1、1第六章 氧化还原平衡及氧化还原滴定法 习题1下列物质中元素的氧化数。（1）CrO 42 中的 Cr （2）MnO 42 中的 Mn（3）Na 2O2 中的 O （4）H 2C2O42H2O 中的 C解答：(1) Cr：6；(2) Mn：6； (3) O ：1； (4) C ：32. 下列反应中，哪些元素的氧化数发生了变化？并标出氧化数的变化情况。（1）Cl 2H 2OHClOHCl（2）Cl 2H 2O22HCl O 2（3）Cu2H 2SO4 (浓)CuSO 4SO 22H 2O（4）K 2Cr2O76KI14HCl2CrCl 33I 27H 2O8KCl解答：(1)Cl：from 0 t
2、o 1 and 1(2)Cl：from 0 to 1；O： from 1 to 0(3)Cu：from 0 to 2； S： from 6 to +4(4)Cr： from 6 to 3； I：from 1 to 03. 用离子电子法配平下列在碱性介质中的反应式。（1）Br 2OH BrO 3 Br（2）Zn ClO Zn(OH) 42 Cl （3）MnO 4 SO 32 MnO 42 SO 42(4) H2O2Cr(OH) 4 CrO 42-H 2O解答：(1) Br212OH 2BrO 3 6H 2O10e（ 2eBr 22Br ）56Br 212OH 2BrO 3 6H 2O10 Br
3、(2) Zn 4OH Zn(OH) 42 2eH2OClO 2e 2OH Cl Zn H 2O2OH ClO Zn(OH) 42 Cl 2（3）(MnO 4 e MnO 42 )22OH SO 32 H 2OSO 42 2e2MnO4 2OH SO 32 2MnO 42 H 2OSO 42(4) (H2O22e2OH )3(4OH Cr(OH) 4 CrO 42 4 H 2O3e) 23 H2O22OH 2Cr(OH) 4 2CrO 42 8 H 2O4. 用离子电子法配平下列在酸性介质中的反应式。(1) S2O82 Mn 2 MnO 4 SO42(2) PbO2 HCl PbCl 2 Cl
4、2 H 2O(3) Cr2O72 Fe2 Cr 3 Fe3(4) I2 H 2SI S解答：(1) (S 2O82 2e 2SO 42 )5(4H2OMn 2 MnO 4 8H 5e)25 S2O82 8H 2O2 Mn 2 2MnO 4 16H 10SO42(2) PbO2 4H 2ePb 2H 2O2Cl Cl 2 2ePbO2 4HCl PbCl 2 Cl 2 2H 2O(3) Cr2O72 14H 6e 2Cr 3 7H 2O (Fe2 Fe3 e) 6Cr2O72 14H 6 Fe 2 2Cr 3 7H 2O6 Fe 3(4) I2 2e2I H2S S2H 2eI2 H2S2I S
5、 2H35. Diagram galvanic cells that have the following net reactions.(1) Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu (2) Ni + Pb2+ = Ni2+ + Pb (3) Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag (4) Sn + 2H+ = Sn2+ + H2解答：（1）. ()Fe| Fe 2+(c1)Cu 2+(c2) |Cu（）（2）. ()Ni| Ni 2+(c1)Pb 2+(c2) |Pb（）（3）. ()Cu| Cu 2+(c1)Ag +(c2) |Ag（）（4）. ()Sn| Sn 2+(c1)H
6、+(c2) |H2,Pd（）6. 下列物质在一定条件下都可以作为氧化剂：KMnO 4 、K 2Cr2O7 、CuCl 2、FeCl 3、H 2O2、I 2、Br 2 、F 2、PbO 2 试根据标准电极电势的数据，把它们按氧化能力的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的还原产物。解答：氧化能力由大到小排列如下：解答：(3)KMnO 4 、(5)K 2Cr2O7 、(9)CuCl 2、(7)FeCl 3、(2)H 2O2、(8)I 2、(6)Br 2 、(1)F 2、(4)PbO 2在酸性介质中的还原产物依次如下：Mn2+、Cr 3+、Cu、Fe 2+、H 2O、I 、Br 、F 、Pb 2+
