张祖德无机化学答案7-9章

2 He 8 Ne 14 Ar 气 气 气
(4) “平面世界”中的 6 电子和 10 电子规则，分别相当于三维空间中的 8 电子和 18 电 子规则。 (5) Lewis 结构式 几何构型 对应化合物 直线型 LiH 直线型 BeH2 平面三角型 BH3 V型 H2O 直线型 HF
第九章
答案
1. He 在 宇 宙 中 主 要 是 由 太 阳 或 恒 星 提 供 能 量 产 生 热 核 反 应 而 富 集 的 ，
(4) 2NO + XeF2
2FNO +
(6) 2CF3CF=CF2 +
△
(8) 2MXeF7
M2XeF8 +
(10) Xe(OTeF5)2
△
Xe +
1 O2 + O(TeF5)2 2
9. (1)
HXeO
－ 4 / XeF2
0.57V
源自文库
XeO
4
3
/ XeF2
1.86V
(2) H 4 XeO6 / XeO3 、 XeO3 /XeF2 、 ΗXe ΗXe 、 HXeO－ / XeF 与 pH 有关.
2 10 2 5 5
原子序数
周期
族 周期 三 五 四 族数 (主副族) VIIA VIIA IA p p s 区 外层电 子结构 3s 3p 5s 5p 4s1
2 2 2 5 5
最高 氧化数 +7 +7 +1
电子数 1 1 1
[Kr]5s 4d 5p [Ar]4s1
10 2
四 D 30 [Ar]3d 4s 0 IIB ds 4s +2 (2): C、D 是金属元素，C 的金属性强于 D；A、B 是非金属元素，A 的非金属性强于 B。 48. 49. 50. A：p 区，np6；B：s 区，ns2；C：d 区，(n－1)d3ns2；D：f 区，(n－2)f9ns2； (a) Fe；(b) Cl ；(c) Rb；(d) C；(e) Ne；(f) Na；(g) La；(h) Au；(i) Ba。 (1) 同一周期中，从左到右排布着金属元素到非金属元素，即金属元素的原子序数小， 非金属元素的原子序数大，随着原子序数增加，同层上的电子数增加，核电荷增 加，核对外层电子的吸引力增加，原子半径变小，所以同周期的金属半径大于非 金属半径。
第七章
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 11. 6.94174 24.30955 1.196× 10−2 kJ· mol−1 518.7 kJ· mol−1 478.5 kJ· mol−1 10.97 kJ· mol−1 242.5 pm λ = 6.626× 10−35 m 或 Δx = 1.054× 10−29 m 387 pm 解 释 ： 假设微观粒子同时能准确测定， 即 Δ x → 0 ，Δ p → 0 ，由 不 确 定 关 系 式 Δx ∙Δp ≥ h/2π 得 Δx 、 Δp 不可能同时为两 个无穷小量， 因为两个无穷小量的乘积应 为二阶无穷小量， 只有当 Δx （或 Δp） →0 而 Δp （或 Δx） →∞ 时 ，才 有 可 能 使 Δx ∙Δp 为 一 个 常 数 ， 所 以 说 同 时 准 确 地测定位置和动量是不可能的。 或 者 解 释 为 ：若 想 准 确 测 定 微 观 粒 子 的 位 置 ，必 须 有 测 量 工 具 ，且 测 量误差会小于测量工具的最小单 位。假设用光子来测量电子的位 置 ，则 位 置 的 误 差 Δx＝ ±λ ，由 于 光 子碰撞电子后才知道电子的确切 位 置 ，光 子 与 电 子 的 碰 撞 必 须 改 变 电 子 的 动 量 ，所 以 电 子 的 动 量 无 法 准 确 测 量 。∵ Δp＝h/λ ＝h/Δx， ∴Δx ∙Δp ＝h。 122.4 eV A (1) 9.816× 102 kJ· mol−1; (2)2.276 kJ· mol−1; 这说明随着 n 的增大， 相邻之间的能级差 大大减小。 在氢原子中 E(4s) >E(3d); 在钾原子中 E(4s) <E(3d)。 (1) 对。 (2) 不对。应为：当电子在两能级之间 发生跃迁时，两能级间的能量差越大， 所发出的光的频率越大，波长越小。 (3) 对。 (1) 能量最低原理；(2) Pauli 不相容原 理；(3) Hund 规则。 基态：(1)；纯属错误：(3)；
XeO6
+ 2F－ + 3H2O
F
Xe + 3I3－ + 3H2O
平面四方
F Xe F F
AB4E2 型
XeO3
AB3E 型
三角锥
Xe O O O
O
XeO64 8. (1) XeF2 + 2I
－
O
AB6 型
正八面体
O
Xe O
O O
4
Xe + I2 + 2F－
(2) XeF2 + H2
Xe + 2HF
z
22.
