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6.7 [CO(NH3)6]是高自旋络合物,但在空气中易氧化成三价钴络合物[CO(NH3)6]3+,变成低自旋络合物,试用价键理论或晶体场理论来解释,看哪种比较合理。

6.8 Ni2+的低自旋络合物常常是平面正方形四配位的结构,高自旋络合物则都是四面体场结构,试由价键理论或晶体场理论来解释。

6.9 对于电子组态位d4的八面体过渡金属离子配合物,试计算: ⑴分别处在高、低自旋基态时的能量;

⑵当高、低自旋构型具有相同能量时,电子成对能P和晶体场分裂能10Dq的关系。

6.10 配合物[CO(NH3)4Cl2]只有两种异构体,若此络合物为正六边型构型有几种异构体?若为三角柱型时,又有几种异构体?那么到底应是什么构型?

6.11 将C2H6和C2H4通过AgNO3溶液,能否将它们分开?如果能分开,简要说明微观作用机理。 6.12 在八面体配合物中dx2-y2和dxy轨道哪个能量高?试用分子轨道理论说明其原因。 6.13 卤素离子,NH3,CN-配位场强弱次序怎样?试从分子轨道理论说明其原因。

6.14 硅胶干燥剂中常加入COCl2(蓝色),吸水后变为粉红色,试用配位场理论解释其原因。

6.15 尖晶石的化学组成可表示为AB2O4,氧离子紧密堆积构成四面体孔隙和八面体孔隙,当金属离子A占据四面体孔隙时,称为正常的尖晶石;而A占据八面体孔隙时,称为反式尖晶石,试从配位场稳定化能计算结果说明NiAl2O4是何种尖晶石结构。

6.16 试画出三方柱型配合物MA4B2的全部几何异构体。

6.17 判断下列络离子是高自旋还是低自旋,画出d电子的排布方式,说明络离子的磁性,计算晶体稳定化能。

2+4-3+3- Mn(H2O)6,Fe(CN)6,CO(NH3)6,FeF6 6.18 作图示出[PtCl3(C2H4)]+离子中Pt2+和C2H4间的化学键的轨道叠加情况并回答:

⑴Pt2+和C2H4间化学键对C-C键强度的影响。

⑵[PtCl3(C2H4)]-是否符合18电子规律?解释其原因。 6.19 解释为什么大多数Zn2+的络合物都是无色的? 6.20 试画出N2和CO与过渡金属配合物的成键轨道图形。 6.21 作图给出下列每种配位离子可能出现的异构体 ⑴[Co(en)2Cl2] +

⑵[Co(en)2(NH3)Cl] 2+ ⑶[Co(en)(NH3)2Cl2] +

6.22 许多Cu2+的配位化合物为平面四方型结构,试写出Cu2+的d轨道能级排布及电子组态。

6.23 [Ni(CN)4]2-是正方形的反磁性分子,[NiCl4]2-是顺磁性离子(四面体型),试用价键理论或配位场理论解释之。

6.24 Ni(CO)4是个毒性很大的化合物

⑴试根据所学的知识说明其几何构型; ⑵用晶体场理论写出基态的电子理论; ⑶能否观察到d-d跃迁谱线?为什么?

6.25 写出羰基化合物Fe2(CO)6(μ2-CO)3的结构式,说明它是否符合18电子规则。已知端接羰基的红外伸缩振

-1-1

动波数为1850-2125cm,而桥式羰基的振动波数为1700-1860cm,试解释原因。

6.26 用18电子规则(电子计数法)推测下列分子的几何结构:

(1)V2(CO)12 (2) Cr2(CO)4Cp2 (3) [ Mo6(μ3-Cl)8Cl6]2- (4) [Rh6C(CO)15]2-

2+

6.27 水和乙醚的表面能分别为72.8和17.1×10-7J﹒cm-2, 试解释两者存在如此大差异的原因.

6.28 20°C的邻位和对位硝基苯酚, 在水中与苯中的溶解度之比, 分别为0.39和1.93, 试用氢键说明差异原因. 习题7

7.1 判断下列点是否组成点阵?

