无机及分析化学第4章 习题答案
无机及分析化学第4章 习题答案

第四章配位化合物习题参考解答1. 试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。
解复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子,在溶液中各种离子均以自由离子存在;配合物K2[HgI4]在晶体与溶液中均存在[HgI4]2-配离子,在溶液中主要以[HgI4]2-存在,独立的自由Hg2+很少。
配位剂有单基配位剂与多基配位剂:单基配位剂只有一个配位原子,如NH3(配位原子是N);多基配位剂(如乙二胺H2N-CH2-CH2-NH2)含有两个或两个以上配位原子,这种多基配位体能和中心原子M形成环状结构的化合物,故称螯合剂。
2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体?哪些分子和离子常作为配位体?它们形成配合物时需具备什么条件?解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子,也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子,以过渡金属离子最为常见,少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子,如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。
配位体可以是阴离子,如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O4-等;也可以是中性分子,如H2O、CO、乙二胺、醚等。
它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。
3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。
[CoCl2(NH3)(H2O)(en)]Cl Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] Na2[CaY] [PtCl4(NH3)2]解配合物氧化数配位数配体数配离子电荷[CoCl2(NH3)(H2 O)(en)]Cl Co(+3)65个,分别为Cl-(2个)、en、NH3、H2O+1Na3[AlF6] Al(+3)6 6个F--3K4[Fe(CN)6] Fe(+2)6 6个CN--4Na2[CaY] Ca(+2)6 1个Y4--2[PtCl4(NH3)2] Pt(+4)6 6个,4个Cl-,2个NH304. 命名下列配合物,指出中心离子的氧化数和配位数。
《无机及分析化学》1-12章习题答案

第一章 气体和溶液 (15页)
17. 聚沉能力由大到小排列: A. 100 mL0.005mol·L-1KI 和100 mL0.01mol·L-1
AgNO3 制成的为正溶胶,所以排列顺序为: AlCl3 K3[Fe(CN)6] MgSO4 (电荷同由小到大) B. 100 mL0.005mol·L-1 AgNO3和100 mL0.01mol·L-1 KI制成的为负溶胶,所以排列顺序为: K3[Fe(CN)6] AlCl3 MgSO4(电荷同由大到小)
13.
2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)
n平衡
1.90
0.95 1.10
K K p( p ) B K C ( Rp T ) B
c(ScO (2S)O c3()O2)RpT1
1.1208.0 010.31 1.2 90.9 58.31151 00.5 031
第三章 化学反应速率和化学平衡 (56页)
V=1425∕900=1.58 L
c=1 25.2 0∕1.5.81 0 =.0 151 .80m1 o8 l·.L6 0 -1 0 9. 40.:0 6.6 00 :5.33 1:2:1
T bm B 0 .05 0 1 .50 00 M K b m A0 .51 9 .0 20 1g 8 m 0-1o
⑸ 减小容器体积
n(Cl2)增大
⑹ 减小容器体积
p(Cl2)增大
⑺ 减小容器体积
K⊖不变
⑻ 升高温度
K⊖增大
⑼ 升高温度
p(HCl)增大
⑽ 加N2 ⑾ 加催化剂
农业出版社无机及分析化学习题解答汇总完整版

