结构化学期末复习-问答题

1、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。（原子轨道是已归一化的）a.b.3. 5 分 一质量为m的粒子，在区间a，b运动，处于状态，试将归一化。4. 5 分 试写出在价键理论中描述 H2 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vc的自由粒子，有人作了如下推导 ： A B C D E 结果得出的结论。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

2、像管中电子的加速电压为1000？V) 7. 5 分 是否是算符的本征函数，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1和2是对应于能量E的简并态波函数，证明=c11+ c22同样也是对应于能量E的波函数。 12. 2 分 He+中处于的电子，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

3、，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2px态电子云的角度分布图()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 氢原子状态的R2(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，ms来描述，而用n，l，j，mj描述，试证明一定n值的状态数目仍是2n2个。 18. 2 分 在 LCAO-MO 中，所谓

4、对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。这种说法是否正确？ 19. 5 分 在边长为a的一维势箱中运动的粒子，当n=3时，粒子出现在0xa/3区域中的几率是多少？（根据一维势箱中运动的粒子的概率密度图）20. 5 分 设一维势箱的长度为l， 求处在n=2状态下的粒子， 出现在左端1/3箱内的概率。 21. 5 分 试证明三维势箱中粒子的平均位置为(a/2， b/2， c/2)。 22. 5 分 对于立方箱中的粒子，考虑E DEt DEv DEr (B) DEr DEv DEt DEe (C) DEt DEe DEv DEr (D) DEe DEv DEr DEt 65. 2 分 H2能量曲线中

5、(见图)，线段ac，dc各代表什么物理量？ 66. 2 分 Mn(CO)4NO 是否符合 18 电子规律？ 67. 5 分 请写出六次反轴的全部对称操作。68. 5 分 写出六重映轴的全部对称操作。69. 5 分 判断下列分子所属的点群： SO3， SO32-， CH3+， CH3-， BF3 70. 5 分 当联苯( C6H5C6H5)的两个苯环平面的夹角(a)分别为： (1) a= 0， (2) a= 90， (3) 0 a CO2CO，请说明理由。 90. 5 分 给出下列分子的大p键类型 (a) 苯乙酮 (b) (c) (d)RCOCl (e)O3 91. 5 分 给出下列分子的大p键

6、类型 (a) (b) (c) (d) (e) NO2- 92. 5 分 下列分子有无大p键，若有，写出符号。 (a)CH2CHCH2CHCH2 (b)CH2CO (c)C6H5CN 93. 5 分 给出下列分子的大p键类型 (a)CHCCCH (b) (c) (d) (e) 94. 5 分 为什么甲苯和二甲苯的紫外吸收峰都比苯的紫外吸收峰向长波方向移动？ 95. 5 分 (5199)5199 四氰基奎诺二甲烷(TCNQ) 分子能与四硫代富氏烯 (TTF) 等分子组成有机半导体或导体， 请指出这两种化合物中 离域p键， 用 表示。 96. 5 分 酚酞在酸性溶液中无色， 在碱性溶液中呈粉红色。

7、请定性解释其原因。 97. 5 分 试用前线轨道理论解释： 为什么乙烯加氢反应必须在催化剂存在情况下才能进行？ C2H4+ H2 C2H6 98. 5 分 试用前线轨道理论讨论下面的反应是否可以进行： C2 + H2HCHC 99. 5 分 已知络合物 MA4B2 的中心原子 M 是d2sp3杂化，该分子有多少种异构体？这些异构体各属什么点群？ 100. 5 分 在乙醇 (含痕量酸) 核磁共振氢谱中， CH2 因受邻近 CH3 中三个氢核的自旋偶合作用而使谱峰分裂成四重峰， 但 CH2 谱峰不会受同碳质子和 OH 质子的进一步分裂， 其原因是什么？ 101. 5 分 H2O2(g)的生成焓DH

8、f= -133？kJmol-1， O-H键键能为463？kJmol-1， H2 和O2的解离能分别为436？kJmol-1和495？kJmol-1，试求OO键键能。为什么不用O2分子的解离能作为OO键键能？ 102. 5 分 在氮分子与金属形成配位键MNN时， N2的_轨道上的一对电子提供给金属原子空轨道， 形成_键， 另一方面又以_轨道与金属d轨道形成_键， 因此在N2的络合物中由于_键的形成， 使N2活化了。 103. 5 分 第一过渡系列二价金属离子在八面体弱场作用下和在八面体强场作用下，离子半径变化规律有何不同，简述之。 104. 5 分 正八面体络合物 MA6中的三个配位体 A 被三