7、7.Calculate the potential of a cell made with a standard bromine electrode as the anode and a standard chlorine electrode as the cathode.解答：已知 Cl2/Cl 1.358V； Br2(l)/Br 1.087V则电动势 E = () ()1.3581.0870.271（V）8. Calculate the potential of a cell based on the following reactions at standard conditions.(
8、1) 2H2S H 2SO3 3S 3H 2O （2）2Br 2Fe 3 Br 2 2Fe 2(3)Zn Fe2 FeZn 2 (4)2MnO4 5H 2O26HCl2MnCl 2 2KCl8H 2O5O 2解答：（1）0.308V （2） 0.316V （3）0.323V （4）0.828V49. 已知 MnO4 8H 5e Mn2 4H 2O 1.507VFe3 e Fe 2 0.771V(1)判断下列反应的方向MnO4 5Fe 2 8H Mn 2 4H 2O5Fe 3(2)将这两个半电池组成原电池，用电池符号表示该原电池的组成，标明电池的正、负极，并计算其标准电动势。(3)当氢离子浓度为
9、 10molL1 ，其它各离子浓度均为 1molL1 时，计算该电池的电动势。解答：（1）MnO 4 5Fe 2 8H Mn 2 4H 2O5Fe 3正向进行(2) ()Pt| Fe 3 (c1)，Fe 2 (c2)MnO 4 (c3)，Mn 2 (c4) | Pt（）E 1.5070.7710.736V(3) E1.507(0.0592/5)lg10 80.7711.6020.7710.831V10. 已知下列电池 Zn| Zn2 (x molL1 )Ag (0.1 molL1 )|Ag 的电动势 E1.51V求 Zn2 离子的浓度。解答：E + -( Ag+/Ag0.0592lg cAg+
10、) ( Zn2+/Zn lgcZn2+)1.51mol L2059.(0.7990.0592lg0.1) (0.763 lgcZn2+)1.51mol L. c(Zn2 )0.58 molL 111.当 HAc 浓度为 0.10 molL1 ，p(H 2)=100kPa，测得 E(HAc/ H2)=-0.17v.求溶液中 H+的浓度和 HAc 的解离常数 Ka解：由题意得，E（HAc/H 2） = E（HAc/H 2）+0.059lgH +2/p（H2）/p =0.059 lgH+=-0.17V可得H+=1.3110 -3 molL1HAc 的解离常数 Ka =（H+）2/(c- H +)=1
11、.7410-512.在标准状况下，MnO 2 和 HCl 反应能否制得 Cl2？如果改用 12 molL1 的浓盐酸呢（设5其他物质仍处于标准态）？解：由题意得，正极反应：MnO 22e+4H +Mn 2 2H 2O负极反应：4HCl(浓)Cl 22Cl -+4H+2e标准状况下 E = E MnO2/ Mn2 E Cl2/ Cl-=1.23v-1.358v=-0.128v0说明改用 12 molL1 的浓盐酸时能制得氢气13. 为了测定 PbSO4 的溶度积，设计了下列原电池（） Pb| PbSO4，SO 42 (1.0 molL1 )Sn 2 (1.0 molL1 )|Sn（）在 25C
12、时测得电池电动势 E 0.22V，求 PbSO4 溶度积常数 Ksp。解答： 正 0.136v 0.220.136- 负 负 0.356VPb 2 SO42 Ksp 0.3560.126 lgPb2 059.0.126 lg.1K spKsp 1.7 10814利用下述电池可以测定溶液中 Cl-的浓度，当用这种方法测定某地下水 Cl-含量时，测得电池的电动势为 0.280v，求某地下水中 Cl-的含量() Hg(s)| Hg 2Cl2(l) | KCl(饱和) Cl -(c )| AgCl(s) |Ag(s)（）解：由题意得：E AgCl(s) |Ag(s)=E Ag+|Ag(s)+0.059