无机及分析化学(Ⅰ)习题解答目录第1章分散体系 (1)第2章化学热力学基础 (8)第3章化学反应速率和化学平衡 (15)第4章物质结构 (22)第5章分析化学概述 (27)第6章酸碱平衡 (31)第7章酸碱滴定法 (36)第8章沉淀溶解平衡 (44)第9章重量分析法和沉淀滴定法 (49)第10章配位化合物 (53)第11章配位滴定法 (62)第12章氧化还原反应 (67)第13章氧化还原滴定法 (78)第14章电势分析法 (83)第15章吸光光度分析法 (86)第16章试样分析中常用的分离方法简介 (90)第17章重要生命元素简述 (93)第18章原子核化学简介 (96)第1章 分散体系1-1.人体注射用的生理盐水中,含有NaCl 0.900%,密度为1.01g·mL -1,若配制此溶液3.00×103g ,需NaCl 多少克?该溶液物质的量浓度是多少?解:配制该溶液需NaCl 的质量为:m (NaCl)=0.900%×3.00×103g=27.0g该溶液的物质的量浓度为:-1-13-1-327.0g/58.5g mol (NaCl)==0.155mol L (3.0010g/1.01g m L )10c ⋅⋅⨯⋅⨯ 1-2.把30.0g 乙醇(C 2H 5OH)溶于50.0g 四氯化碳(CCl 4)中所得溶液的密度为1.28g∙mL -1,计算:(1)乙醇的质量分数;(2)乙醇的物质的量浓度;(3)乙醇的质量摩尔浓度;(4)乙醇的摩尔分数。
解:(1)w (C 2H 5OH) =25254(C H OH)30.0g (C H OH)(CCl )30.0g 50.0gm m m =++=0.38 (2)-12525-1-3(C H OH)30.0g/46g mol (C H OH)[(30.0+50.0)g /1.28g mL ]10n c V ⋅=⋅⨯==10.4mol·L -1 (3)b (C 2H 5OH) =-125-3430.0g(C H OH)46g mol (CCl )50.010kgn m ⋅=⨯=13.0mol·kg -1 (4)x (C 2H 5OH) =-125254-1-130.0g(C H OH)46g mol =30.0g 50.0g (C H OH)+(CCl )+46g mol 153.6g mol n n n ⋅⋅⋅ =0.650.660.650.33=+ 1-3.将5.0g NaOH 、NaCl 、CaCl 2分别置于水中,配成500mL 溶液,试求c (NaOH)、c (NaCl)、c (12CaCl 2)。
无机及分析化学课后习题答案

第1章思考题与习题参考答案一、选择题1.等压下加热5%的下列水溶液,最先沸腾的是()A. 蔗糖(C12H22O11)溶液B. 葡萄糖(C6H12O6)溶液C. 丙三醇(C 3H8O3)溶液D. 尿素((NH2)2 CO)溶液解:选D。
在等压下,最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。
根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。
这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。
选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。
2.0.1mol·kg-1下列水溶液中凝固点最低的是()A. NaCl溶液B. C12H22O11溶液C. HAc溶液D. H2SO4溶液解:选D。
电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。
即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降和溶液的渗透压增大。
此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。
3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质是()A. 胶团B. 电位离子C. 反离子D. 胶粒解:选D。
根据胶团结构,胶核和吸附层的整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。
即胶粒带电,溶胶电性由胶粒决定。
4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因是()A. 胶体的布朗运动B. 胶体的丁铎尔效应C. 胶团有溶剂化膜D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜解:选D。
溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性,而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子和反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。
由于纯化的Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性,从而可以存放数年而不聚沉。
无机及分析化学(董元彦)第四章选择题及答案

9.基态11Na原子最外层电子的四个量子数应是(C )A. 4,1,0,+1/2或-1/2B. 4,1,1,+1/2或-1/2C. 3,0,0 ,+1/2或-1/2D. 4,0,0 ,+1/2或-1/2 9.基态19K原子最外层电子的四个量子数应是(D)A. 4,1,0,+1/2或-1/2B. 4,1,1,-1/2C. 3,0,0 ,+1/2D. 4,0,0 ,+1/2或-1/29.在多电子原子中,决定电子能量的量子数为(B)(A)n (B)n和l (C)n, l, m (D)l14.在一个多电子原子中,具有下列各组量子数(n,l,m,m s)的电子,能量最大的电子具有的量子数是(A)A. 3,2,+1,+1/2B. 2,1,+1,-1/2C. 3,1,0,-1/2D. 3,1,-1,+1/2 12.下列各组量子数中,合理的是:(A )A. n=3,l =1,m=1B. n=3,l =2,m=3C. n=4,l =4,m=0D. n=2,l =1,m=-216. 以波函数Ψ(n,l,m)表示原子轨道时,正确的表示是(A )A. Ψ3,2,0B. Ψ3,1,1/2C. Ψ3,3,2D. Ψ4,0,-110.某元素基态原子,有量子数n=4,l=0,m=0的一个电子,有n=3,l=2的10个电子,此元素价电子层构型及其在周期表中的位置为 B 。
A.3p63d44s1四周期ⅤBB. 3p63d104s1四周期ⅠBC.3p63d44s1四周期ⅠBD. 3p63d104s1三周期ⅠB12.可以用来描述3d电子的一组量子数是A 。
A. 3,2,1,-1/2B. 3,1,1,+1/2C. 3,0,1,+1/2D. 3,3,1,-1/27. 基态原子的第五层只有2个电子,则原子的第四电子层中的电子数(D)A. 肯定为8个B. 肯定为18个C. 肯定为8~32个D. 肯定为8~18个8. 某元素原子基态的电子构型为[Ar] 3d84s2 ,它在元素周期表中的位置是(A)A. d区B. f区C. p区D. s区9. 对于原子的s轨道,下列说法中正确的是(B)A. 距原子核最近B. 球形对称C. 必有成对电子D. 具有方向性8.BF3中B原子的杂化是sp2杂化,BF3分子空间构型为(B)A. 直线形B. 平面三角形C. 正四面体形D. 三角锥形8. 基态原子外层轨道的能量存在的现象是因为:( D)A.钻穿效应 B. 洪特规则 C. 屏蔽效应 D. A和C6.从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子,需要大约相同的能量,而去掉第二个电子时,最难的是:(A)A. LiB. BeC. BD. 都一样11.下列物质中,属于非极性分子的是:(B)A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S13. 下列原子轨道不存在的是(A)A. 2dB. 8sC. 4fD. 7p15. 下列分子中相邻共价键的夹角最小的是(D)A. BF3B. CCl4C. NH3D. H2O16. 都能形成氢键的一组分子是(C)A. NH3,HNO3,H2SB. H2O,C2H2,CF2H2C. H3BO3,HNO3,HFD. HCl,H2O,CH48.下列哪种分子的偶极矩等于零?(C)A. NH3B. H2SC. BeH2D. CH410.水具有反常沸点的主要原因是由于存在着(D)(A)孤对电子(B)共价键(C)范德华力(D)氢键12.下列说法中正确的是((B))(A)色散力仅存在于非极性分子之间(B)极性分子之间的作用力称为取向力(C)诱导力仅存在于极性分子于非极性分子之间(D)分子量小的物质,其熔点、沸点也会高于分子量大的物质10、从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子,需要大约相同的能量,而去掉第二个电子时,最难的是:A(1)Li (2)Be (3)B (4)都一样6.下列分子中,由极性键组成的非极性分子为( A )A、CCl4B、CHCl3C、HClD、Cl2 11.下列物质中,属于非极性分子的是:( B )A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S8.