高等無機化學(xué)習題

第二章 原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)一、判斷題3.雜化軌道中含p成分越多，原子的電負性越大。4.根據(jù)VSEPR理論，在SiF62中，中心原子的價層電子總數(shù)為10個。5.根據(jù)VSEPR理論，氧族原子提供的電子數(shù)為6。6.在SO3中，中心原子的價層電子總數(shù)為12個。7.SnCl2幾何構(gòu)型為直線型。8.ICl4幾何構(gòu)型為四面體。9.NH3和NO3的幾何構(gòu)型均為平面三角型。10.H2O和XeF2的幾何構(gòu)型均為平面三角型。11.SO32和NO3的幾何構(gòu)型均為平面三角型。12.下列三種離子，其極化作用順序為：Al3+ Mg2+ Na+ 13.下列三種離子，其極化作用順序為：Pb2+ Fe2+ Mg2+ 14.Ag+的極化作用大于K+的極化作用，因此Ag+的極化率小于K+的極化率。15.H的極化能力很強。16.極化作用愈強，激發(fā)態(tài)和基態(tài)能量差愈小，化合物的顏色就愈深。17.溫度升高，離子間的相互極化作用增強。18.半徑相近、電子層構(gòu)型相同時，陽離子正電荷越大，極化作用越強。19.其它條件相同或相近時，陰離子半徑越大，變形性越大。20.無機陰離子團的變形性通常較大。二、選擇題3、與元素的電離能和電子親和能有關(guān)的電負性標度是（B）：（A）鮑林標度 （B）密立根標度 （C）阿萊羅周標度 （D）埃倫標度4、下列基團中，電負性值最大的是（A）：（A）CF3- （B）CCl3- （C）CBr3- （D）CI3-5、在以下化合物中，碳原子電負性最大的是（C）：（A）CH4 （B）C2H4 （C）C2H2 （D）電負性相同7、XeO3離子的幾何構(gòu)型為（A）(A) 三角錐 (B) 四面體 (C) V型 (D) 平面三角形8、根據(jù)VSEPR理論，多重鍵對成鍵電子對的排斥作用最大的是(A) (A) 叁重鍵 (B) 雙重鍵 (C) 單重鍵9、根據(jù)VSEPR理論，成鍵電子對(BP)和孤電子對(LP)之間相互排斥作用最大的是(A) (A) LPLP (B) LPBP (C) BPBP10、ClO3離子的幾何構(gòu)型為(A)(A) 三角錐 (B) 四面體 (C) V型 (D) 平面三角形11、ClF3的幾何構(gòu)型為（C）：（A）平面三角型（B）三角錐型（C）T型（D）V型12、NF3的幾何構(gòu)型為（B）：（A）平面三角型（B）三角錐型（C）T型（D）V型13、BrF3的幾何構(gòu)型為（C）：（A）平面三角型（B）三角錐型（C）T型（D）V型14、下列分子中鍵角最大的是（A）：（A）NH3（B）NBr3（C）NCl3（D）NF315、下列分子中鍵角最大的是(A) (A) CH4 (B) NH3 (C)H2O （D）H2S16、下列分子中鍵角最大的是(A) (A) NH3 (B) PH3 (C) AsH3 (D)SbH317、下列分子中鍵角最小的是（D）：（A）PI3（B）PBr3（C）PCl3（D）PF318、若陽離子電荷相同，半徑相近，則最外層電子層構(gòu)型為（A）電子構(gòu)型的陽離子的變形性最小。（A）8（B）917（C）18（D）18219、若陽離子電荷相同，半徑相近，則最外層電子層構(gòu)型為（A）電子構(gòu)型的陽離子的極化力最小。