资源描述
一、选择题
1、BF3分子呈平面三角形,中心原子采取了( A )杂化。
A、sp2 B、sp3 C、不等性sp3 D、dsp3
2、下列配合物最稳定的是( D )。
A、[Co(NH3)6]3+ B、[Co(H2O)6]3+
C、[Ti(H2O)6] + D、[Co(CN)6]3-
3、红外光谱由分子内部( D )能量跃迁引起。
A、转动 B、电子-振动 C、振动 D、振动-转动
4、CH4属于下列哪类分子点群:( A )。
A、Td B、Doh C、C3v D、CS
5、晶胞一定是一个:( C )。
A、八面体 B、六方柱体 C、平行六面体 D、正方体
6、的离域键类型( C )。
7、KBr 晶体中,K+的半径为133pm,KBr 的键长为328pm,其负离子配位多面体的形状为( C )。
A.立方体 B. 四面体 C.八面体 D.三角形
8、SO2C1F分子的对称点群为( B )
(A) C2v (B) Cs (C) C2h (D) D2h
9、下列络合物中不稳定的是( D )
(A) [V(H2O)6]2+
(B) [Nien3]2+
(C) [Co(CN)6]3-
(D) [V(H2O)6]3+
10、下列离子中,中心原子采取不等性杂化的是( A )
(A) H3O+ (B) NH4+ (C) PCl6- (D) BI4-
11、Cu 的基谱项为2S1/2,与其基谱项不同的原子是( D )
A. Au B. Ag C. K D. Zn
12、Fe 的电子组态为:[Ar]3d64s2,其光谱基项为( A )
A. 5D4 B. 3P2 C.5D0 D. 1S0
13、某晶体外型为正三棱柱,问该晶体属于( D )晶系
A. 立方 B. 三方 C. 四方 D.六方
14、某晶体属立方晶系,一晶面截x轴a/2,截y轴b/3,截z轴c/4,则该晶面的指标为( A )
A. (234) B.(432) C.(643) D.(213)
15、下列分子或离子中,不含有孤对电子的是( D )
(A)H2O; (B)H3O+; (C)NH3; (D) NH4+
16、假定有下列电子的各套量子数,指出哪种可能存在( D )
(A) 2,-1,0,1/2
(B) 3,0,-1,1/2
(C) 2,0,-2,1/2
(D) 3,2,2,1/2
17、下列四种离子中为顺磁性的是( BD )
A. NO+ B. NO- C. CN- D. O2-
18、下列配合物哪些是高自旋的( BD )
A.[Co(NH3)6]3+ B. [Co(NH3)6]2+ C. [Co(CN)6]4 - D. [Co(H2O)6]3+
19、①[CoF6]4-,②[Co(CN)6]3-,③[Co(NH3)6]3+中分裂能最大的是( B )
A① B② C③ D①和③
20、在羰基配合物中,配体CO的C—O键键长比自由CO的键长( B )
A变短了 B变长了 C没变化 D无结论
21、下列分子中磁矩最大的是( D )。
A.Li2 B.C2 C.C2+ D.B2
22、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上( A )
(A)一定是顺磁性 (B) 一定是反磁性
(C) 可为顺磁性或反磁性 (D)无法确定
23、B2H6所属点群是( B )
(A) C2v (B) D2h
(C) C3v (D) D3h
24、下列具有不同dn电子构型的离子中,哪种离子在弱的八面体场中具有最大的CFSE( D )
A d4 B d5 Cd6 Dd7
25、配位数为6的Cu2+的配合物,常不是以对称的八面体结构存在,这是因为( C )
A 晶体的包裹作用 B 相邻配体的排斥
C 姜泰勒效应 D 离子半径的差异
26、某金属离子在八面体强场中的磁矩为2.83BM,在八面体弱场中位4.90BM,则该金属离子为( D )
A Fe3+ B Co2+ C Ni2+ D Mn3+
