高等无机化学习题

第二章 原子结构和分子结构一、判断题3.杂化轨道中含p成分越多，原子的电负性越大。4.根据VSEPR理论，在SiF62中，中心原子的价层电子总数为10个。5.根据VSEPR理论，氧族原子提供的电子数为6。6.在SO3中，中心原子的价层电子总数为12个。7.SnCl2几何构型为直线型。8.ICl4几何构型为四面体。9.NH3和NO3的几何构型均为平面三角型。10.H2O和XeF2的几何构型均为平面三角型。11.SO32和NO3的几何构型均为平面三角型。12.下列三种离子，其极化作用顺序为：Al3+ Mg2+ Na+ 13.下列三种离子，其极化作用顺序为：Pb2+ Fe2+ Mg2+ 14.Ag+的极化作用大于K+的极化作用，因此Ag+的极化率小于K+的极化率。15.H的极化能力很强。16.极化作用愈强，激发态和基态能量差愈小，化合物的颜色就愈深。17.温度升高，离子间的相互极化作用增强。18.半径相近、电子层构型相同时，阳离子正电荷越大，极化作用越强。19.其它条件相同或相近时，阴离子半径越大，变形性越大。20.无机阴离子团的变形性通常较大。二、选择题3、与元素的电离能和电子亲和能有关的电负性标度是（B）：（A）鲍林标度 （B）密立根标度 （C）阿莱罗周标度 （D）埃伦标度4、下列基团中，电负性值最大的是（A）：（A）CF3- （B）CCl3- （C）CBr3- （D）CI3-5、在以下化合物中，碳原子电负性最大的是（C）：（A）CH4 （B）C2H4 （C）C2H2 （D）电负性相同7、XeO3离子的几何构型为（A）(A) 三角锥 (B) 四面体 (C) V型 (D) 平面三角形8、根据VSEPR理论，多重键对成键电子对的排斥作用最大的是(A) (A) 叁重键 (B) 双重键 (C) 单重键9、根据VSEPR理论，成键电子对(BP)和孤电子对(LP)之间相互排斥作用最大的是(A) (A) LPLP (B) LPBP (C) BPBP10、ClO3离子的几何构型为(A)(A) 三角锥 (B) 四面体 (C) V型 (D) 平面三角形11、ClF3的几何构型为（C）：（A）平面三角型（B）三角锥型（C）T型（D）V型12、NF3的几何构型为（B）：（A）平面三角型（B）三角锥型（C）T型（D）V型13、BrF3的几何构型为（C）：（A）平面三角型（B）三角锥型（C）T型（D）V型14、下列分子中键角最大的是（A）：（A）NH3（B）NBr3（C）NCl3（D）NF315、下列分子中键角最大的是(A) (A) CH4 (B) NH3 (C)H2O （D）H2S16、下列分子中键角最大的是(A) (A) NH3 (B) PH3 (C) AsH3 (D)SbH317、下列分子中键角最小的是（D）：（A）PI3（B）PBr3（C）PCl3（D）PF318、若阳离子电荷相同，半径相近，则最外层电子层构型为（A）电子构型的阳离子的变形性最小。（A）8（B）917（C）18（D）18219、若阳离子电荷相同，半径相近，则最外层电子层构型为（A）电子构型的阳离子的极化力最小。（A）8（B）917（C）18（D）18220、下列化合物中颜色最深的是（C）：（A）CuCl（B）CuBr（C）CuI（D）CuF21、下列阴离子中，变形性最小的是（A）：(A)O2-；(B) S2-；(C) Se2-；(D) Te2-22、极化率最大的离子是（D）：(A)F-；(B)Cl-；(C) O2-；(D) S2-23、下列化合物中键极性最大的是（A）：（A）NaCl（B）MgCl2（C）AlCl3（D）SiCl424、下列化合物中化学键极性最强的是（A）： (A) HF (B) HCl (C) HBr (D) HI25、下列阳离子中，极化作用最强的是（A）：(A)Be2+；(B) Mg2+；(C) Ca2+；(D) Sr2+；(E) Ba2+26、下列盐中，热稳定性大小顺序正确的是（D）：（A）NaHCO3Na2CO3MgCO3（B）Na2CO3NaHCO3MgCO3（C）MgCO3NaHCO3Na2CO3（D）NaHCO3MgCO3酸式碳酸盐碳酸。