《结构化学》第四章习题.doc

1、结构化学第四章习题4001I3 和 I6 不是独立的对称元素，因为 I3= ，I 6= 。4002 判断：既不存在 Cn 轴，又不存在 h 时，S n 轴必不存在。 - ( ) 4003 判断：在任何情况下， = 。- ( ) 2nE4004 判断：分子的对称元素仅 7 种，即 ，i 及轴次为 1，2，3，4，6 的旋转轴和反轴。- ( ) 4005 下面说法正确的是：- ( ) (A) 分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群 (B) 同一种分子必然同属于一个点群，不同种分子必然属于不同的点群 (C) 分子中有 Sn 轴，则此分子必然同时存在 Cn 轴和 h 面 (D) 镜面 d 一定也

2、是镜面 v 4006 下面说法正确的是：- ( ) (A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心 (B) 分子中若有 C4，又有 i，则必有 (C) 凡是平面型分子必然属于 Cs 群 (D) 在任何情况下， = 2nSE4008 对称元素 C2 与 h 组合，得到 _；C n 次轴与垂直它的 C2 组合，得到_。 4009 如果图形中有对称元素 S6，那么该图形中必然包含：- ( )(A) C6， h (B) C3， h (C) C3，i (D) C6，i 4010 判断：因为映轴是旋转轴与垂直于轴的面组合所得到的对称元素，所以 Sn 点群分子中必有对称元素 h 和 Cn。

3、- ( ) 4011 给出下列点群所具有的全部对称元素： (1) C2h (2) C3v (3) S4 (4) D2 (5) C3i 4012 假定 CuCl43-原来属于 Td 点群，四个 Cl 原子的编号如下图所示。当出现下面的变化时，点群将如何变化( 写出分子点群 )。 (1) CuCl(1) 键长缩短 (2) CuCl(1) 和 CuCl(2)缩短同样长度 (3) CuCl(1) 和 CuCl(2)缩短不同长度 (4) Cl(1)和 Cl(2)两原子沿这两原子 (5) Cl(1)和 Cl(2) 沿其连线逆向移动相同距离，Cl(3)和 Cl(4)亦沿其连线如上同样距离相向移动 (Cl1

4、和 Cl3 在纸面以上， Cl2 和 Cl4 在纸面以下 ) 4013 d3( ，d xy，d )sp(pz)杂化的几何构型属于_点群。 2z2yx4014 已知络合物 MA4B2 的中心原子 M 是 d2sp3 杂化，该分子有多少种异构体？这些异构体各属什么点群？ 4015 有一个 AB3 分子，实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴，则此分子所属点群是_。 4016 有两个分子，N 3B3H6 和 C4H4F2，它们都为非极性，且为反磁性，则 N3B3H6 几何构型_，点群_。C 4H4F2 几何构型_，点群_。 4017 作图示出下列各分子的空间构型，并指出所属点群。 (1) Re2Cl82

5、- (2) B5H9 (3) PtCl3(C2H4)- (4) 重叠式二茂铁 (5) H2C=CHCl 4018NF3 分子属于_点群。该分子是极性分子， 其偶极矩向量位于_上。 4019下列分子中：(1)对-二氟苯 (2)邻-二氟苯 (3)间- 二氟苯，哪些有相同的点群？- ( ) (A) 1，2 (B) 1，3 (C) 2，3 (D) 1，2，3 (E) 都不同 4020Cr 与 CO 形成羰基化合物 Cr(CO)6，其分子点群为： - ( ) (A) D4h (B) Td (C) D5h (D) D6h (E) Oh 4022判断： 和 空间构型相同，都属于C2点群。 4023画出正八面

6、体配位的 Co(en)33+ 的结构示意图，指明其点群。 4024判断下列分子所属的点群： SO3， SO32-， CH3+， CH3-， BF3 4025当联苯( C 6H5C6H5)的两个苯环平面的夹角( )分别为： (1) = 0， (2) = 90，(3) 0 90 时，判断这三种构象的点群。 4026写出下列分子所属的点群： CHCl3， B2H6， SF6， NF3， SO32- 4027B2H6 所属点群是：- ( ) (A) C2v (B) D2h (C) C3v (D) D3h (E) D3d 4028Co(en)2Cl2+可能的点群有 _。 4029CH2C O 分子属于_

