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时间:2020-07-09 22:50  编辑:喜德三中

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无机化学练习题

姓名学号

1.根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态:

(a)19K (b)13Al (c)17Cl (d)22Ti (e)30Zn (f)33As

解:K: [Ar]4s1 Al: [Ne]3s23p1

Cl: [Ne]3s23p5 Ti: [Ar]3d24s2

Zn: [Ar]3d104s2 As: [Ar]3d104s24p3

2.请预言第118和第166号元素在周期表中的位置.

解:118号: [Rn]5f146d107s27p6第七周期, 零族

166号: [118]5g186f147d108s28p4第八周期, ⅥA族

3. 以下哪些原子或离子的电子组态是基态、激发态还是不可能的组态?

(a)1s22s2(b)1s23s1(c)1s23d3(d)[Ne]3s23d1(e)[Ar]3d24s2(f)1s22s22p63s1 (g)[Ne]3s23d12

答:a e f h i 是基态 b c d 是激发态 g是不可能组态

4.已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为:

(a) 3s23p5 (b) 3d64s2 (c)5s2 (d)4f96s2 (e) 5d106s1

试根据这个信息确定它们在周期表中属于哪个区?哪个族?哪个周期?

解: (a) p区、ⅦA、第三周期

(b) d区、Ⅷ、第四周期

(c) s区、ⅡA、第五周期

(d) f区、ⅢB、第六周期

(e) ds区、ⅠB、第六周期

5.试推测114号元素在周期表的位置和可能的氧化态。第八周期的最后一个元素的原子序数多大?请写出它的基态原子的电子组态。

答: 114号:[86Rn] 5f146d107s27p2第七周期、ⅣA、氧化态——+2、 +4第八周期的最后一个元素:原子序数 = 86 + 32 +50 = 168

[118] 5g186f147d108s28p6

6. 某元素基态原子最外层为5s2,最高氧化态为+4,它位于周期表哪个区?是第几周期第几族元素?写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代替它的元素符号,写出相应氧化物的化学式。

答: d区、第五周期、ⅣB;

A4+:[Ar]3d104s24p6

氧化物的化学式:AO2

7.用VSEPR模型讨论下列分子的模型,画出立体结构.

①CO2 ②H2O ③NH3 ④CO32- ⑤PO33- ⑥PO43-

解:①CO2 VP=2+0 sp杂化线型 O=C=O

②H2O VP=2+2 sp3杂化 V型

③NH3 VP=3+1 sp3杂化三角锥

④CO32- VP=3+0 sp2杂化平面三角

⑤PO33- VP=3+1 sp3杂化三角锥

⑥PO43- VP=4+0 sp3杂化四面体

8.第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在?哪些有顺磁性?试用分子轨道理论解释。解:①Be2、Ne2键级 = 0,不能稳定存在。

Be2[KK(σ2s)2(σ*2s)2]

Ne2[KK(σ2s)2 (σ*2s)2(σ2p)2 (π2p)4 (π*2p)4(σ*2p)2]

②B2、O2存在成单电子,有顺磁性

B2[KK(σ2s)2 (σ*2s)2 (π2p y)1 (π2p z)1]

O2[KK(σ2s)2 (σ*2s)2(σ2p)2 (π2p)4 (π*2p y)1 (π*2p z)1]

9. O2+、O2、O2-和O22-的实测键长越来越长,试用分子轨道理论解释。其中哪些有顺磁性?解:O2[KK(σ2s)2 (σ*2s)2(σ2p)2 (π2p)4 (π*2p)2 ] 键级 = 2 顺磁性O2+[KK(σ2s)2 (σ*2s)2(σ2p)2 (π2p)4 (π*2p)1 ] 键级 = 2.5 顺磁性

O2-[KK(σ2s)2 (σ*2s)2(σ2p)2 (π2p)4 (π*2p)3] 键级 = 1.5 顺磁性

O22-[KK(σ2s)2 (σ*2s)2(σ2p)2 (π2p)4 (π*2p)4] 键级 = 1

键级减小,键长则增长.

10.BF3分子是平面三角形的几何构型,但NF3分子却是三角锥形的几何构型,试用杂化轨道理论加以说明.

答: B的价层电子构型为2s22p1,成键时,1个2s电子可激发到2p空轨道上,然后以sp2形式杂化成键,所以分子构型为平面三角形。N的价层电子构型为2s22p3,成键时以sp3形式杂化, 1对孤对电子占据了1个杂化轨道,所以分子构型为三角锥型。

11.为什么Na2S易溶于水,ZnS难溶于水?

答:Na+为8e-构型,极化力和变形性比较小,与S2-之间的作用力主要是离子键,因而易溶于水。而Zn2+为18e-构型,极化力和变形性都比较大,与易变形的S2-之间的相互极化作用比较强,使键型转化为共价键,所以在极性溶剂水中的溶解度降低。

12. 试用离子极化解释下列各题:

①FeCl2熔点为670℃,FeCl3熔点为306℃.

②NaCl易溶于水,CuCl难溶于水.

③PbI2的溶解度小于PbCl2.

④CdCl2(无色),CdS(黄色),CuCl(白色),Cu2S(黑色).

解:①Fe3+电荷高,半径小,属不饱和电子构型,与半径大,易变形氯离子间因离子相互极化作用较强,键型以共价型为主,因而熔点较低。

②Na+为8e-构型,极化力和变形性较小,与Cl-的作用力以离子型为主,故易溶于极性溶剂水中。而Cu+为18e-构型,有较强的极化力和变形性,离子间相互极化作用较强,键型以共价型为主,因而难溶于水中。

③Pb2+为18+2电子构型,有较强的极化力和变形性,与半径大易变形的I-之间相互极化作

用更强,所以其溶解度更低。

④Cd2+,Cu+均为18电子构型,有较强的极化力和变形性,与半径大易变形的S2-之间极互极化作用更强,所以化合物的颜色更深。

13. 以下说法对不对?简述理由。

①粗盐酸的黄色是Fe3+的颜色。

②晶体场稳定化能为零的配合物是不稳定的。

③配合物中配体的数目称为配位数。

④配位化合物的中心原子的氧化态不可能为零或负值。

⑤羰基化合物的配体CO是用氧原子和中心原子结合的,因为氧的电负性比碳大。

⑥同一种金属元素的配合物的磁性决定于该元素的氧化态,氧化态越高,磁矩就越大。

⑦Co(en)33+没有立体异构体。

解:①不对,是FeCl4-的颜色,因为Fe3+易与Cl-形成配合物。

②不对,稳定化能为零只意味着d轨道分裂对其的稳定性无影响。

③配位数 = 配体的数目×配体的齿数

④当配合物如果有d-p反馈π键的形成,减少中心原子上负电荷的积累,则可形成稳定的配合物,如羰基化合物。

⑤CO中由于O与C之间π配键的形成,使C带部分负电荷,所以羰基化合物中是由C与中心原子结合。

⑥磁矩的大小取决于配合物中的未成对电子数,它与该元素的氧化态、配体的场强等因素有关。

⑦en双基配体只能在邻位配位,所形成的配合物没有对称面和对称中心,故存在一对对映异构体。

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