第8章习题答案1.命名下列配合物:(1)K2[Ni(CN)4] (2)(NH4)2[FeCl5(H2O)](3)[Ir(ONO)(NH3)5]Cl2 (4)Na2[Cr(CO)5]解:(1)四氰根合镍(Ⅱ)酸钾(2)五氯•一水合铁(III)酸铵(3)二氯化亚硝酸根•五氨合铱(III)(4)五羰基合铬(-Ⅱ)酸钠(参考P172)2.写出下列配合物(配离子)的化学式?(1)硫酸四氨合铜(Ⅱ) (2)四硫氰•二氨合铬(III)酸铵(3)二羟基•四水合铝(III)离子(4)二苯合铬(0)解:(1)[Cu(NH3)4]SO4 (2)(NH4)[Cr(NH3)2(SCN)4](3)[Al(H2O)4(OH-)2]+ (4)[Cr(C6H6)2]6.试用价键理论说明下列配离子的键型(内轨型或外轨型)、几何构型和磁性大小。
(1)[Co(NH3)6]2+ (2)[Co(CN)6]3-解:(1)Co最外层价电子排布为:27Co:3d74s2Co2+的最外层价电子排布为:27Co2+:3d74s0[ ][ ][ ][ ][ ] [ ] [ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ]3d7 4S0 4P0 4d0[ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ]SP3d2杂化、成键,形成[Co(NH3)6]2+因为:形成[Co(NH3)6]2+时用的是Co2+最外层4S、4P、4d空轨道以SP3d2杂化、成键,而且中心离子Co2+形成配离子的前后单电子数没变,所以:该[Co(NH3)6]2+配合离子是外轨型,SP3d2杂化,几何构型为正八面体。
因为:以SP3d2杂化、成键形成[Co(NH3)6]2+后,具有3个单电子,所以:[Co(NH3)6]2+的磁矩为:,因为具有单电子分子是顺磁性分子,无单电子分子是抗磁性分子,所以形成[Co(NH3)6]2+后,具有3个单电子,[Co(NH3)6]2+是顺磁性分子。
(2) Co最外层价电子排布为:27Co:3d74s2Co3+的最外层价电子排布为:27Co3+:3d64s0[ ][ ][ ][ ][ ] [ ] [ ][ ][ ]3d6 4S0 4P0[ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ][ ]d2SP3杂化、成键,形成[Co(CN)6]3-因为:形成[Co(CN)6]3-时用的是Co3+内层d轨道,即(n-1)层d轨道与nS、nP空轨道以d2SP3杂化、成键,而且中心离子Co3+形成配合离子前有4个单电子,形成配合离子后没有单电子,中心离子Co3+形成配合离子前、后内层电子发生了重新排布,所以:该[Co(CN)6]3-配合离子是内轨型,d2SP3杂化,几何构型为正八面体。
因为:以d2SP3杂化、成键形成[Co(CN)6]3-后,没有单电子,所以:[Co(CN)6]3-的磁矩为:,因为具有单电子分子是顺磁性分子,无单电子分子是抗磁性分子,所以形成[Co(CN)6]3-后,没有单电子,[Co(CN)6]3-是抗磁性分子。
7.有两个化合物A和B具有同一化学式:Co(NH3)3(H2O)2ClBr2.在一干燥器中,1molA很快失去1molH2O,但在同样条件下,B不失去H2O。
当AgNO3加入A中时,1molA沉淀出1molAgBr,而1molB 沉淀出2molAgBr。
试写出A和B的化学式。
解:∵在干燥器中,1molA很快失去1molH2O,但在同样条件下,B不失去H2O知,说明A中的H2O 是外配位体,而B中的水是内配位体。
当AgNO3加入A溶液中时,1molA沉淀出1molAgBr,而1molB 沉淀出2molAgBr,说明1molA中外配体为1mol Br-,而1mol B中外配体为2 mol Br-。
因此它们的化学式分别为:A的化学式为:[Co(NH3)3(H2O)ClBr]Br•H2OB的化学式为:[Co(NH3)3(H2O)2Cl]Br217:在•L-1AgNO3溶液中加入密度为 g•cm-3、质量分数为的氨水30mL后,加水冲稀到100mL,求算溶液中Ag+,[Ag(NH3)2]+和NH3的浓度是多少?已配位在[Ag(NH3)2]+中的Ag+,占Ag+总浓度百分之几?解:溶液稀释后,AgNO3溶液的浓度为:NH3的浓度为:显然,NH3大大过量,故可认为全部的Ag+都已生成[Ag(NH3)2]+,+c始 (mol•L-1): 0c终 (mol•L-1): 0 ×=c平 (mol•L-1): x +2x≈≈∵很大,∴ x很小,可近似处理:+2x≈;≈∴∴ x = cAg+ = ×10-10≈×10-10(mol•L-1)== =+2x=+2××10-10)≈(mol•L-1)已配位的Ag+约占总浓度Ag+的100%。
