第一章原子结构与元素周期律。
14.解:(1)be核外电子排布情况为1s22s2,处于相对比较稳定的全充满状态,n核外电子排布情况为1s22s23p3,处于相对比较稳定的半充满状态,所以它们的电离能比相邻的元素大些。
2)在长周期的内过渡元素(镧系和锕系)中,随着原子序数的增加,电子填充到倒数第三层,它对外层电子屏蔽作用更大,外层电子感受到的有效核电荷增加得更小,所以原子半径减小得更缓慢,其电离能变化不大。
15.解:ih=2.179*10-18*6.02*1023*10-3=1311.76kj/mol
ina=0.823*10-18*6.02*1023*10-3=495.45 kj/mol
16.解:(1)原子序数13元素al核外电子排布情况为1s22s22p63s23p13d04s0
z*3d=13﹣(12*1.00)=1
z*4s=13﹣(0.85*2+1.00*10)=1.3
e3d=﹣(2.179*10-18*12)/9=﹣2.42*10-19j
e4s=﹣(2.179*10-18*1.32)/16=﹣2.30*10-19 j
所以 e3d < e4s
原子序数17元素cl核外电子排布情况为1s22s22p63s23p53d04s0
z*3d=17﹣(16*1.00)=1
z*4s=17﹣(0.85*6+1.00*10)=1.9
e3d=﹣(2.179*10-18*12)/9=﹣2.42*10-19j
e4s=﹣(2.179*10-18*1.92)/16=-4.92*10-19 j
所以 e3d > e4s
原子序数27元素co核外电子排布情况为1s22s22p63s23p63d74s2
z*3d=27﹣(18*1.00+0.35*6)=27﹣20.1=6.9
z*4s=27﹣(0.85*15+1.00*10+0.35*1)=27﹣23.1=3.9
e3d=﹣(2.179*10-18*6.92)/9=﹣1.15*10-17j
e4s=﹣(2.179*10-18*3.92)/16=﹣2.07*10-18 j
所以 e3d < e4s
2)fe核外电子排布情况为1s22s22p63s23p63d64s2
z*3s=26﹣(2*1.00+0.85*8+0.35*1)=26﹣9.15=16.85
z*3p=26﹣(0.85*8+1.00*2+0.35*7)=26﹣11.25=14.75
z*3d=26﹣(18*1.00+0.35*5)=26﹣19.75=6.25
z*4s=26﹣(0.85*14+1.00*10+0.35*1)=26﹣22.25=3.75
e3s =﹣2.179*10-18*16.852)/9=﹣6.874*10-17j
e3p =﹣2.179*10-18*14.752)/ 9=﹣5.27*10-17 j
e3d =﹣2.179*10-18*6.252)/9=﹣9.46*10-18j
e4s=﹣(2.179*10-18*3.752)/16=﹣1.92*10-18 j
z*1s=26﹣(0.3*1)=25.7
e1s =﹣2.179*10-18*25.72)/1=-1.439*10-15j
z*2s=26﹣(0.85*2+0.35*1)=26﹣2.05=23.95
e2s =﹣2.179*10-18*23.952)/4=﹣3.12*10-16j
z*2p=26﹣(0.85*2+0.35*7)=26-4.15=21.85
e2p =-2.179*10-18*21.852)/9=-2.6*10-16j
e=2 e1s +2 e2s +6 e2p +2 e3s +6 e3p +6 e3d +2 e4s =-5.58*10-15 j
17.解:电离势:一个基态的气态原子失去电子形成气态正离子所需的能量。
主族元素从左到右电离势增加,同族从上到下电离势减少。
电子亲和势:当元素的气态原子x(g)处于基态时,得到一个电子形成气态负离子x-所放出的能量。
同周期从左到右电子亲和能(绝对值)增加,同族从上到下电子亲和能(绝对值)减少。
电负性:元素的原子在分子中吸引成健的能力。
同周期主族元素从左到右增加,同主族从上到下减少,副族从上到下增加。
18.解:19.解:(1)由题意,得。
a:钾 k 第四周期 ia
b:钙 ca 第四周期 ⅱa
c:锌 zn 第四周期 ⅱb
d:溴 br 第四周期 ⅶa
2)br- k+
3)cabr2
20.解:由题意,失去三个电子后3d为半充满状态即3d5得。
1)26 fe
