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文檔簡介
1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第七章 配位化合物(一)選擇題1.歷史上記錄的第一種人工合成的配位化合物是( )A.硫酸六氨合鈷(II) B.普魯士藍 C.硫酸四氨合銅(II) D.氯化二氨合銀(I)2.配位化學的奠基人是( )A.阿侖尼烏斯 B.路易斯 C.鮑林 D.維爾納3.下列說法中錯誤的是( )A 配合物的形成體通常是過渡金屬元素 B 配鍵是穩(wěn)定的化學鍵C 配鍵的強度可以和氫鍵相比較 D 四面體配合物中,不存在順反幾何異構現(xiàn)象 4.下列說法中正確的是( )A 配位原子的孤電子對越多,其配位能力就越強B 電負性大的元素充當配位原子,其配位能力也強C CH3-C-OH配體是雙齒配體D 在Cu(e
2、n)22+中,Cu2+的配位數(shù)是45.下列說法中錯誤的是( )A.一般說來內(nèi)軌型配合物較外軌型配合物穩(wěn)定 B.IIB元素形成為四的配離子幾乎都是四面體形C.CN和CO作為配體時力圖形成內(nèi)軌型配合物D.金屬原子不能作配合物的形成體6.在下列說法正確的是( )A 配合物的內(nèi)界與外界之間主要以共價鍵結合 B 內(nèi)界中有配鍵,也可能形成共價鍵C 由多齒配體形成的配合物,可稱為螯合物 D 在螯合物中沒有離子鍵7.NH4Cr(NCS)4(NH3)2的正確名稱是( )A 順一二(三苯基膦).二氯合鉑() B 反一二(三苯基膦).二氯合鉑()C 反一二氯.二(三苯基膦)合鉑() D順一二氯.二(三苯基膦)合鉑(
3、)8.NH4Cr(NCS)4(NH3)2的正確名稱是( )A 四(硫氰酸根).二氨全鉻()酸銨 B 四(異硫氰酸根).二氨全鉻()酸銨C 四(異硫氰酸根).二氨全鉻酸(1-)銨 D.四(硫氰酸).二氨全鉻()酸銨9.下列說法中錯誤的是( )A.對于Ni2+來說,當配位數(shù)為6時,無論是強聲或弱聲配體本位,只能采用SP3d2雜化B.對Ni2+來說,當本位數(shù)為4時,隨配體的不同可采取dsp2或SP3雜化C.無論中心離子雜化軌道是d2sp2或SP3d2,其構型均為八面體形D.配合物中,由于存在配鍵,所以配合物都是弱電解質10.下列說法中錯誤的是( )A.配位平衡指溶液中配合物離解為內(nèi)界和外界的離解平衡
4、B.本位平衡是指溶液中配離子或配位分子或多或少離解為形成體和配體的離解平衡C.配離子在溶液中的行為象弱電解質D.對配位平衡來說,K穩(wěn).K不穩(wěn)=111.解釋在FeCl3溶液中滴加KCNS試劑,溶液變紅的原因是( )A FeCl3溶液被稀釋放 B 生成了Fe(CNS)63- C 沒有反應 D 生成了Fe(CNS)3沉淀12.下列試劑能溶解Zn(OH)2,AgBr,Cr(OH)3和Fe(OH)3四種沉淀的是( )A 氨水 B 氰化鉀溶液 C 硝酸 D 鹽酸13.下列配體的本位能力的強弱次序為( )A.CN->NH3>NCS->H2O>X- B.CN->NH3>NC
5、S->H2O>X- C.X->H2O>CH->NH3>NCS- D.X->CN->H2O>NH3>NCS-14.在配位分子3KNO2.Co(NO3)2 中,配位數(shù)為( )A 3 B 4 C 5 D 615.內(nèi)軌型配離子Cu(CN)42-的磁距等于2.0B.M.判斷其空間構型和中心離子的雜化軌道分別為( )A 四面體形和SP3 B 正方形和dsp2 C.八面體形和SP3d2 D 八面體形和d2sp316.下列配離子都具有相同的強場配體(CN-)其中屬于外軌型配合物的是( )A Zn(CN)42- B.Cu(CN)42- C.Ni(CN)
6、42- D.Co(CN)63-17.以CN-和CO作配體時較之以F-和H2O作配體時形成的配合物多為內(nèi)軌型,其原因是( )A.在CN-和CO中的C較之F和O更易提供電子對B.C比O和F的原子半徑大,極化率大,易變形,所提供的電子對易進入中心體的內(nèi)層空軌道C.C的原子量較之F和O小D.CN-和CO的式量較之F和O的原子量大18.配位酸或配位堿比相應的普通酸或普通堿的酸性或堿性強,其原因是( )A 配位酸堿較穩(wěn)定 B 配位酸、堿較不穩(wěn)定 C H+或OH-為配位酸或堿的外界 D 配位后極性增強19.Co(NO2)63-顯黃色(吸收紫光),而Co(NH3)63-顯橙色(吸收藍光),根據(jù)它們顏色(或所吸
