结构化学考试回答问题
(完整word版)结构化学 考卷及答案(word文档良心出品)
考试A卷课程名称结构化学一、选择题(每小题2分, 共30分)得分评卷人1. 在长l = 2 nm的一维势箱中运动的He原子,其de Broglie波长的最大值是:------------ ( )(A) 1 nm (B) 2 nm (C) 4 nm (D) 8 nm (E) 20 nm2. 立方势箱中的粒子,具有E= 的状态的量子数。
则n x、n y、n z 可以是------------ ( )(A) 2 1 1 (B) 2 3 1 (C) 2 2 2 (D) 2 1 33. 下列哪几点是属于量子力学的基本假设:----------- ( ) (A) 描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的9. 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是:----------------- ( )(A) 大于真实基态能量(B) 不小于真实基态能量(C) 等于真实基态能量(D) 小于真实基态能量10. 对于"分子轨道"的定义,下列叙述中正确的是:----------------- ( )(A) 原子轨道线性组合成的新轨道(B) 分子中所有电子在空间运动的波函数(C) 分子中单个电子空间运动的波函数(D) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)11. 下面说法正确的是:----------------- ( )(A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的,则此分子必有对称中心(B) 分子中若有C4,又有i,则必有σ(C) 凡是平面型分子必然属于C s群(D) 在任何情况下,=12. B2H6所属点群是:----------------- ( )(A) C2v(B) D2h(C) C3v(D) D3h(E) D3d13. 已知配位化合物MA4B2的中心原子M是d2sp3杂化,该配位化合物的异构体数目及相应的分子点群为:----------------- ( ) (A) 2,C2v,D4h(B) 2,C3v,D4h(C) 3,C3v,D4h,D2h(D) 4,C2v,C3v,D4h,D2h14.某基态分子含有离域π66键,其能量最低的三个离域分子轨道为:= 0.25 φ1 + 0.52 φ2 + 0.43 ( φ3 + φ6) + 0.39 ( φ4 +φ5)1= 0.5 ( φ1 + φ2 ) - 0.5 ( φ4 +φ5 )2= 0.60 ( φ3 -φ6 ) + 0.37 ( φ4 -φ5 )3若用亲核试剂与其反应,则反应发生在(原子编号):------------ ( )(A) 1 (B) 2 (C) 1,2 (D) 3,6 (E) 4,515. 已知C2N2分子偶极矩为0,下列说法何者是错误的?------------- ( )共轭体系(A) 是个线型分子(B) 存在一个44(C) 反磁性(D) C—C键比乙烷中的C—C键短二、填空题(24分)得分评卷人1. 在电子衍射实验中,││2对一个电子来说,代表_____________________。
结构化学复习题及答案
结构化学复习题及答案一、选择题1. 原子轨道的波函数是关于原子核对称的,下列哪个轨道是关于z轴对称的?A. s轨道B. p轨道C. d轨道D. f轨道答案:A2. 根据分子轨道理论,下列哪个分子具有顺磁性?A. O2B. N2C. COD. NO答案:A3. 氢键通常影响分子的哪种性质?A. 熔点B. 沸点C. 密度D. 折射率答案:B二、填空题4. 原子轨道的电子云图是按照______概率密度绘制的。
答案:最高5. 根据价层电子对互斥理论,水分子H2O的几何构型是______。
答案:弯曲6. 一个分子的偶极矩为零,则该分子可能是______分子。
答案:非极性三、简答题7. 简述杂化轨道理论中sp^3杂化的特点。
答案:sp^3杂化是指一个原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成4个等价的杂化轨道,这些杂化轨道的电子云呈四面体分布,通常用于描述四面体构型的分子,如甲烷。
8. 什么是分子轨道理论?它与价键理论的主要区别是什么?答案:分子轨道理论是一种化学理论,它将分子中的原子轨道组合成分子轨道来描述分子的电子结构。
与价键理论不同,分子轨道理论不假设电子成对形成共价键,而是将电子视为分布在整个分子空间中的分子轨道上的粒子。
分子轨道理论可以解释分子的磁性和电子的离域性,而价键理论则不能。
四、计算题9. 假设一个氢原子的电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级,计算该过程中释放的光子能量。
答案:根据氢原子能级公式E_n = -13.6 eV / n^2,电子从n=3跃迁到n=2时释放的光子能量为ΔE = E_3 - E_2 = -13.6 eV / 3^2 - (-13.6 eV / 2^2) = 1.89 eV。
10. 计算一个CO分子的键能,已知C和O的电负性分别为2.55和3.44,CO的键长为1.128 Å。
答案:根据键能公式E = (χ1 - χ2)^2 / (4 * χ1 * χ2) * (1 - r / r0)^2,其中χ1和χ2分别是C和O的电负性,r是CO的键长,r0是C和O单键的标准键长1.43 Å。
结构化学问答
1、静态结构?答:稳态下物质内部结构不随时间而变。
2、动态结构?答:分子结构从原来的静态结构转变成另一种新的静态结构。
3、那些物理现象给经典物理学带来冲击?答:黑体辐射现象、光电效应现象、原子光谱现象。
4、黑体?答:理想的吸收体,能够吸收全部投出的光波。
5、黑体辐射?答:黑体受热以电子波形式向外辐射能量。
6、谁何时因解释黑体辐射而获诺贝尔奖?答:普朗克1900年提出,1918年获诺贝尔奖。
7、光电效应?答:一定能量的光射到金属上,能激发出点子,该电子称为光电子,这种现象称为光电效应。
8、谁何时因解释光电效应而获诺贝尔奖?答:爱因斯坦1905年提出,1921年获诺贝尔奖。
9、原子光谱?答:原子被电火花、电弧、火焰或其他方法激发时,发射出具有一定频率或波长的光谱线,这些谱线构成了原子光谱。
10、谁何时因解释氢原子光谱而获诺贝尔奖?答:波尔1913年解释,1922年获诺贝尔奖。
11、基态?答:在定态中能量最低的为基态,其余为激发态。
12、激发态?答:原子存在于确定能量的稳定态(定态),定态中原子不辐射能量,能量最低的叫做基态,其余的叫做激发态。
(波尔定态假设)13、稳定态(定态)?答:同时指出原子存在于一些分立能值的稳定状态,简称为定态。
14、哪些实验突出光的粒子性?哪些实验突出光的波动性?答:发射吸收散射突出光的粒子性,干涉衍射偏振突出光的波动性。
15、谁何时因提出实物粒子波粒二象性而获诺贝尔奖?答:德朴洛仪1924年提出,1929年获诺贝尔奖。
