兰州交通大学：《工程化学》课程教学资源（试卷习题）第5章 物质结构基础（含参考答案）

工程化学习题（第五章） 限适上的电，在面上的电子度的是( ) A·3sB.3Px C.3 pz D.3d2 2,在多电子原子中，具有下列各组量子数的电子中能量最高的是() A.3,2,+1.+1/2 B,2,1,+1,-1/2 c3,1,0, 1/9 .3,1,-1,-1/2 3.第四周期中原子中未成对电子数最多可达 A.4个 B.5个 C.6个 D.7个 4.下列叙述中正确的是( A.因为P轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形 B.主量子数为2时，有2s C.氢原子中只有 个电子， 一个轨道 D.电子云是波函数|中|2在空间分布的图像 5.基态原子的第五电子层只有两个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为() A.8个B.18个 C.8-18个 D.8一32个 6,主量子数n=4能级层中的亚层数是( A.3 C.5 D.6 7.下列关于屏蔽效应的说法中，正确的是( A.4s电子屏蔽常数6s反映了4s电子屏蔽原子核作用的大小 B.当主量子和核电荷数Z相同的两个电子，8值越大，电子的能量就越低 C,主量子数相同，角量子数1愈大，电子的屏蓝作用增大 D,当屏蔽电子数目愈多或被屏蔽电子离核愈远时，8值也愈大 8,3d电子的径向分布函数图有 A.1个峰 B.2个峰 C.3个峰 D.4个峰 9。下列元素中，原子半径最接近的一组是() A.Ne、Ar、Kr、Xe B.Mg、Ca、Sr、Ba C.B、C、N、O D.Cr、Mn、Fe、Co 10。下列元素中，电子样布不正确的是( A.Nb 4d'5s' B.Nd 4f5d6s C.Ne 3s23p D.Ni 3d*4s 11.下列基态原子的电子构型中，正确的是( A.3d942B3H42 C.4d105s D.4d85s2 12.具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是( ns'np p ns C.ns'nps D.ns'nps 13.第二电离能最大的元素所有的电了结构是 A.1s2 B.Is-2s C.1s22s2 .1s22s22p 14.某元素基态原子失去了3个电子后，角量子数为2的轨道半充满，其原子序数为() A24B25C26 D,27 15.下列各组元素按电负性大小排列正确的是( B.0>CI> C.As-P>H D.CI>S>As 二.填空题 1.根据现代结构理论，核外电子的运动状态可用一 .一来描述，它在习惯上被称为一 :中表示 ,它的形象化表示是

工程化学习题（第五章） 一.选择题 1．下列轨道上的电子，在 xy 平面上的电子云密度为零的是（ ） Ａ．３s Ｂ．３pＸ Ｃ．３pz Ｄ．３dz ２．在多电子原子中，具有下列各组量子数的电子中能量最高的是（ ） Ａ．３，２，＋１，＋１／２ Ｂ．２，１，＋１，－１／２ Ｃ．３，１，０，－１／２ Ｄ．３，１，－１，－１／２ ３．第四周期中原子中未成对电子数最多可达（ ） Ａ．４个 Ｂ．５个 Ｃ．６个 Ｄ．７个 ４．下列叙述中正确的是（ ） Ａ．因为 p 轨道是“８”字形的，所以 p 电子走“８”字形 Ｂ．主量子数为２时，有２s、２p 两个轨道 Ｃ．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道 Ｄ．电子云是波函数┃ф┃2 在空间分布的图像 ５．基态原子的第五电子层只有两个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为（ ） Ａ．