第3章学生自测题MicrosoftWord文档

1《无机化学》自测题第三章原子结构和周期律1.是非题(判断下列各项叙述是否正确，对的请在括号中填“√”，错的填“×”)1.01氢原子2s轨道和2p轨道能量相同，但氟原子的2s轨道能量低于2p轨道能量。（）1.02氧原子的2s轨道的能量与碳原子的2s轨道的能量相同。（）1.03主量子数n为3时有3s，3p，3d，3f四条轨道。（）1.04所有微粒都既有粒子性又有波动性。（）1.05几率经向分布图中出现电子几率最大的球壳处，电子出现的几率密度也最大。（）1.06原子轨道图是ψ的图形，故所有原子轨道都有正、负部分。（）1.07多电子原子中，若几个电子处在同一能级组，则它们的能量也相同。（）1.08多电子原子的能级图是一个近似能级关系。（）1.09假如锂原子中，电子产生的屏蔽效应比实际情况大，则锂原子中电子的能量比实际大。（）1.10Be的核电荷大于Li，但电子亲合能却较小。（）1.11元素所处的族数与其原子最外层的电子数相同。（）1.12所有元素原子的有效核电荷总小于核电荷。（）1.13通常所谓的原子半径，并不是指单独存在的自由原子本身的半径。（）1.14任何元素的第一电离能总是吸热的。（）1.15电负性是综合考虑电子亲合能和电离能的量，后两者都是能量单位，所以前者也用能量作单位。（）2.选择题（请选择正确答案的题号填入）2.01玻尔的氢原子理论主要成功之处是（）A.证明了原子核外电子是在球形轨道上运动。B.说明了原子中电子的能量只具有某些特定数值。C.解释了氢原子的光谱线。D.证明了氢原子中，电子距核越远，电子的运动速度越大。2.02证明电子具有波粒二象性的方法是（）A.玻尔理论不能解释多电子原子的光谱。B.用照像机直接对电子照相，可得到类似于机械波的波形。C.使用德布罗依关系式计算。D.使一束加速的电子通过Al的晶体薄片得到的衍射图。2.03使用能级图时，不该出现的错误是（）A.能级图表示的能级关系是绝对的。B.每种元素中，多电子能级之间的能量差不同。C.能级图中，每一个表示轨道的圆圈中，最多只能容纳自旋方向相反的两个电子。D.能级图综合地体现了同一原子中不同电子的屏蔽效应。22.04元素原子的电子分布，有的出现“例外”，主要是由于（）A.电子分布的三个原则不适用于该元素的原子。B.泡利原理有不足之处。C.通常使用的能级图有近似性。D.该元素原子的电子分布必须服从四个量子数的规定。2.05同一原子中，可能存在下列量子数的两个电子（）A.（1，1，0，+）和（1，0，0，-）B.（2，0，1，+）和（2，0，0，-）C.（3，2，0，-）和（3，2，1，-）D.（1，0，0，-）和（1，0，0，-）2.06下列状态中不是基态的是（）A.通常条件的气体H。B.氟原子中有5个3p电子。C.氧原子的电子结构为1s22s22p4。D.氢原子中电子处在n=1的状态。2.07在一个多电子原子中，具有下列各套量子数的电子，能量大的电子具有的量子数（n，l，m，ms）是（）A.（3，2，+1，+）B.（2，1，+1，-）C.（3，1，0，-）D.（3，1，-1，+）2.08在氢原子中，对r=53pm处的正确描述是（）A.该处1s电子云最大。B.r是1s径向分布函数的平均值。C.该处为氢原子Bohr半径。D.该处是1s电子云界面。2.09下列各组量子数中，合理的一组是（）A.n=3，l=1，m=+1，ms=+B.n=4，l=25，m=-1，ms=+C.n=3，l=3，m=+1，ms=-D.n=4，l=2，m=+3，ms=-2.10按类氢原子轨道能量计算公式，Li2+电子在n=1轨道上的能量与H原子在n=1轨道上能量之比值为（）A.3:1B.6:1C.9:1D.1:32.11下列哪一个轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零（）A.3pzB.3dz2C.3sD.3px2.12ψ（3，2，1）代表简并轨道中的一条轨道是（）A.2p轨道B.3d轨道C.3p轨道D.4p轨道2.13原子轨道角度分布图中，从原点到曲面的距离表示（）A.