16、实验粒子两个著名公式如何获得?答:波尔半径r=0.0529n²(nm)n=1,2,3………对应的能量E=-13.6*1/n²(ev)17、谁何时因证明实验粒子波动性而获诺贝尔奖?答:J.P.汤姆逊1937年18、如何通过电子的衍射实验证明电子波动性是本身固有的?答:19、谁对波粒二象性提出解释?怎样解释?答:波恩1926年解释,1954年获诺贝尔奖。
大三结构化学考试题及答案
大三结构化学考试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 以下哪种晶体结构中,原子的配位数为12?A. 立方体心立方晶格B. 面心立方晶格C. 六角密堆积D. 体心立方晶格答案:B2. 根据价层电子对互斥理论,水分子的空间构型是:A. 直线形B. V形C. 四面体形D. 三角锥形答案:B3. 在分子轨道理论中,下列哪个分子的键级为2.5?A. H2B. N2C. O2D. F2答案:B4. 下列哪种元素的电负性最高?A. 氟B. 氧C. 氮D. 碳答案:A5. 根据晶体场理论,八面体配位场中,d轨道分裂能Δo的大小与下列哪个因素无关?A. 配体的场强B. 金属离子的电荷C. 配体的几何构型D. 金属离子的电子排布答案:C6. 以下哪种化合物不属于离子化合物?A. NaClB. HClC. MgOD. CaF2答案:B7. 根据分子轨道理论,下列哪种分子的键级为3?A. COB. N2C. O2D. NO答案:A8. 在周期表中,第VA族元素的原子最外层电子排布为:A. ns^2np^1B. ns^2np^2C. ns^2np^3D. ns^2np^4答案:C9. 根据价层电子对互斥理论,氨分子的空间构型是:A. 三角锥形B. 四面体形C. V形D. 直线形答案:B10. 在分子轨道理论中,下列哪个分子的键级为1.5?A. O2B. N2C. COD. NO答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 根据晶体场理论,八面体配位场中,d轨道分裂能Δo的大小与配体的场强成正比。
2. 价层电子对互斥理论中,分子的几何构型是由中心原子周围的价层电子对数决定的。
3. 电负性是衡量原子吸引电子对的能力的物理量,通常用Pauling电负性标度来表示。
4. 离子化合物是由正负离子通过静电作用力结合而成的化合物。
5. 分子轨道理论认为,分子轨道是由原子轨道通过分子形成时的相互作用而形成的。
6. 根据价层电子对互斥理论,乙炔分子的空间构型是直线形。
大学结构化学真题答案解析
大学结构化学真题答案解析导言:结构化学是大学化学课程中的重要部分,它涉及到分子的构建,反应机理的理解以及材料的性质与应用等方面。
对于学习者来说,理解和掌握结构化学的知识点是至关重要的。
在学习过程中,很多学生都会遇到真题解析不清楚的问题。
本文将通过对大学结构化学真题的解析,帮助读者更好地理解和掌握这门学科。
一、选择题解析1. 在一定条件下,甲醛(HCHO)可以发生以下反应:2 HCHO(l) → CH2O2(l)该反应属于()。
A. 加成反应B. 氧化反应C. 脱羧反应D. 氧杂环化反应解析:该反应涉及到甲醛的氧化,生成新的化合物CH2O2。
根据氧化反应的定义,选择B. 氧化反应。
2. 以下化合物对臭氧有类似的反应,其共同特点是()。
A. 含有共轭体系B. 有多个官能团C. 具有高电负性D. 具有轻的原子解析:臭氧(O3)是一种强氧化剂,能够与共轭体系的化合物发生反应。
根据题目中的提示,选择A. 含有共轭体系。
3. 在刚果红试验中,加热含有过氧化氢(H2O2)和硫酸铁(II)(FeSO4)的溶液会产生酶催化的氧气。
以下反应不属于该试验中产生氧气的反应的是()。
A. 2H2O2(aq) + 2FeSO4(aq) → O2(g) + 2H2O(l) + 2FeSO4(aq)B. H2O2(aq) + 2FeSO4(aq) → O2(g) + 2H2O(l) + SO4(aq)C. 2H2O2(aq) + 2FeSO4(aq) → O2(g) + H2O(l) + 2FeSO4(aq)D. 2H2O2(aq) + 2FeSO4(aq) → O2(g) + H2O(l) + S O4(aq)解析:根据反应物和产物的配比关系,可以推导出正确的反应式。
根据题目中的提示,选择B. H2O2(aq) + 2FeSO4(aq) → O2(g) +2H2O(l) + SO4(aq)。
二、填空题解析1. 比色法测定镍含量的原理是利用()与镍离子生成有色化合物。
结构化学 期中考试答案
一、填空题:1、 分子H 2,N 2,HCl ,CH 4,CH 3Cl ,NH 3中不显示纯转动光谱的有:H 2,N 2,CH 4,不显示红外吸收光谱的分子有: H 2,N 2。
2、 CH 2CI 2,丙二烯,反式二氯乙烯,CCI 4所属的分子点群依次是: C 2v ,D 2d ,C 2h ,T d ,其中有偶极矩的分子是:CH 2CI 2,没有旋光性的分子是: CH 2CI 2,丙二烯,反式二氯乙烯,CCI 4。
3、O 2的键能比O 2+的键能 小 。
4、在极性分子AB 中的一个分子轨道上运动的电子,在A 原子的ψA 原子轨道上出现几率为36%,在B 原子的ψB 原子轨道上出现几率为64%, 写出该分子轨道波函数 ψ=0.6ψA +0.8ψB 。
5、Co 的电子组态为:[Ar]3d 74s 2,其光谱基项为 4F 9/2 。
6、Fe 的电子组态为:[Ar]3d 64s 2,其光谱基项为 5D 4 。
7、如图所示的两个原子轨道沿z 方向接近时,形成 B 轨道。
A.σB. σ*C. πD. π*E.对称性不匹配,不能形成有效的分子轨道。
二、计算题:1、试问ikx e ,kx cos ,k 及kx 中哪些是dx d 的本征函数,本征值a 为多少。
解:(a )ikx ikx ike e dx d =。
ikx e 是该方程的一个本征函数,本征值ik a =。
(b )kx k kx dxd sin cos -=。
kx cos 不是该方程的本征函数。
(c )0=k dxd 。
k 是该方程的一个本征函数,本征值0=a 。
(d )k kx dxd =。
kx 不是该方程的本征函数。
2、求一维势箱粒子的2x 值。
解:一维势箱粒子的本征函数为:),3,2,1( ,0 ,0)( 0 ,sin 2)( =⎪⎩⎪⎨⎧><=≤≤=n Lx x x L x L x n L x n n ψπψ ()222202332023320233202230222232cos 2cos 1sin 2 sin 2ππππππππππn L L dx x x n L dx x n L dx x x n L dx x x n L L dx L x n x L x n n n n L -=-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎰⎰⎰⎰⎰3、 已知H 127I 振动光谱的特征频率2309.5cm -1,转动常数为655cm -1, 请求算其力常数、零点能、转动惯量和平衡核间距。
结构化学 试题及答案
