1、目录绪论0.1复习笔记0.2课后习题详解0.3名校考研真题详解第1章原子结构与元素周期系1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章分子结构2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章晶体结构3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章配合物4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章化学热力学基础5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章化学平衡常数6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章化学动力学基础7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章水溶液8.1复习笔记8.2课后
2、习题详解8.3名校考研真题详解第9章酸碱平衡9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解第10章沉淀平衡10.1复习笔记10.2课后习题详解10.3名校考研真题详解第11章电化学基础11.1复习笔记11.2课后习题详解11.3名校考研真题详解第12章配位平衡12.1复习笔记12.2课后习题详解12.3名校考研真题详解绪论0.1复习笔记一、化学的研究对象1物质的概念（1）物质的定义物质是指不依赖于意识而客观存在的事物。（2）化学物质与物质的关系 宏观上，化学物质构成了物体（气、液、固）。例如：玻璃杯、玻璃板、玻璃纤维、是物体，而构成它们的玻璃是化学物质； 微观上，化学物质的最低层次是原
3、子（包括原子发生电子得失形成的单原子离子）。（3）化学物质的几个层次 原子层次原子层次是化学物质的最低层次，其中包括原子发生电子得失形成的单原子离子。 亚原子层次亚原子层次是比原子更低的物质层次，如电子、质子、中子以及由质子和中子组成的原子核可总称亚原子微粒，属于亚原子层次。 原子聚集体原子聚集体是指原子以强相互作用力（通称化学键）相互结合形成的化学物质，它比原子高一个层次。2分子（1）分子的几种概念 分子是所有单独存在的原子和所有原子聚集体； 分子是保持物质性质的“最小”微粒。（2）分子的几个层次 分子层次分子包括各种单原子分子、各种气态原子或单核离子、以共价键结合的传统意义的分子、离子晶体
4、、原子晶体、金属晶体以及各种聚合度不同的高分子，本质上是核-电子体系。 亚分子层次亚分子层次是指比分子低一个层次而比原子高一个层次的物质层次。 超分子层次超分子层次是指比分子高一个层次的物质层次。（3）超分子的涵义 超分子与巨分子同义，是单一的分子，它们的原子之间以强相互作用力结合，但它们是由许多小分子合成的，具有某种特殊的高级构型或结构； 超分子是指由若干个分子以弱相互作用力（通常称为分子间作用力，包括范德华力和氢键等）相联系，并且通过自组装或自组织构筑成的高级结构。3化学研究内容（1）化学物种每一种核-电子体系都是一种化学物种，例如单个的原子（H、O、Fe）、单个的离子（）、简单分子（）、
5、简单离子（）等。（2）化学的定义化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。（3）化学研究化学研究包括化学物质的分类、合成、反应、分离、表征、设计、性质、结构、应用以及它们的相互关系。二、化学的主要分支1无机化学无机化学是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学，是研究无机化合物的化学。2有机化学有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学，又称为碳化合物化学。3分析化学（1）定义分析化学是研究关于物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学。（2）主要研究内容分析化学主要研究化学物质的分离和表征（实验现象、技术和理论）
6、。但分析化学的重要分支仪器分析的原理，基本上属于物理化学的范畴，或者说是对物理化学原理的应用。4物理化学（1）定义物理化学是用物理方法研究化学的一门学科。（2）研究内容物理化学研究化学反应的规律、化学物质的结构、结构的测定方法，化学物质和化学反应与电、声、光、磁、热等的相互关系等等。（3）物理化学的分支物理化学有电化学、光化学、磁化学、热化学、化学热力学、化学动力学、胶体化学与界面化学、结构化学、结晶化学等等分支。三、怎样学习化学1动力做任何事情都需要有动力。2实践学习化学必须重视实验。实践活动还包括做习题和学年作业、参加讨论与辩论、参观访问等现场教学、参与科学研究、进行文献调查并做专题报告，
