結(jié)構(gòu)化學(xué)練習(xí)題及答案

1、結(jié)構(gòu)化學(xué)練習(xí)題一、 填空題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)(6.022×1023mol-1)1. 導(dǎo)致"量子"概念引入的三個(gè)著名實(shí)驗(yàn)分別是 _, _ 和_.2. 測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系_。3. 氫原子光譜實(shí)驗(yàn)中，波爾提出原子存在于具有確定能

2、量的（ ），此時(shí)原子不輻射能量，從（ ）向（ ）躍遷才發(fā)射或吸收能量；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率越大，則（ ）越大。4. 按照晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性，劃分出一個(gè)個(gè)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 。5. 方程中，a稱為力學(xué)量算符的 。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 原理。7. 將多電子原子中的其它所有電子對(duì)某一個(gè)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(chǎng)，這就是 近似。8. 原子單位中，長(zhǎng)度的單位是一個(gè)Bohr半徑，質(zhì)量的單位是一個(gè)電子的靜止質(zhì)量，而能量的單位為 。9. He+ 離子的薛定諤方程為

3、（ ）。10. 鈉的電子組態(tài)為1s22s22p63s1，寫出光譜項(xiàng)_，光譜支項(xiàng)_。11. 給出下列分子所屬點(diǎn)群：吡啶_，BF3_，NO3-_，二茂鐵_。12. 在C2+，NO，H2+，He2+，等分子中，存在單電子鍵的是_，存在三電子鍵的是_，存在單電子鍵的是_，存在三電子鍵的是_。13. 用分子軌道表示方法寫出下列分子基態(tài)時(shí)價(jià)電子組態(tài)，鍵級(jí)，磁性。O2的價(jià)電子組態(tài)_1g21u22g22u23g21u41g2_（Be2 3g21u41g2）_鍵級(jí)_2_磁性_。NO的價(jià)電子組態(tài)_1222324214522（KK122214322）_鍵級(jí)_2.5_磁性_順磁性_。14. dz2sp3雜化軌道形成_

4、幾何構(gòu)型。 d2sp3雜化軌道形成_幾何構(gòu)型。15. 原子軌道線性組合成分子軌道的三個(gè)原則是_，_和_16. 事實(shí)證明Li的2s軌道能和H的1s軌道有效的組成分子軌道，說(shuō)明原因（ ）、（ ）、（ ）。17. 類氫體系的某一狀態(tài)為43-1，該體系的能量為（ 0.85Z2）eV，角動(dòng)量大小為（ ），角動(dòng)量在Z軸上的分量為（ ）。18. 兩個(gè)能級(jí)相近的原子軌道組合成分子軌道時(shí)，能級(jí)低于原子軌道的分子軌道稱為 。 19. 對(duì)于簡(jiǎn)單的sp雜化軌道，構(gòu)成此軌道的分子一般為 構(gòu)型。20. 按HMO處理, 苯分子的第_ _和第_個(gè)p分子軌道是非簡(jiǎn)并分, 其余都是 _ 重簡(jiǎn)并的。21. 按晶體場(chǎng)理論, 正四面體

5、場(chǎng)中, 中央離子d軌道分裂為兩組, 分別記為(按能級(jí)由低到高)_和_, 前者包括_，后者包括_22. 分子光譜是由分子的_能級(jí)躍遷產(chǎn)生的。其中遠(yuǎn)紅外或微波譜是由_能級(jí)躍遷產(chǎn)生的；近紅外和中紅外光譜帶是由_能級(jí)躍遷產(chǎn)生的;紫外可見(jiàn)光譜帶是由_能級(jí)躍遷產(chǎn)生的。23. NaCl晶體中負(fù)離子的堆積型式為_，正離子填入_的空隙中。CaF2晶體中負(fù)離子的堆積型式為_，正離子填入_的空隙中。24. 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)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 。二、 選擇題（每題 2 分，共 30 分）1. 下列哪一項(xiàng)不是經(jīng)典物理學(xué)的組成部分？( )a. 牛頓(