7、收光的波長)判斷出Co3+在這兩種配離子中分裂能()的大小為( )A 相等 B 不能判斷 C. Co(NO2)63->Co(NH3)63+ D. Co(NO2)63-<Co(NH3)63+20.已知電子的成對能(P)與d軌道的分裂能()的相對大小會影響八面體構型的配離子成為高自旋或低自旋的配離子。下列論述正確的是( )A P>時形成低自旋配合物 B P<時形成高自旋配合物C P>時形成高自旋配合物 D P<時形成低自旋配合物21.已知螯合物Fe(C2O4)33-的磁矩等于5.75B.M,其空間構型及雜化軌道類型是( )A 八面體型 B 三角型 C d2sp3
8、內(nèi)軌型 D sp3d2外軌型22.配合物PtCl2(NH3)2為平面四邊形,則它可能有的異構現(xiàn)象稱為( )A 旋光異構 B 幾何異構 C 離解異構 D 配位異構23.已知AgI 的Ksp=K1,Ag(CN)2-的K穩(wěn)=K2,則下列反應的平衡常數(shù)K為( ) AgI(s)+2CN-Ag(CN)2-+I- A.K1.K2 B.K2/K1 C.K1/K2 D.K1+K224.已知Ag(NH3)2+的K穩(wěn)=1.12*107,在1升的0.1mol.L-1的Ag+溶液中,欲使Ag+的濃度降低到2.0*10-7mol.L-1,需要加入的NH3的物質的量為( )(摩爾) A.0.1 B.0.2 C.0
9、.3 D.0.4(二)填空題1 在Cu(NH3)4SO4溶液中,存在平衡Cu(NH3)42+Cu2+4NH3分別加入(1)氨水,由于平衡 移動;(2)Na2S溶液,由于 平衡 移動。2 K3Fe(CN)6的系統(tǒng)命名是 ,它是一種 鹽,其中 是配離子的形成體, 是配位體,配位數(shù)是 ,鐵離子與氰根離子間是以 相結合的。3 Cu(NH3)42+的穩(wěn)定常數(shù) Cu(en)22+穩(wěn)定常數(shù),是因為 。4 Mn(CN)6-4和Fe(CN)63-都是 自旋配合物,其中Mn2+和Fe3+均以 雜化軌道與CN_成鍵;MnCl64-和FeCl63-都是 自旋配合物,其中Mn2+和Fe3+均以 雜化軌道與Cl-成鍵。5
10、 元素A位于第六周期屬于副族元素最高氧化數(shù)為+2。元素B的最后一個電子填入5P軌道最高氧化數(shù)為+7。元素名稱A B ,它們之間形成最穩(wěn)定的配離子是 。該配離子的名稱 ,雜化軌道類型 ,空間構型是 。6 Ag+離子溶液中加入Cl-生成 沉淀,加入氨水,由于生成 使沉淀溶解。此溶液中加入Br-,則又生成 沉淀,加入S2O32-,由于生成 沉淀以溶解。此溶液中再加入I-則以可生成 沉淀,加入CN-,由于生成 沉淀再溶解,以上事實說明,K不穩(wěn)大小的順序應該是 。7 配合物是由 與 按一定的組成和空間構型形成的化合物;其中,可以給出孤電子對或不定域電子的離子或分子稱為 ,具有接受孤電子對或不定域電子的空
11、軌道的原子或離子稱為 。8 直接與中心體形成配位鍵的配位原子的數(shù)目稱為該中心體的 ;如果配位體是單齒的,則配位體的數(shù)目就等于該中心體的 ,例如,在Co(NH3)6Cl3中,中心體 的配位數(shù)為 。9 配位化合物或配離子具有不同的幾何構型 是由于中心體采用不同的 與配位體成鍵的結果,例如,中心體用 成鍵時,空間構型為正四面體型;用 成鍵時,空間構型為平面四邊形,用 成鍵時,為八面體型。10 螯合物的穩(wěn)定性通常要比配合物的穩(wěn)定性 ,其原因是螯合物中有 結構存在,從而使配合物的穩(wěn)定性 ,這種效應稱之為 。11 特定氧化態(tài)的金屬離子與配位體形成配合離子后,其相應氧化態(tài)的穩(wěn)定性將要 ,配合離子或配合物的穩(wěn)
12、定性通??捎蒏穩(wěn)來表示,K穩(wěn)就稱為配合物或配合離子的 ;K穩(wěn)愈大,配合物或配合離子的穩(wěn)定性愈 ,有些書也用語K穩(wěn)來表示配合物或配離子的穩(wěn)定性的大小,這里K穩(wěn)與K不穩(wěn)的關系為 。12 配合物Co(ONO)(HN3)2,(H2O)2Cl的內(nèi)界是 ,外界是 ,中心體的氧化數(shù)是 ,配位數(shù)是 。13 Fe(CN)64-中Fe2+以 雜化軌道與CN-成鍵,故Fe(CN)64-稱為 自旋配合物;FeCl63-中Fe3+以 雜化軌道與Cl-成鍵,配離子的穩(wěn)定性是Fe(CN)64- FeCl63-.14 Co(CN)63-是低自旋配合物,其中心體中自旋單電子數(shù)為 ,是 磁性物質,F(xiàn)e(NCS)63-是高自旋配合
