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一、简答题

1． 什么是卤素互化物？

A.

写出B.

下列化合物与

和

等卤素互化物中心原子杂化轨道, 分子电子构型和分子构型。 接触时存在爆炸危险吗？说明原因。

C. 为什么卤素互化物常是反磁性共价型而且比卤素化学活性大？

【答案】A.

不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物称为卤素互化物。

中心原子

型

;

B.

提供

, 其I 原子以

与

相同

杂化轨道与F 成键, 分子的电子空间构型是三角双锥, 分子构型是T 杂化, 分子的电子空间构型为五角双锥, 分子构型也为五角双锥。

遇

时不会反应。。

时存在爆炸危险,

C. 卤素互化物通式表明互化物中原子个数为偶数, 中心原子的成键数目为奇数, 因此不存在成遇

时不存在爆炸危险,

反应生成

。

遇

单电子, 所以表现反磁性; 卤原子与卤原子之间电负性差别不大, 所以形成键的极性很小, 是共价键; x-x’键中产生电子对偏移, 电子云重叠减小, 同卤素单质相比X’带有负电荷, 所以活性较大。

2． 如何用最简单的方法区分下列几种固体:

【答案】通过观察颜色

, 和是白色固体

, 和是蓝绿色固体

,

2是绿色固体

.

是强氧化剂, 如遇还原剂可能会发生反应而爆炸。

遇

时存在爆炸危险,

放在空气中会变成棕红色,

而;

在160℃会分解,

不会,

则区分出

和

在空气中也能缓慢的氧化成棕黑色的

分解温度为80〜90℃,

故取少量

.

和

发生分解变黑的是Cu(OH)2,

无变化的是

在230°C 会分解,

加热到90℃左右,

3． 指出下表中各电子层的电子数有无错误, 并说明理由.

表

【答案】

(1)Z=20, 电子数(2, 8, 10) 错误. 最外层不能超过8个电子, 应为2, 8, 8, 2. (2)Z=23, 电子数(2, 11, 8, 2) 错误. 因为每一电子层最大可容纳电子数为应为8个, 应为2, 8, 11, 2.

(3)Z=30, 电子数(2, 8, 18, 2) 正确.

(4)Z=34, 电子数(2, 8, 21, 3) 错误. 因为次外层电子数不能超过18个, 应为2, 8, 18, 6.

(5)Z=60, 电子数(2, 8, 18, 18, 12, 2) 错误. 当主量子数n=6轨道中填充电子时, 在第五能级组出现4f 轨道, 且4f 轨道能量低于5d 轨道, 电子应该先填入4f , 应为2, 8, 18, 22, 8,

2. 4． Shannon 给出的

6配位的有效半径为102pm , 假设NaH 取NaCl 结构型, 也正好互切, 求的6配位半径.

【答案】设

的6配位半径为

r , 依题意知

.

的球壳上,

所以Is 电子云的界面

的球壳

5． 氢原子的Is 电子在核外出现的概率最大的地方在离核图的半径也是

. 这句话对吗？为什么？

:的球壳均大, 但在

的球形空间内, 电子出现的概率

个, L 层最大电子数

离子互切, 与

【答案】电子云的界面图是指在此界面内发现电子的概率很大, 例如90%.在上, Is

电子出现的概率比

. 所以这句话是不对的. 必小于90%.也就是说, Is 电子云界面图的半径必大于

6． 经X 射线晶体测定得和VO 晶胞边长数据, 理论计算两晶体的密度分别为

和和

陷？

; 而通过测量体积和质量, 实际测得该晶体的密度分别为 . 试按上述数据推断

和VO 中具有Schottky 缺陷还是Frenkel 缺

【答案】Schottky 缺陷包含有原子空位(对金属晶体) 或者离子空位(对离子晶体) , 离子空位是正离子和负离子按化学计量比同时空位. 由于在晶格中同时有一个正离子和一个负离子脱离而出现一对“空穴”, 形成离子双离位缺陷. 因此产生Schottky 缺陷的晶体其晶体密度将减小. 由于晶体的正负离子处于不停的热运动中, 某些离子具有较高的能量, 它们就可能离开原来的平衡位置, 造成了离子空位和邻近的间隙离子. 在晶体中同时产生一对间隙离子和空位的缺陷称为Frenkel 缺陷, 具有Frenkel 缺陷的晶体由于只发生离子的移位而不发生离子的脱离, 其晶体密度将不会有明显变化. 可见, 上述两种晶体均为Schottky 缺陷.

7．

为什么可以和许多过渡金属形成配合物, 而

强？

几乎不具有这种性质？和过渡金属形成

配合物的能力为什么比

【答案】在与过渡金属形成配合物时

,

等配位体除作为电子对给予体与过渡金属形成

键, 使整个分子或

等分子中的

配位键外, P 还有空的d 轨道可接受过渡金属反馈回来的d

电子对形成反馈离子能量降低, 从而增加了配合物的稳定性, 故它们形成配合物的能力强。

但是

N , 由于没有d 轨道可利用, 作为配位体形成配合物时,

只形成配位键,

无反馈键, 所以其形成配合物的能力不如上述含磷的化合物。

8． 试对比阿伦尼乌斯活化能(表观活化能或实验活化能) 、碰撞理论活化能和过渡状态理论活化能的物理意义, 并由此说明表观动力学与分子动力学的不同性.

【答案】对于基元反应表观活化能

. 可赋予明确的物理意义. 分子相互作用的首要条件是他们必须“接触”, 虽然分子彼此碰撞的频率很高, 但不是所有的碰撞都是有效的, 只有少数能量较高的的分子碰撞后才能起作用

, 表征了反应分子能发生有效碰撞的能量要求.

阿伦尼乌斯活化能为有能量的量纲

, 越小, 温度升高速率増大的越快, 所以称之为活化能. 碰撞活化能:是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差.

过渡状态理论中, 活化能表示反应物分子平均能量与处在过渡态的活化络合物分子平均能量之差.

二、计算题

9． 当矿物燃料燃烧时, 空气中的氮和氧反应生成一氧化氮, 它同氧再反应生成二氧化氮

.

下该反应的初始速率实验数据如下表:

表

(1)写出反应速率方程; (2)计算(3)

少?

【答案】(1)

设反应的速率方程为解得a=2, b=1

所以速率方程为

.

时反应速率系数k ;

,

, 则

时, 相应的初始速率为多

(2)由题(1)所得的速率方程, 代入已知的任意一组数据, 可得反应的速率系数为