结构化学试题及答案A.等于真实体系基态能量B.大于真实体系基态能量《结构化学》答案 C.不小于真实体系基态能量 D.小于真实体系基态能量一、填空(共30分,每空2分 ) 4、求解氢原子薛定谔方程,我们常采用下列哪些近似( B )。
1)核固定 2)以电子质量代替折合质量 3)变数分离 4)球极坐标 ,6,1、氢原子的态函数为,轨道能量为 - 1.51 eV ,轨道角动量为,3,2,1)2)3)4) A.1)3)B.1)2)C.1)4)D.1学号,轨道角动量在磁场方向的分量为。
5、下列分子中磁矩最大的是( D )。
: +2、(312)晶面在a、b、c轴上的截距分别为 1/3 , 1 ,1/2 。
B.C C.C D.B A.Li22223、NaCl晶体中负离子的堆积型式为 A1(或面心立方) ,正离子填入八面体的6、由一维势箱的薛定谔方程求解结果所得量子数n,下面论述正确的是( C ) 装A. 可取任一整数B.与势箱宽度一起决定节点数空隙中,CaF晶体中负离子的堆积型式为简单立方,正离子填入立方体的22姓空隙中。
C. 能量与n成正比 D.对应于可能的简并态名3: D4、多电子原子的一个光谱支项为,在此光谱支项所表征的状态中,原了的总轨道2,,,,,7、氢原子处于下列各状态:1) 2) 3) 4) 5) ,问哪22px3p3dxz3223dzz订6,角动量等于,原子的总自旋角动量等于 2, ,原子的总角动量等于,,2M些状态既是算符的本征函数又是算符的本征函数( C )。
Mz6,,在磁场中,此光谱支项分裂出5个塞曼能级。
系A.1)3) B.2)4) C.3)4)5) D.1)2)5) 别: 11线 8、下列光谱项不属于pd组态的是( C )1/22,r/2a0(3/4,)cos,(3/4,)cos,,(r,,,,)5、= ,若以对作图,(,,,)N(r/a)e2PZ01131 A. B. C. D. PDFS则该图是电子云角度图,也即表示了电子云在方向上单位立体角内的几率(,,,)9、下列对分子轨道概念叙述正确的是( B )。
结构化学试题库及答案
结构化学试题库及答案1. 请简述原子轨道的概念,并说明s、p、d轨道的形状。
答案:原子轨道是描述电子在原子核外的空间运动状态的数学函数。
s轨道呈球形,p轨道呈哑铃形,d轨道则有四个瓣状结构。
2. 什么是化学键?请列举三种常见的化学键类型。
答案:化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,使得原子能够结合在一起形成分子或晶体。
常见的化学键类型包括离子键、共价键和金属键。
3. 描述分子轨道理论的基本原理。
答案:分子轨道理论是基于量子力学的化学键理论,认为分子中的电子不再属于单个原子,而是在整个分子范围内分布,形成分子轨道。
4. 什么是杂化轨道?请举例说明sp3杂化。
答案:杂化轨道是指原子轨道在形成化学键时,由于原子间的相互作用而重新组合成新的等价轨道。
sp3杂化是指一个s轨道和三个p轨道混合形成四个等价的sp3杂化轨道,常见于四面体构型的分子中。
5. 请解释价层电子对互斥理论(VSEPR)。
答案:价层电子对互斥理论是一种用来预测分子几何形状的理论,它基于中心原子周围的价层电子对(包括成键电子对和孤对电子)之间的排斥作用,从而推断出分子的空间几何结构。
6. 什么是超共轭效应?请给出一个例子。
答案:超共轭效应是指在有机分子中,非成键的σ电子与π电子之间的相互作用,这种效应可以增强分子的稳定性。
例如,在乙烷分子中,甲基上的σ电子可以与乙烯的π电子发生超共轭,从而稳定乙烯。
7. 描述共振结构的概念及其在化学中的重要性。
答案:共振结构是指分子中电子分布的两种或多种等效的描述方式,这些描述方式虽然不同,但都能合理地解释分子的性质。
共振结构在化学中的重要性在于它们提供了一种理解分子稳定性和反应活性的方法。
8. 什么是芳香性?请列举三个具有芳香性的化合物。
答案:芳香性是指某些环状有机化合物具有的特殊稳定性,这种稳定性来源于环上的π电子的离域化。
具有芳香性的化合物包括苯、吡啶和呋喃。
9. 请解释什么是分子的极性,并举例说明。
结构化学试题及答案
结构化学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个元素的原子核外电子排布遵循泡利不相容原理?A. 氢(H)B. 氦(He)C. 锂(Li)D. 铍(Be)答案:B2. 原子轨道的量子数l代表什么?A. 电子云的形状B. 电子云的径向分布C. 电子云的角动量D. 电子云的自旋答案:C3. 以下哪个化合物是离子化合物?A. 二氧化碳(CO2)B. 氯化钠(NaCl)C. 氮气(N2)D. 水(H2O)答案:B4. 共价键的形成是由于:A. 电子的共享B. 电子的转移C. 电子的排斥D. 电子的吸引答案:A5. 根据分子轨道理论,以下哪个分子是顺磁性的?A. 氮气(N2)B. 氧气(O2)C. 氟气(F2)D. 氢气(H2)答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 原子轨道的量子数n=1时,可能的l值有______。
答案:02. 碳原子的价电子排布是______。
答案:2s^2 2p^23. 离子键是由______形成的。
答案:电子的转移4. 根据杂化轨道理论,甲烷(CH4)的碳原子采用______杂化。
答案:sp^35. 金属键的形成是由于______。
答案:电子的共享三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述价层电子对互斥理论(VSEPR)的基本原理。
答案:价层电子对互斥理论认为,分子的几何构型是由中心原子周围的价层电子对之间的排斥作用决定的,这些电子对可以是成键电子对或孤对电子。
2. 什么是分子轨道理论?答案:分子轨道理论是一种化学理论,它将分子中的电子视为分布在整个分子空间内的轨道上,而不是局限于两个原子之间。
这些分子轨道是由原子轨道线性组合而成的。
3. 描述一下什么是超共轭效应。
答案:超共轭效应是指在有机分子中,通过σ键的π轨道与π键的π轨道之间的相互作用,从而降低π键的能级和增加σ键的稳定性的现象。
4. 什么是路易斯酸碱理论?答案:路易斯酸碱理论认为,酸是能够接受电子对的物种,而碱是能够提供电子对的物种。
高考结构化学试题及答案
高考结构化学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 原子半径的大小顺序通常是由下列哪个因素决定的?A. 电子层数B. 原子核电荷数B. 原子质量D. 原子核外电子数2. 以下哪种化合物的化学键类型是离子键?A. H2OB. CO2C. NaClD. CH43. 根据路易斯理论,共价键是由以下哪种方式形成的?A. 电子的共享B. 电子的转移C. 电子的排斥D. 电子的吸引4. 以下哪个元素属于主族元素?A. HeB. FeC. NeD. O5. 根据价层电子对互斥理论,预测分子的几何构型,以下哪个选项是错误的?A. CO2分子是线性的B. SO2分子是V型的C. H2O分子是三角平面的D. NH3分子是三角锥形的答案:1. A 2. C 3. A 4. D 5. C二、填空题(每空1分,共10分)6. 元素周期表中,第____周期元素的原子半径最大。