下列哪一系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序( C) (A)K、Na、Cl (B)Cl 、Na、K(C)Cl、Na、K (D)三者都是19.下列有关元素核外电子排布错误的是:( C)(A)Fe(Z = 26):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2(B)Cr (Z=24) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1(C)Cu (Z=29) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2(D Ca(Z = 20):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s27.下列分子都具有极性的一组是 C 。
无机及分析化学课后第四章答案

第四章 解离平衡1 各种说法均为错误。
(1)有的盐,如HgCl 2, 易溶于水,但电离度较小,属弱电解质。
(2)BaSO 4、AgCl 等虽难溶于水,但溶于水的部分完全电离,为强电解质。
(3)氨水为弱电解质,稀释时,电离度增大,因而[OH -]比原来的1/2大。
(4)α=[H +]/c, [H +]=c α, 稀释时c 减小显著,α略有增大,[H +]减小。
(5)只有相同类型的沉淀比较,溶度积大的沉淀才易转化为溶度积小的沉淀。
(6)只有相同类型的难溶盐比较,K θsp 较大者其溶解度也较大。
3 解 为质子酸的 [Al(H 2O)6]3+, HCl 为质子碱的 CO 32-, NO 32-, Ac -, OH - 既为酸又为碱的 HS -, H 2PO 4-, NH 3, HSO 4-, H 2O4 解 强酸中 H 3N +-CH 2-COOH 强碱中H 2N -CH 2-COO - 纯水中H 3N +-CH 2-COO - 5 解 α = [H +]/c[H +] = [Ac -] = α c=0.042×0.010=0.00042mol/L据 α = (K θa /c)1/2 (α<5%时,该式成立) K θa =α2 c = 0.000422×0.010=1.76×10-5 7 解 c = 0.20/0.40 = 0.50mol/L [H +] = 10-2.50 = 3.16×10-3mol/Lα = [H +]/c = 3.16×10-3/0.50=0.00632<0.05K θa = [H +] 2 /c = (3.16×10-3)2/0.50 = 2.0×10-58解 (1)0.1mol/LHCl 具有最高的[H +]; (2)0.01mol/LHF 具有最低的[H +]; (3)0.1mol/LHF 具有最低的解离度; (4)0.1mol/LHCl 和0.01mol/LHCl 具有相似的解离度,均接近100%。
无机及分析化学课后习题第四章答案

无机及分析化学课后习题第四章答案work Information Technology Company.2020YEAR一.选择题1. 下列说法不正确的是()A. 氢原子中,电子的能量只取决于主量子数nB. 多电子原子中,电子的能量不仅与n有关,还与l有关C. 波函数由四个量子数确定D. 是薛定格方程的合理解,称为波函数解:选C. 波函数是由三个量子数n,l,m确定的,与自旋量子数m s无关。
2.下列波函数符号错误的是()A. ψ1.0.0B. ψ2.1.0C. ψ1.1.0D. ψ3.0.0解:选C. n,l,m三个量子数的取值必须符合波函数的取值原则,即n>l≥∣m∣,所以ψ1.1.0是错误的,应改为ψ1.0.0。
3.2p轨道的磁量子数取值正确的是()A. 1,2B. 0,1,2C. 1,2,3D. 0,+1,-1解:选D。
只有D符合磁量子数的取值原则。
因为m取值受角量子数l取值的限制,对于给定的l值,m=0,±1,±2,…,±l,共2l+1个值。
2p轨道的角量子数l=1,所以磁量子数m=0,±1。
4.基态某原子中能量最高的电子是()A. 3,2,+1,+1/2B. 3,0,0,+1/2C. 3,1,0,+1/2D. 2,1,0,-1/2解:选A。
对于多电子的原子,其能量高低由n,l共同决定,二者数值较大且均符合四个量子数取值原则的就是能量最高的电子。
5.某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d34s24p2,则该元素在周期表中位于()A. d区ⅦB族B. p区ⅣA族C. s区ⅡA族D. p区ⅣB族解:选A。
