1、第1章 原子结构与元素周期表 P30-311、说明四个量子数的物理意义和取值要求，并说明n、li、 mi之间的关系。描述一个原子轨道要用哪几个量子数？（P30-5）四个量子数的物理意义和取值要求分别是：主量子数n：确定电子离原子核距离的远近，也决定电子运动时能量高低的主要因素，代表电子层。取值要求为n1。轨道角动量量子数li：与波函数的角度函数有关，决定电子轨道运动的角动量，代表电子亚层。取值要求为0lin-1.磁量子数mi：确定原子轨道与电子云在磁场作用下在空间的伸展方向。取值要求为-limili。自旋角动量量子数si：描述电子的自旋运动状态，电子有两个相反的自旋方向。取值为+1/2和-1/
2、2。关系：角动量量子数受主量子数限制，磁量子数受角动量量子数限制。前三个量子数共同确定一个空间轨道，即原子轨道。四个量子数共同确定原子轨道上电子的运动状态。说明：可参考书P13-14。2、为什么铜原子的外围电子构型为3d104s1，而不是3d94s2？（P30-9）答：满足洪德（F.Hund）规则：即当等价轨道处于半充满（p3、d5、f7）或全充满（p6、d10、f14）状态时，原子所处的状态较稳定。说明：参考书P183、写出下列各组中缺少的量子数（P30-1） n=3, 4,5,6,7 li=2 mi=0 si=+1/2 n=2 li=1 mi=-1 si=-1/2 n=4 li=2 mi=
3、 0 si= 1/2 n=3 li=1 mi= 0 , 1 si=-1/2说明：在填写量子数时，要综合考虑三者之间的制约关系。4、下列各组量子数哪些是不合理的，为什么？（P31-2)答： 不合理 ：m=0 或者l=1 ：l=0，1 ; m=0或0， 1 或者n 4 5、写出原子序数分别为13、19、27、33元素的原子的电子排布式，并指出它们各属于哪一区、哪一族、哪一周期？（P31-6）a13 Al 1s22s22p63s23p1 p区 第三周期，Ab19 K 1s22s22p63s23p64s1 s区 第四周期，Ac27 Co 1s22s22p63s23p63d74s2 d区 第四周期，Bd
4、33 As 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 p区 第四周期，A 说明：具体书写原则见书P18。6、写出下列离子的电子排布式 :S2-,I-,K+,Ag+, Pb2+, Mn2+, Co2+ （P31-10）S2- : 1s22s22p63s23p6 或Ne 3s23p6 I-:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6或Kr 64d105s25p6 Ag+: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d10或Kr 64d10 Pb2+：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2或Xe4
5、f145d106s2 Mn2+:1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 Co2+:1s22s22p63s23p63d7或Ar3d7说明：失去电子的时候是先失去最外层电子，然后才失去次外层，直到达到相应的价态。7、某一周期（其稀有气体原子的最外层电子构型为4s2 4p6）中有A、B、C、D四种元素，已知它们的最外层电子层上的电子数分别为2、2、1、7；A、C的次外层上的电子数为8，B、D次外层上的电子数为18。问A、B、C、D是哪几种元素。Ca Zn K Br 说明：（其稀有气体原子的最外层电子构型为4s2 4p6）决定了为第四周期的元素。 第第2章章 分子结构分子结构 P541、根据
