基础化学李保山第二版9 原子结构习题答案
9 原子结构习题解答(p262-265)
思考题：
1. 1862年，尚古多提出了元素的性质就是原子量的变化论点，创造了一个元素
螺旋图，初步提出了元素的周期性。1864年，迈尔提出了六元素表，为元素周
期表提供了雏形。1865年，纽兰兹将元素按原子量次序排列发现了八音律。1869
年，人们已经发现了63种元素，门捷列夫按原子量的大小和元素的化学性质之
间的关系列成一张表，这便是他的第一张元素周期表。经过继续努力，1871年
他发表了关于周期律的新的论文。文中他修正了1869年发表的元素周期表。在
前表中，性质类似的各族是横排，周期是竖排；而在新表中，族是竖排，周期是
横排，这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他将那些当时性质
尚不够明确的元素集中在表格的右边，形成了各族元素的副族。在前表中，为尚
未发现的元素留下4个空格，而新表中则留下了6个空格。元素周期律，使人类
认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程，把原来认为各种元素之间
彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了，使化学研究从只限于对无数个别的零星
事实作无规律的罗列中摆脱出来，从而奠定了现代化学的基础。
2. 根据电子排布顺序得出，第八周期排布为：8s、5g、6f、7d、8p，s轨道2个
电子、p轨道6个电子、d轨道10个电子、f轨道14个电子、g轨道18个电子，
总共有50个电子，也就是八周期元素共有50个元素。
3. 在多电子体系中，由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电
荷，从而引起有效核电荷的降低，削弱了核电荷对该电子的吸引，这种作用称为
屏蔽作用或屏蔽效应。
在原子核附近出现的概率较大的电子，可更多地避免其余电子的屏蔽，受到核的
较强的吸引而更靠近核，这种进入原子内部空间的作用叫做钻穿效应。与屏蔽效
应相反，外层电子有钻穿效应。外层角量子数小的能级上的电子，如4s电子能
钻到近核内层空间运动，这样它受到其他电子的屏蔽作用就小，受核引力就强，
因而电子能量降低，造成E（4s） 错现象。 4.[Rn]5f146d107s27p68s2. 应该在第八周期IIA族。 5. [Rn] 5f146d107s27p3. 根据对角线规则，该元素与铅的性质最相似。 最外层的电子：7s27p3，对于7s电子n=7, l=0, m=0, ms=+1/2; n=7, l=0, m=0, ms=-1/2。对于7p电子，n=7, l=1, m=-1, ms=+1/2; n=7, l=1, m=0, ms=+1/2; n=7, l=1, m=+1, ms=+1/2; 6. 由于能级交错的原因，End>E(n+1)s。当ns和np充满时(共4个轨道，最多容 纳8个电子)，多余电子不是填入nd，而是首先形成新电子层，填入(n+1)s轨道 中，因此最外层电子数不可能超过8个。同理可以解释为什么次外层电子数不超 过18个。若最外层是第n层，次外层就是第(n－1)层。由于E(n-1)f>E(n+1)s>Enp， 在第(n+1)层出现前，次外层只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有电子，这三个亚 层共有9个轨道，最多可容纳18个电子，因此次外层电子数不超过18个。同理， 外数第三层电子数小于32个。 7. 元素的金属性与非金属性是指元素的得失电子能力的大小，是要通过进行相 对比较，才能判断他的金属性与非金属性，金属原子易失电子而变成阳离子，非 金属原子易跟电子结合而变成阴离子。元素的原子得失电子的能力与原子核对外 43 层电子特别是最外层电子的引力有着十分密切的关系。原子核对外层电子的吸引力的强弱主要与原子的核电荷数、原子半径和原子的电子层结构等有关。 8. Na的价电子结构为2P63S1, Mg的价电子结构为2P63S2. 所以电离一个电子后，Na离子价电子结构符合八隅定律（即与Ne的价电子结构一致）而Mg原子电离一个电子后，价电子结构为3S1，故Na比镁更易电离出一个电子，这也是钠多显正一价的原因．同理，本已经符合八隅定律的钠离子再电离一个电子是很困难的，但是价电子结构为3S1的镁离子可以轻松再电离一个电子． 9. 原子基态：原子的能量最低状态。处于基态的原子最为稳定。原子激发态：原子或分子吸收一定的能量后，电子被激发到较高能级但尚未电离的状态。处于激发态的原子是不稳定的。当原子处在激发态时，电子云的分布会发生某些变化，分子的平衡核间距离略有增加，化学反应活性增大。激发态寿命短，很容易返回到基态，同时放出多余的能量。 10. 微观粒子的运动具有波粒二象性，遵循测不准原理。 11. 波尔理论不能反映微观粒子运动的波粒二象性，不遵循测不准原理。在量子力学中，得不到一个电子的轨迹的，我们在描述核外电子时，是以它在某位置出现的概率来表示，形象直观的表示方法即电子云，云的密集程度表达了出现概率的大小。 12. 量子化与量子数：在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化；量子数是量子力学中表述原子核外电子运动的一组整数或半整数。因为核外电子运动状态的变化不是连续的，而是量子化的，所以量子数的取值也不是连续的，而只能取一组整数或半整数。量子数包括主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms四种，前三种是在数学解析薛定谔方程过程中引出的，而最后一种则是为了表述电子的自旋运动提出的。 镧系收缩：镧系元素的原子（或离子）半径随原子序数增加而减小的总趋势。由于4f电子对s和d电子的屏蔽不完全，从镧(La)到镥(Lu)随核电荷和4f电子数的逐渐增加，有效核电荷也逐渐增加，引起整个原子体积逐渐缩小。使得铕(Eu)以后的元素离子半径接近钇(Y)，构成性质极相似的钇组元素，彼此在自然界共生，难于分离；同时还使得第三过渡系与第二过渡系的同族元素原子（或离子）半径相近，如铪与锆、钽与铌、钨与钼等，他们性质上极为相似，也常常共生而难以分离。 电离能：基态的气态原子或气态离子失去电子的过程称为电离，完成这一过程所需要的能量称为元素的电离能。 电子亲和能：气态原子（基态）获得电子成为气态负离子时所放出的能量，叫做电子亲和能。 电负性：电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。 13. 影响电离能大小的因素是：有效核电荷、原子半径、和原子的电子构型。 14. 不相同，因为氢原子3d轨道能量高于3s轨道，因此激发到3d轨道所需能量更高。 15. 氮的最外层电子排布为2s22p3,而氧为2s22p4，氮的2p轨道处于半充满状态，能量较低，较为稳定。 16.由于镧系收缩第五周期过渡元素的原子半径与第六周期同族元素的原子半径44 非常接近，其价电子构型与原子半径都相似，因此Mo和W难分离。而Cr和 Mo没有这种现象。 