习题 1（酸碱平衡）
1.从手册中查出下列各酸的酸度常数p K a，计算各酸的K a与相应共轭碱的K b值。
(1)H3PO4；(2)H2C2O4； (3)苯甲酸；(4)NH4+；(5)（参考答案）
答：
pK a=4.62
2. （1）计算pH=5.0，的分布系数（或摩尔分数）δ3，δ2，δ1，δ0。
（2）假定各种形体总浓度是0.050 mol/L，问此时，，，
的浓度各是多少？
（参考答案）
答：
查表得：p K a1=2.16，p K a2=7.21，p K a3=12.32
当pH=5.0时，有：
3.某溶液含有HAc，NaAc和，浓度分别为0.80，0.29，, 计算此溶液中的平衡浓度。（参考答案）
答：
4.三个烧杯中分别盛有100mL0.30mol/L HAc，欲分别调节值至4.50，
5.00及5.50，问应分别加入2.0mol/L的NaOH溶液多少mL？（参考答案）
答：
已知,K a=1.75×10-5。在pH=4.50时：
达到终态平衡状态时，NaAc的物质的量与NaOH的物质的量相等：
同理，pH=5.50时：
同理，pH=5.00时：
5.已知的p K a=9.25，计算I=0.10时的p K a M和p K a c。（参考答案）答：
当I=0.10时：
或可查表：
p K a c = 9.29
p K a M = 9.37
6.写出下列物质水溶液的质子条件：
，，，，（参考答案）
答：
:
：
：
：
7.计算下列各溶液的PH值：
（1）0.10 mol·L-1(氯乙酸) ；p K a=2.86
（2）0.10 mol·L-1六次甲基四胺；p K b=8.87
（3）0.010 mol·L-1氨基乙酸；
（4）氨基乙酸溶液等电点（即两种离子的浓度相等时）；
（5）0.10 mol·L-1；
（6）0.010 mol·L-1；（参考答案）答：
(6)
8.计算下列溶液的pH值。
(1) 50mL 0.10 mol·L-1的
; （参考答案）
答：
(2) 50mL0.10 mol·L-1的和25mL0.10 mol·L-1的NaOH; （参考答案）
答：
反应后构成：
(3) 50mL0.10 mol·L-1的和50mL0.10 mol·L-1的NaOH; （参考答案）答：
反应后构成：
(4) 50mL0.10 mol·L-1的和75mL0.10 mol·L-1的NaOH; （参考答案）答：
反应后构成：
9.配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL，其缓冲物质总浓度为0.10 mol·L-1，问需分别称取氨基乙酸
（)多少克？加0.1 mol·L-1HCl和1.0 mol·L-1NaOH各多少mL？（参考答案）
答：
pH = 2.00
习题 1（酸碱滴定一）
1.用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1000 mol·L-1的甲酸溶液，化学计量点pH是多少？计算用酚酞做指示剂(pH＝9.0）时的终点误差。（参考答案）
2.用mol·L-1的HCl溶液滴定20.00 mL mol·L-1的，化学计量点前后0.1%的pH是多少？若用酚酞做指示剂（PT为9.0）计算终点误差。（参考答案）
答：
化学计量点前0.1％：
3.用0.1000 mol·L-1 HCl溶液滴定20.00 mL0.1000 mol·L-1的NaOH，若NaOH溶液中同时含有0.1000 mol·L-1的NaAc。计算化学计量点以及化学计量点前后0.1%时的pH。若滴定到pH7.0，终点误差有多大？（参考答案）
(1) 化学计量点时，体系中有0.0500 mol·L-1 NaAc。
4.用0.2000 mol·L-1HCl溶液滴定0.2000 mol·L-1一元弱碱B(p K b=6.0),计算化学计量点的pH 和化学计量点前后0.1%的pH。若所用溶液的浓度都是0.0200 mol·L-1，结果又如何？（参考答案）
(1)化学计量点时
(2)当浓度为0.0200 mol·L-1时
5.计算0.1000 mol·L-1NaOH滴定0.1000 mol·L-1至pH=5.0和pH=10.0时的终点误差。（参考答案）
答：
滴定至pH＝5.0，相当于滴定至
6.用克氏定氮法测定试样含氮量时，用过量的100 mL0.3 mol·L-1HCl吸收氮，然后用0.2 mol·L-1NaOH标准溶液返滴。若吸收液中氨的总浓度为0.2 mol·L-1，计算化学计量点pH和返滴到pH为4.0及
7.0时的终点误差。（参考答案）
答：
化学计量点体系中的主体成份为
7.下列物质能否用酸碱滴定法直接测定？使用什么标准溶液和指示剂。如果不能，可用什么方法使之适用于酸碱滴定法进行测定？
(1) 乙胺；
(2)
;
(3) HF ; (4) NaAc ;
(5)
; (6) 硼砂；
(7) 苯
胺 ;
(8)
（参考答案）
8.下列各溶液能否用酸碱滴定法测定，用什么滴定剂和指示剂，滴定终点的产物是什么？
(1) 柠檬酸；(2) NaHS;
(3) 氨基乙
酸钠；(4) 顺丁烯二酸;
(5) (6) 0.5M氯乙酸 + 0.01
mol·L-1醋酸
（参考答案）
9.设计下列混合物的分析方案：
(1) ；(2) 硼酸＋硼砂混合物；
(3) （参考答案）答：
习题 2（络合平衡）
1.已知铜氨络合物各级不稳定常数为：
, ,
,
（1）计算各级稳定常数和各积累常数
（2）若铜氨络合物水溶液中的浓度为的10倍，问溶液中是多少？
（3）若铜氨络合物中, (忽略 ,的副反应），计算与各级铜氨络合物的浓度。此时溶液中以哪种型体为最主要？（参考答案）
答：
（1）稳定常数
各级积累常数
(2)
厦门大学化学化工学院 作业20090916 A类 1. ACT p.55-56: 2.12, 2.13, 2.14 2. MAC p.98: 2 3. You have obtained the following data for the alcohol content of a sample of blood: %C2H5OH: 0.084, 0.089, and 0.079. Calculate the 95% confidence limits for the mean assuming (a) that you know nothing about the precision of the method and (b) that on the basis of previous experience, you know that s= 0.005 % C2H5OH a nd that s is a good estimate of σ. B类 1. 阅读: MAC pp. 82-85 Statistical analysis of data. 2. 阅读How many samples do I need？(课程网站） 3．An analytical protocol exhibits a 95% confidence interval of ±0.06. If a 90% confidence limit of ±0.06 is required by regulations, could the protocol still be used? C类 1. The determination of nickel in a stainless steel specimen can be carried out gravimetrically using dimethylglyoxime as precipitation agent in a slightly alcaline solution; tartaric acid is used to mask Fe (III) which is the major interferent. The procedure is essentially composed of the following steps: The sample containing Ni is weighted and dissolved in a suitable volume of 6 mol/L (M) HCl followed by the addition of a suitable volume of 6 mol/L (M) HNO3 