6、下列分子的空间构型，推断中心原子的杂化类型，并简要说明它们的成键过程。（p54-1） (1) SiH4 (正四面体)中心原子Si的杂化类型为sp3杂化，Si的价层电子构型：3s23p2，与H的成键时： 中心原子Si以4个sp3杂化轨道与4个H原子的1s轨道形成4个sp3-s 键。3s 3p3s 3p激发 sp3杂化sp3杂化轨道(2) HgCl2 (直线型)中心原子Hg的杂化类型为sp杂化，Hg的 价层电子构型为：6s2，与Cl原子的成键时：中心原子Hg以2个sp杂化轨道与2个Cl原子的3p轨道形成2个sp-p 键。6s6s 6p激发 sp杂化sp杂化轨道(3) BCl3 (正三角形)中心原子
7、B的杂化类型为sp2杂化，B的价层电子构型为：2s22p1 ，与Cl原子的成键时： 中心原子B以3个sp2杂化轨道与3个Cl原子的3p轨道形成3个sp2-p 键。2s 2p2s 2p激发 sp2杂化sp2杂化轨道(4) CS2 (直线型)中心原子C的杂化类型为sp杂化， C的价层电子构型为： 2s22p2 ，与S原子的成键时： 中心原子C以2个sp杂化轨道与2个S原子的3p轨道形成2个sp-p 键，C原子剩余的2个p轨道与2个S原子的另一个3p轨道形成2个p-p 键。S = C = S2s 2p2s 2p激发 sp杂化sp杂化轨道2、用杂化轨道理论，推测下列分子中中心原子的杂化轨道类型，并预测
8、分子或离子的几何构型。（P54-2） SbH3,BeH2,BI3,SiCl4,NH4+,H2Te,CH3Cl,CO2SbH3： (三角锥形) Sb: 5s25p3 (不等性sp3杂化）BeH2：（直线型） Be：2s2 (sp 杂化）BI3 ： (平面三角形） B ：2s22p1(sp 杂化)SiCl4 : (正四面体） Si: 3s22p2(sp3杂化)NH4+: (正四面体） N： 2s22p3(sp3 杂化)H2Te： (V形） Te：5s25p4（不等性sp3杂化）CH3Cl： (四面体） C：2s22p2(sp3杂化）CO2：（直线型） C：2s22p2(sp杂化）说明：具体的参考书
9、P37-40。3.通过杂化轨道理论比较下列分子或离子的键角的大小： NH3,PCl4+,BF3,HgCl2,H2S （P54-3）NH3 : sp3 （三角锥型） 107PCl4+：sp3 （正四面体型） 109BF3 ：sp2 （平面三角形） 120 HgCl2 :sp （直线型） 180 H2S : sp3 （V型） 104 HgCl2 BF3 PCl4+ NH3 H2S 4.预测下列各组物质的熔、沸点高低（P55-14）CH4 ,CCl4,CBr4,CI4H2O,H2SCH4,SiH4,GeH4He,Ne,Ar,Kr解：CH4 CCl4CBr4 H2S （氢键）CH4SiH4GeH4He
10、NeArNaCl KCl KBr Si NH3 N2 说明：说明：对晶体结构相同的离子化合物，离子电荷数越多，核间距越短，晶格能就越大，对晶体结构相同的离子化合物，离子电荷数越多，核间距越短，晶格能就越大，相应的熔点就越高，硬度就越大。（见书相应的熔点就越高，硬度就越大。（见书P67，,62）2.结合下列物质讨论键型的过渡（P74-3） Cl2 HCl AgI NaFCl2: 非极性共价键HCl：极性共价键AgI：共价键、离子键NaF：离子键 Cl2 HCl AgI NaF 键型过渡：共价键向离子键过渡3.写出下列各种离子的电子分布式，并指出它们属于何种离子电子构型？ （P74-6）离子离子电
11、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+1S22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P65d1018Bi3+1S22S22P63S23P63d104S24P64d104f145S25P
12、65d106S218+24、试用离子极化的观点解释（P74-8）KCl,CaCl2 的熔点、沸点高于GeCl4解：K+,Ca2+,Ge4+为同周期元素， Ge4+电荷最高，半径最小，且为18电子构型，极化力最强，Ge-Cl键的共价成分最多，所以KCl,CaCl2 的熔点、沸点高于GeCl4ZnCl2的熔点、沸点低于CaCl2解：Zn2+ 和Ca2+为同周期元素，电荷相同，但Zn2+为18电子构型，而Ca2+为8电子构型。 18电子构型具有大的极化力和变形性。FeCl3的熔、沸点低于FeCl2 解：Fe3+的电荷高于Fe2+,半径小于Fe2+,因此Fe3+的极化力大于Fe2+，所以FeCl3的熔
