結(jié)構(gòu)化學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

填空題（每空1分，共30分）試卷中可能用到的常數(shù)：電子質(zhì)量（9.110×10-31kg）,真空光速（2.998×108m.s-1）,電子電荷（-1.602×10-19C）,Planck常量（6.626×10-34J.s）,Bohr半徑（5.29×10-11m）,Bohr磁子(9.274×10-24J.T-1),Avogadro常數(shù)(6.022×1.導(dǎo)致"量子"概念引入的三個著名實驗分別是黑體輻射___,____光電效應(yīng)____和___氫原子光譜_______.2.測不準(zhǔn)關(guān)系_____?x??px≥h4π3.氫原子光譜實驗中，波爾提出原子存在于具有確定能量的（穩(wěn)定狀態(tài)（定態(tài)）），此時原子不輻射能量，從（一個定態(tài)（E1））向（另一個定態(tài)（E2））躍遷才發(fā)射或吸收能量；光電效應(yīng)實驗中入射光的頻率越大，則（能量）越大。4.按照晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性，劃分出一個個大小和形狀完全一樣的平行六面體，以代表晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單位，叫晶胞。5.方程中，a稱為力學(xué)量算符SKIPIF1<0的本征值。6.如果某一微觀體系有多種可能狀態(tài)，則由它們線性組合所得的狀態(tài)也是體系的可能狀態(tài)，這叫做態(tài)疊加原理。7.將多電子原子中的其它所有電子對某一個電子的排斥作用看成是球?qū)ΨQ的，是只與徑向有關(guān)的力場，這就是中心力場近似。8.原子單位中，長度的單位是一個Bohr半徑，質(zhì)量的單位是一個電子的靜止質(zhì)量，而能量的單位為27.2eV。9.He+離子的薛定諤方程為____SKIPIF1<0_________。10.鈉的電子組態(tài)為1s22s22p63s1，寫出光譜項__2S____，光譜支項____2S0______。11.給出下列分子所屬點群：吡啶____C2v___，BF3___D3h___，NO3-_____D3h___，二茂鐵____D5d_________。12.在C2+，NO，H2+，He2+，等分子中，存在單電子σ鍵的是____H2+____，存在三電子σ鍵的是______He2+_____，存在單電子π鍵的是____NO____，存在三電子π鍵的是____C2+__________。13.用分子軌道表示方法寫出下列分子基態(tài)時價電子組態(tài)，鍵級，磁性。O2的價電子組態(tài)___1σg21σu22σg22σu23σg21πu41πg(shù)2_（[Be2]3σg21πu41πg(shù)2）_鍵級__2___磁性__順磁性___。NO的價電子組態(tài)____1σ22σ23σ24σ21π45σ22π（KK1σ22σ21π43σ22π）___鍵級____2.5_______磁性________順磁性__________。14.dz2sp3雜化軌道形成______三方雙錐形____________幾何構(gòu)型。d2sp3雜化軌道形成_________正八面體形___________幾何構(gòu)型。15.原子軌道線性組合成分子軌道的三個原則是___對稱性一致（匹配）原則____，____最大重疊原則_____和___能量相近原則_____16.事實證明Li的2s軌道能和H的1s軌道有效的組成分子軌道，說明原因（對稱性一致（匹配）原則）、（最大重疊原則）、（能量相近原則）。17.類氫體系的某一狀態(tài)為Ψ43-1，該體系的能量為（0.85Z2）eV，角動量大小為（22?），角動量在Z軸上的分量為（-?）。18.兩個能級相近的原子軌道組合成分子軌道時，能級低于原子軌道的分子軌道稱為成鍵分子軌道。19.對于簡單的sp雜化軌道，構(gòu)成此軌道的分子一般為直線型構(gòu)型。20.按HMO處理,苯分子的第__一__和第__六___個分子軌道是非簡并分,其余都是__二___重簡并的。21.按晶體場理論,正四面體場中,中央離子d軌道分裂為兩組,分別記為(按能級由低到高)___e__和___t2___,前者包括__SKIPIF1<0,__dz2__，后者包括__dxy,dxz,dyz____22.分子光譜是由分子的____轉(zhuǎn)動,振動和電子運動___能級躍遷產(chǎn)生的。