7. 金属晶体中,金属原子通过____键结合在一起。
8. 根据分子轨道理论,O2分子的电子组态为____。
9. 配位数是指一个中心原子周围直接相连的原子或离子的数目,例如,[Fe(CN)6]4-中Fe的配位数是____。
10. 根据杂化轨道理论,CH4分子的碳原子采用的杂化类型是____。
答案:6. 六 7. 金属8. σ2π2 9. 6 10. sp3三、简答题(每题5分,共10分)11. 请简述什么是配位化合物,并给出一个例子。
12. 请解释什么是晶体场理论,并简述其主要应用。
答案:11. 配位化合物是由中心金属离子与配体通过配位键结合形成的化合物。
例如,[Cu(NH3)4]SO4是一种配位化合物,其中Cu2+是中心金属离子,NH3是配体。
12. 晶体场理论是一种用于描述过渡金属化合物中d轨道分裂的理论。
它主要应用于解释配合物的颜色、磁性以及几何构型等性质。
四、计算题(共10分)13. 假设一个分子由两个原子A和B组成,它们之间的键能为D。
结构化学问答题
问答题 ( 附答案 )1. 2 分为什么处在第一激发态的He 原子会出现三重态发射光谱?2. 5 分下列休克尔分子轨道中哪个是归一化的?若不是归一化的,请给出归一化系数。
(原子轨道ϕϕϕ321,,是已归一化的)a. ()ϕϕ21121+=ψ b. ()ϕϕϕ3212241+-=ψ3. 5 分一质量为m 的粒子,在区间[a ,b ]运动,处于状态x ψ1=,试将ψ归一化。
4. 5 分试写出在价键理论中描述 H 2 运动状态的、符合 Pauli 原理的波函数, 并区分其单态和三重态。
5. 5 分对一个运动速率v<<c 的自由粒子,有人作了如下推导 :mv v E v h hp mv 21=====νλ A B C D E结果得出211=的结论。
问错在何处? 说明理由。
6. 5 分电子具有波动性,为什么电子显像管中电子却能正确地进行扫描? (假设显像管中电子的加速电压为1000?V)7. 5 分θθcos 3cos 53-是否是算符)d d sin cos d d (ˆ222θθθθF +-= 的本征函数,若是,本征值是多少?8. 5 分对在边长为L 的三维立方箱中的11个电子,请画出其基态电子排布图,并指出多重态数目。
9. 5 分对在二维方势箱中的9个电子,画出其基态电子排布图。
*. 5 分 (3231)11. 2 分假定ψ1和ψ2是对应于能量E 的简并态波函数,证明ψ=c 1ψ1+ c 2ψ2同样也是对应于能量E 的波函数。
12. 2 分He +中处于x p 2ψ的电子,其角动量在x ,y ,z 方向上的分量是否具有确定值?若有,其值是多少?若没有,其平均值是多少?13. 2 分氢原子中z p 2ψ状态的电子,其角动量在x ,y 方向上的分量是否有确定值?若有,其值是多少?若没有,其平均值是多少?14. 2 分写出中心力场近似下的单电子薛定谔方程。
15. 2 分氢原子2p x 态电子云的角度分布图(Y p x2)2如下,在半径为r 的虚线表示的球面上,有a ,b ,c ,d 四点,指出何处电子出现的概率密度最大?何处电子出现的概率密度最小?(见附图)16. 2 分氢原子p 2ψ状态的R 2(r )-r 图如下,指出在任一给定方向上,图中所标四点,当r 为何处时电子出现概率密度最大,何处最小? (见附图)17. 2 分如果一个电子的状态不用量子数n ,l ,m ,m s 来描述,而用n ,l ,j ,m j 描述,试证明一定n 值的状态数目仍是2n 2个。
结构化学考试
1. IF 5、ICl 3 分子的空间结构和点群分别为: 、 、 、 。
2. 自旋相同的两个电子在空间同一点出现的概率为___0______。
3. NO 分子基态电子组态为 ,其键级为 。
HF 分子基态电子组态为 ,其键级为 。
(分子轨道表示)4. 若一电子以 106 m·s -1的速度运动,则其对应的德布罗意波长为 。
5. 有一微观粒子在箱长为a 的一维势箱中运动,处在第一激发态中,粒子在x= a/3 处出现的几率密度为 。
6. 顺二氯乙烯 (CHClCHCl)中,大π键是__________, 该分子属于__________点群。
7. 偶极矩μ = 0,而可能有旋光性的分子所属的点群为 ;偶极矩μ ≠ 0,而一定没有旋光性的分子所属的点群为 。
8. 环形 S 8分子属 D 4d 点群,分子中包含轴次最高的对称轴为_______。
9. Cu 和Fe 的基谱项是:__________、_________ 。
10. 类氢离子He +的1s 状态径向密度函数最大处的 r 值为 。
11. 判断下列分子所属的点群(1) HOCl (2) H 3C —CCl 3(既非交叉,又非重迭式)(3) CH 2Br 2 (4) HCHO(5) XeF 4 (6) HCN (7) H 3C —CCl 3(交错式) (8) N 2O 12. 画出下列久期行列式对应的共轭分子碳原子骨架:[ x =(α-E ) / β ]13. 简述共价键的本质。
14. 写出Li 2+ 离子的薛定谔方程,说明该方程的物理意义;并比较Li 2+ 离子的2s 和2p 态能量高低。
如已知Li 2+ 的1s 态波函数为r a s e )a (03230131-⋅=πψ求出1s 电子径向分布函数最大处离核的距离。
15. 用SHMO 法解环丙烯正离子(C 3H 3+)基态的分子图。
Ψ1= (Φ1+ Φ2 +Φ3)Ψ2 = (Φ1-2Φ2+Φ3)Ψ3 = (Φ1-Φ3)X 1 11 X 1 1 1 X= 0362。
物质结构化学简答题
物质结构化学简答题1.试从分子的立体结构和原子的电负性,中心原子上的孤电子对等角度解释为什么与水分子结构十分相似的OF2分子的极性很小?2.怎样理解水的密度在4摄氏度时最大?水的这一特殊性对生命的存在有什么重要意义?3.为什么碳酸钙分解温度(900摄氏度)远低于碳酸钡分解温度(1360摄氏度)?4.31Ga的第一电离能明显低于30Zn的原因?5.解释NH3易溶于水的原因?6.向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,向该溶液中加乙醇,析出深蓝色晶体。
蓝色沉淀先溶解,后析出的原因是?(用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释)。
7.从结构的角度解释无机含氧酸的酸性HClO<HClO2<HClO3<HClO4?8.碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是什么?②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是9. H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:①H2SeO3和H2SeO4溶液中第一步电离程度均大于第二步电离的原因:②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:10. NaF和NaCl属于同一主族的钠盐,但NaF的莫氏硬度比NaCl大,原因是什么?11.举例说明元素周期表的对角线规则并用这些元素的电负性解释对角线规则。
12.已知N—N、N≡N、N≡N键能之比为1.00:2.17:4.90,而C—C、C=C、C≡C键能之比为1.00:1.77:2.34。
如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应?16.什么是电子气理论?它怎样定性地解释金属晶体的延展性、导电性和导热性?17.结合事实判断CO和N2相对更活泼的是______________,试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因:___________________________________________________________________。
结构化学期末试卷及答案
结构化化学期末试卷及答案本文档为结构化化学课程的期末试卷及答案,试卷包含了多个选择题、填空题和简答题,考查了结构化化学的基本概念、原理及应用。
一、选择题(共10题,每题2分,共20分)1.结构化化学是研究什么的学科? A. 分子结构 B. 化学键C. 动力学D. 反应机理答案:A2.原子核外的电子分布方式是? A. 能量层模型 B. 环模型 C. 壳模型 D. 经典模型答案:C3.化学键的类型有哪些? A. 离子键和共价键 B. 金属键和氢键 C. 极性键和非极性键 D. 都是答案:D4.下面哪个是1s轨道的电子数和其能量的组合? A. 1电子,高能 B. 2电子,低能 C. 2电子,高能 D. 1电子,低能答案:D5.标准状态下,气态氧化铁的简写式化学式是? A. O2B. FeOC. Fe2O3D. FeO2 答案:C6.化学键的键长与哪个因素有关? A. 元素的周期数 B. 元素的原子数C. 元素的电子亲和性D. 元素的电负性答案:D7.化学键的键能与哪个因素有关? A. 元素的周期数 B. 元素的原子数C. 元素的电子亲和性D. 元素的电负性答案:C8.以下哪个属于有机化合物? A. NaCl B. HCl C. CH4 D. CaCl2 答案:C9.以下哪个属于无机化合物? A. C2H6 B. H2O C.C6H12O6 D. CH3COOH 答案:B10.非极性分子的特征是? A. 分子中的元素数目相同 B. 有部分正、负电荷 C. 原子核外电子分布不均匀 D. 分子中的元素数目不同答案:A二、填空题(共5题,每题4分,共20分)1.原子核的组成部分是________和________。
答案:质子,中子2.原子核的相对质量由________和________之和确定。
答案:质子,中子3.共价键是通过________而形成的。
答案:电子的共享4.水分子的分子式为________。
答案:H2O5.碳氢化合物的通式为________。
结构化学习题解答
物质结构第三章习题1. 试述正八面体场、正四面体场、正方形场中,中心离子d 轨道的分裂方式;2. 试根据晶体场理论说明直线形配合物MX 2中以分子轴为z 轴,中心原子的d 轨道如何分裂,并给出这些轨道的能量高低顺序;3. 试根据晶体场理论说明三角双锥配合物中,中心原子的d 轨道如何分裂,并给出这些轨道的能量高低顺序;4. 简述分裂能与中心离子和配体的关系;5. 配体CN -,NH 3,H 2O,X -在络光谱化学序列中的顺序是 A X -< CN --< NH 3 < H 2O B CN -< NH 3< X - < H 2OC X -< H 2O < NH 3 < CN -D H 2O < X -< NH 3 < CN -6. 在下列每对络合物中,哪一个有较大的O ,并给出解释;① FeH 2O 62+ 和 FeH 2O 63+ ② bCoCl 64- 和 CoCl 42-③ CoCl 63- 和 CoF 63- ④ FeCN 64-和 OsCN 64-7. 下列配合物离子中, 分裂能最大的是ACoNH 362+BCoNH 363+CCoH 2O 63+DRhNH 363+8. 下列配位离子中,O 值最大的是A CoCl 64-B CoCl 42-C CoCl 63-D CoF 63-9. 以下结论是否正确“凡是在弱场配体作用下,中心离子d 电子一定取高自旋态;凡是在强场配体作用下,中心离子d 电子一定取低自旋态;”10. 试写出d 6金属离子在八面体场中的电子排布和未成对电子数分强场和弱场两种情况; 11. 下列络合物哪些是高自旋的A CoNH 363+B CoNH 362+C CoCN 64-D CoH 2O 63+12. 按配位场理论,正八面体场中无高低自旋态之分的组态是A d 3B d 4C d 5D d 6E d 713. 试判断下列配位离子为高自旋构型还是低自旋构型, 并写出d 电子的排布;①FeH 2O 62+②FeCN 64-③CoNH 363+④CrH 2O 62+⑤MnCN 64-14. 为什么正四面体的络合物大多是高自旋15. Ni 2+的低自旋络合物常常是平面正方形结构,而高自旋络合物则多是四面体结构,试用晶体场理论和杂化轨道理论解释之; 16. Ni 2+有两种络合物,根据磁性测定知 NiNH 342+是顺磁性,NiCN 42-为反磁性,试推测其空间结构;17. F -是弱配体,但配位离子NiF 62-却呈反磁性,这说明Ni 4+的d 电子按低自旋排布,试解释原因; 1-17答案1. 正八面体场中分裂成两组:低能级d xy , d xz , d yz t 2g ;高能级d x 2-y 2,d z 2e g 正四面体场中分裂成两组:低能级d x 2-y 2,d z 2 e ;高能级d xy , d xzd yz t 2正方形场中分裂成四组:由高到低依次为:{d xz , d yz }; {d z 2}{d xy };{d x 2-y 2}2. d z 2直指配体, 能量最高; d x 2-y 2, d xy 受到配体的斥力最小;d xzd yz 能量居中; 3. d z 2直指配体, 能量最高; d xz , d yz 受到配体的斥力最小;d x 2-y 2d xy 能量居中;4. ①配体固定时,中心离子的电荷越高,周期数越大,则越大;②中心离子固定时,随配体的变化由光谱化学序列确定该顺序几乎和中心离子无关,若只看配位原子,随配位原子半径的减小而增大:I<Br<Cl<S<F<O<N<C 5. C 6. ①FeH 2O 63+,因为Fe 3+有高电荷;②CoCl 64-,因为O >T ;③CoF 63-,因为F -是比Cl -强的配位体 ④OsCN 64-,因为Os 2+的周期数大于Fe 2+7. D NH 3是强配体,Rh 3+的电荷数高、周期数大; 8. D F -是Cl -强的配体,Co 3+引起的分裂能比Co 2+大;9. 此结论仅在正八面体场中,中心离子d 电子数为4,5,6,7时才成立;八面体场中,d 电子数为1,2,3,8,9,10时,无论强场弱场,电子只有一种排布方式,无高低自旋之分;正四面体场中,分裂能较小,故如果可有高、低自旋态,大多是高自旋态;而正方形场中则大多是低自旋态 10. 