角量子数为2 的轨道上的电子恰好是半充满。

写出该元素的核外电子排布式并指出该元素位于哪一周期？什么族？什么区？中文名称是什么？答：该元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。

该元素位于第4周期，VIII族，d区，中文名称是铁。

17 A，B两元素，A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N 层的电子数少7个和4个。

写出A，B两原子的名称和电子排布式。

答：A原子是钒，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2B原子是硒，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p423为什么Na的第一电离能小于Mg的第一电离能，而Na的第二电离能却大大超过Mg的第二电离能？答：Na的电子构型为1s22s22p63s1，失去第一个电子较易，第二个是次外层全满电子难失去；而Mg的电子构型为1s22s22p63s2，3s2 全充满稳定，失去第一个电子较难，失去第二个电子容易。

第五章原子结构与元素周期律1、下列说法是否正确，为什么？（1）主量子数为1时，有两个方向相反的轨道；（2）主量子数为2时，有2s,2p两个轨道；（3）主量子数为2时，有4个轨道，即2s,2p,2d,2f；（4）因为H原子中只有一个电子，故它只有一个轨道；（5）当主量子数为2时，其角量子数只能取一个数，即l =1;（6）任何原子中，电子的能量只与主量子数有关。

2、试判断下表中各元素原子的电子层中的电子数是否正确，错误的予以更正，并简要说明理由。

3、第6能级组有哪些能级？分别用量子数或轨道符号表示：4、试讨论在原子的第4电子层（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？5、写出与下列量子数相应的各类轨道符号，并写出其在近似能级图中的前后能级所对应的符号：（1）n=2, l=1(2) n=3, l =2(3) n=4, l =0(4) n=4, l =36、在下列各项中，填入合适的量子数：（1）n=?, l=2, m=0, m s=±1/2（2）n=2, l=?, m=-1, m s=±1/2（3）n=4, l=?, m=+2, m s=±1/2（4）n=3, l=0, m=?, m s=±1/27、指出下列假设的电子运动状态（依次为n,l,m, m s），哪几种不可能存在？为什么？（1）3，2，+2，+1/2 （2）2, 2, -2, +1/2（3）2, 0, +1, -1/2 (4) 2, -1, 0, +1/2(5) 4, 3, -1, 18、原子吸收能量由基态变成激发态时，通常是最外层电子向更高的能级跃迁。

试指出下列原子的电子排布中，哪些属于基态或激发态，哪些是错误的。

（1）1s2 2s2 2p1(2)1s2 2s2 2p62d1(3) 1s22s22p43s1(4) 1s2 2s4 2p29、写出原子序数为45，52，79各元素的原子核外电子排布式及其价层电子构型。

第五章物质结构元素周期律考点一原子构成、同位素一、熟记原子的构成1．原子的构成粒子2．原子中的4个数量关系(1)质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数。

(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。

(3)阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。

如Mg2＋的核外电子数是10。

(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。

如S2－的核外电子数是18。

3．一个信息丰富的符号[基点小练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)34S原子核内中子数为16(×)(2)2H＋核外电子数为2(×)(3)13C和15N核内中子数相差1(√)(4)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数(×)(5)1H182O的摩尔质量为20 g·mol－1(√)2．是否所有原子都是由质子、中子和电子构成的？提示：不是；如11H是由质子和核外电子构成的，原子中无中子。

二、理清3个概念1．元素、核素、同位素的关系2．同位素的特征与应用(1)同位素的特征①化学性质几乎完全相同，物理性质不同。

②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。

(2)常见的重要核素及其应用核素235U 14 6C 21H 31H 18 8O92用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子[注意](1)现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。

(2)同位素的中子数不同，质子数相同，最外层电子数相同，其化学性质相同。

(3)不同核素可能具有相同的质子数，如21H和31H；也可能具有相同的中子数，如14 6C和16 8 O；也可能具有相同的质量数，如14 6C和14 7N。

[基点小练]3．在6Li、7Li、23Na、24Mg、14C、14N六种粒子中，包含______种元素，________种核素，其中互为同位素的是________，中子数相等的核素是__________。

第五章 原子结构和元素周期系1) 氢原子的可见光谱中有一条谱线，是电子从n =4跳回n =2的轨道时放出的辐射能所产生的，试计算该谱线的波长。

解: 18422.1810=J 4E -⨯—，18222.1810=J 2E -⨯—1818181922222.1810 2.181011=()()=2.1810 4.08710J 4224E ----⨯⨯⎛⎫∆---⨯-=⨯ ⎪⎝⎭∵=E h ν∆ ∴ 1919141344.08710 4.08710J==6.16910s 6.62610J s h ν----⨯⨯=⨯⨯ 817141310m s ==4.86310m=486.3nm 6.16910scλν----⨯=⨯⨯ 2) 下列的电子运动状态是否存在？为什么？ ① n =2，l =2, m =0, m s =+21; ② n =3, l =2, m =2, m s =+21; ③ n =4，l =1, m =－3, m s =+21; ④ n =3，l =2, m =0, m s =+21。

解：① 不存在，因为 l = n 。

②、④ 存在。

③ 不存在。

因为m > l3) 对下列各组轨道，填充合适的量子数： ① n =?，l =2, m =0, m s =+21;② n =2，l =?, m =－1, m s =－21;③ n =4，l =2, m =0，m s =?; ④ n =2，l =0, m =?, m s =+21。

解：① n ≥3；② l = 1； ③m s = +12 或 -12; ④ m = 0。

4) 试用s, p, d, f 符号表示下列各元素原子的电子分布式，并分别指出它们各属于第几周期、 第几族？① 18Ar ； ② 26Fe ； ③ 29Cu ； ④ 35Br 。

解: ① 18Ar 1s 22s 22p 63s 23p 6 第三周期 ⅧA 族 ② 26Fe 1s 2 2s 22p 63s 23p 63d 64s 2 第四周期 ⅧB 族 ③ 29Cu 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 第四周期 ⅠB 族④ 35Br 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5 第四周期 ⅦA 族 5) 填充下表：原子序数 电子分布式外层电子构型周期 族 区 28 1s 22s 22p 54d 55s 16IIB解：原子序数电子分布式 外层电子构型 周期 族 区 28 1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 23d 84s 2 四 VIIIB d 区 9 1s 22s 22p 5 2s 22p 5 二 VIIA p 区 42 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 55s 1 4d 55s 1 五 VIB d 区 801s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 104f 145s 25p 65d 106s 25d 106s 26IIBds 区6) 已知下列元素的原子的外层电子构型分别为：① 3s 2； ② 2s 22p 4；③ 3d 34s 2；④ 4d 105s 2。

