1、无机化学习题课(一)1/37第1章 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表 4.写出含有电子构型为写出含有电子构型为1S22S22P3原子中各电子原子中各电子全套量子数。全套量子数。解：由电子构型可知n=2，那么li=0、1mi=0、1，si=1/2需要注意是些全套量子数时候不要忘了n=1时量子数，好多同学忘了考虑洪特规则：在等价轨道上排布电子将尽可能占据不一样轨道，且自旋平行（即自旋方向相同）。2/37各电子全套量子数为(1，0，0，+1/2)(1，0，0，-1/2)(2，0，0，+1/2)(2，0，0，-1/2)(2，1，1，+1/2)(2，1，0，+1/2)(2，1，-1，+1/2)3
2、/378.已知元素已知元素A原子，电子最终布入原子，电子最终布入3d轨道，最高氧化态为轨道，最高氧化态为4；元素元素B原子，电子最终布入原子，电子最终布入4p轨道，最高氧化态为轨道，最高氧化态为5。回答以下问题：回答以下问题：写出写出A、B两元素原子电子排布式；两元素原子电子排布式；依据电子排布，指出它们在周期表中位置依据电子排布，指出它们在周期表中位置(周期、族、区周期、族、区)。元素元素电子排布式电子排布式周期周期族族区区A1S22S22P63d24S2四四4 (B)dB1S22S22P63S23P63d104S24P3四四15 (A)P相关知识在p38页4/379.写出以下离子电子排布式
3、Pb2+：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2或Xe4f145d106s2Mn2+:1s22s22p63s23p63d5Co2+:1s22s22p63s23p63d7注：即使d区元素在写电子排布式时候是最终排到d区，不过在失去电子时候则是先失去最外层电子，然后才失去次外层，直到抵达对应价态。5/3710.现有第四面期现有第四面期A、B、C三种元素，其价电子数依次为三种元素，其价电子数依次为1、2、7，其原子序数按其原子序数按A、B、C次序增大。已知次序增大。已知A、B次外层电子数为次外层电子数为8，而而C次外层电子数为次外层电子数为18。
4、依据这些条件判断：。依据这些条件判断：哪些是金属元素？哪些是金属元素？C与与A简单离子是什么？简单离子是什么？哪一元素氢氧化物碱性最强？哪一元素氢氧化物碱性最强？B与与C两元素能形成何种化合物？试写出化学式。两元素能形成何种化合物？试写出化学式。答：元素A、B是金属元素。C与A简单离子是C、A+。A元素氢氧化物碱性最强。B与C两元素能形成离子化合物。化学式为BC2。6/37说明：也可先写出电子排布式：元素符号：A：1S22S22P63S23P64S1 KB：1S22S22P63S23P64S2 CaC：1S22S22P63S23P63d104S24P5 Br 元素K、Ca是金属元素。C与A简单
5、离子是Br、K+。K元素氢氧化物碱性最强。B与C两元素能形成离子化合物。化学式为CaBr2。答：7/37第第2章章 分子结构分子结构 2.依据以下分子空间构型，推断中心原子 杂化类型，并简明说明它们成键过程。(1)SiH4 (正四面体)中心原子Si杂化类型为sp3杂化，Si价层电子构型：3s23p2，与H成键时：3s 3p3s 3p激发 sp3杂化sp3杂化轨道中心原子Si以4个sp3杂化轨道与4个H原子1s轨道形成4个sp3-s 键。8/37(2)HgCl2(直线型)中心原子Hg杂化类型为sp杂化，Hg 价层电子构型为：6s2，与Cl原子成键时：6s6s 6p激发 sp杂化sp杂化轨道中心原
6、子Hg以2个sp杂化轨道与2个Cl原子3p轨道形成2个sp-p 键。9/37(3)BCl3(正三角形)中心原子B杂化类型为sp2杂化，B价层电子构型为：2s22p1，与Cl原子成键时：中心原子B以3个sp2杂化轨道与3个Cl原子3p轨道形成3个sp2-p 键。2s 2p2s 2p激发 sp2杂化sp2杂化轨道10/37(4)CS2(直线型)中心原子C杂化类型为sp杂化，C价层电子构型为：2s22p2，与S原子成键时：中心原子C以2个sp杂化轨道与2个S原子3p轨道形成2个sp-p 键，C原子剩下2个p轨道与2个S原子另一个3p轨道形成2个p-p 键。2s 2p2s 2p激发 sp杂化sp杂化轨
7、道S：3s23p43s 3pS =C =S11/3713.以下物质中存在哪些分子间力：物 质 分子间力 色散力 诱导力 取向力 氢键 液态水 氨水 酒精水溶液 碘四氯化碳溶液 碘酒精溶液？硫化氢水溶液？12/37 第第3章章 晶体结构晶体结构 1.填写下表：物物 质质晶格结点上质点质点间质点间作用力作用力晶格类型晶格类型预言熔点预言熔点高低高低MgCl2正正、负负离离子子，Mg2+、Cl离子键离子键离子晶体离子晶体高高O2分子，分子，O2分子间力分子间力分子晶体分子晶体低低SiC原子，原子，Si、C共价键共价键原子晶体原子晶体高高HF分子，分子，HF分分子子间间力力、氢键氢键分子晶体分子晶体低
