大学化学教程课后习题参考答案

大学化学教程课后习题参考答案

P32

思考题

a)主量子数(n)决定电子在核外空间离核的远近，即电子出现概率密度大的地方离核远近。n的取值为除零以外的正整数。

b)角动量量子数(li)决定电子运动的轨道角动量，确定原子轨道和电子云的形状。角动量量子数的取值可为正整数和零，受主量子数的影响。

c)磁量子数（mi）决定原子轨道和电子云在空间的伸展方向，磁量子数（mi）的取值可为整数。

d)自旋量子数（si）决定电子自身固有的运动状态。自旋量子数（si）的取值为±½。

n、li和mi的关系为：n=1,2,3,…,n; li=0,1,2,3…,n-1; mi=0,

±1, ±2,…, ±li

1)错 电子云图中黑点越密的地方代表电子出现的机会多，概率大。

2）错 。。。。。。。。。

<

3）错 角量子数li=0的轨道为s轨道

4）对 保里不相容原理

不相同，电子围绕原子核运动是没有轨道的，按照能量的不同，在原子核外各处的出现的概率不同。而行星围绕太阳运动是有固定轨道的。

主量子数 角量子数 磁量子数 轨道符号 轨道数 ：

最多容纳电子数 总轨道数 总电子数

,

4 0 0 4s 1 2

\

16

,

32

1 +1

4p

3 /

6 0

-1

2 +2

4d

，

5

10 +1

0

-1

-2

;

3 +3

4f

:

7

14 》

+2

+1

0

-1

-2

￥

-3

(1)p区元素（2）Fe(3)Cu

(1)4s (2)3p (3)3d (4)3d (5)3s

能量由高到低：(1)﹥（2）﹥(3)=(4) ﹥(5)

元素的电负性指的是原子在分子中吸引电子的能力，电负性越大说明原子在分子中得到电子的能力越强。

~

习题

（1） 2s n=2 li=0,1 mi=0,±1 存在2s,2p轨道，轨道数3个

（2） 3f n=3 li=0,1,2 mi=0,±1,±2 存在3s,3p,3d轨道，不存在3f轨道

（3）1p n=1 li=0 mi=0 故只存在1s轨道，不存在1p轨道

（4）5d n=5 li=0,1,2,3,4 mi=0,±1,±2,±3, ±4 故存在5s,5p,5d,5f轨道，轨道数为9个

（5）4f n=4 li=0,1,2,3 mi=0,±1,±2,±3 故存在4s,4p,4d,4f轨道，轨道数7个

（6）3p n=3 li=0,1,2 mi=0,±1,±2 存在3s,3p,3d轨道，轨道数为5个

（1）（3,2,2,1/2）存在

】

（2）（3,0，-1,1/2） 不存在，若li=0则mi=0，不可能为-1

（3）（2,2,2,2） 不存在，若n=2则li=0,1

（4）（1,0,0,0）不存在，自旋量子数（si）的取值为±½

（5）（2，-1,0,1/2）不存在，li的取值为零和正整数

（6）（2,0，-2,1/2）不存在，若li=0则mi=0，不可能为-2

（1）硼1s22s3 违背保里不相容原理，每个轨道最多容纳2个电子，正确的为1s22s22p1

(2)氮 1s22s22px32py1 违背洪德规则，正确的为1s22s22p3 (3)铍 1s22p2 违背能量最低原理，正确的为1s22s2

|

周期 区 族号

20Ca [Ar]4s10 4 s ⅡA

35Br [Ar] 3d104s24p5 5 p ⅦA

42Mo [Kr]4d55s1 5 d ⅥB

47Ag [Kr]4d105s1 5 ds ⅠB

80Hg [Xe]4f145d106s2 6 ds ⅡB

(1)Be＞Mg＞Ca (2)Ge>Ga>In (3)He>Ne>Ar (4)N>O>C>Be>B

得电子：O,I,S

)

失电子：Na,B,Sr,Al,Cs,Ba,Se

最高氧化态 最低氧化态

cl 1s22s22p63s23p5 +7 -1

Mn [Ar]3d54s2 +7 -3 P54

思考题

（1）ZnO>ZnS (2)HF>Hcl>HBr>HI (3)H2S>H2Se> H2Te

(4)NH3

(1)SiH4 sp3 杂化 (2)Hgcl2 sp杂化

(

(3)Bcl3 sp2杂化 （4）CS2 sp杂化 （5）Ncl3 sp3 杂化

(1)SiF4 等性sp3 杂化 （2）Pcl3 不等性sp3 杂化

（3）CHcl3 不等性sp3 杂化 (4)H2S 不等性sp3 杂化

(5)CCl2F2 等性sp3 杂化

几何构型 杂化轨道 偶极距

SiCl4 正四面体 sp3 0

H2Te v形 sp3 不等于0

Bcl3 平面三角形 sp2 0

BeCl2 直线 sp 0

|

PBr3 三角锥形 sp3 不等于0

BBr3中心原子B的外围电子构型为1s22s22p1,故BBr3应为sp2 杂化，几何构型为平面三角形，Ncl3中心原子N的外围电子构型为1s22s22p3，故Ncl3应为不等性sp3杂化，几何构型为三角锥形

