結構化學自測練習2

1、結構化學自測練習一、選擇題（45分）1. 下列說法正確的是 （ ）A. 在單環(huán)共軛烯烴中，C10H10具有“芳香性”；B. 在單環(huán)共軛烯烴中，C6H6具有“芳香性”；C在化學反應中，反應物、產物的分子軌道始終保持對稱性相匹配；D在化學反應中，反應條件和方式主要取決于反應物FMO軌道的對稱性。2. 丁二烯分子的FMO軌道是 （ ）A. n = cn11 + cn22 + cn33 + cn44；B. m = cm11 + cm22 - cm33 cm44；C. q = cq11 - cq22 - cq33 + cq444；D. p = cp11 - cp22 + cp33 - cp44。3. 對

2、于1,4二甲基丁二烯的電環(huán)合反應,下列預測正確的是 （ ）A. 在加熱條件下,應得對旋產物； B. 在加熱條件下,應得順旋產物；C. 在光照條件下,應得對旋產物； D. 在光照條件下,應得順旋產物。4. 苯的分子圖如右圖所示，下列有關苯的化學性質說法不正確的是 （ ）A. 苯分子中，各C-C鍵的鍵級均為0.667，其性質均相同；B. 苯分子中，各C-C鍵相對較強，故苯分子的穩(wěn)定性相對較高；C. 苯分子的自由價較小，不可能發(fā)生自由基取代（或加成）反應；0.1040.4520.4041.521.551.731.80D. 苯分子受自由基的進攻（取代或加成），在各碳原子上的機會均相同。5. 萘的分子圖

3、如右圖所示：下列有關萘化學性質說法正確的是 （ ）A. 自由基攻擊概率最大的部位是1、4、5、8號碳原子（）部位；B. 自由基攻擊概率最大的部位是2、3、6、7號碳原子（）部位；C. 自由基攻擊概率最大的部位是9、10號碳原子（）部位；D. 萘具有芳香性，自由基對各部位的攻擊概率均等。906. 在正八面體配體場中，中央離子d軌道分裂后的能級順序為 （ ）A. (dx2-y2)(dz2)>(dxy)(dxz)(dyz)； B. (dx2-y2)(dz2)<(dxy)(dxz)(dyz)；C. (dx2-y2)>(dxy)>(dz2)>(dxz)(dyz)； D. (

4、dx2-y2)<(dxy)<(dz2)<(dxz)(dyz)。7. 在正四面體配體場中，中央離子d軌道分裂后的能級順序為 （ ）A. (dx2-y2)(dz2)>(dxy)(dxz)(dyz)； B. (dx2-y2)(dz2)<(dxy)(dxz)(dyz)；C. (dx2-y2)>(dxy)>(dz2)>(dxz)(dyz)； D. (dx2-y2)<(dxy)<(dz2)<(dxz)(dyz)。8. 對于具有“八面體構型”的配合物，當中央原子具有d3 構型時，得到的是 （ ）A. 形變較小的八面體； B. 形變較大的八面體

5、；C. 拉長的八面體； D. 理想的正八面體。9. 對于具有“四面體構型”的配合物，當中央原子具有d9 構型時，得到的是 （ ）A. 形變較小的四面體； B. 形變較大的四面體；C. 拉長的四面體； D. 理想的正四面體。abc10.下列晶面（陰影部分）屬于（100）晶面的是 （ ）A. B. C. D.11.下列空間格子（點陣），絕對不屬于立方晶系的是 （ ）A. B. C. D.12.在CsCl晶胞中，共包含幾個銫離子和氯離子 （ ）A. 1個銫離子和1個氯離子； B. 8個銫離子和1個氯離子；C. 8個銫離子和8個氯離子； D. 1個銫離子和8個氯離子。9113.在金屬晶體結構中，下列堆