7、特别是毕业论文等等。3方法（1）讲究方法是学习效率的重要保证。学习方法既有通则，又无定则，应不断总结和交流学习方法，选找最适合自己的学习方法；（2）在学习化学的过程中，应努力学习前人是如何进行观察和实验的，是如何形成分类法、归纳成概念、原理、理论的，并不断体会、理解创造的过程，形成创新的意识，努力去尝试创新。0.2课后习题详解0-1 查阅中国大百科全书（化学卷）或其光盘1.1版第3盘化学卷：阅读条目“化学”的内容。答：略。0-2 将绪论中关于化学的定义和化学的主要分支与中国大百科全书有关内容进行对比，并在课外进行讨论。答：略。0-3 讨论学习化学的目的、态度和方法。答：（1）学习化学的目的：研
8、究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化。（2）学习化学的态度：在学习化学的过程中，应努力学习前人是如何进行观察和实验的，是如何形成分类法、归纳成概念、原理、理论的，并不断体会、 理解创造的过程，形成创新的意识，努力去尝试创新。（3）学习化学的方法： 动力：做任何事情都需要有动力。动力的源泉多种多样，有短暂的，也有久远的，有的有崇高的目的，也有的只是一种本能。好奇心、兴趣、爱好、责任感、敬业精神、献身精神等等都有可能产生学习的动力。 实践：许多科学知识，要想真正懂得，非亲自动手不可。不做，难似上青天；做，豁然开朗，奥妙尽在其中。做与不做，有天壤之别。 方法：
9、讲究方法是学习效率的重要保证。学习方法既有通则，又无定则，应不断总结和交流学习方法，选找最适合自己的学习方法。更多各类考试资料 v：344647 公众号：顺通考试资料 0-4 翻阅本书的附录，初步理解有哪些附录，特别要熟悉有关SI单位制的附录。答：略。0.3名校考研真题详解本章不是考研复习的重点，暂未编选名校考研真题，若有最新真题会及时更新。第1章原子结构与元素周期系1.1复习笔记一、相对原子质量（原子量）1元素、原子序数和元素符号（1）元素元素是指具有一定核电荷数（等于核内质子数）的原子。（2）原子序数原子序号是指按（化学）元素的核电荷数进行排序所得的序号。（3）元素符号每一种元素有一个用拉
10、丁字母表达的元素符号。在不同场合，元素符号可以代表一种元素，或者该元素的一个原子，也可代表该元素的1摩尔原子。2核素、同位素和同位素丰度（1）核素 定义核素是指具有一定质子数和一定中子数的原子。 核素的类型a稳定核素稳定核素是指原子核稳定的核素。b放射性核素放射性核素是指原子核不稳定，会自发释放出某些亚原子微粒（、等）而转变为另一种核素的元素。c单核素元素单核素元素是指只有一种稳定核素（不计人造放射性同位素）的元素。d多核素元素多核素元素是指有几种稳定核素（半衰期特别长的天然放射性同位素也常认作稳定核素）的元素。 核素符号通常用元素符号左上下角添加数字作为核素符号，例如：。核素符号左下角的数字
11、是该核素的原子核里的质子数，左上角的数字称为该核素的质量数，即核内质子数与中子数之和。（2）同位素 同位素的定义同位素是指具有相同核电荷数、不同中子数的核素。这些核素在元素周期表里占据同一个位置，互称同位素。 同位素的分类同位素有稳定同位素和放射性同位素之分，放射性同位素又有天然放射性同位素和人造放射性同位素之分。 同量异位素同量异位素是指核子数相同而质子数和中子数不同的原子（的总称）。 同中素同中素是指具有一定中子数的原子（的总称）。（3）同位素丰度同位素丰度是指某元素的各种天然同位素的分数组成（原子百分比）。例如，氧的同位素丰度为：。3原子的质量（1）质子、中子和电子的质量 质子的静止质量
12、为； 中子的静止质量为； 电子的静止质量为。（2）质量亏损、比结合能 质量亏损质量亏损是指组成原子核的所有单个质子与单个中子质量的总和与原子核质量之差。 比结合能a定义比结合能是某原子核的结合能除以其核子数，相当于平均分摊到该原子核每个核子的结合能。b原子核与比结合能的关系原子核质量数为30100时，比结合能最大，比结合能越大，表明原子核越稳定。（3）原子质量以原子质量单位u为单位的某核素一个原子的质量称为该核素的原子质量，简称原子质量。1u等于核素的原子质量的1/12。4元素的相对原子质量（原子量）（1）定义元素的相对原子质量是指一种元素的1摩尔质量对核素的1摩尔质量的1/12的比值。（2）