17. （1）E总=1.20*107J/mol 得到每个原子的能量为E=1.99*10-17J. 由E=hc/λ 得 λ=1*10-8 m=10 nm (2)作为相对原子质量标准的那种碳原子的质量是1.9927×10-26kg，它的1/12 为1.6606×10-27kg。所以He原子质量为6.6424×10-27kg. λ=h/mv 得λ=0.2826nm （3）Ke的相对原子质量为83.8. 同理可得λ=0.01592nm。 18. （1）Rb大，因为Rb核外电子层数高。 （2）Y大，因为Y和Cd处于同一周期，随着核电荷数增加，原 子核对外层电子的吸引增加。 （3）Br-大，因为Br-核外电子层数多。 19. 原子序数为117. 因为第七周期卤素的核外电子排布为 [Rn]5f146d107s27p5.因此原子序数为86+31=117. 20. 依据为锰和氯的最高氧化值都为+7，因为他们的价电子数都为7. 锰和氯的 不同为锰的价电子为3d54s2，氯的价电子为3s23p5，锰通常表现出还原性，而氯 通常表现出氧化性。 21. d5; d8; d5; d3; d5; d3; d5 习题 1. 在下列各题的空线上填入适当的文字、字母或数据 (1) 每一个原子轨道要由_3_个量子数规定，它们的符号分别是_n、l、m；表 征电子自旋方向的量子数共有__2_个数值，具体数值为__±1/2_。 时， (2) 量子数n=3、m=0时，各轨道所填充的最多电子数是_2__；n=4、m s=－1 2 各亚层所填充的最多电子数之和是__16___；n=2、l=1时，可填充的最多 电子数之和是_6__；n=3、l=2、m=－1时，可填充的最多电子数是___2___。 (3) 原子序数为47的元素，其原子核外电子排布为_[Kr]4d105s1_，价电子对应 的主量子数n为___5__，角量子数l为__0__，磁量子数m为____0___。 (4) 下列离子Rb+、Mn2+、I－、Zn2+、Bi3+、Ag+、Pb2+、S2－、Li+中： 属于8电子构型的有Rb+、I－、S2－；属于18电子构型的有Zn2+、Ag+； 属于18+2电子构型的有_ Bi3+、Pb2+_；属于9～17电子构型的有_Mn2+___。 (5) 某元素原子的最外层有2个电子，其主量子数n=4，在次外层l=2的原子 轨道电子数为零。则该元素的原子序数为_20_，原子核外电子的排布式为 _[Ar]4s2___。 (6) 氢原子基态能量为E1。其2s能级相应能量为_1/4_E1；3p能级相应能量为 _1/9_E1；4d能级相应的能量为_1/16_E1；5f能级相应的能量为_1/25_E1。 (7) 玻尔(Bohr)提出氢原子的总能量表示式为_-13.6/n2_(ev)_；德布罗依 (deBroglie)提出联系微观粒子运动的波动性与粒子性特征的关系式为 __λ=h/p_。 45 (8) 设原子核位于x=y=z=0处，若在x=y=0、z=a附近的微体积内，s电子出现 的概率(几率)为p（仅从角度分别考虑），则该电子在x=a、y=z=0附近的微体积（大小与前述相同）内出现的概率(几率)为_p_。如果这个电子不是s电子，而是p z电子，则在上述第二个位置上出现的概率(几率)是_0__。 (9) 主量子数n=4的电子层中电子的最大容量为_32__。如果没有能级交错， 该层各轨道能级由低到高的顺序为__4s4p4d4f__，4f电子实际在第___6__周期的___镧___系元素的原子中出现。 (10) 在下列元素:Ga、B、Sb、Fr、Sc中，其原子3d亚层中只有一个d电子的 元素是__Sc__，p亚层电子数为半充满的元素是_Sb_，7s亚层电子数为1的元素是_Fr__，4p亚层电子数为1的元素是__Ga__。 2. 答案：(1)n=2,l=0,m=0,m s=+1/2或-1/2A 原子轨道的形状：球形对称；A的元素符号：Li (2)B的元素符号：He (3)A、B性质差别很大的根本原因：A原子最外层只有一个s电子，易失 去变为1s2的稳定结构，而B原子结构为1s2的稳定结构。 3. 答案：(1) 3p x、3p y、3p z；3d xy、3d xz、3d yz、3d z2、3d x y 22 (2) B> A= D> F> C> E 5. 答案：(1) 51号元素的原子核外电子排布式：[Kr]4d105s25p3 (2) 略 6. 答案：(1)错。主量子数n=1时，可有自旋相反的两个电子； (2)错。主量子数n=4时，有4s，4p，4d，4f四种原子轨道； (3)错。角量子数l=0，对应的都是s原子轨道。 7.答案：(1)Ψ1s=1 πa03e? r 0= 1 π×（5.29）3 e?1=5.40×10?4 |Ψ1s|2=（5.40×10?4）2=2.92×10?7 (2)Ψ1s=1 π×（5.29）3 e?2=1.99×10?4 |Ψ1s|2=（1.99×10?4）2=3.96×10?8 (3) r=0.0, 4πr2ψ2=0 r=∞,ψ=0, 4πr2ψ2=0 (4) |Ψ1s|2=2.92×10?7 P=2.92×10?7×0.50=1.46×10?7 8.答案：A.Ca B.Zn C.K D.Br 9.答案： (1)Ca 1s22s22p63s23p64s2 第四周期ⅡA (2)Co 1s22s22p63s23p63d74s2第四周期Ⅷ (3)Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5第四周期ⅦA (4)Cd 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s2第五周期ⅡB (5)Bi 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p3 第六周期ⅤA 46 10.Be+1s22s1 C-1s22s22p3 Ne2+1s22s22p4 Mg+1s22s22p63s1 P2+ 1s22s22p63s23p1 Cl?1s22s22p63s23p6 As+1s22s22p63s23p63d104s24p2 I?1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 顺磁性的有Be+, C-, Ne2+ , Mg+ , P2+, As+ 11.答案： ?E=hυ=h c =6.63×10?34× 3×108 =1.03×10?18J 因为氢与铁原子结构不同，在电子跃迁时，该电子不会受其他电子的影响。 12.答案： (1)Al 1s22s22p63s23p1 (2)?E=hυ=h c λ=6.63×10?34×3×108 395×10 =5.04×10?19J (3) 3d 4s 1（基态） ?E3，1=6.63×10?34×3×108 ?9 =6.42×10?19J ?E3，4=?E3，1??E4，1=6.42×10?19?5.04× 10?19 =1.38×10?19J 3d具有更高的能量。 47 8 氧化还原反应习题解答(p222-226) 1. 用氧化值法配平下列各氧化还原方程式。 （1）3Cu 2S +22HNO 3 = 6Cu(NO 3)2 +3H 2SO 4 +10NO+8H 2O （2）NH 4NO 2 = N 2 + 2H 2O （3）(NH 4)Cr 2O 7 = N 2 + Cr 2O 3 +4H 2O （4）3As 2S 3 + 28HNO 3+4 H 2O = 6 H 3AsO 4 + 9H 2SO 4 +28 NO （5）K 2Cr 2O 7 + 3H 2S +4 H 2SO 4 = Cr 2(SO 4)3 + 3S + 7H 2O + K 2SO 4 （6）2Na 2S 2O 3 + I 2 = Na 2S 4O 6 + 2NaI （7）2 MnO 4－ +3 Mn 2+ +2 H 2O =5 MnO 2 +4 H + （8）4[Co(NH 3)6]2+ + O 2 +2H 2O = 4 [Co(NH 3)6]3+ + 4OH - 2. 用离子-电子法配平下列方程式。（1-11）为酸性介质，（12-14）为碱性介质 (1) Cr 2O 72－ + 3H 2O 2 + 8H + = 2 Cr 3+ + 3O 2 +7 H 2O (2) 2 MnO 4－ +5 SO 32－ +6 H + = 2Mn 2+ + 5 SO 42－ +3 H 2O (3) ClO 3－ + 6I - + 6H + = Cl - +3 I 2 + 3H 2O (4) 5NaBiO 3(s) + 2Mn 2+ +14 H + = 5Na + +5 Bi 3+ + 2 MnO 4－ +7 H 2O (5) H 2S +2 Fe 3+ = S +2Fe 2+ + 2H + (6) 3P 4(s)+20HNO 3(浓)+8 H 2O =12H 3PO 4+20NO (7) 2FeS 2+30HNO 3Fe 2(SO 4)3+30NO 2+H 2SO 4+14H 2O (8) 7PbO 2+2MnBr 2+14HNO 3 7Pb(NO 3)2+2Br 2+2HMnO 4+6H 2O (9) 28HNO 3+3As 2S 3+4H 2O 9H 2SO 4+6H 3AsO 4+28NO (10) As 2S 5+10NO 3-+10H +2H 3AsO 4+10NO 2+5S+2H 2O (11) 2Bi 3++3S 2O 32-+3H 2O Bi 2S 3+3SO 42-+6H + (12) Cl 2 + 2OH -== Cl - + ClO -+ H 2O (13) 2[Cr(OH)4]- + 3H 2O 2 + 2OH -== 2 CrO 42－ +8H 2O (14) SO 32－ + Cl 2 +2OH -==2 Cl - + SO 42－ + H 2O 3. (1)逆向进行 (2) )(0=θ /Sn n θ+24V E E 15.=++S )(=θ /Mg Mg θ-V E E 37.22-=+ )(2.370.15=-θ-θ +θV E E E 52.2=+= ∴正向进行 (3) )1.09(==θ /Br Br θ+-2 V E E )(77.0==θ /Fe e F θ-+ 2+3V E E )(32.0=0.77-1.09=-=θ-θ+θV E E E 7 沉淀-溶解平衡习题解答(p180-182) 1. 解答：(1)解：AgI (2)解：Mg(OH)2 2. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - s+0.0010 2s K sp =(s+0.0010)(2s)2≈4?0.0010s 2 (2) Ag 2CrO 4 ? 2Ag + + CrO 42- 2s+0.010 s K θsp =(2s+0.010)2?s ≈0.0102?s 3. 解答： M 2X = 2M + + X 2- X 2-有酸效应： 4. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - (2) BaSO 4 ? Ba 2+ + SO 42- (3) CuS ? Cu 2+ + S 2- ) L mol (104.1)L mol ()5.077.234104.1(11612 62 ----??=???==s K sp ) L m ol (102.1)L m ol ()32.581105.8(44)2(11113 33 2 ----??=????==?=s s s K sp 1 5111 L mol 102.8L mol 0010.04107.20.00104----??=???= ?= θsp K s 1 82 12 2L mol 100.2010.0100.2010.0---??=?==θ sp K s 19 2 12 2X(H)100.1Ka Ka ][H Ka ][H 1?=++=++α) L (mol 100.14100.1100.44)2(1103 19 493 X(H) sp X(H) sp 'sp 2---??=???=?= ?==?ααθθ θK s K K s s ) L (mol 102.14)10(107.24 )2(1010 8.6101][1133 2 2.1113 2 ) (2 ) (22 .14 2 ) (-----+??=??= ?= ?=?=?+=+=H F sp H F sp a H F K s K s s K H αααθθ) L (mol 104.110101.11010 2.10 .21][1142.210)() (22 .22 ) (24 24 224----+??=??=?=?==?+=+=--- H SO sp H SO sp a H SO K s K s K H αααθθ ) L (mol 102.21010610][][1189.1936)() (29 .192 ) (222 122---++??=??=?=?==++=--- H S sp H S sp a a a H S K s K s K K H K H αααθθ 一选择题 1.下列有关原子的说法中正确的是（ ） A.原子都是由质子、中子和核外电子构成的 B.原子的类别是由原子核内的质子数所决定的 C.原子中不存在带电微粒，因而整个原子不显电性 D.原子的质量主要集中在质子和电子上 2.碳和镁的相对原子质量分别是12和24，则碳和镁的原子质量之比为( ) :1 :12 :1 :2 3. 锂电池可用作心脏起搏器的电源。已知一种锂原子核内有3个质子和4个中子，则该锂原子的核外电子数为（ ） D 7 4 下列物质由离子构成的是（ ） A ．铜 B ．氯化钠 C ．氧气 D ．金刚石 （ 5.我市发展将有六大特色，其中之一是“打造主城休闲避暑养生区和主城近郊最大的负氧离子库”。空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子（如O 22－），O 22－与O 2不相同的是（ ） A ．质子数 B ．电子数 C ．含氧原子个数 D ．相对原子质量之和 6.某阳离子的结构示意图（右图所示）为则x 的数值可能是（ ） A ．9 B ．10 D ．17 7．已知一种粒子的核电荷数，一定能知道（ ） 8．请判断以下说法，其中你认为正确的是（ ） A ． 原子是最小的微粒 B ． 