2011—2012学年结构化学期末试卷及答案

第1页共3页………………………………………….装…………………………………….订……………………………………….线……………………………….学院化学化工学院班级姓名学号注意事项1．考生要正确清楚地填写自己的学院、班级、姓名和学号。2．因填写错误或胡乱书写、涂改造成的不良后果，由考生本人负责。河西学院2011—2012学年第一学期期末考试试卷A卷参考答案一、选择题（每小题2分，共20分）1、下列配位化合物哪种是高自旋的(D)A[Co(CN)6]4-B[Fe(NH3)6]3+C[Co(NH3)6]2+D[Co(H2O)6]3+2、羰基配位化合物中,CO键的键长和CO分子键长相比(A)A变长B缩短C不变D无法判断3、正负离子半径比大于等于0.255、小于0.414时，CN+理论值是（B）A6B4C8D124、下列NaCl型晶体中点阵能最大的是(B)ASrOBCaOCBaODKBr5、下列哪两种晶体具有相同的点阵型式（D）ANaCl与CsClBCsCl与CaF2C金刚石与六方ZnSDCaF2与立方ZnS6、4：4是下列哪一种晶体的CN+/CN-（C）ACsClBNaClC立方ZnSDCaF27、用VSEPR理论判断，SF6的几何构型是（B）A三角双锥B正八面体C正四面体D正四棱锥8、下列分子中不属于sp3杂化的是（C）AH2OBPH3CBCl3DCH3CH39、丁二烯在加热条件下的闭环反应是（A）A顺旋B对旋C两者都行D无法判断10、封闭式B4H42-分子的styx数码为(C)A2300B0320C0230D0330二、填空题（每空1分，共20分）1、VSEPR规则用于判断非共轭多原子分子的构型，但在有些情况下会例外，其中主要是：碱土金属的二卤化物。2、下列晶体其点阵型式属于立方面心的是Ag,NaCl，属于立方体心的是Na，K，属于立方简单的是CsCl，属于六方简单的是Mg，Na,Ag,NaCl,CsCl,K,Mg3、根据晶体的对称性，晶体中的旋转轴的轴次只有1，2，3，4，6等五种4、选取结构基元时必须满的三个条件是：化学组成相同，空间结构相同，周围环境相同。5、金属单质晶体的最密堆积方式主要有两种方式，分别是：立方最密堆积，和六方最密堆积。6、根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，说明下列分子或离子的几何构型和中心离子的杂化方式：SO2：几何构型直线型，S的杂化方式SP；NO3-：几何构型平面正三角形，N的杂化方式SP2。7、Ni和CO可形成羰基配合物Ni(CO)n，其中n=4。8、计算Cr(C6H6)(CO)3配合物中金属原子的配位数：6。9、根据磁性测定结果知NiCl42-为顺磁性，而Ni(CN)42-为抗磁性，推测它们的几何构型：NiCl42-的几何构型为四面体；Ni(CN)42-的几何构型为平面正方形。10、硅的结构和金刚石相同，Si的原子半径为117pm，计算它的晶胞参数a=540pm。三、简答题（共30分）：1、用前线轨道理论分析在普通加热情况下CO加H2反应是否容易发生。（10分）答：基态CO分子的HOMO和LUMO分别为3和2（2分）基态H2的HOMO和LUMO分别为1s和*1s（2分）COH2（4分）专业：化学课程：结构化学题号一二三四五六总分得分阅卷人复核人+--++-+-+-+第2页共3页………………………………………….装…………………………………….订……………………………………….线……………………………….学院化学化工学院班级姓名学号注意事项1．考生要正确清楚地填写自己的学院、班级、姓名和学号。2．因填写错误或胡乱书写、涂改造成的不良后果，由考生本人负责。由图可见，当CO分子的HOMO和H2分子的LUMO接近时，彼此对称性不匹配；当CO分子的LUMO和H2分子的HOMO接近时，彼此对称性也不匹配。因此，尽管在热力学上CO加H2（生成烃或含氧化合物）反应能够进行，但实际上，在非催化条件下，该反应难以发生。（2）2、用休克尔分子轨道法求烯丙基自由基22CHCHCH的大分子轨道，计算电荷密度，键键级和C原子的自由价。