13、lg AgCl /AgCl-1=0.799-0.059 lgCl-1查表得 E Hg(s)| Hg2Cl2(l) | KCl(饱和) =0.25v故电池的电动势为 E=E+-E-=（0.799-0.059 lgCl -1）-0.25=0.280V0.059 lgCl-1=0.269故Cl -1=3.63104 molL1615. 根据标准电极电势计算 298K 时下列电池的电动势及电池反应的平衡常数(1) () Pb(s)| Pb 2 (0.1 molL1 )Cu 2 (0.5 molL1 )|Cu(s)（）(2) () Sn(s)| Sn 2 (0.05 molL1 )H (1.0 molL
14、1 )|H2(105Pa),Pt(s)（）(3) ()Pt，H 2(105Pa)|H (1 molL1 )Sn 4 (0.5 molL1 )，Sn 2 (0.1 molL1 )|Pt(）(4) ()Pt，H 2(105Pa)|H (0.01 molL1 )H (1.0 molL1 )|H2(105Pa)，Pt （）解答：(1) 负 0.126 lg0.10.156209.正 0.337 lg0.50.328E0.328(0.156)0.484E 0.3370.1260.463lgK K 4.3810 -150592.463(2) 正 0负 0.136 lg0.050.1752.E0.175lg
15、K K 3.9310 4 059.136(3) 负 0正 0.151 lg 0.1752.1.E0.172lgK K 1.5910 5059.4(4) 正 0负 0 lg 0.1184259.1)0.(2E0.1184K 1716下列三个反应：（1）A B A B（2）A B2 A 2 B（3）A B3 A 3 B的平衡常数值相同，判断下述那一和说法正确？(a)反应（1）的值 最大而反应（3）的值 最小；(b)反应（3）的 值最大；（c）不明确 A 和 B 性质的条件下无法比较 值的大小；（d）三个反应的 值相同。答：C17试根据下列元素电势图：A VCuCu 521.01583.02Aggg
16、 796uA 8.129.1FeeFe 47.07.03回答 Cu 、Ag 、Au 、Fe 2 等离子哪些能发生歧化反应。解答：Cu 、Au 能发生歧化。18计算在 1 molL1 溶液中用 Fe3 滴定 Sn2 的电势突跃范围。在此滴定中应选用什么指示剂？若用所选指示剂，滴定终点是否和化学计量点符合？解答： Sn4/ Sn2 0.154V Fe3/ Fe2 0.771V 突跃范围：（0.1543 ）0.2428 V （0.7713 ）0.5934 V2059. 10592.选次甲基蓝；符合， sp 0.36V3154.7119将含有 BaCl2 的试样溶解后加入 K2CrO4 使之生成 Ba
17、CrO4 沉淀，过滤洗涤后将沉淀溶于 HCl 再加入过量的 KI 并用 Na2S2O3 溶液滴定析出的 I2，若试样为 0.4392g，滴定时耗去0.1007 molL1 Na2S2O329.61mL 标准溶液，计算试样中 BaCl2 的质量分数。8解答： Ba2 CrO 42 BaCrO 4 2CrO 42 6I 16H 2Cr 3 8H 2O3I 2 I22 Na 2S2O3 Na2S4O62NaI Ba 2 CrO42 3/2 I23 S2O32 nBa2 1/3n S2O32BaCl2% 47.14%9.0.08117. 20. 用 KMnO4 法测定硅酸盐样品中的 Ca2+含量，称取
18、试样 0.5863g，在一定条件下，将钙沉淀为 CaC2O4，过滤、洗涤沉淀，将洗净的 CaC2O4 溶解于稀 H2SO4 中,用 0.05052 molL-1 KMnO4 的标准溶液滴定，消耗 25.64mL，计算硅酸盐中 Ca 的质量分数。解答：5Ca 2+5C 2O42-2MnO 4- n(Ca2+)= n(MnO4-)5 n(Ca 2+)=0.003238 mol Ca2+%= %14.205863.01.42221. 大桥钢梁的衬漆用红丹（Pb 3O4）作填料，称取 0.1000g 红丹加 HCl 处理成溶液后再加入 K2CrO4，使定量沉淀为 PbCrO4：Pb2+ + CrO4
19、2- = PbCrO4将沉淀过滤、洗涤后溶于酸并加入过量的 KI，析出 I2 以淀粉作指示剂用 0.1000 molL1 Na2S2O3 溶液滴定用去 12.00mL，求试样中 Pb3O4 的质量分数。解答： 2Cr2-+6I-+16H+=2Cr3+8H2O+3I2 I2 +2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI Pb3O43 PbCrO 43 CrO 4 2-9/2 I 29Na 2S2O3 n(Pb3O4)1/9n(Na 2S2O3) Pb 3O4% 41.9010.6.85.91322. 抗坏血酸（摩尔质量为 176.1gmol-1）是一个还原剂，它的半反应为：C6H6O6 + 2
