結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)題集

1、結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)題集結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)題集習(xí)題1:1.1在黑體輻射中，對(duì)一個(gè)電熱容器加熱到不同溫度，從一個(gè)針孔輻射出不同波長(zhǎng)的極大值，試從其推導(dǎo)Planck常數(shù)的數(shù)值：T/C100015002000250030003500入max/nm21811600124010358787631.2在地球表面，太陽(yáng)光的強(qiáng)度是1.0 x103W/m2,一個(gè)太陽(yáng)能熱水器水箱涂黑面直對(duì)陽(yáng)光。按黑體輻射計(jì)算，熱平衡時(shí)水箱內(nèi)水溫可達(dá)幾度？（忽略水箱其它表面的熱輻射）1.3計(jì)算波長(zhǎng)為600nm（紅光）,550nm（黃光）,400nm（藍(lán)光）和200nm（紫光）光子的能量。1.4某同步加速器，可把質(zhì)子加速至具有100 x109eV的動(dòng)

2、能，試問(wèn)此時(shí)質(zhì)子速度多大？1.5Al的電子逸出功是4.2eV，若用波長(zhǎng)200nm的光照射Al表面，試求：（1）光電子的最大動(dòng)能（2）Al的紅限波長(zhǎng)1.6具有0.2nm波長(zhǎng)的電子和光子，它們的動(dòng)能和總能量各是多少？1.7計(jì)算下列粒子的德布洛意波長(zhǎng)（1）動(dòng)能為100eV的電子;（2）動(dòng)能為10eV的中子;速度為1000m/s的氫原子.1.8質(zhì)量0.004kg子彈以500ms-1速度運(yùn)動(dòng)，原子中的電子以1000ms-1速度運(yùn)動(dòng)，試估計(jì)它們位置的不確定度,證明子彈有確定的運(yùn)動(dòng)軌道，可用經(jīng)典力學(xué)處理，而電子運(yùn)動(dòng)需量子力學(xué)處理。1.9用測(cè)不準(zhǔn)原理說(shuō)明普通光學(xué)光柵（間隙約10-6m）觀察不到10000V電壓

3、加速的電子衍射。1.10小球的質(zhì)量為2mg,重心位置可準(zhǔn)確到2口m,在確定小球運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，討論測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系有否實(shí)際意義？1.11一個(gè)粒子的某狀態(tài)波函數(shù)為21/42（）xaxea中n-?=?，a為常數(shù)，x-8仝+證明xxp?滿足測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系。1.12判斷下列算符是否是線性厄米算符：（1）dXd（2）2?（3）x1+x2（4）2xe-1.13下列函數(shù)是否是dXd的本征函數(shù)？若是，求其本征值：（1）exp（ikx）（2）coskx（3）k（4）kx1.14氫原子1s態(tài)本征函數(shù)為0/1rasNe中-=（a0為玻爾半徑），試求1s態(tài)歸一化波函數(shù)。1.15已知一維諧振子的本征函數(shù)為222）1（）（）（）（）（

4、xnnxnnnexddeaaaag中-=其中an和a都是常數(shù)，證明n=0與n=1時(shí)兩個(gè)本征函數(shù)正交。若2xea-是算符/222Bxdxd的本征函數(shù)（B為常數(shù)），試求a值，并求其本征值。計(jì)算Poisson方括?,?xpx,?,?2xpx1.18證明Poisson方括的下列性質(zhì)：（1）BCACBACBA,+=（2）0,=+BACACBCBA1.19計(jì)算下列算符的對(duì)易子21/21/2(1),(2),(3),22ddxipxipxxaaaadxdx+-?1.20角動(dòng)量算符定義為：yzxzpypL-=,zxyxpzpL-=,xyzypxpL-=2222zyxLLLL+=證明：(1)zyxLiLL=,(2

5、)0,2=zLL1.21.在什么條件下22?)?()?(qpqpqp-=-?+?1.22設(shè)類氫離子處于狀態(tài)中，角動(dòng)量和MZ有無(wú)本征值？若有其值是多少？若無(wú)，M2求其平均值。1.23計(jì)算下列波函數(shù)動(dòng)量平均值2(1)(2)cos(3)xikxkxeea-1.24已知作圓周運(yùn)動(dòng)的粒子歸一化波函數(shù)為()im申中(p-=，其中m=0,1,2,302n計(jì)算平均值1.25已知一維勢(shì)箱粒子的歸一化波函數(shù)為lxnlxnn中sin2)(=n=1,2,3?(其中I為勢(shì)箱長(zhǎng)度)計(jì)算(1)粒子的能量(2)坐標(biāo)的平均值(3)動(dòng)量的平均值1.26試比較一維勢(shì)箱粒子(波函數(shù)同上題)基態(tài)(n=1)和第一激發(fā)態(tài)(n=2)在0.4