普XX学〔第三版习题答案中国农业大学无机及分析化学教研组编第一章分散系1.1 〔1 溶液的凝固点下降（2）土壤溶液浓度过大,渗透压大于植物根细胞液的渗透压（3）溶液的凝固点下降1.2沸点不断上升,至溶液达到饱和后,沸点恒定；蒸气凝结温度恒定,等于溶剂的沸点.1.31.4 凝固点自高至低顺序：葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液1.5b = 1.17 mol⋅kg-1∆T b = K b b = 0.52K⋅kg⋅mol-1⨯1.17 mol⋅kg-1 = 0.61KT b = 373.76K = 100.61℃∆T f = K f b = 1.86K⋅kg⋅mol-1⨯1.17 mol⋅kg-1 = 2.18KT f = 270.87K = - 2.181.6 π = cRT = RT VMm / 1.7化合物中C 、H 、O 原子数比为21：30：2 故该化合物的化学式为C 21H 30O 2 1.8第二章 化学热力学基础2.1 <1>错误；<2>正确；<3> 错误；〔4错误；<5>正确；<6>正确；<7> 错误；〔8错误2.2 〔1/4[反应式〔1-反应式<2>]得：<1/2>N 2<g>+<1/2>O 2<g>=NO<g>∴∆f H m θ<NO,g>=<1/4>{ ∆r H m θ<1> - ∆r H m θ<2>} =<1/4>[-1107kJ ⋅mol -1-<-1150 kJ ⋅mol -1>] =90 kJ ⋅mol -12.3 〔1/4[反应式〔3-反应式<4>+3⨯反应式<2>- 反应式<1>]得：N 2<g>+2H 2<g>=N 2H 4<l> <5>∴∆f H m θ<N 2H 4,,g>=<1/4>{ ∆r H m θ<3> - ∆r H m θ<4>+ 3⨯∆r H m θ<2> - ∆r H m θ<1>} =<1/4>{-143kJ ⋅mol -1-<-286kJ ⋅mol -1+3⨯<-317kJ ⋅mol -1>-<-1010kJ ⋅mol -1>>=50.5 kJ ⋅mol -12⨯反应式〔4-反应式〔5得： N 2H 4<l>+ >O 2<g>= N 2<g>+2H 2O<l>∆r H m θ=2⨯∆r H m θ<4>- ∆r H m θ<5>=2⨯<-286 kJ ⋅mol -1>- 50.5kJ ⋅mol -1= -622.5 kJ ⋅mol -1 2.4∆r H m θ=2∆f H m θ<CO 2,g>+3∆f H m θ<H 2O,l>+<-1>⨯∆f H m θ<CH 3OCH 3,l>+<-3>∆f H mθ<O2,g>∴∆f H mθ<CH3OCH3,l> =2∆f H mθ<CO2,g> +3∆f H mθ<H2O,l>- ∆r H mθ=-183 kJ⋅mol-1 2.5C<s>+O2<g> ∆r H mθ<1> CO2<g>∆r H mθ<2> ∆r H mθ<3>CO<g>+<1/2>O2<g>由题意知,∆r H mθ<1><0, ∆r H mθ<2><0, ∆r H mθ<3><0∆r H mθ<1>= ∆r H mθ<2>+ ∆r H mθ<3>∆r H mθ<1>-∆r H mθ<3>= ∆r H mθ<2><0即：以碳直接作燃料时放热较多2.6 C<s>+H2O<g>=CO<g>+H2<g>∆r H mθ= ∆f H mθ<CO,g>+ <-1>∆f H mθ<H2O,g>=-110.5 kJ⋅mol-1 -<->241.8 kJ⋅mol-1=131.3 kJ⋅mol-1C<s>+O2<g>+H2O<g> ∆r H mθ<1> CO2<g> +H2O<g>∆r H mθ<2> ∆r H mθ<3>CO<g>+H2<g>+O2<g>∆r H mθ<1>= ∆r H mθ<2>+ ∆r H mθ<3>∴∆r H mθ<1> - ∆r H mθ<3> = ∆r H mθ<2>>0由题意知,∆r H mθ<1><0, ∆r H mθ<3><0 故：以水煤气作燃料时放热较多2.7 均为熵增过程.2.8 标准状态下：2.9 〔2〔反应为气体物质的量增加的过程,∆r S mθ>02.10 不可以.因为物质的S mθ,不是指由参考状态的元素生成该物质〔νB=+1反应的标准摩尔熵.2.11∆Hθ: -40 kJ -40 kJ∆Gθ: -38kJ -38 kJ∆Sθ: -6.7J⋅K-1-6.7 J⋅K-12.12S n<白锡>=S n<灰锡>∆r H mθ<298K>= ∆f H mθ<灰锡>+〔-1⨯∆f H mθ<白锡>=-2.1kJ⋅mol-1<0∆r S mθ<298K>= S mθ<灰锡>-S mθ<白锡>=-7.41J⋅mol-1K-1<0∴反应在标准状态,低温自发.在转变温度,∆r G mθ<T>=0∆r G mθ<T>≈∆r H mθ<298K>-T∆r S mθ<298K>T≈[∆r H mθ<298K>/ ∆r S mθ<298K>]≈283K2.132Fe2O3<S>+3C<S>=4Fe<S>+3CO2<g>∆r H mθ<298K>=3∆f H mθ<CO2,g>+<-2>⨯∆f H mθ< Fe2O3,s>=467.87kJ⋅mol-1∆r S mθ<298K>=4⨯ S mθ<Fe,s>+3 S mθ<CO2,g>+<-2>⨯ S mθ< Fe2O3,s>+<-3>⨯ S mθ<C,s>=557.98J⋅mol-1⋅K-1反应在标准状态下自发进行：∆r G m θ<T>≈∆r H m θ<298K>-T ∆r S m θ<298K> T>[∆r H m θ<298K>/ ∆r S m θ<298K>] , 即T>839K故以木炭为燃料时,因最高温度低于839K,反应不可能自发. 2CuO<s>+C<s>=2Cu<s>+CO 2<g>∆r H m θ<298K>=-79.51 kJ ⋅mol -1>0 ∆r S m θ<298K>=189 J ⋅mol -1⋅K -1>0 ∴反应在标准状态, 任意温度均自发 2.14 <略>2.15 2AsH 3<g>=2As<s>+3H 2<g>∆r H m θ<298K>=-132.8kJ ⋅mol -1<0 ∆r S m θ<298K>=15.71J ⋅mol -1⋅K -1<0∴标准状态, 任意温度下AsH 3的分解反应均自发.加热的目的是加快反应速率.第三章 化学平衡原理3.1 〔1 正确, 〔2 错误, 〔3 错误. 3.2 K = 403.33.4 4×<3> - 2×<1> - 2×<2> 得所求反应式故：Δr G m = 4Δr G m <3> - 2Δr G m <1> - 2Δr G m <2>222}/)H ({}/)H (}{/)Fe ({Θ+ΘΘ+Θ=c c p p c c K 224)}2({)}1({)}3({ΘΘΘΘ=K K K K3.5 pV = nRT故对于反应 H 2<g> + I 2<g> = 2HI<g> 3.6(1)O 2<g> = O 2<aq>P <O 2> = 21.0kPa 时：故： c <O 2,aq> = 2.88×10-4 mol ·L -1 <2> K = 85.5/1.37×10-3 = 6.24×1043.7 Q = 4 逆向自发 Q = 0.1 逆向自发 3.8 Ag 2CO 3<s> = Ag 2O<s> + CO 2<g>Δr G m <383K> = 14.8kJ·mol -1ln K <383K> = -Δr G m <383K>/RT = -4.65K <383K> = 9.56×10-3K = p <CO 2>/p为防止反应正向自发,应保证 Q > KkPa 6.91)H ()I (HI)(kPa2.12mol20.0116kPamol 021.0)I ()H ()I (0.021mol L 10L mol 0021.0)I ()H ()I (kPa116L10K 698K mol L 8.31kPa mol 20.0222221-2221-1=--==⨯=⋅===⨯⋅====⨯⋅⋅⋅⨯==-p p p p p x p p V c n n V nRT p 321037.121.0/)O (K)293(-ΘΘ⨯==c c K故： p <CO 2> > 9.56×10-1 kPa3.9 CCl 4<g> CCl 4<l>Δf H m /kJ ·mol -1 -102.93 -135.4S m /J ·K -1·mol -1 309.74 216.4CCl 4<g> = CCl 4<l>Δr H m = 32.47kJ ·mol -1Δr S m = 0.09334 kJ ·mol -1·K -1所以CCl 4的正常沸点为T 1 = 348K根据克拉贝龙——克劳休斯方程计算,可得在20kPa 时,其沸点为304K.