13、元素的相对原子质量的含义 元素的相对原子质量是纯数； 单核素元素的相对原子质量等于该元素的核素的相对原子质量； 多核素元素的相对原子质量等于该元素的天然同位素相对原子质量的加权平均值。用代表多核素元素的相对原子质量，则：同位素丰度；同位素相对原子质量。二、原子结构的玻尔行星模型1氢原子光谱（1）在可见光区，氢光谱只由几根分立的线状谱线组成，其波长和代号如下所示：（2）氢光谱谱线的波长与n之间的关系 巴尔麦的经验方程： 里德堡的经验方程：里德堡常数，其数值为。2玻尔理论（1）行星模型玻尔假定氢原子核外电子是处在一定的线性轨道上绕核运行的。（2）定态假设玻尔假定氢原子的核外电子在轨道上运行时具有一
14、定的、不变的能量，不会释放能量，这种状态被称为定态。能量最低的定态称作基态；能量高于基态的定态称作激发态。（3）量子化条件玻尔假定氢原子核外电子的轨道不是连续的，而是分立的，在轨道上运行的电子具有一定的角动量（Lmvr，其中m是电子质量，v是电子线速度，r是电子线性轨道的半径），只能按下式取值：正整数n称为“量子数”（后来称“主量子数”）。（4）跃迁规则 跃迁规则的定义跃迁规则是指电子吸收光子就会跃迁到能量较高的激发态，激发态的电子会放出光子，返回基态或能量较低的激发态；光子的能量为跃迁前后两个能级的能量之差。 任一跃迁相关的光子的能量和波长： 计算氢原子核外电子的速度、轨道半径以及能量的基本
15、公式：m，v，r，Z，e和 分别代表电子的质量、速度、轨道半径、原子序数、电子电荷和真空中的介电常数。三、氢原子结构（核外电子运动）的量子力学模型1波粒二象性（1）光兼具粒子性和波动性（2）波粒二象性的含义 在光的频率v一定时，光子的密度（）与光的振幅的平方呈正比： 作为粒子的光子的动量（Pmc，其中m是光子的质量，c是光速）与作为波的光的波长（）呈反比：2德布罗意关系式德布罗意认为所有的实物粒子都具有跟光一样的波粒二象性。光的波粒二象性的关系式不仅表示光的特性，而且表示所有像电子、质子、中子、原子等实物粒子的特性。3海森堡不确定原理海森堡认为对于一个物体的动量（mv）的测量偏差（mv）和对该
16、物体的运动坐标，也就是该物体的位置（x）的测量偏差（x）的乘积处于普朗克常数的数量级，即：这个关系式被称为海森堡不确定关系式。4氢原子的量子力学模型（1）电子云 电子云的定义电子云是对电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述。电子云图像中每一个小黑点表示电子出现在核外空间中的一次概率，概率密度越大，电子云图像中的小黑点越密。 不同定态的电子的电子云图像特征a电子云在核外空间扩展程度扩展程度越大的电子云所对应的电子具有较高的能量状态；反之则电子的能量较低。核外电子是按能量大小分层的。能量由低到高，分别称为K、L、M、N、O、P、Q、能层，或者称第一能层、第二能层、第三能层。b电子云的形状第一，处
17、在第一能层的电子的电子云只有一种形状：球形1s电子；第二，处在第二能层的电子的电子云有2种形状：球形2s电子和“双纺锤形”2p电子；第三，处在第三能层的电子有3种形状：球形3s电子、“双纺锤形”3p电子和“多纺锤形”3d电子；第四，处在第四能层的电子有4种形状：球形4s电子、“双纺锤形”4p电子、“多纺锤形”4d电子以及形状更为复杂的4f电子。用“能级”来表达处在一定能层（K、L、M、N、O、P、Q）又具有一定形状电子云的电子，例如1s能级、3d能级、4f能级等。即第一能层（K）只有1个能级1s；第二能层（L）有2个能级2s和2p；第三能层（M）有3个能级3s、3p和3d；第四能层（N）有4个
18、能级，。c电子云在空间的取向第一，s电子的电子云图像是球形对称的，不存在取向问题，无论1s电子、2s电子、3s电子、，都只有一种空间取向；第二，p电子有3种取向，它们相互垂直（正交），分别称作px、py和pz电子；第三，d电子有5种取向，分别为。如图1-1所示。图1-1电子云图像用“轨道”描述在一定能层和能级上又有一定取向的电子云。这里的“轨道”可以理解为电子在核外空间概率密度较大的区域。即第一能层只有1个“轨道”1s轨道；第二能层有4个“轨道”2s轨道、轨道、轨道、轨道；第三能层有9个“轨道”轨道，第n能层有个“轨道”。（2）电子的自旋核外电子除绕原子核高速运动外，还像地球一样绕自己的轴自旋
19、。自旋只有2种相反的方向顺时针方向和逆时针方向。（3）核外电子的可能运动状态具有一定“轨道”的电子称为具有一定空间运动状态的电子，既具有一定空间运动状态又具有一定自旋状态的电子称为具有一定运动状态的电子。原子核外电子的可能运动状态总结如表1-1所示。表1-1原子核外电子的可能运动状态（4）量子数 主量子数（n）主量子数可为除零以外的正整数。其中每一个n值代表一个电子层，如表1-2所示。表1-2主量子数表 角量子数（l）角量子数可为0到（n1）的正整数。其中每一个值代表一个电子亚层，如表1-3所示。表1-3角量子数表 磁量子数（m）磁量子数（m）的取值决定于1值，可取（211）个从1到1（包括零