6、I0.6I區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的幾率。1.27當(dāng)粒子處在三維立方勢(shì)箱中(a=b=c),試求能量最低的前3個(gè)能級(jí)簡(jiǎn)并度。寫(xiě)出一個(gè)被束縛在半徑為a的圓周上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的粒子的薛定鍔方程，求其解。1.29一個(gè)細(xì)胞的線度為10-5m,其中一粒子質(zhì)量為10-14g。按一維勢(shì)阱計(jì)算，該粒子在n1=100,n2=101,能級(jí)各多大？1.30個(gè)氧分子封閉在一個(gè)盒子里，按一維勢(shì)阱計(jì)算(勢(shì)阱寬度10cm)(1)氧分子的基態(tài)能量是多少(2)設(shè)該分子T=300K時(shí)平均熱運(yùn)動(dòng)能量等于3/2kT，相應(yīng)量子數(shù)n為多少？第n激發(fā)態(tài)與第n+1激發(fā)態(tài)能量相差多少？1.31.若用一維勢(shì)箱自由粒子模擬共軛多烯烴中n電子,(a)丁二烯(b)維

7、生素A(c)胡蘿卜素分別為無(wú)色、桔黃色、紅色，試解釋這些化合物的顏色。1.32若用二維箱中粒子模型，將蔥(C14H10)的n電子限制在長(zhǎng)700pm,寬400pm的長(zhǎng)方箱中,計(jì)算基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)的波長(zhǎng).習(xí)題2：2.1已知?dú)湓?s的歸一化波函數(shù)為？-=-021301exp)(arasn中(1)試求其基態(tài)能量和第一激發(fā)態(tài)能量。(2)計(jì)算坐標(biāo)與動(dòng)量的平均值。2.2試求氫原子由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)(n=2)時(shí)光波的波長(zhǎng)。2.3試證明氫原子1s軌道的徑向分布函數(shù)()2124srrD中n=極大值位于Oar=。2.4計(jì)算氫原子1s狀態(tài)函數(shù)s1中及其概率在Oar=和02ar=處的比值。2.5已知s和pz軌

8、道角度分布的球諧函數(shù)分別為：n4100=Y,0ncos4310=Y試證明s和pz軌道相互正交。2.6試畫(huà)出類氫離子23zd和3dxy軌道輪廓，并指出其節(jié)面數(shù)及形狀。2.7計(jì)算Li2+12002102200211211)幼中中中中中=+中=+所描述狀態(tài)的能量E、角動(dòng)量L平方的平均值2.8比較類氫離子波函數(shù)中2px和中3px圖形的異同點(diǎn)。2.9試比較Li原子，Li2+離子6s、5d、4f軌道能量順序。2.10已知?dú)湓?s軌道波函數(shù)為0/222()rasraNe中-試求其歸一化波函數(shù)。2.11證明11=的()lm60函數(shù)相互正交。2.12試證明球諧函數(shù)Y10、Y21、Y32是方程()()gg?,l

9、mlmmYYi=？-的本征函數(shù)。2.13原子的5個(gè)d軌道能量本來(lái)是簡(jiǎn)并的，但在外磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生Zeeman效應(yīng)(能量分裂)，試作圖描述這種現(xiàn)象。2.14已知?dú)湓?pz軌道波函數(shù)為6n中cos2exp24100302ararazp(1)計(jì)算2pz軌道能量和軌道角動(dòng)量；(2)計(jì)算電子離核的平均距離；(3)徑向分布函數(shù)的極值位置。2.15類氫離子的1s軌道為：?-?=0213031exp)(aZraZrsn中，試求徑向函數(shù)極大值離核距離，試問(wèn)He+與F8+的極大值位置。2.16證明類氫離子的電子離核的平均距離為()+-+=20211211nllZanr2.17寫(xiě)出Li2+離子的Schr?din

10、ger方程，說(shuō)明各項(xiàng)的意義，并寫(xiě)出Li2+離子1s態(tài)的波函數(shù)(1)計(jì)算徑向分布函數(shù)最大值離核距離；(2)計(jì)算1s電子離核的平均距離；(3)比較2s與2p態(tài)能量高低。2.18畫(huà)出4f軌道的輪廓圖，并指出節(jié)面的個(gè)數(shù)與形狀.2.19寫(xiě)出Be原子的Schr?dinger方程，計(jì)算其激發(fā)態(tài)2s12p1的軌道角動(dòng)量與磁矩。2.20試用計(jì)算說(shuō)明Rb原子第37個(gè)電子應(yīng)填充在5s軌道,而不是4d或4f軌道.2.21根據(jù)Slater規(guī)則，計(jì)算P原子3s和3p軌道能量。2.22簡(jiǎn)要說(shuō)明Li原子1s22s1態(tài)1s22p1與態(tài)能量相差很大(14904cm-1)，而Li2+的2s1與2p1態(tài)幾近簡(jiǎn)并(只差2.4cm-1)