27、下列配合物中,没有反馈π键的是( B )
A Co(CN)64- B FeF63- C [Pt(C2H4)Cl3]- D Ni(CO)4
28、(312)晶面在 a,b,c 轴上的截距分别为( C ):
A、3a, b, 2c B、3a, 6b, 2c C、2a, 6b, 3c D、3a, b, c
29、当电子由K能级转移到L能级时,伴随发生什么现象? ( A )
A、吸收能量 B、发射一个β粒子 C、发射X射线 D、发射γ射线
30、下列哪种物质的分子形状为三角双锥( B )
A:H3O+ B:SbCl5 C:SF6 D:SbF52-
31、3d电子的排布为t32geg0的八面体配合物是( D )
A、[MnCl5]4- B、[Ti(H2O)6]3+ C、[Co(CN)6]3- D、[CrF6]3-
32、下列各组离子中,具有顺磁性的是( B )
A、[Ni(CN) 4]2- B、[CoCl4]2- C、[Co(NH3)6]3+ D、Fe(CO)5
33、下列叙述中,错误的是( B )
A、单原子分子的偶极矩等于零 B、键矩越大的分子,偶极矩越大
C、分子的偶极矩是极矩的矢量和 D、偶极矩是一个矢量
34、下列各组物质的性质递变规律顺序正确的是( B )
A、FeCl2<FeCl3(熔点) B、 Pb(Ⅱ)>Pb(Ⅳ)(稳定性)
C、Si<P4 (硬度) D、 Na>Al(密度)
35、下面哪些离子会发生结构的畸变( B )
A、[Co(H2O)6]3+ B、[Fe(CN)6]4- C、[CoCl4]2- D、[Mn(H2O)6]2+
36、根据晶体场理论,在八面体场中,由于场强的不同,有可能产生高自旋或低自旋的电子构型是( C )
A d2 B d3 C d4 D d8
37、下列四种离子中为顺磁性的是( D )
A、NO+ B、NO– C、CN– D、O2–
38、下列物种中,不满足EAN规则的是( D )
A、[Cr(CO)6] B、Mn(CO)(NO)3 C、Fe(CO)2(NO)2 D、Ni(CO)2(NO)
39、下列配合物中,CO32–最有可能成为双齿配体的是( A )
A、[Co(NH3)4CO3]+ B、[Co(NH3)5CO3]+
C、[Pt(en)(NH3)CO3] D、[Pt(en)2(NH3)CO3]2+
40、PtCl62–的分子点群为( B )
A D4h B Oh C Td D Ih
41、下列离子中具有顺磁性的是(原子序数:Al 13,K 19,Mn 25,Zn 30 )( B )
(A) K+ (B) Mn2+ (C) Zn2+ (D) Al3+
42、下列原子轨道中各有一个自旋方向相反的不成对电子,则沿 x 轴方向可形成键的是( B )
(A) 2s - 4dz2 (B) 2px - 2px (C) 2py- 2py (D) 3dxy - 3dxy
43、Fe3+具有d5电子构型,在八面体场中要使配合物为高自旋态,则分裂能△和电子成对能P所要满足的条件是( C )
(A) △和P越大越好 (B) △>P (C) △<P (D) △=P
44、按晶体场理论,在八面体场中因场强不同有可能产生高自旋和低自旋的电子构型是( C )
(A) d1 (B) d3 (C) d5 (D) d8
45、以下两种配合物[PtBr(NH3)3]NO2和[Pt(NO2)(NH3)3]Br互为( B )
(A) 几何异构 (B) 电离异构 (C) 旋光异构 (D) 键合异构
46、下列不属于Oh 点群的是( D )
A、UF6 B、SF6 C、Mn(H2O)6 2+ D、CH4
47、下列具有手性的分子是( D )
A、H2O2 B、SClF5 C、HCN D、酒石酸
48、下列卤素离子可极化性最强的是( A )
A、I- B、Br- C、Cl- D、F-
49、下列分子属于直线的是( C )
A、Ni(CO)4 B、Co4(CO)12 C、Mn2(CO)10+ D、O2
50、金属环戊二烯的配合物中属于共价型的是( D )