and boiling; ?A suitable volume of an aqueous solution of tartaric acid, the marking agent, is then added; ?A weighted amount of dimethyglyoxime, the precipitating agent, is dissolved in ethanol and a suitable volume of the resulting solution is added, followed by addition of 6 mol/L (M) NH3 until a slight excess is present; ?The precipitated is digested for a convenient time and the solution allowed to cool; ?The precipitate so formed is filtered trough a filtering crucible (previously heated at 110 o C to a constant weight) and until the washing solution is free from Cl- ion; ?The washed precipitated is dried at 110o C to a constant weight and the necessary calculations, to find out the Ni content in the analyzed sample, are performed. Try to identify the category of errors which are likely to be introduced by each of the steps above described. Based on your personal knowledge (theoretical and, hopefully, also practical) of gravimetric methods of analysis try to identify those steps introducing the most significant error. (参见厦门大学出版社《分析化学基础实验》p.125)
1、（10％）类氢离子的2s 轨道为： ()032220202, Zr a s e Zr r e a a m e ??????=?=????????h 其中 试求径向函数极大值离核的距离，并给出He +2s 轨道的极大值位置。 2、（14％） 利用Slater 规则，求Si 原子的第一、二电离能。 3、（15％）写出下列原子的基态光谱项：Si, S, Fe, Ti, Ar 。 4、（20％）a. 写出 O 22-， O 2-， O 2 和 O 2+的电子组态、键长次序和磁学性质； b. 有三个振动吸收带：1097 cm -1，1580 cm -1 和 1865 cm -1 ，它们被指定为是由 O 2， O 2+ 和 O 2-所产生的，指出哪一个谱带是属于O 2+的，为什么？ 5. （10％） 以z 轴为键轴，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"。 s ， 2d z d xy ，d xy d yz ，d yz d yz ，d xz s ，d xy 6. （20％）指出下列分子所属的对称点群，并判断其旋光性和极性（并简要说明理由）。 (1) PF 3 (2) BF 3 (3) SO 42- (4) 二茂铁 (5) N ≡C ?C ≡N 7、 （11％）若用二维箱中粒子模型，将并四苯（tetracene C 18H 12）的π电子限制在长900pm 、宽400pm 的长方箱中，计算基态跃迁到第一激发态的波长。 tetracene 基本常数： m e =9.11 x 10-31 kg; h =6.626 x 10-34 J .S; R = 13.6 eV=1.097 x 105 cm -1；a 0 = 0.53 ? 厦门大学《结构化学》课程期中试卷(2007)＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业 主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A 卷/B 卷）
结构化学基础习题和答案 01.量子力学基础知识 【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光，波长λ=670.8nm ，这是Li 原子由电子组态 (1s)2(2p)1→(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以k J ·mol -1 为单位的能量。 解：81 141 2.99810m s 4.46910s 670.8m c νλ--??===? 41 71 1 1.49110cm 670.810cm νλ --= = =?? 3414123-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N s ν--==??????=? 【1.2】 实验测定金属钠的光电效应数据如下： 波长λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 光电子最大动能E k /10-19J 3.41 2.56 1.95 0.75 作“动能-频率”，从图的斜率和截距计算出Plank 常数(h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率(ν 0)。 解：将各照射光波长换算成频率v ,并将各频率与对应的光电子的最大动能E k 列于下表： λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 v /1014s －1 9.59 8.21 7.41 5.49 E k /10 －19 J 3.41 2.56 1.95 0.75 由表中数据作图，示于图1.2中 E k /10-19 J ν/1014g -1 图1.2 金属的 k E ν -图 由式
0k hv hv E =+ 推知 0k k E E h v v v ?= =-? 即Planck 常数等于k E v -图的斜率。选取两合适点，将k E 和v 值带入上式，即可求出h 。 例如： ()()1934141 2.70 1.0510 6.60108.5060010J h J s s ---?==?-? 图中直线与横坐标的交点所代表的v 即金属的临界频率0v ，由图可知， 141 0 4.3610v s -=?。因此，金属钠的脱出功为： 341410196.6010 4.36102.8810W hv J s s J ---==???=? 【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s -1 ，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？ 解：2 01 2hv hv mv =+ ()1 2 018 1 2 341419 312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------??=? ??? ???????-??? ?????? =?????? ? 1 34 141 2 31512 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----??????=?????=? 【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长： （a ） 质量为10-10kg ，运动速度为0.01m ·s -1 的尘埃； （b ） 动能为0.1eV 的中子； （c ） 动能为300eV 的自由电子。 解：根据关系式： (1)3422101 6.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??===???