11、的理由。2.23根據(jù)Slater規(guī)則，求Ca原子的第一、二電離能。2.24計(jì)算Ti原子第一、二電離能。2.25給出O原子在下列情況下的光譜項(xiàng)，并排出能量高低只考慮電子相互作用(2)考慮自旋一軌道相互作用(3)外磁場(chǎng)存在情況2.26已知N原子的電子組態(tài)為1s22s22p3(1)敘述其電子云分布特點(diǎn)；寫(xiě)出N的基態(tài)光譜項(xiàng)與光譜支項(xiàng)；(3)寫(xiě)出激發(fā)態(tài)2p23s1的全部光譜項(xiàng)。2.27已知C原子與O原子電子組態(tài)分別為1s22s22p2與1s22s22p4,試用推導(dǎo)證明兩種電子組態(tài)具有相同的光譜項(xiàng)，但具有不同的光譜支項(xiàng)，簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。2.28寫(xiě)出下列原子的基態(tài)光譜項(xiàng)與光譜支項(xiàng)：Al、S、K、Ti、Mn。2

12、.29寫(xiě)出下列序號(hào)原子的基態(tài)電子組態(tài)、基態(tài)光譜項(xiàng)與基態(tài)光譜支項(xiàng)：14，25，29，40。2.30寫(xiě)出下列原子激發(fā)態(tài)的光譜項(xiàng)：C1s22s22p13p1Mg1s22s22p63s13p1Ti1s22s22p63s23p63d34s12.31基態(tài)Ni原子可能的電子組態(tài)為Ar3d84s2或Ar3d94s1。由光譜實(shí)驗(yàn)測(cè)定能量最低的光譜項(xiàng)為3F4,試判斷其屬于哪種組態(tài)。2.32證明Uns?ld定理：對(duì)于給定的I值，所有m值的概率分布函數(shù)之和是一個(gè)常數(shù)*1(,)(,)llmlmmYyee=-=s常數(shù)習(xí)題33.1尋找下列生活用品中所含的對(duì)稱元素：剪刀、眼鏡、鉛筆(削過(guò)與未削)、書(shū)本、方桌。3.2CO和CO

13、2都是直線型分子，試寫(xiě)出這兩個(gè)分子各自的對(duì)稱元素。3.3分別寫(xiě)出順式和反式丁二稀分子的對(duì)稱元素。指出下列幾何構(gòu)型所含的對(duì)稱元素，并確定其所屬對(duì)稱點(diǎn)群：(1)菱形(2)蝶形(3)三棱柱(4)四角錐(5)圓柱體(6)五棱臺(tái)H2O屬C2v點(diǎn)群，有4個(gè)對(duì)稱元素：E、C2、v6vb,試寫(xiě)出C2v點(diǎn)群的乘法表。3.6BF3為平面三角形分子，屬D3h點(diǎn)群，請(qǐng)寫(xiě)出其12個(gè)對(duì)稱元素，并將其分為6類。3.7二氯乙烯屬C2h點(diǎn)群，有4個(gè)對(duì)稱元素：E、C2、h6i，試造出C2h點(diǎn)群的乘法表。3.8判斷下列分子所屬的點(diǎn)群：苯、對(duì)二氯苯、間二氯苯、氯苯、萘。3.9指出下列分子中的對(duì)稱元素及其所屬點(diǎn)群：SO2(V型)、P4

14、(四面體)、PCl5(三角雙錐)、S6(船型)、S8(冠狀)、Cl2。3.10指出下列有機(jī)分子所屬的對(duì)稱點(diǎn)群：3.11對(duì)下列各點(diǎn)群加入或減少某些元素可得到什么群？C3+iC3+ohT+iD3diD4h一6h3.12試用對(duì)稱操作的表示矩陣證明：izcxy=o)(12)00(121212zcycxc=)(12zcxzyz=oo3.13判斷下列說(shuō)法是否正確,并說(shuō)明理由：(1).凡是八面體配合物一定屬于Oh點(diǎn)群(2).異核雙原子分子一定沒(méi)有對(duì)稱中心(3)凡是四面體構(gòu)型分子一定屬于Td點(diǎn)群(4).在分子點(diǎn)群中，對(duì)稱性最低的是C1,對(duì)稱性最高的是Oh群3.14CoCl63是八面體構(gòu)型的分子，假設(shè)兩個(gè)配位為

