习 题
原子结构题（2015春节）
一、核反应方程式的写法
2351. 当用中子轰击金属铀235时，每个铀U9292U原子被一个中子轰击后发生裂变，
并放出2个中子。在轰击后的产物中发现有
10342141Mo、9236Kr、55Cs，但没有核
电荷数小于36的原子核，写出上述有关核反应的方程式。
2. 由于在人工放射性方面的工作，约里奥·居里夫妇获得了1935年的诺贝尔化
3030学奖。当他们用?粒子轰击金属铝27时，首先得到，然后AlP131515P放出一种射
线变成14Si，即上述核反应中人工获得的30写出上述有关核反应15P具有放射性。的方程式。
3. 当用18O轰击金属249Bk时，每个249Bk原子被一个188O原子轰击后生成5个粒子，其中一个是260Lr。写出上述核反应的方程式（各个粒子的电荷数必须写出，如18O在核反应中必须写成18。 8O）
二、原子轨道图像及应用
1. 某原子在如图所示的xy平面上形成4个等性杂化轨道，指出杂化轨道1、2、3、4分别是有哪些原子轨道形成的，以及每个杂化轨道中各个原子轨道所占成分是多少。
30?2y?145oC?3?4x29
2. 下图是金属铬形成的有机金属化合物，在该化合物中∠CrCrC=102.78O。铬采取什么杂化？铬与铬之间是几重键？分别是什么类型的键？
3. 画出中心原子为三配位的分子可能具有的各种结构，对每一种结构写出一个具体分子的实例。
4. 环戊二烯钠与氯化亚铁在四氢呋喃中反应，或环戊二烯与氯化亚铁在三乙胺存在下反应，可制得稳定的双环戊二烯基合铁(二茂铁)。若用晶体场理论研究该配合物，通过二个环戊二烯基环中心的连线为Z轴，画出二茂铁中心离子d轨道分裂的能级图（标上d轨道的符号）。
5 金属锇的+6离子形成的配合物及配体在空间的分布如下图，画出该配合物中心离子的d轨道能级示意图并标上所对应d轨道的符号。
三、元素的性质（核外电子的排布略）
1. 氧的化合物O2F2很活泼，如其与BF3反应生成的产物之一是离子化合物X，写出反应的方程式并求出X中的阳离子所含化学键的键级。
2. 最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离于化合物[HC60][CB11H6Cl6]。回答如下问题： 2－1 以上反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是： 。 2－2 上述阴离子[CB11H6Cl6]的结构可以跟下图的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且[CB11H6Cl6]离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察
觉是否旋转过。请在下图右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子。
－
－
＋
－
OOHHOHOOOsOH2-zyx30
3. 同族过渡金属A，B，C具有优良的导热、导电性能，若以I表示电离能，I1最低的是B，（I1+ I2）最低的是A，（I1+ I2+ I3）最低的是C。写出A、B、C的元素符号。
3-1 同族元素D，E，F（均为非放射性副族元素）基态原子的价层电子组态符合同一个通式，在元素周期表中，位置在A、B、C所在族之前，请给出D、E、F的元素符号及价层电子组态的通式。
4. 当冠醚中的氧被氮取代时，可以制得配位性能很好的穴状配体，右图就是一种穴状配体。该穴状配体与2种金属元素M1和M2的单质在无水有机溶剂（有机溶剂只起溶剂作用，不参加反应）中反应后生成离子化合物Y，一个Y的化学单位中含有M1和M2离子各一个， Y中M1离子的最外层电子排布是5s5p、M2离子的最外层电子排布是3s，其中有一种离子与右图的穴状配体形成了络离子，整个络离子带一个单位的正电荷。若M1和M2是相邻主族的元素。 4-1 写出M1和M2的元素符号；
4-2 分别写出处于穴状配体中心及穴外的离子； 4-3 形成的络离子为什么带一个单位的正电荷？ 4-4 在离子化合物Y中，M2能形成离子的原因。
5. 当原子序数大于21时，根据Slater规则 [一般先计算有效核电荷，再根据公式
计算原子轨道能量，式中能量单位是电子伏特eV,
2
6
2
NHHNNNHNHNHHNN有效核电荷数Zeff可用Slater规则计算，n是主量子数] 计算原子轨道能量，发现4s的能量总是高于3d，但为什么第四周期的许多过渡金属元素的电子填充时先填4s后填3d，而电子电离时却先电离4s上的电子？
6. (2013年初赛题)3-6在提炼金时，A可被氧化成C：2A→C + 2e；C能提高金的溶解速率。画出C的结构式。写出C和Au反应的方程式。(注：A是硫脲)
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分子结构题（2015年春节）
一、路易斯结构式
1. 铝和某些醇形成的配合物Al(OR)3一般以聚合形式存在。例如异丙醇与铝形成的配合物Al(OR)3就聚合成[Al(OR)3]4，这4个Al原子处于两种不同的化学环境。为了画图简单，可以以O表示异丙醇与铝形成的配合物Al(OR)3中的RO-离子，画出该配合物的合理结构。
2. 碳化钙CaC2在1100℃与氮气反应生成单质碳和一种钙盐，这种钙盐与CO2和H2O反应生成含氮66.64%的一种5原子分子A和另一种盐。A很容易聚合，其二聚体有多种结构。写出上述反应的方程式，画出A的3种原子排布次序不同的二聚体的结构。
3. 含硝基的张力分子由于储存着大量的势能是高能材料，特别是含N-NO2基团的张力分子更是如此。化学家曾合成了一个这样的分子，分子中有6个N-NO2基团，这些基团之间通过CH隔开，分子中有2个5元环、2个7元环和1个6元环，具有2个镜面和1个2次旋转轴。画出该高能分子的结构。
4. 在非水溶剂中，金属锂形成了组成为[Li4Cl4A4]的体系，其中A为O=P(NMe2)3。在[Li4Cl4A4]中Li+、Cl-、A的化学环境相同，若A看成球形则[Li4Cl4A4]具有4个C3轴，画出[Li4Cl4A4]的结构示意图（除甲基用Me表示外，图中其他原子都用元素符号表示）。
5. 画出N5+离子能量最低的三种共振式(带形式电荷的需标出，孤对电子也要画出)。实验测得N5+离子中，以为是直线连接的3个原子之间并不是180o的键角而是168o，该168o键角可以通过类似于上面画的另外3种共振式来解释，画出这三种共振式(带形式电荷的需标出，孤对电子也要画出)。
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