23. 24.
25.
26. 27. 28.
13. 14. 15.
29.
px _ + x
_ dyz +
+ _
y
16. 17.
z
+
pz
s
_
y _ + _
+
z
+
21.
+
_
_
20.
+
dxy
x
dz 2
x
30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 39.
40.
N、O、Al 2.2 6.1 (1) 0.30；(2) 11.25；(3) 19.40；(4) 21.05。 2.99 或 2.83 2.748 或 2.304 1.74 2.21 (1) 半径从小到大：Mg2+，Ca2+，Ar，Br− 43. (2) 电离能从小到大：Na，O，Ne，Na+ (3) 电负性增加：Al，H，O，F 44. B 的核外电子排布：(1s)2(2s)2(2p)1 Be 的核外电子排布：(1s)2(2s)2 B 的第二电离势：B+ B2+ (1s)2(2s)2 (1s)2(2s)1 Be 的第二电离势：Be+ Be2+ (1s)2(2s)1 (1s)2 2 1 (2s) 的 结 构 要 (2s) 比 稳 定 ， 45. ∴ I 2 (B+ ) I 2 (Be+ ) 。同理，在失一个电子 时，(2s)2 的结构要比(2s)2(2p)1 稳定， ∴ I1(B) I1(Be) 。 46.
(3) 3XeF2 + 8NH3 3Xe + 6NH4F + N2 Xe (5) 2NO2 + XeF2 2O2NF + Xe XeF 4 2CF3CF2CF3 + Xe (7) XeF2 + HOR XeF 6 (9) BrO3－ + XeF2 + H2O BrO4－ + Xe + 2HF FXeOR + HF
18 4s 3d
2 2
19 4s 3d
2 3
20 4s 3d
2 4 2
21 4s 3d 4p
4
4s 3d 4p
4s 3d 4p
4s 3d44p4
2
(2) (3)
1 H 3 Li 9 Na 气 固 固 固 固 固 固 气 固 气 气 4 Be 10 Mg 5 B/C 11 Al/Si 6 N/O 12 P/S 7 F 13 Cl
(1) 50；(2) 121；(3) 第七周期，第 VIA 族。 A: IA；B: IIB；C: VA；D: 镧系或锕系； E: IIIA；F: VIA。
41. 42. 47.