15、F原子取代，形成CoCi4F2分子，可能屬于什么對(duì)稱點(diǎn)群？3.15假定CuCi42-對(duì)稱性為Td，當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，對(duì)稱點(diǎn)群如何變化？Cu-Cl(1)鍵縮短Cu-Ci(1)，Cu-Ci(2)縮短同樣長(zhǎng)度Cu-Ci(1)，Cu-Ci(2)縮短不同長(zhǎng)度Ci(1)Ci(2)，Ci(3)Ci(4)間距同樣縮短3.16考慮通式為MCiPBr6-P的八面體配合物，當(dāng)P=0，1，2，3時(shí)，對(duì)稱性屬何種點(diǎn)群？3.17環(huán)丁烷具有D4h對(duì)稱，當(dāng)被X或Y取代后的環(huán)丁烷屬什么對(duì)稱點(diǎn)群？找出下列分子對(duì)稱性最高的點(diǎn)群及其可能的子群C60二茂鐵(交錯(cuò)型)甲烷3.19根據(jù)偶極矩?cái)?shù)據(jù)，推測(cè)分子立體構(gòu)型及其點(diǎn)群：C3O2(=0)

16、H-O-O-H(尸6.9x10-30Cm)H2N-NH2(|d=6.14x10-30Cm)F2O(|d=0.9x10-30Cm)N三CC三N(口=0)3.20已知連接苯環(huán)上CCi鍵矩為5.17x10-30Cm,CCH3鍵矩為-1.34x10-30Cm,試推算鄰位、間位、對(duì)位C6H4CiCH3的偶極矩(實(shí)驗(yàn)值分別為4.15x10-30、5.49x10-30、6.34x10-30Cm)Ci(:rwDaDntiTj322指出下列分子所屬的點(diǎn)群,并判斷其有開(kāi)偶極矩、旋光性IF5環(huán)己烷(船式和椅式)SO42(四面體)G7XeOF4(四方錐)3.23已知C6H5Ci和C6H5NO2偶極矩分別為1.55D和

17、3.95D,試計(jì)算下列化合物的偶極矩:鄰二氯苯(2)間二硝基苯(3)對(duì)硝基氯苯(4)間硝基氯苯(5)三硝基苯3.24已知立方烷C8H8為立方體構(gòu)型，若2個(gè)H、3個(gè)H分別為Cl取代：列出可形成的C8H6CI2、C8H5C13可能的構(gòu)型與所屬的點(diǎn)群；判別這些構(gòu)型有無(wú)偶極矩、旋光性。下列分子具有偶極矩，而不屬于Cnv群的是H2O2NH3CH2C12H2C=CH2下列各組分子或離子中，有極性但無(wú)旋光性是N313O3由下列分子的偶極矩?cái)?shù)據(jù)，推測(cè)分子的立體構(gòu)型及所屬的點(diǎn)群CS2|j=0N2O|d=0.166DSO2|j=1.62DO2N-NO2=0PCI5|d=0H2N-NH2|j=1.84D將分子或離子

18、按下類條件歸類：CH3CH3,NO2+,(NH2)2CO,C60,丁三烯，B(OH)3,CH4,乳酸既有極性又有旋光性既無(wú)極性又無(wú)旋光性無(wú)極性但有旋光性有極性但無(wú)旋光性3.29甲醚上C-O-C角度為110?,偶極距為4.31?10-30C?m,環(huán)乙烷ZC-O-C角度為61?,求其偶極距。3.30甲苯偶極距為0.4D，估算二甲苯三種異構(gòu)體的偶極距。3.31對(duì)D6點(diǎn)群求出各表示的直積，并確定組成它們的不可約表示A1xA2，A1xB1，B1xB2，E1xE2分子屬D2h點(diǎn)群，試寫(xiě)n電子組成的可約表示，并將其化成不可約表示的直和。3.32習(xí)題44-1比較價(jià)鍵理論與分子軌道理論處理H2體系的異同點(diǎn)。對(duì)H