一切物质都是由分子组成的 [ C ． 带电的原子是离子 D ． 原子都是由质子、中子、电子构成的 9．下列有关原子知识的归纳中，你认为不正确的是（ ） A ． 原子是构成物质的一种粒子 " B ． 原子在化学变化中可以再分 C ． 同类原子的质子数一定相等 A ． 相对原子质量 B ． 相对分子质量 . C ． 中子数 D ． 质子数 D．原子里的质子数和中子数不一定相等 10．元素的化学性质与原子的（）关系密切． 核电荷数B．核外电子数C．质子数D．最外层电子数 : A． 11．下列说法正确的是（） 分子是保持物质性质的粒子 { A． B．质子数相同的粒子一定是同一种元素 C．离子在化学变化中都不能再分 D．| 原子是化学反应中不能再分的粒子 12．某元素原子的核外有三个电子层，最外层上有1个电子，这种元素是（） A．非金属元素B．金属元素C．稀有气体元素D．# 无法确定 13．化学上用符号“Z A X”表示原子的组成，其中X代表元素符号，Z表示原子核内的质子数，A表示原子核内质子数与中子数之和．已知a b X n+和c d Y m﹣的电子层排布完全相同，则下列关系正确的是（） A．b﹣a=d﹣c B．a+n=c﹣m C．a﹣n=c+m D．| b﹣n=d+m 二、填空题 14.在分子、原子、质子、中子、电子、原子核这些粒子中选择填空： （1）能保持物质化学性质的粒子是； （2）化学变化中的最小微粒是； （3）能直接构成物质的粒子是； （4）构成原子核的粒子是； （5）带正电的粒子是； （6）带负电的粒子是； （7）不带电的粒子是； （8）质量与氢原子质量近似相等的粒子是； （9）质量最小的的是； 第五章 化学反应速率及化学平衡习题 (p111-113)参考答案 1.解答：(1) 在0~2分钟内的平均反应速率为13min dm mol 125.0--??=v (2) 在第2分钟时瞬时速率需通过作图法（如右图）求得 =瞬时v 11min L mol 089.0--?? 2.解答：反应对反应物A 的反应级数为2，对反应物B 的反应级数为1，反应的速率方程为 B 2 A 9c c v = 3.解答：（1）反应对HgCl 2的反应级数为1，对-242O C 的反应级数为2，总反应级数为3； (2) 速率常数是7.6?10-3 mol -2?dm 6?s -1； (3) 当HgCl 2浓度为0.020 mol ? dm -3，-2 42O C 的浓度为0.22 mol ? dm -3时，反应速率为 136s dm m ol 104.7---???=v 4.解答：(1) 即该反应对反应物A 的级数为1，反应对反应物B 的级数为2，故反应总级数为3； (2) 反应的速率系数为 k = 2.0 mol -2 ? dm 6 ? s -1 (3) 反应速率方程：2 B A ))((0.2c c v =;当c A = c B = 0.50 mol?dm -3时，反应速率为： v = 0.25 mol?dm -3?s -1 5.解答： k 227 = 3.9 ? 10-3 dm 3 ? mol -1 ? s -1 6.解答：反应的活化能为E a = 103 kJ? mol -1 7.解答：该反应用I －催化时，其反应速率是无催化剂时的1.88 ?103倍；用酶催化时，其反应速率是无催化剂 时的5.51?108倍。 8.解答：0307.0θ=K 9.解答： 3.25θ=K ； 气态氯原子的平衡分压力为p = 1.33 ?10-3 kPa 10.解答：%50)CO (2=w %50%501)CO (=-=w 11.解答：(1) CH 4的转化率为 ? = 0.47＝47％ (2) 用尝试发求得CH 4的转化率：? ≈0.83＝83％（也可用作 图法求解,如图） 12.解答：8θ3100.4-?=K 13.解答：5θ 251006.6?=K ; 5θ 5001021.7-?=K 14.解答：(1) 03.7θ=K ; (2) c (Br 2) = 0.0043＋0.01-x = 0.0126 mol?dm -3; c (Cl 2) = 0.0043-x = 0.0025 mol?dm -3; c (BrCl) = 0.0114+2x = 0.0149 mol?dm -3 (3) 上述结果说明增加平衡系统中反应物的浓度，平衡会向正反应方向移动。 15.解答：反应商5.5416.0θ=<==K J 所以平衡将向正反应方向移动，反应中将有更多的HI(g)生成。 16.解答：θm r ΔH ＝- 317 kJ? mol -1 17.解答：4θ1012.2-?=K p Hg = 7.51 kPa 18解答： p A = 58.6 kPa; 平衡时A 的转化率为%6.70，B 的分压力为41.4 kPa 。 19.解答：(1) 68.3θ=K (2) θ84.1K J <==3.68 故平衡向正反应方向移动，说明水蒸气的加入有利于乙烷裂解。 20.解答：平衡时氨的体积分数为150.0 21.解答：(1)4θ1012.2-?=K ; (2)p Hg = 7.51 kPa ，平衡系统的总压为kPa 3.11; (3) 求得p Hg = 1.46 kPa 22.解答：(1) 1θm r m ol kJ 28.59Δ-?=G 6θ1074.9-?=K (2) θ562.0K J >=, 此时反应向逆反应方向进行。 23.解答：1θm r mol 180kJ Δ-?=H 11θm r K m ol 184J Δ--??=S 1θm r m ol kJ 0.4Δ-?-=G 65.0θ=K 24.解答：(1) x =1， y =1; (2) 反应总级数2； (3) 反应的速率系数为 k =3.408L ? mol -1? s -1 25.解答：(1) =p =8.74KPa (2) 体系中没有反应物H 2S; (3) p (H 2S)=13.7Pa ；p (H 3N)=8.76KPa (4) 998.03NH =x (5)m min =1.41×10-3g a 6 酸碱平衡习题解答(p148-149) 1. 写出下列物质水溶液的质子条件式。 解：（1） ]OH []HAc []H [-+=+ (2) ]OH []PO [3]HPO [2]PO H []H [342442- ---++++= (3) ]OH []CO []NH []CO H []H [23332--+++=+ (4) ]OH []NH []BO H []CO H [2]HCO []H [333323--++=+++ (5)设NaH 2PO 4浓度为c 1, Na 2HPO 4浓度为c 2。 以-42PO H 为零水准 2342443c ]OH []PO [2]HPO []PO H []H [-++=+---+ 以-24HPO 为零水准 ]OH []PO [c ]PO H [2]PO H []H [3414342---++=-++ 2. (1)解：因为 400 101.0K /c K 20101.0cK 87.8b w 87.8b >÷=>?=-θ θ -θ 所以可用最简式94.487.8b 101.010c K ]OH [--θ-=?