某元素原子激发态的电子结构式为[Ar]3d34s24p2,由此可知其基态原子的电子结构为[Ar]3d54s2,由分区及族的划分原则可知A是正确的。
6.下列分子中,中心原子采用sp3不等性杂化的是()A. BeCl2B. H2SC. CCl4D. BF3解:选B。
无机与分析化学第四章课后习题答案

第四章(p.96)1. 下列说法是否正确?说明理由。
(1) 凡是盐都是强电解质;(2) BaS04, AgCI难溶于水,水溶液导电不显著,故为弱电解质;(3) 氨水冲稀一倍,溶液中[0H-]就减为原来的一半;(4) 由公式;-K c可推得,溶液越稀,「就越大,即解离出来的离子浓度就越大。
(5) 溶度积大的沉淀都容易转化为溶度积小的沉淀。
(6) 两种难溶盐比较,K sP较大者其溶解度也较大。
答:(1)不正确。
强电解质应在水溶液中能够百分之百的离解。
但有些盐,女口:HgCl2在水溶液中的离解度远达不到百分之百,所以不是强电解质。
(2) 不正确。
溶解在水溶液中的BaSO4, AgCl可以百分之百地离解,所以它们是强电解质。
只是由于它们的溶解度非常小,所以其水溶液的导电性不显著。
(3) 不正确。
氨水在水溶液中产生碱离解平衡:NH3 + H 2O = NH 4+ + OH -当氨水被稀释时,离解平衡将向氨离解度增加的方向移动,所以达到平衡时,溶液中的[OH -]将高于原平衡浓度的1/2。
(4) 不正确。
溶液越稀,离解度:•就越大,但溶液中相应离子的浓度是弱电解质的浓度c和离解度:•的乘积,所以离子的浓度还是会随着c的降低而降低的。
(5) 不正确。
对于不同类型的难溶盐而言,溶度积大的物质未必是溶解度大的物质,严格的讲,应该是溶解度大的物质易于转化溶解度小的物质。
(6) 不正确。
对于相同类型的难溶盐,K sp较大者其溶解度也较大。
对于不同类型的难溶盐,不能直接用溶度积的大小来比较它们的溶解度。
学习参2. 指出下列碱的共轭酸:SO42-, S2-, H2PO4-, HSO「NH3;指出下列酸的共轭碱:NH4+,HCI, HClO 4, HCN, H 2O2。
答:SO42-, S2-, H2PO4-, HSO 4-, NH 3 的共轭酸分别是:HSO,, HS-, H 3PO4, H 2SO4, NH 4+;NH4+, HCI, HCIO 4, HCN, H 2O2 的共轭碱分别是:NH 3, Cl-, CIO4-, CN-, HO 2-。
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第四章配位化合物习题参考解答1. 试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。
解复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子,在溶液中各种离子均以自由离子存在;配合物K2[HgI4]在晶体与溶液中均存在[HgI4]2-配离子,在溶液中主要以[HgI4]2-存在,独立的自由Hg2+很少。
配位剂有单基配位剂与多基配位剂:单基配位剂只有一个配位原子,如NH3(配位原子是N);多基配位剂(如乙二胺H2N-CH2-CH2-NH2)含有两个或两个以上配位原子,这种多基配位体能和中心原子M形成环状结构的化合物,故称螯合剂。
2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体?哪些分子和离子常作为配位体?它们形成配合物时需具备什么条件?解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子,也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子,以过渡金属离子最为常见,少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子,如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。
配位体可以是阴离子,如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O4-等;也可以是中性分子,如H2O、CO、乙二胺、醚等。
它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。
3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。