厦门大学结构化学习 题集
结构化学习题集 习题1: 1.1 某同步加速器,可把质子加速至具有100×109eV的动能,试问此时质子速度多大？ 1.2 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光子的能量。 1.3 在黑体辐射中，对一个电热容器加热到不同温度，从一个针孔辐射出不同波长的极大值，试从其推导Planck常数的数值： T/℃ 1000 1500 2000 2500 3000 3500 l max/nm 2181 1600 1240 1035 878 763 1.4 计算下列粒子的德布洛意波长 (1) 动能为100eV的电子; (2) 动能为10eV的中子; (3) 速度为1000m/s的氢原子. 1.5 质量0.004kg子弹以500ms-1速度运动，原子中的电子以1000ms-1速度运动,试估计它们位置的不确定度, 证明子弹有确定的运动轨道, 可用经典力学处理, 而电子运动需量子力学处理。
1.6 用测不准原理说明普通光学光栅(间隙约10-6m)观察不到10000V 电压加速的电子衍射。 1.7 小球的质量为2mg,重心位置可准确到2μm,在确定小球运动速度时,讨论测不准关系有否实际意义? 1.8 判断下列算符是否是线性\厄米算符： （1）（2）（3）x1+x2（4） 1.9 下列函数是否是的本征函数？若是，求其本征值： （1）exp（ikx）（2）coskx （3）k （4）kx 1.10 氢原子1s态本征函数为（a0为玻尔半径），试求1s 态归一化波函数。 1.11 已知一维谐振子的本征函数为 其中a n和α都是常数，证明n=0与n=1时两个本征函数正交。 1.12 若是算符的本征函数 (B为常数), 试求α值，并求其本征值。
结构化学试卷附答案Newly compiled on November 23, 2020
《结构化学》课程 A卷 专业班级：命题教师：审题教师： 学生姓名：学号：考试成绩： 一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分） 得分：分 1、自轭算符的本征值一定为实数。（） 2、根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定。（） 3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的，并且存在零点能。（） 4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。（） 5、同核双原子分子中两个2p轨道组合总是产生型分子轨道。（） 6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子，所以只有含奇数个电子的分子才是顺磁性 的。（） 7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑?H 的具体形式。（） 8、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于C n点群。（） 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。（） 10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。（） 二、单项选择题（25小题，每小题1分，共25分）得分：分 1、关于光电效应，下列叙述正确的是：（） A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系 D 入射光子能量越大，则光电子的动能越大
2、在一云雾室中运动的α粒子（He 的原子核）, 其 27416.8410,10m kg v m s --=?=?质量速度，室径210x m -=，此时可观测到它的运动 轨迹，这是由于下列何种原因： （ ） A 该粒子不是微观粒子 B 测量的仪器相当精密 C 该粒子的运动速度可测 D 云雾室的运动空间较大 3、对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是： ( ) A 分子中电子在空间运动的波函数 B 分子中单个电子空间运动的波函数 C 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动) D 原子轨道线性组合成的新轨道 4、若K d =?τψ2 ，利用下列哪个常数乘可以使之归一化 ( ) A ． K B ． K 2 C ．K /1 5、对算符而言，其本征函数的线性组合具有下列性质中的 ( ) A ．是该算符的本征函数 B ．不是该算符的本征函数 C ．不一定是该算符的本征函数 D ．与该算符毫无关系 6、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是： （ ） A. e 2x B. cos(x) C. x D. sin(x 3) 7、处于状态sin()x a πψ= 的一维势箱中的粒子，其出现在x =2 a 处的概率密度为 ( ) A. 0.25ρ= B. 0.5ρ= C. 2/a ρ= D. ()1/2 2/a ρ= 8、He +在321ψ状态时，物理量有确定值的有 ( ) A ．能量 B ．能量和角动量及其沿磁场分量 C ．能量、角动量 D ．角动量及其沿磁场分量
第十二章ds区元素 12.1 铜族元素 (1) 12.2 锌族元素 (10) 12.1 铜族元素 12.1.1 铜族元素通性 铜族元素 1.铜族元素通性 铜族元素的氧化态有＋1，＋2，＋3三种，这是由于铜族元素最外层ns电子和次外层(n-1)d电子能量相差不大。有人认为在本族元素中，元素第二电离能与第一电离能的差值越小，它的常见氧化值就越高。 对于Cu、Ag、Au，Δ(I2-I1)Au < Δ(I2-I1)Cu < Δ(I2-I1)Ag 所以常见氧化态物＋3，＋2，＋1。 铜、银、金的标准电势图如下所示： 12.1.2 铜族元素金属单质 2.铜族元素金属单质 (1).物理性质 铜和金是所有金属中仅有的呈现特殊颜色的二种金属，铜族元素的熔点、沸点、硬度均比相应的碱金属高。这可能与d电子也参与形成金属键有关。由于铜族金属均是面心立方晶体（如下图），它们不仅堆积最密而且存在较多可以滑动的高密度原子层，因而比相应的