答：当不考虑外界离子对碳酸根的影响时，CO32-中的三个氧离子被中心离子C4+所极化而产生了诱导偶极。当存在阳离子时，它对邻近的一个氧离子可产生极化作用，但方向与C4+对氧离子的极化作用方向相反(可称之为反极化作用)，使氧离子中的偶极消失。如果阳离子的反极化作用很强，超过了C4+对氧离子所引起的极化，可能在氧离子中产生了与最初方向相反的偶极。这个偶极与阳离子相吸引，而与C4+相掩斥。在加热到一定温度的条件下，氧离子可完全脱离C4+并与阳离子结合成氧化物，同时放出CO2。可见，碳酸盐的热分解难易直接相关于阳离子的反极化作用。在阳离子中，H+的半径比其它离子小45个数量级，同时它又是一个裸核，所以它的反极化作用是非常强的。在碳酸中有两个氢离子，酸式碳酸盐中有一个氢离子，而碳酸盐中没有氢离子，所以碳酸比酸式碳酸盐易热分解，酸式碳酸盐又比碳酸盐易热分解，即碳酸盐的热稳定性酸式碳酸盐碳酸。3.利用极化效应，试说明FeCl2和FeCl3、FeCl2和MgCl2、CaCl2和MgCl2中键的离子性成分何者为强？ FeCl2FeCl3 FeCl2MgCl24.利用极化理论说明下列各组的两种物质中，何者的热稳定性较大。（1）CaCO3和CaSO4（2）Ca(OH)2和Cu(OH)2（3）NaHCO3和Na2CO35.XeF4分子的几何构型为平面正方形而不是正四面体，为什么？6.写出单电子体系的Schrdinger方程，并解释方程中各符号代表的意义。7.以He原子为例，写出其薛定谔方程，并解释方程中各符号代表的意义。8.简述中心力场模型的原理。9.以双原子分子为例，解释说明Sanderson电负性均衡原理。（在化合物中，原子一旦成键，成键原子将自动调整各自电负性的初始值，直到电负性趋于平衡。）10.已知NO2+、NO2、NO2的键角分别为180、132和115，试用价层电子对互斥理论说明三个分子键角依次减小的原因。11.已知：温度为25时，卤化银的溶解度为： AgF AgCl AgBr AgI溶解度（mol/L） 1.410-1 2.010-4 2.910-5 2.410-7 试用离子极化的观点解释卤化银溶解度的变化规律。四、计算题1、用z*2/r标度计算Ca2+和Cu2+的极化能力，并解释说明Ca(OH)2和Cu(OH)2两者热稳定性和碱性的差异。(z*的计算采用Slater规则，Ca2+和Cu2+的半径分别是：99和70pm)2.计算He+体系中基态、第一激发态、第二激发态的电子能量。3.用徐光宪屏蔽规则计算（1）Ca原子3s轨道上的1个电子的屏蔽常数；（2）该电子的有效核电荷Z*；（3）该电子的能量。4.已知F原子半径为64pm。应用Allred-Rochow电负性：cAR=3590 Z */r2 + 0.744计算F原子的电负性。5.应用Sanderson电负性均衡原理计算HCl分子中H和Cl原子所带的电荷及电负性。第三章 酸碱理论一、判断题 (每题1分)1、根据软硬酸碱概念，Zn2+是硬酸。2、在液氨中，醋酸是强酸。3、在液态HF中，醋酸是强碱。4、根据酸碱电子理论，CO可作为Lewis碱。5、根据酸碱电子理论，CH3OH可作为Lewis碱。6、布朗斯特酸碱理论认为：所以酸的强度也受到碱强弱的影响，离开具体的碱，讨论酸的强度是没有意义的。7、溶剂水对HCl和HClO4有区分效应。8、苛性钠可以区分HCl和HClO4的酸性强弱。9、根据路易斯酸碱理论，NH3的共轭酸为NH4+，而NH3的共轭碱为NH2-。10、含p键的分子可以做路易斯碱。二、选择题(每题2分)（ D）2、H2O作为溶剂，对下面各组物质有区分效应的是( D )(A) HCl、HAc、NH3、CH3OH； (B) HI、HClO、NH4+、Ac-；(C) HNO3、NaOH、Ba(OH)2、H3PO4；(D) NH3、N2H4、CH3 NH2、NH2OH（D ）3、可在水中测定其强度的酸是：（A）HCl（B）HNO3（C）H2SO4（D）H3PO4（ B）4、可在水中直接测定其强度的碱是() (A)O2 (B) CO32 (C) ClO4 (D) NO3（ B）5、对于反应HS+H2O= H2S+OH，其中强酸和弱碱分别是( ) (A) H2S和OH (B) H2S和HS (C) H2O和HS (D) H2S和H2O（ B）6、下列物种中不属于Lewis碱的是：（A）CO（B）Al3（C）NH3（D）CN（B ）7、下列物种中不属于Lewis酸的是：（A）Ni（B）CN（C）BF3（D）SiF4（ C）8、根据酸碱电子理论，下列物质中不可作为碱的是()(A) Cl (B) NH3 (C) Fe3+ (D) CO（ B）9、下列物种中不属于Lewis碱的是：（A）OH（B）BF3（C）CH3OH（D）CO（B ）10、下列物种中不属于Lewis酸的是：（A）Ag（B）CN（C）BF3（D）SiF4（ C）11、根据酸碱电子理论，反应SbF5+BF3=SbF6-+BF2+属于( )(A)加合反应；(B)复分解反应；(C)取代反应；(D)配合反应（ A）12、根据酸碱电子理论，反应CO32+H2O=OH+HCO3属于( )(A)取代反应；(B)复分解反应；(C)加合反应；(D)配合反应（ B）13、根据酸碱电子理论，反应KH+H2O=KOH+H2属于：（A） 碱取代反应；（B）复分解反应；（C）酸取代反应；（D）配合反应（ C）14、自然界中多以含氧酸盐形式存在的元素是：（A）Ni（B）Ag（C）Ti（D）Cu（ D）15、自然界中多以硫化物形式存在的元素是：（A）Li（B）Mg（C）Al（D）Cu三、简答题1根据软硬酸碱概念，下列离子和分子：H+、H-、Mg2+、Cu+、H2O、Fe3+、Ag+、F-、S2-、CN-、Mn2+、Cd2+、Pt4+、Hg2+、O2-、Li+、C2H4、R2S、OH-、CO32-分别属于哪一类，并用软硬酸碱规则说明，在自然界中，哪些金属多以氧化物、氟化物和碳酸盐的形式存在，哪些金属多以硫化物的形式存在。2指出BF3、NF3、NH3、BF4-各为何种几何构型，并试用酸碱电子理论分析它们作为酸碱的可能性。3路易斯酸主要包括哪些物种，并举例说明。5.简述软硬酸碱的特点，并举例说明。（8分）6.应用HSAB规则解释Ni和Cu的常见矿是硫化物矿，而Si和Ca则分别以氧化物和碳酸盐形式存在。第4章 离子化合物的热力学一、判断题1.离子化合物中正负离子间的相互作用能为静电相互作用。2.气相中离子键形成的能量是核间距的函数。3.晶格能是越大，则该离子离子化合物的硬度、熔沸点也越高。二、选择题(A )1、下列氢化物中不属于离子型的是：(A) MgH2 (B)NaH (C)CsH (D)CaH2( A )2、下列氢化物中热稳定性最大的是：(A) NH3 (B) PH3 (C) AsH3 (D) SbH3 ( A)3、下列氢化物中不属于离子型的是：(A)BeH2 (B)KH (C)LiH (D)CaH2( A)4、下列氢化物中热稳定性最大的是：(A) H2O (B) H2S (C) H2Se (D) H2Te （ B）5、与Li性质相似的元素是：（A）Na（B）Mg（C）K（D）Rb（ B）6、与Be性质相似的元素是：（A）Mg（B）Al（C）Ca（D）Sr三、简答题1、试用Born-Lande公式定性说明影响离子化合物晶格能的因素。2.玻恩哈伯循环计算出来的晶格能（即实验值）一般大于理论计算值，试解释造成这种差异的原因。四、计算题1、由Born-Haber热化学循环计算AgI晶体的晶格能实验值，并解释说明它与晶格能理论值之间的差异。4.计算NaCl晶体的晶格能。附：第五章 配位化合物一、判断题1、四面体配位场中能级较高的轨道是e轨道。2、八面体配位场中能级较高的轨道是eg轨道。3、四面体配位场的分裂能大于八面体配位场。4、在光谱序列中，H2O们位于OH的右边。5、在光谱序列中，I位于序列的左边。6、当配位场分裂能小于电子成对能时，配合物将取高自旋构型。7、当配合物的配体被光谱学系列中左边的配体取代后，光谱吸收带向短波方向移动。8、强的p电子给予体的场强大于弱的p电子给予体的场强。9、根据光谱的对称性选律，dd跃迁是允许的。10、过渡金属配合物的电子光谱都是线状光谱。11、过渡金属配合物的配位场光谱的吸收强度都很大。