结构化学第二章原子的结构和性质习题及答案

一、填空题

23/22r+ ()(2 ) ea0此状态的n，l，m值分1. 已知:类氢离子He的某一状态Ψ=a042a012r

别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z轴方向分量为_________.

2. He+的3pz轨道有_____个径向节面， 有_____个角度节面。

3. 如一原子轨道的磁量子数m=0，主量子数n≤2，则可能的轨道为__________。

二、选择题

1. 在外磁场下，多电子原子的能量与下列哪些量子数有关（ ）

A. n,l B. n,l,m C. n D. n,m

2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数（n，l，m，ms）中，哪一组是合理的（）

A. （2，1，-1，-1/2） B. （0，0，0，1/2）

C. （3，1，2，1/2） D.（2，1，0，0）

3. 如果一个原子的主量子数是4，则它（ ）

A. 只有s、p电子 B. 只有s、p、d电子

C. 只有s、p、d和f电子 D. 有s、p电子

4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( ).

A. 可得复函数解 m( ) Aeim .

B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解.

C. 根据Φm(Φ)函数的单值性,可确定|m|=0.1.2…………I

D. 根据归一化条件 2 0 m( )2d 1求得A 1

2

5. He+的一个电子处于总节面数为3的d态问电子的能量应为 ( ).

A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16

6. 电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( ).

A.Ψ3P B. Ψ3d C.Ψ2P D.Ψ2S

7. 氢原子处于下列各状态 (1) 2px (2) 3dxz (3) 3pz (4) 3dz2 (5) 322 ，问哪些状态既是M2算符的本征函数，又是Mz算符的本征函数?

A. (1) (3) B. (2) (4) C. (3) (4) (5) D. (1) (2) (5)

8. Fe的电子组态为[Ar]3d64s2,其能量最低的光谱支项( )

A.5D4 B. 3P2 C. 5D0 D. 1S0

9. 立方箱中在E 6h2/4ml2的能量范围内，能级数和状态数为（ ）。

A. 5,20 B. 6,6 C. 5,11 D. 6,17

10. 5f的径向分布函数图的极大值与节面数为( )

A. 2,1 B. 2,3 C.4,2 D.1,3

11.ψ321的节面有（）

A. 3 B. 2 C. 1 D. 0

12. Rn,l(r)-r图中，节面数为（）

A. n-l B. n-l-1 C. n-l+1 D. n-l-2

13.下列哪种电子的构型违背了泡利不相容原理（）

A. 1s12s22p1 B. 1s22s22p1 C. 1s22s22p3 D. 1s22s32p2

14.下列哪个原子的原子光谱项与F原子的形式完全一样（）

A. B B. C C. N D. O

15. Mg(1s22s22p63s13p1)的光谱项是 ( )

A. 3P,3S; B. 3P,1S; C. 1P,1S; D. 3P,1P

16. 关于原子轨道能量的大小，如下叙述正确的是 ( )

A. 电子按轨道能大小顺序排入原子

B. 原子轨道能的高低可用（n+0.7l）判断

C. 同种轨道的能量值是一个恒定值

D. 不同原子的原子轨道能级顺序不尽相同

17. 为了写出原子光谱项，必须首先区分电子组态式由等价电子还是非等价电子形成的。试

判断下列哪种组态是等价组态（）

A. 2s12p1 B. 1s12s1 C. 2p2

18. 利用Hund第一规则从原子谱项中挑选能量最低的谱项，首先应当找（ ）

A. S最小的谱项 B. L最大的谱项 C. S最大的谱项 D. L最小的谱项

19. 分子的三重态意味着该分子（）

A. 有一个未成对电子 B. 有两个自旋平行电子

C. 有三个未成对电子 D. 有一对孤对电子

11. 已知Rh的基谱项为4F9/2，则它的价电子组态为.....( A )

A. s1d8 B. s0d9 C. s2d8 D. s0d10

氢原子1s态，径向分布函数极大值在( )处

a) r=0 b) r=a0 c) r=∞

某原子的电子组态为1s22s22p64s15d1，其基谱项为( )

a) 3D b) 1D c) 3S d)1S

已知一维谐振子的势能表达式为V kx2/2，则该体系的定态薛定谔方程应当为（ ）。

h2 h212 12 22A、 B、 kx E kx E 2222 8 m 8 m

h2 h2d212 d212 C、 2 kx E D、 2 2 kx E 222 8 mdx 8 mdx

11、求解氢原子薛定谔方程，我们常采用下列哪些近似（ ）。

1）核固定 2）以电子质量代替折合质量 3）变数分离 4）球极坐标

A、1）3） B、1）2） C、1）4） D、1）2）3）4）

15、P光谱项分裂成几个光谱支项，在磁场中又分裂为几个能级( ).

A. 4 , 5 B. 3 , 9 C. 2 , 6 D. 4 , 8

16. 类氢原子体系 432的径向节面数为( )

A. 4 B. 1 C. 2 D. 0

17. 电子自旋是电子( )

A. 具有一种类似地球自转的运动 B. 具有一种非轨道的运动

C. 具有一种空间轨道外的顺逆时针的自转

D. 具有一种空间轨道中的顺逆时针的自转

18. s1p2组态的能量最低的光谱支项是：------------------------- ( )

A. 4P1/2 B. 4P5/2 C. 4D7/2 D. 4D1/2

19. P2组态的原子光谱项为（ ）

A. 1D, 3P, 1S B. 3D, 1P, 3S C. 3D, 3P, 1D

20. Cl原子基态的光谱项为2P，其能量最低的光谱支项为（ ）

A. 2P3/2 B. 2P3/2 C. 2P0

21. 氦原子的薛定谔方程为[

解，困难在于（ ）

A. 方程中的变量太多

B. 偏微分方程都很难进行精确求解

C. 方程含r12 31212zz1 1 2 ] E ，这一方程很难精确求22r1r2r12(x1 x2)2 (y1 y2)2 (z1 z2)2，无法进行变量分离

D. 数学模型本身存在缺陷

22. Cu的基谱项为2S1,与其基谱项不同的原子是（ ）

2

A. Au B. Ag C. K D. Zn

23. 对于单电子原子，在无外场时，能量相同的轨道数是（）

A. n2 B. 2（l+1） C. n-l D. n-l-1

三、综合题

1. 多电子原子的量子数和有何物理意义？它们能取哪些数值？

2. 写出C原子的光谱项,及光谱支项,并列出其对应的能级示意图。

3. 已知某一原子激发态的电子组态为p1d1，试推导其所有的原子光谱项。

4. 量子数n,l,m和 ms有何物理意义？它们取哪些数值？

5. 写出B原子和N原子的基谱支项。

6. 基态Cr的光谱支项7S3试说明相应的组态是4S23d4还是4S13d5。

7. 写出C原子1s22s22p13p1组态的原子光谱项和光谱支项。

8. Si原子激发态1s22s22p63s23p13d1，请写出该组态所对应的所有光谱项

9. 写出d2组态的所有光谱项。