８个 Ｂ．１８个 Ｃ．８—１８个 Ｄ．８—３２个 ６．主量子数ｎ＝４能级层中的亚层数是（ ） Ａ．３ Ｂ．４ Ｃ．５ Ｄ．６ ７．下列关于屏蔽效应的说法中，正确的是（ ） Ａ．４s 电子屏蔽常数б4S 反映了４s 电子屏蔽原子核作用的大小 Ｂ．当主量子ｎ和核电荷数Ｚ相同的两个电子，δ值越大，电子的能量就越低 Ｃ．主量子数ｎ相同，角量子数ｌ愈大，电子的屏蔽作用增大 Ｄ．当屏蔽电子数目愈多或被屏蔽电子离核愈远时，δ值也愈大 ８．３ｄ电子的径向分布函数图有( ) Ａ．１个峰 Ｂ．２个峰 Ｃ．３个峰 Ｄ．４个峰 ９．下列元素中，原子半径最接近的一组是（ ） Ａ．Ne、Ar、Kr、Xe Ｂ．Mg、Ca、Sr、Ba Ｃ．Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ Ｄ．Cr、Mn、Fe、Co 10．下列元素中，电子排布不正确的是（ ） Ａ．Nb 4d4 5s 1 B．Nd 4f45d06s2 C.Ne 3s23p 6 Ｄ．Ni 3d84s2 11．下列基态原子的电子构型中，正确的是（ ） A．3d94s2 Ｂ．3d44s2 C．4d105s0 Ｄ．4d85s2 12．具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是（ ） A．ns2np3 B．ns2np4 Ｃ．ns 2np5 D．ns2np6 13．第二电离能最大的元素所具有的电子结构是（ ） Ａ．1s2 Ｂ．1s22s1 Ｃ．1s22s2 Ｄ．1s22s22p1 1４．某元素基态原子失去了３个电子后，角量子数为２的轨道半充满，其原子序数为（ ） Ａ．２４ Ｂ．２５ Ｃ．２６ Ｄ．２７ 15．下列各组元素按电负性大小排列正确的是（ ） Ａ．Ｆ＞Ｎ＞Ｏ Ｂ．Ｏ＞Cl＞Ｆ Ｃ．As>P>H Ｄ．Cl>S>As 二.填空题 1.根据现代结构理论，核外电子的运动状态可用▁▁▁▁▁来描述，它在习惯上被称为▁▁ ▁▁▁；┃ф┃2 表示▁▁▁▁▁，它的形象化表示是▁▁▁▁▁

2.4D亚层中轨道的主量子数为 ,角量子数为 ,该亚层的轨道最多可 以有」 种空间取向，最多可容纳」 _个电子 3.某原子轨道的径向分布如下图所示，若该轨道的主量子数为4，则其角量子数1= D(r) 4.周期表中s区、p区、d区的价电子构型 分别为 5.周期表中最活泼的金属为（包括放射性 元素 最活泼的非金属为 原子序数最小的放射性元素为第 周期元素，其元素符号为 6.在各类原子轨道中， 一轨道的钻穿能力最强，由此引起的后果是 7.比较原子轨道的能量高低： 氢原子中，E 钾原子中， E 铁原子中，E 8.A原子的M层比B原子的M层少4个电子，B原子的N层比A原子的N层多5个电子，则 A的元素符号为 一一·B的元素符号为_」 一，A与B的单质在酸性溶液中反应 得到的两种化合物为 :第五章选择和填空题答案 选择题 1.C2.A3.C4.D5.C6.B7.D8.A9.D10.C11.C12B13.B14.C15.D 填空职 1波函数中、原子轨道、几率密度、电子云 2.4、1、3、6 3.2 4.ns2、ns2np6、(m-1)d-ns2、(m-1dons或4dio5、钯、Pd 5Fr、E、五、Tc 6.S、S轨道能量降低，造成能级交错 、 8.Fe、Br、FeBr和FeBr 三、问顺和解答 1、下列各组量子数中哪一组是正确的？ (A)n=3,1=2,m=-2 (B)n=4,1=-1,m-0(C)n=4,1,m=-2(Dn=3,=3,m=-3 解：A正确。 B中，1是错误的，1不能取负值。C中，是错误的，不能大于1。D中1=3是错误的， 1不能等于n。 