第四章 化学反应速率4.1 不能4.2 A 的物理意义为 P Z 0,f 的物理意义为 相对平均动能超过E c 的A 、B 分子间的碰撞频率与A 、B 分子间碰撞频率的比值. 4.3 Z 0基本不变, P 不变, f 大 , k 大,v 大. 4.4 直线 4.5 ,s L mol 0.4)N (,s L mol 0.6)H (112112----⋅⋅=-⋅⋅=-dtdc dtdc 4.6 略 4.7 解：1142111-4311-421115211411511114-1211511s L mol 105.1)L mol 500.0(s L mol 100.6sL mol 100.6)L mol 200.0(2/s L mol 108.4)NOCl (2s L mol 1092.1s L mol 108.4L mol 400.0L mol 200.0)2/()1(s L mol 21092.1)L mol 400.0()2(s L mol 2108.4)L mol 200.0()1()NOCl (---------------------------⋅⋅⨯=⋅⨯⋅⋅⨯=⋅⋅⨯=⋅⋅⋅⨯==≈⋅⋅⨯⋅⋅⨯=⋅⋅⋅⋅⨯=⋅=⋅⋅⨯=⋅==υυυυυc k m k k kc m mmm ）（得：速率方程为4.8 4.9 解：16315320503201032011-51-15203010s 106.2)7.2(s 103.1 7.2sL mol 103.1s L mol 105.3 ----⨯+----⨯+⨯=⨯⨯=⨯====⋅⋅⨯⋅⋅⨯==r k k r k k r r rk kr k kntn t4.10 解：171113115121212s 101.6 )K600K 650K 600K 650(K mol J 314.8mol J 10226s 100.2ln )(ln ------⨯=⨯-⋅⋅⋅⨯=⨯-=k k T T T T R E k ka第五章 原子结构5.1 原子发射光谱, 电子衍射 5.2 确定, 动量, 不确定, 轨道 5.3 <2>, <4>正确5.4 波函数, 电子的几率密度 5.5 <1> 5.65.7 <3>5.8 He+E<3s> = E<3p> = E<3d> < E<4s>K E<3s> < E<3p> < E<4s> < E<3d>Mn E<3s> < E<3p> < E<3d> < E<4s>5.9 <略>5.10 4s, 3d, 4p5.11 能级组, 外层电子结构, 主族元素基态原子内层轨道,或全满,或全空<稳定构型> 5.12 一,二,三主族元素,镧系元素, 第六周期镧后元素5.13 He > H, Ba > Sr, Ca > Sc, Cu > Ni, La > Y, Zr > Ti, Zr > Hf5.14 <3>, <2>5.15 Mg失去2个最外层s电子后成稳定的电子构型,故I3明显大于I2,常见氧化数为+2；Al失去3个最外层电子后成稳定的电子构型,故I4明显大于I3,常见氧化数为+3.Mg元素第一、第二电离能之和小于Al元素第一、第二、第三电离能之和,所以气态Mg原子的金属性强于Al.第六章化学键与分子结构6.1 <1> 错, <2> 错, <3> 错, <4> 错, <5> 对, <6> 错6.2 离子, BeO>MgO>CaO>SrO>BaO,BaCO3>SrCO3>CaCO3>MgCO3>BeCO36.3 Fe2+ : [Ar]3d6, 9~17,Fe3+ : [Ar]3d5, 9~17,Pb2+ : [Xe]5d106s218+2,Sn4+ : [Kr]4d10, 18,Al3+ : [He]2s22p6, 8,S2- : [Ne]3s23p6, 8,Hg2+ : [Xe]5d10, 18.6.4 OF2 : 非等性sp3杂化, V型, 极性;NF3 : 非等性sp3杂化, 三角锥, 极性;BH3 :等性sp2杂化, 正三角型, 非极性;SiCl4 : 等性sp3杂化, 正四面体, 非极性;NH3 : 非等性sp3杂化, 三角锥, 极性;HCN : 等性sp杂化, 直线型, 极性；PCl3 : 非等性sp3杂化, 三角锥, 极性；PCl5 : sp3d杂化, 三角双锥, 非极性；CS2 : sp杂化, 直线型, 非极性；SnCl2: 非等性sp3杂化,V型,极性.6.5 C2H6 : sp3; C2H4 : sp2;CH3CCH : sp3sp sp;CH3CH2OH : sp3; H2CO: sp2; COCl2: sp2.6.6 正丁烷：否；1,3-丁二烯：否；2-丁炔：是6.7 HF HCl HBr HI; HF HCl HBr HI; HI HBr HCl HF; HF HI HBr HCl 6.8 <1> ~ c; <2> ~ d; <3> ~ a; <4> ~ b6.9 <1> Fe3+电荷高、半径小,极化力大于Fe2+;(2)Zn2+ 18电子构型,极化力、变形性大于Ca2+;(3)Cd2+ 18电子够型,极化力、变形性大于Mn2+.6.10 ClO- ,ClO2- ,ClO3- ,ClO4- .6.11 HClO酸性强于HBrO.成酸元素原子电负性大,含氧酸酸性强.第七章酸碱反应1〔略2H3O+ , OH-3<2>4<2>5H+ + OH- = H2O, 1/K wH+ + B = HB<略去电荷>, K b / K wHB + OH- = B- + H2O, K a / K wHA + B = A + HB<略去电荷> K a K b / K w6<1> K <正> = 1.9×105 > K <逆>,易于正向反应〔2 K <正> = 2×10-11 < K <逆>,易于逆向反应〔3 K <正> = 1.4×102 > K <逆>,易于正向反应〔4 K <正> = 6.2×10-8 < K <逆>,易于逆向反应7 6.4×10-5 , 1.7×10-13 , 小于7.8 7.97.10C 6H 5NH 2 + H + = C 6H 5NH 3+c <C 6H 5NH 3+> = 0.020mol ·L -1K a < C 6H 5NH 3+> = K w / K b < C 6H 5NH 2> = 2.2×10-5应用最简式计算溶液酸度： c <H +> = 6.6×10-4mol/LpH = 3.27.11K b1 / K b2 > 101.610.57pH 1074.3)/(/)OH (10/4-81.2=⨯==>-ΘΘΘΘΘc c K c c K c c b b 1-4-1-51-5205225L mol 101.0 L mol 105.8L mol 106.1)HNO ( 106.1/}/)H ({/)HNO (105.8/)H (⋅⨯=⋅⨯+⋅⨯=∴⨯==⨯=---ΘΘ+Θ-Θ+c K c c c c c c a eq 81.210/>aK c c 81.24110107/>⨯=ΘΘb Kc c所以可忽略第二步离解,按最简式计算：c <C 10H 14N 2> = 0.050mol·L -1 - 1.9×10-4 mol·L -1 = 0.050 mol·L -1c <C 10H 14N 2H +> = c <OH -> = 1.9×10-4 mol·L -1c <C 10H 14N 2H 22+> = c K b2 = 1.4×10-11 mol·L -17.12K