第1章 物质结构基础习题.doc

1、1第 1 章 物质结构基础习题一、思考题1. 基态原子的核外电子排布应遵循哪些规律？2. s 轨道、p 轨道、d 轨道分别对应的 l 值为多少？3. n =2 时，电子有哪些可能的空间运动状态？4. l =2 的轨道，空间伸展方向有几种？5. p 轨道角度分布图和 p 电子云角度分布图形的区别是什么？6. 指出下列各元素的基态原子的电子排布式的写法违背了什么原理并予以改正。（1）Be 1s22p2 （2）B 1s22s3 （3）N 1s22s22px22py17. 现行的周期表中有几个区？每一个区包括哪几个族？各区的外层电子构型有何特征？8. 共价键的轨道重叠方式有哪几种？9. 价键理论和分子

2、轨道理论的基本要点是什么？10. 何为极性分子和非极性分子？分子的极性与化学键的极性有何联系？11. 分子间力的大小对物质的物理性质有何影响？12. 氢键与化学键有何区别？与一般分子间力有何区别？13. 下列各化合物中分子间有氢键的有哪几种？C 2H6，NH 3，C 2H5OH，H 3BO3，CH 4。14. 写出下列物质的晶体类型：SO 2，SiC，HF ，KCl，MgO。二、是非题（对的在括号内填“”号，错的填“”号）1. 是核外电子运动的轨迹 （ ）2. 微观粒子的特性主要是波、粒二象性。 （ ）3. 2p 有三个轨道，可以容纳 3 个电子。 （ ）4. 1s 轨道上只可容纳 1 个电子

3、。 （ ）5. n =1 时，l 可取 0 和 1。 （ ）6. 主量子数 n=3 时，有 3s，3p，3d，3f 等四种原子轨道。 （ ）7. 一组 n， l， m 组合确定一个波函数。 （ ）8. 一组 n， l， m， ms 组合可表述核外电子一种运动状态。 （ ）9. d 区元素外层电子构型是 ns12。 （ ）10. 电负性越大的元素的原子越容易获得电子。 （ ）11. 同周期元素从左至右原子半径减小。 （ ）12. 共价键的重叠类型有 键 键两种。 （ ）13. NH3 和 BF3 都是 4 原子分子，所以二者空间构型相同。 （ ）14. 色散力是主要的分子间力。 （ ）15. =

4、 0 的分子中的化学键一定是非极性键。 （ ）16. 非极性分子内的化学键一定是非极性键。 （ ）17. 一般晶格能越大的离子晶体，熔点越高，硬度也越大。 （ ）18. 同一周期主族和副族元素的单质的晶体类型从左至右由金属晶体到原子晶体，再到分子晶体呈规律性过渡。（ ）参考答案：1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 三、选择题（在正确的答案下打“” ）1 下列说法正确的是_。A. 轨道角度分布图表示波函数随 ， 变化的情况 B.电子云角度分布图表示波函数随 ， 变化的情况C 轨道角度分布图表示电子运动轨迹 D

5、. 电子云角度分布图表示电子运动轨迹2 用来表示核外某一电子运动状态的下列量子数中合理的一组是_。A. 1，2，0，- B. 0， 0，0，+ C. 3，1，2，+ D. 2，1，-1，- 21 21 213 下列电子的各套量子数，可能存在的是_。2A. 3，2，2，+ B. 3， 0，1，+ C. 2，-1，0，- D. 2，0，-2，+ 21 21 214 用下列各组量子数来表示某一电子在核外的运动状态，其中合理的是_。A. n = 3，l = 1，m = 2，m s = + B. n=3，l = 2， m = 1， ms = - 2C. n = 2， l = 0，m = 0，m s =

6、0 D. n=2，l = -1，m = 1，m s = + 25 一个 2P 电子可以被描述为下列 6 组量子数之一（1）2，1，0，+ （2）2，1 ，0，- （3）2，1，1，+ （4）2，1，1，- 21（5）2，1，-1，+ （6）2， 1，-1，- 氧的电子层结构为 1s22s22p4，试指出下列 4 个 2p 电子组合中正确的有_。A. B. C. D. 6 下列量子数组合中，m = _。 n = 4 l = 0 m = ms = + A. 4 B. 0 C. 1 D.2217 已知某元素+3 价离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5，该元素在元素周期表中属于_。