碱金属（多为体心立方晶体）密度高得多，且有很好的延展性，其中以金最佳。铜族元素的导电性和传热性在所有金属中都是最好的，银占首位，铜次之。 (2).化学性质 铜族元素的化学活性远较碱金属低，并按Cu--Ag--Au的顺序递减。 在潮湿的空气中放久后，铜表面会慢慢生成一层铜绿。铜绿可防止金属进一步腐蚀，其组成是可变的。银和金不会发生该反应。 空气中如含有H2S气体与银接触后，银的表面上很快生成一层Ag2S的黑色薄膜而使银失去银白色光泽。() 在电位序中，铜族元素都在氢以后，所以不能置换稀酸中的氢。但当有空气存在时，铜可缓慢溶解于这些稀酸中： 浓盐酸在加热时也能与铜反应，这是因为Cl－和Cu＋形成了较稳定的配离子[CuCl4]3-，使Cu == Cu+＋e-的平衡向右移动： 铜易为HNO3、热浓硫酸等氧化性酸氧化而溶解 银与酸的反应与铜相似，但更困难一些；而金只能溶解在王水中：
附录8 习题选答 习题1 1.2 600nm(红), 3.31×10-19J, 199KJ·mol-1 550nm(黄), 3.61×10-19J, 218KJ·mol-1 400nm(蓝), 4.97×10-19J, 299KJ·mol-1 200nm(紫), 9.93×10-19J, 598KJ·mol-1 1.3 6.51×10-34J·s 1.4 (1)100eV电子 12 2.6pm (2)10eV中子 9.03pm (3)1000m/sH原子0.399nm 1.5 子弹~10-35m, 电子~10-6m 1.6 Dx=1.226×10-11m<< 10-6m 1.8 (2),(4) 是线性厄米算符. 1.9 (1) exp(ikx)是本征函数, 本征值ik. (2), (4)不是. 1.10 1.12 , 本征值为±√B
1.13 1.16 当两算符可对易, 即两物理量可同时测定时,式子成立. 1.18 (1) (2) =0 1.19 0.4l~0.6l间, 基态出现几率0.387,第一激发态出现几率0.049. 1.20 (1) 基态n x=n y=n z=1 非简并 (2) 第一激发态211, 121, 112 三重简并 (3) 第二激发态221, 122, 212 三重简并 1.23 λ=239nm. 习题2 2.1 (1) E0=-1 3.6eV, E1=-3.4eV. (2) =0 2.4 ψ1s波函数在r=a0, 2a0处比值为2.718 ψ2在r=a0, 2a0处比值为7.389. 2.6 3d z2 , 3d xy各有2个节面: 3d z2是2个圆锥节面, 3d xy是XZ,YZ面. 2.9 (1) 2p轨道能量为- 3.4eV 角动量为 (2) 离核平均距离为5a0. (3) 极大值位置为4a0. 物理化学实验 (Physical Chemistry Experiment) 目的和要求 物理化学实验是化学实验科学的重要分支，它综合了化学领域中各分支所需要的基本研究工具和方法。它与物理化学课程紧密配合，但又是一门独立的、理论性与实践性和技术性很强的课程。 物理化学实验的主要目的是使学生能掌握物理化学实验的基本方法和技能，从而能根据所学的原理设计实验、选择和使用仪器，其次是锻炼学生观察实验现象、正确记录和处理数据、分析实验结果的能力，培养严肃认真、事实求是的科学态度和作风；第三是巩固和加深对物理化学原理的理解，提高学生对物理化学知识灵活应用的创新能力。 为实现厦门大学达到国内一流、国际上有较大影响的综合性大学，应该改革旧的、不适于生产力发展的教学方式和方法，减少验证性实验，把新的科研成果和研究技术引入教学中来，让科研成果充实实验教学内容，同时也为培养科研人才打下坚实基础。在加强学生动手能力的培养的同时，也应注重学生使用计算机处理数据、进行曲线模拟和分析实验结果的能力。 基本内容和学时分配 本课程内容包括实验讲座、实验和考试三个部分。 实验讲座除了绪论及误差与数据处理的内容在实验前专门集中讲解外，其余部分均结合在每个实验中穿插进行，例如在“金属相图”中讲解热电偶的焊接与校正；在“饱和蒸气压测定”及“碳酸钙热分解”实验中讲解真空技术等，一般每个实验前都要讲解近一个小时，把一些相关技术进行讲解和示范。 考试对于化学系学生是笔试为主，笔试与实验成绩比例为3：7。平时实验成绩分配如下：预习15%、态度5%、卫生5%、操作35%、实验报告15%、实验结果与讨论25%。 实验讲座由绪论、误差与数据处理作为基本知识，安排在学生进入实验室前讲完，学时为4，其他讲座内容是结合各个实验内容，把知识点、仪器的使用等相关知识在每个实验前讲解，每次讲座学时为1。 一、基本知识讲座内容： 1. 绪论 物理化学实验的目的和要求 课程的具体安排 课程的预习、实验操作和实验报告的要求 物化实验课程的评分标准及考试、考核办法 物理化学实验室的规章制度 2. 误差和数据处理 系统误差的判断和消除法 函数的算术平均误差和标准误差，曲线拟合误差的计算 5.2 从原子轨道?s 和 ?Px 的正交性，证明两个sp 杂化轨道相互正交。 ?1=√α ?s +√1?α ?px ?2=√1?α ?s ?√α ?px 证明：τφαφαφαφατd d h h px s px s ??---+=)1)(1( 21 ????--+---= τφφατφφατφαατφααd d d d px s px s px s 2222)()1()1()1(000)1()1(=-+---=αααα 即h 1和h 2正交, 证毕。 5.3 写出下列分子或离子中，中心原子所采用的杂化轨道： 5.6 实验测定水分子的∠HOH 为104.5°，试计算O-H 键与孤对电子杂化轨道中s 、p 轨道的成分。 