（A）8（B）917（C）18（D）18220、下列化合物中顏色最深的是（C）：（A）CuCl（B）CuBr（C）CuI（D）CuF21、下列陰離子中，變形性最小的是（A）：(A)O2-；(B) S2-；(C) Se2-；(D) Te2-22、極化率最大的離子是（D）：(A)F-；(B)Cl-；(C) O2-；(D) S2-23、下列化合物中鍵極性最大的是（A）：（A）NaCl（B）MgCl2（C）AlCl3（D）SiCl424、下列化合物中化學(xué)鍵極性最強的是（A）： (A) HF (B) HCl (C) HBr (D) HI25、下列陽離子中，極化作用最強的是（A）：(A)Be2+；(B) Mg2+；(C) Ca2+；(D) Sr2+；(E) Ba2+26、下列鹽中，熱穩(wěn)定性大小順序正確的是（D）：（A）NaHCO3Na2CO3MgCO3（B）Na2CO3NaHCO3MgCO3（C）MgCO3NaHCO3Na2CO3（D）NaHCO3MgCO3酸式碳酸鹽碳酸。答：當不考慮外界離子對碳酸根的影響時，CO32-中的三個氧離子被中心離子C4+所極化而產(chǎn)生了誘導(dǎo)偶極。當存在陽離子時，它對鄰近的一個氧離子可產(chǎn)生極化作用，但方向與C4+對氧離子的極化作用方向相反(可稱之為反極化作用)，使氧離子中的偶極消失。如果陽離子的反極化作用很強，超過了C4+對氧離子所引起的極化，可能在氧離子中產(chǎn)生了與最初方向相反的偶極。這個偶極與陽離子相吸引，而與C4+相掩斥。在加熱到一定溫度的條件下，氧離子可完全脫離C4+并與陽離子結(jié)合成氧化物，同時放出CO2?？梢?，碳酸鹽的熱分解難易直接相關(guān)于陽離子的反極化作用。在陽離子中，H+的半徑比其它離子小45個數(shù)量級，同時它又是一個裸核，所以它的反極化作用是非常強的。在碳酸中有兩個氫離子，酸式碳酸鹽中有一個氫離子，而碳酸鹽中沒有氫離子，所以碳酸比酸式碳酸鹽易熱分解，酸式碳酸鹽又比碳酸鹽易熱分解，即碳酸鹽的熱穩(wěn)定性酸式碳酸鹽碳酸。3.利用極化效應(yīng)，試說明FeCl2和FeCl3、FeCl2和MgCl2、CaCl2和MgCl2中鍵的離子性成分何者為強？ FeCl2FeCl3 FeCl2MgCl24.利用極化理論說明下列各組的兩種物質(zhì)中，何者的熱穩(wěn)定性較大。（1）CaCO3和CaSO4（2）Ca(OH)2和Cu(OH)2（3）NaHCO3和Na2CO35.XeF4分子的幾何構(gòu)型為平面正方形而不是正四面體，為什么？6.寫出單電子體系的Schrdinger方程，并解釋方程中各符號代表的意義。7.以He原子為例，寫出其薛定諤方程，并解釋方程中各符號代表的意義。8.簡述中心力場模型的原理。9.以雙原子分子為例，解釋說明Sanderson電負性均衡原理。（在化合物中，原子一旦成鍵，成鍵原子將自動調(diào)整各自電負性的初始值，直到電負性趨于平衡。）10.已知NO2+、NO2、NO2的鍵角分別為180、132和115，試用價層電子對互斥理論說明三個分子鍵角依次減小的原因。11.已知：溫度為25時，鹵化銀的溶解度為： AgF AgCl AgBr AgI溶解度（mol/L） 1.410-1 2.010-4 2.910-5 2.410-7 試用離子極化的觀點解釋鹵化銀溶解度的變化規(guī)律。四、計算題1、用z*2/r標度計算Ca2+和Cu2+的極化能力，并解釋說明Ca(OH)2和Cu(OH)2兩者熱穩(wěn)定性和堿性的差異。(z*的計算采用Slater規(guī)則，Ca2+和Cu2+的半徑分別是：99和70pm)2.計算He+體系中基態(tài)、第一激發(fā)態(tài)、第二激發(fā)態(tài)的電子能量。3.