A、K B、Rb C、Cs D、Na
51、对于电子原子,在无外场时,能量相同的轨道数是( B )
A、n2 B、2(l+1) C、n-1 D、n-l-1
52、单电子组态d9s1的光谱项是( B )
A、3F 1D B、1D 3D C、2P 3P D、1S 2P
53、下列物种中,属于N2H5+的共轭碱是( D )
A、NH3 B、N2H4 C、 N2H62+ D、N2H5OH
54、下列溶剂中,HAc能表现出最强的酸性是 ( B )
A、H2O(l) B、NH3(l) C、SO2(l) D、N2O4(l)
55、Cr与CO形成羰基配合物Cr(CO)6,其分子点群为( C )
A、D4h B、Td C、Oh D、D6h
56、如果某分子有S6,那么也必然有 ( D )
A、C6 ,σh B、C3 ,σh C、C3 , i D、C6 , i
57、H2分子的基态函数是( A )
A、单重态 B、三重态 C、二重态 D、多重态
58、下列配合物哪些是高自旋的( B )
A、[Co(NH3)6]3+ B、[Co(NH3)6]2+ C、[Co(CN)6]4 - D、[Co(H2O)6]3+
59、八面体配合物中哪个电子结构发生较大的畸变 ( C )
A、(t2g) 5 (eg) 2 B、(t2g) 6 (eg) 3 C、(t2g) 4 (eg) 2 D、(t2g) 3(eg) 2
60、下列四种离子中为顺磁性的是( D )
A、NO+ B、NO- C、CN- D、O2-
61、在晶胞AB中,其中A和B原子的坐标为A(0,0,0) 和 B(1/2,1/2,1/2),它属于( A )
A、立方体心点阵 B、立方面心点阵 C、立方底心点阵 D、立方简单点阵
62、下列配合物或配离子中,没有反馈π键的是( C )
A、[Pt (C2H4) Cl3] B、[Co(CN)6]4 – C、[FeF6]3- D、PO43-
二 填空题
1、CO的电子组态为 1σ22σ23σ24σ21π45σ2 ,则前线轨道是_5σ 1π___。
2、np2组态的光谱项为_ 1D 1S 3P ___。
3、晶体宏观外形中的对称元素可有 旋转轴、反映面、对称中心、反轴 四种类型。
4、O原子的电子排布为(1s2 2s22p4)、基态时未成对的电子数为(2)、可能的状态分布是(15),基态时的谱项符号是(3P)。
5、写出N2的分子轨道式为((σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2),键级为(3),磁性为(抗磁性)。
6、写出d2 组态的所有光谱项 1G 3F 1D 3P 1S ,根据洪特规则,能量最低的光谱项为 3F 。
7、NO 分子基态电子组态(分子轨道表示)为 1σ22σ23σ24σ21π45σ22π1 ,其键级为2.5,分子 有 磁性(填“有”或“无”)。
8、写出CO+的分子轨道式为((σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)1 ),键级为(2.5),磁性为(顺磁性)。
9、在ICl中化学键的键级为(1)。
10、在高自旋d7离子的d电子中,自旋平行的交换可以有(11)种。
11、1914年丹麦物理学家波尔应用了(普朗克量子理论)解释氢原子的线状光谱。
12、C1F中的键长和BrF中的键长比各自的单键共价半径之和缩短约为5%和7%,是由于(键的离子性增加了)。
13、在低自旋d7离子的d电子中,自旋平行的交换可以有(9)。
14、NH3是属于 C3v 点群,CH4是属于 Td 点群。
15、d4到d7组态的轨道电子有2种自旋, 高自旋 和 低自旋 。
16、Fe(CO)5最外层电子是 18 电子规则。
17、d轨道之间电子跃迁产生的光谱称为 d-d 光谱。
18、Jahn-Teller畸变会降低分子的 对称性 ,导致分子的能量降低