6、Newton)力學(xué) b. 麥克斯韋(Maxwell)的電磁場(chǎng)理論 c. 玻爾茲曼(Boltzmann)的統(tǒng)計(jì)物理學(xué) d. 海森堡(Heisenberg)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系2. 根據(jù)Einstein的光子學(xué)說(shuō)，下面哪種判斷是錯(cuò)誤的？( )a. 光是一束光子流，每一種頻率的光的能量都有一個(gè)最小單位，稱為光子b. 光子不但有能量，還有質(zhì)量，但光子的靜止質(zhì)量不為0c. 光子具有一定的動(dòng)量d. 光的強(qiáng)度取決于單位體積內(nèi)光子的數(shù)目，即，光子密度3. 下面哪種判斷是錯(cuò)誤的？( )a. 只有當(dāng)照射光的頻率超過(guò)某個(gè)最小頻率時(shí)，金屬才能發(fā)身光電子b. 隨著照射在金屬上的光強(qiáng)的增加，發(fā)射電子數(shù)增加，但不影響光電子的動(dòng)能c

7、. 隨著照射在金屬上的光強(qiáng)的增加，發(fā)射電子數(shù)增加，光電子的動(dòng)能也隨之增加d. 增加光的頻率，光電子的動(dòng)能也隨之增加4. 根據(jù)de Broglie關(guān)系式及波粒二象性，下面哪種描述是正確的？( )a. 光的波動(dòng)性和粒子性的關(guān)系式也適用于實(shí)物微粒b. 實(shí)物粒子沒(méi)有波動(dòng)性c. 電磁波沒(méi)有粒子性d. 波粒二象性是不能統(tǒng)一于一個(gè)宏觀物體中的5. 下面哪一個(gè)不是由量子力學(xué)處理箱中粒子所得的受勢(shì)能場(chǎng)束縛粒子共同特性？( )a. 能量量子化 b. 存在零點(diǎn)能c. 沒(méi)有經(jīng)典運(yùn)動(dòng)軌道，只有幾率分布 d. 存在節(jié)點(diǎn)，但節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)與能量無(wú)關(guān) 6. 粒子處于定態(tài)意味著( )a. 粒子處于概率最大的狀態(tài) b. 粒子處于勢(shì)能

8、為0的狀態(tài)c. 粒子的力學(xué)量平均值及概率密度分布都與時(shí)間無(wú)關(guān)的狀態(tài)d. 粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)7. 下列各組函數(shù)可作為算符的本征函數(shù)的是：()A. xy2 B. x2 C. sinx D. x2 + cosx8、測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的含義是：()A. 粒子太小，不準(zhǔn)確測(cè)定其坐標(biāo)B. 運(yùn)動(dòng)不快時(shí)，不能準(zhǔn)確測(cè)定其動(dòng)量C. 粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量都不能準(zhǔn)確測(cè)定D. 不能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定粒子的坐標(biāo)與動(dòng)量9.下列函數(shù)是算符d /dx 的本征函數(shù)的是：（ ）；本征值為：（ ）。A、e2x B、cosX C、logex D、sinx3E、3 F、-1 G、1 H、210. 32-1的節(jié)面有（ B ）個(gè)，其中（ D ）個(gè)平面。A、3

9、 B、2 C、1 D、011. Fe的電子組態(tài)為：3d64s2，其能量最低的光譜支項(xiàng)為：( )a. b. c. d. 12. n=3能層中最多可以充填多少電子？( )a. 9 b. 12 c. 15 d. 1813. 氫原子的3s、3p、3d、4s軌道能級(jí)次序?yàn)?) A. B. C. D. 14. 波恩對(duì)態(tài)函數(shù)提出統(tǒng)計(jì)解釋：在某一時(shí)刻t在空間某處發(fā)現(xiàn)粒子的幾率與下面哪種形式的態(tài)函數(shù)成正比。A B. 2 C. 1.5 D. xy15. 對(duì)氫原子方程求解，指出下列敘述錯(cuò)誤的是A. 可得復(fù)數(shù)解m = exp(im), m = ± m|B. 將兩個(gè)獨(dú)立特解線性組合可得到實(shí)數(shù)解C. 根據(jù)態(tài)函數(shù)