用徐光憲屏蔽規(guī)則計算（1）Ca原子3s軌道上的1個電子的屏蔽常數(shù)；（2）該電子的有效核電荷Z*；（3）該電子的能量。4.已知F原子半徑為64pm。應(yīng)用Allred-Rochow電負性：cAR=3590 Z */r2 + 0.744計算F原子的電負性。5.應(yīng)用Sanderson電負性均衡原理計算HCl分子中H和Cl原子所帶的電荷及電負性。第三章 酸堿理論一、判斷題 (每題1分)1、根據(jù)軟硬酸堿概念，Zn2+是硬酸。2、在液氨中，醋酸是強酸。3、在液態(tài)HF中，醋酸是強堿。4、根據(jù)酸堿電子理論，CO可作為Lewis堿。5、根據(jù)酸堿電子理論，CH3OH可作為Lewis堿。6、布朗斯特酸堿理論認為：所以酸的強度也受到堿強弱的影響，離開具體的堿，討論酸的強度是沒有意義的。7、溶劑水對HCl和HClO4有區(qū)分效應(yīng)。8、苛性鈉可以區(qū)分HCl和HClO4的酸性強弱。9、根據(jù)路易斯酸堿理論，NH3的共軛酸為NH4+，而NH3的共軛堿為NH2-。10、含p鍵的分子可以做路易斯堿。二、選擇題(每題2分)（ D）2、H2O作為溶劑，對下面各組物質(zhì)有區(qū)分效應(yīng)的是( D )(A) HCl、HAc、NH3、CH3OH； (B) HI、HClO、NH4+、Ac-；(C) HNO3、NaOH、Ba(OH)2、H3PO4；(D) NH3、N2H4、CH3 NH2、NH2OH（D ）3、可在水中測定其強度的酸是：（A）HCl（B）HNO3（C）H2SO4（D）H3PO4（ B）4、可在水中直接測定其強度的堿是() (A)O2 (B) CO32 (C) ClO4 (D) NO3（ B）5、對于反應(yīng)HS+H2O= H2S+OH，其中強酸和弱堿分別是( ) (A) H2S和OH (B) H2S和HS (C) H2O和HS (D) H2S和H2O（ B）6、下列物種中不屬于Lewis堿的是：（A）CO（B）Al3（C）NH3（D）CN（B ）7、下列物種中不屬于Lewis酸的是：（A）Ni（B）CN（C）BF3（D）SiF4（ C）8、根據(jù)酸堿電子理論，下列物質(zhì)中不可作為堿的是()(A) Cl (B) NH3 (C) Fe3+ (D) CO（ B）9、下列物種中不屬于Lewis堿的是：（A）OH（B）BF3（C）CH3OH（D）CO（B ）10、下列物種中不屬于Lewis酸的是：（A）Ag（B）CN（C）BF3（D）SiF4（ C）11、根據(jù)酸堿電子理論，反應(yīng)SbF5+BF3=SbF6-+BF2+屬于( )(A)加合反應(yīng)；(B)復(fù)分解反應(yīng)；(C)取代反應(yīng)；(D)配合反應(yīng)（ A）12、根據(jù)酸堿電子理論，反應(yīng)CO32+H2O=OH+HCO3屬于( )(A)取代反應(yīng)；(B)復(fù)分解反應(yīng)；(C)加合反應(yīng)；(D)配合反應(yīng)（ B）13、根據(jù)酸堿電子理論，反應(yīng)KH+H2O=KOH+H2屬于：（A） 堿取代反應(yīng)；（B）復(fù)分解反應(yīng)；（C）酸取代反應(yīng)；（D）配合反應(yīng)（ C）14、自然界中多以含氧酸鹽形式存在的元素是：（A）Ni（B）Ag（C）Ti（D）Cu（ D）15、自然界中多以硫化物形式存在的元素是：（A）Li（B）Mg（C）Al（D）Cu三、簡答題1根據(jù)軟硬酸堿概念，下列離子和分子：H+、H-、Mg2+、Cu+、H2O、Fe3+、Ag+、F-、S2-、CN-、Mn2+、Cd2+、Pt4+、Hg2+、O2-、Li+、C2H4、R2S、OH-、CO32-分別屬于哪一類，并用軟硬酸堿規(guī)則說明，在自然界中，哪些金屬多以氧化物、氟化物和碳酸鹽的形式存在，哪些金屬多以硫化物的形式存在。