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- 2021-07-06 发布
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《
物质结构与性质
》
选修
3
第十一章
章末自查再提升
1
.原子核外电子的排布规律有哪些?
答案
①能量最低原理:遵循构造原理,使整个原子的能量处于最低状态。②泡利原理:
1
个原子轨道里最多容纳
2
个电子,且它们的自旋状态相反。③洪特规则:电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。
2
.若以
E
表示某能级的能量:
E
(3
d
)
、
E
(3p
x
)
、
E
(3p
y
)
、
E
(3s)
、
E
(4s)
,它们的能量由底到高的顺序如何?
答案
根据构造原理知,能量由低到高的顺序为
E
(3s)
<
E
(3p
x
)
=
E
(3p
y
)
<
E
(4s)
<
E
(3d)
。
3
.元素的第一电离能和电负性有什么变化规律?
答案
第一电离能:同周期
(
左→右
)
,呈增大的趋势;同主族
(
上→下
)
,逐渐减小;电负性:同周期
(
左→右
)
,逐渐增大;同主族
(
上→下
)
,逐渐减小。
4
.为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的?
答案
随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越多,再要失去一个电子需克服的电性吸力也越来越大,消耗的能量越来越多。
5
.为什么镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电能比硫的大?
答案
Mg
:
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
,
P
:
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
。镁原子、磷原子最外层能级中,电子处于全满或半满状态,相对比较稳定,失电子较难。用此相同观点可以解释
N
的第一电离能大于
O
,
Zn
的第一电离能大于
Ga
。
6
.为什么
Na
容易形成+
1
价离子,而
Mg
、
Al
易形成+
2
价、+
3
价离子?
答案
Na
的
I
1
比
I
2
小很多,电离能差值很大,说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多,所以
Na
容易失去一个电子形成+
1
价离子;
Mg
的
I
1
和
I
2
相差不多,而
I
2
比
I
3
小很多,所以
Mg
容易失去两个电子形成+
2
价离子;
Al
的
I
1
、
I
2
、
I
3
相差不多,而
I
3
比
I
4
小很多,所以
Al
容易失去三个电子形成+
3
价离子。而电离能的突变变化,说明核外电子是分层排布的。
7
.如何将共价键分类?共价键参数对分子的性质有什么影响?
答案
(1)
根据原子轨道重叠方式,将共价键分为
σ
键
(
“
头碰头
”
重叠
)
和
π
键
(
“
肩并肩
”
重叠
)
。根据电子对是否偏移,将共价键分为极性键
(
发生偏移
)
和非极性键
(
不发生偏移
)
。根据原子间共用电子对的数目,将共价键分为单键、双键和三键。根据提供电子对的方式,将共价键分为普通共价键和配位键。
(2)
共价键的键参数包括键能、键长和键角。键长越短,键能越大,键越稳定,分子越稳定,即键长和键能决定了分子的稳定性;键角表明共价键有方向性,键长和键角决定了分子的空间构型。
8
.含极性键的分子一定是极性分子吗?含非极性键的分子一定是非极性分子吗?
答案
不一定。如
C
—
H
键是极性键,而
CH
4
是非极性分子;
O
—
O
键是非极性键,而
H
2
O
2
是极性分子。
9
.什么是氢键?氢键有什么特征?
答案
由已经与电负性很强的原子
(N
、
O
、
F)
形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子
(N
、
O
、
F)
之间的作用力叫做氢键。氢键有方向性和饱和性。
10
.价层电子对数、杂化类型和
VSEPR
模型三者有什么对应关系?
答案
2
对价层电子对
—
sp
杂化
—
直线形,
3
对价层电子对
—
sp
2
杂化
—
三角形,
4
对价层电子对
—
sp
3
杂化
—
四面体形。
11
.
CO
2
、
BF
3
、
SO
2
、
CH
4
、
NH
3
、
H
2
O
等分子中电子对空间构型和分子空间构型各是什么?
答案
CO
2
的电子对空间构型和分子空间构型都是直线形;
BF
3
和
SO
2
的电子对空间构型都是平面三角形,
BF
3
的分子空间构型是平面三角形,
SO
2
的分子空间构型是
V
形;
CH
4
、
NH
3
、
H
2
O
的电子对空间构型都是四面体形,
CH
4
的分子空间构型是正四面体形,
NH
3
的分子空间构型是三角锥形,
H
2
O
的分子空间构型是
V
形。
12
.如何判断分子的中心原子杂化轨道类型?
答案
(1)
根据杂化轨道的空间分布构型判断
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形,则分子的中心原子发生
sp
3
杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生
sp
2
杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生
sp
杂化。
(2)
根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为
109°28′
,则分子的中心原子发生
sp
3
杂化;若杂化轨道之间的夹角为
120°
,则分子的中心原子发生
sp
2
杂化;若杂化轨道之间的夹角为
180°
,则分子的中心原子发生
sp
杂化。
(3)
记住常见的一些典型分子中中心原子的杂化方式。
13
.配离子
[Cu(H
2
O)
4
]
2
+
中,
Cu
2
+
与
H
2
O
之间的配位键是怎样形成的?中心离子、配体、配位原子、配位数各是什么?
答案
水分子中的氧原子提供孤电子对,铜离子提供空轨道接受水分子的孤电子对,从而形成一种特殊的共价键
——
配位键。其中
Cu
2
+
是中心离子,
H
2
O
是配体,
H
2
O
中的氧原子是配位原子,配位数是
4
。
14
.为什么卤素单质从
F
2
~
I
2
的沸点越来越高?
H
2
O
与
H
2
S
的组成和结构相似,且相对分子质量
H
2
O
<
H
2
S
,为什么沸点
H
2
O>H
2
S?
答案
F
2
~
I
2
组成和结构相似,相对分子质量越来越大,因而范德华力越来越大,沸点越来越高。液态水分子之间存在氢键,使水的沸点异常的大。
15
.根据晶体的熔点如何判断晶体类型?
答案
原子晶体熔点高,常在一千至几千摄氏度;离子晶体的熔点较高,常在数百度至一千摄氏度;分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度;金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。
16
.
CsCl
、
SiC
、
Fe
和
CO
2
分别属于哪种晶体类型?
答案
CsCl
属于离子晶体,
SiC
属于原子晶体,
Fe
属于金属晶体,
CO
2
属于分子晶体。
17
.怎样比较晶体的熔、沸点高低?
答案
(1)
首先看物质的状态,一般情况下固体
>
液体
>
气体;
(2)
看物质类型,一般是原子晶体
>
离子晶体
>
分子晶体
(
注意不是绝对的,如氧化铝熔点大于晶体硅
)
;
(3)
若晶体类型相同再根据相应规律进行判断。
①原子晶体→共价键键能→键长→原子半径;②分子晶体→分子间作用力→相对分子质量;③离子晶体→离子键强弱→离子电荷、离子半径。