10、的單值性，確定m = 0，±1，±2，±lD. 根據(jù)歸一化條件 = 1, 求得A= 16. Rn,l(r)-r圖中，節(jié)點(diǎn)數(shù)為A. n-1個(gè) B. n-l-1個(gè) C. n-l+1個(gè) D. n-l-2個(gè)17. 下面說(shuō)法正確的是A. 凡是八面體配合物一定屬于Oh點(diǎn)群B. 凡是四面體構(gòu)型的分子一定屬于Td點(diǎn)群C. 異核雙原子分子一定沒(méi)有對(duì)稱中心D. 在分子點(diǎn)群中對(duì)稱性最低的是C1點(diǎn)群，對(duì)稱性最高的是Oh點(diǎn)群18. 下列分子中偶極距不為零的分子是A. BeCl2 B. BF3 C. NF3 D. CH3+ 19. 在LCAO-MO方法中，各原子軌道對(duì)分子軌道的貢獻(xiàn)可由哪個(gè)決

11、定A. 組合系數(shù)Cij B. Cij2 C. （Cij）½ D. （Cij）-½ 20. 2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在離域鍵，它是A. B. C. D. 21. 下列分子或離子中不是sp3雜化的是A. H2S B. BCl3 C. PCl3 D. NH4+22. 按價(jià)電子互斥理論，下列哪個(gè)分子成四面體形狀A(yù). XeF4 B. XeO4 C. 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(gè)Cu原子 B. 立方體心，2個(gè)Cu原子C. 立方體心，1個(gè)Cu原子 D. 立方面心，1個(gè)Cu原子24. 通過(guò)變分法處理氫分子離子體

12、系，計(jì)算得到的體系能量總是：（ ）A、等于真實(shí)體系基態(tài)能量B、大于真實(shí)體系基態(tài)能量C、不小于真實(shí)體系基態(tài)能量D、小于真實(shí)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(jí)最大的是 a. F2 b. F c. F d. F27. 價(jià)鍵理論處理H2時(shí), 試探變分函數(shù)選為 a. y=c1fa(1)+c2fb(2) b. y=c1fa(1) fb(1)+c2fa(2) fb(2) c. y=c1fa(1) fb(2)+c2fa(2) fb(1) d. y=c1fa(1) fa

13、(2)+c2fb(1) fb(2) 28.下面那種分子p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(diǎn)群的分子可能有旋光性 (A) Cs (B) D¥h (C) Oh (D) Dn 30. 分子屬所屬的點(diǎn)群為a. C2h b. C2v c. D2h d. 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(wú)偶極矩 c. 無(wú)旋光性但有偶極矩 d. 無(wú)旋光性且無(wú)偶極矩32. 某d8電子構(gòu)型的過(guò)渡金屬離子形成的八面體絡(luò)合物, 磁矩為 mB, 則該絡(luò)合物的晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能為 a. 6Dq b. 6Dq-3P c. 12D

14、q d. 12Dq-3P33. ML6絡(luò)合物中, 除了s配鍵外, 還有p配鍵的形成, 且配位體提供的是低能占據(jù)軌道, 則由于p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(gè)L位于立方體8個(gè)頂點(diǎn)，則M的5個(gè)d軌道分裂為多少組? a. 2 b. 3 c. 4 d. 535. 平面正方形場(chǎng)中，受配位體作用，能量最高的中央離子d軌道為 a.dx2-y2 b.dxy c.dxz d.dyz36.八面體絡(luò)合物ML6中，中央離子能與L形成p鍵的原子軌道為 a.dxy、dxz、dyz b. px、py、pz c.dxy、dxz、px、pz d

