姓名 成绩
（时间：180分钟满分：100分）
一．（9分）有一立方晶系的离子晶体，其结构如右图所示，试回答：
1．晶体所属的点阵形式；
2．已知rCs+＝169pm，rCl-＝181pm，Cs＋，Cl－离子半径大致相近，试问此两种离于联合组成了何种型式的密堆积；
3．Cu2+处在何种空隙里？
4．指出各离子的配位情况？
二．（11分）黄铜矿是最重要的铜矿，全世界的2/3的铜是由它提炼的。回答下列问题：
1．右图为黄铜矿的晶胞。计算晶胞中各种原子的数目：
Cu Fe S 写出黄铜矿的化学式
2．在高温下，黄铜矿晶体中的金属离子可以发生迁移。若铁原子与铜原子发生完全无序的置换，可将它们视作等同的金属离子，请画出它的晶胞。
3．在无序的高温型结构中，硫原子作什么类型的堆积？
金属原子占据什么类型的空隙？
该空隙被金属原子占据的分数是多少？
4．计算黄铜矿晶体的密度
（晶胞参数：a=52.4pm，c=103.0pm；相对原子量：Cu 63.5 Fe 55.84 S 32.06）
三．（13分）冰晶石（Na3AlF6）用作电解法炼铝的助熔剂。冰晶石晶胞是以大阴离子（AlF63－）构成的面心立方晶格，Na＋可看作是填充在晶格的空隙中，已知冰晶石的密度为2.95g/cm3，Al—F键长181 pm，相对原子质量：Na 23.0；Al 27.0；F 19.0。
1．指出AlF63－配离子中心离子的杂化轨道类型、配离子空间构型和所属分子点群。
2．指出Na3AlF6的点阵形式；阴离子作何种形式的堆积，阳离子占据何种空隙及占有率；写出它们的分数坐标。
3．计算冰晶石晶体的晶胞参数。
五．（17分）CaCux合金可看作由下图所示的a、b两种原子层交替堆积排列而成：a是由Cu和Ca共同组成的层，层中Cu－Cu之间由实线相连；b是完全由Cu原子组成的层，Cu－Cu之间也由实线相连。图中由虚线勾出的六角形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置。c是由a和b两种原子层交替堆积成CaCux的晶体结构图。在这结构中：同一层的Ca－Cu为294pm；相邻两层的Ca－Cu为327pm。
1．确定该合金的化学式
2．Ca有 个Cu原子配位（Ca周围的Cu原子数，不一定要等距最近），Ca的配位情况如何，列式计算Cu的平均配位数
3．该晶体属何种晶系；写出各原子的分数坐标；计算晶胞参数。
4．计算该合金的密度（Ca 40.1 Cu 63.5）
5．计算Ca、Cu原子半径。
a b c
○ Ca · Cu
六．（36分）已知：
对称元素：
Cn轴：一个分子沿着某一轴旋转一角度α＝2π/n后，能使分子复原，式中α是使分子复原所旋转的最小的角度，n是使分子完全复原所旋转的次数，即为旋转轴的轴次。若一个分子中存在着几个旋转轴，则轴次高的为主轴，其余的为副轴。
σv面：包含主轴的对称面；
σh面：垂直于主轴的对称面；
σd面：包含主轴并争分垂直于主轴的两个C2轴的夹角的平面，是σv面的特殊类型。
i：对称中心
点群的分类：
Cn群：分子中只有一个Cn轴；
Cnv群：分子中有一个Cn轴，且有n个包含Cn轴的σv面；
Cnh群：分子中有一个Cn轴，且有垂直于Cn的σh面；
Dn群：分子中有一个Cn轴，另有n个垂直于Cn轴的C2轴；
Dnh群：在Dn基础上，另有一个垂直于Cn轴的σh面；
Dnd群：在Dn基础上，有n个σd面；
Td群：具有正四面体构型的分子；
Oh群：具有正八面体构型的分子；
Id群：具有正二十面体构型的分子；
1．（20分）完成下面的表格，指出下列分子的对称元素（种类、数目）和分子点群类型。
| 分子（构型） | 对称元素 | 分子点群 | 分子（构型） | 对称元素 | 分子点群 | |
| 菲 | P4O6 | |||||
| 碘仿 | 环己烷（船式） | |||||
| B2H6 | 乙烷（重叠式） | |||||
| 环丙烷 | 乙烷（交叉式） | |||||
| C60 | 乙烷（任意式） |
2．（5分）考虑通式为MClp(en)q的八面体，p、q分别为0、1、2……画出所有可能配合物的结构简式，并确定其分子点群（假定en整个环在一个平面上）。
3．（11分）丁三稀是C4H4的一种异构体，丁三稀有没有共轭π键？若有，是几个电子组成的？指出丁三烯中碳原子的杂化类型。丁三烯中4个H原子是否共面，它的二氯代衍生物有几种异构体？丁三烯及其二氯衍生物分别属何种分子点群，并确定是否有偶极距和旋光性。
七．（14分）钼是我国丰产元素，探明储量居世界之首。钼有广泛用途，例如白炽灯里支撑钨丝的就是钼丝；钼钢在高温下仍有高强度，用以制作火箭发动机、核反应堆等。钼是固氨酶活性中心元素，施钼肥可明显提高豆种植物产量，等等。
1．（2分）钼的元素符号是42，写出它的核外电子排布式： ，并指出它在元素周期表中的位置 。
2．（4分）钼金属的晶格类型为体心立方晶格，原子半径为136pm，相对原子质量为95.94。试计算该晶体钼的密度和空间利用率。ρ= ；η=
3．（2分）钼有一种含氧酸根[MoxOy]z－（如右图所示），式中x、y、z都是正整数；Mo的氧化态为＋6，O呈－2。可按下面的步骤来理解该含氧酸根的结构：
A．所有Mo原子的配位数都是6，形成[MoO6]6－，呈正八面体，称为“小八面体”（图A）；
B．6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”（图B），化学式为[Mo6O19]2－；
C．2个”超八面体”共用2个“小八面体”可构成一个“孪超八面体”（图C）；，化学式为[Mo10O28]4＋；
D．从一个“孪超八面体”里取走3个“小八面体”，得到的“缺角孪超八面体”（图D）便是本题的[MoxOy]z－（图D中用虚线表示的小八面体是被取走的）。
A B C D
[MoxOy]z－的化学式为
4．（2分）如图所示为八钼酸的离子结构图，请写出它的化学式：
5．（1分）钼能形成六核簇合物，如一种含卤离子[Mo6Cl8]4＋，6个Mo原子形成八面体骨架结构，氯原子以三桥基与与Mo原子相连。则该离子中8个Cl离子的空间构型为
6．（3分）辉钼矿（MoS2）是最重要的钼矿，它在403K、202650Pa氧压下跟苛性碱溶液反应时，钼便以MoO42－型体进入溶液。
①在上述反应中硫也氧化而进入溶液，试写出上述反应的配平的方程式；
②在密闭容器里用硝酸来分解辉钼矿，氧化过程的条件为423K～523K，1114575Pa～1823850Pa氧压。反应结果钼以钼酸形态沉淀，而硝酸的实际消耗量很低（相当于催化剂的作用），为什么？试通过化学方程式（配平）来解释。