（1）由非极性键组成的分子不一定为非极性分子，如O3为极性分子，反之极性键形成的分子不一定是极性分子，如CO2,O=C=0,是非极性分子

（2）色散力存在于极性分子、分极性分子以及极性分子和非极性分子之间。

（3）诱导力存在于极性分子以及极性分子和非极性分子之间

（1）F2、Cl2、Br2、I2分子间的色散力随相对分子质量的增加而逐渐增加，熔点、沸点也增加，同时也影响着物质的物理性质的变化。

（2）HCL、HBr、HI分子间的色散力随相对分子质量的增加而逐渐增加，从而熔点、沸点也逐渐增加。

—

（1）液态水 取向力、诱导力、色散力

（2）氨水 取向力、诱导力、色散力

（3）酒精水溶液 取向力、诱导力、色散力

（4）碘的四氯化碳溶液 色散力

因为乙醇分子间可以形成氢键，而二甲醚则不能形成，所以乙醇的沸点较二甲醚的高

（1）CH4H2S (3)CH4

(4) He

{

非极性分子：He，F2，CS2，CCL4，BBr3

极性分子：HCl,AsH3,H2S,CHCl3

习题

①BrBr ② FOF ③ PClClCl

④ SiHHHH ⑤SCS ⑥HCN

⑦HOOH

（1）（3）(4);;(2)(5)

Li-Cl>Be-Cl=Al-Cl>H-CL>S-Cl>N-CL>O-Cl

SiHCl3 正四面体

NF3 三角锥

^

PH3 三角锥

（1）H2S 取向力、诱导力、色散力

（2）Ne与H20 诱导力、色散力

（3）NH3 取向力、诱导力、色散力

（4）Br2与CCl4 色散力

(1)H2 色散力

（2）SiH4 色散力 （3）CH3COOH 氢键，色散力，取向力，诱导力

（4）HCHO 色散力，取向力，诱导力

、 P69

思考题

与非晶体相比，晶体具有以下宏观性质：（1）完整晶体具有固定外形；（2）晶体具有固定熔点；（3）晶体具有各向异性。晶体的基本类型有：离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体和混合晶体。

（1）稀有气体固化后属于分子晶体，它们之间结合靠的是微弱的范德华力而不是以共价键结合，只是组成晶体的粒子为单原子分子。

（2）溶于水能导电的晶体为离子晶体或分子晶体，分子晶体中的电解质（如酸和部分非金属气态氢化物）溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。

原子晶体中，晶格节点上是中性原子，原子与原子间是以共价键结合，不断向周围延伸，形成一个巨大的分子。而分子晶体中，分子晶格节点上是电中性分子，晶格节点间以微弱的范德华力相结合，所以分子晶体和原子晶体的性质有很大的区别。

体心立方堆积、面心立方堆积、六方最密堆积

离子键特点无饱和性和方向性。离子在空间各个方向的静电作用是相同的，正负离子可以在空间的任何方向和电荷相反的离子相互吸引，所以离子键无方向性；只要空间允许，一个正负离子可以同时与几个电荷相反的离子相互吸引，并不受离子本身所带电荷的限制。 形成液态晶的有机分子是具有刚性结构的分子，相对分子质量在200-500，长度达几个纳米，长宽比在4-8之间。

晶体的缺陷对晶体的物理性质和化学性质均有影响，晶体缺陷可能导致晶体物理性质的变化如导电性，硬度等，有些缺陷还会导致晶体与原晶体呈现出不同的颜色。

<

习题

（1）O2 分子晶体（2）H2S 分子晶体（3）Pt 金属晶体（4）KCL 离子晶体（5）Ge 金属晶体

金刚石是典型的原子晶体，晶体中每个C原子以sp3杂化轨道分别与四个相邻的碳原子形成的共价键；石墨是典型的层状混合型晶体，层内的碳原子以共价键结合，层间的碳原子以范德华力相结合。

有些结构为棒状、盘状或板状的分子在变成液体后，虽然分子的位置无序，但分子的取向仍保持着长程有序，成为兼具部分晶体和液体性质的过渡状态。