15、. (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(jí)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：-（ ）（） （） （） （）40. 下列絡(luò)合物的幾何構(gòu)型哪一個(gè)偏離正八面體最大？- ( ) (A) 六水合銅() (B) 六水合鈷() (C) 六氰合鐵() (D) 六氰合鎳() 41. 對(duì)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(yùn)動(dòng)的波函數(shù) (B) 分子中單個(gè)電子空間運(yùn)動(dòng)的波函數(shù) (C)

16、 分子中單電子完全波函數(shù)(包括空間運(yùn)動(dòng)和自旋運(yùn)動(dòng)) (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(dòng) B、電子-振動(dòng) C、振動(dòng) D、振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)43. CH4屬于下列哪類分子點(diǎn)群：（ ）A、Td B、Doh C、C3v D、CS44. 晶包一定是一個(gè)：（ ）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, 2c B、3a, 6b, 2c C、2a, 6b, 3c D、3a, b, c 46. 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

17、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(jí)間躍遷 b. 原子的價(jià)電子能級(jí)間的躍遷c. 分子振動(dòng)能級(jí)間的躍遷 d. 分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷48. 國(guó)際符號(hào)42m相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)群熊夫利符號(hào)是( )A. D4h B. Td C. D2d D. C4v簡(jiǎn)答題（每小題 4 分，共 20 分）1、是算符的本征函數(shù)，求本征值。解：因此，本征值為 -6a。2.說(shuō)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(diǎn)群。NH3、 BF3、CCl4、 Ti（H2O）6+雜化 幾何 點(diǎn)群NH3、 不等性sp3 三角錐 C3v BF

18、3、 sp2 平面三角形 D3hCCl4、 sp3 四面體 TdTi(H2O)6+ d2sp3 八面體 Oh3. 寫出，和的鍵級(jí)、鍵長(zhǎng)長(zhǎng)短次序及磁性解： O2+ O2 O2- O22-鍵級(jí) 2.5 2 1.5 1鍵長(zhǎng) O2+ < O2 < O2- < O22-磁性 順磁 順磁 順磁 抗磁4. 寫出 N2+和N2 的鍵級(jí)、鍵長(zhǎng)長(zhǎng)短次序及磁性。解： N2+ N2 鍵級(jí) 2.5 3 鍵長(zhǎng) N2+ > N2 磁性 順磁 抗磁 5. 為什么過(guò)渡金屬元素的化合物大多有顏色？（10分）解：過(guò)渡金屬配合物中，中心離子d軌道能級(jí)分裂，在光照下d電子可從能級(jí)低的d軌道躍遷到能級(jí)高的d軌道，

19、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(jiàn)光區(qū)，故過(guò)度金屬配合物通常都有顏色。6. 說(shuō)明類氫離子3Pz 狀態(tài)共有多少個(gè)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(gè)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).8. 指出下列絡(luò)合物中那些會(huì)發(fā)生姜-泰勒畸變, 為什么? Cr(CN)63- , Mn(H2O)62+ , Fe(CN)63- , Co(H2O)62+解：絡(luò)合物 d電子排布 姜-泰勒畸變Cr(CN)

20、63- t2g3eg0 無(wú)Mn(H2O)62+ t2g4eg0 小畸變Fe(CN)63- t2g5eg0 小畸變Co(H2O)62+ t2g5eg2 小畸變配合物中心離子的d電子排布存在簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jí)的eg軌道上出現(xiàn)簡(jiǎn)并態(tài)，則產(chǎn)生大畸變，若在低能級(jí)的t2g軌道上出現(xiàn)簡(jiǎn)并態(tài)，則產(chǎn)生小畸變。9確定碳原子的基普支項(xiàng)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 = =1, L = 1， |MS| max = 1, L = 1, J =2,1,0，p電子半充滿前，故基普項(xiàng)是：3P，基普支項(xiàng) 3P0 。10. 判斷下列分子中鍵角大小變化的次序并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.NH3 PH3 AsH3 SbH311. 一類氫離子的波函數(shù)共有二個(gè)節(jié)面，一個(gè)