结构化学习题集 下载本文

5.30.试用轨道对称守恒原理讨论己三烯环合反应对热与光的选择性.

5.31.二硫二氮(S2N2)是聚合有机金属的前驱体,低温X射线分析指出S2N2是平面正方形结构(D2h)假设该结构由S、N作sp2杂化形成σ键,N的2p轨道与S的一个3p、一个3d轨道形成π键。

(1)试描述S4N2可能的成键情况(S4N2为平面结构) (2)比较S4N2中2个不同S—N键与S2N2中SN键长度。

5.32 等mol对苯醌与氢醌溶液混合,可制得醌氢醌,以前认为是氢键把两个分子结合在一起,但氢醌醚或六甲基苯代替氢醌,也能形成类似化合物,试讨论其化学键。

习题6

6.1.写出B2H6和B3H9的styx数, 画出相应的结构图,并指出s, t, y, x字母的含义. 6.2.导出B4H10可能的styx数, 并写出对应的结构图. 6.3.根据式(6-11)求出B5H11, B6H10 可能的异构体数目.

6.4 试用 Wade(N+1)规则分析封闭硼笼(BH)n2-(n=5,6,12)的成键情况

6.5.[CO(NH3)6]2+是高自旋配合物,但在空气中易氧化成三价钴络合物[CO(NH3)6]3+,变成低自旋络合物,试用价键理论或晶体场理论来解释,看哪种比较合理。 6.6.对于电子组态为d4的八面体过渡金属离子配合物,试计算: ⑴分别处在高、低自旋基态时的能量;

⑵当高、低自旋构型具有相同能量时,电子成对能P和晶体场分裂能10Dq的关系。 6.7. 配合物[CO(NH3)4Cl2]只有两种异构体,若此络合物为正六边型构型有几种异构体?若为三角柱型时,又有几种异构体?那么到底应是什么构型?

6.8.将C2H6和C2H4通过AgNO3溶液,能否将它们分开?如果能分开,简要说明微观作用机理。

6.9.在八面体配合物中心原子dx2-y2和dxy轨道哪个能量高?试用分子轨道理论说明其原因。 6.10.卤素离子,NH3,CN-配位场强弱次序怎样?试从分子轨道理论说明其原因。

6.11 .硅胶干燥剂中常加入COCl2(蓝色),吸水后变为粉红色,试用配位场理论解释其原因。

13

6.12. 试画出三方柱型配合物MA4B2的全部几何异构体。

6.13. 判断下列络离子是高自旋还是低自旋,画出d电子的排布方式,说明络离子的磁性,

计算晶体稳定化能。

Mn(H2O)62+,Fe(CN)64-,CO(NH3)63+,FeF63-

6.14. 作图示出[PtCl3(C2H4)]+离子中Pt2+和C2H4间的化学键的轨道叠加情况并回答:

⑴Pt2+和C2H4间化学键对C-C键强度的影响。 ⑵[PtCl3(C2H4)]是否符合18电子规律?解释其原因。 6.15. 解释为什么大多数Zn

2+

的络合物都是无色的?

6.16. 试画出N2和CO与过渡金属配合物的成键轨道图形。 6.17. 作图给出下列每种配位离子可能出现的异构体

⑴[Co(en)2Cl2] + ⑵[Co(en)2(NH3)Cl] 2+ ⑶[Co(en)(NH3)2Cl2] +

6.18. 许多Cu2+的配位化合物为平面四方型结构,试写出Cu2+的d轨道能级排布及电子组态。 6.19. [Ni(CN)4]2-是正方形的反磁性分子,[NiCl4]2-是顺磁性离子(四面体型),试用价键理论

或晶体场理论解释之。

6.20.金属团簇M5(M=Li, Na, K)有21种异构体, 试画出它们的拓扑结构. 6.21 计算下列各团簇的价电子数, 并预测它们的几何构型: Sn44-, Sn3Bi2, Sn3Bi3+, Sn5Bi4

6.22.试用12个五边形和8个六边形构成C36笼的结构.

