中国科学技术大学
05－06学年第一学期期末考试试卷
考试科目无机化学 得分
学生所在系 姓名 学号（序号）
一、选择题（20分，每小题1分，只有一个最佳答案）
1．氢原子的第二量子态电子的能量(eV)为 ( ) (A) 2×(–13.6) (B) –13.6/2 (C) 4×(–13.6) (D) –13.6/4
2．假设一个原子只有三种激发态，该原子被观察到的发射光线条数为 ( ) (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6
3．N2、O2、F2分子的键强度为N2 ＞ O2 ＞ F2。该顺序的最佳解释为 ( ) (A) 分子量增加的顺序为N2 ＜O2 ＜ F2 (B) 电负性增加的顺序为N ＜ O ＜ F
(C) 反键轨道的电子数的增大顺序为N(g) ＜O(g) ＜F(g)
(D) 成键轨道的电子数的增大顺序为N2 ＞ O2 ＞ F2
3?+
4． 冰晶石Na3AlF6(s)中阴离子AlF6以ccp堆积，则Na离子占据阴离子堆积成的 ( )
(A) 所有正四面体空隙 (B) 所有正八面体空隙
(C) 所有正四面体和正八面体空隙 (D) 正四面体空隙的一半和正八面体空隙 5．某金属氧化物晶体平面投影图如下，该金属氧化物的化学式为 ( )
● Mn+
○
O
2–
(A) MO (B) M2O3 (C) MO2 (D) M2O5
6．简单立方晶体的空间利用率是六方最紧密堆积的空间利用率的 ( ) (A) 2倍 (B) 1/2倍 (C) 2倍 (D) 22倍
7．下列各图中的曲线，可表示被波函数接受的是 ( )
8. 下列各对分子中，键角（以中心原子为顶点）顺序错误的是( )
(A) NH3 > H2O (B) BF3 > BF4－ (C) N(SiH3)3 < N(CH3)3 (D)PH3 < PF3
1
镅（Am）是一种用途广泛的锕系元素。在酸性溶液中，镅的各种氧化态与标准电极电势图（φ / V）如下，请回答下面的第9~12题。
AmO2 AmO2 Am2++1.59V++0.82V4++2.62V Am3+- Am2.3V2+ -1.95Vm A
9．φAm4?/Am的值为 ( )
(A) ? 0.408V (B) +0.26V (C) ? 0.90V (D) ?3.58V
10．金属镅溶于稀盐酸溶液后，存在的离子形式为 ( ) (A) Am (B) Am (C) Am (D) AmO2
11．下列各物种中，在酸性溶液中能发生歧化反应的是 ( ) (A) AmO2+ (B) Am4+ (C) Am3+ (D) 这三个物种都不发生歧化 12. 下列各电对中，随pH降低，电极电位升高的是 ( )
(A) AmO22+/AmO2+ (B) AmO2+/Am4+ (C) Am4+/Am3+ (D) Am3+/Am 13. XeO2F2分子的几何构型为
F
(A)XeFOO(B)2+
3+
4+
+
( )
OXeOFF(C)OXeOFF(D)OXeFOF14. N2F2三种异构体的稳定性顺序为 ( )
F (A)FN=N> cis-NF> trans-NFN=N(B)cis-NF> trans-NF>
F22 2222 22FF(D)cis-N2F2 > F (C)trans-N2F2 > cis-N2F2> FN=NF15. 某基态原子若含有如下量子数的两个电子：
N=N> trans-N2F2n=4，l=2，ml=1，ms=+1/2和n=4，l=2，ml=1，ms=+1/2
该原子不可能存在的依据是 ( ) (A) Hund’s Rule (B) Heisenberg’s Uncertainty (C) Bohr’s Model (D) Pauli’s Exclusion Principle
16. 在动力汽车的电池发展中，轻便型可充电式锂电池是最有前途的。其电池符号为
+
Li(s)|Li－导电电解质(s)|LiMn2O4(s)。充电时阳极上的反应为 ( )
(A) xLi － xe
(C) Li1+xMn2O4 － xe (D) LiMn2O4 － xe
xLi+ (B) Li1－xMn2O4 + xLi+ + xe