20、在内）的整数。每一个m值代表一个具有某种空间取向的原子轨道。 自旋量子数与电子的自旋状态对应的量子数称作自旋量子数，符号，只有和两种取值，有时用和表示相反的自旋。（5）波函数及其图像薛定谔方程如下：薛定谔方程是一个二阶偏微分方程，自变量是核外电子的坐标（直角坐标x，y，z或者极坐标r，），因变量是电子波的振幅（）。四、基态原子电子组态（电子排布）1构造原理（1）电子分布原理 泡利原理基态多电子原子中不可能同时存在4个量子数完全相同的电子，即在一个轨道里最多只能容纳2个电子，它们的自旋方向相反。 洪特规则a基态多电子原子中同一能级的轨道能量相等，称为简并轨道；b基态多电子原子的电子总是首先自旋平
21、行地、单独地填入简并轨道。 能量最低原理基态原子是处于最低能量状态的原子。能量最低原理认为，基态原子核外电子的排布力求使整个原子的能量处于最低状态。（2）构造原理构造原理是指随核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按如下顺序填入核外电子运动轨道。如图1-2所示。图1-2构造原理电子先填最外层的ns，后填次外层的（n1）d，甚至填入倒数第三层的（n2）f的规律称为能级交错。（3）当电中性原子失去电子形成正离子时，总是首先失去最外层电子。因此，副族元素基态正离子的电子组态不符合构造原理。如表1-4所示。表1-4副族元素基态正离子的电子组态表（4）电中性原子和正离子的电子组态的差异基态电中性
22、原子的电子组态符合（n0.71）的顺序，基态正离子的电子组态符合（n0.41）的顺序（n和1分别是主量子数和角量子数）。（5）原子的能量的两个因素影响因素原子核对电子的吸引力和电子之间的排斥力。（6）6s2惰性电子对效应随核电荷增大，电子的速度明显增大，6s电子相对于5d电子有更强的钻穿效应，受到原子核的有效吸引更大。这种效应致使核外电子向原子核紧缩，整个原子的能量下降。2基态原子电子组态按原子序数递增排列，各元素的基态电中性原子的电子组态如表1-5所示。表1-5基态电中性原子的电子组态表五、元素周期系1元素周期律及元素周期性（1）元素周期律随着核内质子数递增，核外电子呈现周期性排布，元素性质
23、呈现周期性递变。（2）元素周期性随原子序数递增，元素周期性地从金属渐变成非金属，以稀有气体结束，又从金属渐变成非金属，以稀有气体结束，如此循环反复。2元素周期表列维尔纳长式元素周期表如图1-3所示。图1-3维尔纳长式周期表（1）周期 主表中的第1，2，3，4，5行分别是完整的第1，2，3，4，5周期，第6、7行不是完整的第6、7周期； 镧系元素和锕系元素被分离出来，形成主表下方的副表； 第一周期只有2个元素，称作特短周期，它的原子只有s电子；第二、三周期有8个元素，称作短周期，它们的原子有s电子和p电子； 第四、五周期有18个元素，称作长周期；第六周期有32个元素，称作特长周期，它的原子除铯和
24、钡外有s、d、p电子还有f电子；第7周期是未完成周期。（2）列维尔纳长式元素周期表有18列（纵列）。（3）族 主族（A族）周期表最左边的两个纵列是A和A主族；周期表最右边的6个纵列从左到右分别是A，A，VA，A，A主族和0（零）族。 副族（B族）从周期表左边第3纵列开始有10个纵列，每个纵列3个元素，从左到右的顺序是B，B，VB，B，B，B，IB，B。族序数与该族元素最高氧化态对应（少数例外，如铜银金）；族是3个纵列9个元素，是狭义“过渡元素”。（4）区长式周期表的主表从左到右可分为S区，d区，ds区，P区4个区，有的教科书把ds区归入d区；副表（镧系和锕系）是f区元素（如图1-4所示）。图1
25、-4长式周期表的分区与非金属三角区（5）非金属三角区周期系已知112种元素中只有21种非金属（包括稀有气体），它们集中在长式周期表p区右上角三角区内（如图1-3所示）。它们的中文名称以“石”，“气”或“氵”为偏旁。处于非金属三角区边界上的元素兼具金属和非金属两种特性，也称“半金属”或“准金属”。八、元素周期性1原子半径（1）根据原子存在的不同形式常用的有以下三种： 共价半径原子的共价半径是指两个相同原子形成共价键时，其核间距离的一半。原子的共价半径通常指的是形成共价单键时的共价半径。 金属半径金属原子的金属半径是指金属单质的晶体中，两个相邻金属原子核间距离的一半。 范德华半径在分子晶体中，分子