19、写出CN-的分子轨道式(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 , 键级为 3 ,磁性为 抗磁性 。
20、合成(8')(答案见课本P155页下)
反式-[Pt(NH3)2Cl2]
[ Pt(NH3)4]2-
-NH3↓+Cl-
[Pt(NH3)3Cl]+
-NH3↓+Cl-
[Pt(NH3)2Cl2]
21、写出配合物Fe2(CO)9的分子结构( )
22、写出反式Pt(NH3)2C12的分子结构( )
23、在H2+中化学键的键级为(1/2),磁性为(顺磁性)
24、分别指出H2O和NH3所属分子点群: C2V群 和 C3V群 。
25、原子轨道线性组合分子轨道的三条基本原则: 对称性一致原则 , 最大重叠原则 , 能量相近原则 。
26、电子填充原则: 能量最低原则 , 保里原理 , 洪特规则 。
27、写出Na原子的基态光谱项 2P 及其光谱支项 2P1/2和2P3/2 。
28、写出三价钴八面体络合物分别在强场和弱场中的d电子排布。
强场中
—— ——
↑↓ ↑↓ ↑↓
弱场中
↑ ↑
↑↓ ↑↓ ↑↓
29、1,3—丁二烯(无)(填有或无)芳香性,原因(不满足4n+2)
30、在八面体、四面体和平面四边形这三类配合物中,若中心原子或离子是d7、d8、d9时,形成 平面正方形 配合物,若中心原子或离子是d0、d10和 弱场 场中的d5时,会形成 四面体 配合物。
31、根据EAN规则,确定下列分子式的x值:
(1)Mn2(CO)x x=10 (2) Co2(CO)x x=8 (3)Ni(CO)x x=4
32、ex 是 (填是或不是)合格波函数。
33、写出B2的分子轨道式为 (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)1(π2pz)1 ,键级为 1 ,磁性为 顺磁性 。
34、写出Mn原子能量最顶的光谱支项的符号 6S1/2
35、写出B2H6所属的点群 D2h
36、铁磁性单质有 Fe 、 Co 、 Ni 。铁磁性与顺磁性的差别在于: 铁磁性物质在外加磁场移去后,仍保持磁性 。
37、写出B2,C2,N2键级的大小顺序 B2<C2<N2 。
38、计算配合物Cr(C6H6)(CO)3中金属元素的配位数 6
39、写出下列分子或离子的所属点群
(1) 乙烯C2H4 D2h (2) CO32- D3h (3) ClF3(T形) C2v (4) HCN C∝v
40、H2分子的基态态函数是(单重态)
41、配合物[Zn(OH)(H2O)3]NO3的系统命名为 硝酸羟基•三水合锌(Ⅱ) ,中心离子的电荷是 +2 ,配位体是 OH-,H2O ,配位原子是 O 。中心离子的配位数是 4 。
42、H2O2和CO2所属点群 答案:C2 和D∞h
43、判断题(每题2分)
1. SF4分子中含有两种不同的键长。 (对)
2. 凡是中心原子采用sp3d2杂化轨道成键的分子,
其空间构型一定是八面体。 (错)
3. H[Sb(OH)6]是难溶于水的弱酸。 (错)
4. 凡是低自旋配合物,不一定是反磁性的。 (对)
5. 4F的L值和S值分别为4和。 (错)
44、Mn(Ⅱ)的正八面体配合物有很微弱的颜色,其原因是(d-d跃迁是禁阻的)
45、CO分子(它是N2 分子的等电子体,分子轨道能级与N2 相同)的分子轨道式是(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2 ,它的键级是 3 ,磁性是 反磁性 。
46、 Fe 的电子组态为:[Ar]3d64s2,其光谱基项为 5D4 。
47、CO2 属于( D∞h ) 点群 CO属于( C∞v ) 点群
48、Os5(CO)16具有( 72 )个簇价电子数,分子呈( 三角双锥 )形状。
49、计算Fe5C(CO)15的骨架电子对数及骨架几何形状: 74 四方椎体
50、指出下列配离子哪些是高自旋的?哪些是低自旋的?(5分)