7、点群，其大 键是_。 4030试写出下列分子所属的点群： SO2， CO2， N2O 。 4031画一立方体，在八个顶角上各放一相同的球，写明编号，去掉三个球，列表指出所去球的号数及剩余的球属于什么点群。 4032画一立方体，在八个顶角上均放一相同的球，写明编号。若要去掉四个球，共有六种不同方式。列表示出所去球的号数及剩余的球属于什么点群。 4033画一立方体，在八个顶角上放八个相同的球，写明编号。現要去掉二个球，列表指出所去球的号数及剩余的球属于什么点群。 4034环形 S8 分子属 D4d 点群，分子中包含轴次最高的对称轴为_。 4035下列分子具有偶极矩且不属于 Cnv 的分子是：- (

8、 )(A) H2O2 (B) NH3 (C) CH2Cl2 (D) CH2CH 2 4036萘分子所属点群为：- ( )(A) Cs (B) C2v (C) D2 (D) D2h 4037丙二烯分子所属点群为：- ( )(A) C2v (B) D2 (C) D2h (D) D2d 4038与 NH3 分子属于不同点群的分子是：- ( ) (A) BF3 (B) OPCl 3 (C) CH3Cl (D) (C6H6)Cr(CO)3 4039与 H2O 分子不同点群的分子是：- ( )(A) 吡啶 (B) CO2 (C) HCHO (D) 吡咯( C4H8O ) 4041下列说法正确的是：- (

9、)(A) 凡是八面体络合物一定属于 Oh 点群 (B) 凡是四面体构型的分子一定属于 Td 点群 (C) 异核双原子分子一定没有对称中心 (D) 在分子点群中对称性最低的是 C1 群，对称性最高的是 Oh 群 4042下列分子中属于 D3 群的是： - ( )(A) BF3 (B) NH3 (C)部分交错式乙烷 (D)交错式乙烷 4043分子具有旋光性，则可能属于_等点群。 4044判别分子有无旋光性的标准是_。 4045下列各组分子中，哪些有极性但无旋光性？- ( ) (1)I3- (2)O3 (3)N3- 分子组： (A) 1，2 (B) 1，3 (C) 2，3 (D) 1，2，3 (E)

10、 2 4046写出下列分子的点群以及有无偶极矩： (1) NH3 (2) H2O (3) CO32- (4) (5) 4047确定下列分子所属点群，判断有无偶极矩： (1)溴代吡啶 （2）HF （3）H 2O2 （4）重迭型二茂铁 （5）CH 2Cl24048既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于_点群。 4049根据分子对称性，试推测属于哪些点群的分子可以有偶极矩和旋光性，哪些点群则没有？ 4050偶极矩 =0，而可能有旋光性的分子所属的点群为_；偶极矩 0，而一定没有旋光性的分子所属的点群为_。 4051在下列空格中打上“+“或“-“以表示正确与错误。 分子所属点群Ci Cnv Dn Td

11、 Dnd分子必有偶极矩分子必无旋光性4052写出乙烷分子的重迭式、全交叉式和任意角度时所属的点群。 4053正八面体六个顶点上的原子有三个被另一种原子置换，有几种可能型式？各属什么点群，有无旋光性和永久偶极矩？ 4054 写出 (1) H2CCCH 2， (2) FHCCCH 2， (3) F2CCCH 2，(4) FHCC CHF 分子的点群。 4055吡啶 ( C5H5N ) 分子属于_点群。 4056乙烯 (C2H4 ) 分子属于_点群。 4057重叠式乙烷 ( C2H6) 分子属于_点群。 4058交叉式乙烷 ( C2H6) 分子属于_点群。 4059椅式环己烷 ( C6H12 ) 分

12、子属于_点群。 4060H2CC CH2 分子属于_点群。 4061H2CC CCH 2 分子属于 _点群。 4062SF6 分子属于_点群。 4069HCl 的偶极矩是 3.5710-30？Cm，键长是 1.30？。如果把这个分子看作是由相距为 1.30 的电荷+q 与-q 组成的，求 q 并计算 q/e。 (e=1.60210-19？C) 4070CCl4(l)在 20？C 和标准压力下，介电常数 r=2.24，密度 =1.59？gcm -3。计算 CCl4的极化率 。已知 0=8.85410-12？C 2J-1m-1。 4071水分子的偶极矩是 6.1710-30？Cm，求 OH 键的键