26、之间是以范德华力结合的，原子的范德华半径是指相邻分子核间距的一半。（2）原子半径在周期中的变化规律 同一周期的主族元素，自左向右，随着核电荷数的增加，原子共价半径变化的总趋势是逐渐减小的； 同一周期的d区过渡元素，从左向右过渡时，随着核电荷数的增加，原子半径只是略有减小； 从IB族元素起，由于次外层的（n1）d轨道已经充满，较为显著地抵消核电荷对外层ns电子的引力，因此原子半径反而有所增大； 同一周期的f区内过渡元素，从左向右过渡时，由于新增加的电子填入外数第三层的（n2）f轨道上，其结果与d区元素基本相似，只是原子半径减小的平均幅度更小。（3）原子半径在族中的变化规律 主族元素从上往下，原子
27、半径显著增大； 副族元素除钪分族外，从上往下原子半径一般略为增大，第五周期和第六周期的同族元素之间，原子半径非常接近。2电离能（1）定义电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的能量。一般用In作为电离能的符号，n1，2，3，分别称作第一电离能、第二电离能、第三电离能，。（2）元素的第一电离能的周期性变化 每个周期的第一个元素（氢和碱金属）第一电离能最小，最后一个元素（稀有气体）第一电离能最大； 从第1周期到第6周期，元素的第一电离能在总体上呈现从小到大的周期性变化，而且，随周期序数增大，在大体上呈现第一电离能变小的趋势； 短周期从左到右第一电离能并非单调地增大； 长
28、周期从左到右第一电离能的变化情况比较复杂，但总的看来，其中过渡金属（d区和ds区）的第一电离能差别较小，而过渡后（p区元素）电离能差别较大； 第6周期从左到右第一电离能的变化分四个阶段a第一阶段CsBaLa电离能增大，这跟前几个周期没有差别。b第二阶段从LaLu，是镧系元素（f区元素）随核电荷递增电子填充在倒数第三层的4f能级，原子半径减小得很慢，第一电离能尽管也随原子序数增大逐渐增大，但幅度相对于d区元素来说彼此差别很小。c第三阶段（d区）从左到右第一电离能的增大比前两个周期显著得多，这主要是由于镧系收缩引起原子半径相对收缩而有效核电荷增大。d第四阶段（p区）第一电离能的变化幅度也因此而相对
29、变小。3电子亲和能（1）定义 电子亲和能是指气态电中性基态原子获得一个电子变为气态一价负离子放出的能量； 第二电子亲和能是指负离子再得到一个电子的能量变化。（2）符号、单位电子亲和能常以E为符号，单位为（或电子伏特eV）。（3）电子亲和能的一般规律 元素原子的电子亲合能一般为负值； 唯稀有气体原子的第一电子亲合能为正值； 所有元素原子的第二电子亲合能都为正值； 元素原子的第一电子亲合能代数值越小，原子就越容易得到电子； 无论是在周期或族中，主族元素电子亲合能的代数值一般都是随着原子半径的减小而减小的，主族元素从上往下过渡时，总的变化趋势是增大的。4电负性（1）定义电负性是指化合物中的原子对电子
30、吸引能力的相对大小。通常以希腊字母x来表示。（2）电负性标度泡林标度这种电负性标度是通过热化学的方法建立的，并假定氟的电负性为4.0，作为确定其他元素电负性的相对标准。（3）元素原子电负性变化规律 同一周期从左向右电负性逐渐增大； 同一主族，从上往下电负性逐渐减小； 副族元素原子，BVB族从上往下电负性变小，VIBB族从上往下电负性变大。5氧化态（1）正氧化态 绝大多数元素的最高正氧化态等于它所在的族的序数； 同族元素从上到下正氧化态的趋势增强，但这种总的趋势并不意味着从上到下正氧化态越来越稳定或者从上到下愈来愈容易表现最高正氧化态； 副族元素从上到下最高正氧化态稳定性有增大的趋势。（2）负氧
31、化态非金属元素普遍可呈现负氧化态，它们的最低负氧化态等于族序数减8。1.2课后习题详解1-1 在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有多少种含不同核素的水分子？由于3H太少，可以忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？解：（1）氢不相同：H16OD H16OT D16OTH17OD H17OT D17OTH18OD H18OT D18OT为33方阵氢相同：H16OH H17OH H18OHD16OD D17OD D18ODT16OT T17OT T18OT也为33方阵（2）氢相同：H16OH H17OH H18OHD16OD D17OD D18OD为23方阵氢
