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结构化学考试题库及答案
一、判断题（15题，每题1分，共15分）
1.波函数ψ描述了微观粒子的运动状态，其模的平方ψ²表示粒子在空间某点出现的概率密度（）
2.氢原子的1s轨道能量高于2s轨道能量（）
3.电子云是电子运动轨迹的描绘（）
4.对于多电子原子，屏蔽效应会使电子的能量降低（）
5.sp³杂化轨道的能量高于s轨道而低于p轨道（）
6.分子轨道理论认为，成键轨道的能量低于参与成键的原子轨道能量（）
7.氢键属于一种特殊的分子间作用力，其键能介于范德华力和化学键之间（）
8.配合物[CoNH₃₆]Cl₃的配位数是6（）
9.晶体的基本特征是具有固定的熔点和规则的几何外形（）
10.金刚石和石墨都是碳的同素异形体，它们的晶体结构中碳原子的杂化方式相同（）
11.电子的自旋量子数ms只能取+1/2和-1/2两个值（）
12.对于单电子原子，轨道能量只与主量子数n有关（）
13.σ键可以由s-s、s-p、p-p轨道“头碰头”重叠形成，π键只能由p-p轨道“肩并肩”重叠形成（）
14.在配离子[FeSCN₆]³⁻中，Fe³⁺的配位数为6（）
15.离子晶体的晶格能越大，晶体的稳定性越高（）
二、选择题（15题，每题2分，共30分）第1页共8页
1.下列关于微观粒子波动性的描述，正确的是（）A.只有运动的电子具有波动性，静止的电子没有B.微观粒子的波长λ=h/p，其中h为普朗克常量，p为粒子动量C.电子衍射实验证明了光具有粒子性，而不能证明电子具有波动性D.宏观物体的波长非常大，容易观察到明显的衍射现象
2.氢原子的3d轨道的角量子数l和磁量子数m的取值分别为（）A.l=1，m=0,±1B.l=2，m=0,±1,±2C.l=0，m=0D.l=3，m=0,±1,±2,±
33.下列分子中，中心原子的杂化类型为sp²的是（）A.NH₃B.H₂O C.BF₃D.CH₄
4.对于分子轨道的描述，错误的是（）A.成键轨道的能量低于反键轨道B.电子在分子轨道中的排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则C.O₂分子的分子轨道中，最高占据轨道是成键轨道D.N₂分子的分子轨道中，存在一个σ键和两个三电子π键
5.下列物质中，分子间存在氢键的是（）A.HCl B.H₂S C.CH₃OH D.CH₄
6.配合物[NiCN₄]²⁻的空间构型是（）A.正四面体B.平面正方形C.三角锥形D.直线形
7.电子云图中，黑点密度大的区域表示（）A.电子数量多B.电子出现的概率密度大C.电子运动速度快D.电子能量高
8.下列关于屏蔽效应和钻穿效应的说法，正确的是（）A.屏蔽效应会使电子的能量升高，钻穿效应会使电子的能量降低第2页共8页B.钻穿效应是指外层电子钻到内层空间而靠近原子核的现象C.对于n相同的电子，l越小，钻穿效应越弱D.多电子原子中，电子的能量只由n决定
9.下列晶体类型中，熔点最高的是（）A.离子晶体B.原子晶体C.分子晶体D.金属晶体
10.下列分子中，偶极矩不为零的是（）A.CO₂B.CCl₄C.H₂O D.BF₃
11.对于鲍林（Pauling）的电负性标度，下列说法错误的是（）A.电负性是元素原子在分子中吸引电子能力的相对大小B.F的电负性最大，为
4.0C.同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大D.同一主族从上到下，元素的电负性逐渐增大
12.下列关于σ键和π键的比较，正确的是（）A.σ键的键能一定大于π键的键能B.σ键可以单独存在，π键只能与σ键共存C.σ键的电子云重叠程度小于π键D.σ键是轴对称的，π键是镜面对称的
13.配合物[CoNH₃₅Cl]Cl₂的内界是（）A.Co³⁺B.[CoNH₃₅Cl]²⁺C.Cl⁻D.[CoNH₃₅Cl]Cl₂