①.FeF63- ②.Co(H2O)3+ ③.Fe(CN)63- ④.Co(NO2)63- ⑤.Co(NH3)63+
高自旋: (① ② ⑤)
低自旋: (③ ④)
51、试判断下列离子的几何构型?(5分)
① Co(CN)63- (正八面体) ② NiF64- (三角双锥)
③ AuCl4- (四面体) ④ FeF6- (四面体)
52、计算下列化合物的价电子数,指出哪些满足18电子规则?(5分)
① V(CO)6 ② W(CO)6 ③ Ru(CO)4H ④ Ir(CO)(PPh3)2Cl ⑤ Ni(C5H5)(NO)
满足:② ④ ⑤
53、d轨道之间电子跃迁产生的光谱称为 d-d 光谱。
54、同一原子中能量相近的某些原子轨道,在成键过程中重新组合成一系列能量相等的新轨道而改变了原有轨道的状态。这一过程称为( 杂化 )。
三 简答题
1.NiII的四面体络合物很不常见,说明可能的原因。
答:NiII的四面体络合物为d8组态。中心原子的电子构型含有不等性占有的简并轨道(e)4(t2)4:
╫ ┼ ┼ t2
╫ ╫ e
根据Jahn-Teller效应,体系是不稳定的,要发生畸变,以消除简并性。四面体通常会完全转变为平面正方形。
2.请解释原因:He+中3s和3p轨道的能量相等,而在Ar+中3s和3p轨道的能量不相等。
答:He+中只有一个电子,没有屏蔽效应,轨道的能量由主量子数n决定,n相同的轨道能量相同,因而3s和3p轨道的能量相同。而在Ar+中,有多个电子存在;3s轨道的电子与3p轨道的电子受到的屏蔽效应不同,即轨道的能量不仅和主量子数n有关,还和角量子数 l 有关。因此,3s与3p轨道的能量不同。
3.实验室里经常可以看到蓝色的硅胶干燥剂,该干燥剂吸水后就变为粉红色,若在约110℃烘箱里放置1小时,又恢复到半透明的蓝色。
问:(1)硅胶中含什么化合物而表现为蓝色?(3分)
(2)为什么蓝色的硅胶吸水后就变为了粉红色?(7分)
【答】(1) CoCl2
(2) Co2+为d7构型,在无水CoCl2中,Co2+受配体Cl-的作用d轨道能级发生分裂,7个d电子填充在分裂后的轨道上。当电子发生d-d跃迁时,吸收波长为650~750nm的红光,因而显示蓝色。当CoCl2吸水后,变为[Co(H2O)6]Cl2,即由相对较强的配体H2O取代了相对较弱的配体Cl-,引起d轨道分裂能变大,使电子发生d-d跃迁时吸收的能量增大,即吸收光的波长缩短(蓝移)。[Co(H2O)6]Cl2吸收波长为490~500nm的蓝光,因而呈粉红色。
4.写出下列原子能量最低的光谱支项的符号(10分)
(1) Si (2) Br
【答】(1) Si: [Ne]3s23p2
ms=1, S=1, mL=1, L=1, L-S=0, 3P0
(2) Br [Ar]4s23d104p5
ms=1/2, S=1/2, mL=1, L=1, L+S=3/2, 2P3/2
5.(1) 谈谈你理解的金属有机化学(6分)
(2) 例举出至少两位在金属有机化学领域获诺贝尔奖的科学家(4分)
【答】(1) 略
(2) 1912年,Grignard,Grignard试剂
1963年,Zeigler, Natta. 发明的聚乙烯催化剂
1973年,Wilkinson,Fischer. 合成二茂铁
6.说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何构型及分子所属点群。
NH3、 BF3、CCl4、 [Ti(H2O)6]+
杂化 几何 点群
NH3、 不等性sp3 三角锥 C3v
BF3、 sp2 平面三角形 D3h
CCl4、 sp3 四面体 Td
[Ti(H2O)6]+ d2sp3 八面体 Oh
7.3d2组态的谱项有那些?按照谱项能量由低到高排序,并指出基谱项(5分)。、答:对于3d2组态,由l1=2, l2=2,可得L=4、3、2、1、0;
由s1=1/2、s2=1/2,可得S=1、0.