32、不同：H16OD H17OD H18OD为13方阵故总共有18种含不同核素的水分子；不计3H时天然水中共有9种同位素异构水分子。1-2 天然氟是单核素元素而天然碳有两种稳定同位素（和），在质谱仪中，每一质量数的微粒出现一个峰，请预言在质谱仪中能出现几个相应于的峰？答：在质谱仪中能出现2个相应于CF4+的峰,即12C19F4+峰和13C19F4+峰。1-3 用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为，求溴的相对原子质量（原子量）。答：溴的相对原子质量为：78.918350.54%80.916349.46%79.91。1-4 铊的天然同位素和的核素质量分别为202.97u和20
33、4.97u，已知铊的相对原子质量（原子量）为204.39，求铊的同位素丰度。解：设203Tl的含量为x，则205Tl的含量为1x根据：可得：202.97x204.97（1x）204.39解得：x0.29故203Tl的含量为29%，而205Tl的含量为71%。1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银，测得质量比又测得银和氯的相对原子质量（原子量）分别为107.868和35.453，求碘的相对原子质量（原子量）。解：设碘的相对原子质量为x，则解得：x126.91故碘的相对原子质量为126.90。1-6 教材表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量（原子量）相比，有多大差
34、别？答：由教材表1-1数据得知：贝采里乌斯测得的铂原子量为194.753，现代测定的铂的相对原子质量为195.078。故相对误差为：100%0.167%1-7 设全球有50亿人，设每人每秒数2个金原子，需要多少年全球的人才数完1mol金原子（1年按365天计）？解：根据1mol金原子的原子总数为6.0231023得：年故需要1909880.77年全球的人才能数完1mol金原子。1-8 试讨论，为什么有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数却少至34位？答：元素的相对原子质量数据取决于两个因素。（1）各种核素的相对原子质量测量的
35、准确性；（2）某元素的同位素丰度的测量准确性。单核素元素只有一种同位素或只有一种同位素的丰度特别大（99%以上）的元素（同位素丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响较小），它们的相对原子质量十分准确，有效数字达到的位数较多；而对于那些几个同位素的丰度都较大的元素，原子量的不确定性的较高，特别是不同来源的样品中同位素丰度涨落很大的元素，原子量的不确定性就更明显，有效位数字就少。1-9 太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应的产物只是氦，应怎样理解这个事实？答：太阳的质量不大，是一个年轻的恒星，尚未发生氦燃烧，不可能合成比氦重的原子。太阳以及太阳系各星体，
36、包括地球的组成中的所有比氦重的原子都是在形成太阳系时从其他星体的喷发物质中俘获的。1-10 中国古代哲学家认为，宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质，“元气生阴阳，阴阳生万物”，请对比元素诞生说与这种古代哲学。答：元素诞生说主要是认为宇宙是大爆炸形成的，大爆炸后经过一系列的核聚变形成了不同的元素。而这种古代哲学是认为是由“元气”这种物质经过一系列的变化得到的元素。可把所谓的“元气”类比成宇宙大爆炸前的物质形态。阴阳比作大爆炸形成的电子和质子，它们大部分转化为氢，随后凝集成星团，发生核反应；“万物”，即其他原子和由原子结合生成的分子乃至建立在分子水平以上各层次的物质由此而生。1-11 “金木水火土
37、”是中国古代的元素论，至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。与化学元素论相比，它出发点最致命的错误是什么？答：根据化学元素论，化学反应只是改变了原子的结合方式，元素本身不会发生改变，只有在发生核反应的条件下，一种元素才会转变成另一种元素。然而，五行说却认为在通常条件下金木水火土（元素）相生相克，即可以相互转化，所以中国古代的元素论，其出发点最致命错误是：并未认识到，客观世界千变万变的表象背后藏着的元素本身并不会在通常条件下发生改变，物质的变化仅仅是元素结合方式发生改变而已。1-12 请用计算机编一个小程序，按13式计算氢光谱各谱系的谱线的波长（本练习为开放式习题，并不需要所有学生都会做）