13、、沸点低于FeCl2。第5章 电离平衡 P1301、试计算： （P130-2）PH=1.00 与PH=4.00的HCl溶液等体积混合后溶液的PH PH=1.00的HCl溶液与PH=13.00的NaOH溶液等体积混合后溶液的PH PH=10.00与PH=13.00的NaOH溶液等体积混合后溶液的PH解：H+1=10-1,H+2=10-4,等体积混合后H+ =（H+1+ H+2）/2=(10-1+10-4）/2=0.05PH=-lg H+ =- lg 0.05=1.3: H+=10-1,OH-=10-1;等体积混合后，H+与 OH-反应完全，溶液呈中性，PH=7.0 OH-1=10-4 ,OH-2
14、=10-1；等体积混合后， H+ =（H+1+ H+2）/2=(10-4+10-1）/2=0.05=0.055POH=-lg OH- =- lg 0.055=1.26 PH=14- POH=12.72、取0.10molL-1的HF溶液50mL，加水稀释至100mL，求稀释前后溶液的c（H+）、pH和电离度。 （P130-5）解：查表得HF的电离常数K=3.5310-4 因为HF电离常数K=3.5310-4H2O的电离常数K=1.010-14，故可忽略水的电离HFH-+F-起始浓度 0.1 0 0 平衡浓度 0.1-x x x则：xxHFFH10.02%40.8%10005.01020.438.
15、2lgpH,1020.4)(1003.4,1053.305.05001421053.305.005.02/1 .0HF)(%94.5%1001 .01094.523.21094.5lg,1094.53133424333电离度所以不可做近似计算稀释后：电离度则HLmolHcxxxccPHx由于c/ka=142500,所以不能用近似公式H+=(cka)1/2X2/(0.10-x）=3.5310-43、在100ml 0.1mol/L NH3H2O 溶液中，加入1.07gNH4Cl固体（忽略体积变化），问改溶液的PH为多少？在此溶液中再加入100ml水，PH有何变化？ （P130-14）解: nNH4
16、Cl=1.07/53.5=0.02mol cNH4Cl=n/v=0.02/0.1=0.2mol/L方法一：该溶液组成缓冲溶液： PKb=4.75,pka=14-PKb=9.25 PH=Pka+lg(NH3/NH4+)=9.25+lg(0.1/0.2)=9.25+lg0.5=8.95 :加入100ml水， PH=Pka+lg(NH3/NH4+)=9.25+lg(0.05/0.1)=8.95 PH无变化方法二： OH-=(10-4.75 0.1)/0.2= 0.5 10-4.75 H+=10-14/ 0.5 10-4.75=2 10-9.25 PH=8.95 OH-=(10-4.75 0.05)/
17、0.1= 0.5 10-4.75 H+=10-14/ 0.5 10-4.75=2 10-9.25 PH=8.954、在含有0.1mol/LHCl和0.01mol/LZnCl2的溶液中，室温下通入H2S至饱和，是否有ZnS沉淀产生？如有沉淀产生，则此时Zn2+是否沉淀完全？ （P131-28）解：思路： Q KSP有沉淀产生 Q KSP 无沉淀产生 Q= Zn2+ S2- 所以需要求出S2- 的浓度 饱和H2S的浓度为C H2S=0.1mol/L H2S= 2H+S2- K=K1K2=9.110-81.110-12=110-19 K=H+2S2- / H2S S2- = H2S K/ H+2=0
