大学化学原子结构习题及答案.doc
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1、1. 评 述 下 列 叙 述 是 否 正 确, 如 有 错 误, 试 予 以 改 正。(1) 主 量 子 数 n = 3 时, 有 3s、3p、3d 三 个 原 子 轨 道;(2) 四 个 量 子 数 n、l、m、ms 都 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的。1.解:(1) 错 误。 应 有 3s、3p、3d 三 个 亚 层 和 3s,3px,3py,3pz, 和 , 共 九 个 轨 道。(2) 错 误。 量 子 数 n、l、m 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的,而 ms 只 描 述 电 子 自 旋 方 向。、2. 下 列 关 于 原 子 轨 道 的 叙 述 是 否 正 确? 如 不
2、 正 确 试 予 以 改 正:(1) 主 量 子 数 n = 1 时, 有 自 旋 相 反 的 两 个 原 子 轨 道;(2) 主 量 子 数 n = 4 时, 有 4s,4p,4d,4f 四 个 原 子 轨 道;(3) 磁 量 子 数 m = 0, 对 应 的 都 是 s 原 子 轨 道。2.解:(1) 不 正 确。n = 1 时, 只 有 1s 亚 层, 也 只 有 一 个 1s 原 子 轨 道, 其 中 最 多 可 容 纳 自 旋 方 式 相 反 的 两 电 子。 (2) 不 正 确。n = 4 时 可 能 有 4s、4p、4d、4f 亚 层, 原 子 轨 道 数 目 分 别 为 1、3
3、、5、7, 所 以 可 以 有 16 个原 子 轨 道。(3) 不 正 确。 原 子 轨 道 空 间 图 象 取 决 于 角 量 子 数 l,只 有 l = 0,m = 0 时 为 s 原 子 轨 道, 而 l 0,m = 0时 都 不 是 s 原 子 轨 道。 3. 对 某 一 多 电 子 原 子 来 说 ,(1) 下 列 原 子 轨 道 3s、3px、3py、3pz、3dxy、3dxz、3dyz、3、3 中, 哪 些 是 等 价(简 并) 轨 道?(2) 具 有 下 列 量 子 数 的 电 子, 按 其 能 量 由 低 到 高 排 序, 如 能 量 相 同 则 排 在 一 起( 可 用“”
4、、“=” 符 号 表 示):(A) 3、2、1、+ ; (B) 4、3、2、- ; (C) 2、0、0、+ ;(D) 3、2、0、+ ; (E) 1、0、0、- ; (F) 3、1、1、+ 。3.解:(1) 等 价 轨 道 为:3 px、3 py、3 pz3 dxy、3 dxz、3 dyz、3、3(2) 能 量 顺 序:(E) (C) (F) (A) = (D) (B)。4. 确 定 一 个 基 态 原 子 的 电 子 排 布 应 遵 循 哪 些 规 则? 下 列 电 子 排 布 式 各 违 犯 了 哪 一 规 则?(1) 7N:1s2 2s2 2px2 2py1 (2) 28Ni :1s2
5、2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 (3) 22Ti : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p104.解: 应 遵 循 的 规 则: 能 量 最 低 原 理, 泡 利 ( Pauli ) 不 相 容 原 理,洪 德(Hund) 规 则; (1) 违 反 洪 德 规 则 (2) 违 反 能 量 最 低 原 理 (3) 违 反 泡 利 不 相 容 原 理。 5. 某 元 素 的 阳 离 子 M2+ 的 3d 轨 道 中 有 5 个 电 子, 试:(1) 写 出 M 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式; (2) M 原 子 的 元 素 符 号 及 其 在 周 期 表 中 的 位 置( 周
6、期、 族);(3) M2+ 的 5 个 3d 电 子 的 运 动 状 态(用 量 子 数 表 示)。5.解:(1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 (2) Mn, 第 四 周 期, 第B 族 (3) n = 3,l = 2,m = 0,ms = + ;n = 3,l = 2,m = 1,ms = + ;n = 3,l = 2,m = - 1,ms = + ;n = 3,l = 2,m = 2,ms = + ;n = 3,l = 2,m = - 2,ms = + 。 6. 已 知 某 元 素 A 与 Ar 在 周 期 表 中 处 于 同 一 周 期, 且 原 子 核 外
7、相 差 3 个 电 子。 试 回 答:(1) 元 素 A 在 周 期 表 中 所 处 位 置 ( 周 期、 族 ) 及 元 素 符 号;(2) A 原 子 核 外 每 个 不 成 对 电 子 的 运 动 状 态 ( 用 量 子 数 表 示 );(3) A 与 硫 相 比, 何 者 第 一 电 离 能 大? 简 述 原 理。6.(1) 第 三 周 期,A 族,P(2) 有 3 个 不 成 对 电 子, 它 们 的 量 子 数 为: 3 1 1 + , 3 1 0 +, 3 1-1 + (3) P 的 第 一 电 离 能 比 S 的 第 一 电 离 能 大, 因 为 失 去 的 都 是 3p 亚