20、H+ + 2e = C6H8O69它能被 I2 氧化。如果 10.00mL 柠檬水果汁样品用 HAC 酸化，并加入20.00mL0.02500 molL1 I2 溶液，待反应完全后，过量的 I2 用 10.00mL 0.0100 molL1 Na2S2O3 滴定，计算每毫升柠檬水果汁中抗坏血酸的质量。解答：C 6H6O6 I 22 Na 2S2O3 n(C6H6O6)n(I 2)1/2n(Na 2S2O3)W mlg/0794.0.110.5.0( 23. 已知 Hg2Cl2(s)2e2Hg(l)2Cl 0.28VHg22 2e2Hg(l) 0.80V求： Ksp （Hg 2Cl2） （提示：
21、 Hg2Cl2(s) Hg22 2Cl ）解答：Hg 2Cl2(s)2e2Hg(l)2Cl Hg22 2e2Hg(l)将上述两方程式相减得：Hg2Cl2(s) Hg22 2Cl E 0.52V此反应的平衡常数 K ，即是的 Hg2Cl2(s) K sp，因此：lgK lgK sp 17.56 K 10 17.56059.)(Ksp （Hg 2Cl2）= K 10 17.5624. 已知下列标准电极电势Cu2 2e Cu 0.34VCu2 e Cu 0.158V(1).计算反应 CuCu 2 2Cu 的平衡常数。(2) 已知 Ksp (CuCl)1.210 6 ，试计算下面反应的平衡常数。CuC
22、u 2 2Cl = 2CuCl解答：(1) Cu 2 2e CuCu2 e Cu Cu2 0.158 Cu Cu0.3410=0.34 21 158.0 0.522VlgK K 7.110 7059.)2(2)对负极：CuCle CuCl KspCu Cl CuCl/Cu0.522 lgCu 12.0.5220.0592 lg 因为 Cl 1mol/LClKsp CuCl/Cu0.5220.592lg1.2 1060.171V对正极：Cu 2 eCl = CuCl Cu2+/Cucl Cu2+/Cu Cu2+/Cucl0.0592 lg（Cu 2+/Cu+） =0.158+0.0592 lg（
23、1/ Ksp (CuCl)）=0.158+0.0592 lg （1/1.2 10-6）=0.504VlgK =5.630592.1)74(K 4.22 10525. 吸取 50.00mL 含有的 IO3 和 IO4 试液，用硼砂调溶液 pH，并用过量 KI 处理，使IO4 转变为 IO3 ，同时形成的 I2 用去 18.40mL 0.1000 molL1 Na2S2O3 溶液。另取10.00mL 试液，用强酸酸化后，加入过量 KI，需同浓度的 Na2S2O3 溶液完成滴定，用去48.70mL。计算试液中 IO3 和 IO4 的浓度。.解答：IO 4 + 2 I +2H+=IO3-+I2+H2O
24、 , IO4 I 22 Na 2S2O3 , n(IO4 )=1/2n(Na2S2O3)C(IO4 )= =0.01840mol/L0.518强酸酸化以后：7 I +8H+=4I2+4H2O , IO4 4I 28 Na 2S2O3 , n(IO4 )=1/8n(Na2S2O3)IO3 +5 I +6 H+=3 I2+3 H2O , IO3 3 I 26 Na 2S2O3 , n(IO3 )=1/6n(Na2S2O3)I2+2 Na2S2O3= Na2S4O6+NaI , 设滴定 IO4 所消耗的 Na2S2O3 的体积数为 V1ml，滴定 IO3 为 V2ml11则 0.018410=1/8
25、0.100V1V1=14.72mlV2=48.70-14.72=33.98ml10.00C( IO4 )=1/60.100033.98C(IO 4 )=0.05663 mol/L 26.测定铜含量的分析方法为间接碘量法：2Cu2+4H+2CuI+I 2I2+2S2O32-2I -+S4O62-用此法分析铜矿样中的铜的含量，为了使 1.00mL0.1050 molL1 Na2S2O3 标准溶液能准确滴定 1.00的 Cu，应称取铜矿样多少克？解：由题意得：Cu 2+ S2O32-n（Cu 2+）= n（S 2O32-）=0.1050 molL 1 1.0010-3L=1.0510-4 mol故