6.23 单壁碳纳米管有几种结构,各自导电性如何?若半径增大导电性将如何变化? 6.24. Ni(CO)4是个毒性很大的化合物

⑴试根据所学的知识说明其几何构型; ⑵用晶体场理论描述基态的电子状态; ⑶能否观察到d-d跃迁谱线?为什么?

6.25. 写出羰基化合物Fe2(CO)6(μ2-CO)3的结构式,说明它是否符合18电子规则。已知端

接羰基的红外伸缩振动波数为1850-2125cm-1,而桥式羰基的振动波数为1700-1860cm-1,试解释原因。

6.26 用18电子规则(电子计数法)推测下列分子的几何结构:

(1)V2(CO)12 (2) Cr2(CO)4Cp2 (3) [ Mo6(μ3-Cl)8Cl6]2- (4) [Rh6C(CO)15]2- 6.27. 水和乙醚的表面能分别为72.8和17.1×10-7J﹒cm-2, 试解释两者存在如此大差异的原

14

因.

6.28. 20°C的邻位和对位硝基苯酚, 在水中与苯中的溶解度之比分别为0.39和1.93, 试用氢

键说明差异原因.

6.29实验测定水杨酸(羟基苯甲酸)邻位、间位、对位异构体的熔点分别为159?C, 201.3?C,

213?C, 试用氢键解释。

6.30.尖晶石的化学组成可表示为AB2O4,氧离子紧密堆积构成四面体孔隙和八面体孔隙,当金属离子A占据四面体孔隙时,称为正常的尖晶石;而A占据八面体孔隙时,称为反式尖晶石,试从配位场稳定化能计算结果说明NiAl2O4是何种尖晶石结构。

6.31醋酸甲酯(沸点57.1?C)和甲醇(沸点64.7?C)是共沸物不易分离,工业上采取加水萃取

蒸馏,试解释。

6.32 乙醇和二甲醚为同分异构体,但乙醇的沸点是78?C,汽化热是42.8KJ/mol, 二甲醚的

沸点是-24?C,汽化热是18.9KJ/mol, 试从化学键来说明它们的差异。

习题7

7.1、 判断下列点是否组成点阵?

15

7.2、试从右边图形中选出点阵结构。 7.3、从下面点阵结构标出晶面指标(100),(210),(120),(230),(010),每组面用`3条平行相邻直线表示。

ab

7.4、晶轴截距为(1)2a,2b,c (2)2a,-3b,2c (3)a,b,-c的晶面指标是什么? 7.5、画出一个正交晶胞,并标出(100),(010),(001),(011)和(111)面。 7.6、一立方晶胞边长为432 pm,试求其(111),(211)和(100)晶面间距。

17.7、试证明在正交晶系,晶面间距dhkl计算公式为dhkl?22

(ha?k2b2?l2c2)12在立方晶系上式简化为: dhkl?a

(h2?k2?l2)127.8 已知Cu为立方晶系,晶胞参数a=361pm,计算(300)、(211)晶面间距。 7.9 立方晶系晶面交角公式为

??co?s1h1h2?k1k?l1l22(h?k?l)(h?21212122k?222l2) 式中(h1,k1,l1),(h2,k2,l2)为两晶面指标。

黄铁矿(FeS2)为立方晶系,计算下列晶面两两间夹角:(100),(010),(110),(210)。 7.10 试述七个晶系的特征对称元素及它们的晶胞类型。 7.11 证明晶体中只存在2,3,4,6旋转轴。

7.12、为什么14种Bravais格子中有正交底心而无四方底心? 7.13、为什么有立方面心点阵而无四方面心点阵,请加以论述。 7.14 Ag2O属立方晶系,晶胞中分子数为2,原子分数坐标为: Ag 1/4,1/4,1/4; 3/4,3/4,1/4; 3/4,1/4,3/4; 1/4,3/4,3/4; O 0,0,0; 1/2,1/2,1/2.

若将Ag放在原点,请重新标出原子分数坐标。

7.15、下面所给的是几个正交晶系晶体单位晶胞的情况。画出每种晶体的布拉威格子。

16