第四周期，VA 类；第五周期，VIA 类； 第六周期，VIB 类；第七周期，锕系。 元素 (1): 元素 原子 电子层结构(用 s、 未成对 序数 A B C 17 53 19 p、d 表示) [Ne]3s 3p
3OO ℃, 60 atm
6OO ℃, 6 atm
XeF6
（Xe:F2=1:20） 4. 2XeF2(s) + 2H2O(l)
2Xe(g) + 4HF(g) + O2(g)
4Xe(g) + 24HF(g) + 3O2(g) + 2XeO3(s)
6XeF4(s) + 12H2O(l)
XeF6(s) + H2O(l) 2H2O(l) 5. XeF6 + 3H2O
2
屏蔽常数 σ 17.15 4s：21.40；3d：19.40 27.40
有效核电荷 Z* 2.85 4s：3.60；3d：5.60 7.60 54. (1) Cl；(2) Cl；(3) O；(4) S。
53. 55. (1)
1 1s 3 2s 9 3s 4s
1 1 1
(1) Li；(2) F；(3) F；(4) F。
% 41 44 2 He 2 2 1 H
2. 稀有气体是单原子单质，原子之间的色散力随原子序数的增加而增加，随着色散力的增 加，稀有气体的沸点升高，所以稀有气体的沸点随其原子系数增加呈规律性的变化。 3. Xe + F2 Xe + 2F2
4OO ℃, 1 atm
XeF2 XeF4 （Xe:F2=1:5） Xe + 3F2
2 1s2 4 2s 3s 4s
2
5 2s 2p 11 3s 3p 17 4s 3d
2 1 2 1 2 1
6 2s 2p 12 3s 3p 22
1 2 4 2 2 2 2
7 2s 2p 13 3s 3p 23
2 2 4 2 3 2 3
8 2s 2p4 14 3s23p4 24
3 2
10
2
15
1
16
2
Ra (镭) I (碘) Ar (氩) Fe (铁) Cu (铜) W (钨) Ce (铈)
88 112 53 18 26 29 74 58
七 七 五 三 四 四 六 六
IIA IIB VIIA 0 VIIIB IB VIB 镧系
(1) 298；(2) [Rn](7s)2(5f)14(6d)10(7p)2 ； (3) Pb。 元素 Kr Br Co Rb As Nd 原子序数 36 35 27 37 33 60 电子排布 [Ar](3d)10(4s)2(4p)6 [Ar](3d)10(4s)2(4p)5 [Ar](3d)7(4s)2 [Kr](5s)1 [Ar](3d)10(4s)2(4p)3 [Xe](6s)2(4f)4
XeOF4(s) + 2HF(g) XeO3 + 6HF Na4XeO6∙8H2O↓ + O2↑
4－
－
XeOF4(s) + XeO3 + OH－
HXeO4
－
XeO3(s) + 4HF(g)
XeO3 + 4NaOH + O3 + 6H2O XeO3 + F2 + 6OH
6. 9I + XeO3+ 6H+ 7. XeF4
答案
激发态：(2)、(4)、(5)、(6)。 [He](2s)2(2p)2 [He](2s)2(2p)3 [Ne](3s)2(3p)3 [Ar](3d)1(4s)2 [Ar](3d)8(4s)2 [Ar](3d)10(4s)2 [Ar](3d)10(4s)2(4p)1 [Ar](3d)10(4s)2(4p)3 [Kr](4d)2(5s)2 [Kr](4d)10(5s)2(5p)4 [Xe](4f)1(5d)1(6s)2 [Ar]3d2 [Ar]3d3 [Ar]3d5 [Ar]3d6 [Ar]3d7 [Ar]3d6 [Ar]3d8 (1) 违反了 Pauli 不相容原理。 (2) 违反了洪特规则。 (3) 违反了能量最低原理。 (1) O2−、Ne 是等电子体：(1s)2(2s)2(2p)6 (2) Be3+、He+是等电子体：(1s)1 (3) Cl−、Ar 是等电子体： (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6 [Ar]4s13d5 [Ar]4s13d10 [Kr]5s14d10 [Xe]6s14f145d10 [Kr]4d10 (1) 3 ； 9 ； (2) 12 ； (3) 1s32s32p2 ； 1s32s32p93s2；(4) 3n2 (2) |ml| > l 不成立； (3) n＝l，ms＝2 不成立； (4) ms＝0 不成立； (5) l 不能小于零； (6) |ml| > l 不成立。
－
51. 52.
(2) H 原子是处于第一周期，第一周期的稀有气体电子构型为 1s2，而氢原子的基态电 子构型为 1s1，它可以和 Li 原子那样，失去一个电子成为 H+，也可以象 F 原子那 样，得到一个电子成为 H−，所以 H 表现出和 Li 与 F 相似的性质； (3) 由于从 Ca 到 Ga 中间隔着十种元素，而从 Mg 到 Al 是相邻的两个元素，虽然主族 元素两相邻元素原子半径下降 10 pm，过渡元素两相邻元素原子半径下降 5 pm， 而隔十种元素就相差 50 pm 之多， 因此从 Ca 到 Ga 原子半径的减小程度要比从 Mg 到 Al 的大。 (1) 2，6，12；(2) 5，11，19。 价电子 Ca Mn Br 4s 3d54s2 4s24p5