14.下列关于晶胞的描述，正确的是（）A.晶胞是晶体结构中最小的重复单元B.不同晶体的晶胞参数一定不同C.晶胞中原子的个数可以通过均摊法计算，顶点原子占1/4D.体心立方堆积的配位数是
815.对于多电子原子的原子轨道能量，下列说法正确的是（）第3页共8页A.原子轨道能量只由主量子数n决定B.n相同，l越大，能量越高C.n不同，l不n+l值越大，能量越高D.n+l规则适用于单电子原子
三、填空题（10题，每空2分，共20分）
1.量子力学中，描述微观粒子运动状态的基本方程是________，其一个重要的特性是________
2.氢原子的基态波函数ψ₁=________，其角度部分ₛY₁θ,φ=________ₛ
3.电子的自旋量子数ms=________，它决定了电子自旋的________
4.杂化轨道理论认为，原子在形成分子时，为了增强成键能力，不同类型的原子轨道会重新组合成________的新轨道，这种重新组合称为________
5.分子间作用力包括________、和，其中________是普遍存在于所有分子间的作用力
6.配合物的组成通常包括________和________，其中________是配合物的核心部分
7.晶体的类型主要有________、________、和，其中________的熔点和沸点通常最高
8.鲍林（Pauling）规则主要用于判断________的稳定性，其核心内容是________
9.金属晶体的密堆积方式有________、和，其中空间利用率最高的是________
10.偶极矩（μ）的定义式为________，其单位是________
四、简答题（8题，每题5分，共40分）第4页共8页
1.简述波粒二象性的含义，并举例说明微观粒子的波动性
2.比较σ键和π键的形成方式、电子云分布特点及键的稳定性
3.解释什么是屏蔽效应和钻穿效应，它们对多电子原子轨道能量有何影响？
4.简述杂化轨道理论的基本要点，并以CH₄分子为例说明sp³杂化的过程
5.什么是分子间作用力？分子间作用力与化学键有何本质区别？
6.简述配合物的定义，并以[CuNH₃₄]SO₄为例，指出其中心离子、配体、配位数和外界
7.晶体的基本特征有哪些？举例说明不同晶体类型的结构特点
8.什么是晶格能？影响晶格能大小的因素有哪些？
五、计算题（10题，每题5分，共50分）
1.计算氢原子中电子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射光子的波长（已知h=
6.626×10⁻³⁴J·s，c=3×10⁸m/s，里德堡常量R=
1.097×10⁷m⁻¹）
2.某原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，该元素的原子序数是________，其基态原子的未成对电子数是________
3.已知某分子的中心原子价层电子对数为4，且无孤电子对，该分子的空间构型是________，键角约为________
4.计算配合物[NiNH₃₆]²⁺的磁矩（已知Ni²⁺的未成对电子数为2，磁矩公式μ=√[nn+2]BM）
5.某晶体的晶胞为面心立方结构，晶胞边长a=400pm，若该晶体的密度为ρ=
4.0g/cm³，求该晶体的摩尔质量M（阿伏伽德罗常数Nₐ=
6.02×10²³mol⁻¹，1pm=10⁻¹²m）第5页共8页
6.比较O₂和O₂⁻的键长和键能大小，并说明原因（O₂的键级为2，O₂⁻的键级为
1.5）
7.计算H₂O分子中O原子的杂化类型，并说明其分子的极性
8.某元素的原子序数为24，其基态原子的电子排布式为________，该元素位于周期表的第________周期________族
9.已知某离子晶体的晶格能U=900kJ/mol，离子键的键能E=450kJ/mol，通过玻恩-朗德方程估算该晶体的稳定性（简要说明估算思路）