7、A. B 族 B. B 族 C. 族 D. A 族8 外围电子构型为 4f75d16s2 的元素在周期表中的位置应是哪一族？_。A. 第四周期B 族 B. 第五周期B 族 C. 第六周期B 族 D. 第六周期B 族 9 下列关于元素周期表分区中，原子核外价电子构型正确的有_。A. ns12 B. ns0np18 C.（n-1）d 110ns2 D. np510 下列元素的原子中外层电子构型为 ns2np5 的是_。A. Na B. Mg C. Si D.F11 下列 4 种电子构型的原子中第一电离能最低的是_。A. ns2np3 B. ns2np4 C. ns2np5 D. ns2np612下

8、列那一系列的排列顺序恰好是电离能（离解出一个电子）增加的顺序_。A. K，Na，Li B. O，F，Ne C. Be3+，B 4+，C 5+ D. 3 者都是13一个原子的 M 壳层可容纳的电子是多少？_A. 8 B. 18 C. 32 D. 5014下列关于共价键说法错误的是_。A. 两个原子间键长越短，键越牢固 B. 两个原子半径之和约等于所形成的共价键键长C. 两个原子间键长越长，键越牢固 D. 键的强度与键长无关15下列关于杂化轨道说法错误的是_。A. 所有原子轨道都参与杂化 B. 同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C. 杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D. 杂化轨道中一定有一个电

9、子16下列分子中既有 键又有 键的是A. N2 B. MgCl2 C. CO2 D. Cu17s 轨道和 p 轨道杂化的类型有A. sp，sp 2 杂化 B. sp，sp 2，sp 3 杂化 C. sp，sp 3 杂化 D. sp，sp 2，sp 3 杂化和 sp3 不等性杂化18下列分子构型中以 sp3 杂化轨道成键的是_。A. 直线形 B. 平面三角形 C. 八面体形 D. 四面体形19凡是中心原子采用 sp3d2 杂化轨道成键的分子，其空间构型可能是_A. 八面体 B. 平面正方形 C. 四方锥 D. 以上 3 种均有可能20下列物质中，既有共价键又有离子键的是_。A. KCl B. C

10、O C. Na2SO4 D. NH4+ 21在下列离子晶体中，晶格能最大的是_A. NaCl B. KCl C. RbCl D. CsCl22下列说法中正确的是_。A. BCl3 分子中 BCl 键是非极性的。 B. BCl 3 分子中 BCl 键不都是极性的。 C.BCl3 分子是极性分子，而 BCl 键是非极性的。 D. BCl3 分子是非极性分子，而 BCl 键是极性的。 23下列分子中不能形成氢键的是_。A. NH3 B. N2H4 C. C2H5OH D. HCHO24下列化合物中哪一个氢键表现得最强？_A. NH3 B. H2O C. HCl D. HF 25下列属于分子晶体的是_

11、。A. KCl B. Fe .H 2O（s ） D. CO2（s ）326下列晶体中，熔化时只需克服色散力的是_。A. K B. SiF4 C. H2O D. SiC 27下列哪一系列的排列顺序恰好是电负性减小的顺序（ ）。A. K，Na，Li B. Cl，C，H C. As，P，H D. 3 者都不是28下列晶体中硬度较高，导电性好的是_。A. SiO2， CaO B. SiC，NaCl C. Cu，Ag D. Cu，石墨参考答案：1.A 2.D 3.A 4.B 5.A,C 6.B 7.C 8.D 9.A 10.D 11.B 12.D 13.B 14.C,D 15.A,D 16.A,C 17

12、.D 18.D 19.A 20.C 21.A 22.D 23.D 24.D 25.C，D 26.B 27.B 28.C 四、填空题1. 由于微观粒子具有 性和 性，所以对微观粒子的 状态，只能用统计的规律来说明。波函数是描述 。2. 第 31 号元素镓（Ga）是当年预言过的类铝，现在是重要的半导体材料之一。 Ga 的核外电子构型为 ；外层电子构型为 ；它属周期表中的 区。3. 下列各原子的电子构型属错误的是 ，属激发态的是 ，属基态的是 。A. 1s22s12p2 B. 1s22s12d1 C. 1s22s22p43s1D. 1s22s22p63s23p3 E. 1s22s22p83s1 F.