19、2+體系，根據(jù)極值條件：01=?ce，02=?cE以及bbabaabbabaaScSccScHcHccHc22212122212122+=e導(dǎo)出0)()(21=-+-ababaaaaESHcESHc0)()(21=-+-bbbbababESHcESHc比較O2+、O2、O2-、O22-的鍵長(zhǎng)及磁性，并按順序排列。按分子軌道理論說(shuō)明Cl2的化學(xué)鍵比Cl2+強(qiáng)還是弱？為什么？4-5根據(jù)N2+、N2、N2-的電子組態(tài)，預(yù)測(cè)各體系N-N鍵長(zhǎng)度，并比較它們的穩(wěn)定性。4.6、用兩種分子軌道記號(hào)寫(xiě)出O2的分子軌道，并畫(huà)出軌道能級(jí)圖。4-7、CF和CF+哪一個(gè)的鍵長(zhǎng)短些？4.8、畫(huà)出CN-的分子軌道能級(jí)示意圖

20、，寫(xiě)出基態(tài)的電子組態(tài)，計(jì)算鍵級(jí)及不成對(duì)電子數(shù)。4.9、試用分子軌道理論討論SO分子的電子結(jié)構(gòu)，說(shuō)明基態(tài)時(shí)有幾個(gè)不成對(duì)電子.4.10、下列AB型分子：NO、O2、C2、CN、CO哪幾個(gè)是得電子變?yōu)锳B-后比原來(lái)中性分子能量低，哪幾個(gè)是失電子變?yōu)锳B+后比原來(lái)中性分子能量低？4.11、OH分子已在星際空間發(fā)現(xiàn)1）試按分子軌道理論只用氧原子2p軌道和氫原子的1s軌道疊加，寫(xiě)出其電子組態(tài)。2）在哪個(gè)分子軌道中有不成對(duì)電子？3）此軌道是由氧和氫的原子軌道疊加形成，還是基本上定域于某個(gè)原子上？4）已知0H的第一電離能為13.2eV、HF為16.05eV，它們的差值幾乎和0原子與F原子的第一電離能（15.8

21、eV和18.6eV）的差值相同，為什么？4.12、對(duì)于H2+或其它同核雙原子分子，采用aAbBcc+為分子軌道時(shí)，且B、A均為1s或2s軌道，僅僅通過(guò)變分計(jì)算而不求助于對(duì)稱性原理，你能推出abcc=嗎？4.13、以Z軸為鍵軸，按對(duì)稱性匹配原則，下列各對(duì)原子軌道能否組成分子軌道，若能形成寫(xiě)出分子軌道的類型。sdz2xydxydyzdyzdsxyd4.14、下列分子可能具有單電子n鍵的是N2+C2B2+024.15、比較下列分子磁矩，并按大小順序排列：Li2C2C2+B24.16Br2分子的最低空軌道（LUMO）是*4Zpo*4Zpn*4pxnzp4o4.17、CO的鍵長(zhǎng)為112.9pm，CO+的

22、鍵長(zhǎng)為111.5pm，試解釋其原因。4.18、試從雙原子分子軌道的能級(jí)解釋：N2的鍵能比N2+大，而02的小。NO的鍵能比NO+的小及它們磁性的差別。4.19、試從MO理論寫(xiě)出雙原子分子OF、OF、OF+的電子構(gòu)型，求它們的鍵級(jí)，并解釋它們的鍵長(zhǎng)、鍵能和磁性的變化規(guī)律。4.20、現(xiàn)有4S，4Px，4Py，23zd，223xyd-，xyd3，xzd3，yzd3等9個(gè)原子軌道，若規(guī)定Z軸為鍵軸方向，則它們之間（包括自身間）可能組成哪些分子軌道？各是何種分子軌道。4.21、請(qǐng)寫(xiě)出CI2、O2+和CN基態(tài)時(shí)價(jià)層的分子軌道表達(dá)式，并說(shuō)明是順磁性還是反磁性。4.22、HF分子以何種鍵結(jié)合？寫(xiě)出這種鍵的完全

23、波函數(shù)。4-23、分別用MO與VB方法分析CO、BN、NO的化學(xué)鍵。4-24、實(shí)驗(yàn)測(cè)定鹵素分子及負(fù)離子的平衡鍵距、振動(dòng)波數(shù)與解離能為：re（pm）（cm-1）De（eV）F21.411916.61.60F21.900450.01.31試從分子的電子組態(tài)說(shuō)明這些數(shù)據(jù)4.25若AB型分子的原子A和B的庫(kù)侖積分分別為HAA和HBB，且HAAHBB,并設(shè)SAB0（即忽略去SAB）試證明成鍵的MO的能級(jí)和反鍵的MO的能級(jí)分別為：2ABBBBBAAHEHHH+-成=2AB2ABAAAABBHEHHH+-反=4.26、試寫(xiě)出在價(jià)鍵理論中描述H2運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的符合Pauli原理的波函數(shù)，并區(qū)分單態(tài)和三重態(tài)。4-2

