-2011—2012学年结构化学期末试卷及答案.doc

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化学化工学院

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1．考生要正确清楚地填写自己的学院、班级、姓名和学号。

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河西学院2011—2012学年第一学期期末考试试卷
A卷参考答案
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

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 ）
A 6 B 4 C 8 D 12
4、下列NaCl型晶体中点阵能最大的是 ( B )
A SrO　　　 B CaO C BaO　　　 D KBr
5、下列哪两种晶体具有相同的点阵型式 （ D）
A NaCl 与CsCl B CsCl与CaF2
C 金刚石与六方ZnS D CaF2与立方ZnS
6、4 ：4是下列哪一种晶体的CN+/CN- （ C ）
A CsCl B NaCl C 立方ZnS D CaF2
7、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 ）
A H2O B PH3 C BCl3 D CH3CH3
9、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 )
A 2300 B 0320 C 0230 D 0330
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,Mg
3、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分）
基态H2的HOMO和LUMO分别为和（2分）
+
-
-
+
+
-
+

-
CO

+
-
+
H2
（4分）

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：的行列式为（1分）
展开为
代入行列式求的：
当时：
（1分）
当时：
（1分）
当时：
（1分）

（2分）

（2分）
（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）、 （2）、 （3）、
（4）、 （5）、
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）、：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Cu（）射取衍射图，333衍射线的衍射角是多少？（已知M(Al)=27g/mol）（10分）
解：在立方面心晶胞中有4个Al原子，，
所以：（3）
立方面心中：
铝原子的半径（2）

（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，今有一批氧化铁，测得其密度为5.71g/cm3，用的X射线测得其立方面心晶胞衍射指标为200的衍射角（，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）、

（2）、

（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Cu测得各衍射线相应的衍射角分别为：、、、、、、、。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

1
18.5
0.3173
0.1007
1
3
111
2
21.5
0.3665
0.1343
1.334
4
200
3
31.2
0.5180
0.2684
2.665
8
220
4
37.4
0.6074
0.3689
3.663
11
311
5
39.4
0.6347
0.4029
4.001
12
222
6
47.1
0.7325
0.5366
5.329
16
400
7
52.9
0.7976
0.6361
6.317
19
331
8
54.9
0.8181
0.6694
6.647
20
420
（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）、, 如2号衍射线，即：，得

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）、

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