13、距，已知 H2O 键角 =104.5。 4072已知 OH 键的键矩 OH =5.0410-30？Cm，求 H2O2 的偶极矩。在 H2O2 中， HOO=9652，二面角为 9331。 4073已知甲苯的偶极矩为 1.33510-30？Cm，求邻二甲苯、间二甲苯及对二甲苯的偶极矩。 4074两个 C2 轴相交，夹角为 2/2n，通过交点必有一个_ 次轴，该轴与两个 C2 轴_。 4075两个对称面相交，夹角为 2/2n，则交线必为一个_次轴。 4076分子有什么对称元素？属于何种点群？写出该群的乘法表。 4077反轴 In 与映轴 Sn 互有联系，请填写： S1=_ S2=_ S3=_ S4

14、=_ S5=_ S6=_ 4078反轴 In 与映轴 Sn 互有联系，请填写： I1=_ I2=_ I3=_ I4=_ I5=_ I6=_ 4079写出苯分子的全部对称元素。它属于什么点群？ 4080溴二氯苯有多少种异构体？画出这些异构体。如果这些异构体中的六元环仍为正六边形，这些异构体各属什么点群？ 4081CO2 分子没有偶极矩，表明该分子是：-( ) (A) 以共价键结合的 (B) 以离子键结合的 (C) V 形的 (D) 线形的，并且有对称中心 (E) 非线形的 4082IF5 所具有的对称元素是：-( ) (A) 一个三重轴 ， 三个二重轴， 四个对称面， 一个对称中心 (B) 一个

15、五重轴， 五个二重轴， 六个对称面， 一个对称中心 (C) 一个四重轴， 四个对称面 (D) 一个对称面， 一个对称中心 4083下列表达式反映出一些对称操作间的关系，其中错误的是：-( ) (A) I31=iC31 (B) I32=C32 (C) I33=E (D) I35=E 4084在 D5 点群中， 两个二重轴之间最小的夹角是 _。4085某分子具有一个二重轴、一个对称面和一个对称中心， 该分子属于_点群。 4086一个具有三个四重象转轴、四个三重轴、六个对称面的图形属于_点群。4087一分子具有四个三重轴、三个四重轴、六个二重轴、九个对称面和一个对称中心， 该分子属于_点群。 408

16、8一个具有一个三重轴、三个二重轴、三个对称面和一个对称中心的分子属于_点群。 4089一个具有一个四重轴、四个二重轴、五个对称面和一个对称中心的分子属于_点群。 4090一个具有一个六重轴、一个对称面和一个对称中心的分子属于_点群。 4091一个具有一个五重轴、一个对称面的分子属于_点群。 4092一个具有一个四重轴、四个对称面的分子属于_点群。 4093一个具有一个三重轴、三个二重轴和四个对称面的分子属于_点群。 4094在 C2v 点群中， 两个对称面之间的夹角是 _。 4095试画出八面体构型的 Co(NH3)4Cl2 分子的几何异构体。 4096指出下列分子所属点群： (1) H2O2

17、(两个 OH 不共面 ) (2) H3CCCl3(既非交叉，又非重迭式) (3) CH3CHClBr (4) HCHO (5) BF5 (四方锥) (6) HCN (7) ClCHCHCl(反式) (8) H2CCHCl (9) 三乙二胺合钴离子 (10) NO3- 4097指出下列分子所属点群： (1) H2C CCH 2 (2) ClCHCCHCl (3) 环状摺绉形分子 S 8 (4) 交错型二茂铁 (5) 1，3，5，7- 四甲基环辛四烯 (6) 金刚烷 4098H2O2 分子的几何构型曾被建议为如下不同模型： (a) 线型 HOOH (b) 平面、顺式 (c) 平面、反式 (d)非平

18、面平衡构型 (1) 给出四种模型的点群； (2) 下表给出 H2O2 的 IR 和 Raman 谱带， 从表中数据， 哪些模型可以删去？ IR/cm-1(气相) Raman/cm-1(液相) 870(m) 877(vs)， 903(vw) 1370(s) 1408， 1435(w) 3417(s) 3407(m) 4099试分析 H2CCCH 2 分子的 键的成键情况及主体构型。 4100阐明 有旋光性的原因。 4101完成下列表格： 氯乙炔 1，3-二氯丙二烯 萘 二氧化碳点群mn4102完成下列表格 喹啉 均三嗪 NO2 BF3点群 mn4103给出下列点群所具有的全部对称元素。 (1)