强场,t 2g 6,无未成对电子;弱场,t 2g 4e g 2,4个未成对电子 11. BD 12. A13. ①FeH 2O 62+,d 6,弱场高自旋,t 2g 4e g 2②FeCN 64-,d 6,强场低自旋,t 2g 6③CoNH 363+ d 6,强场低自旋,t 2g6④CrH 2O 62+,d 4,弱场高自旋,t 2g 3e g 1⑤MnCN 64-,d 5,强场低自旋,t 2g514. 正四面体场分裂能较小, 通常<P , 因此多高自旋配合物;15. Ni 2+为d 8组态1 根据配位场理论,若是正方形场,d 电子排布是d xz ,d yz 4d z 22d x 2-y 22,所有d 电子成对;若是四面体场,d 电子排布是e 4t 24,有两个未成对电子;2 根据杂化轨道理论,若为低自旋,则8个d 电子集中在 4 个轨道,空出的一个d 轨道和s ,p 轨道形成dsp 2杂化轨道,为平面正方形;若为高自旋,8个d 电子分布在5个d 轨道,取sp 3杂化,形成四面体形;16. NiNH342+是四面体构型,NiCN42-为正方形构型17. 分裂能随金属离子电荷增高而增大,Ni4+d6电荷高,使分裂能大于成对能,而采取低自旋排布t2g6,呈反磁性;18. 用晶体场理论推测下列络合物的未成对电子以及磁性:① FeCN64-② FeCN63-③ MnCN64-,④CoNO263-⑤ FeH2O63+⑥CoF63-19. 下列哪个络合物的磁矩最大A 六氰合钴Ⅲ离子B 六氰合铁Ⅲ离子C 六氨合钴Ⅲ离子D 六水合锰Ⅱ离子E 六氨合钴Ⅱ离子20. 下列配位离子中磁性最大的是A MnH2O63+B FeH2O63+C FeCN64-D CoNH363+E CrH2O62+21. 凡是低自旋络合物一定是反磁性物质;这一说法是否正确22. FeF63-络离子的磁矩为A 3B B 5BC BD B23. K3FeF6的磁矩为玻尔磁子,而K3FeCN6的磁矩为玻尔磁子,这种差别的原因是A 铁在这两种化合物中有不同的氧化数B CN-离子比 F-离子引起的晶体场场分裂能更大C 氟比碳或氮具有更大的电负性D K3FeF6不是络合物24. 已知FeCN63-,FeF63-络离子的磁矩分别为B,B,①分别计算两种络合物中心离子未成对电子数;②用图分别表示中心离子d轨道上电子排布情况;③两种络合物其配位体所形成的配位场,是强场还是弱场25. 某金属离子在八面体弱场中的磁矩为玻尔磁子, 而它在八面体强场中的磁矩为0, 该中心离子可能是A CrⅢB MnⅡC CoⅡD FeⅡ26. 在FeH2O62+和FeCN64-中,Fe2+的有效离子半径哪个大说明理由;27. 为什么过渡金属络合物大多有颜色28. 络合物的光谱d-d跃迁一般在什么区域A 远紫外B 红外C 可见-近紫外D 微波29. 络合物中电子跃迁属d-d跃迁,用_________光谱研究最为合适;30. 推测下列两对络合物中,哪一个络合物的d-d跃迁能量较高:①PtNH342+ , PdNH342+ ② CoCN63-, IrCN63-31.推测下列两对络合物中,哪一个络合物的d-d跃迁能量较高:①CoCN63-和IrCN63-②RhCl63-和RhCN63-32. 铁的两种络合物:A FeCN6,B Na3FeF6,它们的磁矩大小关系为A___B,它们的紫外可见光谱d-d跃迁的波长大小关系为A___B;33. 推测1六水合铁Ⅲ, 2六水合铁Ⅱ, 3六氟合铁Ⅱ三种络合物的d-d跃迁频率大小顺序A 1>2>3B 1>3>2C 3>2>1D 3>1>2E 2>1>334. 某同学测定了三种络合物d-d跃迁光谱,但忘了贴标签,请帮他将光谱波数和络合物对应起来;已知三种络合物为 CoF63-,CoNH363+,CoCN63-,它们的三个光谱波数分别为 34,000 cm-1,13,000 cm-1,23,000 cm-1;18-34答案18.络合物未成对电子磁性FeCN64-t2g6 0 反磁性FeCN63-t2g5 1 顺磁性MnCN64-t2g5 1 顺磁性CoNO263-t2g6 0 反磁性FeH2O63+t2g3e g2 5 顺磁性CoF63-t2g4e g2 4 顺磁性注,高自旋态的d电子配对情况和自由离子是相同的,例如,Co和CoF63-中,未成对d电子数都是4;19. D 络合物磁矩Bnnμμ)2(+=B为玻尔磁子, n是未成对电子数;容易看出,选项中只有D是弱场高自旋,未成对电子数为4.20. B FeH2O63+是弱场高自旋,有5个未成对电子21. 否,低自旋络合物仍可能有未成对电子;22. D Fe3+d5组态,八面体弱场,t2g3e g2,有5个未成对电子,BBBnnμμμμ9.5)25(5)2(=+=+=23. B24. Fe3+d5,八面体场,①FeCN63-:7.1)2(=+nn n=1; FeF63-:n=5② FeCN63-:低自旋,t2g5; FeF63-:高自旋,t2g3e g2③FeCN63-:强场; FeF63-:弱场25. D26. 高自旋态的离子半径大于低自旋态;FeH2O62+是弱场高自旋,FeCN64-是强场低自旋,前者Fe2+的有效半径大;27. 在配位场作用下, d轨道产生了分裂, 分裂后的能级差值落在可见光谱区域, 因此可以吸收可见光谱而产生d-d跃迁;物质的颜色为吸收的可见光谱的互补色, 故有颜色;28. C29. 紫外-可见光谱;30. 分裂能大的络合物d-d跃迁能量高①PtNH342+;② IrCN63-31. 分裂能大的络合物d-d跃迁能量高①IrCN63-;②RhCN63-32. <,<FeCN6,强场低自旋态,未成对电子少,故磁矩较小;又,分裂能大故d-d跃迁的波长较小频率或波数较大33. A 三种络合物的分裂能递增,故d-d跃迁频率递减34. CoF 63-13,000 cm -1CoNH 363+23,000 cm -1CoCN 63-34,000 cm -135. 解释为什么大多数Zn 2+的配合物无色;36. 用配位场理论判断NiCO 4不能观察到d-d 跃迁的光谱,对吗 37. 试用配位场理论解释变色硅胶变色的原因变色剂为CoCl 2; 38. 解释为什么FeF 63-是无色的39. 实验测得FeH 2O 62+配位离子在1000nm 处有一吸收峰, 试求出跃迁能级的间隔采用波数单位cm -1; 40. 求FeCN 64-的CFSE;41. 对于CoF 63-,试写出:①d 电子排布;②磁矩;③CFSE42. 已知:CoF 63-:O = 13,000 cm -1CoCN 63-:O = 34,000 cm -1P = 21, 000 cm -1确定上述两种络合物的磁性,并计算其 CFSE 以 cm -1为单位;43. 凡是中心离子电子组态为d 6的八面体络合物,其CFSE 都是相等的,这一说法是否正确 44. 已知 ML 6络合物中M 3+为d 6,f =1,g = 20,000 cm -1,P = 25,000 cm -1,求CFSE45. 为什么在过渡金属络合物中,八面体构型远较四面体构型多46. 用配位场理论估算下列离子的结构和未成对电子数: ①MoCl 63- ②RuNH 363+ ③MnO 43- ④NiI 42- ⑤AuCN 4- 47. Jahn-Teller 效应的内容为_____________; 48. 