結(jié)構(gòu)化學(xué)練習(xí)之原子結(jié)構(gòu)習(xí)題附參考答案.doc

.原子結(jié)構(gòu)習(xí)題一、填空題（在劃線處填上正確答案）2101、在直角坐標(biāo)系下，Li2+ 的Schrdinger 方程為_ 。 2102、已知類氫離子 He+的某一狀態(tài)波函數(shù)為： 則此狀態(tài)的能量為 ， 此狀態(tài)的角動(dòng)量的平方值為 ， 此狀態(tài)角動(dòng)量在 z 方向的分量為 ， 此狀態(tài)的 n， l， m 值分別為 ， 此狀態(tài)角度分布的節(jié)面數(shù)為 。 2103、寫出 Be 原子的 Schrdinger 方程 。2104、已知類氫離子 He+的某一狀態(tài)波函數(shù)為 Y= 則此狀態(tài)最大概率密度處的 r 值為 ， 此狀態(tài)最大概率密度處的徑向分布函數(shù)值為 ， 此狀態(tài)徑向分布函數(shù)最大處的 r 值為 。2105、原子軌道是原子中的單電子波函數(shù)， 每個(gè)原子軌道只能容納 _個(gè)電子。2106、H 原子的可以寫作三個(gè)函數(shù)的乘積，這三個(gè)函數(shù)分別由量子數(shù) (a) ，(b)， (c) 來規(guī)定。 2107、給出類 H 原子波函數(shù) 的量子數(shù) n ，l 和 m 。 2108、H 原子 3d 電子軌道角動(dòng)量沿磁場(chǎng)方向分量的可能值 。 2109、氫原子的波函數(shù) 其中 都是歸一化的。那么波函數(shù)所描述狀態(tài)的能量平均值為（a），角動(dòng)量出現(xiàn)在 的概率是（b），角動(dòng)量 z 分量的平均值為（c）。2110、氫原子中，歸一化波函數(shù) （ 都是歸一化的 ）所描述的狀態(tài)， 其能量平均值是 （a）R， 能量 -R/4 出現(xiàn)的概率是（b），角動(dòng)量平均值是（c）， 角動(dòng)量出現(xiàn)的概率是（d），角動(dòng)量 z 分量的平均值是（e），角動(dòng)量 z 分量出現(xiàn)的概率是（f ）。 2111、氫原子波函數(shù)中是算符的本征函數(shù)是（a），算符的本征函數(shù)有（b），算符的本征函數(shù)有（c）。 2112、若一原子軌道的磁量子數(shù)為 m = 0， 主量子數(shù) n3， 則可能的軌道為_。 2113、氫原子處于定態(tài)時(shí)的能量為（a） eV， 原子軌道只與變量（b）有關(guān)， 與（c）相同的簡(jiǎn)并態(tài) 。 2114、氫原子中的電子處于狀態(tài)時(shí)，電子的能量為（a）eV， 軌道角動(dòng)量為（b） ， 軌道角動(dòng)量與 z 軸或磁場(chǎng)方向的夾角為（c）。 2115、氫原子波函數(shù)的徑向部分節(jié)面數(shù) （a） ，角度部分節(jié)面數(shù) （b） 。 2116、原子軌道的徑向部分R(r)與徑向分布函數(shù)的關(guān)系是（a）。用公式表示電子出現(xiàn)在半徑r=a0、厚度為100pm的球殼內(nèi)的概率為（b）。2117、基態(tài)H原子單位體積中電子出現(xiàn)概率最大值在（a）； 單位厚度的球殼體積中電子出現(xiàn)概率最大值在（b）。 2118、氫原子處于態(tài)的電子波函數(shù)總共有（a）個(gè)節(jié)面，電子的能量為（b）eV，電子運(yùn)動(dòng)的軌道角動(dòng)量大?。╟），角動(dòng)量與 z 軸的夾角為（d）。 2119、有一類氫離子波函數(shù)，已知共有兩個(gè)節(jié)面，一個(gè)是球面形的，另一個(gè)是xoy 平面。則這個(gè)波函數(shù)的 n，l，m 分別為（a），（b），（c）。