2、一个原子中，量子数=3,1=2，m=0的轨道中允许的电子数最多是多少？ 解：n=3,1=2,m0的原子轨道是3dz轨道，最名可可以容纳2个申子。在任何原子轨道上】 最多只能容纳自旋方式相反的两个电子 3、氢原子的1s电子在核外出现的几率最大的地方在离核52.9pm的球壳上，所以1s电子 云的界面图的半径也是52.9pm。这句话对吗？为什么？ 解：电子云的界面图是指在此界面内发现电子的几率很大，例如90%。在52.9印m的球壳上 1s电子出现的几率比r≠52.9pm的球壳均大，也就是说，1s电子云界面图的半径必大于

2.４p 亚层中轨道的主量子数为▁▁▁▁▁，角量子数为▁▁▁▁▁，该亚层的轨道最多可 以有▁▁▁▁▁种空间取向，最多可容纳▁▁▁▁▁个电子。 3.某原子轨道的径向分布如下图所示，若该轨道的主量子数为４，则其角量子数 l=▁▁▁ ▁▁。 4.周期表中 s 区、p 区、ｄ区的价电子构型 分别为▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁。 5.周期表中最活泼的金属为（包括放射性 元素）▁▁▁▁▁，最活泼的非金属为▁▁▁▁▁； 原子序数最小的放射性元素为第▁▁▁▁▁周期元素，其元素符号为▁▁▁▁▁。 6.在各类原子轨道中，▁▁▁▁▁轨道的钻穿能力最强，由此引起的后果是▁▁▁▁▁。 7.比较原子轨道的能量高低： 氢原子中，E3S▁▁▁▁▁E3P，E3d▁▁▁▁▁E4S 钾原子中，E3S▁▁▁▁▁E3P，E3d▁▁▁▁▁E4S 铁原子中，E3S▁▁▁▁▁E3P，E3d▁▁▁▁▁E4S 8.A 原子的Ｍ层比Ｂ原子的Ｍ层少４个电子，Ｂ原子的Ｎ层比Ａ原子的Ｎ层多５个电子，则 Ａ的元素符号为▁▁▁▁▁，Ｂ的元素符号为▁▁▁▁▁，Ａ与Ｂ的单质在酸性溶液中反应 得到的两种化合物为▁▁▁▁▁。 ∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷第五章选择和填空题答案∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷ 选择题 1.C 2.A 3.C 4.D 5.C 6.B 7.D 8.A 9.D 10.C 11.C 12.B 13.B 14.C 15.D 填空题 1.波函数ф、原子轨道、几率密度、电子云 2.４、１、３、６ 3.２ 4.ns1-2、ns2np1-6、(n-1)d1-9ns1-2、(n-1)d10ns0 或 4d105s0、钯、Pd 5.Fr、F、五、Tc 6.S、S 轨道能量降低，造成能级交错 7.＝、＜、＜、＞、＜、＜ 8.Fe、Br、FeBr2 和 FeBr3 三、问题和解答 1、下列各组量子数中哪一组是正确的？ （A）n=3,l=2,m=-2 (B)n=4,l=-1,m=0 (C)n=4,l=1,m=-2 (D)n=3,l=3,m=-3 解：A 正确。 B 中，l=-1 是错误的，l 不能取负值。C 中，是错误的，|m|不能大于 l。D 中 l=3 是错误的， l 不能等于 n。 2、 一个原子中，量子数 n=3，l=2，m=0 的轨道中允许的电子数最多是多少？ 解：n=3，l=2，m=0 的原子轨道是 3dz 轨道，最多可以容纳 2 个电子。在任何原子轨道上， 最多只能容纳自旋方式相反的两个电子。 3、氢原子的 1s 电子在核外出现的几率最大的地方在离核 52.9pm 的球壳上，所以 1s 电子 云的界面图的半径也是 52.9pm。这句话对吗？为什么？ 解：电子云的界面图是指在此界面内发现电子的几率很大，例如 90%。在 52.9pm 的球壳上， 1s 电子出现的几率比 r≠52.9pm 的球壳均大，也就是说，1s 电子云界面图的半径必大于 r D(r)