其中遠(yuǎn)紅外或微波譜是由___轉(zhuǎn)動_____能級躍遷產(chǎn)生的；近紅外和中紅外光譜帶是由__振動-轉(zhuǎn)動___能級躍遷產(chǎn)生的;紫外可見光譜帶是由__電子-振動-轉(zhuǎn)動__能級躍遷產(chǎn)生的。23.NaCl晶體中負(fù)離子的堆積型式為__立方最密堆積___，正離子填入___正八面體__的空隙中。CaF2晶體中負(fù)離子的堆積型式為___立方簡單堆積__，正離子填入___正方體__的空隙中。24.點陣結(jié)構(gòu)中每個點陣點所代表的具體內(nèi)容，包括原子或分子的種類和數(shù)量及其在空間按一定方式排列的結(jié)構(gòu)，稱為晶體的結(jié)構(gòu)基元。選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪一項不是經(jīng)典物理學(xué)的組成部分？()a.牛頓(Newton)力學(xué)b.麥克斯韋(Maxwell)的電磁場理論A.BeCl2B.BF3C.NF3D.CH3+19.在LCAO-MO方法中，各原子軌道對分子軌道的貢獻可由哪個決定A.組合系數(shù)CijB.Cij2C.（Cij）?D.（Cij）-?20.2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在離域π鍵，它是A.Π1612B.Π1814C.Π181621.下列分子或離子中不是sp3雜化的是A.H2SB.BCl3C.PCl3D.NH4+22.按價電子互斥理論，下列哪個分子成四面體形狀A(yù).XeF4B.XeO4C.ICl4-D.BrF4-23.金屬銅為A1結(jié)構(gòu)，其晶胞型式和結(jié)構(gòu)基元分別是A．立方面心，4個Cu原子B.立方體心，2個Cu原子C.立方體心，1個Cu原子D.立方面心，1個Cu原子24.通過變分法處理氫分子離子體系，計算得到的體系能量總是：（）A、等于真實體系基態(tài)能量B、大于真實體系基態(tài)能量C、不小于真實體系基態(tài)能量D、小于真實體系基態(tài)能量25.分子的Raman光譜研究的是()a.樣品吸收的光b.樣品發(fā)射的光c.樣品散射的光d.樣品透射的光26.按分子軌道理論,下列分子(離子)中鍵級最大的是a.F2b.FSKIPIF1<0c.FSKIPIF1<0d.FSKIPIF1<027.價鍵理論處理H2時,試探變分函數(shù)選為a.=c1a(1)+c2bb.=c1a(1)b(1)+c2a(2)c.=c1a(1)b(2)+c2a(2)d.=c1a(1)a(2)+c2b(1)b28.下面那種分子電子離域能最大(A)已三烯(B)正已烷(C)苯(D)環(huán)戊烯負(fù)離子29.屬于那一點群的分子可能有旋光性(A)Cs(B)Dh(C)Oh(D)Dn30.分子屬所屬的點群為a.C2hb.C2vc.D2hd.D2d31.分子的性質(zhì)為a.有旋光性且有偶極矩b.有旋光性但無偶極矩c.無旋光性但有偶極矩d.無旋光性且無偶極矩32.某d8電子構(gòu)型的過渡金屬離子形成的八面體絡(luò)合物,磁矩為SKIPIF1<0B,則該絡(luò)合物的晶體場穩(wěn)定化能為a.6Dqb.6Dq-3Pc.12Dqd.12Dq-3P33.ML6絡(luò)合物中,除了配鍵外,還有配鍵的形成,且配位體提供的是低能占據(jù)軌道,則由于配鍵的形成使分裂能a.不變b.變大c.變小d.消失34.ML8型絡(luò)合物中，M位于立方體體心，8個L位于立方體8個頂點，則M的5個d軌道分裂為多少組?a.2b.3c.4d.535.平面正方形場中，受配位體作用，能量最高的中央離子d軌道為a.dx2-y2b.dxyc.dxzd.dyz36.八面體絡(luò)合物ML6中，中央離子能與L形成鍵的原子軌道為a.dxy、dxz、dyzb.px、py、pzc.dxy、dxz、px、pzd.(a)和(b)37.根據(jù)MO理論，正八面體絡(luò)合物中的d軌道能級分裂定義為a.E(eg)-E(t2g)b.E(eg*)-E(t2g)c.E(t2g)-E(eg)d.E(t2g*)-E(eg*)39.與b軸垂直的晶面的晶面指標(biāo)可能是：（）Ａ）（０１１）Ｂ（１００）Ｃ（０１０）Ｄ（００１）40.下列絡(luò)合物的幾何構(gòu)型哪一個偏離正八面體最大？()六水合銅(Ⅱ)(B)六水合鈷(Ⅱ)(C)六氰合鐵(Ⅲ)(D)六氰合鎳(Ⅱ)41.