18、.1 110-19/0.12=110-18 Q= Zn2+ S2- =0.01 10-17=110-19KSP=1.610-24 有沉淀产生 KSP = Zn2+ S2- Zn2+ = KSP / S2- =1.610-24/110-18=1.610-6 10-5 Zn2+沉淀完全5、如果BaCO3沉淀中尚有0.01molBaSO4，试计算在1.0L此沉淀的饱和溶液中，应加入多少摩尔的Na2CO3才能使BaSO4完全转化为BaCO3？ （P131-30）解：由于BaCO3 与BaSO4浓度积的差别，沉淀之间存在平衡 BaSO4+CO32-= BaCO3 +SO42- SO42-=0.01/1=
19、0.01mol/L K=SO42-/CO32=KspBaSO4/Ksp BaCO3 =1.1 10-10/5.1 10-9=0.0216 CO32 =0.01/0.0216=0.46mol/L 沉淀转化消耗了0.01mol/L CO32 所以CO32=(0.46+0.01）1.0=0.47mol第第6章章 氧化还原反应氧化还原反应 P153 P1532.指出下列物质中哪些只能做氧化剂或还原剂，哪些既能作氧化剂又能作还原剂 Na2S,HClO4,KMnO4,FeSO4,Na2SO3,Zn,HNO2,I2,H2O2 价态 -2 +7 +7 +2 +4 0 +3 0 -1Na2S,HClO4,KMn
20、O4,FeSO4,Na2SO3,Zn,HNO2,I2,H2O2氧化剂：HClO4,KMnO4还原剂：Na2S，Zn既能作氧化剂又能作还原剂：FeSO4,Na2SO3，HNO2,I2,H2O25.指出下列反应反应中哪个是氧化剂？哪个是还原剂？写出有关半反应及电池符号。Cu2+ +FeCu+Fe2+ C(Cu2+)=C(Fe2+)=0.1mol/L 氧化剂： Cu2+ 还原剂： Fe 正极： Cu2+ +2e Cu 负极： Fe-2e Fe2+电池: (-) Fe/ Fe2+（ 0.1mol/L）/ Cu2+（ 0.1mol/L）/ Cu(+)H2+ Cu2+ Cu+2H+ C(Cu2+)=C(H
21、+)=1.0mol/L,P(H2)=1 105Pa 氧化剂： Cu2+ 还原剂： H2 正极： Cu2+ +2e Cu 负极： H2-2e 2H+电池: (-) Pt, H2(1 105Pa )/ H+（ 1.0mol/L）/ Cu2+（ 1.0mol/L）/ Cu(+)Pb+2H + +2Cl-PbCl2+H2 C(H+)=C(Cl-)= 1.0mol/L,P(H2)=1 105Pa氧化剂： Pb 还原剂： H2 正极： 2H+ +2e H2 负极： Pb + 2Cl- -2e PbCl2电池: (-) Pb/ PbCl2 (s)/Cl-(1.0mol/L)/H+（ 1.0mol/L）/ H
22、2 (1 105Pa), Pt6.根据标准电极电势预测下列反应能否发生，若能发生写出反应式并配平 KMnO4+H2O2+H+ E(MnO4-/Mn2+)=1.507v E(O2/H2O2)=0.695v E(MnO4-/Mn2+) E(O2/H2O2) 所以反应能发生 2KMnO4+5H2O2+6H+ 2 Mn2+5O2+2K+8H2OIO3-+I-+H+ E(IO3- / I2)=1.195v E(I2/I-)=0.5355v E(IO3- / I2) E(I2/I-) 所以反应能发生 IO3-+5I-+6H+ 3I2+3H2O Br-+Fe3+ E(Fe3+ / Fe2+ )=0.771v
23、 E(Fe3+ / Fe )=-0.037v E(Br2/Br-)=1.066v E(Fe3+ / Fe2+) E(Br2/Br-) E(Fe3+ / Fe ) E(Br2/Br-) 所以不能反应 I2 + Fe2+ E(I2/I-)=0.5355v E(Fe3+ / Fe2+)=0.771v E(I2/I-) E(Fe3+ / Fe2+) 所以不反应10.写出下列各原电池的电极反应式和电池反应式，并计算各原电池的电动势 Zn/Zn2+(0.01mol/L)/Fe3+(0.01mol/L), Fe2+(0.01mol/L)/Pt 负： Zn-2eZn2+ 正:Fe3+e Fe2+ 电池反应：Z