19、Oh (2) Td (3) Cs (4) C3h (5) D2d4104给出下列点群所具有的全部对称元素。 (1) D2d (2) O (3) C2 (4) D3 (5) C4h4105以正方体各个面的中心为顶点构成的多面体称为什么多面体？ 该多面体含有多少个顶点、多少棱和多少个面？ 给出该多面体所具有的全部对称元素和所属点群， 其体积是原正方体体积的多少倍？ 4106以正方体各条棱的中点为顶点构成的多面体有多少个顶点、多少条棱、多少个面？ 这些面中有无正三边形、正方形、正五边形和正六边形？ 若有， 有几个？ 给出该多面体所具有的全部对称元素和所属点群。 4107以正四棱锥的各个面的中心为顶点

20、所构成的多面体称为什么？ 有多少个顶点、棱和面？给出该多面体所具有的全部对称元素和所属点群。 4108以正四棱锥的各条棱的中点为顶点所构成的多面体有多少个顶点、多少个面和多少条棱？ 该多面体有一些什么形状的面？ 各有几个？ 给出该多面体所具有的全部对称元素和所属点群。 4109以正三棱锥的各个面的中心为顶点所构成的多面体称为什么？ 有多少个顶点、多少条棱和多少个面？ 所含对称元素和所属点群是什么？ 4110以正三棱锥的各棱中点为顶点所构成的多面体有多少个顶点、多少个面和多少条棱？ 该多面体有些什么形状的面？ 各有几个？ 给出该多面体所具有的全部对称元素和所属点群。 4111以正三棱柱的各个面的

21、中心为顶点构成的多面体有多少个顶点、多少个面？ 给出所含全部对称元素和所属点群。 4112给出下列点群所具有的全部对称元素： (1) D4 (2) D3h (3) C4v (4) C6h (5) D2d 4113给出下列点群所具有的全部对称元素： (1)C5v (2) S8 (3) D4d (4) Td (5) D4h 4114给出下列分子所具有的全部对称元素和所属点群， 并指出是否是极性分子。(1) 过硫化氢 H2S2 (2) 多硫离子 S42- (3) 亚硫酰氯 (4) S2F10 (交叉式) (5) PH3 4115给出下列分子所具有的全部对称元素和所属点群， 并指出是否是极性分子。(1

22、) Hg2Cl2 (2) PF5 (3) CCl4 (4) OPCl3 (5) S2O32- 4116给出下列分子所具有的全部对称元素和所属点群， 并指出是否是极性分子。(1) B(OH)3 (2) NO3- (3) P4 (4) S8 (5) XeF4 4117(1) CH4(g)在 0和标准压力下， = 1.00094，计算极化率 和 = / (4 0)； (2) 计算 CH4 在 100和 10 个标准压力下的 。 4118气体 SO2 在 273， 373和标准压力下的介电常数分别为 1.00993 和 1.0056。计算 SO2 的偶极矩和极化率。( 0= 8.85410-12J-1

23、C2m-1) 4119已知水分子的偶极矩是 6.18 10-30Cm， 求 OH 键的键矩。(键角 = 104.5) 4120OH 键的键矩是 5.0410-30Cm， 求水分子的偶极矩是多少？ (水分子键角为104.5 ) 4121已知氯苯的偶极矩 = 5.2410-30Cm， 估算三种二氯苯的偶极矩， 你认为哪一种结果更为可信。 4122氯苯的偶极矩为 5.2410-30Cm， 极化体积为 1.2310-23cm3，密度为 1.1732 gcm-3。计算其在 25时的相对介电常数。 4123已知水在 0，40 和 100 的密度如下： t/ 0 40 100 d/gcm-3 0.99987

24、 0.99224 0.95841 计算水在上述各温度时的折射率。(已知水的极化体积为 1.5010-24 cm3) 4124计算 SCO 中 CS 键的键矩， 并根据计算结果求平面分子 Cl2C=S 偶极矩。 已知 SCO = 2.4010-30Cm， CO = 9.0110-30Cm， CCl = 5.0110-30Cm，键角ClCCl 为 112。 4125水的偶极矩是 6.1810-30Cm， 键角是 104.5。已知 H2O2 的偶极矩是 6.8310-30Cm， OOH = 96.87， 预言 H2O2 中二个 OH 键之间的夹角。 4126由水的偶极矩 H2O=6.1810-30C