b1 <S 2-> = K w / K a2 <H 2S> = 1.4K b2 <S 2-> = K w / K a1 <H 2S> = 7.7×10-8经判断,可忽略第二步离解,依近似式计算S 2- + H 2O = HS - + OH -C eq / mol·L -1 0.10-x x xx= 0.094即：c <OH -> = 0.094 mol·L -1pH = 12.97c <S 2-> = 0.10 mol·L -1 - 0.094 mol·L -1 = 0.01 mol·L -1c <HS -> = c <OH -> = 0.094 mol·L -1c <H 2S> = c K b2 = 7.7×10-8 mol·L -17.13pH = 1.3010.27pH 109.1050.0100.7//)OH (471-=⨯=⨯⨯=⨯=--ΘΘΘcc K c c b 4.110.021=-=Θxx K b故：c <S 2-> = 3.7×10-20 mol·L -17.147.15 pOH = 5.00c <NH 4+> = 0.10mol/L /0.56 = 0.18mol/LM {<NH 4>2SO 4} = 0.5c<NH 4+>V <NH 4+>M {<NH 4>2SO 4}=11.9g20-2222221-2103.7 050.010.0102.9}/)H ({}S)/H ({/)S (⨯=⨯⨯==-Θ+ΘΘΘΘc c c c K K c c a a 17)Cit H (Cit)H (23.192.115.3)Cit H (Cit)H (lg)Cit H (Cit)H (lgp pH -23-23-231=∴=-=-=Θc c c c c c K a 2-2-2-2-2-2-22100.7)Cit H ()Cit H ( 85.292.177.4)Cit H ()Cit H (lg )HCit ()Cit H (lg p pH ⨯=∴=-=-=Θc c c c c c K a 56.0)NH ()NH ( 25.000.575.4)NH ()NH (lg )NH ()NH (lg )NH (p pOH 4343433=∴-=-=-=+++Θc c c c c c K b7.16因系统中含有2缓冲对,且酸与碱的浓度比均在缓冲范围内,所以此溶液具有酸碱缓冲能力.若两级酸常数相差较大,则酸碱浓度比将超出缓冲范围,失去缓冲性质.7.17 甘氨酸：不移动；谷氨酸：向正极运动；赖氨酸：向负极运动第八章 沉淀—溶解反应8.1K sp <AgBr> = {c <Ag +>/c }{ c <Br ->/c }K sp <Ag 2S> = {c <Ag +>/c }2{ c <S 2->/c }K sp {Ca 3<PO 4>2} = {c <Ca 2+>/c }3{ c <PO 43->/c }K sp <MgNH 4AsO 4> = {c <Ca 2+>/c }{ c <NH 4+>/c }{c <AsO 43->/c }8.2<1><2> <3> 20.0)HA ()A ( 7.0)p p (21p -pH )HA ()A (lg )HA ()A (lg p pH 20.0)HA (A)H ( 7.0)p p (21pH p )HA (A)H (lg )HA (A)H (lg p pH 7.3)p p (21 pH --2212--2--22-2211-2-2121=-=-==∴+==-=-=-=∴-==+=ΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘc c K K K c c c c K c c K K K c c c c K K K a a a a a a a a a a mol/L1012.1443-ΘΘ⨯==sp K cs8.3 PbCO 3计算结果偏低8.4 因氢氧化铁在水中溶解度极小,溶液pH 约等于7.08.5〔28.6CaF 2 = Ca 2+ + 2F -F － + H + = HF 根据：2c <Ca 2+> = c <HF> + c <F -> = 2s ,得：c <F -> = 2s /1.028 K sp <CaF 2> = <s/c ><2s/1.028c >2S = 3.38×10-4mol/L8.7 CaF 2、CaCO 3和MnS, KClO 48.8 此系统为多重平衡系统,所以：mol/L102.1/)Mg (2)OH (2152--Θ+ΘΘ⨯===c c K c c s spmol/L 106.2)100.1(mol/L 1064.2}/)OH ({)Fe (1837393-3---ΘΘΘ+⨯=⨯⨯=⨯==c c K c c s sp028.0)F (HF)( )F (HF)(lg- HF)(p pH --=∴=Θc c c c K a mol/L 101.36mol/L )100.2(1046.11096.4)CO (}/)F ({/)CO ()CaF ()CaCO (6-24109-232--2323⨯=⨯⨯⨯⨯==---ΘΘΘΘc c c c c K K sp sp8.9 c <NH 3> = 0.050mol/L故有氢氧化镁沉淀生成.为防止沉淀生成,c <OH ->/c 的最大值为：8.10故不被沉淀的离子M 2+的硫化物的溶度积最小为：K sp = {c <M 2+>/c }{c <S 2->/c }=0.01×1.0×10-21=1×10-23,所以,Mn 2+, Ni 2+ 不被沉淀. 离子被完全定性沉淀时,c <M 2+>≤10-5mol/L,g 故可被沉淀完全的硫化物溶度积的最大值为：K sp = 10-5×1×10-21 = 10-26所以可被沉淀完全的离子为：Pb 2+,Cd 2+,Hg 2+,Cu 2+.8.11 欲使Fe<OH>3沉淀完全：欲使Fe<OH>2不发生沉淀：所以应控制pH 约在2.8~6.5 范围.8.12 〔略8.13 CuCO 3<计算得CuCO 3的溶解度为1.2×10-5mol/L,即CuCO 3饱和水溶液的体积浓度为0.76mg/L>8.14 c <CO 32->/c = K a2 <H 2CO 3> = 5.61×10-11}M g(OH){103.2)105.9(25.0}/)OH (}{/)M g ({ 105.900501076.1)/(/)OH (27242-245-Θ--ΘΘ+--ΘΘΘ>⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==∴sp b K c c c c c c K c c 6.49pH 103.12 /)OH (05.0}Fe(OH){ /)OH (8--2-〈⨯〈〈ΘΘΘc c K c c sp{ c <Ca>/c }{ c <CO 32->/c }=5.61×10-12 < K sp <CaCO 3>所以无沉淀生成,不能用硝酸钙溶液代替氢氧化钙溶液来检验CO 2 .原因是溶液碱度较低,CO 32-不是CO 2的主要存在形体,即其浓度过低.8.15 〔有关数据：K sp <CaCO 3>=4.96×10-9, K sp <ZnCO 3>=1.19×10-10,K sp <MgCO 3>=6.82×10-6, K sp <NiCO 3>=1.3×10-7, K sp {Ca<OH>2}=5.5×10-6,K sp {Zn<OH>2}=6.68×10-7, K sp {Mg<OH>2}=5.61×10-12,K sp {Ni<OH>2}=5.47×10-16,K sp {Fe<OH>3}=2.64×10-39>在c <CO 32-> = 0.10mol/L 的碳酸钠水溶液中：对于两价离子M 2+的氢氧化物:Q = {c <M 2+>/c }{ c <OH ->/c }2 = 1.78×10-6对于两价离子的碳酸盐：Q = {c <M 2+>/c }{ c <CO 32->/c } = 10-2所以生成的沉淀是：CaCO 3, Mg 2<OH>2CO 3 , Zn 2<OH>2CO 3 , Ni 2<OH>2CO 3对于三价离子Fe 3+:Q = {c <Fe 3+>/c }{ c <OH ->/c }3 = 7.0×10-9 > K sp {Fe<OH>3}341-1012.40101078.110.0/)OH (--ΘΘ⨯=⨯⨯=⨯=b K c c所以生成Fe<OH>316 <4>17 溶度积,离子浓度,沉淀类型.8.18K sp 〔CaSO4= 7.10×10-5K sp 〔CaSO4= <s/c >2得：s = 8.4×10-3 mol/Ls = c<SO42->M<SO42-> = 8.4×10-3mol/L×9.6×104mg/mol = 806mg/L所以不可饮用.