[CoCl2(NH3)(H2O)(en)]Cl Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] Na2[CaY] [PtCl4(NH3)2]解配合物氧化数配位数配体数配离子电荷[CoCl2(NH3)(H2 O)(en)]Cl Co(+3)65个,分别为Cl-(2个)、en、NH3、H2O+1Na3[AlF6] Al(+3)6 6个F--3K4[Fe(CN)6] Fe(+2)6 6个CN--4Na2[CaY] Ca(+2)6 1个Y4--2[PtCl4(NH3)2] Pt(+4)6 6个,4个Cl-,2个NH304. 命名下列配合物,指出中心离子的氧化数和配位数。
K2[PtCl6] [Ag(NH3)2]Cl [Cu(NH3)4]SO4 K2Na[Co(ONO)6] Ni(CO)4[Co(NH2)(NO2)(NH3)(H2O)(en)]Cl K2[ZnY] K3[Fe(CN)6] 解配合物命名氧化数配位数K2[PtCl6] 六氯合铂(Ⅳ)酸钾Pt(+4)6[Ag(NH3)2]Cl 一氯化二氨合银(I) Ag(+1)2[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合铜(II) Cu(+2)4K2Na[Co(ONO)6] 六亚硝酸根合钴(III)酸二钾钠Co(+3)6Ni(CO)4四羰基合镍Ni(0)4[Co(NH2)(NO2)(NH3) (H2O)(en)]Cl一氯化一胺基·一硝基·一氨·一水·一乙二胺合钴(III)Co(+3)6K2[ZnY] 乙二胺四乙酸根合锌(II)酸钾Zn(+2)6K3[Fe(CN)6] 六氰合铁(III)酸钾Fe(+3)65. 根据下列配合物的名称写出它们的化学式。
二硫代硫酸合银(I)酸钠四硫氰酸根⋅二氨合铬(错误!未找到引用源。
)酸铵;四氯合铂(错误!未找到引用源。
)酸六氨合铂(错误!未找到引用源。
) 二氯⋅一草酸根⋅一乙二胺合铁(III)离子硫酸一氯⋅一氨⋅二乙二胺合铬(III)解Na3[Ag(S2O3)2] NH4[Cr(SCN)4(NH3)2] [Pt(NH3)6][PtCl4][FeCl2(C2O4)(en)]-[CrCl(NH3)(en)2]SO46. 下列配离子具有平面正方形或者八面体构型,试判断哪种配离子中的CO32-为螯合剂?[Co(CO3)(NH3)5]+[Co(CO3)(NH3)4]+[Pt(CO3)(en)] [Pt(CO3)(NH3)(en)]解[Co(CO3)(NH3)4]+、[Pt(CO3)(en)]中CO32-为螯合剂。
7. 定性地解释以下现象:①铜粉和浓氨水的混合物可用来测定空气中的含氧量。
②向Hg(NO3)2滴加KI,反过来向KI滴加Hg(NO3)2,滴入一滴时,都能见到很快消失的红色沉淀,分别写出反应式。
③金能溶于王水,也能溶于浓硝酸与氢溴酸的混酸。
解①在浓氨水存在下,铜粉可被空气中氧气氧化。
2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O = 2[Cu(NH3)4]2+ + 4OH-②Hg2+ + 2I- = HgI2↓ HgI2 + Hg2+ = 2HgI+ HgI2 + 2I- = HgI42-③在这些混合酸中,卤离子起配位作用,生成稳定的AuCl4-或AuBr4-,使反应得以进行。
Au + 4HBr + HNO3 = HAuBr4+ NO↑+ 2H2O8. 试解释下列事实:[Ni(CN)4]2 配离子为平面正方形,[Zn(NH3)4]2+配离子为正四面体。
解Ni2+为d8构型,在强场中以dsp2杂化成键,所以为平面正方形。
Zn2+为d10构型,只能以sp3杂化成键,故为正四面体。
9. AgNO3能从Pt(NH3)6Cl4溶液中将所有的氯沉淀为AgCl,但在Pt(NH3)3Cl4中仅能沉淀出1/4的氯,试根据这些事实写出这两种配合物的结构式。
解[Pt(NH3)6]Cl4;[PtCl3(NH3)3]Cl。
10. 有两种钴(Ⅲ)的配合物组成均为Co(NH3)5Cl(SO4),但分别只与AgNO3和BaCl2发生沉淀反应。
写出两个配合物的化学结构式。
解能与AgNO3反应生成AgCl沉淀者,Cl-为外界,化学结构式为[CoSO4(NH3)5]Cl,能与BaCl2反应生成BaSO4沉淀者外界为SO42-,化学结构式为[CoCl(NH3)5]SO4。
11. 举例说明何为内轨型配合物,何为外轨型配合物?解[Fe(H2O)6]3+配位原子O的电负性很大,不易给出孤电子对,对中心离子影响较小,中心离子使用外层空轨道4s、4p、4d 进行杂化生成能量相同、数目相等的sp3d2杂化轨道与配位体结合。
这类配合物叫做外轨型配合物。
