36无机化学万题库答案问答题13.docx
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1、无机化学万题库参考答案五、 问答题参考答案(一) 物质的状态 1H2 碰撞器壁的次数多 。因为氢分子比氧分子的质量小 ,所以氢分子的运动速率大。反应后剩余四分之一体积氧 ,氧的分压力变为25 。而反应生成了水 ,在25,饱和水蒸气压为 3160 ,所以总压将为 28 。 2 不正确 。因为液体的蒸气压只及温度有关 ,而及容器的体积无关 。而理想气体定律公式中包括了体积项 ,且恒温时蒸气压为定值 。 不正确 。蒸气压随温度的变化不能用理想气体定律来确定 ,而是用克劳修斯克拉贝龙方程式来计算 : ()3 不正确 。因为N2的分子量比O2小 ,所以相同质量时 ,N2的分子总数多于O2的分子总数 ,又
2、由于分子的运动速率 ,相同温度下 ,分子量小则运动速率大 。所以N2 分子碰撞器壁的频率应大于 O2 。 正确 。因为 , ,同温同体积时 ,大则也大 。 不正确 。温度相同时 ,气体分子的平均动能相同 。 不正确 。因为,两者M不同 ,所以速率分布图不相同 。 正确 。因为温度相同时 ,气体分子的平均动能相同 ,所以两者的能量分布图是相同的 。 4因为容器中有液态水 ,所以在121时液态的水及其蒸气达到平衡 ,则水蒸气压即为饱和蒸气压 ,即202 ,则 202 101 303 () 5由于逆反应的平衡常数很大 K1.5106 ,逆反应进行十分完全 ,所以将 (g)和O2 (g) 等体积混合后
3、 ,几乎完全转化为棕色的2 (g) 。在开口的试管中有析出时 ,在试管口即可观察到棕色的2生成 。 6理想气体状态方程 。使用时应注意如下几点 : 该方程只适用于理想气体 ,对实际气体在高温低压下仅可作近似计算 。 方程中的温度T是热力学温度(K) ,对于摄氏温标则需要进行换算 :T (K) (273.5 t) 方程中的R是气体通用常数 ,R8.314 J 1 K1 。 计算中要注意单位的匹配 。按照国际单位制 ,压力的单位用 ,体积的单位用m3 ,但实际计算中 ,压力常用 ,而体积用3 或L表示 。 7 2相图的示意图为 : 7.38 S 101 78.2 56.6 31.1 t () 在常
4、温常压下 ,迅速打开储有2钢瓶的阀门 ,由于处于高压下的2(g)的压力骤减至常压 ,体系来不及及环境发生热交换 ,近似经历了一个绝热膨胀降温过程 ,将使一部分2(g)转化为2(s) ,在相图上即为S点(101 ,78.2) 。 缓慢地打开阀门,出来的2(g)可以及环境发生热交换 ,体系经历一个恒温蒸发过程 ,只要2(g)的流量不大 ,则出来的是低压气体 。 8在水的相图中 ,线、线、线分别表示气液、液固和气固两相的平衡曲线 。 线 :水在不同温度下的蒸气压曲线 。 线 :水的凝固点(或冰的熔点)随压力变化曲线 。 线 :冰的蒸气压曲线(或冰的升华曲线) 。 9 不正确 。根据理想气体状态方程可
5、知 ,只有当压力一定时 ,一定量气体的体积才及温度成正比。 不正确 。只有在标准状况下该结论才成立 。 正确 。根据气体分压定律可以得出该结论 。 不正确 。根据理想气体状态方程可知 ,对于一定量混合气体 ,即为定值 ,当温度不变而体积变化时 ,只有压力随之改变 ,而则不变 。10 不变 。根据和某组分气体的气态方程 可推出 : ,组分气体的体积分数及温度无关 。 变化 。因为恒温下 由于不变 ,所以压强变化时组分气体的分压必然改变 。 不变 。因为体积变化时只是压力随之改变 ,而和不变 ,所以不变 。(二) 原子结构 1氢原子只有一个电子,没有屏蔽效应 ,也无穿透效应 ,轨道能量只决定于主量
6、子数n 。 氯原子是多电子原子 ,存在屏蔽效应和穿透效应 ,造成同主层不同亚层的能级分裂 。电子在3 s 和 3 p 轨道上受到其它电子的屏蔽作用不同 ,它们的穿透能力也不同 ,造成在不同亚层轨道上的能量不同 。所以在多电子原子中 ,轨道能量不仅及主量子数n有关 ,还及副量子数l有关 。 2将氢原子核外电子从基态激发到 2 s 或 2 p 轨道所需要的能量无差别 ,因为氢原子是单电子原子 ,轨道能量只决定于主量子数n ,所以E2sE2p 。但氦原子属于多电子原子 ,轨道能量不仅及主量子数n有关 ,还及副量子数l有关 ,E2sE4S ) ,则可以推出A的电子排布式 : 1 s 2 2 s 2 2