将L、S组合在一起可得到光谱项:3F、3P、1G、1D、1S
其基谱项是:3F
8.运用群论的方法,写出NH3分子(C3V点群)红外和Raman振动的对称性(5分)。
答:对C3V点群不动的原子数和总的可约表示特征标表为:
C3V
E 2C3
不动原子数
4 1 2
3 0 1
12 0 2
9、运用群论的方法,写出NH3分子(C3V点群)红外和Raman振动的对称性。
答:对C3V点群不动的原子数和总的可约表示特征标表为:
C3V
E 2C3
不动原子数
4 1 2
3 0 1
12 0 2
因此将可约表示分解可以得到:Г3N= 3A1+A2+4E
总的可约表示分解为下列不可约表示:3A1+A2+4E
扣除3个平动(A1+E)和3个转动(A2+E),留下(2A1+2E)既是红外活性振动又是Raman活性振动。
10.3d2组态的谱项有那些?按照谱项能量由低到高排序,并指出基谱项。
答:对于3d2组态,由l1=2, l2=2,可得L=4、3、2、1、0;
由s1=1/2、s2=1/2,可得S=1、0.
将L、S组合在一起可得到光谱项:3F、3P、1G、1D、1S
其基谱项是:3F
11.一立方体,在8个顶角上放8个相同的球,如图。如分别去掉球1和2;1和3;1 和7;余下球的点群是什么?
答:去掉球1和2:C2V群;去掉球1和3:C2V群;去掉球1和7后,如下图所示:D3d群。
12.解释什么是Jahn-Teller效应
答案:是指对于一个非线性的分子,假如存在着简并的电子状态,则必定会通过某种振动方式使构型发生畸变,以降低分子的对称性,导致分子能量的降低。这种构型畸变畸变称为Jahn-Teller畸变。
13.简述δ分子轨道的对称性特点。
答:δ键,电子云分布的界面图象,对于通过键轴的二个平面对称,含有2个节面。
14.请解释原因:He+中3s和3p轨道的能量相等,而在Ar+中3s和3p轨道的能量不相等。
答:He+中只有一个电子,没有屏蔽效应,轨道的能量由主量子数n决定,n相同的轨道能量相同,因而3s和3p轨道的能量相同。而在Ar+中,有多个电子存在;3s轨道的电子与3p轨道的电子受到的屏蔽效应不同,即轨道的能量不仅和主量子数n有关,还和角量子数 l 有关。因此,3s与3p轨道的能量不同。
15.指出O2. O2+.和O2-的键长、键能大小的顺序,并说明理由。
答:O键级为2,O键级为2.5,O键级为1.5
反键电子数越多,成键作用越小,键能越小,键长越长
键长次序为O 〈O 〈O
键能次序为O 〉O 〉O
16. 量子数n,l,m和ms有何物理意义?它们取哪些数值
答:主量子数n:决定体系能量高低、波函数的节面数。
取值:1,2,3,……n
角量子数l:决定电子的轨道角动量和磁矩。
取值:0,1,2,3……n-1
磁量子数m:决定电子轨道角动量和磁矩在磁场方向的分量。 取值:-l,-l+1,……0……l-1,l
自旋磁量子数ms :决定电子自旋轨道角动量在磁场方向的分量。
取值:-1/2,1/2
17. 用HMO法求烯丙基阳离子的离域能和基态波函数。
总能量:
离域能 :
把代入久期方程及,得
总能量:
离域能
把代入久期方程及,得
18.为什么Zn电离得到Zn2+,而不是Zn3+?试解释其原因?