== mol·dm -3 pH=14-pOH=14-4.94=9.06 (2)解：因为400101.0K /c K 20101.0cK 26.1a w 26.1a <÷=>?=-θ θ-θ 所以应用近似式：[]H +=[H +]+10-1.26[H +]-0.1×10-1.26=0 解得 [H +]=10-1.29mol·dm -3 pH=1.29 (3)解：因为20101.0K /c K 20101.0cK 35.61a w 25.102a >÷=>?=-θ θ -θ 所以可用最简式30.825.1035.6211010][---+== = θθa a K K H 0mol·dm -3 pH=8.30 (4)解：因为11.010102c K K 202.79 .131a 2 a <θ 01.4102.71a 1010 c K ]H [===--θ+ mol·dm -3 pH=4.01 3.（1）解：此溶液为0.033 mol·dm -3的H 3PO 4与0.033mol·dm -3的NaH 2PO 4混合溶液，因 4 化学热力学基础习题解答(p87-89) 思考题 1．解：(1) ? 原因见(3) (2) ? 原因见(3) (3) √ 确切地说，应为：恒压过程中，系统的焓变等于恒压反应热。 (4) ? H 是状态函数，任何过程都有?H ，不是只有恒压过程才有?H 。 (5) ? 原因见(7) (6) ? 原因见(7) (7) √ 应为：在某温度和标准压力下，最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。 (8) ? 由于CaCO 3的生成焓为负值，但不是由于它的分解是吸热的。 (9) ? 热化学方程式的系数影响反应的焓变值。 2．解：(1)、(2)、(5)单质的标准生成焓不等于零。 3．解：(1) 不同，因为二反应方程式中各物质前的系数不同； (2) 不同，因为二反应中Br 2的状态不同。 4．解：书写热化学方程式应注意： (1) 注明各物质前的计量系数?表明物质的量。 (2) 标明物质所处的状态(l 、g 、s)和晶形；对于溶液中的反应，还要注明物种的浓度，以aq 代表水溶液。 (3) 注明温度。(4) 标明反应热(焓变)。 5． 解：(1) ?S > 0 ; (2) ?S > 0 ; (3) ?S > 0 ; (4) ?S < 0 ; (5) ?S < 0 ; (6) ?S < 0 6． 解：(1) ?S < 0 ; (2) ?S > 0 ; (3) ?S > 0 ; (4) ?S < 0 ; (5) ?S > 0 习题 1．解：(1) ?U = Q + W = 100 – 540 = - 440 J (2) ?U = Q + W = – 100 + 635 = 535 J 2．解：(1) W = – p 外?V = – 100( 0.040 – 0.015 ) = - 2.5 kJ (2) 中间平衡态时，气体的体积为V = 33025.010 200298 314.80.2m p nRT =???= W = – p 外,1?V 1 + (– p 外,2?V 2) = - 200(0.025-0.015) - 100(0.040-0.025) = - 3.5 kJ 3．解：此过程为： )()(22l O H g O H = 解法1： 恒压过程：?H = Q = - 2.26 ? 450 = -1017 kJ ?U = ?H – (?n)RT = -1017 – ( 0 - 18 450 )? 8.314 ? (100 + 273.15) ? 10-3 = -939.4 kJ W = ?U – Q = -939.4 – (-1017) = 77.6 kJ 9 原子结构习题解答(p262-265) 思考题： 1. 1862年，尚古多提出了元素的性质就是原子量的变化论点，创造了一个元素螺旋图，初步提出了元素的周期性。1864年，迈尔提出了六元素表，为元素周期表提供了雏形。1865年，纽兰兹将元素按原子量次序排列发现了八音律。1869年，人们已经发现了63种元素，门捷列夫按原子量的大小和元素的化学性质之间的关系列成一张表，这便是他的第一张元素周期表。经过继续努力，1871年他发表了关于周期律的新的论文。文中他修正了1869年发表的元素周期表。在前表中，性质类似的各族是横排，周期是竖排；而在新表中，族是竖排，周期是横排，这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边，形成了各族元素的副族。在前表中，为尚未发现的元素留下4个空格，而新表中则留下了6个空格。元素周期律，使人类认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程，把原来认为各种元素之间彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了，使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来，从而奠定了现代化学的基础。 2. 根据电子排布顺序得出，第八周期排布为：8s、5g、6f、7d、8p，s轨道2个电子、p轨道6个电子、d轨道10个电子、f轨道14个电子、g轨道18个电子，总共有50个电子，也就是八周期元素共有50个元素。 3. 在多电子体系中，由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷，从而引起有效核电荷的降低，削弱了核电荷对该电子的吸引，这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。 在原子核附近出现的概率较大的电子，可更多地避免其余电子的屏蔽，受到核的较强的吸引而更靠近核，这种进入原子内部空间的作用叫做钻穿效应。与屏蔽效应相反，外层电子有钻穿效应。外层角量子数小的能级上的电子，如4s电子能钻到近核内层空间运动，这样它受到其他电子的屏蔽作用就小，受核引力就强，因而电子能量降低，造成E（4s） 第五章 难容电解质溶液的沉淀溶解平衡 习题答案 1．何谓沉淀溶解平衡？同物质的量的BaCl 2和H 2SO 4混合溶液中，含有哪些离子？这些离子浓度之间存在着哪些关系？ 答：难溶电解质溶解和沉淀速度相等，固体的量和溶液中分子或离子的量不再改变的状态，称为沉淀溶解平衡。 Ba 2+、Cl -、- 24SO 、H +、OH - θsp 242]][SO [Ba K =-+，θw -]][OH [H K =+等 2．活度积、溶度积、离子积之间有何区别与联系？ 答：活度积、溶度积指平衡状态下的活度积或浓度积，对给定的难溶电解质其活度积只与温度有关，溶度积不但与温度有关，还和溶液离子强度有关，对于MA 型难溶电解质： (MA)) (A )(M (MA) θ sp θap K K =?-+γγ。离子积指任意状态下的浓度积，其值是任意的。 3．无副反应时，沉淀的溶度积与溶解度有何关系？溶度积小的物质，它的溶解度是否一定小？举例说明。 答：θθsp ) A (M c n m K s n m n m n m += 不同类型难溶电解质的溶解度不能根据溶度积数值大小直接判断。