52.9pm。所以这句话是不对的。 4、怎样正确理解“s电子云是球形对称的”这和句话？ 解：因为中s只是r的函数，所以中s是r的函数。S电子云是的形象化描述，所以当r 一定时，在空间各不同方向上电子出现的几率密度是相同的，即s电子云是球形对称的。 5、原子序数1到20，第一电离能数据出现尖端的是哪些元素？这些元素的原子结构各有什 么特点？ 解：处于尖端的元素有：He,Ne,Ar,N,P,Be,Mg。 He,Ne,Ar:最外层已填满，达到8个（或2个）电子的稳定结构，Ih比同周期的其他元 素大。 N,P:由p轨道处于半满状态，能级低，所以I,比下一个元素大。 B,Mg:s亚层已填满，p亚层尚未填充，电离的是s亚层的电子，而下一个元素电离的p 亚层的电子，所以Be,Mg的I1大于下一个元素。 6、Cotton原子轨道能级图与Pauling近似能级图的主要区别是什么？ 解：Pauling近似能级图是按能级高低排列的，把能量相近的能级组成能级组，依l.2.3.. 能级组的顺序能量依次增高。Cotton原子轨道能级图指出原子轨道能量与原子序数的关系， 定性的表明了原子序数的改变时，原子能量的相对变化，从Cottor原子轨道能级图可看出： 原子轨道的能量随原子序数的增大而降，不同原子轨道下降的幅度不同，因而产生相交的现 象。同时也可以看出，主量子数相同时，氢檐子轨道是简并的，即氢原子轨道能量只与主量 子数n有关，与角量子数1无关。 7、n相同，1不同的电子云穿透作用大小的次序是什么？ 解：n相同时，1愈小的穿透作用愈强。 8、写出K,Ti+,Sc3+,B离子半径由大到小的次序。 解：K,Sc,Ti,Br均为第四周期元素，离子半径由大到小的次序是：Br>K>Sc3>Ti3+

52.9pm。所以这句话是不对的。 4、怎样正确理解“s 电子云是球形对称的”这和句话？ 解：因为фs 只是 r 的函数，所以фs 2 是 r 的函数。S 电子云是 的形象化描述，所以当 r 一定时，在空间各不同方向上电子出现的几率密度是相同的，即 s 电子云是球形对称的。 5、原子序数 1 到 20，第一电离能数据出现尖端的是哪些元素？这些元素的原子结构各有什 么特点？ 解：处于尖端的元素有：He，Ne，Ar，N，P，Be，Mg。 He，Ne，Ar：最外层已填满，达到 8 个（或 2 个）电子的稳定结构，I1 比同周期的其他元 素大。 N，P：由 p 轨道处于半满状态，能级低，所以 I1 比下一个元素大。 Be，Mg：s 亚层已填满，p 亚层尚未填充，电离的是 s 亚层的电子，而下一个元素电离的 p 亚层的电子，所以 Be，Mg 的 I1 大于下一个元素。 6、Cotton 原子轨道能级图与 Pauling 近似能级图的主要区别是什么？ 解：Pauling 近似能级图是按能级高低排列的，把能量相近的能级组成能级组，依 1.2.3…….. 能级组的顺序能量依次增高。Cotton 原子轨道能级图指出原子轨道能量与原子序数的关系， 定性的表明了原子序数的改变时，原子能量的相对变化，从 Cotton 原子轨道能级图可看出： 原子轨道的能量随原子序数的增大而降，不同原子轨道下降的幅度不同，因而产生相交的现 象。同时也可以看出，主量子数相同时，氢檐子轨道是简并的，即氢原子轨道能量只与主量 子数 n 有关，与角量子数 l 无关。 7、n 相同，l 不同的电子云穿透作用大小的次序是什么？ 解：n 相同时，l 愈小的穿透作用愈强。 8、写出 K+，Ti3+，Sc3+，Br-离子半径由大到小的次序。 解：K，Sc，Ti，Br 均为第四周期元素，离子半径由大到小的次序是：Br-> K+> Sc3+> Ti3+