2120、設(shè)氫原子中電子處在激發(fā)態(tài) 2s 軌道時(shí)能量為E1， 氦原子處在第一激發(fā)態(tài) 1s12s1時(shí)的2s電子能量為E2，氦離子He+ 激發(fā)態(tài)一個(gè)電子處于 2s 軌道時(shí)能量為E3， 請(qǐng)寫出E1，E2，E3的從大到小順序 。 2121、量子數(shù)為 L 和 S 的一個(gè)譜項(xiàng)有（a）個(gè)微觀狀態(tài)。1D2 有（）個(gè)微觀狀態(tài)。2122、寫出 V 原子的能量最低的光譜支項(xiàng)。( V 原子序數(shù) 23 ) _。2123、Cl 原子的電子組態(tài)為 Ne 3s23p5， 它的能量最低的光譜支項(xiàng)為_.2124、請(qǐng)完成下列表格 Z (原子序數(shù))24294441基組態(tài)能量最低的譜項(xiàng)5F6D能量最低的光譜支項(xiàng)2125、多電子原子的一個(gè)光譜支項(xiàng)為 3D2， 在此光譜支項(xiàng)所表征的狀態(tài)中，原子的總軌道角動(dòng)量等于（a）； 原子總自旋角動(dòng)量等于（b）；原子總角動(dòng)量等于（c）； 在磁場(chǎng)中 ， 此光譜支項(xiàng)分裂出（d）個(gè)蔡曼 ( Zeeman ) 能級(jí) 。 2126、Ti 原子 (Z = 22) 基態(tài)時(shí)能量最低的光譜支項(xiàng)為 _ 。 2127、寫出下列原子基態(tài)時(shí)的能量最低的光譜支項(xiàng)： (1) Be ( Z = 4 ) (2) C ( Z = 6 ) (3) O ( Z = 8 ) (4) Cl ( Z = 17 ) (5) V ( Z = 23 ) ( ) 2128、寫出基態(tài) S， V 原子的能量最低的光譜支項(xiàng) 。 ( 原子序數(shù) S： 16 ； V： 23 ) 2129、求下列原子組態(tài)的可能的光譜支項(xiàng)。 (1) Li 1s22s1 (2) Na 1s22s22p63p1 (3) Sc 1s22s22p63s23p64s23d1 (4) Br 1s22s22p63s23p64s23d104p5 2130、寫出基態(tài) Fe 原子 (Z=26) 的能級(jí)最低的光譜支項(xiàng) 。 2131、Co3+ 和 Ni3+ 的電子組態(tài)分別是 Ar3d6和 Ar3d7，預(yù)測(cè)它們的能量最低光譜支項(xiàng) ， 。 2132、氫原子分別屬于能級(jí) ：(1) -R ， (2) -R/9 ， (3) -R/25 的簡(jiǎn)并度為： ， ， 。 2133、對(duì)ns1ns1組態(tài)，其總自旋角動(dòng)量可為（a），其總自旋角動(dòng)量 z 分量可為（b），總自旋角動(dòng)量與 z 軸可能的夾角為（c）。 2134、H 原子(氣態(tài))的電離能為 13.6 eV， He+(氣態(tài))的電離能為 _ eV。 2135、Li 原子基組態(tài)的光譜項(xiàng)和光譜支項(xiàng)為 _ 。2136、描述單電子原子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子數(shù) ( 不考慮自旋軌道相互作用 )是_ 。 2137、在一定的電子組態(tài)下，描述多電子原子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子數(shù) ( 考慮自旋軌道相互作用 ) 是 _ 。 2138、1eV 的能量是指_。 1a.u. (原子單位) 的長度為_。 1a.u.(原子單位) 的質(zhì)量為_。 1a.u. (原子單位) 的電荷為_。 1a.u. (原子單位) 的能量為_。 1a.u. (原子單位) 的角動(dòng)量為_。 2139、在徑向分布函數(shù)圖(D(r)r) 中，ns原子軌道有（a）個(gè)節(jié)點(diǎn)，nd則有（b）個(gè)節(jié)點(diǎn)，兩者不同是因?yàn)椋╟）。 