26、m（Cu 2+）= n（Cu 2+）M（Cu 2+）=1.0510 -4 mol63.5gmol1 =6.667510-3 g故应称取铜矿样：m（Cu 2+）/1.00=0.66675g27. Calculate the standard free energy change at 25 for the reactionCd(s) Pb 2 (aq) Cd 2 (aq) Pb(s).解答：Cd(s)Pb 2 (aq) Cd 2 (aq)Pb(s) Cd2+/ Cd0.403V pb2+/ pb0.126V E 0.126(0.403) 0.277V G nF E 2965000.2775346
27、1 Jmol 53.461 KJ mol28. Calculate the potential at 25 for the cellCdCd 2 (2.00molL)Pb 2 (0.0010molL)PbThe cell reaction and standard state potential of the cell were determined in exercise 7-25.解答： 正 0.126 lg0.0010.2148V 059.负 0.403 lg2.000.394V 2E0.2148(0.394) 0.179V 12第 7 章 习题解答1.略2下列各组量子数组合哪些是不合理
28、的？为什么？（顺序为 n、l、m）（1）2 1 0 （2）2 2 -1 （3）3 0 +1 （4）2 0 -1 （5）2 3 +2 （6）4 3 +22.答：不合理的有（2） （5）（2）不符合 l 可取的最大值为 n-1（5）同上3在下列各组量子数中，填入空缺的量子数。 （顺序为 n、l、m、m s）（1）？ 2 0 -1/2 （2）2 ？ -1 +1/2 （3）4 2 0 ？ （4）2 0 ？ +1/23.答：（1）3 2 0 -1/2；（2）2 1 -1 +1/2（3）4 2 0 +1/2（或 -1/2）; （4）2 0 0 +1/24氮原子的价电子构型是 2s22p3，试用四个量子数分
29、别表示每个电子的状态。4.n l m ms2s 2 0 0 +1/22s 2 0 0 -1/22p 2 1 0 +1/22p 2 1 +1 +1/22p 2 1 -1 +1/25已知某元素原子的电子具有下列四个量子数（顺序为 n、l、m、m s） ，试排出它们能量高低的顺序。（1）3 2 +1 -1/2 （2）2 1 +1 +1/2 （3）2 1 0 +1/2 （4）3 1 -1 +1/2（5）3 0 0 -1/2 （6）2 0 0 +1/2 5.(1)(4)(5)(2)=(3)(6)6下列元素基态原子的电子排布各违背了什么原则？（1）1s 22s3 （2） 1s22p3 （3） 1s22s2
30、2px22py16.(1)泡利原理(2)最低能量(3)洪特规则7下列原子的电子排布中，哪种属于基态？哪种属于激发态，哪种是错误的？（1）1s 22s12p2 （2）1s 22s22p63s13d1 （3）1s 22s22d1 （4）1s 22s22p43 s 1 （5）1s 22s32p1 （6）1s 22s22p63 s 1解：（1） （2） （4）激发态（3） （5）错误 （6）基态138试完成下表：8.原子序数 价层电子分布式 各层电子数 周期数 族数 区11 3s1 2 8 1 二 A s23 3d34s2 2 8 11 2 四 B d35 4s24p5 2 8 8 18 7 四 A
31、p53 5s25p5 2 8 8 18 18 7 五 A p60 4f46s2 2 8 8 18 22 2 六 B f82 6s26p2 2 8 8 18 32 14 14 49已知某副族元素 A 的原子，电子最后填入 3d 轨道，最高氧化值为 4；元素 B 的原子，电子最后填入 4p 轨道，最高氧化值为 5：（1）写出 A、B 元素原子的电子分布式；（2）根据电子分布，指出它们在周期表中的位置（周期、区、族） 。9.（1）A Ar3d24s2B Ar3d104s24p3(2) A 第四周期 第 B 族B 第四周期 第 A 族10有第四周期的 A、B、C 三种元素，其价电子数依此为 1、2、7