第九章氧化还原反应9.3还原, 氧化9.4不变, 不变, 变为{K }n9.5<1>9.6<2>9.7<4>9.8<3>9.9<1> 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+(2)2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+(3)2MnO4- + 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O(4)H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O(5)PbO2 + 2Cl- + 4H2O = Pb2+ + Cl2 + 2H2O(6)Hg2Cl2 + Sn2+ = 2Hg + Sn4+ + 2Cl-(7)2MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O = 5MnO2 + 4H+9.10<1>Zn | Zn 2+<0.020mol/L> ||Ni 2+<0.080mol/L>| Ni<2> Cl -<1.0mol/L> | Cl 2<100kPa>||Fe 3+<0.10mol/L>,Fe 2+<1.0mol/L>ε= 1.36V – 0.71V = -0.65V <3> Cl -<1.0mol/L> | Cl 2<100kPa>||Cr 2O 42-<1.0mol/L>,H +<10mol/L>,Cr 3+<1.0mol/L>〔结果说明,在强酸性介质中,重铬酸根亦可以氧化氯离子9.11 〔1Δr G m = -2F {-0.138V -<-0.126V>}= 2.32×103J/mol0.53V (-0.81V) -0.28V - V 81.0020.0lg 20.059V 0.76V - }/)Zn (lg{22.303Zn)/Zn (Zn)/Zn (V 28.0080.0lg 20.059V 0.25V - }/)Ni (lg{22.303Ni)/Ni (Ni)/Ni (222222==-=⨯+=+=-=⨯+=+=Θ++Θ+Θ++Θ+εϕϕϕϕc c FRT c c F RT V 71.00.110.0lgV 059.00.77V }/)Fe ({}/)Fe ({lg 2.303Fe)/Fe ()Fe /Fe (23323=⨯+=+=Θ+Θ++Θ++c c c c F RT ϕϕ0.01V1.36V )Cl /Cl ()Cl /Cl (V 37.110lg 60.059V 1.23V }/)Cr ({}/)H (}{/)O Cr ({lg 62.303)Cr /O Cr ()Cr /O Cr (-2-2142314-2723-2723-272====⨯+=+=ΘΘ+Θ+Θ+Θ+εϕϕϕϕc c c c c c F RT 0.126V- /Pb)Pb (0.138V- Sn)/Sn (22==+Θ+ΘϕϕΔr G m = -2F {-0.176V -<-0.135V>}= 7.91×103J/molK = 0.39因为：ϕ<Sn 2+/Sn> < ϕ <Pb 2+/Pb>或因： Δr G m > 0或因： Q = 10 > K所以反应逆向自发进行.〔2ϕ <NO 3-/NO> = 0.957Vϕ <Fe 3+/Fe 2+> = 0.771VΔr G m = -3F {ϕ <NO 3-/NO> -ϕ <Fe 3+/Fe 2+>}=-3×96500C/mol ×{0.957V -0.771V>}= -5.38×104J/molΔr G m = -3F {ϕ <NO 3-/NO> -ϕ<Fe 3+/Fe 2+>}= -3×96500C/mol ×{0.721V -0.771V>}=1.45×104J/mol因为：ϕ<NO 3-/NO> < ϕ <Fe 3+/Fe 2+>或因： Δr G m > 0407.0V 059.0(-0.126V)}-{-0.138V 2 303.2/Pb)}Pb (-/Sn)Sn ({2lg 22-=⨯==+Θ+ΘΘRTF K ϕϕ 0.771V Fe)/Fe ()Fe /Fe (V 721.0)100.1lg(30.059V0.957V }/)NO ({}/)H (}{/)NO ({lg 32.303NO)/NO (NO)/NO (323434-3-3-3===⨯⨯+=+=+Θ++-ΘΘ+ΘΘϕϕϕϕp p c c c c F RT或因：Q = 1.0×1012 > K所以反应逆向自发进行结果说明,定性分析中利用棕色环法检验NO3-,若在pH约等于3的醋酸介质中,反应不能进行.该反应应在浓硫酸介质中进行.〔3ϕ <HNO2/NO> = 0.983Vϕ <Fe3+/Fe2+> = 0.771VΔr G m = -F{ϕ <HNO2/NO> -ϕ <Fe3+/Fe2+>}= -96500C/mol×{0.983V -0.771V>}= -2.05×104J/molΔr G m= -F{ϕ<HNO2/NO> -ϕ<Fe3+/Fe2+>}= -96500C/mol×{0.806V -0.771V>}= -3.38×103J/mol因为：ϕ<HNO2/NO> > ϕ <Fe3+/Fe2+>或因：Δr G m < 0或因：Q = 1.0×103 < K所以反应正向自发进行.结果说明,可在pH约等于3的醋酸介质中利用棕色环反应定性检验亚硝酸根.9.129.13Pb2+ + 2e- = PbPbSO4 = Pb2+ + SO42-所以：9.14所以不能利用反应Cu 2+ + Br -制备CuBr.同理可证,不能利用Cu 2+ + Cl -制备CuCl.所以可利用反应CuCl 2 + Cu = 2CuCl 制备CuCl.9.15答案：若〔1为正极,c <H +> = 0.054mol/L若〔2为正极,c <H +> = 0.187mol/L9.16 〔所求实际为c <H +>=10-14mol/L 时,O 2/H 2O 电极的电极电势84sp 4sp 4sp 241027.1)PbSO (90.7V059.00.126V)V 359.0(2)PbSO (lg )PbSO (lg 22.303 /Pb)Pb ( /Pb)PbSO (-ΘΘΘ+ΘΘ⨯=-=+-⨯=+=K K K FRT ϕϕ/CuBr)Cu (V 07.1)/Br Br (V 666.0)10lg(2.00.059V -0.153V CuBr)(lg 2.303 )/Cu Cu ( /CuBr)Cu (2-29-sp 22+ΘΘΘ++Θ+Θ>==⨯⨯=-=ϕϕϕϕK F RT CuCl/Cu)( /CuCl)Cu ( V 186.0)10lg(2.00.059V 0.522V CuCl)(lg 2.303 /Cu)Cu ( CuCl/Cu)(V489.0)10lg(2.00.059V -0.153V CuCl)(lg 2.303 )/Cu Cu ( /CuCl)Cu (26-sp 6-sp 22Θ+ΘΘ+ΘΘΘ++Θ+Θ>=⨯⨯+=+==⨯⨯=-=ϕϕϕϕϕϕ K FRT K F RT V 403.0)100.1lg(40.059VV 229.1)/OH O (414-2=⨯⨯+=-Θϕϕ <Hg 2Cl 2/Hg> = 0.281V所以：ϕ<H + /H 2> = ϕ <Hg 2Cl 2/Hg> -ε= 0.281V - 0.48V = -0.20V9.18 若亚汞离子为Hg + ,则电极反应为：Hg + + e - = Hg根据此电极反应,可写出二电极的Nernst 方程并可计算电池电动势：计算结果与实验数据不符.