2002级结构化学试卷(A)班级姓名学号一、选择填空(60分)：1.写出下列体系的Schrodinger方程Het:H2:个微观状态，在这些微观2.某原子的一个光谱项为3D问此光谱项中，包含有状态中：原子的总轨道角动量()；原子的总自旋角动量(h)；原子的总角动量可能有哪些值？(h)。3.Cu的基谱项为2S1P，与其基谱项不同的原子是（A.AuB.AgC.KD.Zn4.Fe的电子组态为：[Ar3d°4s2，其光谱基项为A.D4B."P2c'DoD.'So5.写出d组态的所有光谱项根据洪特规则，能量最低的光谱项为给出下列分子所属分子点群，判断其有无偶极矩和旋光性6.分子点群熊夫里记号有无偶极矩有无旋光性三氯甲烷CH2Cl2SF6四氯化碳CC4椅式环已烷1,3,5,7-四甲基环辛四烯丙二烯CH2=C=CH2Bα溴代吡啶茶反式二氯乙烯H2027.NO分子基态电子组态(分子轨道表示)为其键级为，分子有无磁性)轨道如图所示的两个原子轨道沿z方向接近时，形成（8.+zA.G B.G*C.元 D.元*E.对称性不匹配，不能形成有效的分子轨道。9.国际符号42m相对应的点群熊夫利符号是()A.D4hB. TaC.D2dD.C4v10.某晶体外型为正三棱柱，问该晶体属于()晶系A，立方B.三方C.四方D.六方5-1
2002 级 结构化学试卷(A) 班级_ 姓名_ 学号_ 5-1 一、选择填空(60 分)： 1．写出下列体系的 Schrödinger 方程： He+ ：_ H2：_ 2. 某原子的一个光谱项为 3 D 问此光谱项中，包含有_个微观状态，在这些微观 状态中：原子的总轨道角动量 L G =_ (=)；原子的总自旋角动量 S G = _ (=)；原子的总角动量 J G 可能有哪些值？_(=)。 3. Cu 的基谱项为 2 S1/2，与其基谱项不同的原子是 ( ) A. Au B. Ag C. K D. Zn 4. Fe 的电子组态为：[Ar]3d6 4s2 ，其光谱基项为( ) A. 5 D4 B. 3 P2 C.5 D0 D. 1 S0 5. 写出 d2 组态的所有光谱项_根据洪特规则，能量最低的 光谱项为_。 6． 给出下列分子所属分子点群，判断其有无偶极矩和旋光性 分子 点群熊夫里记号 有无偶极矩 有无旋光性 二氯甲烷 CH2Cl2 SF6 四氯化碳 CCl4 椅式环己烷 1,3,5,7-四甲基环辛四烯 丙二烯 CH2=C=CH2 α溴代吡啶 N Br 萘 反式二氯乙烯 H2O2 7. NO 分子基态电子组态(分子轨道表示)为_， 其键级为_，分子有无磁性_。 8. 如图所示的两个原子轨道沿 z 方向接近时，形成( )轨道 + + z _ A. σ B. σ* C. π D. π* E.对称性不匹配，不能形成有效的分子轨道。 9. 国际符号 42m相对应的点群熊夫利符号是( ) A. D4h B. Td C. D2d D. C4v 10. 某晶体外型为正三棱柱，问该晶体属于( )晶系 A. 立方 B. 三方 C. 四方 D.六方
班级姓名学号11.某晶体属立方晶系，一晶面截x轴al/2，截y轴b/3，截=轴c/4，则该晶面的指标为()A.(234)B.(432)C.(643)D.(213)12.MO2晶体属立方晶系，其晶胞结构如图所示，311131113M的分数坐标为和444'444*444333个0%，MO2晶体属晶胞中有444点阵型式，一个晶胞中有个结构基元：一个结构基元包含的内容为个0°,一个晶胞中有正负离子的的配位数比为，0°离子作何种型式的堆积？：M离子填入何种类型的负离子多面体空隙？；M离子占据该类负离子多面体空隙的分数是多少？。已知晶胞参数α=5.80A，O离子半径为1.40A，计算晶胞的空间利用率为请画出110面上离子的排布情况（要求表示出离子的接触情况)。13.氢原子中，函数=C,210+C4311+C,4310(其中，210，4311，310都已归一化)所描述的状态中，其能量平均值是能量为-R/4出现的几率是，角动量的均方根值是多少角动量值为2h出现的几率是角动量z分量的平均值是多少角动量z分量的值为出现的几率是14.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()A.立方体B.四面体C.八面体D.三角形10.氢原子处在310状态，请粗略地画以下波函数／电子云图形径向密度函数R2m.(r)~r图角度分布图(Y~0)电子云分布图（用点的疏密表示，要能明确看出角节面和径向节面)。5-2
班级_ 姓名_ 学号_ 5-2 11. 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. (234) B.(432) C.(643) D.(213) 12. MO2 晶体属立方晶系，其晶胞结构如图所示， M4+的分数坐标为 4 1 4 1 4 3 ， 4 1 4 3 4 1 ， 4 3 4 1 4 1 和 4 3 4 3 4 3 。晶胞中有_个 O2-，MO2 晶体属 _点阵型式，一个晶胞中有_ 个结构基元；一个结构基元包含的内容为 _；一个晶胞中有_个 O2-， 正负离子的的配位数比为_，O2-离子作 何种型式的堆积？_ ；M4+离子填入何种类型的负离子多面体空隙？ _ ； M4+离子占据该类负离子多面体空隙的分数是多少？ _。已知晶胞参数 a=5.80Å，O2-离子半径为 1.40Å，计算晶胞的空间 利用率为_。 请画出 110 面上离子的排布情况(要求表示出离子的接触情 况)。 _ 13. 氢原子中，函数Ψ=C1Ψ210 + C2Ψ311 + C3Ψ310(其中Ψ, Ψ210 ,Ψ311, Ψ310 都已归一化)所 描述的状态中，其能量平均值是_，能量为-R/4 出现的几率是_，角动量的均方根值是多少_， 角动量值为 2=出现的几率是_角动量 z 分量的平均值是多少 _角动量 z 分量的值为=出现的几率是_。 14. 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( ) A. 立方体 B. 四面体 C.八面体 D.三角形 10. 氢原子处在ψ310状态，请粗略地画以下波函数／电子云图形 径向密度函数 R2 n,l(r)~r 图 角度分布图(Y~θφ) 电子云分布图 (用点的疏密表示，要能明确看出 角节面和径向节面)
姓名班级学号二、计算题(30分)?)离域元键的1.用HMO法求解环烯丙基正离子(L1）分子轨道波函数、能级、2）键级、电荷密度和自由价，3）画出分子图。4）试比较环烯丙基正离子与环烯丙基负离子(/C八）的键长5-3
班级_ 姓名_ 学号_ 5-3 二、计算题(30 分) 1．用 HMO 法求解环烯丙基正离子( )离域π键的 1) 分子轨道波函数、能级、 2) 键级、电荷密度和自由价， 3) 画出分子图。 4) 试比较环烯丙基正离子与环烯丙基负离子( )的键长
班级姓名学号2.钾(K)属A2型堆积，晶胞参数a-5.247A，原子量M=39.10①指出该晶体属于何种晶系？具有何种布拉威格子型式？②一个结构基元代表几个金属原子？一个晶胞内含几个结构基元？③钾(K)原子半径为多长？④钾（K）金属晶体密度为多少？③若使用波长为1.542A的X射线，请写出X射线衍射粉末图中前三条谱线的衍射角和每条谱线对应的衍射指标。3.有一微观粒子在箱长为2L的一维势箱中运动，处在n=2的状态中，计算：①粒子在0≤x≤L/2区间中出现的几率；②粒子在x=L/2处出现的几率密度：③粒子的能量5-4
班级_ 姓名_ 学号_ 5-4 2. 钾(K)属 A2 型堆积，晶胞参数 a=5.247Å，原子量 M=39.10 ①指出该晶体属于何种晶系？具有何种布拉威格子型式？ ②一个结构基元代表几个金属原子？一个晶胞内含几个结构基元？ ③钾(K)原子半径为多长？ ④钾(K)金属晶体密度为多少？ ⑤若使用波长为 1.542Å 的 X 射线，请写出 X 射线衍射粉末图中前三条谱线的衍 射角和每条谱线对应的衍射指标。 3．有一微观粒子在箱长为 2L 的一维势箱中运动，处在 n = 2 的状态中，计算： ① 粒子在 0 ≤ x ≤ L/2 区间中出现的几率； ② 粒子在 x=L/2 处出现的几率密度； ③ 粒子的能量
班级姓名学号三、回答问题(10分)1.有一立方晶系的离子晶体，其晶胞中各离子的分数坐标为：1111/1Mn2+: 0,0,0Kt:F:0.0 0%,0: 0.02222:22试问①晶体属何种点阵型式？②已知K+F半径大致相近，试问此两种离子联合组成了何种型式的密堆积？Mn2+处在何种空隙里？占这种空隙的分数为多少？2.富烯的HMO波函数如下：（注：未按能级排序)=0.6023+0.3724-0.372s-0.60262=0.51+0.52-0.54-0.5s3=0.357/-0.664/2+0.4393-0.1534-0.153s+0.439/6$4=0.749/l-0.190w/2-0.351/3+0.280/4+0.280s-0.3516$s=0.3723-0.6024+0.6025-0.3726$=0.2471+0.5232+0.4293+0.3854+0.385s+0.4296求：①画出分子图；②指出富烯与亲电试剂发生反应的位置。（不要求计算过程）5-5
班级_ 姓名_ 学号_ 5-5 三、回答问题(10 分) 1. 有一立方晶系的离子晶体，其晶胞中各离子的分数坐标为： K+ ： 2 1 , 2 1 , 2 1 ； F- ： 2 1 , 0, 0；0, 2 1 ,0；0, 0, 2 1 ； Mn2+ ：0,0,0 试问①晶体属何种点阵型式？②已知 K+ ,F- 半径大致相近,试问此两种离子联合组成了 何种型式的密堆积？Mn2+处在何种空隙里？占这种空隙的分数为多少？ 2. 富烯的 HMO 波函数如下：(注：未按能级排序) φ1=0.602ψ3+0.372ψ4-0.372ψ5-0.602ψ6 φ2=0.5ψ1+0.5ψ2-0.5ψ4-0.5ψ5 φ3= 0.357ψ1-0.664ψ2+0.439ψ3-0.153ψ4-0.153ψ5+0.439ψ6 φ4= 0.749ψ1-0.190ψ2-0.351ψ3+0.280ψ4+0.280ψ5-0.351ψ6 φ5=0.372ψ3-0.602ψ4+0.602ψ5-0.372ψ6 φ6=0.247ψ1+0.523ψ2+0.429ψ3+0.385ψ4+0.385ψ5+0.429ψ6 求：①画出分子图；②指出富烯与亲电试剂发生反应的位置。(不要求计算过程) 6 4 5 3 2 1