24、7、H2+成鍵軌道能量曲線可用下式表示：212014HVVeEESRnw+=-+,其中V1是一核電子中心與另一核電荷間的吸引能，V2是核與電荷重疊密度間的吸引能，根據(jù)下表數(shù)據(jù)畫(huà)出分子成鍵軌道勢(shì)能曲線,R心o134V|i；ElO、.0C0.7290.4730.3300.250V：iElO、.0C0.7360.4060.1990.C92Fh=27%eV,a(.(X)=529pm,FH0.5S7Ci弼0.1894-28上題數(shù)據(jù)也可用來(lái)計(jì)算反鍵軌道勢(shì)能曲線，212014HVVeEESRn&=-+習(xí)題55.1試寫(xiě)出sp3雜化軌道的表達(dá)形式。從原子軌道se和xpe的正交性，證明兩個(gè)sp雜化軌道相互正交。屈

25、1xsph2xsph5.3寫(xiě)出下列分子或離子中，中心原子所采用的雜化軌道：CS2，NO2+，NO3，CO32，BF3，CBr4，PF4+，IF6+試求等性d2sp3雜化軌道的波函數(shù)形式。5.5試用雜化軌道理論說(shuō)明NO,NO2，N20的化學(xué)鍵。5.6實(shí)驗(yàn)測(cè)定水分子的ZHOH為104.5?,試計(jì)算O-H鍵與孤對(duì)電子雜化軌道中s、p軌道的成分。5.7用價(jià)電子對(duì)互斥理論解釋下列分子夾角變化NH3(107.3?),PH3(93.3?),AsH3(91.8?);H2O(104.5?),H2S(92.2?),H2Se(91.0?),H2Te(89.5?).5.8使用VSEPR模型，對(duì)下面給出某些N和P的氫化

26、物和氟化物的鍵角做出解釋NH3107ONF31020PH3940PF31040依VSEPR理論預(yù)測(cè)SCI3+和ICI4一的幾何構(gòu)型，給出各自情況下中心原子的氧化態(tài)和雜化方式。對(duì)下列分子和離子CO2,NO2+，NO2，NO2-，SO2，CIO2,03等，判斷它們的形狀，指出中性分子的極性，指出每個(gè)分子和離子的不成對(duì)電子數(shù)。利用價(jià)電子對(duì)互斥理論說(shuō)明AsH3,CIF3,SO3,SO32-,CH3+,CH3-,ICI3等分子和離子的幾何形狀，說(shuō)明那些分子有偶極矩。e上，10%的時(shí)間在B5.12.對(duì)于極性分子AB,如果分子軌道中的一個(gè)電子有90%的時(shí)間在A的原子軌道Ae上，試描述該分子軌道波函數(shù)的形式(

27、此處不考慮原子軌道的重疊)的原子軌道B用雜化軌道理論討論下列分子的幾何構(gòu)型：C2H2，BF3，NF3，C6H6，SO3討論下列分子和離子中的化學(xué)鍵及幾何構(gòu)型：CO2，H2S，PCl3，CO32，NO3，SO42n：CH三C-CH2-CH3,C6H6-CH=CH2,5.15判斷下列分子是否形成大n鍵，若有請(qǐng)寫(xiě)出mnC6H5Cl,CH2=C=O,NO25.16上匕較ROH,C6H5OH,RCOOH的酸性，并說(shuō)明其理由。5.17試比較CO，R-COH，CO2碳氧間鍵長(zhǎng)的大小，為什么？5.18環(huán)己烷一1,4二酮有五種可能構(gòu)象：椅式，兩種船式，兩種扭轉(zhuǎn)式(對(duì)稱性一高一低)。請(qǐng)畫(huà)出這五種構(gòu)象，并確定它們所

28、屬的點(diǎn)群。XeOnFm化合物是穩(wěn)定的(n,m=1,2，3.)，請(qǐng)用VSEPR模型，推導(dǎo)所有具有這一通式的化合物結(jié)構(gòu)。0大部分五配位化合物采用三角雙錐或四方錐結(jié)構(gòu)，請(qǐng)解釋：當(dāng)中心原子為主族元素時(shí)，在三角雙錐結(jié)構(gòu)中軸向鍵比水平鍵長(zhǎng)，而在四方錐中則相反。當(dāng)中心原子為過(guò)渡金屬時(shí)，如四方錐Ni(CN)53-中，軸向NiC鍵217pm,水平187pm;而在三角雙錐CuCl53-中，軸向鍵CuCl230pm,水平鍵239pm。5.21根據(jù)H?ckel近似，寫(xiě)出下列分子n電子分子軌道久期行列式：7?寫(xiě)出下列各分子的休克爾行列式：CH2=CH222HCCHCH-C6H65.23用HMO處理環(huán)丙烯自由基，計(jì)算n電