解：H 2O 分子中O 原子取不等性sp3杂化，两个OH 键所涉及的O 原子杂化轨道的夹角θ满足： α+βcosθ=0 式中α、β分别为杂化轨道中s 、p 轨道所占有的百分数。又有β=1-α, 故有： α+(1?α)cos104.5°=0 得：α = 0.20，β = 1 - α = 0.80 即每个O-H 键中O 2s 成分为0.20，2p 成分为0.80; 水分子还有两个孤对电子杂化轨道，则每个孤对电子杂化轨道中, 2s 轨道成分为：(1.0-2x0.20)/2=0.30 2p 轨道成分为：1.0-0.3=0.70 或 （3.0-2x0.8）/2 = 0.70 即水分子的孤对电子杂化轨道中s 成分占0.30，p 成分占0.70。 5.12 对于极性分子AB ，如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A 原子轨道?A 上，10%的时间在B 的原子轨道?B 上，试描述该分子轨道波函数的形式（此处不考虑原子轨道的重叠） 解： 根据分子轨道理论可设该分子轨道波函数形式为 ?=a?A +b ?B ， 该轨道满足归一性要求：()0 1222=?+== ?d τφφb a d τB A ? 故21a b -±= 依题意有： a 2 =0.9, b 2=0.1, 故可知: 1.0,9.0±==b a 所以，波函数?=0.949?A ± 0.316?B 兰州化学化学化工学院 结构化学试卷及参考答案 2002级试卷A —————————————————————————————————————— 说明： 1. 试卷页号 5 , 答题前请核对. 2. 题目中的物理量采用惯用的符号，不再一一注明. 3. 可能有用的物理常数和词头： h Planck常数J·s=×10-123N=×10mol -31m=×10 电子质量kg e-34 0-9-12, n: 10 p : 10 词头：—————————————————————————————————————— 一．选择答案，以工整的字体填入题号前[ ]内。（25个小题，共50分） 注意：不要在题中打√号，以免因打√位置不确切而导致误判 [ ] 1. 在光电效应实验中，光电子动能与入射光的哪种物理量呈线形关系：A .波长 B. 频率 C. 振幅 [ ] 2. 在通常情况下，如果两个算符不可对易，意味着相应的两种物理量A．不能同时精确测定 B．可以同时精确测定 C．只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定 Yθφ)图,[ ] 3. (θφ的变化A．即电子云角度分布图，反映电子云的角度部分随空间方位,θφ的变化,反映原子轨道的角度部分随空间方位即波函数角度分布图，B. C. 即原子轨道的界面图，代表原子轨道的形状和位相 [ ] 4. 为了写出原子光谱项，必须首先区分电子组态是由等价电子还是非等价电子形成的。试判断下列哪种组态是等价组态： 21111 C. 2p2s2s2p B. 1sA．-2-，何者具有最大的顺磁性 , OO , O[ ] 5. 对于222-2- C．O A． B．OO222[] 6. 苯胺虽然不是平面型分子，但-NH与苯环之间仍有一定程度的共轭。据2此判断 A.苯胺的碱性比氨弱 B.苯胺的碱性比氨强 C.苯胺的碱性与氨相同 -的分子轨道与N相似：] 7. 利用以下哪一原理，可以判定CO、CN[2 A．轨 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共18题 35分 ) 1. 2 分 InCl 2为逆磁性化合物，其中In 的化合价为…………………………………………（ ） (A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3 2. 2 分 下列氢化物中，在室温下与水反应不产生氢气的是…………………………………（ ） (A) LiAlH 4 (B) CaH 2 (C) SiH 4 (D) NH 3 3. 2 分 和水反应得不到H 2O 2的是……………………………………………………………（ ） (A) K 2O 2 (B) Na 2O 2 (C) KO 2 (D) KO 3 4. 2 分 下列物质的水解产物中既有酸又有碱的是………………………………………… （ ） (A) Mg 3N 2 (B) SbCl 5 (C) POCl 3 (D) NCl 3 5. 2 分 有关H 3PO 4、H 3PO 3、H 3PO 2不正确的论述是…………………………………（ ） (A) 氧化态分别是+5，+3，+1 (B) P 原子是四面体几何构型的中心 (C) 三种酸在水中的离解度相近 (D) 都是三元酸 6. 2 分 下列各组化合物中，都有颜色的一组化合物是…………………………………… （ ） (A) SiCl 4，SnCl 4，PbO (B) CCl 4，NO 2，HgI 2 (C) SiC ，B 2H 6，N 2O 4 (D) PbO 2，PbI 2，SnS 7. 2 分 下列化合物中最稳定的是…………………………………………………………… （ ） (A) Li 2O 2 (B) Na 2O 2 (C) K 2O 2 (D) Rb 2O 2 8. 2 分 1 mol 下列各物质溶于1 dm 3水中，生成的溶液 中H + 浓度最高的是……………（ ） (A) SO 3 (B) P 4O 10 (C) HF (D) MgH 2 厦门大学“无机化学（二）”课程试卷 化学化工学院化学、材料系2004年级化学各专业 试卷类型：（A 卷） 2020年结构化学复习题及答案精编版 一、 填空题（每空1 分，共 30分） 试卷中可能用到的常数：电子质量（9.110×10-31kg ）, 真空光速（2.998×108m.s -1）, 电子电荷（-1.602×10-19C ）,Planck 常量（6.626×10-34J.s ）, Bohr 半径（5.29×10-11m ）, Bohr 磁子(9.274×10-24J.T -1), Avogadro 常数(6.022×1023mol -1) 1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是 黑体辐射___, ____光电效应____ 和___氢原子光谱_______. 