LiMn2O4 + xLi+ Li1－xMn2O4 + xLi+
LiMn2O4
17．下面硅酸盐阴离子的通式为 ( ) ( 为SiO44－)
(A) [SiO3]n2n－ (B) [Si2O5]n2n－ (C) [Si4O11]n6n－ (D) [SiO2]n
2
18. 在萤石(CaF2)型晶体中，Ca2+离子占有的空隙类型及空隙占有率为 ( )
(A) 正八面体空隙，100% (B) 正八面体空隙，50%
(C) 立方体空隙，100% (D) 立方体空隙，50%
19．下列各物种中，不属于N(CN)2－的等电子体的是 ( )
(A) N5+ (B) N3CN (C) N(CO)2+ (D) N4O
20. 已知第三周期基态原子的前三级电离能(eV)数据如下，该元素应为 ( )
IE1 IE2 IE3 738 1450 7730 (A) Na (B) Mg (C) Al (D)Si
二、填空题（30分）
1．根据表中的要求，填写表中各基态原子的空白项。 （5分，每行1分，错1个空白项，该行以零分计） 元素符号 Pb 原子序数 161 46 2核外电子排布 未成对电子数 周期 4 族 区 VIB [Xe]6s 2．根据VSEPR理论，填写下列各物种的空白项。 （5分，每行1分，错1个空白项，该行以零分计）
中心原子杂化类型 物种 BrF5 XeF3+ SOF2 CN22－ 等性或不等性杂化 杂化轨道几何构型 物种的几何构型 ONNCO ．3. （3分）配平下列各反应的离子方程式。（按要求书写） O3 + CN－CO32－ + N2 + O2
氧化反应： 还原反应： 离子方程式：
4. （12分）波函数是薛定鄂方程的解，它是由 、 、 等量子数确定的。为了使波函数能表达核外电子的运动状态，波函数的数学表达式在数学上必须满足 、 、 和 。由于电子的运动特点为 和 ，所以用 来表示电子在空间某一体积元中出现的几率密度。氢原子核外电子的能量由 决定；多电子原子的核外电子的能量由 决定。
5．（2分）在95%乙醇溶液中，存在的分子之间作用力有 。
3
6．（3分）Mn3(C5H5)3(NO)4中Mn的平均氧化数为 ，Na2S5O6中S的平均氧化数
为 ，实际氧化数为 。
三、（10分）晶格能计算
1． 已知：?sHm,Mg(s)?147kJ?mol，I1?I2,Mg(g)?2205kJ?mol,
UMgH2?1?1(s)?2718kJ?mol，DH?12(g)=436kJ?mol，?fHm,MgH?1(s)2 ??75kJ?mol，?1(1) 设计Born－Haber循环，(2) 计算氢的电子亲合能。
2．已知Mg—O的核间距为210pm， MgO晶体的Madelung常数M = 1.7476，Born指数
n = 6.77。(1) 试计算Mg2+离子和O2?离子的Pauling半径，(2) 计算MgO的晶格能。
四、（10分）电化学计算
1．已知φHg2?/Hg=+0.797 V，Ksp,Hg22Cl2=1.45×10－18，试求φHg2Cl2/Hg。
4
2．已知： pH=0时，?H2O2/H2O??1.776V，pH=14时，?HO2O22?/OH???0.878V。
试计算： (1) 298 K时，酸常数Ka,H。
(2) [H2O2] = 1 mol·dm?3时，溶液中的H+离子浓度。
五、（10分）晶体结构
1. 碱金属嵌入石墨的A、B层间，导致石墨的A、B层
平行（即只有A层）。右图表示钾的石墨嵌入化合物
中金属K (?) 沿 c轴投影在A层的位置。
(1) 碱金属钾与石墨层之间以何种化学键相互作用？ (2) 在右图上画出这种钾的石墨嵌入化合物的晶胞，
并推出化学式。
2. 最简单的二元硼氮化合物可以通过下列反应合成：
B2O3(l) + 2NH3(g) 2BN(s) + 3H2O(g) 反应产生的氮化硼的结构与石墨结构相类似，但上、下层平行，B、N原子相互交替（见图）。层内B?N核间距为145pm，面间距为333pm。请回答下列问题： （1）试画出层状六方氮化硼的晶胞； （2）写出晶胞中各原子的原子坐标； （3）试计算层状六方氮化硼晶体的密度。
5