ψ值的大小B.r值的大小C.Y值的大小D.4πr2值的大小2.14下列离子中外层d轨道达半满状态的是（）A.Cr3+B.Fe3+c.Co3+d.Cu+2.15基态原子的第五电子层只有2个电子，则原子的第四电子层中的电子数（）A.肯定为8个B.肯定为18个C.肯定为8~18个D.肯定为8~32个2016下述离子中半径最小的是（）3A.Rb+B.Sc3+C.Ti4+D.Ti3+2.17若知下列三式的电离能分为E1，E2，E3：Li(g)→Li+(g)+eE1Li+(g)→Li2+(g)+eE2Li2+(g)→Li3+(g)+eE3则这些电离能的正确关系是（）A.E1=E2=E3B.E1最大C.E2最大D.E3E2E12.18性质最相似的两个元素是（）A.Zr和HfB.Ru和RhC.Mn和MgD.Cu和Cr2.19下列原子中，第一电离能最小的是（）A.BB.CC.AlD.Si2.20下列原子中，第一电子亲合能最大的是（）A.NB.OC.PD.S3．填空题3.01波函数ψ是描述数学函数式，它和是同义词，|ψ|2的物理意义是，电子云是的形象表示。3.02氢原子的基态1s电子在距核53pm附近的中出现的最大，是因为距核更近时，虽大，却较小，因而较小，距核更远时，虽较大，却很小，因而也较小。3.03M3+离子3d轨道上有3个电子，表示电子可能的运动状态的四个量子数是：，该原子的核外电子排布是，M属周期，第列的元素，它的名称是，符号是。3.04Au是第六周期第11列元素，它的价电子层结构是；Ti的原子序数是22，Ti3+离子的价电子层结构为。3.05元素的性质随着的递增而呈现周期性的变化，这是原子的变化的反映；用原子轨道光谱符号来表示，第四、六周期分别是能级组和能级组。3.06下列气态原子或离子在基态时各有几个不成对电子？5B（），8O（），21Sc3+（），24Cr3+（），77Ir3+（）3.07如果发现了第121号元素M时，则其所在周期数为，所在列为；其金属活泼性较同列其他元素要；其特征氧化态的氧化物化学式为。3.08原子序数为24的原子，其价电子层结构是，3d原子轨道的符号分别为。43.09周期表中的元素可以分为个区，各区元素的电子构型特点为。3.10原子参数是指，重要的原子参数有、、、、和等。4.简答题4.01试解释为什么在氢原子中3s和3p轨道的能量相等，而在氯原子中3s轨道的能量比3p轨道的能量要低。4.02将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道所需要的能量有无差别？若是氦原子情况又会如何？4.03ⅠA族元素与ⅠB族元素原子的最外层都只有一个s电子，但前者单质的活泼性明显强于后者，试从它们的原子结构特征加以说明。4.04什么叫元素的电负性？元素的电负性在周期表中呈现怎样的递变规律？请按电负性减小的顺序排列下列元素：Be、B、Mg、Al。4.05研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁性大小又与音响直接有关。这个现象是选择录音磁带制造材料的一个因素。写出下列氧化物（基本上是离子型）中各阳离子的外层电子排布式，指出未成对电子数，哪种氧化物适合做录音带磁粉原料？⑴V2O5⑵CrO2⑶AgO⑷SnO24.06描述核外电子运动状态的四个量子数的物理意义分别是什么？它们分别可取哪些数值？4.07从原子结构的特点解释：⑴氮的第一标准电离势比在它前面的碳和在它后面的氧都要大；⑵钾的第二标准电离势为第一标准电离势的7.3倍，而钙的第二标准电离势却只有第一标准电离势的1.9倍；⑶氯和锰同为第Ⅶ族元素，它们的最高化合价相同，但金属性却不同。4.08试回答：3s和3s1各代表什么意思？4.09什么叫元素的电负性？它有哪些主要应用？4.1019号元素K和29号元素Cu的最外电子层构型都是4s1，但二者的化学活泼性相差很大。试简要给予解释。5.计算题5.01分别计算一个氢原子和1mol氢原子的电离能。