答:Zn的电子组态 (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s)2(3d)10 E3d>E4s (2分)
Zn2+的电子组态 (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(3d)10 E4s>E3d (2分)
因为Zn2+ 的3d轨道有10个电子,为全充满状态,根据洪特规则可知,Zn2+是稳定状态。
19.[FeF6]3-为顺磁性,[Fe(CN)6]4-为反磁性,试用配位场理论解释。
答:
20.将烷烃和烯烃混合物通过AgNO3或AgClO4等银盐溶液,可将烷烃和烯烃分离。这一方法即可用于色谱分离,也可用于工业分离,请说明所依据的原理。
答:烯烃可与Ag+生成稳定的配位化合物而烷烃却不能。因此,当它们的混合物通入银盐溶液时,两者即可被分离。
乙烯分子中有成键的π轨道和反键的π*轨道。Ag+的外层电子组态为4d105s0.当乙烯分子和Ag+结合时,乙烯分子的π轨道和Ag+的5s空轨道叠加,乙烯的π电子进入Ag+的5s轨道而形成σ键。与此同时,乙烯分子的π*轨道和Ag+的d轨道(如dxy)叠加,Ag+的d电子进入乙烯分子的π*轨道,形成π 键。这样,在乙烯分子和Ag+间形成了σ-π配键
σ-π配键的形成使烯烃和Ag+形成稳定的配合物,从而使烯烃和烷烃分离。
21.试述原子吸收光谱较发射光谱有哪些优缺点,为什么?
答:原子从某一激发态迁回基态,发射出具有一定波长的一条光线,而从其它可能的激发态迁回基态以及在某些激发态之间的跃迁都可发射出具有不同波长的光线,这些光线形成了原子发射光谱。
原子吸收光谱是由已分散成蒸气状态的基态原子吸收光源所发出的特征辐射后在光源光谱中产生的暗线形成的。
基于上述原理,原子吸收光谱分析同原子发射光谱分析相比具有下列优点:
(1)灵敏度高。因为在一般火焰温度(2000-3000K)下,原子蒸汽中激发态原子数只占基态原子数的10-15-10-3左右。即原子蒸气中参与产生吸收光谱的基态原子数多。
(2)准确度较好。因为处于热平衡状态时,原子蒸气中激发态原子的数目极小,外界条件的变化所引起的原子数目的波动对于发射光谱会有较大的影响,而对吸收光谱影响较小。
(3)谱线简单,受试样组成影响小。空心阴极灯光源发射出的特征光,只与待测元素的原子从其基态跃迁到激发态所需要的能量相当,只有试样中的待测元素的原子吸收,其他元素的原子不吸收此光,因而不干扰待测元素的测定。
(4)仪器、设备简单,操作方便、快速。
22.为什么[FeCl6]3-是无色的?[CoF6]3-是蓝色的?
答:[FeCl6]3-中的Fe是d5,自旋受阻不显色。[CoF6]3-中Co是d6,对称部分允许,自旋允许。
23.什么叫电子云伸展效应?它对电子成对能有何影响?
答:在配合物中金属离子的成对能要比自由气态离子时的成对能数值小,这是由于金属离子的电子在金属离子的电子在金属离子和配体组成的分子轨道上运动的离域作用或电子云扩展而导致了电子之间的排斥作用比自由金属离子时小,这种现象叫电子云伸展效应。它使电子成对能减小。
24.说明下列化合物颜色的原因
[FeF6]3-无色 d5 自旋受阻
[FeCl4]- 黄色 d-p混合,无对称中心
[FeBr4]- 红色 Br Fe3+有移光谱
25. 下列AB–型分子:N2,NO,O2,C2,F2,CN,CO,XeF中哪几个是的电子变为AB–后比原来中型分子键能大?哪一个是失电子变为AB+后比原来中性分子键能大? (5分)
答:就得电子而言,若得到的电子填充到成键分子轨道上,则AB–比AB键能大;若的得到的电子填充到反键分子轨道上,则AB–比AB键能小。就失电子而言,若从反键分子轨道上失去电子,则AB+比AB键能大;若从成键分子轨道上失去电子,则AB+比AB键能小。根据这些原则和题中个分子的电子组态,就可得知如下结论:
得电子变为AB–后比原中性分子键能大者有C2和CN。失电子变为AB+后比原来中性分子键能大者有NO,O2,F2和CO。无论得电子变为负离子(N2,CO–)还是失电子变为正离子(N2,CO+),键能都减小