29、子能量與軌道。用HMO或先定系數(shù)法求出戊二烯基陰離子n電子分子軌道的表達(dá)形式及其對(duì)應(yīng)的能量。5.25.用HMO或先定系數(shù)法求出C6H6n電子分子軌道的表達(dá)形式及其對(duì)應(yīng)的能量。5.26試求苯胺分子的n電子分子圖。5.27富烯3個(gè)能量較低的n軌道是：十711236450.2470.5230.429()0.385()中=+212450.5()中=+-336450.602()0.372()中=-+-計(jì)算各個(gè)C原子的電荷密度和C原子間的n電子鍵級(jí)。試用前線軌道理論說(shuō)明乙烯在光照的條件下，發(fā)生二聚反應(yīng)生成環(huán)丁烷的機(jī)理。5.29試用前線軌道理論說(shuō)明反應(yīng)：BrCHBrCHBrHC22242-?+不可能是基元反

30、應(yīng)。5.30.試用軌道對(duì)稱守恒原理討論己三烯環(huán)合反應(yīng)對(duì)熱與光的選擇性.5.31二硫二氮(S2N2)是聚合有機(jī)金屬的前驅(qū)體，低溫X射線分析指出S2N2是平面正方形結(jié)構(gòu)(D2h)假設(shè)該結(jié)構(gòu)由S、N作sp2雜化形成o鍵，N的2p軌道與S的一個(gè)3p、一個(gè)3d軌道形成p鍵。試描述S4N2可能的成鍵情況(S4N2為平面結(jié)構(gòu))(2)比較S4N2中2個(gè)不同SN鍵與S2N2中SN鍵長(zhǎng)度。5.32等mol對(duì)苯醌與氫醌溶液混合，可制得醌氫醌，以前認(rèn)為是氫鍵把兩個(gè)分子結(jié)合在一起，但氫醌醚或六甲基苯代替氫醌，也能形成類似化合物，試討論其化學(xué)鍵。習(xí)題66.1.寫(xiě)出B2H6和B3H9的styx數(shù),畫(huà)出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖,并指出s

31、,t,y,存母的含義.導(dǎo)出B4H10可能的styx數(shù),并寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖.根據(jù)式(6-11)求出B5H11,B6H10可能的異構(gòu)體數(shù)目.6.4試用Wade(N+1)規(guī)則分析封閉硼籠(BH)n2-(n=5,6，12)的成鍵情況CO(NH3)62+是高自旋配合物，但在空氣中易氧化成三價(jià)鉆絡(luò)合物CO(NH3)63+,變成低自旋絡(luò)合物，試用價(jià)鍵理論或晶體場(chǎng)理論來(lái)解釋，看哪種比較合理。對(duì)于電子組態(tài)為d4的八面體過(guò)渡金屬離子配合物，試計(jì)算：分別處在高、低自旋基態(tài)時(shí)的能量；當(dāng)高、低自旋構(gòu)型具有相同能量時(shí)，電子成對(duì)能P和晶體場(chǎng)分裂能10Dq的關(guān)系。配合物CO(NH3)4Cl2只有兩種異構(gòu)體，若此絡(luò)合物為正六邊

32、型構(gòu)型有幾種異構(gòu)體？若為三角柱型時(shí)，又有幾種異構(gòu)體？那么到底應(yīng)是什么構(gòu)型？將C2H6和C2H4通過(guò)AgNO3溶液，能否將它們分開(kāi)？如果能分開(kāi)，簡(jiǎn)要說(shuō)明微觀作用機(jī)理。在八面體配合物中心原子dx2-y2和dxy軌道哪個(gè)能量高？試用分子軌道理論說(shuō)明其原因。鹵素離子，NH3,CN-配位場(chǎng)強(qiáng)弱次序怎樣？試從分子軌道理論說(shuō)明其原因。6.11.硅膠干燥劑中常加入COCl2(藍(lán)色)，吸水后變?yōu)榉奂t色，試用配位場(chǎng)理論解釋其原因。試畫(huà)出三方柱型配合物MA4B2的全部幾何異構(gòu)體。判斷下列絡(luò)離子是高自旋還是低自旋，畫(huà)出d電子的排布方式，說(shuō)明絡(luò)離子的磁性，計(jì)算晶體穩(wěn)定化能。Mn(H2O)62+，F(xiàn)e(CN)64-，CO