13、物,中心體的自旋單電子數(shù)為 ,是 磁性物質。15 Pt2+與NH3,Cl-可形成兩種配合物,其中有一配合不與AgNO3反應,則其化學式為 ,配位體是 ,配位數(shù)是 ,中心體采用 雜化軌道與配體形成配位鍵。16 Co(H2O)2+呈 色,產(chǎn)生顏色的原因是 。17 測知Co(NH3)62+中未成對電子數(shù)為3,則Co(NH3)62+ 為 軌型配合物;其雜化軌道的類型為 。(三)問答題1. 為什么大多數(shù)Cu()配離子的空間構型為平面四邊形?2. 為何大多數(shù)過渡元素的配離子是有色的?而大多數(shù)Zn()的配離子是無色的?3. 為什么AgBr可溶于KCN溶液中,而Ag2S卻不溶。已知:KspAg2S=6.3*1
14、0-56,K穩(wěn)Ag(CN)2=1*10214. 已知下列反應在水溶液中的K穩(wěn)值:Ni2+6NH3Ni(NH3)62+,K=1.1*108 Ni2+3enNi(en)32+,K=3.9*1018 指出哪一個配合劑能更好地溶解Ni()的難溶物?5. K4Mn(CN)6是高自旋或是低自旋的?說明理由并用電子層軌道排布式表示。6. 在Ni()的四配位配合物中,為什么四面體形的有順磁性,而平面四邊形的有反磁性的?7. 為何用簡單的鋅鹽和銅鹽的混合溶液進行電渡,鋅和銅不會同時析出。如果在此混合溶液中加入NaCN溶液就可渡出黃銅(鋅銅合金)?8. 用NH3。H2O處理含Ni2+和Al3+離子的溶液。起先得到
15、有色沉淀;繼續(xù)加氨,用過量的堿溶液(如NaOH溶液)處理,得到澄清的溶液,如果往澄清溶液中慢慢地加入酸,則又形成白色沉淀,繼續(xù)加酸則沉淀又分解。寫出每一步反應的配閏離子方程式。9. 如何用配位場理論解釋CuSO4是白色粉末.CuSO4.5H2O是藍色晶體。10. CoCl2-4是一個高自旋的四面體配合離子,試分別用價鍵理論和配位場理論討論它的成鍵情況?11. 雖然CrCl3水合鹽極易溶于水,但無水鹽的溶解速度極慢,然而,加入小量的Sn2+ 則能嗇溶解速度,試討論這一實驗現(xiàn)象?12. 有A、B兩種配合物,化學式為CoCl3.5NH3.H2O,試根據(jù)以下實驗結果,確定它們的配離子,配位體和配位數(shù)。
16、(1) A和B的水溶液呈微酸性,向其中加入強堿并加熱至沸,有氨氣放出,同時有Co2O3沉淀(2) 向A和B的溶液中分別加入AgNO3后,有AgCl沉淀;(3) 生成的AgCl沉淀被過濾后,再加入AgNO3,均無變化,但加熱至沸時,B溶液又有AgCl沉淀生成,其沉淀量為第一次沉淀是的半。13. 有A、B兩種組成相同的CoSO4.5NH3.Br配合物,A的水溶液中加入AgNO3后有黃色沉淀,若加入BaCl2溶液無變化,B的水溶液中加入BaCl2溶液后生成沉淀,若中入AgNO3溶液則無變化,試確定A、B的結構式14. 某溶液中仿有兩種金屬離子,加氨水時有沉淀產(chǎn)生,繼續(xù)加過量氨水則有部分沉淀溶解,溶液
17、顯深蘭色,過濾,白色沉淀中加入過量NaOH溶液后沉淀 溶解,得無色溶液,在此溶液中加入適量酸時又有原來的白色沉淀生成,加過量酸時,沉淀又溶解,也為無色溶液,在此無色溶液中通入H2S氣體時,溶液無變化,通入O2時,溶液也無變化。請指出這兩種金屬離子的名稱。15. 有三個組成相同的配合物,化學式均為CrCl3.6H2O,但顏色各不同,亮綠色溶液中加入AgNO3后有三分之二的氯以AgCl 析出,暗綠色溶液中加入AgNO3后有1/3的氯以AgCl析出;紫色溶液中加入AgNO3后,其中的氯全部以AgCl析出,請寫出它們的結構式。16. 有五個組成相同的配合物,化學式均為K2CoCl2I2(NH3)2,電
18、導實驗得知在水溶液中,五個配合物的電導率類似于Na2SO4.請寫出五個配合物結構式。(四)計算題1. 若在1.0LHCl溶液中溶解0.1molCuCl固體,(忽略積變化),則HCl的最被濃度至少是多、少?已知KCuCl2=3.2*105,Ksp.CuCl=1.2*10-6 2. 在0.1mol.L-1KAg(CN)2溶液中,分別加入(1)KCl固體,使Cl-濃度為0.1mol.L-1(2)KI固體使I-濃度為0.1mol.L-1問是否都產(chǎn)生沉淀?設加入固體時體積不變化。已知KspAgCl=1.6*10-10,KspAgI=1.5*10-16, Kag(CN)-2=1*10213. 在含有1mo
