无机化学第四版第五章思考题与习题

1、学习必备欢迎下载第五章原子结构与元素周期性-思考题1.量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别和联系?解：量子力学的原子轨道是解薛定谔方程得到的，以满足量子化条件为前提的，适用于所有原子； 玻尔先假定了一个量子化条件，从经典理论推导出来的， 但只适用于氢原子，多电子原子不适用。2. .量子力学原子模型是如何描述核外电子运动状态的?解 :用四个量子数 : 主量子数 - 描述原子轨道的能级副量子数 - 描述原子轨道的形状角量子数 - 描述原子轨道的伸张方向自旋量子数 - 描述电子的自旋方向.3. 为什么任何原子的最外层最多只能有 8 个电子 ,次外层最多只能有 18 个电子 ?解：根据能量

2、最低原理 ,泡利不相容原理以及洪特规则,我们就可以推算出各电子层 ,电子亚层和轨道中最多能容纳多少电子 ,以及每一个原子的核外电子排布形式，从结果上看，最外层只出现 s 亚层和 p 亚层，最都只能有 8 个电子，而次外层只会出现 s、p、d 亚层，最有只能有 18 个电子。4. 为什么周期表中各周期的元素数目并不一定等于原子中相应电子层的电子最大容量数 (2n2 )?解：因为存在能级交错现象， 比如 d 区原子，最外层为 n，但原子数目取决于 n-1 的 d 亚层的电子容量。如第 4-7 周期的原子数据远远大于 2n2。5. 量子数 n=3,l=1 的原子轨道的符号是怎样的 ?该类原子轨道的形

3、状如何 ?有几种空间取向 ?共有几个轨道 ?可容纳多少个电子 ?解：原子轨道符号位 3p，原子轨道的形状为哑铃形，有3 种空间取向，共3 个轨道，可容纳 6 个电子。6.(1) 试写出 s 区,p 区,d 区及 ds 区元素的价层电子构型 .解： s 区 ns1-2p 区ns2np1-6d 区 (n-1)d1-9ns1-2ds 区 (n-1)d10ns1-2(2) 具有下列价层电子构型的元素位于周期表中哪一个区?它们各是金属还是非金属 ?ns2ns2np5(n-1)d2ns2(n-1)d10ns2价层电子构型所在区spdds金属或非金属金属非金属金属金属11. 已知某副元素的 A 原子 ,电子

4、最后填入 3d,最高氧化数为 +4,元素 B 的原子 ,电子最后填入 4p, 最高氧化数为 +5.回答下列问题 :(1) 写出 A,B 元素原子的电子分布式 ;(2) 根据电子分布 ,指出它们周期表中的位置 (周期 ,区,族).2262622解：（1）A：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s(2) A: 四周期， d 区， IVB 族元素B：四周期， p 区， VA 族元素学习必备欢迎下载习 题1.在 26Fe 原子核外的 3d，4s 轨道内，下列电子分布哪个正确 ? 哪个错误 ? 为什么?答：(1) 不符合能量最低原理； (2) 不符合能量最低原理和洪特规则； (3) 不符合洪特规则；

5、(4) 不符合泡利不相容原理； (5) 正确。2. 以(1)为例，完成下列 (2)至 (6)题。(1)Na(z=11)1s22s22p63s1(2)_ P(z=15)_1s22s22p63s23p3(3)Ca(z=20)_1s22s22p63s23p64s2_(4)_ Cr _(z=24)Ar3d54s1(5)_ Cu _Ar3d 104s1(6)Kr(z=36)Ar 3d 104s2 4p63. 试填出下列空白：原子序数电子分布式各层电子数周期 族区金属或非金属11Ne 3s12,8,1三As金属21Ar 3d1 4s22,8,9,2四Bd金属53Kr 4d10 5s25p52,8,18,1

6、8,7五Ap非金属60Xe 4f4 6s22,8,18,22,8,2六Bf金属80Xe 4f141022,818,32,18,2六Bds金属5d6s4. 填出下表空白：元素周期族最高氧化数价电子构型电子分布式原子序数甲3 A+23s2Ne 3s212乙6 B+75d56s2Xe 4f 14 5d56s275丙4 A+44s24p2Ar 3d 104s24p232丁5 B+24d10 5s2Kr 4d 105s2485. 填出下表空白：原子序数电子分布式价层电子构型周期族区49Kr 4d10 5s2 5p15s2 5p15IIIAp101s22s2 2p62s22p620p42Kr 4d55s1

7、4d55s15VIBd80Xe 4f 14 5d10 6s25d10 6s26IIBds6. 有第四周期的 A ， B， C 三种元素，其价电子数依次为 1， 2，7，其原子序数按 A ， D， C 顺序增大。巳知 A ，B 次外层电子数为 8，而 C 的次外层电子数为 18，根据结构判断：(1) 哪些是金属元素？(2) C 与 A 的简单离子是什么 ?(3) 哪一元素的氢氧化物碱性最强 ?(4) B 与 C 两元素键间能形成何种化合物 ? 试写出化学式。学习必备欢迎下载答： (1) ：A 、 B； (2) ： C-、A+ ； (3) : A; (4) : 离子型化合物 BC2 。7. 元素原

8、子的最外层仅有一个电子，该电子的量子数是，n = 4，l=0, m =o， ms= +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) ：有三种，原子序数分别为 19、24、29；19：1s22s22p63s23p64s1；第四周期、 A 族、 s 区；22626512262610129：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s;第四周期、 B 族、 ds 区；8. 设有元素 A、B，C，D，E、 G、M ，试按下列所给的条件，推断它们的元素符号及在周期表中的位置 (周期、族 )，并写出它们的价层

9、电子构型。(1) A 、 B，C 为同一周期的金属元素，巳知 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 为金属元素，它有四个电子层， 它的最高氧化数与氯的最高氧化数相同。元素代号元素符号周期族价层电子结构ANa三A3s1BMg三A3s2CAl三A3s23p1DBr四A4s24p5EI五A5s25p5GF二A2s22p5MMn四B3d54s29. 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 次外层各只有 8 个电子，C 次外层有 18 个电子。试判断这四种元素。 (1)原子半径由小到大的顺序； (2) 第一电离能由小到大的顺序；(3) 电负性由小到大的顺序；(4) 金属性由弱到强的顺序； (5) 分别写出各元素原子最外层的l=0 的电子的量子数。元素代号 电子分布式周期族元素符号DNe