溶度积小的物质，它的溶解度是不一定小，如Ag 2CrO 4与AgCl 。 4．除了沉淀物质本性以外，影响沉淀溶解度的主要因素有哪些？ 答：除了沉淀物质本性以外，影响沉淀溶解度的主要因素还有：同离子效应、盐效应、酸碱效应、配位效应等。 5．判断下列操作中可能发生的反应和现象并予以解释。 （1）将少量CaCO 3固体放入稀HCl 中。 （2）将少量Mg(OH)2放入NH 4Cl 溶液中。 （3）向少量MnSO 4溶液中加入数滴饱和H 2S 水溶液，再逐滴加入2mol ·L -1的氨水。 （4）向盛少量PbS 固体的试管中，滴入H 2O 2溶液。 （5）向盛少量AgCl 沉淀的试管中，滴入KI 溶液。 （6）向盛少量Cu(OH)2沉淀的试管中，滴入2mol ·L -1NH 3·H 2O 溶液。 第三单元第二节原子的构成 一、原子的构成 1.原子是________中的最小粒子，是指在________中不可再分，不等于原子不可再分。 原子是由居于原子中心的带________电的________和核外带________电的________构成的，而原子核又可以再分，它是由________和________两种粒子构成的。 2.在原子中，一个质子带________，中子不带电，一个电子带______，由于原子核内的质子数与核外的电子数___，但电性___，所以整个原子不显电性。在原子中，原子核所带的电荷数（即核电荷数）由质子决定，所以核电荷数=质子数=_____。不同的原子，______不同，由此可见，______决定了原子的种类。 3．绝大多数原子的原子核中含有( ) A．质子、中子、电子B．质子、电子C．中子、电子D．质子、中子 4．原子不显电性是因为( ) ~ A．原子不能得失电子B．原子中没有带电微粒 C．原子中的中子数与质子数相等D．原子中核电荷数等于核外电子总数 5．下列粒子(微粒)中不能直接构成物质的是( ) A．原子B．分子C．离子D．电子 年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔（AhmedHzewail）开创了化学研究新领域，他使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是（）。 A.原子中原子核的内部结构 B.化学反应中原子的运动 C.化学变化中生成物分子的形成 D.化学反应中反应物分子的分解 7.反质子、正电子都属于反粒子，它们分别与质子、电子的质量、电量相等，但电性相反。欧洲的科研机构曾宣称已制造出了反氢原子，那么，根据你的理解，下列关于反氢原子的结构叙述正确的是（） ！ A.由一个带正电的质子和一个带负电的电子构成 B.由一个带负电的质子和一个带正电的电子构成 C.由一个带负电的质子和一个带负电的电子构成 D.由一个带负电的质子和两个带负电的电子构成 二、原子核外电子排布 1. 如右图是某原子结构示意图，有关它的说法错误的是( ) A.它的核内有12个质子 B.它属于非金属元素 ？ C它有3个电子层 D.它的最外层有2个电子 2．下列粒子在化学反应中容易得到电子的是( ) A．B．C．D． 3.根据下列各组元素的原子结构示意图分析，具有相似化学性质的一组是( ) 4.下列粒子中，最外电子层不是稳定结构的是（） 第八章氧化还原反应习题 (p222-226) 参考答案 1.解答：（1）3Cu2S +22HNO3 ==6Cu(NO3)2 +3H2SO4 +10NO↑+8H2O （2）NH4NO2 == N2↑+ 2H2O （3）(NH4)2Cr2O7 == N2↑+ Cr2O3 +4H2O （4）3As2S3 + 28HNO3+4 H2O ==6 H3AsO4 + 9H2SO4 +28 NO↑ （5）K2Cr2O7 + 3H2S +4 H2SO4 == Cr2(SO4)3 + 3S↓ + 7H2O + K2SO4 （6）2Na2S2O3 + I2 == Na2S4O6 + 2NaI （7）2 MnO4－+3 Mn2+ +2 H2O ==5 MnO2↓ +4 H+ （8）4[Co(NH3)6]2+ + O2 +2H2O ==4 [Co(NH3)6]3+ + 4OH- 2.解答：（1）Cr2O72－ + 3H2O2 + 8H+ ==2 Cr3+ + 3O2↑ +7 H2O （2）2 MnO4－ +5 SO32－ +6 H+ == 2Mn2+ + 5 SO42－ +3 H2O （3）ClO3－ + 6I- + 6H+ == Cl- +3 I2 + 3H2O （4）5NaBiO3(s) + 2Mn2+ +14 H+ == 5Na+ +5 Bi3+ + 2 MnO4－ +7 H2O （5）H2S +2 Fe3+ ==S +2Fe2+ + 2H+ (6) 3P4(s)+20HNO3(浓)+8 H2O ===12H3PO4+20NO↑ (7) 2FeS2+30HNO3==Fe2(SO4)3+30NO2↑+H2SO4+14H2O (8) 7PbO2+2MnBr2+14HNO3==7Pb(NO3)2+2Br2+2HMnO4+6 H2O (9) 28HNO3+3As2S3+4H2O==9H2SO4+6H3AsO4+28NO↑ (10) As2S5+10NO3-+10H+==2H3AsO4+10NO2↑+5S↓+2 H2O (11) 2Bi3++3S2O32-+3H2O==Bi2S3↓+3SO42-+6H+ （12）Cl2 + 2OH-== Cl- + ClO-+ H2O （13）2[Cr(OH)4]—+ 3H2O2 + 2OH—== 2 CrO42－ +8H2O （14）SO32－ + Cl2 +2OH-==2 Cl—+ SO42－+ H2O 3.解答：（1）逆向；（2）正向；（3）正向；（4）正向 4.解答：（1）1.55V；（2）1.67V；（3）-0.17V；(4 ) 0.34V；（5）-0.40V；（6）0.56V 5.解答：（1）所以电极反应： (+) Ag++e==Ag (-) Cu2+ +2e== Cu 电池符号： (-) Cu|Cu2+(0.010mol·L-1)||Ag+(0.10 mol·L-1)|Ag (+) 电动势∶ E=0.46V （2）电极反应： (+) MnO2+ 4H++2e== Mn2++ 2H2O (-) Cl2+2e ==2C l- 电池符号： (-) Pt, Cl2(100kPa)|Cl-(12.0 mol·L-1)||Mn2+(1.0 mol·L-1),H+(12.0 mol·L-1)|MnO2(s),Pt (+) 浙江大学<<工程化学基础(第二版)>>练习题参考答案 第一章 绪 论 练习题(p 、9) 1、 (1)×; (2)√; (3)×; (4)√。 2、 (1)C 、D;(2)C;(3)B 。 3、 反应进度;ξ; mol 。 4、 两相(不计空气);食盐溶解,冰熔化,为一相;出现AgCl ↓,二相;液相分层,共三相。 