若亚汞离子为Hg 22+ ,则电极反应为：Hg 22+ + 2e - = 2Hg根据此电极反应,可写出二电极的Nernst 方程并可计算电池电动势：计算结果与实验数据相符,故可知亚汞离子为Hg 22+.642222107.1}/)HB (/)H (mol/L101.4)H (}/)H (lg{0.059V 0.20V /)H (}/)H ({lg 2303.2)/H H ( )/H H (-ΘΘΘΘ+-+Θ+ΘΘ++Θ+⨯=∴⨯=⨯=⨯=∴+=a a K c c K c c c c c p p c c F RT ϕϕV 059.010lg 303.2)()(}10/)Hg (lg{303.2)(}/)Hg (lg{303.2)(==--+=+=-+=+Θ+ΘΘ+ΘF RT c c FRT c c FRT ϕϕεϕϕϕϕV 03.010lg 2303.2)()(}10/)Hg (lg{2303.2)(}/)Hg (lg{2303.2)(2222==--+=+=-+=+Θ+ΘΘ+ΘF RT c c FRT c c FRT ϕϕεϕϕϕϕHg 22+ = Hg 2+ + Hg9.20根据标准电极电势图：ϕ <PbO 2/Pb 2+> = 1.455Vϕ <O 2/H 2O 2> = 0.695Vϕ <H 2O 2/H 2O> = 1.76V下列反应可自发进行：（1） PbO 2 + H 2O 2 + 2H + = Pb 2+ + O 2 + 2H 2O（2） Pb 2+ + H 2O 2 = PbO 2 + 2H +(1) + <2>:2H 2O 2 = 2H 2O + O 2故PbO 2 〔MnO 2等可催化过氧化氢歧化分解.9.22<1> KClO 3 + 6HCl = 3Cl 2 +KCl + 3H 2O<2> 3I 2 + 6KOH = KIO 3 + 5KI + 3H 2O<3> 2H 2S + SO 2 = 3S + 2H 2O1101)Hg ()Hg (/)Hg (/)Hg (102.9034.2303.2)}/Hg Hg (-/Hg)Hg ({lg 222222322222=∴=⨯=-==++Θ+Θ+Θ-Θ++Θ+ΘΘc c c c c c K K RT F K ϕϕ<4> Bi<OH>3 + Cl2 + 3NaOH = NaBiO3 + 2NaCl + 3H2O<5> Sn + 4HNO3 = SnO2 + 4NO2 + 2H2O<6> Pb + 4HNO3 = Pb<NO3>2 + 2NO2 + 2H2O<7> MnSO4 + O2 + 4NaOH = Na2MnO4 + Na2SO4 + 2H2O(8)2Pb2+ + Cr2O72－+ H2O = 2PbCrO4 + 2H+<9> 2Cr<OH>4－+ 3HO2－= 2CrO42－+ 5H2O + OH－<10> 2MnO4－+ 3Mn2+ + 2H2O = 5MnO2 + 4H+<11> Hg<NO3>2 = Hg + 2NO2 + O2<12> 2Cu<NO3>2 = 2CuO + 4NO2 + O2<13> 2KNO3 = 2KNO2 + O2<14> Cr2O72－+ 3H2O2 + 8H+ = 2Cr3+ + 3O2 + 7H2O<15> Cr2O72－+ 4H2O2 + 2H+ = 2CrO5 + 5H2O第十章配位化合物10.2A[Co<SO4><NH3>5]BrB [CoBr<NH3>5]SO410.3 <2>10.4<4>10.5<1> Zn2+ : 3d104s04p0,sp3杂化, 正四面体〔2Hg2+ : 5d104s04p0 , sp3杂化, 正四面体〔3Mn2+ : 3d54s04p04d0sp3d2杂化, 正八面体〔4Co 3+ : 3d 64s 04p 0d 2sp 3杂化, 正八面体10.6 〔410.7 <3>10.8 <3>10.9 <1>10.10 <4>10.11 <3>10.12 <1>10.13Ag + + 2NH 3 = Ag<NH 3>2+c 0/mol ·L -1 0.10 0.40 0c eq / mol ·L -1 x 0.40-2<0.10-x> 0.10-x 10.14Ag + + 2NH 3 = Ag<NH 3>2+1-77-7223L mol 103.2)Ag (102.3x 101.120.010.0})Ag(NH {⋅⨯=∴⨯=⨯=⨯=-++Θc x K fc eq / mol ·L -1 0.0010 x 0.09910.15开始生成沉淀时：Ag + + 2NH 3 = Ag<NH 3>2+c eq / mol ·L -11.77×10-9 x 0.1010.16Ag + + 2S 2O 32- = Ag<S 2O 3>23-c eq /mol ·L -1 x 0.10 0.050即：c <Ag +> =1.7×10-13mol ·L -17.76 pH 24.652.176.4)NH ()NH (lg)NH (p pOH L mol 099.0L mol 100.3L mol 0020.0L mol 10.0)NH ( L mol 100.3)NH (100.3x 101.10010.0099.0})Ag(NH {4331-1-31-1-41-333-7223==-=-=⋅=⋅⨯-⋅+⋅=⋅⨯=∴⨯=⨯==+Θ-+-+Θc c K c c xK b f 910-sp 1077.110.01077.1/)Cl (AgCl)(/)Ag (--ΘΘΘ+⨯=⨯==c c K c c 9.18 pH 82.4)NH ()NH (lg )NH (p pOH L mol 7.2L mol 3.2L mol 0.5)NH ( L mol 3.2)NH (3.2x 101.11077.1010})Ag(NH {4331-1-1-41-372923==-=⋅=⋅-⋅=⋅=∴=⨯=⨯⨯=+Θ+-+Θc c K c c x K b f 13132107.1 109.210.0050.0-Θ⨯=⨯=⨯=x x K f欲生成沉淀所需KCl和KI的浓度分别为：10.17Cu<OH>2+ 4NH3= Cu<NH3>42++ 2OH-K = K sp {Cu<OH>2} K f {Cu<NH3>42+}=2.2×10-7反应难于自发进行Cu<OH>2 + 2NH3 + 2NH4+ = Cu<NH3>42+ + 2H2OK = K sp {Cu<OH>2} K f {Cu<NH3>42+}{1/ K b <NH3>}2=1.4×103反应易于自发进行,原因为NH4+与生成的OH-结合为NH3 ,化学平衡正向移动.10.18 不能, Co3+, +3, 小于, 大于10.19Zn2++ 4NH3= Zn<NH3>42+c eq/mol·L-1x 0.10 0.10Cu2++ 4NH3= Cu<NH3>42+c eq/mol·L-1x 0.10 0.1010.20CuCl+= Cu2++ Cl-c eq/mol·L-1 1.5-x x 1.5+xc<CuCl+> = 1.0 mol·L-1 c<Cu2+> = 0.50 mol·L-110.21AgCl + Cl-= AgCl2-c eq/mol·L-1x 0.10m<NaCl> = c<NaCl>VM<NaCl> = 1.1×104g加入沉淀剂过多,可能由于配合物的生成反而使沉淀溶解度增大.10.22（1）Zn2++ 4NH3= Zn<NH3>42+c eq/mol·L-1 1.0×10-4x 0.20即：c<NH3> = 0.029mol·L-1(2)同理可计算得,当c<Zn2+ > = 1.0×10-15mol·L-1时：c<NH3> = 16mol·L-1c<OH-> = 0.017mol·L-1向含有Zn2+离子的溶液中滴加氨水,开始有白色Zn<OH>2沉淀生成,继而沉淀溶解,得到无色的Zn<NH3>42+溶液.。