若忽略电子相互作用, d 2组态的基态在正八面体场中的简并度为_______; 49. 下列八面体络合物的电子结构中发生大畸变的是A t 2g 5e g 2B t 2g 3e g 2C t 2g 4e g 2D t 2g 6e g 335-49答案35. Zn 2+d 10的d 轨道填满电子,它通常是以sp 3杂化轨道形成配键,无d-d 能级跃迁;因此络合物一般无色;36. 对; 37. Co 2+为d 7组态;在无水CoCl 2中,当电子发生d-d 跃迁时,吸收波长为650~750nm 的红光,因而显示蓝色;但CoCl 2吸水后,变为CoH 2O 6Cl 2,即由相对较强的配体H 2O 取代了相对较弱的配体Cl -,引起分裂能变大,使电子发生d-d 跃迁时吸收的能量增大,即吸收光的波长缩短蓝移,吸收波长为490~500nm 的蓝光,因而呈粉红色;38. Fe 3+d 5的电子分占5个d 轨道,自旋平行,按照原子光谱的跃迁选律,此时t 2g →e g 的跃迁是自旋禁阻的,故FeCl 63-不吸收可见光,无色;在原子光谱中,若采用L-S 偶合,对于允许跃迁而言,两个状态的总自旋之差应等于零,即S =0,这表明当两个状态的自旋相同时,跃迁才可能发生,否则,跃迁是禁阻的,即称为自旋禁阻跃迁 39. 1/=1/1000×10-7cm=10000cm -140.t 2g 6,PD P P P q O O 22425123526SEF C -=-∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-⨯-=41. ①t 2g 4e g 2;②B μ62;③ q O O O D P P 452532524CFSE =∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆⨯+⎪⎭⎫⎝⎛∆-⨯-=42. CoF 63-:顺磁性,5200 cm -1CoCN 63-:反磁性,39600 cm -143. 否,与高、低自旋态的有关;44. 八面体络合物的分裂能可近似表示为g f O ⨯=∆,f 是配体的贡献以00.1O 2H =f 为标准,g 是中心离子的贡献;依据题意,1cm 20000-=⨯=∆g f O ,由于P O <∆,为弱场高自旋,t 2g 4e g 2,晶体场稳定化能为45. 正八面体场的LFSE 比正四面体场的CFSE 大, 只有在d 0, d和弱场d 5时二者相等, 这意味着八面体构型比四面体构型稳定所以八面体构型比四面体多;46. 离子 d 电子数 形状 d 电子排布 未成对电子数MoCl 63- d 3 八面体 t 2g 33RuNH 363+ d 5 八面体 t 2g 51MnO 43- d 2 四面体 e 22NiI 42- d 8 四面体 e 4t 242AuCN 4- d 8 正方形 d xz ,d yz 4d z 22d x 2-y 22一个配位离子究竟采取何种几何构型,主要决定于它在能量上和几何上是否有利; 对于6配位的离子,比较容易判断有时需要考虑是否会发生Jahn-Teller 效应;对于4配位的离子,因素复杂些;本题中的MnO 43-离子,从晶体场稳定化能来看,采取正方形比采取四面体构型有利,但由于MnV 半径较小47pm,若采取正方形构型,则配体之间的排斥力较大,不稳定;若采取四面体构型,则配体之间的排斥力减小,离子较稳定此时MnV 的半径也略有增大;在NiI 42-配离子中,尽管Ni 2+属d 8组态但由于它的半径仍较小,而I -的半径较大~216pm 且电负性也较大因而采取正方形构型时配体之间的斥力太大,而采取四面体构型可使斥力减小,因而稳定;同是d 8构型的Au 3+,它属第三长周期,半径较大,周围有较大的空间,此时晶体场稳定化能是决定配位离子几何构型的主导因素;由于采取正方形构型比采取四面体构型可获得较大的配位场稳定化能,因而它们的四配位离子,一般采取平面四方形,呈反磁性;47. 在对称的非线性分子中,如果体系的基态有几个简并能级,则是不稳定的,体系一定会发生畸变,使一个能级降低,以消除这种简并性; 48. 3 49. D50. 已知d x 2-y 2能级> d z 2能级>其他d 轨道能级,则应在下列何种场合产生A 正四面体场B 正八面体场C 拉长的八面体D 正方形场51. 在过渡金属的八面体络合物中,由于Jahn-Teller 效应使构型发生畸变,若为强场配体,大畸变发生在d 7,d 9,若为弱场配位体,大畸变发生在____________;52.下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大A 六水合铜ⅡB 六水合钴ⅡC 六氰合铁ⅢD 六氰合镍ⅡE 六氟合铁Ⅲ 53. 下列八面体络合物中,哪些会发生畸变为什么NiH 2O 62+,CuCl 64-,CrCN 63-,CoNH362+,FeH 2O 62+ 54.下列配为位离子中,哪个构型会发生畸变 A CrH 2O 63+B MnH 2O 62+C FeH 2O 63+D CrH 2O 62+55. 为什么 Mn 3+的六配位络离子为变形八面体,而 Cr 3+的配位络离子为正八面体构型 56. 在CuCl 2晶体中,Cu 2+周围有六个Cl -配位, 实验测得其中四个Cu —Cl 键长为230pm, 另外两个键长为295pm,试用配位场理论解释之;57. 某 AB 6n -型络合物属于O h 群,若中心原子 A 的d 电子数为6,试计算CFSE,并简单说明计算方案的理由;58. 试解释:①CoH 2O 62+比CoH 2O 63+稳定,②CoCN 63-比CoCN 64-稳定,③CoF 64-比CoBr 64-稳定; 59. 简述σ-π键的效应;60. NiCO 4中Ni 与CO 之间形成A 键B 键C -键61. CO 与过渡金属形成羰基络合物时,CO 键会A 不变B 加强C 削弱D 断裂62. 羰基络合物中,CO 键的键长比 CO 分子键长应A 不变B 缩短C 变长63. CN -是强场配体,ΔO 值特别大,按分子轨道理论,它以什么轨道形成反馈π键A 5σ轨道 B1π轨道 C2π轨道 D4σ轨道64. 试阐明银盐溶液分离烷烯烃混和物的基本原理; 65. 作图示出PtCl 3C 2H 4-中Pt 2+和C 2H 4间轨道重叠情况, 指出Pt 2+和C 2H 4 各用什么轨道成键以及电子授受情况,并讨论Pt 2+和C 2H 4形成的化学键对C 2H 4 中C-C 键的影响;50-65答案 50. C 51. d 4,d 952. A53. NiH 2O 62+,t 2g 6e g 2,不产生简并态,不发生畸变; CuCl 64-,t 2g 6e g 3,高能轨道出现简并态,大畸变; CrCN 63-,t 2g 3,不产生简并态,不发生畸变; CoNH 362+,t 2g 6e g 1,高能轨道出现简并态,大畸变; FeH 2O 62+,t 2g 4e g 2,低能轨道出现简并态,小畸变; 54. D55. Mn 3+: d 4,有Jahn-Teller 效应,发生畸变; Cr 3+: d 3,无Jahn-Teller 效应,正八面体;56. Cu 2+的d 电子排布是t 2g 6e g 3,e g 轨道上电子分布不对称, d z 2二个电子与配体斥力大, 呈拉长的八面体, 所以Cu-Cl 键长,d x 2-y 2上一个电子与配体的斥力小,Cu--Cl 键短;57. 