32、，其原子序数按A、B、C 顺序增大。已知 A、B 次外层电子数为 8，而 C 次外层电子数为 18，根据结构判断：（1）C 与 A 的简单离子是什么？（2）B 与 C 两元素间能形成何种化合物？试写出化学式。10.（1）Br -,K+ (或写成 C-，A +)（2） 离子型化合物 CaBr211分别写出下列元素基态原子的电子分布式，并分别指出各元素在周期表中的位置。9F 10Ne 25Mn 29Cu 24Cr 55Cs 71Lu11.元素 电子结构式 周期 族9F He2s22p5 二 A10Na He2s22p6 三 025Mn Ar3d54s2 四 B29Cu Ar3d104s1 四 B2
33、4Cr Ar3d54s1 四 B55Cs Xe6s1 六 A71Ln Xe4f145d16s2 六 B(f 区)12写出下列离子的最外层电子分布式：S2 K+ Pb2+ Ag+ Mn2+ Co2+1412.S2- 3s23p6K+ 3s23p6Pb2+ 6s2Ag+ 4d10Mn2+ 3d5Co2+ 3d713元素的原子其最外层仅有一个电子，该电子的量子数是 n = 4 , l = 0 , m = 0 ,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。13.答：（1）三种，原子序数为 19，24 和
34、29（2）Ar4s 1 Ar3d54s2 Ar3d104s114某元素的原子序数小于 36，当此元素原子失去 3 个电子后，它的角动量量子数等于2 的轨道内电子数恰好半满：（1）写出此元素原子的电子排布式；（2）此元素属哪一周期、哪一族、哪一区？元素符号是什么？14.(1)Ar3d64s2;(2)第四周期 第族 d 区 Fe15试预测：（1）114 号元素原子的电子排布？并指出它属于哪个周期、哪个族？可能与哪个已知元素的性质最为相似？（2）第七周期的最后一个元素的原子序数为多少？15.（1）Rn6d 107s27p2 第七周期 第A 族 铅；（2）11816设有元素 A、B、C、D、E、G、M
35、，试按所给的条件，推断它们的元素符号，及在周期表中的位置，并写出它们的价层电子构型。（1）A、B、C 为同一周期的金属元素，已知 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 ABC；（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 是金属元素，它有四个电子层，它的最高氧化数与氯的最高氧化数相同。16.（1）ANa 第三周期 ABMg 第三周期 ACAl 第三周期 A（2）DBr 第四周期 AEI 第五周期 A（3）F 第二周期 A（4）Mn 第四周期 B1517有 A、B、C、
36、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）原子半径从小到大的顺序；（2）第一电离能从小到大的顺序；（3）电负性从小到大的顺序；（4）金属性由弱到强的顺序。17.D.Cl A.Cs B.Sr C.Se(1)DK(稳)Ag（NH 3） 2 AgI溶于KCN的平衡常数很大而溶于 NH3的平衡常数很少AgBr能溶于KCN而Ag 2S不能 ， K =Ksp*K（稳）Ag2S的KspN2+C2H2He2+3第二周期某元素的单质是双原子分子，键级为 1
37、是顺磁性物质。(1)推断出它的原子序号； (2)写出分子轨道中的排布情况； 答：(1)原子序号 5(2)B2 1s2 1s*2 2s2 2s*2 2py1 2pz14在 BCl3 和 NCl3 分子中，中心原子的氧化数和配体数都相同，为什么二者的中心原子采取的杂化类型、分子构型却不同？答：BCl 3 与 NCl3 分子中，中心原子不同，中心原子的电子结构不同，使得两者的中心原子采用不同的杂化方式：19B 采用的是 sp3 杂化，每个杂化轨道的的夹角是 120o，与 Cl 原子以 3px 轨道形成 3个 键，分子呈平面三角形。N 采用 sp3 杂化，杂化轨道呈四面体结构，其中一个杂化轨道有一对孤
38、电子，孤对电子成键电子有一定的排斥作用，使 NCl3 分子呈三角锥形。5写出 O2 分子的分子轨道表达式，据此判断下列双原子分子或离子：O 2+、O 2、O 2、O 22各有多少成单电子，将它们按键的强度由强到弱的顺序排列起来，并推测各自的磁性。答：O 2 1s2 1s*2 2s2 2s*2 2py2 2pz2 2px2 2py*1 2pz*1O2+有一个单电子 顺磁性O2 有两个单电子 顺磁性O2 -有一个单电子 顺自行O2 2-无单电子 抗磁性键强度顺序：O 2 +O2 O2- O22- 6C 和 O 的电负性差较大，CO 分子极性却较弱，请说明原因。答：由于 CO 中存在反馈键，分散了氧