19、l.L-1AgNO3和0.2mol.L-1NaBr溶液中,若不使產(chǎn)生AgBr溶液,則溶液中至少應維持游離CN-離子濃度為多少?已知:KapAgBr=7.7*10-13 Kag(CN)-2=1*10214. 0.1mol.L-1AgNO3溶液50mol, 加入密度為0.932g.cm-3含NH318.24%的氨水30ml后,加水沖稀到100ml,求這溶液中Ag+,Ag(NH3)2+和NH3的溶液以及已生成配合物的Ag+占Ag+總量的百分之幾?5. 在5ml 0.5 mol.L-1 FeCl3溶液中加入30ml 1mol.L-1的NH4F后,再加入5ml 1mol.L-1的KI溶液,問有無I2析出
20、?已知:EFe3+/Fe2+=0.77V EI2/I-=0.5v 而Fe2+不與F-反應K穩(wěn)(FeF6)3-=1.0*10166. 一個銅電極浸在一個含有1mol.L-1的NH3和1。00mol.L-1Cu(NH3)42+的溶液中,如果用標準氫電極作正極,與銅電極組成電池,測得電動勢為0。3V,問Cu(NH3)42+配離子的和穩(wěn)定常數(shù)為多少?已知:ECu2+/Cu=0.337v7. 已知反應CuCl(s)+Cl-=CuCl2,K穩(wěn)cuCl2-=3.2*105,又知Ksp,CuCl=1.2*106,求:(1) 上述反應的平衡常數(shù)。(2) 1L0.1mol.L-1的鹽酸最多可溶解CuCl固體多少m
21、ol?8. 已知Zn(s)=Zn2+2e E=-0.763v.Zn(s)+4NH3=Zn(NH3)42+, E=1.04v, 計算Zn(NH3)42+配離子的穩(wěn)定常數(shù)。9. 已知Fe3+e=Fe2+ E=0.771v,K穩(wěn)Fe(CN)63-=1.0*1042,K穩(wěn)Fe(CN)64-=1.0*1035求Fe(CN)63+e=Fe(CN)64- 的E 。 10. 有一配合物,其組成為21.4%的鈷,氫5.4%、氮25.4%、氧23.2%、硫11.6%,氯13%.該配合物的水溶液與AgNO3溶液相遇時不生成沉淀,但與BaCl2溶液相遇則生成白色沉淀,它與稀溶液無反應。分子量為275.5,試寫出其結構
22、式。11. 根據(jù)實驗測的有效磁矩數(shù)據(jù)判斷下列各配離子的成鍵軌道和空間構型:(1)Fe(CN)3-6 2.3B.M (2)FeF3-6 5.9B.M (3)Fe(CN)4-6 0B.M (4)Fe(H2O)2+6 5.3B.M12. 在一升0.1mol.L-1FeCl3溶液中加入0.01mol的晶體KSCN,若此時只生成FeSCN2+這種配離子,試計算:(1)溶液中SCN-和FeSCN2+的濃度。(2)Fe3+的轉化率13. 將0.1mol的AgNO3溶入一升1.0mol.L-1氨水中,問:若再溶入0.01mol的NaCl時,有無AgCl沉淀生成。已知ksp.AgCl=1.6*10-10,Kag
23、(NH3)2+=1.6*10714. 通過計算比較0.1MCuY2-和0.1Mcu(en)2+2的穩(wěn)定性,已知它的穩(wěn)定常數(shù)分別為6.3*1018和4*1019,從這個計算中能得出什么結論15.已知下列兩電對的電位:Zn2+2e=Zn, E =-0.763v, Zn(CN)2-4+2e=4Cn-+Zn, E =-1.23v試求:Zn2+4CN-=Zn(CN)2-4的絡合物穩(wěn)定常數(shù)(不考慮逐次穩(wěn)定常數(shù))。16. 往5ml0.5molFeCl3溶液中,先加入30ml1mol.L-1NaCN,然后再加入5ml1mol.L-1KI溶液,通過計算判斷此時有無I2析出,EFe3=/Fe2+=0.77v, E
24、I2/I-=0.54v,KFe(CN)63-=1*1042,Fe2+和I2的濃度小于10-6mol.L-117. 在一升2.5M的AgNO3溶液中,先后加入NaCl,問若欲使溶液不致因加入0.41mol的NaCl而析出AgCl沉淀需要保持溶液中最低的自由CN離子濃度為多少M(可忽略體積變化)18.在HgCl2HgCl+Cl-體系中,已知其穩(wěn)定常數(shù)的對數(shù)值,即lgK=6.49,求算0.01M升汞在水溶液中的電離度。一、 選擇題B D C D D B D B D A B B B D B A A C C C A B A D 二、 填空題1、NH3 濃度增大 向左 CU2+減小 向右2、 略3、小于
25、后者有鰲合物4、低 d2sp3 高 sp3d35、汞 碘 HgI42- 四碘合汞配離子 SP3 正四面體6、AgCl白色 Ag(NH3)2 + AgBr Ag(AgS2O3)23- AgI Ag(CN)2- K不穩(wěn)Ag(CN)2- <K不穩(wěn)Ag(AgS2O3)23-< K不穩(wěn)7、配位體 中心形成體 配位體 中心形成體 8、配位數(shù) 配位數(shù) Co3+ 69、雜化軌道 sp3雜化軌道 dsp3雜化軌道 d2sp3或 sp3d2雜化軌道10、大 增加 鰲合效應11、增加 大 K穩(wěn)=1/K不穩(wěn)12、Co(ONO)(NH3)3(H2O)+ Cl 2 613、 d2sp3 低 sp3d2 大于1