9、个 B 取代，所生成的络合物MA3B3有多少种异构体？这些异构体各属什么点群？ 105. 5 分 作图证明 CO 是个强配位体。 106. 5 分 试用分子轨道理论阐明 X-，NH3 和 CN-的配体场强弱的次序。 107. 5 分 分别推测下列两对络合物中，哪一个络合物的d-d跃迁能量较低：(1) Pt(NH3)42+ , Pd(NH3)42+(2) Co(CN)63-, Ir(CN)63-108. 5 分 配位离子FeF63-的分子轨道中最高占有轨道是哪一个？- ( )(A) t2g(B) t2g*(C) t1u(D) eg*109. 5 分 试写出CoF63-分子轨道中的电子组态。 11

10、0. 5 分 Fe3+与强场配体形成的配位离子呈八面体构型稳定还是呈四面体构型稳定？ 为什么？ 111. 5 分 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： (a)Fe(H2O)62+ (b)Fe(CN)64- (c)Co(NH3)63+ (d)Cr(H2O)62+ (e)Mn(CN)64- 112. 5 分 已知Ni(CN)42-是反磁性的，试用晶体场理论推测配位离子的几何构型。 113. 5 分 已知FeF63-中d轨道分裂能为167.2？kJ，成对能为351.12？kJ，配位离子的磁矩为5.9， 试用分子轨道理论讨论配位离子的电子构型并验证磁矩值。 114. 5

11、 分 试解释为什么d7 d10组态的过渡金属原子或离子难以形成稳定的八面体配合物。 115. 5 分 为什么在过渡元素的配位离子中， 八面体构型远较四面体构型多？ 116. 5 分 什么是 Jahn-Teller 效应？用它解释 Cu(en)32+在水溶液中逐级稳定常数(K1， K2和K3)的特点。 117. 5 分 写出八面体形的 Co(en)(NH3)2Cl2+可能出现的异构体。 118. 5 分 在具有线型的OCMCO基团的羰基络合物中(M为过渡金属)，当(a)络合物带上一个正电荷，(b)络合物带上一个负电荷，CO的伸缩振动频率将如何变化？ (从形成s -p反馈键角度考虑) 119. 5

12、 分 维生素B12对维持机体正常生长、细胞和血红细胞的产生等有极重要的作用。B12的配位部分的示意结构式如下： 试说明Co离子与配体成键情况(用什么轨道叠加， 形成什么键及电子的提供情况)。 120. 5 分 晶胞两个要素的内容是什么？各用什么表示？ 121. 5 分 简述晶体结构和点阵这两者之间的关系。 122. 5 分 画出BeCl2”晶体”的一维骨架结构，指出该结构的基元。 123. 5 分 三种原子，排列成按虚线单位重复的点阵结构，试画出点阵素单位， 写出结构基元。 | | | | 124. 5 分 六方石墨晶体如图所示，写出晶胞中碳原子的分数坐标，说明在抽象成六方点阵时每个点阵点所代

13、表的结构基元的内容。 125. 5 分 有一组点，周期地分布于空间，其平行六面体单位如图所示，问这一组点是否构成一点阵？是否构成一点阵结构？画出能够概括这一组点的周期性的点阵素单位。 126. 5 分 与一个晶胞共面的晶胞有_个，共棱的晶胞有_个，共顶点的晶胞有_个。127. 5 分 下列空间点阵的性质的论述哪条不对？- ( )(A) 空间点阵不论取法如何，素单位体积不变(B) 空间点阵只可取出一平行六面体素单位(C) 空间点阵只可分解为一组平行且间距相等的平面点阵(D) 抽取的平面点阵间距越大，则素单位面积越大128. 5 分 链型聚乙烯的结构基元包括：- ( )(A) 1C,2H(B) 2

14、C,4H(C) 3C,6H(D) 2C,3H(E) 3C,4H129. 5 分 能够划出结点坐标为（0，0，0）和（1/4，1/4，0）的平行六面体单位（abc,=90）为重复单位的一组（无穷多个）点是否为一点阵？是否为点阵结构？若为点阵结构，属于什么点阵类型。130. 5 分 在三个试管中各放一份试样，第一种是纯的金粉，第二种是纯的金粉和纯的银粉以1：1混合，第三种是金和银(1：1)的固溶体粉末。请用X射线粉末衍射法对三份试样作出鉴定，简述理由。 131. 5 分 写出晶体衍射的 Bragg 方程，说明各个符号的意义。 132. 5 分 试推导Laue方程，并说明每个符号的意义。 133.