2140、對(duì)氫原子 1s 態(tài)： (1) 在 r 為_處有最高值； (2) 徑向分布函數(shù) 在 r 為_處有極大值；(3) 電子由 1s 態(tài)躍遷至 3d 態(tài)所需能量為_。 2141、B 原子基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定的光譜支項(xiàng)為2P3/2，則 Cl 原子基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定的光譜支項(xiàng)為_。 2142、氫原子在 r=a0和 r=2a0處的比值為_。 2143、4f軌道有 個(gè)徑向節(jié)面？ 角度節(jié)面？ 總節(jié)面數(shù)？ 2144、兩個(gè)原子軌道和互相正交的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_。2145、某多電子原子的一個(gè)光譜支項(xiàng)為3D2。在此光譜支項(xiàng)所表征的的狀態(tài)中，原子的軌道角動(dòng)量為_，原子的自旋角動(dòng)量為_，原子的總角動(dòng)量為_，在外磁場(chǎng)作用下，該光譜支項(xiàng)將分裂為_個(gè)微觀狀態(tài)。2146、量子數(shù)為L和S的一個(gè)譜項(xiàng)有多少個(gè)微觀狀態(tài) ？二、選擇填空題（選擇正確的答案填在后面的括號(hào)內(nèi)）2201、已知= = ，其中皆已歸一化，則下列式中哪些成立？（） (A) ; (B); (C); (D) 2202、對(duì)氫原子方程求解，以下敘述何者有錯(cuò)？（） (A) 可得復(fù)數(shù)解 (B) 根據(jù)歸一化條件數(shù)解，可得 A=(1/2)1/2 (C) 根據(jù)函數(shù)的單值性，可確定 m= 0，1，2，l (D) 由方程復(fù)數(shù)解線性組合可得實(shí)數(shù)解 2203、氫原子處于狀態(tài)時(shí)，電子的角動(dòng)量- ( ) (A)在 x 軸上的投影沒有確定值， 其平均值為 1； (B)在 x 軸上的投影有確定值， 其確定值為 1 (C)在 x 軸上的投影沒有確定值， 其平均值為 0 ； (D)在 x 軸上的投影有確定值， 其值為 02204、氫原子處于狀態(tài)時(shí)， 電子的角動(dòng)量- ( ) (A)在 x 軸上的投影沒有確定值， 其平均值為 0 (B)在 x 軸上的投影沒有確定值， 其平均值為 1 (C)在 x 軸上的投影有確定值， 其確定值為 0 (D)在 x 軸上的投影有確定值， 其確定值為 1 2205、H 原子3d狀態(tài)的軌道角動(dòng)量沿磁場(chǎng)方向有幾個(gè)分量- ( ) (A) 5； (B) 4； (C) 3 ； (D) 2 2206、H 原子的s軌道的角動(dòng)量為 - ( ) (A) ； (B) (C) 0； (D) - 2207、已知徑向分布函數(shù)為D(r)，則電子出現(xiàn)在內(nèi)徑r1= x nm， 厚度為 1 nm 的球殼內(nèi)的概率P為- ( )(A) P = D(x+1)-D(x) ；(B) P = D(x) ；(C) P = D(x+1) ；(D) 2208、原子的電子云形狀應(yīng)該用 _ 來作圖。 (A) Y2 ； (B) R2 ； (C) D2 ； (D) R2Y2 2209、徑向分布函數(shù)是指 - ( ) (A) R2 ； (B) R2dr； (C) r2R2 ； (D) r2R2dr 2210、對(duì)r畫圖，得到的曲線有：- ( ) (A) n 個(gè)節(jié)點(diǎn) ； (B) (n+1) 個(gè)節(jié)點(diǎn) ； (C) (n-1) 個(gè)節(jié)點(diǎn)； (D) (n+2) 個(gè)節(jié)點(diǎn) 2211、(r)-r 圖中，R= 0稱為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)數(shù)有：- ( ) (A) (n-l) 個(gè)； (B) (n-l-1) 個(gè) ； (C) (n-l+1) 個(gè)； (D) (n-l-2) 個(gè) 2212、已知 He+處于 狀態(tài)， 則下列結(jié)論何者正確？