26、4、0 抗 5 順15、Pt(NH3)2Cl2 NH3和 Cl 4 dsp216、粉紅 由于dd躍遷17、外 sp3d2三、 問答題1、 Cu(11)的價電子構型為3d9 ,若將d軌道上一個單電子激發(fā)到外層軌道,則可利用3d軌道進行dsp2雜化,由于內(nèi)層軌道參與雜化,故軌道能量較低,接受配體孤電子對后,晶體場穩(wěn)定化能較大,即體系的能量較低,故配離子穩(wěn)定,若用sp3雜化成鍵,則3d軌道上只填有9個電子,而外層軌道上卻填有8個電子,所以體系能量較高,即晶體場穩(wěn)定化能較小,配離子不太穩(wěn)定,若用d2sp3雜化,也因4d能量太高,故形成的配離子也不穩(wěn)定,若用sp3d2雜化,也因4d軌道能量太高,故形成的
27、配離子也不穩(wěn)定。以上敘述也可以通過晶體場穩(wěn)定化能比較看出,用dsp2雜化軌道成鍵時,穩(wěn)定化能為1228Dq,正八面場為1.78Dq,所以,Cq(11)傾向于以dsp2雜化成配離子,故空間構型為平面四邊形。2、 答: 由于大多數(shù)過渡元素的離子的d軌道都部分填充電子,在配位體的作用下,中心形成體的d軌道了生能級分裂,在可見光照射下,低能d軌道上的電子會吸收部分光的光能而躍遷到高能d軌道上,則剩余部分的可見光不再為白光而呈現(xiàn)特征顏色。這就是過渡金屬配離子顯色的原因。若d軌道全滿或全空,則無d-d 軌道躍遷現(xiàn)象,而它的配離子是不會顯色的。3、 答:設1、2溶液中放入1mol Ag2S或AgBr,維持分
28、液中配體的游離濃度為1mol/L,則生成Ag(CN)后,溶液中Ag+S2-=(1×1042)KspAg2S,故Ag2S 不可能溶解,而若為AgBr沉淀,則Ag+Br=1×1021 KspAgBr故AgBr右以溶解。4、 略5、 答:Mn(11)的電子構型為3d5 由于CN為強的配位體,產(chǎn)生較強的配位體場,可以促使Mn(11)的d電子配對,故Mn(11)用d2sp3雜化軌道與CN配位成鍵。由于配離子Mn(CN)64-中Mn(11)的單電子數(shù)僅為1,遠遠少于游離Mn2+中的單電子數(shù)(5個),故Mn(CN)64-是低自旋配合物。其配離子形成時,Mn(11)價軌道上電子填充情況如下
29、:6、 略7、 答:;在這簡單的鋅鹽銅鹽。EZn2+/Zn 和ECu2+/Cu 的值, 相差很大,所以進行電鍍就不會同時析出,在此溶液中加入NaCN 后,CN-分別與 Cu2+ 和 Zn2+ 配位生成Cu(CN)2-和Zn(CN)42-.Cu(CN)2-的K穩(wěn)比 Zn(CN)42-的K穩(wěn)大,所以使ECu2+/Cu的電位值降低比較厲害,最后、使得ECu(CN)2-/Cu 和EZn(CN)42-/Zn的值很近似,電鍍時可同時析出即鍍出黃銅。8、 答:(1)Al3+ + 3NH3.H2O = Al(OH)3 + 3NH4+ Ni2+6 + 2NH3.H2O = Ni(OH)2 + 2NH4+(2)N
30、i(OH)2 + 6NH3 = Ni(NH3)62+ + 2OH-(3)Al(OH)3 + OH- = AlO2- +2H2O(4)AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3 (5)Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 9、答:晶體場理論認為:在Cu(H2O)4SO4.H2O和Cu(NH3)4.H2O中,由于配位體H2O和NH3形成的配位場的作用,在可見光區(qū)選擇性吸收,故兩者都不顯顏色,又由于 NH3比H2O有較大的場強。Cu(NH3)42+中的分裂能比Cu(H2O)42+中的大,實現(xiàn) d-d躍遷要吸收波長更短的光子,配合物的顏色出就相應的由CuSO4.5H2O的蘭色
31、移向Cu(NH3)4SO4.H2O深蘭色。例1(1)根據(jù)價鍵理論,畫出Cd(NH3)42+(=0B)和Co(NH3)62+(=3.87B)的中心原子與配體成鍵時的電子排布,并判斷空間構型。(2)已知Co(NH3)63+的分裂能o為273.9kJ·mol-1,Co3+的電子成對能P為251.2kJ·mol-1;Fe(H2O)62+分裂能o為124.4kJ·mol-,F(xiàn)e2+的電子成對能P為179.40kJ·mol-1。根據(jù)晶體場理論,判斷中心原子的d電子組態(tài)和配離子自旋狀態(tài)。并計算晶體場穩(wěn)定化能。析(1)利用磁矩確定未成對電子數(shù),然后確定內(nèi)軌或外軌及雜化類