8、层 上 的 电 子,P 原 子 的 3p 亚 层 处 于 半 充 满 状 态, 相 对 较 稳 定, 失 去 较 困 难。7.原 子 轨 道 就 是 原 子 核 外 电 子 运 动 的 轨 道, 这 与 宏 观 物 体 运 动 轨 道 的 含 义 相 同。()。7. 错8.以 电 子 概率(几 率) 密 度 表 示 的 空 间 图 象 即 为 原 子 轨 道, 波 函 数 的 空 间 图 象 即 为 电 子 云。()8. 错9.电 子 云 是 核 外 电 子 分 布 概率( 几 率 )密 度 的 空 间 图 象。( )9. 对10.波 函 数 y 表 明 微 观 粒 子 运 动 的 波 动 性
9、, 其 数 值 可 大 于 零 也 可 小 于 零,y2 表 示 电 子 在 原 子 核 外 空 间 出 现 的 概率( 几 率 ) 密 度。( )10. 对11.4f 能 级 对 应 的 量 子 数 为 n = 4,l = 3。( )11.对12.对 任 何 原 子 核 外 某 一 电 子 来 说, 只 有 四 个 量 子 数 完 全 确 定 后, 其 能 量 才 有 一 定 值。( )12.错13. 对 氢 原 子 来 说, 其 原 子 能 级 顺 序 为 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d。( )13.错14. 气 态 He+ 与 气 态 H 原 子 都 只 有 一 个 电 子,
10、但 He+ 失 去 一 个 电 子 比 H 原 子 失 去 一 个 电 子 要 吸 收 更 多 的 能 量。( )14.对15.与 波 函 数 视 为 同 义 语 的 是()。15.C(A) 概率(几 率 ) 密 度;(B) 电 子 云; (C) 原 子 轨 道;(D) 原 子 轨 道 的 角 度 分 布 图。16.氢 原 子 的 原 子 轨 道 能 量 取 决 于 量 子 数()。16.A(A) n; (B) n 和 l; (C) l; (D) m。17.下 列 有 关 电 子 云 的 叙 述中, 错 误 的 是()。17.C(A) 电 子 云 形 象 地 表 示 了 电 子 在 核 外 某
11、 处 单 位 微 体 积 内 出 现 的 概率(几 率);(B) 电 子 云 形 象 化 地 表 示 了 电 子 在 核 外 空 间 某 处 出 现 的概率( 几 率 )密 度;(C) 1s 电 子 云 界 面 图 是 一 个 球 面, 表 示 在 这 个 球 面 以 外,电 子 出 现 的概率( 几 率 )为 零;(D) 电 子 云 是 电 子 运 动 的 统 计 结 果, 它 好 象 形 成 了 一 团 带 负 电 荷 的 云, 包 围 在 原 子 核 的 外 边。18.某 原 子 轨 道 用 波 函 数 表 示 时, 下 列 表 示 中 正 确 的 是( )。18.C(A) yn; (B
12、) yn, l; (C) yn, l, m; (D) yn, l, m, ms。25.对 于 四 个 量 子 数, 下 列 叙 述 中 正 确 的 是()。25.D(A) 磁 量 子 数 m = 0 的 轨 道 都 是 球 形 的;(B) 角 量 子 数 l 可 以 取 从 0 到 n 的 正 整 数;(C) 决 定 多 电 子 原 子 中 电 子 的 能 量 的 是 主 量 子 数;(D) 自 旋 量 子 数 ms 与 原 子 轨 道 无 关。26.角 量 子 数 l = 2 的 某 一 电 子, 其 磁 量 子 数 m.()。26.C(A) 只 能 为 +2;(B) 只 能 为 -1、0、
13、+1 三 者 中 的 某 一 个 数 值;(C) 可 以 为 -2、-1、0、1、2 中 的 任 一 个 数 值;(D) 可 以 为 任 何 一 个 数 值。27. 下 列 叙 述 中, 能 够 描 述 测 不 准 原 理 的 是()。27.D(A) 微 观 粒 子 运 动 的 位 置 和 动 量 没 有 不 准 确 性;(B) 微 观 粒 子 运 动 的 位 置 有 不 准 确 性, 但 动 量 没 有 不 准 确 性;(C) 微 观 粒 子 运 动 的 动 量 有 不 准 确 性, 但 位 置 没 有 不 准 确 性;(D) 微 观 粒 子 的 运 动 不 能 同 时 具 有 确 定 的
14、位 置 和 确 定 的 动 量。28. 有 X、Y、Z 三 种 主 族 元 素, 若 X 元 素 的 阴 离 子 与 Y、Z 元 素 的 阳 离 子 具 有 相 同 的 电 子 层 结 构, 且 Y 元 素 的 阳 离 子 半 径 大 于 Z 元 素 的 阳 离 子 半 径, 则 此 三 种 元 素 的 原 子 序 数 大 小 次 序 是( )。(A) Y Z X;(B) X Y Z;(C) Z Y X; (D) Y X Na Li; (B) O Cl H; (C) As P H; (D) Cr N Hg。31. 下 列 原 子 半 径 大 小 顺 序 中 正 确 的 是.( )。31.B(A
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