-( ) (A) E = -R/9 ；（B）簡(jiǎn)并度為 1；(C) 徑向分布函數(shù)的峰只有一個(gè) ；(D) 以上三個(gè)答案都不正確 2213、電子在核附近有非零概率密度的原子軌道是： - ( ) （）； （）； （）； （）2214、Be2+ 的 3s 和 3p 軌道的能量是 ： - ( ) (A) E(3p) E(3s)； (B)E(3p) E(3s) ； (C) E(3p) = E(3s) 2215、試比較哪一個(gè)原子的 2s 電子的能量高？- ( ) (A) H 中的 2s 電子； (B) He+中的 2s 電子 ； (C) He ( 1s12s1 ) 中的 2s 電子 2216、在多電子原子體系中， 采用中心力場(chǎng)近似的可以寫為：- ( )； 2217、Mg (1s22s22p63s13p1) 的光譜項(xiàng)是：_ 。 (A) 3P，3S ；(B) 3P，1S ； (C) 1P，1S ； (D) 3P，1P 2218、組態(tài)為 s1d1的光譜支項(xiàng)共有：- ( ) (A) 3 項(xiàng)； (B) 5 項(xiàng) ； (C) 2 項(xiàng) ； (D) 4 項(xiàng) 2219、He 原子光譜項(xiàng)不可能是： - ( ) (A) 1S ； (B) 1P； (C) 2P ； (D) 3P ； (E) 1D 2220、基態(tài) Ni 原子可能的電子排布為： (A) 1s22s22p63s23p63d84s2 ；(B) 1s22s22p63s23p63d94s1 由光譜實(shí)驗(yàn)確定其能量最低的光譜支項(xiàng)為 3F4，試判斷它是哪種排布？- ( )2221、s1p2組態(tài)的能量最低的光譜支項(xiàng)是：- ( ) (A) 4P1/2 ； (B) 4P5/2 ； (C) 4D7/2 ； (D) 4D1/2 2222、已知 Ru 和 Pd 的原子序數(shù)分別為 44 和 46 ， 其能量最低的光譜支項(xiàng)分別是 5F5和 1S0，則這兩個(gè)原子的價(jià)電子組態(tài)應(yīng)為哪一組？ ABCDERus2d6s2d6s2d6s1d7s1d7Pds2d8s1d9s0d10s0d10s2d82223、鈉原子的基組態(tài)是3s1，激發(fā)組態(tài)為 ns1(n4)，np1(n3)，nd1(n3)，試問鈉原產(chǎn)生下列哪條譜線？ (A) 2D3/2 2S3/2 ； (B) 2P2 3D2 ； (C) 2P3/2 2S1/2 ； (D) 1P1 1S0 2224、三價(jià)鈹離子 ( Be3+ ) 的 1s 軌道能應(yīng)為多少 -R ? - ( ) (A) 13.6 ； (B) 1 ； (C) 16 ； (D) 4 ； (E) 0.5 2225、銀原子光譜的特征峰為雙峰是因?yàn)椋? ( ) (A) 自旋自旋偶合 ； (B) 自旋軌道偶合； (C) 軌道軌道偶合； (D) 有不同價(jià)態(tài)的銀 2226、在 s 軌道上運(yùn)動(dòng)的一個(gè)電子的總角動(dòng)量為： - ( ) (A) 0 ； (B) ； (C) ； (D) 2227、用來表示核外某電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的下列各組量子數(shù) ( n，l，m，ms)中，合理的是：- ( ) (A) ( 2， 1， 0， 0 )； (B) ( 0， 0， 0， 1/2 ) ； (C) ( 3， 1， 2， 1/2 ) (D) ( 2， 1， -1， -1/2 ) ； (E) ( 1， 2， 0， 1/2 ) 2228、對(duì)于單電子原子， 在無外場(chǎng)時(shí)， 能量相同的軌道數(shù)是：- ( ) (A) n2 ； (B) 2(l+1) ； (C) 2l+1； (D) n-1； (E) n-l-1 2229、處于原子軌道中的電子， 其軌道角動(dòng)量向量與外磁場(chǎng)方向的夾角是：- ( ) (A) 0 (B) 35.5 (C) 45 2230、已知一個(gè)電子的量子數(shù) n， l， j， m分別為 2，1，3/2，3/2，則該電子的總角動(dòng)量在磁場(chǎng)方向的分量為：- ( ) (A) ； (B) ； (C) ； (D) 設(shè)在球坐標(biāo)系中，2231、玻爾磁子是哪一種物理量的單位：- ( ) (A) 磁場(chǎng)強(qiáng)度 ； (B) 電子在磁場(chǎng)中的能量； (C) 電子磁矩 ； (D) 核磁矩 2232、基態(tài)鈉原子的價(jià)層電子組態(tài)為3s1，其激發(fā)態(tài)可為ns1(n4)，np1(n3)，nd1(n3)，nf1(n4)，問下列各種躍遷中，哪個(gè)是允許的躍遷？- ( )(A) 2D3/2 2S1/2 ； (B) 3P2 3D2 ； (C) 2F7/2 2D5/2 ； (D) 1P1 1S0 2233、對(duì)氫原子基態(tài)的Y函數(shù)，下列結(jié)論哪個(gè)是錯(cuò)誤的：-( ) (A) ； (B) ；(C) ； (D) 2234、已知，Y是歸一化的，下列等式中哪個(gè)是正確的：-( ) (A) ； (B) ； (C) ； (D) 2235、對(duì)于氫原子的ns態(tài)，下列哪個(gè)是正確的：-( ) (A) ； (B) ； (C)； (D) 2236、就氫原子波函數(shù)和兩狀態(tài)的圖像，下列說法錯(cuò)誤的是：-( ) (A)原子軌道的角度分布圖相同； (B)電子云圖相同 ； (C)徑向分布圖不同； (D)界面圖不同 2237、鈧原子(Sc)的電子排布為Ar3d14s2，這是根據(jù)：(A) ； (B)； (C)使體系總能量保持最低； (D)軌道能高低次序 2238、原子單位質(zhì)量是：-( ) (A) 1.6kg； (B) 0.91kg ； (C) 1.6kg ； (D) 0.91kg 2239、已知?dú)湓犹幱趹B(tài)，則在0r球面內(nèi)電子出現(xiàn)的概率為：- ( )(A)； (B)；(C)； (D (E)2240、Cu的光譜基項(xiàng)為2S1/2，則它的價(jià)電子組態(tài)為哪一個(gè)？- ( )（A）s1d10 ；（B）s2d9 ；（C）s2d10 ；（D）s1d9 ； (E) s2d8三、是非題（在正確的題號(hào)后畫，錯(cuò)誤的題號(hào)后畫）2301、在多電子原子中， 單個(gè)電子的動(dòng)能算符均為所以每個(gè)電子的動(dòng)能都是相等的。 2302、原子軌道是指原子中的單電子波函數(shù)，所以一個(gè)原子軌道只能容納一個(gè)電子。2303、求解氫原子的Schrdinger 方程能自然得到 n， l， m， ms四個(gè)量子數(shù)。 2304、解H原子方程式時(shí)，由于波函數(shù)要滿足連續(xù)條件，所以只能為整數(shù)。2305、分別為：。2306、2px、2py、2pz 是簡(jiǎn)并軌道，它們分別可用三個(gè)量子數(shù)表示： 2px： (n=2， l=1， m=+1) 2py： (n=2， l=1， m=-1) 2pz： (n=2， l=1， m=0 ) 2307、對(duì)單電子原子來說， 角量子數(shù) l 確定后， 它的軌道角動(dòng)量矢量是能夠完全確定的。 2308、在原子中，磁量子數(shù)m相同的原子軌道角動(dòng)量的大小不一定相同。2309、在單電子原子中，磁量子數(shù)m相同的軌道，其角動(dòng)量的大小必然相等。2310、已知?dú)湓?pz電子云的角度分布圖為相切于原點(diǎn)的兩球面。下列說法正確者在括號(hào)內(nèi)畫 ， 錯(cuò)者畫 。 （1）電子出現(xiàn)在該曲面(即兩球面，下同)上任意