6、積形式空間利用率為34.01 的是 （ ）A. A1 型堆積； B. A2 型堆積； C. A3 型堆積； D. A4 型堆積。14.金屬鈉具有導電性，是因為金屬鈉存在著 （ ）A. 導帶； B. 滿帶； C. 空帶； D. 重帶。15.下列晶體屬于混和型晶體的是 （ ）A. 干冰； B. 冰； C. 金剛石； D. 石墨。二、簡答題（20分）16.已知烯丙基和丁二烯的本征多項式分別g3(x) =x3 -2x和g4(x) =x4 -3x2 +1，試寫出戊二烯基的本征方程和本征多項式。17.若1-甲基，4-乙基丁二烯的結構如圖所示，請分析，1-甲基，4-乙基丁二烯在加熱條件下的閉環(huán)產物。18.對

7、于d4 構型的中央原子，在四面體配合物中是否會發(fā)生JahnTeller 畸變？如何變？19.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。已知鈦酸鋇的晶胞如圖所示，試判斷鈦酸鋇的化學式。三、計算題（20分）20.已知己三烯的成鍵共軛軌道為：1 = 0.2321 + 0.4182 + 0.5213 + 0.5214 + 0.4185 + 0.23262 = 0.4181 + 0.5212 + 0.2323 - 0.2324 - 0.5215 - 0.41863 = 0.5211 + 0.2322 - 0.4183 - 0.4184 + 0.2315 + 0.5216試通過

8、計算寫出己三烯的分子圖。9221.由X衍射實驗結果得知，鎢為立方I結構，其晶胞參數(shù)：a = 0.3163nm，試確定鎢原子的半徑。四、討論題（15分）22.在加熱條件下，丁二烯與乙烯能否進行環(huán)加成反應？為什么？23.為什么 Fe(H2O)63+ 的磁矩5.8B ，而 Fe(CN)63- 的磁矩1.7B ？24.為什么苯分子具有芳香性，而環(huán)丁二烯分子卻不具有芳香性？93結構化學自測練習參考答案一、選擇題（45分）題號12345678答案ABCDBCBCDAABD題號9101112131415答案BCABADAD二、簡答題（20分）16.（略）答：戊二烯基的本征方程根據(jù)Hückel分子軌

9、道理論；設：x =(- E)/或 E = -x；則，戊二烯基的本征方程為： x 1 0 0 01 x 1 0 00 1 x 1 0 = 00 0 1 x 10 0 0 1 x戊二烯基的本征多項式根據(jù)直鏈烯烴本征多項式的遞推關系式，戊二烯基的本征多項式為：g5 (x)= x·g4(x)- g3(x)= x·(x4 - 3x2 + 1)-(x3 - 2x) = x5 - 3x3 + x - x3 + 2x= x5 - 4x3 + 3x17.（略）答：在加熱條件下1-甲基，4-乙基丁二烯分子處于基態(tài)，與丁二烯相似是采取“順旋”的方式閉環(huán)。在1-甲基，4-乙基丁二烯分子的“順旋閉環(huán)

10、”過程中，-CH3 、-C2H5 的位置隨著碳原子2pz 軌道的旋轉而發(fā)生變化，使得產物（3-甲基，4-乙基環(huán)丁烯）中的個-CH3 和-C2H5，一個旋轉到產物分子平面的上方，另一個則轉到分子平面的下方。9418.（略）答：在四面體場中，d4 構型d電子的排布有高自旋排布和低自旋排布兩種形式。即：(e)2，(t2)2和(e)4，(t2)0 (e)2、(t2)2 排布若d電子采取(e)2、(t2)2 排布，由于電子填充的不對稱出現(xiàn)在t2 軌道上，因此，該構型會發(fā)生JahnTeller畸變，是“大畸變”。(e)4、(t2)0 排布若d電子采取(e)4、(t2)0 排布，不會發(fā)生JahnTeller

11、畸變。則，配合物是正四面體構型。19.（略）答：晶胞中所含各原子的數(shù)目Ba 1（晶胞體心）Ti 8×1/8 = 1（六面體晶胞頂角）O 12×1/4 = 3（六面體晶胞棱心）鈦酸鋇的化學式從鈦酸鋇晶胞中的原子數(shù)目可知，其數(shù)目比為：BaTiO = 113即，鈦酸鋇化學式為：BaTiO3。三、計算題（20分）20.（略）解：電荷密度q1 = q6 = 2(0.232)2 + 2(0.418)2 + 2(0.521)2 = 1.000q2 = q5 = 2(0.418)2 + 2(0.521)2 + 2(0.232)2 = 1.000q3 = q4 = 2(0.521)2 + 2

