結(jié)構(gòu)化學練習題及答案

1、結(jié)構(gòu)化學練習題一、 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. 導致"量子"概念引入的三個著名實驗分別是 _, _ 和_.2. 測不準關(guān)系_。3. 氫原子光譜實驗中，波爾提出原子存在于具有確定能

2、量的（ ），此時原子不輻射能量，從（ ）向（ ）躍遷才發(fā)射或吸收能量；光電效應實驗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)的基本重復單位，叫 。5. 方程中，a稱為力學量算符的 。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 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 。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_，光譜支項_。11. 給出下列分子所屬點群：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)時價電子組態(tài)，鍵級，磁性。O2的價電子組態(tài)_1g21u22g22u23g21u41g2_（Be2 3g21u41g2）_鍵級_2_磁性_。NO的價電子組態(tài)_1222324214522（KK122214322）_鍵級_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原則是_，_和_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（ ）、（ ）、（ ）。17. 類氫體系的某一狀態(tài)為43-1，該體系的能量為（ 0.85Z2）eV，角動量大小為（ ），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 。 19. 對于簡單的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p分子軌道是非簡并分, 其余都是 _ 重簡并的。21. 按晶體場理論, 正四面體

5、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)_和_, 前者包括_，后者包括_22. 分子光譜是由分子的_能級躍遷產(chǎn)生的。其中遠紅外或微波譜是由_能級躍遷產(chǎn)生的；近紅外和中紅外光譜帶是由_能級躍遷產(chǎn)生的;紫外可見光譜帶是由_能級躍遷產(chǎn)生的。23. NaCl晶體中負離子的堆積型式為_，正離子填入_的空隙中。CaF2晶體中負離子的堆積型式為_，正離子填入_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 。二、 選擇題（每題 2 分，共 30 分）1. 下列哪一項不是經(jīng)典物理學的組成部分？( )a. 牛頓(

6、Newton)力學 b. 麥克斯韋(Maxwell)的電磁場理論 c. 玻爾茲曼(Boltzmann)的統(tǒng)計物理學 d. 海森堡(Heisenberg)的測不準關(guān)系2. 根據(jù)Einstein的光子學說，下面哪種判斷是錯誤的？( )a. 光是一束光子流，每一種頻率的光的能量都有一個最小單位，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. 光子具有一定的動量d. 光的強度取決于單位體積內(nèi)光子的數(shù)目，即，光子密度3. 下面哪種判斷是錯誤的？( )a. 只有當照射光的頻率超過某個最小頻率時，金屬才能發(fā)身光電子b. 隨著照射在金屬上的光強的增加，發(fā)射電子數(shù)增加，但不影響光電子的動能c

7、. 隨著照射在金屬上的光強的增加，發(fā)射電子數(shù)增加，光電子的動能也隨之增加d. 增加光的頻率，光電子的動能也隨之增加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. 光的波動性和粒子性的關(guān)系式也適用于實物微粒b. 實物粒子沒有波動性c. 電磁波沒有粒子性d. 波粒二象性是不能統(tǒng)一于一個宏觀物體中的5. 下面哪一個不是由量子力學處理箱中粒子所得的受勢能場束縛粒子共同特性？( )a. 能量量子化 b. 存在零點能c. 沒有經(jīng)典運動軌道，只有幾率分布 d. 存在節(jié)點，但節(jié)點的個數(shù)與能量無關(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. 粒子處于勢能

8、為0的狀態(tài)c. 粒子的力學量平均值及概率密度分布都與時間無關(guān)的狀態(tài)d. 粒子處于靜止狀態(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、測不準關(guān)系的含義是：()A. 粒子太小，不準確測定其坐標B. 運動不快時，不能準確測定其動量C. 粒子的坐標和動量都不能準確測定D. 不能同時準確地測定粒子的坐標與動量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，其中（ D ）個平面。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軌道能級次序為() A. B. C. D. 14. 波恩對態(tài)函數(shù)提出統(tǒng)計解釋：在某一時刻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. 對氫原子方程求解，指出下列敘述錯誤的是A. 可得復數(shù)解m = exp(im), m = ± m|B. 將兩個獨立特解線性組合可得到實數(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)點數(shù)為A. n-1個 B. n-l-1個 C. n-l+1個 D. n-l-2個17. 下面說法正確的是A. 凡是八面體配合物一定屬于Oh點群B. 凡是四面體構(gòu)型的分子一定屬于Td點群C. 異核雙原子分子一定沒有對稱中心D. 在分子點群中對稱性最低的是C1點群，對稱性最高的是Oh點群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，各原子軌道對分子軌道的貢獻可由哪個決

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. 按價電子互斥理論，下列哪個分子成四面體形狀A. 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

12、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. F2 b. F c. F d. F27. 價鍵理論處理H2時, 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)戊烯負離子 29. 屬于那一點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合物, 磁矩為 mB, 則該絡合物的晶體場穩(wěn)定化能為 a. 6Dq b. 6Dq-3P c. 12D

14、q d. 12Dq-3P33. ML6絡合物中, 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. 2 b. 3 c. 4 d. 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-y2 b.dxy c.dxz d.dyz36.八面體絡合物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可能是：-（ ）（） （） （） （）40. 下列絡合物的幾何構(gòu)型哪一個偏離正八面體最大？- ( ) (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)

16、 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、Td B、Doh C、C3v D、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, 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相對應的點群熊夫利符號是( )A. D4h B. Td C. D2d D. C4v簡答題（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 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、鍵長長短次序及磁性解： O2+ O2 O2- O22-鍵級 2.5 2 1.5 1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 2.5 3 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，

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).8. 指出下列絡合物中那些會發(fā)生姜-泰勒畸變, 為什么? Cr(CN)63- , Mn(H2O)62+ , Fe(CN)63- , Co(H2O)62+解：絡合物 d電子排布 姜-泰勒畸變Cr(CN)

20、63- t2g3eg0 無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 = =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.NH3 PH3 AsH3 SbH311. 一類氫離子的波函數(shù)共有二個節(jié)面，一個