13、 1s22s22p63s23p54s14. 共价键的特点是，具有 性和 性。5. 根据杂化轨道理论，BF 3 分子的空间构型为 ，电偶极矩 零，NF 3 分子的空间构型为 。 6. 采用等性 sp3 杂化轨道成键的分子，其几何构型为 ；采用不等性 sp3 杂化轨道成键的分子，其几何构型为 和 。 7. SiCl4 分子具有四面体构型，这是因为 Si 原子以 杂化轨道与四个 Cl 原子分别成 键，杂化轨道的夹角为 。8. COCl2（ClCCl=120，OCCl=120）中心原子的杂化轨道类型是 ，该分子中 键有 个， 键有 个。PCl 3（ClPCl=101）中心原子的杂化轨道是 ，该分子中

14、键有 个。9. CO2 和 CS2 分子均为直线形分子，这是因为 。10. 填充下表：化学式 杂化轨道类型 杂化轨道数目 键角 空间构型PCl3 102BCl3 12011. 分子间普遍存在、且起主要作用的分子间力是 ，它随相对分子质量的增大而 。12. 极性分子是指 ，而 为非极性分子。13. 分子之间存在着 键，致使 H2O 的沸点远 于 H2S、H 2Se 等。H 2O 中存在着的分子间力有 、 和 ，以 为主，这是因为 H2O 有 。 14. 在A 族的氢化物中， 具有相对最高的 。这种反常行为是由于在 态的分子之间存在着 。 15. 在 C2H6，NH 3，CH 4 等分别单独存在的

15、物质中，分子间有氢键的是 。16. 汽油的主要成分之一辛烷（C 8H18）的结构是对称的，因此它是（答“极性”或非“极性” ）_分子。汽油和水不相溶的原因是_。17. KCl、SiC 、HI、BaO 晶体中，熔点从大到小排列顺序 。18. 已知某元素的原子的电子构型为 1s22s22p63s23p63d104s24p1。元素的原子序数为 ；属第 周期，第 族；元素的价电子构型为 ；单质晶体类型是 。19. 填充下表：化合物 晶体中质点间作用力 晶体类型 熔点高低KClSiCHI4H4OMgO参考答案：1. 波动 粒子 运动 原子核外电子运动状态的的数学函数式 2.1s 22s22p63s23p

16、63d104s24p1 4s24p1 p3. B,E A,C,F D 4. 饱和性和方向性 5. 平面三角形，等于，三角锥形 6. 正四面体，三角锥形，V 形 7. sp 3 109288. sp 2，3，1，sp 3，3 9. C 原子均以 sp 杂化轨道分别与两个 O 原子和两个 S 原子成键 10.化学式 杂化轨道类型 杂化轨道数目 键角 空间构型PCl3 sp3 不等性杂化 4 个 三角锥形BCl3 sp2 杂化 3 个 平面三角形11. 色散力 增大 12. 分子内正、负电荷中心不重合 正负电荷中心重合的 13. 氢，大，色散力，诱导力，取向力，取向力，较大的电偶极矩14. H 2O

17、，沸点，液，氢键 15. NH 3 16. 非极性 汽油的非极性分子与水分子的强极性之间的极性差异大 17. SiC、BaO 、KCl 、HI 18. 31 4，A 4s24p1 金属晶体19. 化合物 晶体中质点间作用力 晶体类型 熔点高低KCl 离子键 离子晶体 较高SiC 共价键 原子晶体 高HI 分子间作用力 分子晶体 低H4O 分子间作用力，氢键 分子晶体 低MgO 离子键 离子晶体 较高五、简答题1. 有 A，B，C，D，E，F 元素，试按下列条件推导出各元素在周期表中的位置，元素符号，给出各元素的价电子构型。（1）A，B，C 为同一周期活泼金属元素，原子半径满足 ABC，已知 C

18、 有 3 个电子层。（2）D，E 为非金属元素，与氢结合生成 HD 和 HE。室温下 D 的单质为液体， E 的单质为固体。（3）F 为金属元素，它有 4 个电子层并有 6 个单电子。2. 指出下列化合物的中心原子可能采取的杂化类型，并预测分子的几何构型：BeH2、BBr 3、SiH 4、PH 3、SeF 6。 3. 试判断下列分子的空间构型和分子的极性，并说明理由。CO2， Cl2，HF ， NO，PH 3，SiH 4，H 2O，NH 34. 常温时 F2、 Cl2 为气体，Br 2 为液体，I 2 为固体，为什么？5. 试分析下列分子间有哪几种作用力（包括取向力、诱导力、色散力、氢键）。（

