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第一题:请说出什么是镧系收缩,镧系收缩的原因以及镧系收缩带来的影响(原子结构 答案:镧系元素的原子半径和离子半径随原子序数增大总趋势呈现逐渐减小的现象称为镧系收缩。镧系元素中，原子序数每增加1，4f轨道也增加1个电子，由于增加的4f电子不能完全屏蔽随之增加的核电荷，因而虽原子序数增加，有效核电荷递增，核对最外层电子吸引增强，致使原子半径和离子半径逐渐减小。平均每个原子收缩1pm 镧系收缩是周期系中一个重要的现象，它的影响主要有以下四个: 1.它使周期表中镧系后面的元素的原子半径和离子半径分别与第五周期同族元素的原子半径和离子半径极为接近，造成Zr和Hf，Nb和Ta，Mo和W性质相似，难以分离。 2.它还造成Y3+半径（88pm）落在Eu3+（88.1pm）附近，因而Y在自然界中常与镧系元素共生，成为稀土元素的一员。 3.导致6s2惰性电子对效应 : 到汞,第六周期的内层价电子已经全部添满,内部形成稀有气体结构,由于6s2的一对电子具有非常好的钻穿效应(其能量比4f要低),所以导致这一对电子不容易发生反应失去,呈现出惰性,因此叫6s2惰性电子对效应.可以用来解释Hg,Tl+,Pb2+,Bi3+是稳定的,而Hg2+,Tl3+,Pb4+,Bi5+具有比较强的氧化性(尤其是后面两个元素表现尤为突出),同时可以用来解释Hg在常温下呈现液态的原因,以及为什么+1价的Hg可以存在,并且是以双聚离子的形式存在; 4.导致第八族的横向相似性大于纵向相似性,所以分成了铁系元素和重铂系元素. 　　　 二、第二题:请比较四种分子结构理论的优缺点(最好能够先简述各理论的主要内容),并选用合适的理论来解释PCl5,(I3)-的结构,解释氧气分子的顺磁性,解释超氧根负离子(O2)-和臭氧根(O3)-能够存在的原因(分子结构部分)Ps:四种理论指的是价键理论(VB),杂化轨道理论(HO),价层电子对互斥理论(VSEPR)和分子轨道理论(MO) VB:共价键形成的时候最循最大重叠及电子配对的原理.它是最早的解释分子结构的理论,在早期起到了一定的推动作用,成功的解释了共价键的饱和性和方向性,但是,它不能用来解释超8电子结构. HO:在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨道，可以进行线性组合，重新分配能量和确定空间方向，组成数目相等的新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程称为杂化，杂化后形成的新轨道称为 杂化轨道.它可以很完美的解释绝大多数分子的空间构型和成键方式,但是它需要复杂的计算,并且不能解释氧气的顺磁性,氢分子离子等的存在 VSEPR:分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关,价层电子对尽可能远离, 以使斥力最小,根据 VP 和 LP 的数目, 可以推测出分子的空间构型.它只是一个半定量的理论,专门用来解释分子的空间构型,计算简单,比较准确,配合杂化理论一起运用效果尤为突出 MO:分子轨道可以由分子中原子轨道波函数的线性组合（linear combination of atomic orbitals，LCAO）而得到.它可以完美地解释氧气的顺磁性以及氢分子离子等的存在,并能较好的解释各分子的成键情况,但是,它对于分子的空间构型不涉及 PCl5,(I3)-用VSEPR或者HO解释,分别是三角双锥和直线型 氧气的顺磁性用MO解释 超氧根负离子(O2)-和臭氧根(O3)-也均用MO处理,因为其反键轨道没有占满,具有成键效应(建议版友自己画一下) 三、第三题(共三个小问): 1.判断 [Fe(CN)6]3-[Fe(F)6]3- 的磁性,并做相关解释 2.解释第一过渡系二价离子的水合热为什么存在双峰效应 3.说明Cu2+在水中的存在形式,空间构型,并解释为什么其含有单电子还能稳定存在 (配合物结构部分) 1.因为CN-是强场配体而F-是弱场配体,所以前者Fe是以内轨杂化形式成键,后者Fe是以外轨杂化形式成键,前者有一个单电子,后者有5个单电子,故后者磁性要远高于前者 2.第一过渡系元素的二价离子在水中均以6配位的水合离子存在,由于H2O为弱场配体,故晶体场稳定化能小于电子配对能,所以各原子电子以高自旋方式存在,电子1-3依次填充成键轨道,能量依次降低,电子4-5依次填充反键轨道,抵消稳定化能,经历一个波动;电子6-10再次经历类似过程,因此,水合热具有双峰效应 3.二价铜离子在水中是4配位,平面正方形结构(也可以说是6配位,八面体结构),因为在水中除有晶体场稳定化能外,单电子结构还存在姜-泰勒歧变效应,使得单电子的能量进一步降低,故比较稳定 四、请画出乙硼烷的空间结构，并做简单说明，说出一个具类似结构的化合物 B2H6分子中具有桥式结构。2个B原子和4个H原子同处一平面，另外2个氢原子位于平面的上方和下方，