39、原子上的负电荷，使 CO 整个分子极性减弱。7已知 N 与 H 的电负性差（0.8）小于 N 与 F 的电负性差（0.9） ，解释 NH3 分子偶极矩远比 NF3 大的原因。答：NF 3 和 NH3 分子都是三角锥构型。分子的总偶极矩是分子内部各种因素所产生的分偶极矩的总矢量和。NF3 分子中成键电子对偏向电负性大的 F 原子，N 的孤电子对对偶极矩对偶极矩的贡献与键矩对偶极矩贡献方向相反，即孤电子对的存在削弱了由键矩可能引起的分子偶极矩，故偶极矩较小；而 NH3 分子中成键电子对偏向电负性大 N 原子，即孤电子对对偶极矩的贡献与键矩对偶极矩贡献方向相同，故 NH3 分子有较大偶极矩。8用杂化
40、轨道理论解释为何 PCl3 是三角锥形，且键角为 101，而 BCl3 却是平面三角形的几何构型。答：PCl 3 分子中 P 原子以不等性杂化轨道与 Cl 原子成键，四个 sp3 杂化轨道指向四面体的四个顶点，其中三个顶点被氧原子占据，另一个顶点是一对孤对电子对成键电子对有较大的排斥力，使 PCl3 的键角小于 109.5o，成为 101oBCl3 分子中 B 原子采用 sp2 杂化，三个杂化轨道呈平面三角形，三角形顶点被三个 Cl原子占据。因而 BCl3 分子成平面三角形。9试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。NH4+ CO32 BCl3 PCl5(g) SiF62 H3O+
41、 XeF4 SO2答：略2010指出下列各分子中中心离子的杂化轨道类型和空间构型。PCl3 SO2 NO2+ SCl2 SnCl2 BrF2+分子 中心离子的杂化方式 空间构型PCl3 sp3 三角锥形SO2 sp2 V 形NO2+ sp 线形SCl2 sp3 V 形SnCl2 sp3 V 形BrF2+ sp3 V 形11为什么由不同种元素的原子生成的 PCl5 分子为非极性分子，而由同种元素的原子形成的 O3 分子却是极性分子？答：因为 PCl5 为三角双锥构型，虽然每个 P-Cl 键都有键锯矩，但总键矩为 0，故为非极性分子，而 O3 为 V 形分子，顶角氧的负电荷较高，使整个分子的正负电
42、荷重心不重合，故呈较弱的极性。12实验测得 HF 键的偶极矩 = 6.371030 Cm，试计算 F 原子所带电量，并分析HF 键的离子性。答：=q.d=6.3710-5cm=1.909DD=91.7pm=0.917 q= 437.08917.0d所以，HF 键的离子性为 43.37%15请指出下列分子中哪些是极性分子，哪些是非极性分子？NO2； CHCl 3； NCl3; SO3; SCl2; COCl2; BCl3。答：极性分子 NO2 CHCl3 NCl3 SCl2 CoCl2非极性分子 SO3 BCl316据电负性差值判断下列各对化合物中键的极性大小。(1)FeO 和 FeS (2)A
43、sH3 和 NH3(3)NH3 和 NF 3 (4)CCl4 和 SnCl416.极性 FeOFeS AsH3NF3 CCl4GeCl4 Ge 极化能力强(2)ZnCl2BeCl2HgCl2(2)CaSFeSMgS(3)kClLiClCsCl19比较下列各对离子极化率的大小，简单说明判断依据。1) Cl S2； 2) F O2 ； 3) Fe2+ Fe3+；4) Mg2+ Cu2+ ； 5) Cl I 6) K+ Ag+答：(1)Cl -Fe3+ Fe2+电荷小，半径大(4)Mg2+Zn2+Fe2+Mg2+O2-F-21已知氯化物的熔点如下：氯化物 KCl CaCl2 FeCl2 FeCl3
44、ZnCl2 GeCl4熔点/ 770 782 672 282 215 49.5沸点/ 1500 1600 1030 315 756 86.5阳离子半径/pm133 99 76 64 74 53*共价半径。试用离子极化理论解释：（1）KCl、CaCl 2 的熔、沸点高于 GeCl4；（2）CaCl 2 的熔、沸点高于 ZnCl2；（3）FeCl 2 的熔、沸点高于 FeCl3。22答：(1)Ge 4+是高电荷阳离子，极化力强使 GeCl4 性质趋向于共价分子(2)Zn2+为 18 电子结构极化力大于 8 电子结构的 Mg2+离子(3)Fe3+极化力大于 Fe2+，使 FeCl3 共价性增强。22判断下列各对物质的熔、沸点高低，说明理由。(1)H2O 与 H2S；(2)PH 3 与 AsH3；(3)Br 2 与 I2；(4)SiF 4 与 SiCl4；答：(1)H 2OH2S H2O 分子间存在