12、(0.232)2 + 2(- 0.418)2 = 1.000鍵鍵級P12 = P56 = 2(0.232×0.418) + 2(0.418×0.521) + 2(0.521×0.232)= 0.87195P23 = P45 = 2(0.418×0.521) + 2(0.521×0.232) + 2(- 0.232×0.418)= 0.483P34 = 2(0.521×0.521) + 2(- 0.232×0.232) + 2(0.418×0.418)= 0.785自由價F1 = F6 = 4.732 -

13、PC-C - 2PC-H - P12 = 4.7321 - 1 - 2 - 0.871 = 0.861F2 = F5 = 4.732 - 2PC-C - PC-H - P12 P23 = 4.7321 - 2 - 1 - 0.871 - 0.483= 0.378F3 = F4 = 4.732 - 2PC-C - PC-H - P23 P34 = 4.7321 - 2 - 1 - 0.483 - 0.785= 0.464己三烯的分子圖0.3780.8710.8610.4831.000.4640.785C C C C C C21.由X衍射實驗結果得知，鎢為立方I結構，其晶胞參數(shù)：a = 0.316

14、3nm，試確定鎢原子的半徑。解：由立方I晶胞可知，其110晶面是一個寬為 a 的長方形。設，該長方形為ABCD；由勾股定理可知：BC2 + AB2 = (4r)2 = a2 + AB2由于AB 是001晶面（邊長為 a 的正方形）的對角線。即：AB2 = a2 + a2 = 2a2 則： 16r2 = a2 + 2a2 = 3a2r =(3a2)/161/2 = 31/2/4·a = 31/2/4×0.3163 = 0.137(nm)答：鎢原子的半徑為0.137nm。四、討論題（15分）22.在加熱條件下，丁二烯與乙烯能否進行環(huán)加成反應？為什么？答：由分子軌道對稱守恒原理得

15、知，在丁二烯與乙烯進行環(huán)加成反應時，C2 軸不能保持有效；只有v 仍然能保持有效。96根據(jù)能級相關理論可得出其軌道能級相關圖。即：2(乙烯) A A *3(丁二烯) S A *2(丁二烯) A S 1(乙烯) S S 由軌道能級相關圖可知，在基態(tài)時，反應物的成鍵軌道2(丁二烯)與產物的反鍵軌道* 相關。說明處于基態(tài)的丁二烯與乙烯不能平穩(wěn)地直接加成為基態(tài)的環(huán)己烯，環(huán)加成反應是對稱禁阻的，其活化能較高。即：在加熱條件下，該反應不能進行。23.（略）配合物Fe(H2O)63+= 10Dqt2geg*eg配體型軌道中央離子Fe3+ 是d5 構型，其3dz2、3dx2-y2、4s、4px、4py、4pz

16、 軌道在八面體場的微擾作用下進行d2sp3雜化，與配體的6個型軌道線性組合成分子軌道；剩余的dxy、dxz 、dyz 軌道與配體的3個型軌道線性組合成分子軌道。如右圖所示，由于配位體(H2O)的型軌道為電子占有(充滿)軌道，使得配合物分子軌道的形成降低了體系的分裂能，進而使軌道分裂能< P(電子成對能)。配體型軌道t2geg*eg故：Fe(H2O)63+ 是高自旋構型，有5個未成對電子。即，其磁矩5.8B 。配合物Fe(CN)63-如圖所示。在 Fe(CN)63- 中，由于配體(CN- )的型軌道為高能級空軌道，使得配合物分子軌道的形成升高了體系的分裂能，進而使分裂能> P(電子成對能)。故：Fe(CN)63- 是低自旋構型，有1個未成對電子。即：磁矩1.7B 。24.（略）環(huán)丁二烯從環(huán)丁二烯的本征方程可求得：E1 = + 2 E2 = E3 = E4 = - 297由環(huán)丁二烯的分子軌道能級示意圖可知，其電