《结构化学基础》课程考试试卷(A)
一．选择题（每题2分，共20分）
1、描述波函数?的物理意义是：( )。
A、?描述粒子运动轨迹； B、?表示电子云的图象；
C、?表示粒子在空间出现的几率； D、|?|2表示粒子在空间区域出现的几率密度。 2、在结构化学中“分子轨道”是重要的概念，其定义为( )。
A、分子中电子在空间运动的波函数； B、分子中单个电子空间运动的波函数； C、分子中单电子完全波函数(包括空间和自旋)；D、原子轨道线性组合成的新轨。 3、下列双原子分子的键长次序正确的是： ( ) (A) OF-> OF > OF+， (B) OF > OF-> OF+， (C) OF+> OF > OF-； (D) OF- > OF+> OF。 4、下列分子（离子）中磁矩最大的是( )。
(A) Li2； (B) C2； (C) C2+； (D) B2。
5、在SO42、PO43、ClO4、NH4+四分子（离子）中，不是Td点群的是( )。
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A、SO42； B、PO43； C、ClO4； D、NH4+。
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6、从影响分裂能大小的主要因素考虑，推测三种络合物的d-d跃迁频率大小顺序 (1)六水合铁(III) (2) 六水合铁(II) (3)六氟合铁(III)
A、υ1>υ2>υ3 B、υ1>υ3>υ2 C、υ3>υ2>υ1 D、υ3>υ1>υ2 E、υ2>υ1>υ3
7、根据对称性将晶体分7个晶系，下列的四个晶系中其空间点阵型式最少的是( )。 A、三斜晶系； B、单斜晶系； C、四方晶系； D、六方晶系。 8、在金属单质中属于面心立方最密堆积结构的是( )。 A、A1； B、A2； C、A3； D、A4。 9、在O—H···O氢键中，其影响因素最大的是( )。
A、静电能； B、离域能； C、排斥能； D、范德华作用能。 10、同形成合金前后，其物理、化学性质变化最大的是( )。
A、金属固溶体； B、金属化合物； C、金属间隙化合物； D、三者相差不大。
二、推断题（每题4分，共12分。）
1、试推出下列原子的基态光谱支项：Na，Nb，Ni，Br。
2、试推断下列分子的空间构形和点群：C6H6，H2O2，丙烯，H3C-O-CH3
3、推断H-C≡C-H分子的简正振动方式，并标明其红外活性或拉曼活性。
三、简答题（每题6分，共24分）
1、通过分析在 CuCl2晶体中每个Cu2+周围有六个Cl-配位，其中四个Cu-Cl键长为230pm，另外两个键长为295pm，为什么？试用配位场理论解释之。
2、什么是结晶水、配位水骨架水和结构水，并举例说明。分析为什么硫化物和磷化物一般不存在结晶水？
3、离域π键分子的共扼效应影响分子的构型和构象，同时主要还影响物质的那几个性质？各举例说明。
4、过渡金属原子簇化合物是十分重要的化合物，它们主要具有那些特点？
四、论述题（每题8分，共24分）
1、请概括Einstein光子学说内容，并解释光电效应。
2、试从第四周期过渡金属离子水化热和离子半径变化，分析配位场稳定化能（LFSE）的影响。
3、试从能量角度分析Sc原子基态的电子组态为什么是3d14s2?；而电离时先失去的是4s电子，而不是3d电子?
五、计算题（共20分）
1、用HMO方法处理亚甲基环丙烯π电子分子轨道如下：试写出久期行列式，计算离域能并绘出分子图（要求计算电荷密度、键级、自由价）。己知π电子分子轨道波函数和分子骨干结构如下：
2、金属钠单质是体心立方结构，其中a=429pm。请计算： ①钠的原子半径； ②金属钠的理论密度； ③（110）面的间距。
化学化工系《结构化学》课程考试试卷(A)
参考答案
一．选择题（每题2分，共20分）
1、D；2、B；3、A；4、D；5、C；6、A；7、A；8、A；9、C；10、C 二、推断题（每题4分，共12分）
1、2S1/2，6D1/2，4F3，2P3/2 2、D6h，C2，Cs，C2v
三、简答题（每题6分，共24分）
1、解：在八面体中d轨道分成二组，t2g ：dxz，dyz，dxy；e*g：dx2- y2 ,dz2
d9电子排布为dxy2 、dyz2 、dxy 2、 dz22、dx2- y21 （3分）
e*g轨道上电子分布不对称，dz22二个电子与配体斥力大，呈拉长的八面体，
所以Cu-Cl键长，d x2- y2上一个电子与配体的斥力小，Cu-Cl键短（3分）。 2、结晶水是指晶态水合物中存在的水，也可以说是除冰外在晶体中和其他组分一起存在的水；配位水是水分子在化合物中作为配位体；水分子在化合物中通过氢键和其他基团结合的为结构水；水分子作为构建晶体的主要组成骨架为骨架水（2分）。五水合硫酸铜中五个水都为结晶水，其中四个为配位水，一个为结构水，8CH4·46H2O中的水为骨架水（2分）。因S、P原子的电负性较低，和水相似，不能形成氢键，一般不存在结晶水（2分）。
3、（1）电性；（2）颜色；（3）酸碱性；（4）化学反应性（每个1.5分）。
4、① 优良的催化剂；② 具有多种键型；③MM间能形成多重键；④ 簇大小 ：2至
数10个M；⑤ 几何构型多样化；⑥ 反应性能。（每个1分） 四、论述题（每题8分，共24分）
1、①光是一束光子流，每种频率的光的能量都有一个最小单位，称为光子，光子能量与光子频率成正比： ε=hυ
②光子的质量为 m= hυ/c2 （按质能联系定律ε= mc2 ）。 ③光子具有一定的动量p=mc= hυ/c= h/λ
④光子的强度取决于单位体积内光子的数目即光子密度。
上述四个内容分别说明①临阈频率的存在；②光照射强度大小不影响光电子动能；③
光电子动能随光照射频率增加而增加。（每个2分）
2、配位场稳定化能随d0-d10有两种变化，强场中，以单拱曲线出现（2分）；弱场中，以双拱曲线出现（2分）。第四周期过渡金属离子水化离子都是形成弱场配位化合物，因此，其过渡金属离子水化热也以双拱出现，离子半径变化根据配位场的强、弱而出现与LFSE相反的结果，即出现“V”型和“W”型的变化（2分）（图（2分）示略）。 3、(1)当一个电子与Sc+(3d14s1)结合时，分两种情况其一进入3d轨道（4分）： △E1=Id+ J(d,d)+ J(d,s)=-4.59eV
其二进入4s轨道：△E2=Is+ J(s,s)+ J(d,s)=-6.62eV 第二种情况能量降低得多。
(2) 若Sc+(3d14s2)，分两种情况电离（4分）： 其一从3d轨道电离： I1(3d)= Id-2J(d,s)= 7.98eV 其二从4s轨道电离：I1(4s)=Is-J(d,s)-J(s,s)= 6.62eV 第一种情况所需的能量多。
五、计算题（共20分）
1、 （列出电荷密度、键级和自由价计算式给一半分） 前面有
2、①钠原子在晶胞体对角线方向上互相接触，得原子半径： r=√3a/4 r=√3/4×429=185.8pm（3分）
②每个晶胞中含两个钠原子，金属钠的密度为：（3分） D=2M/a3NA=2×22.99/(429×10-10)3×6.022×1023=0.967g·cm-1 ③d(110)=a/(12+12+02)1/2=429/√2=303.4pm。（2分）
《结构化学基础》课程考试试卷( B)
一．选择题（每题2分，共20分）
1、 标志量子理论诞生的是( )。
A、Planck能量量子化的提出； B、黑体辐射现象的发现； C、相对论理论的提出； D、粒子波粒二象性的提出。 2、下列条件不是品优函数的必备条件是
A、 连续；B、单值；C、归一；D、有限,平方可积。
3、在ns 轨道上运动的一个电子的总角动量为： ( )
4、下列分子具有偶极矩，而不属于Cnv群的是( )。
A、H2O2； B、NH3； C、CH2Cl2； D、H2C＝CH2。 5、八面体络合物中电子结构将发生较大的畸变的是( )。
A、(t2g)5(eg)2 B、(t2g)3(eg)2 C、(t2g)4(eg)2 D、(t2g)6(eg)3 6、固体中晶体与玻璃体结构的最大区别在于
A、均匀性； B、周期性排列； C、各向异性； D、有对称性。 7、在7个晶系中其空间点阵型式最多的是( )。
A、立方晶系； B、六方晶系； C、四方晶系； D、正交晶系。 8、在金属单质中属于六方最密堆积的是( )。 A、A1； B、A2； C、A3； D、A4。 9、在O—H···O氢键中，作用最小的是( )。
A、静电能； B、离域能； C、排斥能； D、范德华作用能。
10、当两种金属元素的电负性、化学性质和原子大小等比较接近时，容易生成( )。 A、金属固溶体； B、金属化合物； C、金属间隙化合物； D、三者都行。
二、推断题（每题4分，共12分）
1、试推出下列原子的基态光谱支项：Si，Mn，Ni，F。
2、试推断下列分子的空间构形和点群：CH4，C6H5Cl，SO3，Co(en)33+
3、已知[Re2Cl8]具有重迭式结构，实验测定的Re- Re键(224pm)较正常单键为短。试推测：
(1)分子所属点群； (2)Re-Re之间可能的成键情况； (3)为什么不是交叉式构型？
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三、简答题（每题6分，共24分）
1、请归纳求解简单体系势箱中自由粒子的Schr?dinger方程求解过程。 2、分析说明反键轨道是分子轨道中的重要内容？ 3、晶体具有那些共同性？
4、请从形成氢键的角度说明为什么水在4℃时密度最大？
结构化学基础3讲解