7、 p 63 s 2 3 p 6 3 d 3 4 s 2 B的N层比A的N层多4 个电子 ,A的N层为4 s 2 ,则B的N层电子排布应为 4 s 2 4 p 4 ,即B的电子排布式 :1 s 2 2 s 2 2 p 63 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 4 p 4 最后可推知 :A是钒(V) ,B是硒() 。16 可以存在 ; 均不可能存在 。 因为 中m只能为0 ; 中l 只能为0 或1 ,m只能为0 ,1或1 , 只能为或 ; 中 只能为或 ; 中l 只能为0 或1 ; 中m只能为0 。17n112222222l000011111m00000011118原子的基态 : 原子的
8、激发态 : 纯属错误 : 19 没有 。因为l最大只能是 n1 ,在此n = 1 ,l只能为0 。 没有 。因为m最大只能是l ,在此l = 0 ,m只能为0 。 没有 。因为l最大只能是 n1 ,在此n = 2 ,l只能为0 、1 ,m也错误 。 有 。符合量子数组合的要求,对应于4 f的两条轨道 。20原子序数元素符号电 子 层 结 构电 子层 数能级数周期族最高化合 价111 s2 2 s2 2 p6 3 s134三A116S1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 435三A6221 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 3 4 s 247四B4
9、261 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 6 4 s 247四6361 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 4 p 648四0501 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 4 p 6 4 d 105 s 2 5 p 2511五A421 最外层具有 6 个 p 电子 ,即具有 n p6 构型的是稀有气体元素(除外) 。 即外层电子构型为 3 d 5 4 s 2 ,是元素 (锰) 。 即外层电子具有 (n1) d 10 n s 1 构型 ,为 B 族元素 。 氩是第三周期最后一个
10、元素 ,该元素应为第四周期的元素 ,该元素能形成3 价离子 ,所以是元素 (钪) 。 3 价离子的 3d 轨道电子半充满 ,则原子价电子为3 d 6 4 s 2 ,是 (铁) 。22 错误 。因为最外层电子最多为8个 ,所以应是 2,8,8,1 。 错误 。因为每层电子最大可容纳电子数为 2 n 2 ,所以L层电子数应是2228 , 则22号元素的电子排布应为 2,8,10,2 。 正确 。 错误 。因为次外层电子数不能超过18个 ,所以应是 2,8,18,5 。 错误 。因为当 n6 时 ,E6sE4fE5d 。其中和电负性相近 ,是由于半径的增大抵消了有效核电荷增大的影响 ,这就是所谓“对
11、角线规则”的表现。25元素的金属性、非建设性是指元素的原子在化学反应中失去或获得电子的能力 。这一能力主要决定于核对外层电子的作用大小 。核电荷数越大、原子半径越小 ,则核对外层电子作用的有效核电荷越大 ,则金属性越弱而非金属性越强 。反之 ,则金属性越强 ,非金属性越弱 。有效核电荷数通常可由斯莱脱规则进行计算 。 硫的电子排布式为 1 s 2 2 s 2 2 p 63 s 2 3 p 4 ,作用在最外电子层上的有效核电荷为 : Z*Z16(21.0080.8550.35)5.45 铬的电子排布式为 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 5 4 s 1 ,作用在
12、最外电子层上的有效核电荷为 :Z*Z24(21.0081.00130.85)2.95 原子半径 1.27 1.02 两者相比 ,硫的原子半径小而作用在最外电子层上的有效核电荷数大 ,所以非金属性较强 。 一般而言 ,元素可能的最高化合价及其族数相同 ,主要决定于它的价电子数 。 硫是 A 族元素 ,价电子层为3 s 2 3 p 4 ,共6个价电子 ,铬是B 族元素 ,价电子层为 3 d 5 4 s 1 ,也有6个价电子 ,因此它们的最高化合价都是正6价 。26 因为测定的是范德华半径 ,所以比较大 。 它们同为A , 比 多了一层电子 。 两者同为第四周期 ,的核电荷数大 。 d区元素在d电子
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