第五章物质结构元素周期率第17讲原子结构1．某元素B的核电荷数为Z，已知B n－和A m＋的核外具有相同的电子数，则A元素的原子序数用Z、n、m 来表示，应为( )A．Z＋m＋n B．Z－n＋mC．Z－n－m D．Z＋n－m解析：设元素A的质子数是x，因为B的核电荷数为Z，它的阴离子B n－中带有Z＋n个电子，因为B n－与A m＋的核外具有相同的电子层结构，即电子数相同，所以x－m＝Z＋n，即x＝Z＋n＋m，故选A。

答案：A2．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。

下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是( )A．48Ti和50Ti的质子数相同，互称同位素B．48Ti和50Ti的质量数不同，属于两种元素C．48Ti和50Ti的质子数相同，是同一种核素D．48Ti和50Ti的质子数相同，中子数不同，互称同素异形体解析：48Ti和50Ti的质子数相同，中子数不同，是Ti元素的不同核素，互称同位素，故A正确。

答案：A3．重水(D2O)主要用于核反应堆中中子的减速剂和冷却剂，在化学和生物学中，重水常用作示踪物质来研究反应机理等。

下列说法正确的是( )A．D是氢的一种核素，原子核内有2个中子B．1H182O与D162O的相对分子质量相同C．3H2O与D2O互称同位素D．通过化学变化可以直接实现普通水向重水转化解析：氘(D)原子的质量数为2，质子数为1，则中子数为1，A错误；1H182O的相对分子质量是20，D162O的相对分子质量是20，B正确；具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同核素互称同位素，3H2O与D2O 是分子，不能互称同位素，C错误；化学变化不能实现原子核内的变化，D错误。

答案：B4．下列相关说法错误的是( )A.137 55Cs原子中有82个中子B．H与D、16O与18O互为同位素，H162O、D162O、H182O、D182O互为同素异形体C．1H35Cl、2H37Cl两种气体的化学性质相同，但物理性质可能不同D．H2、D2、T2在同条件下密度之比为1∶2∶3答案：B5．已知氢元素有1H、2H、3H三种同位素，氯元素有35Cl、37Cl两种同位素。

第五章 物质结构 元素周期律课时作业10 原子结构时间：45分钟 满分：100分一、选择题(15×4分＝60分)1．(2008·上海化学)化学科学需要借助化学专用语言来描述，下列有关化学用语正确的是( ) A ．CO 2的电子式∶O ····∶C ····∶O ····∶B ．Cl －的结构示意图C ．乙烯的结构简式C 2H 4D ．质量数为37的氯原子1737Cl【解析】 A 项CO 2的电子式应为；C 项乙烯的结构简式应为CH 2＝CH 2；D 项质量数为37的氯原子应为3717Cl 。

【答案】 B2．(2009·合肥质量检测)金属钛对人体无毒且惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。

下列有关4822Ti 和5022Ti 的说法中正确的是( ) A.4822Ti 和5022Ti 原子中均含有22个中子B.4822Ti 和5022Ti 在元素周期表中位置相同，都在第4纵行C ．分别由4822Ti 和5022Ti 组成的金属钛单质物理性质相同D.4822Ti 和5022Ti 为同一核素【解析】 4822Ti 和5022Ti 是质子数相同而中子数不同(4822Ti 和5022Ti 的中子数分别为26、28)的两种核素，二者互为同位素；因两种核素的质量数不同，则分别由4822Ti 和5022Ti 组成的金属钛单质物理性质不相同。

【答案】 B3．(2010·天津滨海新区)医学上通过放射14C 标记的C 60进行跟踪研究，发现一种C 60的羧酸衍生物在特定的条件下可通过断裂DNA 杀死细胞，从而抑制艾滋病。

有关C 60和14C 的叙述正确的是( ) A ．12C 与14C 互为同素异形体B ．14C 的原子中有6个质子，8个电子C ．12C 与14C 的原子中含有的中子数之比为3∶4D ．金刚石与C 60都属于原子晶体【解析】 12C 中含6个中子，14C 中含8个中子，两原子的中子数之比为，C 项正确。

第五章 物质结构 元素周期律考点一| 原子结构、核素(基础送分型——自主学习)[记牢主干知识]1．原子的构成(1)原子的微粒构成(2)原子构成的表示2．原子结构中的微粒关系(1)原子(2)离子的核外电子数核外电子数⎩⎪⎨⎪⎧ 阳离子：质子数－电荷数阴离子：质子数＋电荷数 3．同位素 核素(1)概念辨析(2)同位素的特征①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。

②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。

(3)常见的重要核素及其应用一、基础知识全面练1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)所有的原子中都含有质子和中子(×)(2)34S原子核内中子数为16(×)(3)2H＋核外电子数为2 (×)(4)13C和15N核内中子数相差1(√)(5)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数(×)(6)1H182O的摩尔质量为20 g·mol－1(√)(7)质量数就是元素的相对原子质量(×)(8)质子数相同的粒子一定属于同一种元素(×)(9)一种单质中可能含有多种核素，如O2中含16O、17O、18O三种核素(√)(10)11H＋、21H＋和31H＋互称同位素(×)2．(1)在6Li、7Li、23Na、24Mg、14C、14N六种粒子中，包含______种元素，________种核素，其中互为同位素的是________，中子数相等的核素是__________。

(2)D3O＋中的质子数为________，电子数为________，中子数为________。

答案：(1)566Li与7Li23Na与24Mg(2)111011二、常考题点分组练题点(一)原子的表示方法及各微粒数目之间的关系1．下列说法正确的是( )A ．(2015·全国卷Ⅱ)235 g 核素235 92U 发生裂变反应：235 92U ＋10n ――→裂变9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n ，净产生的中子(10n)数为10N AB ．(2014·山东高考)3517Cl 与3717Cl 得电子能力相同C ．(2013·江苏高考)中子数为146、质子数为92 的铀(U)原子：146 92UD ．(2012·天津高考)235 92U 和238 92U 是中子数不同，质子数相同的同种核素解析：选B 核素235 92U 发生裂变反应，235 92U ＋10n ――→裂变9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n ，净产生的中子(10n)数为10－1＝9,235 g 核素235 92U 的物质的量为1 mol ，则发生裂变时净产生的中子数为9N A ；C 项中表示铀原子为238 92U ，错误；D 项中235 92U 和238 92U 是不同核素，D 错误。

第5章原子结构与元素周期性习题参考答案1．解：（1）n≥3正整数；
（2）l=1；
（3）m s= +½（或 ½）；
（4）m=0。

2．解：（1）不符合能量最低原理；
（2）不符合能量最低原理和洪德规则；
（3）不符合洪德规则；
（4）不符合泡利不相容原理；
（5）正确。

3．解：（1）2p x、2p y、2p z为等价轨道；
（2）第四电子层共有四个亚层，最多能容纳32个电子。

亚层轨道数容纳电子数
s 1 2
p 3 6
d 5 10
f 7 14
32
4．解：（2）P（Z＝15）
（3）1s22s22p63s23p64s2
（4）Cr [Ar]
（5）Cu
（6）[Ar]3d104s24p6
5．解：（1）[Rn] 5f146d107s27p2, 第7周期，ⅣA族元素，与Pb的性质最相似。