對于"分子軌道"的定義，下列敘述中正確的是：()(A)分子中電子在空間運動的波函數(shù)(B)分子中單個電子空間運動的波函數(shù)(C)分子中單電子完全波函數(shù)(包括空間運動和自旋運動)(D)原子軌道線性組合成的新軌道42.紅外光譜由分子內(nèi)部（）能量躍遷引起。A、轉(zhuǎn)動B、電子-振動C、振動D、振動-轉(zhuǎn)動43.CH4屬于下列哪類分子點群：（）A、TdB、DohC、C3vD、CS44.晶包一定是一個：（）A、八面體B、六方柱體C、平行六面體D、正方體45.(312)晶面在a，b，c軸上的截距分別為（）：A、3a,b,2cB、3a,6b,2cC、2a,6b,3cD、3a,b,c46.某晶體屬立方晶系，一晶面截x軸a/2，截y軸b/3，截z軸c/4，則該晶面的指標(biāo)為()A.(234)B.(432)C.(643)D.(213)47.特征x射線產(chǎn)生是由于()a.原子內(nèi)層電子能級間躍遷b.原子的價電子能級間的躍遷c.分子振動能級間的躍遷d.分子轉(zhuǎn)動能級間的躍遷48.國際符號42m相對應(yīng)的點群熊夫利符號是()A.D4hB.TdC.D2dD.C4v簡答題（每小題4分，共20分）1、SKIPIF1<0是算符SKIPIF1<0的本征函數(shù)，求本征值。解：SKIPIF1<0因此，本征值為-6a。2.說明下列化合物中心原子的雜化類型、分子的幾何構(gòu)型及分子所屬點群。NH3、BF3、CCl4、[Ti（H2O）6]+雜化幾何點群NH3、不等性sp3三角錐C3vBF3、sp2平面三角形D3hCCl4、sp3四面體Td[Ti(H2O)6]+d2sp3八面體Oh3.寫出SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，和SKIPIF1<0的鍵級、鍵長長短次序及磁性解：O2+O2O2-O22-鍵級2.521.51鍵長O2+<O2<O2-<O22-磁性順磁順磁順磁抗磁4.寫出N2+和N2的鍵級、鍵長長短次序及磁性。解：N2+N2鍵級2.53鍵長N2+>N2磁性順磁抗磁5.為什么過渡金屬元素的化合物大多有顏色？（10分）解：過渡金屬配合物中，中心離子d軌道能級分裂，在光照下d電子可從能級低的d軌道躍遷到能級高的d軌道，產(chǎn)生d-d躍遷和吸收光譜，這種d-d躍遷產(chǎn)生的吸收光譜，常常在可見光區(qū)，故過度金屬配合物通常都有顏色。6.說明類氫離子3Pz狀態(tài)共有多少個節(jié)面,各是什么節(jié)面.解：類氫離子3pz，n=3，l=1，m=0；共有n–1=3-1=2個節(jié)面，徑向節(jié)面n–l-1=3-1-1=1，球面；角節(jié)面l=1，m=0，xoy平面7.寫出玻恩--奧本海默近似下Li+的哈密頓算符(原子單位).SKIPIF1<08.指出下列絡(luò)合物中那些會發(fā)生姜--泰勒畸變,為什么?[Cr(CN)6]3-,[Mn(H2O)6]2+,[Fe(CN)6]3-,[Co(H2O)6]2+解：絡(luò)合物d電子排布姜--泰勒畸變[Cr(CN)6]3-t2g3eg0無[Mn(H2O)6]2+t2g4eg0小畸變[Fe(CN)6]3-t2g5eg0小畸變[Co(H2O)6]2+t2g5eg2小畸變配合物中心離子的d電子排布存在簡并態(tài)，則是不穩(wěn)定的，分子的幾何構(gòu)型發(fā)生畸變，以降低簡并度而穩(wěn)定于其中某一狀態(tài)，即姜--泰勒畸變，若在高能級的eg軌道上出現(xiàn)簡并態(tài)，則產(chǎn)生大畸變，若在低能級的t2g軌道上出現(xiàn)簡并態(tài)，則產(chǎn)生小畸變。9確定碳原子的基普支項解：碳原子的電子排布為：1s22s22p2,1s22s2是閉殼層，所以只考慮p210-1|ML|max=m=1,L=1，|MS|max=1,L=1,J=2,1,0，p電子半充滿前，故基普項是：3P，基普支項3P0。10.判斷下列分子中鍵角大小變化的次序并簡要說明理由.NH3PH3AsH3SbH311.一類氫離子的波函數(shù)Ψn.l.m共有二個節(jié)面，一個是球面，另一個是xoy面，這個波函數(shù)的n,l,m分別是多少？。四、計算題（每小題10分，共20分）1.一質(zhì)量為0.05kg的子彈,運動速度為300ms-1,如果速度的不確定量為其速度的0.01%,計算其位置的不確定量.解：?x=h=h=6.626×=3.52×10?32m2.已知H127I振動光譜的特征頻率2309.5cm-1,轉(zhuǎn)動常數(shù)為655cm-1請求算其力常數(shù)、零點能、轉(zhuǎn)動慣量和平衡核間距。解：SKIPIF1<0SKIPIF1<0