2. 测不准关系_____?x ? ?p x ≥ ________________。 3. 氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（ 稳定状态（定 态） ），此时原子不辐射能量，从（ 一个定态（E 1） ）向（另一个定态（E 2））跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（ 能量 ）越大。 4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫 晶胞 。 5. 方程中，a 称为力学量算符?Skip Record If...?的 本征值 。 6. 如 果某一微观体系有多种可能状态，则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态，这叫做 态叠加 原理。 7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的，是只与径向有关的力场，这就是 中心力场 近似。 8. 原子单位中，长度的单位是一个Bohr 半径，质量的单位是一个电子的静止质量，而能量的单位为 27.2 eV 。 9. He + 离子的薛定谔方程为____?Skip Record If...? ______ ___。 10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1，写出光谱项__2S____，光谱支项____2S 0______。 11. 给出下列分子所属点群：吡啶____C 2v ___，BF 3___D 3h ___，NO 3-_____ D 3h ___，二茂铁____D 5d _________。 12. 在C 2+，NO ，H 2+，He 2+，等分子中，存在单电子σ键的是____ H 2+____，存在三电子σ键的是______ He 2+_____，存在单电子π键的是____ NO ____，存在三电子π键的是____ C 2+__________。 13. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态，键级，磁性。 O 2的价电子组态___1σg 21σu 22σg 22σu 23σg 21πu 41πg 2_（[Be 2] 3σg 21πu 41πg 2）_键级__2___磁性__顺磁性___。 NO 的价电子组态____1σ22σ23σ24σ21π45σ22π（KK1σ22σ21π43σ22π）___键级 ____2.5_______磁性________顺磁性__________。 14. d z 2sp 3杂化轨道形成______三方双锥形____________几何构型。 d 2sp 3杂化轨道形成_________正八面体形 ___________几何构型。 15. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是___对称性一致（匹配）原则____，____最大重叠原则_____和___能量相近原则_____ 16. 事实证明Li 的2s 轨道能和H 的1s 轨道有效的组成分子轨道，说明原因（对称性一致（匹配）原则 ）、（ 最大重叠原则 ）、（ 能量相近原则 ）。 ψψa A =? 碱金属和碱土金属 1.试说明为什么Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+的水合热依次减弱？ 2.某酸性BaCl2溶液中含少量FeCl3杂质。用Ba(OH)2或BaCO3调节溶液的pH值，均可把Fe3+沉淀为Fe(OH)3而除去。为什么？利用平衡移动原理进行讨论。 3.试解释为什么碱金属的液氨溶液，（1）有高的导电性；（2）是顺磁性的；（3）稀溶液呈兰色。 4.Rb2SO4的晶格能是－1729kJ·mol－1，溶解热是＋24kJ·mol－1，利用这些数据求SO42－的水合热（已知Rb+的水合热为－289.5kJ·mol－1）. 5.根据下图，可以由重晶石(BaSO4)作为原料，来制造金属钡及一些钡的化合物。试回答下列一些问题： C Na2CO3 C BaSO4BaS BaCO3 加热 BaO2 HCl HNO3H2O Al Ba Na2NO3 加热 BaCl2·2H2O Ba(NO3)2Ba(OH)2 （1）现拟从重晶石制备BaCl2·2H2O。问应该采用哪些步骤，写出其化学方程式，并说明完成反应的理由。 （2）为何不能从BaS与硝酸作用直接制备Ba(NO3)2？ （3）为何工业上不采用BaCO3直接加热分解方法来制备BaO？ 6.利用下列数据计算KF和KI的晶格能。（单位kJ·mol－1） K＋（g）F－（g）I－（g） 水合能（kJ·mol－1）－360.2 －486.2 －268.6 KF KI 溶解热（kJ·mol－1）－17.6 20.5 由计算结果再联系有关理论加以讨论。 7.讨论Li＋、Na＋、K＋、Rb＋、Cs＋系列在水溶液的迁移率大小顺序？若在熔融盐中是否具有相同的顺序？ 8.Na2O2可作为潜水密闭舱中的供氧剂,这是根据它的什么特点？写出有关反应式。 9.写出M2O、M2O2、MO2与水反应的方程式，并加以比较。 10.如何用离子势概念说明碱金属、碱土金属氢氧化物的碱性是随M＋、M2＋离子半径的增大增强。 11.如何证明碱金属氢化物中的氢是带负电的组分？预测CaH2、LiH与水反应的产物？ 12.什么叫对角线规则？引起Li～Mg、Be～Al、B～Si三对元素性质上相似的原因是什么？ 13.下列每对化合物中，哪一个在水中的溶解度可能更大些？ （1）SrSO4与MgSO4（2）NaF与NaBF4 14.试从热力学观点定性说明，为什么碱土金属碳酸盐随着金属元素原子序数的增加，分解温度升高。 