5、 两种聚集状态,五个相:Fe(固态,固相1),FeO(固态,固相2),Fe 2O 3(固态,固相3),Fe 3O 4(固态, 固相4),H 2O(g)与H 2(g)(同属气态,一个气相5) 6、 n =(216、5 －180)g / (36、5g · mol -1) = 1、0 mol 7、 设最多能得到x 千克的CaO 与y 千克的 CO 2,根据化学反应方程式: CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100、09 56、08 44、01 物质的量/mol 100095%10009103 ??-. x 56.08×-310 y 4401103.?- 因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即 100095%10009103??-.= x 56.08×-310=y 4401103 .?- 得 x =m (CaO) =532、38kg y =m (CO 2) =417、72kg 分解时最多能得到532、28kg 的CaO 与417、72kg 的CO 2。 8、 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时: 22(H )6mol 4mol 3(H )2n ξν?-===- 22(N )2mol 4mol 1 (N )2 n ξν?-= ==- 33(NH )4mol 4mol 1(NH ) n ξν?= == 化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时: 22(H )6mol 2mol 3(H ) n ξν?-===- 22(N )2mol 2mol 1(N ) n ξν?-= ==- 原子的结构 【学习目标】 1.了解原子是由质子、中子和电子构成的；知道不同种类原子的区别。 2.初步了解相对原子质量的概念，并能利用相对原子质量进行简单的计算。 3.记住两个等量关系：核电荷数=质子数=核外电子数；相对原子质量≈质子数+中子数。 【要点梳理】 要点一、原子的构成（高清课堂《原子的构成》） 1.原子是由下列粒子构成的： 原子由原子核和核外电子（带负电荷）构成，原子核由质子（带正电荷）以及中子（不带电）构成，但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。例如：普通的氢原子核内没有中子。 2.原子中的等量关系：核电荷数=质子数=核外电子数 在原子中，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就是质子所带的电荷数（中子不带电），每个质子带1个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷，原子整体是呈电中性的粒子。 3.原子内部结构揭秘—散射实验（如下图所示）： 1911年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子（α粒子是带两个单位正电荷的氦原子）轰击金箔时，发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动方向，但是也有一小部分α粒子改变了原来的运动路径，甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来。实验结论：（1）原子核体积很小，原子内部有很大空间，所以大多数α粒子能穿透金箔； （2）原子核带正电，α粒子途经原子核附近时，受到斥力而改变了运动方向； （3）金原子核的质量比α粒子大得多，当α粒子碰到体积很小的金原子核被弹了回来。 【要点诠释】 1.原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带正电荷（核电荷数）和核外电子所带负电荷相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。 2.区分原子的种类，依据的是原子的质子数（核电荷数），因为不同种类的原子，核内的质子数不同。要点二、相对原子质量 1.概念：以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，就是这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。根据这个标准，氢的相对原子质量约为1，氧的相对原子质量约为16。 2.计算式： 【要点诠释】 1.相对原子质量只是一个比值，单位是“1”（一般不读也不写），不是原子的实际质量。 2.每个质子和每个中子的质量都约等于1个电子质量的1836倍，即电子质量很小，跟质子和中子相比可以忽略不计。原子的质量主要集中在质子和中子（即原子核）上。 3.在相对原子质量计算中，所选用的一种碳原子是碳12，是含6个质子和6个中子的碳原子，它的质量的1/12约等于1.66×10-27 kg。 4.几种原子的质子数、中子数、核外电子数及相对原子质量比较： 通过分析上表，得到以下结论： （1）质子数=核外电子数； （2）相对原子质量≈质子数+中子数； （3）原子核内质子数不一定等于中子数； （4）原子核内质子数不同，原子的种类不同； 8氧化还原反应习题解答(p222-226) 1. 用氧化值法配平下列各氧化还原方程式。 （1）3Cu 2S +22HNO 3 = 6Cu(NO 3)2 +3H 2SO 4 +10NO+8H 2O （2）NH 4NO 2 = N 2 + 2H 2O （3）(NH 4)Cr 2O 7 = N 2 + Cr 2O 3 +4H 2O （4）3As 2S 3 + 28HNO 3+4 H 2O= 6 H 3AsO 4 + 9H 2SO 4 +28 NO （5）K 2Cr 2O 7 + 3H 2S +4 H 2SO 4 = Cr 2(SO 4)3 + 3S + 7H 2O + K 2SO 4 （6）2Na 2S 2O 3 + I 2 = Na 2S 4O 6 + 2NaI （7）2 MnO 4－ +3 Mn 2+ +2 H 2O =5 MnO 2 +4 H + （8）4[Co(NH 3)6]2+ + O 2 +2H 2O = 4 [Co(NH 3)6]3+ + 4OH - 2. 用离子-电子法配平下列方程式。（1-11）为酸性介质，（12-14）为碱性介质 (1) Cr 2O 72－ + 3H 2O 2 + 8H + = 2 Cr 3+ + 3O 2 +7 H 2O (2) 2 MnO 4－ +5 SO 32－ +6 H + = 2Mn 2+ + 5 SO 42－ +3 H 2O (3) ClO 3－ + 6I - + 6H + = Cl - +3 I 2 + 3H 2O (4) 5NaBiO 3(s) + 2Mn 2++14 H + = 5Na + +5 Bi 3+ + 2 MnO 4－ +7 H 2O (5) H 2S +2 Fe 3+ = S +2Fe 2+ + 2H + (6) 3P 4(s)+20HNO 3(浓)+8 H 2O =12H 3PO 4+20NO (7) 2FeS 2+30HNO 3→Fe 2(SO 4)3+30NO 2+H 2SO 4+14H 2O (8) 7PbO 2+2MnBr 2+14HNO 3→7Pb(NO 3)2+2Br 2+2HMnO 4+6H 2O (9) 28HNO 3+3As 2S 3+4H 2O →9H 2SO 4+6H 3AsO 4+28NO (10) As 2S 5+10NO 3-+10H +→2H 3AsO 4+10NO 2+5S+2H 2O (11) 2Bi 3++3S 2O 32-+3H 2O →Bi 2S 3+3SO 42-+6H + (12) Cl 2 + 2OH -== Cl - + ClO -+ H 2O (13) 2[Cr(OH)4]-+ 3H 2O 2 + 2OH -==2 CrO 42－ +8H 2O (14) SO 32－ + Cl 2 +2OH -==2 Cl - + SO 42－ + H 2O 3. (1)逆向进行 (2) )(0=θ /Sn n θ+24V E E 15.