25、m，预言 H2O2 的偶极矩。 已知水的键角 =104.5，H 2O2 中OOH=96.87，二面角为 93.85。 4127已知 OH 键的键矩 OH = 5.0410-30Cm，求 H2O2 的偶极矩，已知在 H2O2 分子中，HOO = 9652，二面角为 9351。 4128HCl 的偶极矩是 3.5710-30Cm， 键长是 1.30， 如果把这个分子看作是相距为1.30 的电荷 +q 和-q 组成， 求 q 并计算 q/e 。( e=1.60210-19C ) 4129 硝基苯的偶极矩为 1.3210-30Cm ，较 CH3NO2 的偶极矩 1.1310-30Cm 大，而氯苯的偶极

26、矩 5.2110-30Cm 较 CH3Cl 的偶极矩 6.2110-30Cm 小，是何缘故？ 413020下，水对 = 589 nm 的光的折射率是 1.3330，求水在此频率下的极化率和极化体积。( 20， 水的密度为 0.9982gcm-3) 413120下，四氯化碳对 = 589 nm 的光的折射率是 1.4607， 求四氯化碳在此频率下的极化率。( 20下，四氯化碳的密度为 1.5939 g cm-3 ，C 的相对原子质量为 12 ，Cl 的相对原子质量 35.5 ) 4132HBr 偶极矩是 2.6110-30Cm，在 273K， 下的介电常数是 1.00313，求 HBr 的极化率

27、。( 0= 8.85410-12 J-1C2m-1， H 相对原子质量为 1， Br 相对原子质量为 79.9) 413320时苯对波长为 589nm 的光的折射率为 1.5012， 求苯在此频率下的极化率。(已知 20苯的密度为 0.8790gcm-3， 0=8.85410-12 J-1C2m-1 ) 4134Debye 测得氨在 292.2K 和 387.0K 时的摩尔极化度分别为 57.57cm3mol-1 和 44.49 cm3mol-1， 求氨的偶极矩和极化率。 4135确定下列分子的点群： （a） (b) (c) (d) Ti(H2O)63+(e)4136确定：(1) 溴苯， (2

28、) 邻二溴苯， (3) 间二溴苯， (4) 1，2，4-三溴苯， (5) 1，3，5-三溴苯分子的点群， 指出哪些分子没有偶极矩。 H H汃 汃 汃 汃 H 4137写出下列分子所属点群的记号及有无偶极矩： (1) a = b = c = d (2) a = b c = d (3) a = d b = c (4) a b c d 4138指出正八面体中所有对称轴 C4、C 3、C 2、S 6 和对称面的位置和数量。4139确定下列分子的点群： (e)Cr(H2O)62+ 4140确定下列分子的点群： 4141对苯醌和氯气反应生成顺-二氯苯醌进而生成四氯苯醌， 试确定上述四种物质的分子所属的点群

29、。 4142完成下列表格： 分子 CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4点群群阶4143画出 Li4(CH3)4 的几何构型， 判断它所属的点群，列出其全部对称元素，并指明它是否有偶极矩和旋光性。 4144下列命题中正确者为：-( ) (A) 含不对称 C 原子的分子具有旋光性 (B) 无不对称 C 原子的分子无旋光性 (C) 不具有反轴对称性的分子在理论上有旋光性 4145已知 CO 键键矩 CO = 4.0110-30Cm， OH=1.6710-30Cm，CH 3OH 分子的偶极矩是 5.6710-30Cm，HOC = 110，估算CH 3 的偶极矩。 4146请写出六次反轴的全部对称操作。4147写出下列分子或离子所属的点群，指明它们是否有旋光性。(a) N4S4(b) H ClC C CCl H(c) S6(d) SO3(e) BrN4148点群的阶次即点群中独立对称操作的数目，又等于相应正多面体中等同部分的数目。请用正四面体群和正八面体群验证之。4149写出六重映轴的全部对称操作。4150画出 Li4(CH3)4 的几何图像，指明它所属的点群。