32、型。(2)比較分裂能與電子成對能,確定高自、自旋化合物,計算晶體場穩(wěn)定化能。解(1)Cd(NH3)42+中Cd2+的電子組態(tài)為4d10,=0B,無未成對電子,采取sp3雜化軌道成鍵,配體NH3中N的孤電子對填入sp3雜化軌道,配離子空間構型為正四面體。 4d sp3雜化 Cd(NH3)42+ KrEEEEEEEEE外軌配離子 電子由NH3中N提供Co(NH3)62+中Co2+的電子組態(tài)為3d7,=3.87B,利用,未成對電子數(shù)n=3,故以sp3d2雜化軌道成鍵,NH3中N的孤電子對填入sp3d2雜化軌道,屬外軌配合物,正八面體構型。 3d sp3d2雜化 4dCo(NH3)62+ ArEE#E
33、EEEEE 電子由NH3中N提供 外軌配離子(2)Co(NH3)63+中Co3+的電子組態(tài)為3d6,oP,屬低自旋配合物。電子排布為,晶體場穩(wěn)定化能為 CFSE = xE () + yE (d) + (n2-n1) P =6×(-0.4o)+ 0×0.6o)+ (3-1)P =-155.1 kJ·mol-1Fe(H2O)62+中Fe2+的電子組態(tài)為3d6,電子排布為,oP,屬高自旋配合物。晶體場穩(wěn)定化能為 CFSE = xE () + yE (d) + (n2-n1) P =4×(-0.4o)+ 2×0.6o)+(1-1)P =-49.8 kJ
34、·mol-1 例2 固體CrCl3·6H2O的化學式可能為Cr(H2O)4Cl2Cl·2H2O或Cr(H2O)5ClCl·H2O或Cr(H2O)6Cl3,今將溶解有0.200gCrCl3·6H2O的溶液流過一酸性陽離子交換柱,在柱上進行離子交換反應: Xn+(aq) + n(RSO3H) (RSO3)nX + nH+(aq)配合物正離子 陽離子交換樹脂 交換后的交換樹脂 交換下來的H交換下來的H+用0.100mol·L1NaOH標準溶液滴定,計耗去22.50mL,通過計算推斷上述配合物的正確化學式已知Mr(CrCl3·6H2
35、O)=266.5。析 根據(jù)題中條件可知離子的物質的量與配合物的電荷數(shù)有確定的關系,因此只要確定離子的物質的量即可求出配離子的電荷,進而求出配合物的化學式。解 0.200gCrCl36H2O的物質的量為=0.75mmol滴定測得 n(H+)=22.50mL×0.100mol·L-1=2.25mmol由交換反應式知:1mol Xn+可交換出nmol H+。因0.75 mmol CrCl36H2O交換出2.25 mmol的H+,由此可得1 :n = 0.75 :2.25 n = 3即Xn+為X3+,所以配正離子只能是Cr(H2O)63+,配合物為Cr(H2O)6Cl3。例3 將0
36、.20mol·L-1的AgNO3溶液與0.60mol·L-1的KCN溶液等體積混合后,加入固體KI(忽略體積的變化),使I-濃度為0.10mol·L-1,問能否產(chǎn)生AgI沉淀?溶液中CN-濃度低于多少時才可出現(xiàn)AgI沉淀?析 只要求出生成離子Ag(CN)2-后溶液中剩余的Ag+離子濃度與I-離子濃度的乘積即離子積,通過比較離子積與溶度積的大小即可。解 等體積混合后Ag+=0.20mol·L-1×1/2=.0.10mol·L-1CN-= 0.60mol·L-1×1/2=.0.30mol·L-1 Ag+ +
37、2CN- Ag(CN)2-反應前的濃度 0.10mol·L-1 0.30mol·L-1 0 mol·L-1平衡時濃度 xmol·L-1 (0.30-0.20+2x)mol·L-1 (0.10-x)mol·L-1 0.10mol·L-1 0.10mol·L-1 Ag+=7.69×10-21mol·L-有 Q=Ag+I-=7.69×10-21mol·L-1×0.10mol·L-1=7.69×10-22Ksp(AgI)=8.52×10-17無
38、AgI沉淀生成。若要在I-=0.10mol·L-1的條件下形成AgI沉淀,則溶液中Ag+ 濃度為:Ag+>= CN-=由計算可知,要使上述溶液生成AgI沉淀,必須使CN-<3.0×10-4mol·L-1.4已知=0.7996V,Ksp=5.38×10-13, =0.017V,計算Ag(S2O3)23-的KS。若使0.10molAgBr(s)完全溶解在1.0LNa2S2O3溶液中,則Na2S2O3溶液的最初濃度應為多少?析 利用電極電位與平衡常數(shù)的關系求Ag(S2O3)23-的穩(wěn)定常數(shù);利用Ksp(AgBr)與KS(Ag(S2O3)23-)求反