15.求MgCO3与NH4Cl水溶液反应的K＝？由此说明MgCO3能否溶于NH4Cl溶液？ 16.解释下列事实： （1）尽管锂的电离能比铯大，但E?Li＋/Li却比E?Cs＋/Cs的小。 （2）LiCl能溶于有机溶剂，而NaCl则不溶。 （3）为什么Li＋与Cs＋相比，前者在水中有低的迁移率和低的电导性？这与Li的半径特别小是否矛盾？ （4）电解熔融的NaCl为什么常加入CaCl2？试从热力学观点出发加以解释。 （5）在＋1价阳离子中Li＋有最大的水合能。 （6）CsI3的稳定性高于NaI3。 （7）碱土金属熔点比相应碱金属高，硬度大？ （8）当悬浮于水中的草酸钙溶液中，加入EDTA的钠盐时，草酸钙便发生溶解？ 17.用最简便的方法鉴别下列各组物质？ （1）LiCl与NaCl （2）CaH2与CaCl2 （3）NaOH与Ba(OH)2 （4）CaCO3与Ca(HSO3)2 （5）NaNO3与Na2S2O3 结构化学习题集 习题1: 1.1 某同步加速器,可把质子加速至具有100×109eV的动能,试问此时质子速度多大？ 1.2 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光子的能量。 1.3 在黑体辐射中，对一个电热容器加热到不同温度，从一个针孔辐射出不同波长的极大值，试从其推导Planck常数的数值： T/℃1000 1500 2000 2500 3000 3500 l max/nm 2181 1600 1240 1035 878 763 1.4 计算下列粒子的德布洛意波长 (1) 动能为100eV的电子; (2) 动能为10eV的中子; (3) 速度为1000m/s的氢原子. 1.5 质量0.004kg子弹以500ms-1速度运动，原子中的电子以1000ms-1速度运动,试估计它们位置的不确定度, 证明子弹有确定的运动轨道, 可用经典力学处理, 而电子运动需量子力学处理。 1.6 用测不准原理说明普通光学光栅(间隙约10-6m)观察不到10000V 电压加速的电子衍射。 1.7 小球的质量为2mg,重心位置可准确到2μm,在确定小球运动速度时,讨论测不准关系有否实际意义? 1.8 判断下列算符是否是线性\厄米算符： （2）（3）x1+x2（4） （1） 1.9 下列函数是否是的本征函数？若是，求其本征值： （1）exp（ikx）（2）coskx （3）k （4）kx 1.10 氢原子1s态本征函数为（a0为玻尔半径），试求1s 态归一化波函数。 1.11 已知一维谐振子的本征函数为 其中a n和α都是常数，证明n=0与n=1时两个本征函数正交。 1.12 若是算符的本征函数(B为常数), 试求α值，并求其本征值。 1.13 计算Poisson 方括, 1.14 证明Poisson 方括的下列性质: (1) (2) 化学工艺学（化学工程与工艺专业） （Chemical Process Technology） 目的和要求 化学工艺学介绍以天然资源为原料生产基本化工原料的过程的基本原理、工艺过程与工艺条件和过程涉及的设备等。具体包括基本无机化工、基本有机化工、生物化工等方面内容。目的是使学生在对化学工业的发展史有初步认识的基础上，了解化工原料生产的资源变迁和发展历程，掌握化学工业的发展趋势并清楚化工清洁生产工艺的基本内容。无机化工部分以合成氨生产工艺为例讲授从原料气制取、一氧化碳变换、原料气交换和氨合成等工序的生产原理及工艺安排。有机化工部分主要讲授烃类蒸气裂解制烯烃的工艺、石油化工中的催化氧化工艺、催化加氢工艺、催化脱氢与氧化脱氢工艺。生物化工则主要介绍部分成熟的生物工艺过程。要求学生能了解这些有代表性的化工过程的化学原理、过程热力学特征、动力学特征、催化剂应用、工艺设计要求与工程考虑。使学生对基本化学工业典型过程的共性和特性有深入的了解。并具有综合应用大学三年所学知识对工业化实际过程进行分析的能力。 基本内容及学时分配 主体内容（60学时） 第一章绪论（5学时） 1.1课程介绍及参考书 1.2化学工业的分类 1.3化学工业的特点 1.4化学工业的发展史 1.5合成氨工业发展 1.6基本有机化学工业 第二章合成氨工艺学（13学时） 2.1合成氨的生产方法 2.2烃类蒸汽转化] 2.3重油部分氧化 2.4煤气化 2.5一氧化碳变换 2.6原料气净化 2.7氨的合成 第三章烃类热裂解（12学时） 3.1概述 3.2热裂解过程的化学反应与机理 3.3裂解反应的化学热力学与动力学 3.4烃裂解工艺 3.5裂解气的净化与分离 3.6乙烯生产的三废问题 3.7石油化工的作用及乙烯生产无机化工工业部分小结（看录相） 第四章催化加氢（4学时） 4.1概述 4.2催化加氢的一般规律 4.3一氧化碳加氢合成甲醇 第五节催化脱氢与氧化脱氢（6学时） 5.1烃类脱氢反应的“化学” 5.2乙苯催化脱氢合成苯乙烯 5.3烃类的氧化脱氢 第六章催化氧化（10学时） 6.1概述 6.2均相催化氧化 6.3非均相催化氧化 第七章生化工艺（4学时） 7.1氨基酸生产工艺 7.2抗生素生产工艺 厦门大学2004级无机化学二期中考试试题 厦门大学“无机化学（二）”课程试卷 化学化工学院化学、材料系2004年级化学各专业 试卷类型：（A卷） 班级姓名分数 一、选择题 ( 共18题 35分 ) 1. 2 分 InCl2为逆磁性化合物，其中In的化合价为…………………………………………（） (A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3 2. 2 分 下列氢化物中，在室温下与水反应不产生氢气的是…………………………………（） (A) LiAlH4 (B) CaH2 (C) SiH4 (D) NH3 3. 2 分 和水反应得不到H2O2的是……………………………………………………………（） (A) K2O2 (B) Na2O2 (C) KO2 (D) KO3 4. 2 分 下列物质的水解产物中既有酸又有碱的是…………………………………………（） (A) Mg3N2 (B) SbCl5 (C) POCl3 (D) NCl3 5. 