无机材料科学基础期末试题及答案.doc

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1、第4章物质结构4-1.氮原子的价电子构型是2s22p3，试用4个量子数分别表明每个电子的运动状态。解：n=2；l=0，1；m=0，±1；ms=；4-2.下列各组轨道中，哪些是简并轨道？简并度是多少？(1)氢原子中2s，2px，2py，2pz，3px。(2)He+离子中4s，4px，4pz，4dxy，5s，5px。(3)Sc原子中2s，2px，2pz，2py，3dxy，4s。解：（1）2s，2px，2py，2pz是简并轨道，简并度是4；（2）4s，4px，4pz，4dxy是简并轨道，简并度是4；（3）2px，2

2、pz，2py是简并轨道，简并度是3；4-3.下列各原子的电子层结构何者属于基态、激发态或不正确的？(1)1s22s12p2；(2)1s22s12d1；(3)1s22s22p43s1；(4)1s22s22p63s23p3；(5)1s22s22p83s1；(6)1s22s22p63s23p63d54s1。解：原子的电子层结构属于基态的是：（4），（6）原子的电子层结构属于激发态的是：（1），（3）原子的电子层结构属于不正确的是：（2），（5）4-4.在氢原子中，4s和3d哪一个轨道能量高？19号元素钾的4s和3d

3、哪个能量高？并说明原因。解：氢原子中4s轨道的能量高，因为氢原子是单电子体系，其能量不受l的影响，只与n有关，n越大其能量越高；19号元素钾的3d比4s能量高，主要是因为多电子体系由于屏蔽效应和钻穿效应，发生能级交错。4-5.写出下列原子和离子的电子结构式。34(1)Cu(z=29)和Cu+(2)Fe(z=26)和Fe3+(3)Ag(z=47)和Ag+(4)I(z=35)和I-解：（1）Cu(z=29)：[Ar]3d104s1和Cu+：[Ar]3d10（2）Fe(z=26)：[Ar]3d64s2和Fe3+：[

4、Ar]3d5（3）Ag(z=47)：[Kr]4d104s1和Ag+：[Kr]4d10（4）I(z=35)：[Ar]3d104s24p5和I-：[Ar]3d104s24p64-6.某一元素的原子序数为24，试问：(1)核外电子总数是多少？(2)它的电子排布式？(3)价电子层结构；(4)元素所处的周期、族、区？解：(1)核外电子总数是24(2)它的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3)价电子层结构：3d54s1(4)元素所处的四周期、ⅥB族、d区4-7.ⅠA族和ⅠB族最外层电子数虽然都为1，

5、但它们的金属性却不同，为什么？解：ⅠA族其价层电子构型为ns1，属于活泼金属，容易失电子并形成稀有气体结构1s2或ns2np6稳定结构，而ⅠB族外层电子构型为(n-1)d10ns1，原子半径比同周期的ⅠA族小，有效核电荷数大，不易失去外层电子，故金属性比ⅠA族差。4-8.不用查表，判断下列各组中原子或离子半径谁大？试解释之。(1)H与N(2)Ba与Sr(3)Cu与Ni(4)Na与Al(5)Fe2+与Fe3+解：(1)N的原子半径大，H的原子半径在元素周期表中的半径是最小的，N的原子半径比H大；(2)Ba的原子

6、半径大，同一主族，从上到下，原子依次半径增大；(3)Cu的原子半径大，因为Cu具有d10电子构型，有较大的屏蔽作用，所以原子半径略有增加；(4)Na的原子半径大，34同一周期，随着核电荷数的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使得原子半径逐渐减小。(5)Fe2+的原子半径大，同一元素，失电子越多，核电荷对于外层的电子的吸引力越大，半径越小。4-9.某元素的最高正价为+6，最外层电子数为1，原子半径是同族中最小的，试写出该元素的电子结构式、名称及元素符号。解：该元素的电子结构式[Ar]3d54s1、名称铬及元

7、素符号Cr。4-10.某元素其原子最外层有2个电子，次外层有13个电子，问此元素在周期表中应属哪族？最高正价是多少？是金属还是非金属？解：应该属于ⅦB簇，最高正价+7，金属。4-11.有第四周期的A、B、C、D四种元素，它们的价电子数依次为1、2、2、7，且原子序数A、B、C、D依次增大，已知A与B的次外层电子数为８，C与D次外层电子数为18，试问：(1)那些是金属元素？(2)A、B、C、D的原子序数及电子结构式是什么？(3)B、D两元素，问能否形成化合物？写出分子式。解：(1)A、B、C是金属元素。(2)A

8、：原子序数19，[Ar]4s1；B：原子序数20，[Ar]4s2；C：原子序数30，[Ar]3d104s2；D：原子序数35，[Ar]4s24p5。(3)B、D两元素，能形成化合物，分子式为CaBr2。4-12.指出下列各组化合物中，哪个化合物的价键极性最大？哪个的极性最小？(1)NaClMgCl2AlCl3SiCl4PCl5(2)LiFNaFRbFCsF(3)HFHClHBrHI(4)CH3FCH