属于O h 群,说明是理想的正八面体,没有John-Teller 效应引起的变形,d 电子应该按强场排布t 2g 6而不是弱场排布t 2g 4e g 2;58. ①H 2O 是弱场配体,对于Co 2+d 7,t 2g 5e g 2;对于Co 3+d 6,t 2g 4e g 2;前者的CFSE 较大,所以CoH 2O 62+较稳定;②CN -是强场配体,对于Co 2+d 7,t 2g 6e g 1;对于Co 3+d 6,t 2g 6;前者e g 上的一个电子很不稳定,易失去该电子而形成CoCN 63-;③CoF 64-的CFSE 较大,稳定;而CoBr 64-不稳定是由于Br -离子半径大不能形成六配位的八面体,可形成CoBr 42-,为四面体; 59. ①双重成键加强了两者之间的结合:金属离子和配体之间除了σ配键外,还有反馈π配键; ②削弱了配体内部的键:形成σ配键时,配体分子的成键π电子进入金属离子的空轨道,削弱了配体内部的键;形成反馈π键时电子从金属离子返回到配体分子的反键π轨道,去进一步削弱了配体内部的键; 60. C 61. C 62. C 63. CCN -:KK3σ24σ21π45σ21π0,其中充满电子的5σ轨道参与形成σ配键,1π空轨道参与形成反馈π键;64. Ag +的电子结构为4d 105s 0, 烯烃的电子与Ag +的5s 0形成配键,Ag的d 轨道与烯烃的反键空轨道形成反馈键, 生成稳定的-配合物而Ag +不与烷烃发生作用,从而达到分离的作用;65. Pt 2+5d 8采取dsp 2杂化,形成平面正方形配位结构,杂化轨道分别与Cl 的p 轨道和乙烯的成键轨道重叠,形成配键;Pt2+的未参与杂化的5d轨道与乙烯的反键轨道重叠形成反馈键,电子由Pt的5d流向乙烯的;乙烯成键轨道上的电子流向Pt, Pt上的电子流入乙烯的, 这两个效应均导致乙烯的C-C键削弱,键长增加;。
结构化学问答
结构化学问答1、静态结构?答:稳态下物质内部结构不随时间而变。
2、动态结构?答:分子结构从原来的静态结构转变成另一种新的静态结构。
3、那些物理现象给经典物理学带来冲击?答:黑体辐射现象、光电效应现象、原子光谱现象。
4、黑体?答:理想的吸收体,能够吸收全部投出的光波。
5、黑体辐射?答:黑体受热以电子波形式向外辐射能量。
6、谁何时因解释黑体辐射而获诺贝尔奖?答:普朗克1900年提出,1918年获诺贝尔奖。
7、光电效应?答:一定能量的光射到金属上,能激发出点子,该电子称为光电子,这种现象称为光电效应。
8、谁何时因解释光电效应而获诺贝尔奖?答:爱因斯坦1905年提出,1921年获诺贝尔奖。
9、原子光谱?答:原子被电火花、电弧、火焰或其他方法激发时,发射出具有一定频率或波长的光谱线,这些谱线构成了原子光谱。
10、谁何时因解释氢原子光谱而获诺贝尔奖?答:波尔1913年解释,1922年获诺贝尔奖。
11、基态?答:在定态中能量最低的为基态,其余为激发态。
12、激发态?答:原子存在于确定能量的稳定态(定态),定态中原子不辐射能量,能量最低的叫做基态,其余的叫做激发态。
(波尔定态假设)13、稳定态(定态)?答:同时指出原子存在于一些分立能值的稳定状态,简称为定态。
14、哪些实验突出光的粒子性?哪些实验突出光的波动性?答:发射吸收散射突出光的粒子性,干涉衍射偏振突出光的波动性。
15、谁何时因提出实物粒子波粒二象性而获诺贝尔奖?答:德朴洛仪1924年提出,1929年获诺贝尔奖。
16、实验粒子两个著名公式如何获得?答:波尔半径r=0.0529n2(nm)n=1,2,3………对应的能量E=-13.6*1/n2(ev)17、谁何时因证明实验粒子波动性而获诺贝尔奖?答:J.P.汤姆逊1937年18、如何通过电子的衍射实验证明电子波动性是本身固有的?答:19、谁对波粒二象性提出解释?怎样解释?答:波恩1926年解释,1954年获诺贝尔奖。
结构化学简答
写出C 2v 群的乘法表。
写出C 4群的乘法表。
2、1) 写出大π键:O 3:43π; 苯:66π;3)菲:1414π。
NO 243π 萘1010π;3)S SSS 1410π。
2)写出分子几何结构: BF 3:正三角形;PCl 5:三角双锥;C 8H 8:立方体。
BeCl 2:直线形;PCl 3: T 形;SF 6:正八面体。
3)写出下列分子点群:H 2S :C 2v ;乙烯:D 2h ;重叠式乙烷:D 3h 。
H 2O : C 2v ;乙炔:D ∞h ;完全交叉式乙烷:D 3d 。
3、简述分子成键的条件及其重要性? 答:对称性匹配;最大重叠;能级相近;其中对称性条件起决定作用,其它两个只是影响成键效率。
3、简述群的定义符合哪些条件?答:1)、封闭性,A ∈G ,B ∈G ,如C=AB ,则C ∈G ;2)、存在主操作E ,并有EA=AE=A ;3)、存在逆操作A -1,A -1∈G ,并有AA -1= A -1A=E 。
4)、符合乘法结合律,A(BC)=(AB)C 。
4、计算氢原子波函数310ψ的能量,角动量大小和角动量在z 方向上的分量。
1、解:n =3,l =1,m =0)(51.1316.132ev E -=⨯-=ππ222)1(hh l l M =+=02==πhm M z5、已知某立方晶胞参数a =900pm ,求d 210和d 111。
解:pmd 402012900222210=++=pmd 520111900222111=++=6、画出点阵(100),)210(,)021(晶面,每组晶面用一条直线表示即可。
6、画出点阵(110),)120(,)012(7、画出下列图形的点阵。
(4分) 2键中杂化轨道中s 的成分(5分)。
解:由αα--=︒15.97cos (2分)解得11.0=α(2分),所以OH 键里的s 成分为0.11。
8、己知H 2O 的键角为104.5°,求O -H 键中杂化轨道中s 的成分(5分)。
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事实证明Li的2s轨道能和H的1s轨道有效的组成分子轨道,说明原因-------------(3个原则)
前线轨道理论认为,反应的条件和方式主要决定于—前线轨道的对称性。
为什么过渡金属元素的化合物大多有颜色?
解:过渡金属配合物中,中心离子d 轨道能级分裂,在光照下d 电子可从能级低的d 轨道跃迁到能级高的d 轨道,产生d-d跃迁和吸收光谱,这种d-d跃迁产生的吸收光谱,常常在可见光区,故过渡金属配合物通常都有颜色。
任何分子都具有无穷个C1轴 (对)
9. 分子轨道是描述分子中单个电子在空间运动的状态函数 (对)
LCMO-AO有效成键的三原则是什么?请简述。
波函数的合格条件是什么?为什么只有满足这些条件的函数才能作为描述粒子运动状态的波函数?
请用MO解释Cl2+比Cl2稳定的原因。
1、晶胞两个要素的内容是什么?各用什么表示?
2、简述晶体结构和点阵这两者之间的关系。