5.02通过查表计算1.00g气态Cl原子完全转化为气态Cl-离子所释放出的能量。5.03试计算He+,Li2+的电离能。5.04按斯莱脱规则计算K，Cu，I的最外层电子感受到的有效核电荷及相应能级的能量。5.05通过近似计算说明，12号、16号、25号元素的原子中，4s和3d哪一个能级的能量高？55.06已知微观粒子的德布罗意关系式：（h＝6.626×10－34kg•m2•s－1，亚佛伽德罗常数为6.02×1023，α粒子相对原子质量为4.0）若一个α粒子以1.50×107m•s－1速率运动时，计算其波长（m）。5.07玻尔理论给出了氢原子不同轨道上电子的能量计算公式：E＝－2.18×10－18×221n(J)，已知微观粒子的德布罗意关系式：（h＝6.626×10－34kg•m2•s－1，光速c＝3.00×108m•s－1）。试计算氢原子从n＝5能级跃迁到n＝2能级时所产生光子的能量（J）和波长（nm）各是多少？5.08玻尔理论给出了氢原子不同轨道上电子的能量计算公式：E＝－226.13nZeV（Z＝1）。若从Li表面释放出一个电子所需要的能量是2.37ev，如果用氢原子中电子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时所辐射出的光照射锂时，电子将有的最大动能是多少？电子是否可以释放出来？5.09根据下列数据，计算F的电子亲合能：ΔrHmΘ/(kJ·mol－1)①Al(s)＝Al(g)326②Al(g)＝Al3＋(g)＋3e－5138③F2(g)＝2F(g)160④Al(s)＋(3/2)F2(g)＝AlF3(s)－1310⑤Al3＋(g)＋3F－(g)＝AlF3(s)－59645.10已知多电子原子的一个电子能量计算可用如下公式：E＝－22)(6.13nZeV斯莱脱（Slater）规则指出：同层电子的σ＝0.35（对于1s轨道电子，则σ＝0.30）；若被屏蔽的电子为ns或np时，则（n－1）层电子的σ＝0.85，更内层电子的σ＝1.00。根据上述关系计算锂原子（Z＝3）的第一电离能。自测练习题答案1.是非题1.01（√）1.02（×）1.03（×）1.04（√）1.05（×）1.06（×）1.07（×）1.08（√）1.09（√）1.10（√）1.11（×）1.12（×）1.13（√）1.14（√）1.15（×）2.选择题2.01（A）2.02（D）2.03（A）2.04（C）2.05（D）2.06（B）2.07（A）2.08（C）2.09（A）2.10（C）2.11（A）2.12（B）2.13（C）2.14（B）2.15（C）2.16（C）2.17（D）2.18（A）2.19（C）2.20（D）3.填空题3.01核外电子运动状态，原子轨道，概率密度，概率密度。3.02球壳，几率，几率密度，球壳总体积，几率，球壳总体积，几率密度，几率。3.03n=3，l=2，m=0，±1，±2中任意3个，ms=+1/2或-1/2，61s22s22p63s23p63d54s1，四，6，铬，Cr。3.045d106s1，3s23p63d1。3.05原子序数，电子层结构周期性，4s3d4p，6s4f5d6p。3.061，2，0，3，4。3.078，3，活泼，M2O3。3.083d54s1，3dxy，3dxz，3dyz，3.094个区；s区：ns1-2，p区：ns2np1-6，d区：(n-1)d1-10ns1-2，f区：(n-2)f1-14(n-1)d0-1ns23.10用以表达原子特征的参数，原子核电荷数，相对原子质量，原子半径，电离能，电子亲合能，电负性。4.简答题4.01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3s和3p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，轨道能量不仅与主量子数n有关，还与副量子数l有关。4.02将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p轨道所