（10分）答：22CHCHCH的行列式为1011001xxx（1分）展开为2123(2)02;0;2xxxxx代入行列式求的：当12x时：213211;;222ccc1123121222（1分）当20x时：213220;;22ccc2132222（1分）当32x时：213211;;222ccc3123121222（1分）221122()2()1.500222222()201.0002223122()2()1.50022（2分）121222p2202222232122p220()2222（2分）12F32222F3()2232F32（2分）3、用姜泰勒效应说明下列配合离子是否发生变形，发生的是大畸变还是小畸变。（10分）（1）、46[()]FeCN（2）、226[()]NiHO（3）、24[]CuCl（4）、226[()]CrHO（5）、36[]CoF答：（1）、[Fe(CN)6]4-：d6，八面体强场低自旋，不变形；（2）、[Ni(H2O)6]2+：d8，八面体弱场高自旋，不变形；（3）、[CuCl4]2-：d9，四面体弱场高自旋，大畸变；（4）、226[()]CrHO：d4，八面体弱场高自旋，大畸变（5）、[CoF6]3-：d6，八面体弱场高自旋，小畸变。四、计算题：（共30分）1、已知金属Al为立方面心最密堆积结构，密度为2.70gcm-3。计算它的晶胞参数和原子半径；用CuK（154.2pm）射取衍射图，333衍射线的衍射角是多少？（已知M(Al)=27g/mol）（10分）第3页共3页………………………………………….装…………………………………….订……………………………………….线……………………………….学院化学化工学院班级姓名学号注意事项1．考生要正确清楚地填写自己的学院、班级、姓名和学号。2．因填写错误或胡乱书写、涂改造成的不良后果，由考生本人负责。解：在立方面心晶胞中有4个Al原子，344AAMMDNVNa，所以：112314427()()404.92.76.0210AMgmolapmDNgcmmol（3）立方面心中：24ar铝原子的半径2143.24arpm（2）222222404.9333adhkl2sinsin0.989481.72dd（5）2、已知氧化铁FexO为NaCl型结构，在实际晶体中由于存在缺陷使得1x，今有一批氧化铁，测得其密度为5.71g/cm3，用=71.07pm的X射线测得其立方面心晶胞衍射指标为200的衍射角9.56（sin0.1661，M(Fe)=56g/mol），试计算或回答下列问题：（10）（1）、计算FexO的立方面心晶胞参数a；（4分）（2）、计算x值；（4分）（3）、说明在FexO晶体中O2-的堆积方式，Fe在此堆积中占据那种空隙？（2分）解：（1）、2sin214ddpm122200(200)428adpm（2）、231036.0210(42810)5.7167.35/4ANVDcmMgmoln67.35160.9256x（3）、O2-的堆积方式同NaCl中的Cl-，即立方面心堆积，Fe在此堆积中占据空隙为正八面体空隙3、某MO型金属氧化物属立方晶系，晶体密度为3.581g/cm3，用X粉末法CuK=（154.2pm）测得各衍射线相应的衍射角分别为：18.5、21.5、31.2、37.4、39.4、47.1、52.9、54.9。请计算或回答下列问题：（10分）（1）、确定该金属氧化物晶体的点阵型式；（4分）（2）、计算晶胞参数和一个晶胞中的结构基元；（4分）（3）、计算金属原子M的相对原子质量.（2分）解：线号sin2sin2sin/0.1007222hklhkl118.50.31730.100713111221.50.36650.13431.3344200331.20.51800.26842.6658220437.40.60740.36893.66311311539.40.63470.40294.00112222647.10.73250.53665.32916400752.90.79760.63616.31719331854.90.81810.66946.64720420（1）、晶体的衍射指标是全奇或全偶，表示为立方面心点阵型式（2）、2sind,如2号衍射线，即：20020.3665154.2dpm，得200154.2210.4dpmpm122200(200)421adpm为立方面心点阵型式：8*1/8+6*1/2=4，有四个点阵点，既包含四个结构基元（3）、231036.0210(42110)3.58140.24/4ANVDcmMgmoln