26. X射线光电子能谱的下列4个特征峰中,何者强度最大?
Ag 4s峰 Ag 3p峰 Ag 3s峰 Ag 3d峰
答:X射线光电子能谱特征峰的强度也有一些经验规律:就给出风的轨道而言,主量子数小的峰比主量子数大的峰强;主量子数相同时,角量子数大者峰强;主量子数和角量子数相同时,总量子数大者峰强。根据这些经验规律,Ag的3d峰最强。
27.写出σxx和通过原文并与x轴重合的C2轴的对称操作C12的表示矩阵。
28. 写出下列分子所归属的点群:HCN,SO2,氯苯(C6H5Cl),苯(C6H6),萘(C10H8)。
答:
分子
HCN
SO3
C6H5Cl
C6H6
C10H8
点群
C∞v
D3h
C2v
D6h
D2h
29. 解释为什么大多数Zn2+的配位化合物都是无色的。
答:Zn2+的3d轨道已充满电子,它通过一SP3杂化轨道形成配键,无d-d能级跃迁。因此,其络合物一般是无色的。
30. 试述Raman活性的判据。
答:Raman光谱的选律是:具有各项异性的极化率的分子会产生Raman光谱。例如H–H分子,当其电子在电场作用下沿键轴方向变形大于垂直于健轴方向时,就会产生诱导偶极矩,出现Raman光谱活性。
利用群伦可很方便地判断贩子的那些振动具有红外活性,哪些振动具有Raman活性。判断的标准是:
(1)若一个振动隶属的对称类型和偶极矩的一个分量隶属的对称类型相同,即和x(或y,或z)隶属的对称类型相同,则它具有红外活性。
(2)若一个振动隶属的对称类型和极化率的一个分量隶属的对称类型相同,即一个振动隶属于x2,y2,z2,xy,xz,yz这样的二元乘积中的某一个,或者隶属于x2-y2这样的一个乘积的组合,则它就具有Raman活性。
31. 二氯二氨合铂有两种集合异构体,一种是顺式,一种是反式,简称顺铂和反铂。顺铂是一种常用的抗癌药,而反铂没有抗癌作用。
(a) 写出顺铂和反铂的结构式
(b) 若用1,2-二氨基环丁烯二酮代替两个NH3与铂配位,则生成什么结构的化合物?有无顺反异构体?分析化合物中原子的成键情况。
答: (a)
(b) 用1,2-二氨基环丁烯二酮与铂原子配位,只生成顺式配合物,其结构式为:
Pt原子用dsp2杂化轨道分别与Cl原子的p轨道和N原子的sp3杂化轨道叠加形成4个σ键,Pt原子、Cl原子和N原子处在一个平面上。该平面与C,O原子所在的平面交成一定角度。
32. 写出下列原子的基态光谱支项的符号:Si、Mn、Br。
Si:[Ne]3s23p2
1 0 -1
mS=1,S=1;mL=1,L=1;L-S=0;3P0
Mn:[Ar]4s23d5
2 1 0 -1 -2
mS=,S=;mL=0,L=0;|L-S|=;6S
Br:[Ar]4s23d5
1 0 -1
mS=,S=;mL=1,L=1;L+S=;2P
33、下列各对化合物中哪个有较大的键角,说明原因
(1)CH4和NH3
(2)HOCl和HOH
(1) CH4>NH3 因为孤对电子和键对电子相互作用大于键对电子和键对电子间相互作用
(2) HOCl <HOH 配体的电负性越大,键角就越小
34、3d2组态的谱项有那些?按照谱项能
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