2025年大學《數(shù)理基礎科學》專業(yè)題庫——無機合成與配位化學考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內）1.下列哪個分子或離子不是平面四邊形結構？（）A.[Ni(CN)?]2?B.[PtCl?]2?C.[Fe(H?O)?]2?D.[Cr(NH?)?Cl?]?2.在晶體場理論中，高自旋狀態(tài)通常發(fā)生在（）。A.d1或d?電子構型B.d?或d?電子構型C.d?或d2電子構型D.d3或d?電子構型3.下列配體中，屬于強場配體的是（）。A.H?OB.F?C.NH?D.CO4.下列說法錯誤的是（）。A.內界離子和外界離子的配位數(shù)可以相同B.同一種配合物可能存在多種幾何異構體C.順磁性物質內部存在未成對電子D.配合物[Co(NH?)?(NO?)]Cl?中，NO??只作為配體5.下列物質中，既能發(fā)生沉淀反應又能發(fā)生配位反應的是（）。A.Ag?B.Cl?C.NH?D.CO?2?6.在配位化合物中，如果中心離子的電荷數(shù)為+2，配位數(shù)為6，且已知該配合物是反式結構，則外界離子最不可能為（）。A.Cl?B.Br?C.I?D.CN?7.已知[Fe(H?O)?]2?的分裂能Δ?=1.0344eV，[Fe(CN)?]??的分裂能Δ?=0.3418eV。若將[Fe(H?O)?]2?中的H?O全部替換為CN?，則Δ?的理論估算值（以eV為單位）最接近于（）。(提示：可近似認為晶體場分裂能之比等于電負性之比)A.0.34B.0.54C.1.03D.1.378.下列配體中，能引起磁化率測量結果出現(xiàn)超分子磁效應的是（）。A.H?OB.NH?C.en(乙二胺)D.bpy(雙吡啶)9.在水溶液中，下列配合物酸性最強的是（）。A.[Cr(H?O)?]3?B.[Cr(NH?)?]3?C.[Co(H?O)?]2?D.[Co(NH?)?]2?10.下列哪種方法通常不用于確定配合物的配位數(shù)？（）A.摩爾電導率法B.磁化率法C.紅外光譜法D.核磁共振氫譜法二、填空題（每空2分，共30分。請將答案填在題中的橫線上）1.配合物[Co(NH?)?(NO?)]SO?中，中心離子的名稱是________，配體是________和________，配位數(shù)為________，內界和外界的離子分別是________和________。2.晶體場理論認為，中心離子d軌道的能量分裂是由于________的作用。3.根據(jù)晶體場理論，高自旋d?配合物在八面體場中，中心離子d軌道中未成對電子的自旋狀態(tài)為________，低自旋d?配合物中未成對電子的自旋狀態(tài)為________。4.下列配合物中，[]內的配體是螯合配體的是________；存在幾何異構體的是________；屬于內軌型配合物的是________。(填字母代號)A.[Co(NH?)?]3?B.[Co(en)?]3?C.[Co(H?O)?(NO?)]2?D.[PtCl?]2?5.用系統(tǒng)命名法命名下列配合物：[Cr(H?O)?Cl]Cl?________；[Cu(NH?)?(NO?)?]Cl________。6.測得某配合物的磁矩為5.92BM，且為高自旋配合物，則該配合物中心離子的電子構型為________，配合物的化學式可能是________。(填一種即可)7.寫出Ag?與NH?反應生成配離子[Ag(NH?)?]?的化學方程式：________。8.簡單說明配合物[Ni(H?O)?]2?之所以比[Ni(CN)?]2?酸性更強的原因：________。三、簡答題（每小題5分，共15分）1.簡述內軌型配合物和外軌型配合物的區(qū)別。2.解釋什么是配合物的幾何異構現(xiàn)象，并舉例說明。3.比較水合離子[M(H?O)?]2?和[MCl?]3?的穩(wěn)定性，并說明原因。