7.2 试从右边图形中选出点阵结构。

7.3 从下面点阵结构标出晶面指标(100),(210),(1 0),(230),(010),每组面用`3条相邻直线表示。

7.4 晶轴截距为(1)2a,2b,c (2)2a,-3b,2c (3)a,b,-c的晶面指标是什么? 7.5 画出一个正交晶胞,并标出(100),(010),(001),(011)和(111)面。 7.6 一立方晶胞边长为432 pm,试求其(111),(211)和(100)晶面间距。

7.7 试证明在正交晶系,晶面间距 计算公式为 在立方晶系上式简化为:

7.8 已知金刚石立方晶胞参数 a = 356.7 pm,写出其中碳原子的分数坐标,并计算C-C键键长和晶体密度。 7.9 为什么14种Bravais格子中有正交底心而无四方底心? 7.10 为什么有立方面心点阵而无四方面心点阵,请加以论述。

7.11 下面所给的是几个正交晶系晶体单位晶胞的情况。画出每种晶体的布拉威格子。 (1)每种晶胞中有两个同种原子,其位置为(0,

,0);(

,0,

)。

(2)每种晶胞中有4个同种原子,其位置为(0,0, z);(0, , z);(0, , + z);(0,0,

+ z)。

(3)每种晶胞中有4个同种原子,其位置为(x,y, z);( , , z);( , , );

( , , )。

(4)每种晶胞中有两个A原子和两个B原子,A原子位置为( ,0 ,0);(0, , ),B原子位

置为(0 ,0, );( , ,0)。

7.12 已知CaO为立方晶系,晶胞参数为 a = 480 pm ,晶胞内有4个分子,试求CaO晶体密度。 7.13 金属钨的粉末衍射线指标如下:110,200,211,220,310,222,321,400 ?? (1) 试问钨晶体属于什么点阵形式?

(2) X射线波长为154.4pm, 计算晶胞参数. 7.14

CaS晶体(密度为2.58g/cm3)已由粉末法证明晶体为立方面心点阵,试问以下哪些衍射指标是允许的 (1) 100,110,111,200,210,211,220,222? (2) 计算晶胞边长。

(3) 若用CuKα辐射(λ= 154.18 pm),计算最小可观测Bragg角。

7.15 四氟化锡(SnF4)晶体属四方晶系(空间群I4/mmm),a = 404 pm,c = 793 pm,晶胞中有2个分子,原子各占据以下位置:Sn (0,0,0;

,

,

),F(0,

,0;

,0,0;0,0,0.237;0,0,

)。

(1)画出晶胞简图;

(2)计算Sn-F最近距离以及Sn的配位数。

7.16 试用结构因子论证:具有面心点阵晶体,衍射指标h、k、l奇偶混杂时,衍射强度为零。

7.17 论证具有体心点阵的晶体,衍射指标 h + k + l = 奇数时,结构振幅 。

7.18 硅的晶体结构与金刚石同属A4,用X射线衍射测的晶胞参数a = 543.089 pm密度测定为2.3283 g/cm3,计算Si的原子量。

7.19 在直径为57.3 mm的照相机中,用Cu靶

射线拍摄金属铜的粉末图,根据图上得到的八对粉末线的2L

值,试计算下表各栏数值,求出晶胞参数,确定晶体的点阵形式。

线号 1 2 3 4 5 6 7 8 2L/mm 44.0 51.4 75.4 90.4 95.6 117.4 137.0 145.6 θ(度) Sin2θ h*2+k*2+l*2 h* k* l* 7.20 四硼酸二钠的一种晶型属单斜晶系,晶胞参数:a = 1185.8 pm,b = 1067.4 pm,c = 1219.7 pm, 测得其密度为1.713g/cm3。该晶体是否含水?若含水,其水含数为多少?

7.21 用X射线测得某正交硫晶体(S8)晶胞参数为:a = 1048 pm,b = 1292 pm,c = 2455 pm,密度为2.07g/cm3,S的相对原子质量为32.0

(1)计算晶胞中S8分子数目;

(2)计算224衍射线的Bragg角θ。

7.22 核糖核酸酶-S蛋白质晶体,单胞体积为167nm3,胞中分子数为6,密度1.282g/cm3,若蛋白质在晶体中占68%(质量),计算蛋白质相对分子量。

7.23 萘晶体属单斜晶系, 晶胞内有2个分子, 晶胞参数为a:b:c=1.377:1:1.436, β=122°49′,比重1.152, 计算晶胞大小. 习题8

8.1 已知金属 Ni为A1型结构,原子间最近接触距离为249.2pm试计算: (1)Ni立方晶胞参数; (2)金属 Ni 的密度(以g×

表示);

(3)画出(100),(110),(111)面上原子的排布方式。

8.2 已知金属钛为六方最密堆积结构,金属钛原子半径为146pm,试计算理想的六方晶胞参数。 8.3 证明A3型六方最密堆积的空间利用率为74.05%。 8.4 计算A2型体心立方密堆积的空间利用率。

8.5. Al为立方晶胞, 晶胞参数a=404.2pm, 用CuKα辐射(λ=154.16pm)观察到以下衍射: 111,200,311,222,400,331,420,333和511 (1) 判断晶胞点阵形式;

(2)计算(110), (200)晶面间距;

(3)计算参照基矢(λ*)的倒易晶格大小。 8.6 金属钽给出的粉末X光衍射线的sin2θ值如下: