2011—2012学年结构化学期末试卷及答案
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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
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（2分）
基态H2的HOMO和LUMO分别为1s和*1s（2分）
CO
H2
（4分）
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
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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22CHCHCH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：22CHCHCH的行列式为1011001xxx（1分）
展开为2123(2)02;0;2xxxxx
代入行列式求的：
当12x时：213211;;222ccc
1123121222（1分）
当20x时：213220;;22ccc
2132222（1分）
当32x时：213211;;222ccc
3123121222（1分）
221122()2()1.50022
2222()201.0002 223122()2()1.50022 （2分）
121222p2202222
232122p220()2222 （2分）
12F32222F3()2232F32
（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）、46[()]FeCN （2）、226[()]NiHO （3）、24[]CuCl
（4）、226[()]CrHO （5）、36[]CoF
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）、226[()]CrHO：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CuK（154.2pm）射取衍射图，333衍射线的衍射角是多少？（已知M(Al)=27g/mol）（10分） word格式-可编辑-感谢下载支持
解：在立方面心晶胞中有4个Al原子，344AAMMDNVNa，
所以：112314427()()404.92.76.0210AMgmolapmDNgcmmol（3）
立方面心中：24ar
铝原子的半径2143.24arpm（2）
222222404.9333adhkl
2sinsin0.989481.72dd（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1x，今有一批氧化铁，测得其密度为5.71g/cm3，用=71.07pm的X射线测得其立方面心晶胞衍射指标为200的衍射角9.56（sin0.1661，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）、2sin214ddpm
122200(200)428adpm
（2）、231036.0210(42810)5.7167.35/4ANVDcmMgmoln
67.35160.9256x
（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CuK=（154.2pm）测得各衍射线相应的衍射角分别为：18.5、21.5、31.2、37.4、39.4、47.1、52.9、54.9。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 sin 2sin 2sin/0.1007 222hkl hkl
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）、2sind, 如2号衍射线，即：20020.3665154.2dpm，得200154.2210.4dpmpm
122200(200)421adpm
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）、231036.0210(42110)3.58140.24/4ANVDcmMgmoln