四、論述題（每小題10分，共20分）1.以[Fe(H?O)?]2?為例，運用晶體場理論解釋其吸收光譜的產(chǎn)生，并說明吸收峰位置與配體場強度之間的關系。2.闡述無機合成在科學研究和實際應用中的重要性，并列舉至少三種不同的無機合成方法及其原理。---試卷答案一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內）1.C2.B3.D4.D5.A6.D7.B8.C9.B10.D二、填空題（每空2分，共30分。請將答案填在題中的橫線上）1.鈷(III)銨根硝氧根6鈷(III)硫酸根2.配位鍵的電場3.前者有五分之三，后者有一個4.BCA5.五水合氯酸根合鈷(III)氯化物四硝酸根合銅(II)氯化物6.3d?[Fe(CN)?]??(或其他符合條件的低自旋d?配合物，如[Fe(H?O)?]3?)7.Ag?+2NH?→[Ag(NH?)?]?8.[Ni(H?O)?]2?中Ni(II)與H?O配位，H?O是弱場配體，晶體場分裂能Δ?較小，水分子易解離出OH?使配合物顯酸性；[Ni(CN)?]2?中Ni(II)與CN?配位，CN?是強場配體，晶體場分裂能Δ?較大，Ni-CN鍵難以解離出H?，配合物酸性很弱。三、簡答題（每小題5分，共15分）1.內軌型配合物中，中心離子與配體通過配位鍵形成的配位鍵軌道是中心離子的d軌道或s、p軌道經(jīng)過sp3d或d2sp3等雜化后形成的；外軌型配合物中，中心離子與配體之間主要靠離子鍵或范德華力結合，未發(fā)生雜化，配體直接與中心離子的s、p、d軌道成鍵。內軌型配合物通常比外軌型配合物更穩(wěn)定。2.配合物中，中心離子周圍配體的相對位置發(fā)生改變而中心離子本身不發(fā)生改變所產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。常見的有幾何異構（如四面體中的順反異構，八面體中的順反異構和面式-經(jīng)式異構）。例如[Co(NH?)?(NO?)]Cl?存在順式和反式兩種異構體。3.[MCl?]3?比[M(H?O)?]2?穩(wěn)定。原因：Cl?是比H?O弱得多的場配體，與M(II)形成的配合物晶體場分裂能Δ?很小，配合物易解離出Cl?，表現(xiàn)為酸性；而H?O是相對較強的場配體，與M(II)形成的配合物晶體場分裂能Δ?較大，配合物較穩(wěn)定。四、論述題（每小題10分，共20分）1.[Fe(H?O)?]2?中的中心離子Fe(II)是d?構型。在八面體配位場中，d軌道分裂為能量不同的d?和d?兩個能級組。水分子作為弱場配體，產(chǎn)生的晶體場分裂能Δ?較小（約1.0344eV）。當可見光照射時，能量E=hν=hc/λ的光子能量如果恰好等于d?能級與d?能級之間的能量差Δ?，處于d?能級的電子就會吸收光子躍遷到d?能級。吸收了特定能量的光子，使得配合物對可見光產(chǎn)生選擇性吸收，從而呈現(xiàn)顏色。Δ?越小，吸收光子的能量越低（波長越長），配合物顏色越偏紅；Δ?越大，吸收光子的能量越高（波長越短），配合物顏色越偏紫。不同配體或不同晶體場強度下，Δ?不同，吸收光譜的位置也不同。2.無機合成是創(chuàng)造新無機物質的重要手段，對于探索物質結構、揭示物質性質、發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、發(fā)展新理論以及推動材料科學、催化、醫(yī)藥、環(huán)境等領域的發(fā)展具有至關重要的作用。無機合成方法多種多樣，其原理也各不相同。例如：*沉淀反應法：利用離子反應生成溶解度很小的沉淀物，如用NaOH溶液與Fe3?溶液反應生成Fe(OH)?沉淀。*氧化還原反應法：通過氧化劑或還原劑使物質發(fā)生價態(tài)變化，合成特定價態(tài)的化合物，如用碳還原氧化銅生成銅。*