15、5 分 试推导Bragg方程，2dhklsinqhkl= l，说明每个符号的意义。 134. 5 分 根据消光条件说明：具有简单立方点阵的晶体，能观测到的前8个衍射是什么？135. 5 分 对应立方面心点阵形式，下列哪些衍射发生系统消光？- ( )(A) (112)(B) (246)(C) (124)(D) (200)(E) (123)136. 5 分 试比较A1和A3这两种结构的异同(试从密置层的结构、堆积型式、晶胞、密置层方向、配位数、堆积系数、空隙形式和数目等加以比较)。 137. 5 分 试证明等径圆球的hcp 结构中，晶胞参数c 和a 的比值(称为轴率)为常数，即c/a=1.633

16、。 138. 5 分 金属铷为A2型结构，Rb的原子半径为246.8 pm，密度为1.53？gcm-3，试求： (1)晶胞参数a； (2)Rb 的相对原子质量。 139. 5 分 一立方晶系晶体中，原子A 以A1方式堆积，已知晶胞中一个A 原子的坐标是(1/4，1/4，1/4)，该晶胞中一共有多少个A 原子？另外一些 A 原子的坐标是什么？ 140. 5 分 画出等径圆球密置双层及相应的点阵素单位，说明结构基元。 141. 5 分 画出等径圆球六方最密堆积沿六重轴的投影图，在图上标出四面体空隙中心和八面体空隙中心的投影位置。 142. 5 分 用分数坐标表示ccp晶胞中四面体空隙中心和八面体空

17、隙中心的位置。 143. 5 分 画出A1型等径圆球密堆积中，圆球沿四重轴的投影，写出八面体空隙中心的分数坐标。144. 5 分 写出A1型等径圆球密堆积中，四面体空隙中心的分数坐标。145. 5 分 求A1型等径圆球密堆积的特征对称元素与密置层的夹角。146. 5 分 画出A1型等径圆球密堆积中的密置层，并计算二维堆积密度。147. 5 分 从NaCl晶体结构出发： (1) 除去其中全部Na+，剩余Cl-是什么结构型式； (2) 除去其中全部Cl-，剩余Na+是什么结构型式？ 148. 5 分 已知：=77pm，=181 pm，在b-TICl3中Cl-作A3型密堆积排列： (1) Ti3+占

18、据何种类型的空隙？ (2) 占据该类空隙的分数及理由是什么？ (3) 占据该类空隙的方式有几种？ 149. 5 分 CaF2晶体中每个Ca都在其余Ca和F的层层包围之中，其中第一层是_个_，第二层是_个_，第三层是_个_。150. 5 分 写出B2H6的结构式，说明其中包含的缺电子多中心键的名称和数目。 151. 5 分 Al(CH3)3和Be(CH3)2都常以二聚体形式存在， 写出它们的结构式。 152. 5 分 写出气相Be(CH3)的二聚体结构式，指明多中心键的类型和数目。 153. 5 分 写出下列分子所属的点群： CHCl3， B2H6， SF6， NF3， SO32- 154. 5 分 示意画出(1)三中心二电子硼桥键和(2)三中心二电子封闭式硼键的轨道迭加图。 155. 5 分 “相似相溶”原理中相似是指什么内容？ 156. 5 分 水和乙醚的表面能分别为和，试说明产生这样大差异的原因。 157. 5 分 氧是第六族元素，根据规则，它有两个价电子，氧原子与邻近的氧原子可形成个共价单键，如臭氧分子 ，对吗？为什么？ 158. 5 分 请说明SO42-的空间构型和成键情况。 答案1. 2 分 He原子第一激发态