24、n+ Fe3+ Zn2+ Fe2+ E (Zn2+/Zn)= E (Zn2+/Zn)+0.0592/2lgZn2+=-0.8212v E( Fe3+ / Fe2+)= E ( Fe3+ / Fe2+) +0.0592/2lgFe3+ /Fe2+ =0.8302v E= E( Fe3+ / Fe2+)- E (Zn2+/Zn)=1.65v Cu/Cu2+ (0.01mol/L)/Ag +(0.01mol/L)/ Ag 负： Cu-2e Cu2+ 正： Ag +e Ag Cu + 2Ag + Cu2+ +2 Ag E(Cu2+ /Cu)= E(Cu2+ /Cu)+0.0592/2lgCu2+ =0
25、.2827v E(Ag +/Ag)= E(Ag +/Ag)+0.0592/2lgAg +=0.7404v E= E(Ag +/Ag)- E(Cu2+ /Cu)=0.4577vPt,H2(100kPa)/H+(1.0mol/L)/Cl-(0.1mol/L)/Hg2Cl2(s)/Hg(l),Pt 负：H2-2e 2H+ 正：Hg2Cl2 +2e Hg(l)+2 Cl- H2+ Hg2Cl2 2Hg(l)+ 2H+ +2 Cl- E(H+/H2)= E(H+/H2)+0.0592/2lgH+2=0v E(Hg2Cl2/Hg)= E(Hg2Cl2/Hg)+0.0592/2lgCl-2 =0.2681+
26、0.0592 =0.3273v E=E(Hg2Cl2/Hg)- E(H+/H2)= 0.3273v14.已知：H3AsO4+2H+2eH3AsO3+H2O E =0.560v I2+2e 2I- E =0.5355v 反应H3AsO4 + 2I-+2H+ H3AsO3 +I2+H2O当C(H+)=110-7mol/L,其他有关组分仍处于标准状态时，反应向哪个方向进行？当C(H+)=6mol/L，其他有关组分仍处于标准状态时，反应向哪个方向进行？计算该反应的平衡常数K解： E(H3AsO4/H3AsO3)=E +0.0592/2lg(H3AsO4H+2/H3AsO3 =0.56+0.0592/2
27、lg(110-7)2 =0.1456v E(I2/I-)=E(I2/I-)-0.0592/2lgI-2 =0.5355v E(H3AsO4/H3AsO3) E(I2/I-) 反应逆向进行 E(H3AsO4/H3AsO3)=E +0.0592/2lg(H3AsO4H+2/H3AsO3 =0.7376v E(I2/I-)=0.5355v E(H3AsO4/H3AsO3) E(I2/I-) 反应正向进行 lgK=nE/0.0592=0.8277 K=6.720.已知E(H+/H2)=0.00V, E(Ag+/Ag)=0.996V,Ksp (AgI)=8.2 10-17，对反应2Ag+2H+2I-2A
28、gI+H2,当C(H+)=C(I-)=0.1mol/L,P(H2)=1 105Pa时： 判断该反应进行的方向就算该反应的平衡常数K解：思路：根据反应2Ag+2H+2I-2AgI+H2设计合适的原电池，判断反应进行的方向和平衡常数设计原电池： 负：Ag-e+I-AgI 正：Ag+e Ag 电池反应： Ag+I- AgI lgK=nE/0.0592=E (Ag+/Ag）-E (AgI/Ag)/0.0592 E (AgI/Ag) =0.7996-0.0592lgKsp(AgI)-1 =-0.1527v设反应向右进行，则电极反应为: 负：Ag+I-+e AgI 正：2H+2e H2E (H+/H2)=
29、 E(H+/H2)+0.0592/2lgH+2=-0.0592vE(AgI/Ag)=E (AgI/Ag)-0.0592lgI- =-0.0935vE (H+/H2) E(AgI/Ag)所以反应正向进行lgK=nE /0.0592=2 E(H+/H2)- E (AgI/Ag)/0.0592 =5.16 K=1.441054.实验测得MnBr42-和Mn(CN)63-的磁矩分别为5.9B.M和2.8B.M，试根据价键理论推断这两种配离子的未成对电子数、杂化轨道类型、价电子分布及它们的空间构型。 MnBr42- =n(n+2)1/2=5.9 n=5 杂化轨道：Br-为弱场配体 sp3 价电子分布：3