2 分 有关H3PO4、H3PO3、H3PO2不正确的论述是…………………………………（） (A) 氧化态分别是+5，+3，+1 (B) P原子是四面体几何构型的中心 (C) 三种酸在水中的离解度相近 (D) 都是三元酸 6. 2 分 下列各组化合物中，都有颜色的一组化合物是……………………………………（） (A) SiCl4，SnCl4，PbO (B) CCl4，NO2，HgI2 (C) SiC，B2H6，N2O4 (D) PbO2，PbI2，SnS 7. 2 分 下列化合物中最稳定的是……………………………………………………………（） (A) Li2O2 (B) Na2O2 (C) K2O2 (D) Rb2O2 8. 2 分 1 mol 下列各物质溶于1 dm3水中，生成的溶液中H+ 浓度最高的是……………（） (A) SO3 (B) P4O10 (C) HF (D) MgH2 9. 2 分 对于H2O2和N2H4，下列叙述正确的是………………………………………………（） (A) 都是二元弱酸 (B) 都是二元弱碱 (C) 都具有氧化性和还原性 (D) 都可与氧气作用 10. 2 分 习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+ ; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+ ; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+ ; (11) IF 6+ ; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系，遵循杂化原则求出dsp 2 等性杂化轨道的表达式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式： CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下，试画出分子骨架，并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x 7. 用HMO 法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道，讨论它们的稳定性，并与烯丙基自由基相比较。 8. 用HMO法讨论环丙烯基自由基C3H3·的离域π分子轨道并画出图形，观察轨道节面数目和分布特点；计算各碳原子的π电荷密度，键级和自由价，画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型： (1) CO2 (2) BF3 (3) C6H6 (4) CH2=CH-CH=O (5) NO3－ (6) C6H5COO－ (7) O3 (8) C6H5NO2 (9) CH2＝CH－O－CH＝CH2 (10) CH2＝C＝CH2 10. 比较CO2, CO和丙酮中C—O键的相对长度，并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况，比较氯的活泼性并说明理由： CH3CH2Cl, CH2=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, C6H5Cl, C6H5CH2Cl, (C6H5)2CHCl, (C6H5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大，但其盐酸盐的光谱却和苯很接近，试解释此现象。 13. 试分析下列分子中的成键情况，比较其碱性的强弱，说明理由。 NH3, N(CH3)2, C6H5NH2, CH3CONH2 14. 用前线分子轨道理论乙烯环加成变为环丁烷的反应条件及轨道叠加情况。 15. 分别用前线分子轨道理论和分子轨道对称性守恒原理讨论己三烯衍生物的电环化反应 在加热或者光照的条件下的环合方式，以及产物的立体构型。 参考文献： 1. 周公度，段连运. 结构化学基础（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 2. 张季爽，申成. 基础结构化学（第二版）. 北京：科学出版社，2006 3. 李炳瑞.结构化学（多媒体版）.北京：高等教育出版社，2004 4. 林梦海，林银中. 结构化学. 北京：科学出版社，2004 5. 邓存，刘怡春. 结构化学基础（第二版）. 北京：高等教育出版社，1995 6.王荣顺. 结构化学（第二版）. 北京：高等教育出版社，2003 7. 夏少武. 简明结构化学教程（第二版）. 北京：化学工业出版社，2001 8. 麦松威，周公度，李伟基. 高等无机结构化学. 北京：北京大学出版社，2001 9. 潘道皑. 物质结构（第二版）. 北京：高等教育出版社，1989 10. 谢有畅，邵美成. 结构化学. 北京：高等教育出版社，1979 11. 周公度，段连运. 结构化学基础习题解析（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 12. 倪行，高剑南. 物质结构学习指导. 北京：科学出版社，1999 13. 夏树伟，夏少武. 简明结构化学学习指导. 北京：化学工业出版社，2004 14. 徐光宪，王祥云. 物质结构（第二版）. 北京：科学出版社， 1987 15. 周公度. 结构和物性：化学原理的应用（第二版）. 北京：高等教育出版社， 2000 16. 曹阳. 结构与材料. 北京：高等教育出版社， 2003 17. 江元生. 结构化学. 北京：高等教育出版社， 1997 18. 马树人. 结构化学. 北京：化学工业出版社， 2001 19. 孙墨珑. 结构化学. 哈尔滨：东北林业大学出版社， 2003物理化学试验 厦门大学化学化工学院
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