10.计算CO₂分子的偶极矩（已知C=O键的键长为116pm，键的偶极矩μ=
0.71D，CO₂分子为直线形结构）答案汇总判断题答案
1.√
2.×
3.×
4.×
5.×
6.√
7.√
8.√
9.√
10.×
11.√
12.√
13.×
14.√
15.√选择题答案
1.B
2.B
3.C
4.C
5.C
6.B
7.B
8.A
9.B
10.C
11.D
12.B
13.B
14.A
15.C填空题答案
1.薛定谔方程；波函数的统计诠释
2.1/√πa₀³e^-r/a₀；1/2√π
3.±1/2；方向
4.能量和空间分布更集中；杂化
5.色散力；诱导力；取向力；色散力
6.内界；外界；内界
7.离子晶体；原子晶体；分子晶体；金属晶体；原子晶体第6页共8页
8.含氧酸；非羟基氧原子数越多，酸性越强
9.简单立方堆积；体心立方堆积；面心立方最密堆积；面心立方最密堆积
10.μ=q·d；德拜（D）简答题答案
1.微观粒子具有波动性和粒子性的性质；电子衍射实验（电子通过晶体薄片后在屏幕上形成衍射环，证明电子具有波动性）
2.σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成，电子云沿键轴呈圆柱形对称分布，重叠程度大，键能大，稳定性高；π键由原子轨道“肩并肩”重叠形成，电子云分布在键轴平面上下，重叠程度小，键能小，稳定性低；σ键可单独存在，π键只能与σ键共存
3.屏蔽效应是核外电子间的相互排斥作用，使其他电子受到的有效核电荷降低；钻穿效应是外层电子钻入内层空间靠近原子核的现象；屏蔽效应使电子能量升高，钻穿效应使电子能量降低
4.杂化轨道理论基本要点原子轨道杂化后形成的新轨道称杂化轨道，杂化轨道数目等于参与杂化原子轨道数目，杂化轨道成键能力更强；CH₄中C原子2s轨道的1个电子激发到2p轨道，1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp³杂化轨道，每个杂化轨道与H原子的1s轨道“头碰头”重叠形成σ键，分子构型为正四面体
5.分子间作用力是分子之间存在的较弱的相互作用力，包括色散力、诱导力、取向力；与化学键相比，分子间作用力作用能小得多，无方向性和饱和性，而化学键作用强（键能大），有方向性和饱和性
6.配合物是由中心离子（或原子）与一定数目的配体以配位键结合形成的复杂离子（配离子）或中性分子；[CuNH₃₄]SO₄中中心离子为Cu²⁺，配体为NH₃，配位数为4，外界为SO₄²⁻第7页共8页
7.晶体的基本特征固定熔点、各向异性、有规则几何外形、微观粒子周期性排列；不同晶体类型离子晶体（离子通过离子键结合，如NaCl，配位数6）、原子晶体（原子通过共价键结合，如金刚石，空间网状结构）、分子晶体（分子通过分子间作用力结合，如干冰，分子密堆积）、金属晶体（金属阳离子和自由电子通过金属键结合，如铜，紧密堆积）
8.晶格能是指气态离子形成1mol晶体时释放的能量；影响因素离子电荷数（电荷越高，晶格能越大）、离子半径（半径越小，晶格能越大）计算题答案
1.
121.6nm
2.24；
63.正四面体；109°28′
4.
2.83BM
5.
101.3g/mol
6.O₂键长比O₂⁻短，键能O₂比O₂⁻大（键级O₂=2O₂⁻=
1.5）
7.sp³杂化；极性分子（O-H键极性，分子构型V形，偶极矩不为零）
8.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；4；ⅥB
9.晶格能越大，晶体越稳定，通过玻恩-朗德方程计算，离子电荷越高、半径越小，晶格能越大，稳定性越高
10.0D（CO₂为直线形，键偶极矩抵消）第8页共8页。
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