2指出BF3、NF3、NH3、BF4-各為何種幾何構(gòu)型，并試用酸堿電子理論分析它們作為酸堿的可能性。3路易斯酸主要包括哪些物種，并舉例說明。5.簡述軟硬酸堿的特點，并舉例說明。（8分）6.應(yīng)用HSAB規(guī)則解釋Ni和Cu的常見礦是硫化物礦，而Si和Ca則分別以氧化物和碳酸鹽形式存在。第4章 離子化合物的熱力學(xué)一、判斷題1.離子化合物中正負離子間的相互作用能為靜電相互作用。2.氣相中離子鍵形成的能量是核間距的函數(shù)。3.晶格能是越大，則該離子離子化合物的硬度、熔沸點也越高。二、選擇題(A )1、下列氫化物中不屬于離子型的是：(A) MgH2 (B)NaH (C)CsH (D)CaH2( A )2、下列氫化物中熱穩(wěn)定性最大的是：(A) NH3 (B) PH3 (C) AsH3 (D) SbH3 ( A)3、下列氫化物中不屬于離子型的是：(A)BeH2 (B)KH (C)LiH (D)CaH2( A)4、下列氫化物中熱穩(wěn)定性最大的是：(A) H2O (B) H2S (C) H2Se (D) H2Te （ B）5、與Li性質(zhì)相似的元素是：（A）Na（B）Mg（C）K（D）Rb（ B）6、與Be性質(zhì)相似的元素是：（A）Mg（B）Al（C）Ca（D）Sr三、簡答題1、試用Born-Lande公式定性說明影響離子化合物晶格能的因素。2.玻恩哈伯循環(huán)計算出來的晶格能（即實驗值）一般大于理論計算值，試解釋造成這種差異的原因。四、計算題1、由Born-Haber熱化學(xué)循環(huán)計算AgI晶體的晶格能實驗值，并解釋說明它與晶格能理論值之間的差異。4.計算NaCl晶體的晶格能。附：第五章 配位化合物一、判斷題1、四面體配位場中能級較高的軌道是e軌道。2、八面體配位場中能級較高的軌道是eg軌道。3、四面體配位場的分裂能大于八面體配位場。4、在光譜序列中，H2O們位于OH的右邊。5、在光譜序列中，I位于序列的左邊。6、當配位場分裂能小于電子成對能時，配合物將取高自旋構(gòu)型。7、當配合物的配體被光譜學(xué)系列中左邊的配體取代后，光譜吸收帶向短波方向移動。8、強的p電子給予體的場強大于弱的p電子給予體的場強。9、根據(jù)光譜的對稱性選律，dd躍遷是允許的。10、過渡金屬配合物的電子光譜都是線狀光譜。11、過渡金屬配合物的配位場光譜的吸收強度都很大。12、在配合物的配體取代反應(yīng)中，解離機理的反應(yīng)速率只與配合物的濃度有關(guān)，而與進入配體的濃度無關(guān)。13、Co(NO2)(NH3)52+和Co(ONO)(NH3)52+互為鍵合異構(gòu)。14、CO作為配體時可同金屬形成反饋p鍵，可造成的分裂能增大。15、分子軌道理論認為：對于弱場配體，分裂能為p*（t2g*）與eg*間軌道的能量差；而對于強場配體，分裂能為p（t2g）與eg*間軌道的能量差。16、dd躍遷能量較小，一般出現(xiàn)在可見區(qū)，所以許多過渡金屬離子的配合物都有顏色。