原子簇化学

普化无机试卷（原子簇化学） 答案

一、填空题

1. (2213) (2)，(3)，(6)

2. (2214) (1)，(3)

3. (2215) (1)，(4)

4. (2216) 三，硼

5. (2218) (D)

6. (2226) B 6H 10巢式硼烷

7. (2227) 丁硼烷(10)、戊硼烷(9)、1,2－二碳代－十二硼烷(12) 8. (2231) 7和8，巢式(n + 2)型和蛛网式(n + 3)型 9. (2232) 4 ⨯ 9 + 2 = 38个电子(19对)，排除基团上的9个孤对得10对骨架电子，为n + 1型，闭合式簇合物。

10 (2233) B 2H 6 < B 5H 9 < B 10H 14 11. (2257) (2)，(3)，(4) 12. (2258) (1) 2 (2) 3 (3) 4 (4) 3.5 13. (2259) (1)，(4)

二、计算题 ( 共 3题 15分 ) 14. (2237)

B H n n 2-

，(BH)H n 222--，n = n ，m = 2，c = 2

n - c = n - 2 = s + t

m - c = 2 - 2 = 0 = s + x n -

m 2+ c = n -2

2+ 2 = n + 1 = t + y s t y x 0 n -2 3 0

所以B —B 键数等于3，B

B 数等于n - 2。

15. (2238)

B H 38-，(BH)H 361--，n = 3，m = 6，c = 1

b =

1

2

(3 ⨯ 2 + 5 + 1) = 6 = 3 + 3，n + 3型，蛛网式结构。 n －c = 3－1 = 2 = s + t m －c = 6－1 = 5 = s + x

n －m 2+ c = 3－6

2+ 1 = 1 = t + y

s t y x 2 0 1 3 1 1 0 4 三个硼不可能有4条切向B －H 键

B H H H B H

H B H H H 2013 16. (2239)

(1) (BH)n 2-

，n = n ，b =

1

2

(2 ⨯ n + 2) = n + 1，闭式， 命名：闭式－n 硼烷阴离子(2-)

(2)(BH)H 105-

，n = 10，b =12

(2 ⨯ 10 + 5 + 1) = 13 = 10 + 3，蛛网式，

命名：蛛网式－十五氢癸硼烷阴离子(1-)

(3) (BH)11S ，n = 11 + 1 = 12，b =1

2

(2 ⨯ 11 + 4) = 13 = 12 + 1，n + 1型，闭式，

命名：闭式－一硫代十二硼烷(11) 三、问答题 ( 共44题 242分 ) 17. (2200)

(1)，(2)，(4)，(5) 18. (2201)

(1) 四方锥 (2) 三角双锥 (3) 单帽三角双锥 (4) 八面体 19. (2202)

(1) 按照PSEPT 的(v + x -12)经验式处理： 3Fe(CO)3 6e Rh(CO)2 1e η5 - C 5H 5 5e

12e ，6对 该簇合物的价电子数为： 3Fe 24e Rh 9e η5 - C 5H 5 5e 11 (CO) 22e 60e

所以两结构规则均预期为四面体骨架。 (2) 4Ru(CO)3 4 ⨯ (8 + 6 - 12) = 8e 2 (CPh) 2 ⨯ (4 + 1 - 2) = 6e

14e ，7对 该簇合物的价电子数为： 4Ru 32e 12 (CO) 24e 2 (CPh) 6e 62e

所以两结构规则均预期为蝴蝶形骨架。 20. (2203)

若原子簇骨架原子上各有一对孤对电子，则骨架电子数= 价电子数- 孤对电子数，相应的结构类型为：

原子簇价电子数孤对电子数骨架电子对数结构类型2-22 10 6，即(n + 1)对闭式Sn

5

4-40 18 11，即(n + 2)对开式Sn

9

2-38 18 10，即(n + 1)对闭式Ge

9

21. (2204)

(1) 4Ni 4 ⨯ 10 = 40e

4(μ1 - CNR) 4 ⨯ 2 = 8e

3(μ2 - CNR) 3 ⨯ 4 = 12e

60e

2(9N - L) = 60，N = 4 所以L = 6

以上两规则均预期为四面体骨架。

(2) 4Re 4 ⨯ 7 = 28e

16(CO) 16 ⨯ 2 = 32e

2-2e

62e

2(9N - L) = 62，N = 4 所以L = 5

以上两规则均预期为菱形或蝴蝶形。

22. (2205)

编号2(9N - L) Lauher结果

(1) 48e 48e

(2) 60e 60e

(3) 62e* 62e

(4) 64e 64e

*注意其中一个CO为4电子给予体。

23. (2206)

CO20.2MPa

(1) Fe + 5CO ==== Fe (CO)5

(2) Fe (CO)5 + 2NaOH = Na[Fe (CO)4H] + NaHCO3

(3) 3Na[Fe (CO)4H] + 3MnO2= Fe3(CO)12 + 3NaOH + 3MnO

24. (2207)

(1) 6Os (CO)36(v + x -12) = 6 (8 + 6 - 12) = 12e，6对

或(6 ⨯ 8 + 18 ⨯ 2) - (6 ⨯ 12) = 84 - 72 = 12e，6对

所以预期骨架为单帽三角双锥。

(2) 6Os (CO)312e

H-2e

14e，7对

或(6 ⨯ 8 + 18 ⨯ 2 + 2) - ( 6 ⨯ 12) = 86 - 72 = 14e，7对

所以预期骨架为八面体。

25. (2208)

(1) CpCo (v + x - 12) = 5 + 9 - 12 = 2e

4 (BH) (v + x - 2) = 4 (3 + 1 -2) = 8e

4H 4e

14e，7对