（2）[Rn] 5f146d107s27p6，原子序数为118。

6．解：离子电子分布式
S2-1s22s22p63s23p6
K+1s22s22p63s23p6
Pb2+ [Xe]4f145d106s2
Ag+ [Kr]4d10
Mn2+ 1s22s22p63s23p63d5
Co2+1s22s22p63s23p63d7
7．解：
8．解：
9．解：（1）A、B；
（2）C-、A+；
（3）A；
（4）离子化合物，BC2。

10．解：（1）有三种，原子序数分别为19、24、29；（2）
11．解：
12．解：
（1）原子半径大小（2）第一电离能小大（3）电负性小大（4）金属性强弱。

课时作业14 原子结构(时间：45分钟 分数：100分)一、选择题(本题共12题，每小题4分，共48分)1．月球上含有丰富的32He 。

下列关于32He 的说法不正确的是( )。

A ．是一种核素B ．原子核内有1个中子C ．与42He 互为同位素D ．比42He 少一个电子2．最近医学界通过用14C 标记的C 60发现一种C 60的羟酸衍生物，这种羟酸衍生物在特定条件下可以通过断裂DNA 抑制艾滋病毒的繁殖，则有关14C 的正确叙述是( )。

A ．与12C 60的碳原子化学性质不同B ．与14N 含的中子数相同C ．是12C 60的同素异形体D ．与12C 互为同位素3．(双选)(2012山东青岛高三质检)下列叙述正确的是( )。

A ．D 162O 中，质量数之和是质子数之和的两倍B ．Ca 18O 比Ca 16O 大2 gC ．标准状况下，1.12 L 16O 2和1.12 L 18O 2均含有0.1N A 个氧原子D ．1 mol H 182O 和1 mol T 162O 中的中子数相同4．某元素的一种同位素X 的原子质量数为A ，含N 个中子，它与1H 原子组成H m X 分子。

在a g H m X 中所含质子的物质的量是( )。

A ．a A ＋m(A －N ＋m ) mol B ．a A(A －N ) mol C ．a A ＋m(A －N ) mol D ．a A (A －N ＋m ) mol 5．简单原子的原子结构可用如图的表示方法形象表示：其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )。

A．①②③互为同位素B．①②③互为同素异形体C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数6．(2013山东省实验中学诊断)下列有关物质的性质的叙述中正确的是( )。

A．由于K原子半径大于Li原子半径，所以Li比K更容易失去电子B．F2比I2活泼，氢氟酸的酸性比氢碘酸强C．丁达尔效应是胶体的本质特征D．MgO可以除去MgCl2溶液中含有的FeCl37．有a X n－与b Y m＋两种简单离子，它们的电子层结构相同，下列关系式或化学式不正确的是( )。

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物质结构元素周期律李仕才错误!错误!错误!考点一原子构成1．原子的构成(1)决定元素种类的是质子数(核电荷数)。

(2)决定元素化学性质的是最外层电子数。

(3）决定原子种类的是质子数和中子数。

(4)决定原子相对质量的是质子数和中子数。

2．原子结构中微粒之间的关系（1）错误!X中，质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数(2)质量数（A)＝质子数(Z)＋中子数（N)（3）阳离子错误!X n＋的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数＝Z－n（4）阴离子错误!X m－的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数＝Z＋m3．元素符号周围数字的意义4．元素、核素、同位素的概念及相互关系5．同位素的性质“同位”即核素的质子数相同，在元素周期表中占相同的位置。

（1)当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，无论是游离态还是化合态,其各核素的原子个数百分比一般是不变的。

(2)同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大。

6．几种重要的核素7.几种相对原子质量（1)原子的相对原子质量：以12C原子质量的错误!（约1。

66×10－27kg)作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。

第五章物质结构元素周期律第一讲原子结构一、选择题1．据新闻网报道：科学家首次合成第117号元素，被美国《时代》周刊评选为Up和294117当年十大科学发现。

假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于293117 Up的说法中正确的是()。

A.293117Up和294117Up是两种元素B.293117Up和294117Up互为同位素C.293117Up和294117Up质子数不同、中子数相同D.293117Up和294117Up质量数相同、电子数不同Up和294117Up是同种元素的两种核素，元素符号左上角的数字表示该解析293117核素的质量数，左下角的数字表示该核素的质子数，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A选项错误，B选项正确；293117Up和294117Up的质子数、电子数都是117，而质量数分别为293、294，中子数分别为176、177，C、D 选项均错误。

答案 B2．已知X为第三周期元素的原子，该原子要达到8电子稳定结构，则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。

下列说法正确的是()A．X元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B．X元素的氢化物的化学式一定为H2XC．X的单质一定是良好的半导体材料D．X元素的氧化物一定能与烧碱反应解析第三周期元素的次外层有8个电子，最内层有2个电子，二者之差为6。

因为该原子达到8电子稳定结构需要的电子数小于6，则需要的电子数为2或4。

若为2，则X为 S；若为4，则X为Si，硅酸为弱酸，A错；硅的氢化物为SiH4，B错；S单质不能作半导体材料，C错；SO2、SO3和SiO2都能与烧碱反应，D正确。

答案 D3．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成H m X分子。

在a g H m X中所含质子的物质的量是()。

A．aA＋m(A－N＋m) molB．aA(A－N) molC．aA＋m(A－N) molD．aA(A－N＋m) mol答案A解析同位素X的质量数为A，中子数为N，因此其质子数为A－N。

学习资料第18讲元素周期表元素周期律建议用时:40分钟满分：100分一、选择题(本题共8小题,每小题只有一个选项符合题意）1．根据中学化学教材中所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是（)A．两短周期元素原子序数相差8,则周期数一定相差1B．L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C．某元素原子的核电荷数为53,则该元素位于第五周期第ⅦA族D．主族元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数答案 D解析A项，在短周期里，除第一周期含两种元素外，其余两个周期所含元素都是8种.若两元素原子序数相差8,则不可能在同一周期也不可能相差两个周期，正确；B项，L层电子数为奇数，则L层一定是最外层，其所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，正确；C 项，稀有气体元素Xe是54号元素，故核电荷数为53的元素位于第五周期第ⅦA族，正确；D 项，氧、氟没有正价，错误。

2．下列叙述正确的是( )A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B．副族元素没有非金属元素C．碱金属元素是指第ⅠA族的所有的元素D．周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素答案 B解析A项，O、F元素无正价；C项,H元素不属于碱金属元素；D项，第ⅡA族不含非金属元素。

3．(2019·北京师大附中高三期中)下列事实中，不能用元素周期律解释的是( ）A．原子半径:K>Ca>MgB．碱性：NaOH>Mg（OH）2>Al(OH）3C．热稳定性：HF>HCl>H2SD．酸性：H2SO3〉H2CO3〉H2SiO3答案 D解析同周期主族元素自左而右，原子半径逐渐减小，同主族自上而下,原子半径逐渐增大，原子半径:K〉Ca>Mg,能用元素周期律解释，故A不选；元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，Na、Mg、Al位于周期表相同周期，金属性Na＞Mg＞Al,因此碱性:NaOH>Mg（OH)2>Al（OH)3，能用元素周期律解释，故B不选；元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定，热稳定性:HF〉HCl>H2S，能用元素周期律解释，故C不选;元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，但H2SO3不是S元素最高价氧化物的水化物，不能用元素周期律解释,故选D。