38、。表1-1答：1-13 计算下列辐射的频率并给出其颜色：（1）氦氖激光波长633nm；（2）高压汞灯辐射之一435.8nm；（3）锂的最强辐射670.8nm。解：根据v得：（1）氦-氖激发光频率为：，为红色；（2）高压汞灯辐射之一频率为：，为蓝色；（3）锂的最强辐射频率为：，为红色。1-14 Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJmol1。，求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。解：根据ENAh得4.761014Hz又根据v得630nm故引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长为630nm，频率为4.761014Hz。1-15 高压钠灯辐射589.6 nm和589.0
39、 nm的双线，它们的能量差为多少解：根据Eh及得：则1mol相差的能量为：ENA3.43410226.02310232.06 kJmol1故它们的能量差为2.06kJmol11-16 当频率为的辐射照射到金属铯的表面，发生光电子效应，释放出的光量子的动能为，求金属铯释放电子所需能量。解：则金属铯释放电子所需能量为3.4141019J。1-17 变色眼镜因光照引起玻璃中的氯化银发生分解反应AgClAgCl，析出的银微粒导致玻璃变暗，到暗处该反应逆转。已知该反应的能量变化为，问：引起变色镜变暗的最大波长为多少？解：由ENAh及c得：NAhc/E6.0210236.6310343.0108/3101
40、03386nm故引起变色眼镜变暗的最大波长为386nm。1-18 光化学毒雾的重要组分之一解离为N0和需要的能量为305kJmol1，引起这种变化的光的最大波长多大？这种光属于哪一种辐射范围（可见、紫外、x光等等）？已知射到地面的阳光的最短波长为320nm，气体在近地大气里会不会解离？解：根据ENAh及c得：NAhc/E6.0210236.6310343.0108/305103392nm由于392nm320nm故这种光属于紫外光，在近地大气里会分解。1-19 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？答：它相应于氢原子核外电子的LK跃
41、迁。1-20 氦首先发现于日冕。1868年后30年间，太阳是研究氦的物理、化学性质的唯一源泉。（1）观察到太阳可见光谱中有波长为的吸收（1，请用现代量子力学来分析，这些吸收是由哪一种类氢原子激发造成的？是He，还是（2）以上跃迁都是由向较高能级的跃迁。试确定 值，求里德堡常数/mnfRHe+/J6.55810751.3510176.55810761.0610176.55810770.971017（3）求上述跃迁所涉及的粒子的电离能，用电子伏特为单位。（4）已知。这两个电离能的和是表观能，即从He得到的能量。是最小的能量子。试计算能够引起He电离成所需的最低能量子。在太阳光中，在地球上，有没有这
42、种能量子的有效源泉？解：（1）中性氦原子有两个电子，类氢原子只有一个电子，因此，类氢原子是He + ；（2）由氢谱的关系式：1/R H（1/ni21/nf2），推论，He+的谱线的关系式：1/R He（1/ni21/nf2）。其中，Ehhc/则RHe +（hc/）（1/421/nf2）1尝试法：设6.558107m的辐射nf5的原子轨道向ni4的原子轨道跃迁释放的，则有：表1-26.55810780.9310176.55810790.911017/mnfRHe+/J6.55810768.7210185.41010778.7210184.85810788.7210184.54010798.721
43、0184.338107108.721018如果假设的是正确的，所有的跃迁都应该得到相同的RHe+的值，可见假设是错误的。设6.558 107m 的辐射是nf6 场的原子轨道向n4 的原子轨道跃迁释放的。则有：表1-3所得RHe+值相同，可见这个假设是正确的。（3）IE（He+）值等于RHe+，只需更换单位即可得到结果：IE（He+）8.721018J6.021023mol1/96486kJmol1 eV154.44eV（4）IE（He+）/IE（He）2.180，所以IE（He）24.97eV因此，AE （He2+）IE（He ）+ IE（He+）79.41eV1.2721027J。计算频率得
44、E/h1.9201016s1，波长c/15.61nm。这是使氦发生双电离的最低能 量，它比可见光的波长（400nm 到700nm之间）要短得多，太阳不是能够热到产生如此高能量辐射的黑体，而且即使产生了在达到地球表面之前也被大气吸收了。1-21 当电子的速度达到光速的20.0时，该电子的德布罗意波长多大？当锂原子（质量7.02ainu）以相同速度飞行时，其德布罗意波长多大？解：根据电子hp得h/mp6.6261034Js_1/9.11031kg2.998108ms120%12.1pm锂离子hp得h/mp6.6261034Js_1/7.021.671027kg2.998108ms120%9.431