[Fe(CN)6]3-配位原子C的电负性较小,较易给出孤电子对,对中心离子影响较大使电子层结构发生变化,3d轨道上的成单电子被强行配对,腾出内层能量较低的d轨道与4s、4p杂化,形成能量相同、数目相等的d2sp3杂化轨道与配位体结合。
这类配合物叫做内轨型配合物。
12. 一些铂的配合物可以作为活性抗癌药剂,如cis-PtCl4(NH3)2、cis-PtCl2(NH3)2、cis-PtCl2(en)等。
实验测得它们都是反磁性物质,试用杂化轨道理论说明它们的成键情况,指出它们是内轨型配合物还是外轨型配合物。
解(1)cis-PtCl4(NH3)2中心原子Pt的氧化态为IV,内层d轨道有6个电子,已知配合物为反磁性物质,即无成单电子,故其一定为内轨型配合物,杂化方式为d2sp3(2)cis-PtCl2(NH3)2、cis-PtCl2(en)中心原子Pt的氧化态为II,内层d轨道有8个电子,同(1)所述,这两个配合物也是内轨型配合物,杂化方式为dsp213. 已知下列配合物的磁矩,根据价键理论指出各中心离子的价层电子排布、轨道杂化类型、配离子空间构型,并指出配合物属内轨型还是外轨型。
(1) [ Mn(CN)6 ]3-(μ=2.8 B..M.);(2) [ Co(H2O)6 ]2+ (μ=3.88 B..M.);(3) [ Pt(CO)4 ]2+(μ=0);(4) [ Cd(CN)4 ]2-(μ=0)。
解(1)有2个未成对电子,d2sp3,八面体,内轨型。
(2)有3个未成对电子,sp3d2,八面体,外轨型。
(3)没有未成对电子,dsp2,正方形,内轨型。
(4)没有未成对电子,sp3,四面体,外轨型。
14. 工业上为了防止锅炉结垢,常用多磷酸盐来加以处理,试说明原因。
解工业上常用多磷酸盐来处理锅炉用水,是由于多磷酸盐能与水中的Ca2+、Mg2+离子形成稳定的、可溶性的配离子,可防止Ca2+、Mg2+离子与SO42-或CO32-结合成难溶盐沉积在锅炉内壁。
15. 举例说明何为高自旋配合物,何为低自旋配合物?解[Fe(H2O)6]3+配离子中,配体H2O为弱场配体,ΔO <P(P为电子成对能),电子成对需要能量高,故5个电子尽量分占轨道从而使[Fe(H2O)6]3+配离子具有最多自旋平等的成单电子的状态,即为高自旋配合物。
[Fe(CN)6]3-配离子中,配体CN-为强场配体,ΔO >P,5个电子排布时优先占据3个简并的dε轨道,此时仅有一个为成单电子,[Fe(CN)6]3-为低自旋配合物。
16. 影响晶体场中中心离子d轨道分裂能的因素有哪些?试举例说明。
解分裂能Δ的大小主要依赖于配合物的几何构型、中心离子的电荷和d轨道的主量子数n,此外还同配位体的种类有很大关系。
(1)配合物的几何构型同分裂能的关系如下:平面正方形>八面体>四面体。
(2)中心离子正电荷越高,分裂能越大。
第四周期过渡元素的M2+离子水合物的ΔO约在7500~14000 cm-1之间,而M3+离子的ΔO约在14000~21000 cm-1之间。
(3)同族过渡金属相同电荷的M n+离子,在配位体相同时,绝大多数的分裂能值增大的顺序为3d<4d<5d,如:CrCl63-(ΔO=13600 cm-1)<MoCl63-(ΔO=19200 cm-1)Rh Cl63-(ΔO=20300 cm-1) <IrCl63-(ΔO=24900 cm-1)(4)当其它情况相同时,在八面体配合物ML6中分裂能的大小,随配位体的不同,有如下的“光谱化学序列”,这也是配位场从弱到强,分裂能由小到大的顺序:I-<Br-<Cl-<SCN-<F-<尿素<OH-~-O-N=O-<C2O42-<H2O<-NCS-<EDTA4-<吡啶~NH3<en<SO32-<联吡啶~邻二氮菲<-NO2-<CN-~CO。
17. 已知下列配合物的磁矩,指出中心离子的未成对电子数,给出中心d轨道分裂后的能级图及电子排布情况,求算相应的晶体场稳定化能。
(1) [ CoF6 ]3-(μ=4.9 B..M.);(2) [ Co(NO2)6 ]4-(μ=1.8 B..M.);(3) [ Mn(SCN)6 ]4-(μ=6.1 B..M.);(4) [ Fe(CN)6 ]3-(μ=2.3 B..M.)解未成对电d电子排布CFSE子数[ CoF 6 ]3-4个 -4D q [ Co(NO 2)6 ]4-1个 -18D q [ Mn(SCN)6 ]4-5个 0 [ Fe(CN)6 ]3- 1个 -20D q18. 实验测得配离子[ Co(NH 3)6 ]3+是反磁性的,问:(1)它属于什么几何构型?根据价键理论判断中心离子采取什么杂化状态?(2)根据晶体场理论说明中心离子轨道的分裂情况,计算配合物的晶体场稳定化能。