39、應AgBr + 2S2O32- Ag(S2O3)23- + Br-的標準平衡常數(shù)K。解 =- 0.05916lg KS(Ag(S2O3)23-)lg KS(Ag(S2O3)23-)=Ks(Ag(S2O3)23-) =1.69×1013若使AgBr(s)完全溶解在Na2S2O3溶液中,設溶液的最初濃度為x mol·L-1AgBr + 2S2O32- Ag(S2O3)23- + Br-開始濃度/mol·L-1 x-2×0.10 0.10 0.10平衡濃度/mol·L-1 (x-2×0.10+2y) 0.10- y 0.10- y x-2&
40、#215;0.10 0.10 0.10=5.38×10-13×1.69×1013=9.09即 x =0.2332一、判斷題(對的打,錯的打×)1. 在正八面體場中,中心原子d軌道的能級分裂成d和d兩組,d的能量比該自由離子d軌道的能量高,d的能量則低于自由離子d軌道的能量。 ( )2. 中心原子d電子組態(tài)為和的正八面體配合物都是低自旋配合物。 ( )3.有甲、乙兩種不同的八面體配合物,它們的CFSE都是0.8o,這表明兩配合物的晶體場穩(wěn)定化能相等。( )4. 當配體是質子堿時,溶液pH值降低導致配離子解離的作用,叫做酸效應。 ( )5. 25時,0.10
41、mol·L-1HAg(CN)2溶液中的H+濃度大于0.10mol·L-1HCN溶液中的H+濃度,那么0.10mol·L-1HAg(CN)2溶液中的CN-濃度大于0.10mol·L-1HCN溶液中的CN-濃度。 ( ) 6. 已知Cd的原子序數(shù)為48,CN-為強場配體,故Cd(CN)42-為低自旋配離子。 ( )7. 25時, 0.10mol·L-1HAl(OH)4溶液中的OH-濃度是H+濃度的4倍。 ( )8. 已知KS AgCl2-=105.04, KS AgI2-=1011.74,則下列反應向右進行。AgCl2- + 2I- AgI2- +
42、 2Cl- ( )9.在螯合滴定中,金屬原子與EDTA形成的螯合物的lgKS(MY)愈大,則允許滴定的最低pH值便愈低。( )10. V(NH3)63+中的V3+和Co(NH3)63+中的Co3+均采用d2sp3雜化與NH3分子中的N成鍵,并且都為內(nèi)軌配離子,所以兩種配離子的穩(wěn)定性相同。 ( )二、選擇題(將每題一個正確答案的標號選出) 1.在Co(en)(C2O4)2-中,Co3+的配位數(shù)是 ( )A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 62.已知某配合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O,其水溶液呈弱酸性,加入強堿并加熱至沸有氨放出,同時產(chǎn)生Co2O3沉淀;加入
43、AgNO3于另一份該配合物溶液中,有AgCl沉淀生成,過濾后再加AgNO3時無變化,但加熱至沸又產(chǎn)生AgCl沉淀,沉淀量為第一次沉淀量的1/2,該配合物的化學式為 ( )A. CoCl2(NH3)5Cl·H2O B.Co(NH3)5H2OCl3 C. CoCl(NH3)5Cl2·H2OD. CoCl2(NH3)4Cl·NH3·H2O E. CoCl3(NH3)3·(NH3)2·H2O3.下列配離子中,屬于低自旋的是 ( ) A. FeF63- B. Co(NH3)62+ C. CrCl63- D. Ag(S2O3)23 E .Co(N
44、H3)63+4.已知Ni(CO)4中,Ni以dsp2雜化軌道與C成鍵,Ni(CO)4的空間構型應為 ( ) A. 三角錐形 B. 正四面體 C. 直線型 D. 八面體 E. 平面正方形5.Co(NH3)63+是內(nèi)軌配離子,則Co3+未成對電子數(shù)和雜化軌道類型是 ( ) A. 4,sp3d2 B. 0,sp3d2 C. 4,d2sp3 D. 0,d2sp3 E. 6,d2sp36.在配位平衡和沉淀平衡互相轉化過程中,一些陰離子或分子爭奪Ag+的順序是 ( ) A. Cl-<NH3<Br-<S2O32-<I-<CN-<S2- B. Cl->NH3<B