二、選擇題（D）1、最有可能形成高配位化合物的中心離子是：（A）V3（B）Co3（C）Ti4（D）Mo4（A）2、在下列型式的八面體配合物中，不可能存在幾何異構(gòu)體的是( ) (A)MA5B (B)MA4B2 (C)MA3B3 (D)M(AA)2B2（B）3、Co(NH3)4(H2O)23+有幾種異構(gòu)體（）（A）1（B）2（C）3（D）4（D）4、在平面正方形配體場中，3d軌道將分裂成()個能級(A)1；(B)2；(C)3；(D) 4（D）5、比較下列各對配離子的分裂能，正確的是( )(A)Fe(H2O)62+Fe(H2O)63+；(B) CoCl64- CoF63-；(D) Fe(CN)64-Os(CN)64-（B）6、下列配離子中，分裂能最大的是()(A)Co(NH3)62+；(B) Ir(NH3)63+ ；(C)；Co(NH3)63+ (D) Rh(NH3)63+（A）7、下列配離子中，分裂能最大的是：（A）Cr(H2O)63（B）Cr(H2O)5Cl2（C）Cr(H2O)4Cl2（D）CrCl63（D）8、以下配體中場強最大的是：（A）I（B）OH（C）NH3（D）CN（D）9、以下配體中場強最大的是：（A）Cl（B）OH（C）H2O（D）NO2（B）10、下列配離子中屬于低自旋構(gòu)型的是：（A）Mn(H2O)62（B）Co(NH3)63（C）Fe(H2O)63（D）CoCl42（C）11、下列配離子中屬于低自旋構(gòu)型的是：（A）Co(H2O)62（B）CoCl42（C）Fe(CN)64（D）CoF63（C）12、對于CoF63配離子，下面哪項論述是正確的：（A）CoF63的晶體場分裂能大（B）F為強場配體（C）CoF63是順磁性的（D）所有論述都不正確（A）19、下列各種躍遷中，強度最大的是：（A）自旋允許、軌道允許躍遷（B）自旋允許、軌道禁阻躍遷（C）自旋禁阻、軌道禁阻躍遷（D）自旋允許、軌道禁阻，但有d-p混合的躍遷（C）20、下列各種躍遷中，強度最小的是：（A）自旋允許、軌道允許躍遷（B）自旋允許、軌道禁阻躍遷（C）自旋禁阻、軌道禁阻躍遷（D）自旋允許、軌道禁阻，但有d-p混合的躍遷（A）23、下列離子中反位效應(yīng)最大的是（D）(A)F；(B)Cl；(C) Br ；(D) I三、簡答題1、Fe(H2O)62+配離子有4個未成對的電子，是順磁性的，而Fe(CN)64-配離子卻沒有順磁性。請用價鍵理論和晶體場理論解釋。（Fe2的電子成對能15000cm1，H2O 的DO10400 cm1，CN的DO33000 cm1）。2、請用晶體場理論預(yù)測Cr(H2O)62+和Cr(CN)64-中的未成對電子數(shù)。(5分)3、利用晶體場理論知識確定下列配合物的各項性質(zhì)：（4分）Fe(CN)63V(H2O)62中心離子的電子組態(tài)電子排布未成對電子數(shù)CFSE4、什么是反位效應(yīng)？它有什么實際應(yīng)用價值？請舉例說明。5.影響晶體場分裂能的因素有哪些？并簡要說明其影響規(guī)律。6、指出并解釋下列躍遷吸收強度較弱者的原因。Ni(NH3)62 3A2g3T1g 和 3A2g1T1g 7、已知反位效應(yīng)順序為：NH3ClNO2。應(yīng)用反位效應(yīng)解釋順-和反-Pt(NH3)(NO2)Cl2的制備過程：8、已知：Ni(H2O)62+在可見光區(qū)有三個吸收峰，吸收光譜如下圖所示：應(yīng)用T-S圖指派各吸收峰對應(yīng)的d-d躍遷，并解釋躍遷強度較弱的原因。附；d8組態(tài)T-S圖第六章 有機金屬化合物與簇合物一、判斷題1、烯烴和過渡金屬配位后，可使C=C的強度增加。2、在有機金屬化合物中，每個金屬的價電子數(shù)和它周圍的配體提供的電子數(shù)加在一起一定等于18。3、在分子