12、在配合物的配体取代反应中，解离机理的反应速率只与配合物的浓度有关，而与进入配体的浓度无关。13、Co(NO2)(NH3)52+和Co(ONO)(NH3)52+互为键合异构。14、CO作为配体时可同金属形成反馈p键，可造成的分裂能增大。15、分子轨道理论认为：对于弱场配体，分裂能为p*（t2g*）与eg*间轨道的能量差；而对于强场配体，分裂能为p（t2g）与eg*间轨道的能量差。16、dd跃迁能量较小，一般出现在可见区，所以许多过渡金属离子的配合物都有颜色。二、选择题（D）1、最有可能形成高配位化合物的中心离子是：（A）V3（B）Co3（C）Ti4（D）Mo4（A）2、在下列型式的八面体配合物中，不可能存在几何异构体的是( ) (A)MA5B (B)MA4B2 (C)MA3B3 (D)M(AA)2B2（B）3、Co(NH3)4(H2O)23+有几种异构体（）（A）1（B）2（C）3（D）4（D）4、在平面正方形配体场中，3d轨道将分裂成()个能级(A)1；(B)2；(C)3；(D) 4（D）5、比较下列各对配离子的分裂能，正确的是( )(A)Fe(H2O)62+Fe(H2O)63+；(B) CoCl64- CoF63-；(D) Fe(CN)64-Os(CN)64-（B）6、下列配离子中，分裂能最大的是()(A)Co(NH3)62+；(B) Ir(NH3)63+ ；(C)；Co(NH3)63+ (D) Rh(NH3)63+（A）7、下列配离子中，分裂能最大的是：（A）Cr(H2O)63（B）Cr(H2O)5Cl2（C）Cr(H2O)4Cl2（D）CrCl63（D）8、以下配体中场强最大的是：（A）I（B）OH（C）NH3（D）CN（D）9、以下配体中场强最大的是：（A）Cl（B）OH（C）H2O（D）NO2（B）10、下列配离子中属于低自旋构型的是：（A）Mn(H2O)62（B）Co(NH3)63（C）Fe(H2O)63（D）CoCl42（C）11、下列配离子中属于低自旋构型的是：（A）Co(H2O)62（B）CoCl42（C）Fe(CN)64（D）CoF63（C）12、对于CoF63配离子，下面哪项论述是正确的：（A）CoF63的晶体场分裂能大（B）F为强场配体（C）CoF63是顺磁性的（D）所有论述都不正确（A）19、下列各种跃迁中，强度最大的是：（A）自旋允许、轨道允许跃迁（B）自旋允许、轨道禁阻跃迁（C）自旋禁阻、轨道禁阻跃迁（D）自旋允许、轨道禁阻，但有d-p混合的跃迁（C）20、下列各种跃迁中，强度最小的是：（A）自旋允许、轨道允许跃迁（B）自旋允许、轨道禁阻跃迁（C）自旋禁阻、轨道禁阻跃迁（D）自旋允许、轨道禁阻，但有d-p混合的跃迁（A）23、下列离子中反位效应最大的是（D）(A)F；(B)Cl；(C) Br ；(D) I三、简答题1、Fe(H2O)62+配离子有4个未成对的电子，是顺磁性的，而Fe(CN)64-配离子却没有顺磁性。请用价键理论和晶体场理论解释。（Fe2的电子成对能15000cm1，H2O 的DO10400 cm1，CN的DO33000 cm1）。2、请用晶体场理论预测Cr(H2O)62+和Cr(CN)64-中的未成对电子数。(5分)3、利用晶体场理论知识确定下列配合物的各项性质：（4分）Fe(CN)63V(H2O)62中心离子的电子组态电子排布未成对电子数CFSE4、什么是反位效应？它有什么实际应用价值？请举例说明。5.影响晶体场分裂能的因素有哪些？并简要说明其影响规律。6、指出并解释下列跃迁吸收强度较弱者的原因。Ni(NH3)62 3A2g3T1g 和 3A2g1T1g 7、已知反位效应顺序为：NH3ClNO2。应用反位效应解释顺-和反-Pt(NH3)(NO2)Cl2的制备过程：8、已知：Ni(H2O)62+在可见光区有三个吸收峰，吸收光谱如下图所示：应用T-S图指派各吸收峰对应的d-d跃迁，并解释跃迁强度较弱的原因。附；d8组态T-S图第六章 有机金属化合物与簇合物一、判断题1、烯烃和过渡金属配位后，可使C=C的强度增加。2、在有机金属化合物中，每个金属的价电子数和它周围的配体提供的电子数加在一起一定等于18。3、在分子