8、低H2O分子，分子，H2O分分子子间间力力、氢键氢键分子晶体分子晶体低低MgO正正、负负离离子子，Mg2+、O2离子键离子键 离子晶体离子晶体高高 13/37解：将反应设计成“玻恩哈伯”循环6.已知KI晶格能 U=649 kJmol-1，K升华热 sH =90 kJmol-1，K电离能 I1=418.9 kJmol-1，I2离解能 D(I-I)=152.549 kJmol-1，I2升华热 sH =62.4 kJmol-1，I 电子亲和能 Y=295.29 kJmol-1，求KI生成焓 fHm 。14/37Born-Haber循环：K(g)-e-I(g)+e-U-+升华热电离能电子亲和能K(s)
9、+I2(s)KI(s)I2(g)I-(g)K+(g)生成焓晶格能fHmH1H2H3H4H5H615/37由题意：=-327.915 kJmol-1=90+31.2+76.275+418.9-295.29-649 H1 =sH(K)=90 kJmol-1，H2 =sH(I2)=1/2 62.4=31.2 kJmol-1，H3 =D (I-I)=1/2 152.549=76.275 kJmol-1 H4 =I1=418.9 kJmol-1，H5 =-Y=-295.29 kJmol-1H6 =-U=-649 kJmol-1fHm =H1 +H2 +H3 +H4 +H5 +H6=sH(K)+sH(I2
10、)+D (I-I)+I1 Y-UKI生成焓 fHm 为-327.915 kJmol-116/377.写出以下各种离子电子分布式，并指出它们属于何种离子电子构型？离子离子电子分布式电子分布式离子电子构型离子电子构型Fe3+1S22S22P63S23P63d5917Ag+1S22S22P63S23P63d104S24P64d1018Ca2+1S22S22P63S23P68Li+1S22Br-1S22S22P63S23P63d104S24P68S2-1S22S22P63S23P68Pb2+1S22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P65d106S218+2Pb4+1S
11、22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P65d1018Bi3+1S22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P65d106S218+217/3714.密闭容器中CO和H2O在某温度下反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)平衡时c(CO)=0.1molL-1，c(H2O)=0.2molL-1，c(CO2)=0.2molL-1，问此温度下反应平衡常数K =？反应开始前反应物浓度各是多少？平衡时CO转化率是多少？解：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)平衡浓度 0.1 0.2 0.2 0.2第第4章章 化学平衡化
12、学平衡 K=0.20.2/(0.10.2)=218/37反应开始前反应物浓度：c(CO)=0.1+0.2=0.3molL-1c(H2O)=0.2+0.2=0.4molL-1平衡时CO转化率：19/3713.273K时，水饱和蒸气压为611Pa,该温度下反应 平衡常数是K=6.8910-12，试用计算说明实际发生过程是SrCl26H2O(S)失水风化还是 SrCl22H2O(S)吸水潮解。20/37解：因为PH2O Ksp(AgCl)=1.810-10有AgCl沉淀生成！34/3720.已知已知E(Au+/Au)=1.692V；EAu(CN)2-/Au=-0.58V，计算配合物算配合物Au(CN
13、)2-K不不稳值。由电极反应：Au(CN)2-+e-Au+2CN-由电极反应：Au+e-AuE(Au+/Au)=E (Au+/Au)+0.0592lgAu+将这两个电极反应组成原电池，当到达平衡时，原电池电动势 E=0E(Au+/Au)=E Au(CN)2-/Au 解法一：35/37=E (Au+/Au)+0.0592lgAu+-0.58=1.692+0.0592 lgK不稳Au(CN)2-lgK不稳Au(CN)2-=-38.38 K不稳Au(CN)2-=4.210-39 36/37解法二：=E (Au+/Au)+0.0592lgAu+E Au(CN)2-/Au=E(Au+/Au)-0.58=1.692+0.0592lgAu+解得：Au+=4.210-39 由解离平衡 Au(CN)2-Au+2CN-1.0 4.210-39 1.0 K不稳=4.210-39 37/37