33、(NH3)63+，F(xiàn)eF63-作圖示出PtCl3(C2H4)+離子中Pt2+和C2H4間的化學(xué)鍵的軌道疊加情況并回答：Pt2+和C2H4間化學(xué)鍵對(duì)C-C鍵強(qiáng)度的影響。PtCl3(C2H4)-是否符合18電子規(guī)律？解釋其原因。解釋為什么大多數(shù)Zn2+的絡(luò)合物都是無(wú)色的？試畫(huà)出N2和CO與過(guò)渡金屬配合物的成鍵軌道圖形。6.17.作圖給出下列每種配位離子可能出現(xiàn)的異構(gòu)體Co(en)2Cl2+Co(en)2(NH3)Cl2+Co(en)(NH3)2Cl2+許多Cu2+的配位化合物為平面四方型結(jié)構(gòu)，試寫(xiě)出Cu2+的d軌道能級(jí)排布及電子組態(tài)。Ni(CN)42-是正方形的反磁性分子,NiCl42-是順磁性離

34、子(四面體型)，試用價(jià)鍵理論或晶體場(chǎng)理論解釋之。金屬團(tuán)簇M5(M=Li,Na,K)有21種異構(gòu)體，試畫(huà)出它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).6.21計(jì)算下列各團(tuán)簇的價(jià)電子數(shù),并預(yù)測(cè)它們的幾何構(gòu)型:Sn44-,Sn3Bi2,Sn3Bi3+,Sn5Bi4試用12個(gè)五邊形和8個(gè)六邊形構(gòu)成C36籠的結(jié)構(gòu).6.23單壁碳納米管有幾種結(jié)構(gòu)，各自導(dǎo)電性如何？若半徑增大導(dǎo)電性將如何變化？Ni(CO)4是個(gè)毒性很大的化合物試根據(jù)所學(xué)的知識(shí)說(shuō)明其幾何構(gòu)型；用晶體場(chǎng)理論描述基態(tài)的電子狀態(tài)；能否觀察到d-d躍遷譜線？為什么？寫(xiě)出羰基化合物Fe2(CO)6(口2-CO)3的結(jié)構(gòu)式，說(shuō)明它是否符合18電子規(guī)則。已知端接羰基的紅外伸縮振動(dòng)波數(shù)

35、為18502125cm-1,而橋式羰基的振動(dòng)波數(shù)為1700T860cm-1,試解釋原因。6.26用18電子規(guī)則(電子計(jì)數(shù)法)推測(cè)下列分子的幾何結(jié)構(gòu)：V2(CO)12(2)Cr2(CO)4Cp2(3)Mo6(|d3-CI)8C162-Rh6C(CO)152-6.27.水和乙醚的表面能分別為72.8和17.1x10-7J.cm-2,試解釋兩者存在如此大差異的原因20C的鄰位和對(duì)位硝基苯酚，在水中與苯中的溶解度之比分別為0.39和1.93,試用氫鍵說(shuō)明差異原因.6.29實(shí)驗(yàn)測(cè)定水楊酸(羥基苯甲酸)鄰位、間位、對(duì)位異構(gòu)體的熔點(diǎn)分別為59?C,201.3?C,213?C,試用氫鍵解釋。6.30.尖晶石的

36、化學(xué)組成可表示為AB2O4,氧離子緊密堆積構(gòu)成四面體孔隙和八面體孔隙，當(dāng)金屬離子A占據(jù)四面體孔隙時(shí)，稱為正常的尖晶石；而A占據(jù)八面體孔隙時(shí)，稱為反式尖晶石，試從配位場(chǎng)穩(wěn)定化能計(jì)算結(jié)果說(shuō)明NiAl2O4是何種尖晶石結(jié)構(gòu)。6.31醋酸甲酯(沸點(diǎn)57.1?C)和甲醇(沸點(diǎn)64.7?C)是共沸物不易分離，工業(yè)上采取加水萃取蒸餾，試解釋。6.32乙醇和二甲醚為同分異構(gòu)體，但乙醇的沸點(diǎn)是78?C，汽化熱是42.8KJ/mol,二甲醚的沸點(diǎn)是-24?C,汽化熱是18.9KJ/mol,試從化學(xué)鍵來(lái)說(shuō)明它們的差異。習(xí)題71ATAvAATATATATVV:AAAAAV7.2、試從右邊圖形中選出點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。7.3、從下面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)標(biāo)出晶面指標(biāo)(100),(210),(120),(230),(010)，每組面用3條平行相鄰直線表示。X7.4、晶軸截距為2a,2b,c(2)2a,-3b,2c(3)a,b,-c的晶面指標(biāo)是什么？7.5、畫(huà)出一個(gè)正交晶胞，并標(biāo)出(100),(010),(001),(011)和(111)面。7.6、一立方晶胞邊長(zhǎng)為432pm，試求其(111),(211)和(100)