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《清北学堂2011暑期试题及答案 09《结构化学》(李宗和教授)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、清北学堂2011暑期试题09《结构化学》（李宗和教授）(一)A,B,C,D为第四周期的四种元素，原子序数依次增大，价电子数依次为1，2，2，7，A和B次外层电子数均为8，C和D次外层电子数均为18。1．请指出四种元素的名称，符号，原子序数。2．根据原子结构判断，哪些是金属元素?3．D与A的简单离子是什么？4．那一元素的氢氧化物碱性最强？5．B与D两原子间形成何种化合物？写出化学式。（二）氢，氮，氧是日常生活中三中重要元素，了解它和它的一些化合物是有益的，请回答下列一些简单问题。 （１）写出氢氮氧三元素的
2、元素符号，并指出其原子结构。 （２）氢氮氧在常温下以气体形式存在，请写出他们的分子式，并指明原子间的化学键。 （３）氢气与氧气反应生成水，请画出水分子的结构示意图。 （4）氢分子与氮分子在７７３Ｋ，３０ＭＰａ和铁催化剂下反应生成氨，请画出氨分子的结构示意图。(5)氨易溶于水，呈碱性，随温度升高溶解度降低。请用结构图表示出一些物质的氮氢氧间键的变化。 (6)氨在用气燃烧可能生成HNO中间体。请指出氢氮氧在HNO分子中的化合价及氧化值。(三)有MnS,FeS,CdI2三种晶体,请回答下列问题。（1）各属什么
3、类型晶体(2)金属离子的配位数（3）金属原子价电子(4)各晶体自旋平行(未配对)电子数Ns未配对电子数(Ns)=2价轨道数（O）-价电子数(i)-成键获得电子数(V)即：Nx=2O-i-V(5)根据下式计算各晶体的磁矩，并与实验值比较（MnS,FeS,CdI2的磁矩分别为5.61B,5.24B,0）,说明为什麽？=[Ns(Ns+2)]1/2B(B,玻尔磁子)(四) NiO晶体为NaCL型结构，将它在氧气中加热，部分Ni将氧化为Ni3+,成为NixO(x<1)。今有一批NixO,测得密度（D）为6.47g.c
4、m-3,用波长=154pm的x射线测得立方晶胞衍射指标为111的衍射角=18.710。（Ni的原子量为58.70）(a)计算NixO的立方晶胞参数a(b)计算x值，并标明Ni的氧化数的化学式(c)Ni晶体中，O2-的堆积方式怎样？Ni在堆积中占据那种空隙？占有率多少？(d)NixO晶体中Ni—Ni最短距离。(a)计算NixO的立方晶胞参数a(b)计算x值，并标明Ni的氧化数的化学式(c)Ni晶体中，O2-的堆积方式怎样？Ni在堆积中占据那种空隙？占有率多少？(d)NixO晶体中Ni—Ni最短距离。（五）Ｂ５
5、Ｈ９＋Ｆｅ（ＣＯ）５ Ｂ４Ｈ８Ｆｅ（ＣＯ）３（1）请画出Ｂ４Ｈ８Ｆｅ（ＣＯ）３的结构图.(2)请指出Ｂ４Ｈ８Ｆｅ（ＣＯ）３的价电子数（Ｎ）（3）Ｂ４Ｈ８Ｆｅ（ＣＯ）３键的类型，各有几个？ （4）请举出一个与Ｂ４Ｈ８Ｆｅ（ＣＯ）３有相同结构可能的分子（六）1985年Kroto和Smaller领导的研究小组发现了以C60为代表的碳的另一个家族，极大地丰富了碳化学。认识C60有利于制备新性质的化合物，请问：（1）C60这个封闭多面体由多少个五元环和六圆环的面组成，共有多少条边？（２）C60每一个碳参加形成2个六
6、圆环和一个五圆环形成3个键与大的离域型键。假定间的夹角为1160，求离域型键所含单个碳的sp的成分及与间的夹角。（３）由于生成条件的不同C60可堆积成不同的晶体结构，其中有立方最密堆积。晶胞参数为a=1420pm,(a)计算其晶体密度(b)计算C60球体半径（２）k3C60所形成的立方面心晶体具有超导性，问k+占据什么多面体空隙，占据空袭的百分数为多少。（七）络合物[Ni(CN)5]3-,对其晶体进行磁矩测量，它据有反磁性。请问（1）络合物[Ni(CN)5]3-,可能有那几种对称构型？(2)金属离子d电子如
7、何分布？（３）自旋态与对称有无关系？为什么？（4）Ni2+与CN—形成何种键，并用图示之。（八）:水是人们生活中必不可少的物质，00C以下结成冰，并为六方晶体，晶胞参数a=452pm,c=737pm,晶胞内有四个水，氧原子分数坐标分别为：000；000.375；2/31/31/3；2/31/30.875,请回答下列问题：（1）根据价电子对互斥理论推测水的构型（2）用价键理论说明水的成键情况（3）已知水的两个O-H键的夹角为104.50,请推测O-H键与孤对电子及孤对电子间的夹角。（３）计算冰的密度(5)计算
8、氢键O-H-O键长*注意：R12=,这里是六方晶系。(6)利用以上相关结果，请用示意图画出冰的简单结构。（7）冰的点阵形势及结构基元。参考答案(一)1.(钾，K,19；钙，Ca，20；锌，Zn,30；溴，Br，35)2.(金属元素：钾，K,19；钙，Ca，20；锌，Zn,30；)3.(Br-；K+)4.(K)5.(CaBr2)（二）（１）（氢Ｈ１Ｓ１，氮Ｎ１Ｓ２２Ｓ２２Ｐ３，氧１Ｓ２２Ｓ２２Ｐ４） （２）（氢气Ｈ