45、r-<S2O32-<I-<CN-<S2- C. Cl->NH3<Br-<S2O32-<I-<CN->S2- D. Cl->NH3>Br->S2O32->I->CN->S2- E. Cl-<NH3>Br->S2O32->I->CN->S2-7.Co3+與Co(CN)63-的氧化能力的關系是 ( )A. Co3+=Co(CN)63- B. Co3+>Co(CN)63- C. Co3+<Co(CN)63-D. 以上說法都不正確 E. 以上說法都正確8.下列分
46、子或離子能做螯合劑的是 ( ) A. H2N-NH2 B. NH2-OH C. CH3COO- D. HO-OH E. H2NCH2- CH2NH29.下列同一濃度的溶液中,所含粒子數(shù)最多的是 ( ) A. FeSO4 B. (NH4)2Fe(SO4)2 C. (NH4)4Fe(CN)6 D. Fe2Fe(CN)6 E. FeFe(CN)610.下列說法中,正確的是 ( )A. KS(CaY2-)< KS(MgY2-)> KS(MgIn-)> KS(CaIn-)B. KS(CaY2-)< KS(MgY2-)<KS(MgIn-)< KS(CaIn-) C. K
47、S(CaY2-)< KS(MgY2-)<KS(MgIn-)> KS(CaIn-)D. KS(CaY2-)> KS(MgY2-)<KS(MgIn-)> KS(CaIn-)E. KS(CaY2-)> KS(MgY2-)> KS(MgIn-)> KS(CaIn-)11.對配離子Mn(CN)63-的正確描述是 ( )A. Mn(CN)63-的名稱是六氰合錳() B. Mn(CN)63-的o<PC. Mn(CN)63-中的中心原子Mn3+的d電子組態(tài)是 D. Mn(CN)63-的穩(wěn)定化能為6o+PE. Mn(CN)63-的中心原子Mn3+采用s
48、p3d2雜化軌道與CN-中的C成鍵12.下列影響配合物分裂能大小的因素中,正確的是 ( )A. 配合物的幾何構型 B. 中心原子d軌道的主量子數(shù)n 如5d<4d<3dC. 中心原子的電荷:如Fe3+<Fe2+,Co3+<Co2+ D. 配體的種類,CN-<SCN-<H2O<F-<Cl-<Br-<I-E. 以上說法均正確13.對KS 的正確描述是 ( )A. 配離子的KS 值愈大,配離子愈不穩(wěn)定 B. 可利用KS 值直接比較同種類型配離子的穩(wěn)定性C. 一般來說,KS 值與溫度有關,而與配離子的種類、配體的種類無關D. KS 值的倒數(shù)值愈
49、大,配離子愈穩(wěn)定 E. KS 值是各級累積穩(wěn)定常數(shù)之和14.下列說法中正確的是 ( )A. AgCl在6mol·L-1NH3水中的溶解度>AgCl在0.10mol·L-1KCN中的溶解度B. AgCl、AgBr、AgI在6mol·L-1NH3水中的溶解度的大小是:AgCl>AgBr=AgIC. D. AgCN能夠溶于KCN溶液中,生成配離子Ag(CN)2-E. Co (H2O)63+的KS > Co(CN)63-的KS15.d區(qū)某金屬元素原子M,其最外層電子中有2個電子的量子數(shù)為n=4,l=0,6個電子的量子數(shù)為n=3,l=2。關于金屬元素原子M
50、的下列說法中正確的是 ( )A. 該金屬元素原子M2+可以作為中心原子,與配體CN-形成配位數(shù)為4的配離子M(CN)42-B. 配離子M(CN)42-的空間構型為平面正方形C. 該配離子的分裂能>oD. 該金屬元素原子M2+作為中心原子,與配體CN-形成的配離子時,其M2+電子組態(tài)為E. 該金屬元素原子M2+作為中心原子,與配體CN-形成的配合物的穩(wěn)定化能CESE為-0.4o+P16.在下列物質中,于6mol·L-1NH3水中,溶解度最大的是 ( )A. AgSCN B. AgCN C. AgCl D. AgBr E. AgI17.在下列轉化反應中,反應向右進行的是 ( )A.
51、 AgBr + S2O32- Ag(S2O3)23- +2Br-B. AgI + S2O32- Ag(S2O3)23- +2I-C. AgCN + S2O32- Ag(S2O3)23- +2CN-D. AgSCN + S2O32- Ag(S2O3)23- +2SCN-E. Ag(S2O3)23- + 2NH3 Ag(NH3)2+ + 2 S2O32-18. 在下列轉化反應中,反應向右進行的是 ( )A. Cu(NH3)42+ + Zn2+ Zn(NH3)42+ + Cu 2+B. CaY2- + 3en Ca(en)32+ + Y4-C. Fe (H2O)63+3 C2O42- Fe(C2O4)33+6H2O D. Ag(NH3)2+ + 2Cl- AgCl2+
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