=++S )(=θ/Mg Mg θ-V E E 37.22-=+ )(2.370.15=-θ-θ +θV E E E 52.2=+= ∴正向进行 (3))1.09(==θ /Br Br θ+- 2V E E )(77.0==θ /Fe e F θ-+ 2+3V E E )(32.0=0.77-1.09=-=θ-θ+θV E E E 基础化学李保山第二版-分子结构习题答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2 10 分子结构45 10 分子结构习题解答(p322-325) 思考题 1. Na和Cl、F之间，K和Cl、F之间能形成离子化合物。 2. 答案： Be2+ 2电子构型；Ca2+8电子构型；Fe3+9～17电子构型； Cu+ 18电子构型；Sn2+18+2电子构型；Pb4+18电子构型； O2－8电子构型。 3．答案：S2－>K+>Na+>Mg2+ 4. Sn4+ >Fe2+ >Sn2+ >Sr2+>Ba2+ 5. S2->O2->F->Cu+ >Na+ 6. （1）半径比规则可以用来判断离子晶体的晶格类型。晶格能可以用来衡量离子键的强弱。 （2）离子极化的结果使原来的离子键向共价键方向过渡。 （3）18电子构型的正离子极化率较强；18电子构型的负离子变形性较强。 7. 答案：原子轨道的角度分布方向是一定的，共价键的形成遵循最大重叠原则，所以只能在建轴方向上才能形成稳定的共价键，因而共价键具有方向性； 每个原子的未成对电子数时一定的，有几个未成对电子就可以形成几个共用电子对，所以共 价键具有饱和性。 8. （1）由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠而形成的共价键（头碰头），叫做σ键。当两个原子的轨道从垂直于成键原子的核间连线的方向接近，发生电子云重叠而成键（肩并肩），这样形成的共价键称为π键。 （2）单键：在价键理论中，两个原子之间如只有一对共用电子，形成的化学键称为单键。 单电子键：在分子轨道理论中，只有一个电子填入分子轨道形成的化学键称为单电子共价键。 （3）同类型的杂化轨道可分为等性杂化和不等性杂化两种。如果原子轨道杂化后形成的杂化轨道是等同的，这种杂化叫做等性杂化。如果原子轨道杂化后形成的杂化轨道中有一条或几条被孤对电子所占据，使得杂化轨道之间的夹角改变，这种由于孤对电子的存在而造成杂化轨道不完全等同的杂化，叫做不等性杂化。 9. （1）BF3键角大，因为BF3中B的价电子结构为2s22p1，形成分子时，进行sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的p轨道成键，故BF3分子为平面三角形，键角为120度。PF3中，磷原子有一对孤对电子。孤对电子与单键之间的斥力使它们的分子构型为三角锥形。因此BF3键角大。（2）NH3比PH3的键角大是因为P的电负性较N小，PH3中的成键电子云比NH3中的更偏向于H，同时P-H键长比N-H键长大，这样导致PH3中成键电子对之间的斥力减小，孤对电子对成键电子的斥力使H-P-H键角更小。 （3）NH3的键角大，因为在NH3中成键的电子对都靠近电负性较大的氮原子一边，在氮原子处成键电子的相互排斥较强。但是，在NCl3中成键的电子对都被拉向电负性较大的氯原子一边（“远离”中心原子），在氮原子处成键电子的相互排斥较弱. 10. CO2中，先有一个2s电子受到激发而进入空的2p z轨道中，形成2s2p x2p y2p z中各有一个电子的激发态电子构型，然后2s2p x两条轨道杂化形成两条sp杂化轨道。这两条轨道再分别去与氧各成一个σ键（头碰头重叠），如O－C－O结构。此时C原子还有两个未参加成键的p轨道，分别与O的p轨道从侧面重叠各形成一个π键，两个π键分布于C的两侧，且所在平面互相垂直。 45 <<工程化学基础（第二版）>>练习题参考答案 第一章 绪 论 练习题（p.9） 1. （1）×； （2）√； （3）×； （4）√。 2. （1）C 、D ；（2）C ；（3）B 。 3. 反应进度；ξ； mol 。 4. 两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl ↓，二相；液相分层，共三 相。 5. 两种聚集状态，五个相：Fe （固态，固相1），FeO （固态，固相2），Fe 2O 3（固态，固 相3），Fe 3O 4（固态，固相4），H 2O （g ）和H 2（g ）（同属气态，一个气相5） 6. n =（216.5 －180）g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol 7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2，根据化学反应方程式： CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol 100095%10009103 ??-. x 56.08×-310 y 4401103.?- 因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即 100095%10009103??-.= x 56.08×-310=y 4401103 .?- 得 x =m (CaO) =532.38kg y =m (CO 2) =417.72kg 分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。 8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时： 22(H )6mol 4mol 3(H )n ξν?-===- 22(N )2mol 4mol 1(N )n ξν?-= ==- 33(NH )4mol 4mol 1(NH ) n ξν?= == 化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时： 22(H )6mol 2mol 3(H ) n ξν?-= ==-基础化学李保山第二版8-氧化还原反应习题答案
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