2)第四周期 ⅷ d区。
3)fe3+更稳定。
第二章化学键与分子结构。
2.解:(1)mg2+ :1s22s22p6
al3+:1s22s22p68电子构型。
在同一周期主族元素中,从左到右随着族数的增多,正离子的电荷数增高,离子半径依次减小,所以离子半径的大小为:mg2+> al3+
2)br-:1s22s22p63s23p63d104s24p6
i-:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 8电子构型。
在同一主族中,从上到下随着电子层数的增多,具有相同电荷的离子的半径依次增大,所以离子半径的大小为:br- <i-
3)cl-:1s22s22p63s23p6
k+:1s22s22p63s23p68电子构型。
k+和cl-核外电子排布相同,核电荷数多对电子引力大,所以离子半径的大小为:cl-> k+
4)cu2+:1s22s22p63s23p63d9
cu+:1s22s22p63s23p63d1018电子构型
同一元素形成不同电荷的正离子时,离子半径随着正离子电荷的增多而减小。所以离子半径的大小为:cu2+< cu+
3.解:beh2 sp杂化直线型分子。
bbr3 sp2平面三角形。
ph3 不等性杂化三角锥形。
sih4 sp3杂化正四面体形。
sef6 sp3d2正八面体形。
4.解:bef3以sp2杂化的,b的三个杂化轨道各和f的2p轨道重叠,形成三个sp2-p的σ键,故分子具有平面三角形结构。
而nf3以不等性杂化的,有一个顶角是被孤对电子所占据,它只受中心原子的吸引,其电子云在n原子周围占据较大的空间,对三个n-h键的电子云有较大的静电斥力,使键角减小,故nf3是三角锥形。
8.解:由电负性差值大,键的极性大,得。
1)zno有更强的极性。
2)gacl3有更强的极性。
3)hcl有更强的极性。
4)h2o有更强的极性。
5)nf3有更强的极性。
6)icl有更强的极性。
7)h2o有更强的极性。
10.解:非极性:ne,br2,hgbr2,bf3,sih4
极性:hf,no,h2s,nf3
ne,br2由于含有非极性键所以它们是非极性分子,hf,no由于含有极性键所以它们是极性分子,hgbr2,bf3,sih4虽含有极性键,但由于分子对称,键的极性互相抵消,h2s,nf3由于不具对称结构,其键含有极性,所以它们是极性分子。
11.解:分子间力有色散力、诱导力、取向力。
1)hcl是极性分子,所以分子间的作用力为色散力、诱导力、取向力。
2)he是非极性分子,所以分子间的作用力为色散力。
3)h2o是极性分子,h原子与电负性大、原子半径小的o原子直接结合,o原子都有孤电子对,所以分子间的作用力为色散力、诱导力、取向力、氢键。
4)h2o是极性分子,ar是非极性分子,所以分子间的作用力为色散力、诱导力。
第三章酸碱反应。
2.解:i=∑cizi2= (0.05×4+0.05×2×1+0.1×1+0.1×1)=0.25mol/l
4.解:ka(hcn)=6.2×10-10
cn-= ka /(ka+[h+])6.2×10-10/(6.2×10-10+1.0×10-10)=0.8611
cn-]=cδcn-=.8611×0.01=8.61×10-3 mol/l
6.解:(1)[nh3]+[haso42-]+2[aso43-]+oh-]=h3 aso4]+[h+]
(3)[na+]+nh4+]+h+]=oh-]
5) [h+]=cl-]+hcoo-]+oh-]
8.解:(3)c=0.10 mol/l ka=6.2×10-5 c ka>20kw c / ka>500
h+]=2.49×10-3 mol/l
ph=2.60
4) c=0.050 mol/l kb=1.8×10-5 ka==5.6×10-10 c ka>20kw c / ka>500
h+]=5.29×10-6 mol/l
ph=5.28
6) c=0.010 mol/l ka=1.8×10-4 c ka>20kw c / ka<500
h+]=1.25×10-3 mol/l
ph=2.90
12)c=0.10 mol/l ka1=6.17×10-5 ka2=2.29×10-6 c ka1>20kw
h+]=2.48×10-3 mol/l
ph=2.61
10.解:δa2-==
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