30、d5 空间构型：正四面体 Mn(CN)63- =n(n+2)1/2=2.8 n=2 杂化轨道：CN-为强场配体 d2sp3 价电子分布: 3d4 空间构型：正八面体第第7章章 配位化合物配位化合物 P1752.命名下列配合物Cu(NH3)4SO4, H2PtCl6, Co(en)3Cl3,CrCl2(NH3)2(H2O)2Cl , CuSiF6,Cu(NH3)4PtCl4Cu(NH3)4SO4 : 硫酸四氨合铜()H2PtCl6:六氯合铂()酸Co(en)3Cl3:三氯化三乙二胺合钴()CrCl2(NH3)2(H2O)2Cl ：氯化二氯二氨二水合铬()CuSiF6：六氟合硅()酸合铜 Cu(N
31、H3)4PtCl4:四氯合铂()酸四氨合铜()16.25 时，200ml 6.0mol/L 的氨水可溶解多少摩尔AgCl固体（忽略体积变化），已知：Ksp (AgCl)=1.8 10-10,K不稳Ag(NH3)2+=9.1 10-8。解：设平衡时Cl-的浓度为xmol/L AgCl +2NH3Ag(NH3)2+ +Cl- 起始： 6 0 0 平衡 6-2x x x K=Ag(NH3)2+ Cl-/NH32=Ksp (AgCl)/ K不稳Ag(NH3)2+ =1.8 10-10/ 9.1 10-8 =2.0 10-3 K = x2/(6-2x)2= 2.0 10-3 X=0.24 n=0.24
32、0.2=0.048mol19.已知E (Zn2+/Zn)=-0.762v;K不稳Zn(NH3)42+=3.5 10-10,求电极反应 Zn(NH3)42+ +2e Zn+4NH3的E解： K不稳Zn(NH3)42+=Zn2+ NH34= Zn2+ E =E(Zn2+/Zn)= E (Zn2+/Zn)+0.0592/2lgZn2+ =-0.762+0.0592/2lg (3.5 10-10) =-1.04v21.测得下列原电池的电动势为0.052v：(-)Cu,Cu(NH3)42+(1.0mol/L),NH3(1.0mol/L)/H+(1.0mol/L)/H2(100KPa),Pt(+)试计算C
33、u(NH3)42+的K不稳。已知E (Cu2+/Cu)=0.342v.解： K不稳 Cu2+ E(Cu(NH3)42+) Cu -2e +NH3 Cu(NH3)42+ 2H+ +2e H2 E(H+/H2)=0v E= E(H+/H2)-E(Cu(NH3)42+)=0.052v E(Cu(NH3)42+)=-0.052v E(Cu(NH3)42+)=E (Cu2+/Cu)=E (Cu2+/Cu)+0.0592/2lgCu2+ Cu2+=10-13.3 K不稳 (Cu(NH3)42+)= Cu2+=10-13.3=4.9 10-14第八章 S区元素1、完成下列反应方程式（P190-2）1：Ca（
34、OH）2+2H2； 2：4NaOH+O23：Be（OH）42-； 4：Mg2+2NH3H2O5：2K2CO3+3O2； 6：2BaSO4+2H2O2、金属Li和K如何保存？如果在空气中保存会发生哪些反应？写出相应的反应方程式。（P190-5）答：Li浸于液体石蜡或封存于固体石蜡中，K应保存在煤油中。4Li+O2 2Li2O；6Li+N2 2Li3N；K+O2 K2O23、为什么不能用水，也不能用CO2来扑灭镁的燃烧？请写出一种扑灭镁燃烧的方法。（P190-6）Mg+H2O Mg（OH）2+H2； Mg+CO2 MgO+C用沙子扑灭4、商品NaOH中为什么常含有碳酸钠杂质？怎么用最简便的方法加以检验？如何除去它？（P190-9）答：因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的碳酸钠杂质；取少量样品溶于水，加酸，若产生气体，则有；加氢氧化钙除去。