45、04pm则该电子的德布罗意波长为12.1pm；锂原子的德布罗意波长为9.43104pm。1-22 垒球手投掷出速度达质量为142g的垒球求其德布罗意波长。解：由153km/h42.5ms1根据hp得h/mp6.6261034Js_1/（142kg42.5ms1）1.10022pm故德布罗意波长为1.11022pm。1-23 处于K、L、M层的电子最大可能数目各为多少？答：KLM层的最外层电子的稳定值分别为2，8，18。1-24 以下哪些符号是错误的？（a）6s（b）1p（c）4d（d）2d（e）3p（f）3f答：符号错误的是（b）1p，（d）2d，（f）3f。1-25 描述核外电子空间运动状态
46、的下列哪一套量子数是不可能存在的？答：第二组是不可能存在的。与能级对应的量子数叫角量子数，符号l，制约于主量子数n，取值为从0，1，2，3，到nl，故第二组中l取值应该为0。1-26 以下能级的角量子数多大？（a）Is（b）4p（C）5d（d）6s（e）5f（f）59答：与能级对应的量子数叫角量子数，符号l，制约于主量子数n，取值为从0，1，2，3，到nl。故：（a）1s角量子数为0；（b）1p角量子数为1；（c）4d角量子数为2；（d）2d角量子数为2；（e）3p角量子数为1；（f）3f角量子数为3。1-27 4s、5p、6d、7f、59能级各有几个轨道？答：与轨道对应的量子数叫磁量子数，符
47、号m，取值受角量子数l制约，从0，直至。故：4s能级有1个轨道；5p能级有3个轨道；6d能级有5个轨道；7f能级有7个轨道；5g能级有9个轨道。1-28 根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态：答：a：1s22s22p63s23p64s11-29 若构造原理对新合成的及未合成的人造元素仍有效，请预言第118和第166号元素在周期表中的位置（注：1999年美国宣布合成了118号元素及其衰变产物116号元素，但2001年因不能重复而收回该报道）。答：第118号元素位于第七周期0族；第166号元素位于第八周期A族。1-30 给出下列基态原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入
48、轨道的电子则用箭头表示。答：（a）1s22s2（b）1s22s22p3（c）1s22s22p5（d）1s22s22p63s23p6（e）1s22s22p5（f）1s22s22p63s23p63d5（g）1s22s22p63s23p64s21-31 以下哪些组态符合洪特规则？图1-1答：（1）第一组符合；第二组及第三组都不符合。（2）洪特规则：基态多电子原子中同一能级的轨道能量相等，称为简并轨道；基态多电子原子的电子总是首先自旋平行地、单独地填入简并轨道。1-32 以下哪些原子或离子的电子组态是基态、激发态还是不可能的组态？答：能量最低的定态叫做基态；能量高于基态的定态叫做激发态。D层最多有10
49、个电子。故：基态有（a），（e），（f）；激发态有（b），（c），（d），（h），（i）；不可能的组态为（g）。1-33 的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？答：Li+最外层电子组态为1s2，次外层无电子；Na+最外层电子组态为2s22p6，次外层电子组态为1s2；K+最外层电子组态为3s23p6，次外层电子组态为2s22p6；Rb+最外层电子组态为4s24p6，次外层电子组态为3s23p63d10；Cs+最外层电子组态为5s25p6，次外层电子组态为4s24p64d10。1-34 以下+3价离子哪些具有8电子外壳？答：具有8电子外壳的为：Al3+、Sc3+。1-35 已知电中性的
50、基态原子的价电子层电子组态分别为：试根据这个信息确定它们在周期表中属于哪个区？哪个族？哪个周期？答：（a）p区，第三周期，A族；（b）d区，第四周期，B族；（c）s区，第五周期，A族；（d）f区，第六周期，B族；（e）ds区，第六周期，B族。1-36 根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。答：Ti：Ar3d24s2；Ge：Ar3d104s24p2；Ag：Kr4d105s1；Rb：Kr4s1；Ne：1s22s22p6。1-37 有人推测尚未合成的第114号元素有相当稳定的同位素，恰处在不稳定核素的“海洋”中浮起的一群较稳定核素的“岛屿”的中心。问：114