19、1）HCl 分子间 （2）He 分子间 （3）H 2O 分子和 Ar 分子间（4）H 2O 分子间 （5）苯和 CCl4 分子间6. 为何 HCl，HBr，HI 熔点、沸点依次增高，而 HF 的熔、沸点却高于 HCl？7. 已知稀有气体 He，Ne ，Ar，Kr，Xe 的沸点依次升高，试解释为什么？8. SiO2 和 CO2 是化学式相似的两种共价化合物，为什么 SiO2 和干冰的物理性质差异很大？9. 比较下列各组中两种物质的熔点高低，简单说明原因：（1）NH 3，PH 3； （2）PH 3，SbH 3； （3）Br 2，ICl。10. 按沸点由低到高的顺序依次排列下列两个系列中的各个物质，

20、并说明理由（1） H2，CO，Ne，HF；（2） CI4，CF 4，CBr 4，CCl 4。11. 写出下列配合物的化学式（1）氯化二氯一水三氨合钴（） （2）四氯合铂（）酸四氨合铜（）（3）二羟基四水合钴（）配阳离子 （4）四氢合镍（）配阴离子5参考答案：1.周期 族 元素符号 价层电子构型A 三 A Na 3s1B 三 A Mg 3s2C 三 A Al 3s23p1D 四 A Br 4s24p5E 五 A I 5s24p5F 四 B Cr 3d54s12. BeH2：sp 杂化，直线型BBr3：sp 2 杂化，平面三角形SiH4：sp 3 杂化，正四面体PH3：不等性 sp3 杂化，三角锥

21、形SeF6：sp 3 d2 杂化，正八面体3. CO2：直线形，非极性，C 采用 sp 杂化Cl2：直线形，非极性，同核双原子分子HF ，NO ：直线形，极性，异核双原子分子PH3， NH3：三角锥形，极性，P 和 N 原子采用不等性 sp3 杂化，分子结构不对称SiH4：正四面体形，非极性，Si 采用等性 sp3 杂化，分子结构对称H2O：“V”形，极性，O 采用不等性 sp3 杂化，分子结构不对称4. F2、 Cl2、Br 2、I 2 同为卤族非极性分子，分子间作用力均为色散力，它们的分子量大小顺序为从左到右逐渐增大。所以，它们的熔沸点逐渐升高，常温时前两者为气态物质，Br 2 为液体，I

22、 2 为固体。5. （1）色散力，诱导力，取向力（2）色散力（3）色散力，诱导力（4）色散力，诱导力，取向力，氢键（5）色散力6. HCl、HBr、HI 和 HF 均为极性分子，但分子间作用力仍以色散力为主，且结构类型相同，相对分子质量依次增大，分子间力也依次增大，熔、沸点同样依次增高。但在 HF 分子之间，除色散力为主外，还多了氢键的作用，所以 HF 的熔、沸点高于 HCl。7. 物质的沸点与物质的分子间力大小有关，在结构类型相同的情况下，分子间力越大，沸点越高。稀有气体 He，Ne，Ar，Kr，Xe 都是分子晶体，分子间作用力以色散力为主，且结构类型相同，相对分子质量依次增大，分子间力也依

23、次增大，所以沸点依次增高。8. 因为 SiO2 是原子晶体，微粒之间作用力是共价键，结合牢固。而干冰是分子晶体，微粒之间的作用力是分子间力，结合较弱，所以 SiO2 和干冰的物理性质差异很大。9. （1）NH 3 高，因 NH3 分子间有氢键（2）SbH 3 高，因 SbH3 的分子量大，色散力大（3）ICl 高，因 Br2 和 ICl 分子量相近，色散力相近，但 ICl 是极性分子，还有取向力和诱导力。10. （1）沸点 H2NeCOHF，因为分子量依次增大，色散力增大，CO 还具有取向力和诱导力，而 HF分子间还存在较强氢键，使其沸点最高。（2）沸点 CF4 CCl4CBr 4CI 4。因为均为非极性分子，分子量依次增大，色散力增大，沸点依次增高。11. （1）Cr(NH 3)3(H2O)Cl2Cl （2）Cu(NH 3)4PtCl4（3）Co(H 2O)4(OH)2- （4）NiH 4-