(也可计算: )(8个9)答:溶液中Ag+浓度为×10-10mol•L-1。
[Ag(NH3)2]+浓度约为•L-1。
NH3浓度约为•L-1。
已配位的Ag+约占总浓度Ag+的100%。
19.欲将溶于氨水中,问此氨水溶液的总浓度至少应为多少?解:溶于氨水中的浓度:∵ + ++ +c始 (mol•L-1): 0 0c终 (mol•L-1): 0 -2×c平 (mol•L-1): x ≈≈∵ = 很大,∴x很小,可近似处理,≈∴ =答:氨水溶液的总浓度至少应为 mol•L-1。
21.已知 Zn2++2e-=Zn , , 求算 [Zn(CN)4]2-+2e-=Zn+4CN- 的。
解:第一种解法:∵生成[Zn(CN)4]2-后比更小,∴为正极。
又∵ (见书P458;附录十二)∴第二种解法:答:[Zn(CN)4]2-+2e-=Zn+4CN- 的为 V。
第九章 s区元素5. 为什么碱金属氯化物的熔点NaCl﹥KCl ﹥RhCl ﹥CsCl ?而碱土金属氯化物的熔点MgCl2﹤CaCl2 ﹤ SrCl2 ﹤ BaCl2 ?前者阳离子电荷小,极化力弱,主要比较晶格能;而后者阳离子电荷大,极化力较强,比较极化作用6. 锂、钠、钾在氧气中燃烧生成何种氧化物?各氧化物与水反应情况如何?分别生成Li2O、Na2O2、KO2 ;Li2O + H2O 〓 2 LiOHNa2O2 + 2H2O(冷水) 〓 H2O2 + 2 NaOH2 Na2O2 + 2H2O(热水) 〓 O2 + 4 NaOH2 KO2 + 2H2O 〓 H2O2 + 2 KOH + O28. 比较下列性质的大小⑴与水反应的速率: MgO ﹤BaO⑵溶解度:CsI﹤LiI; CsF﹥LiF; LiClO4 ﹥KClO4⑶碱性的强弱:Be(OH)2 ﹤ Mg(OH)2 ﹤ Ca(OH)2 ﹤ NaOH)⑷分解温度:K2CO3﹥ Na2CO3 ﹥ MgCO3 ﹥ NaHCO3⑸水合能: Be2+﹥Mg2+ ﹥ Na+ ﹥ K+9. 解释下列事实⑴卤化锂在非极性溶剂中的溶解度大小的顺序为LiI﹥LiBr﹥LiCl﹥LiF (LiI电负性差小,极性小)⑵虽然电离能I(Li)﹥I(Na),但E⊖(Li+/Li) ﹤(Na+/Na)。
(Li+ 水合能大)。
⑶虽然E⊖(Li+/Li)﹤(Na+/Na),但锂与水反应不如与水反应钠激烈。
(Li熔点高,LiOH溶解度小)。
⑷锂的第一电离能小于铍的第一电离能,但锂的第二电离能却大于铍的第二电离能。
(内层难电离) 。
10. 利用什么性质可以区分下列化合物?⑴ Be(OH)2 Mg(OH)2碱性、溶解度。
⑵ BeCO3 MgCO3热稳定性。
⑶ LiF KF水溶性。
1. 完成下列反应方程式⑴ 5KBr+KBrO3+3H2SO4 〓 3Br2+3K2SO4+3H2O⑵ AsF5+4H2O 〓 H2 AsO4 +5HF⑶ OCl2+H2O 〓 2 HClO⑷ 3Cl2 + 6NaOH(热) 〓 NaClO3 + 5 NaCl+ 3H2O⑸ Br2 + 2NaOH(冰水) 〓 NaBr + NaBrO+H2O3. Br2能从I- 溶液中取代出I,但I2又能从KBrO3溶液中取代出Br2,这两种实验事实有无矛盾?为什么?Br2+2I- 〓 2Br - + I2E⊖(Br2/Br-)﹥(I2/I-)2KBrO3 + 5I2 〓 2KIO3 + 5Br2E⊖(BrO3-/Br2)﹥(IO3-/I2)不矛盾。
4. 将Cl2不断地通入KI 溶液中,为什么开始时溶液呈黄色,继而有棕色沉淀产生,最后又变成无色溶液?开始时 Cl2+2I- 〓 2Cl- + I2 I2在水溶液中呈棕红色,由浅至深, I2多产生沉淀;最后 5Cl2+ I2 〓 2IO3-+ 10Cl-6. 比较下列性质的大小⑴键能: F—F﹤Cl—Cl⑵电子亲合能: F﹤Cl⑶酸性: HI ﹥HCl⑷热稳定性: HI ﹤ HCl⑸水中溶解度: MgF2 ﹤MgCl2⑹氧化性: HClO ﹥ HClO47. 在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO时,得到蓝色溶液A;加入过量NaClO时,得到无色溶液B。
然后酸化之,并加入少量固体Na2SO3于B溶液,则蓝色又出现;当Na2SO3过量时,蓝色又褪去成无色溶液C;再加NaIO3溶液兰色又出现。
指出A、B、C各为何物?并写出各步的反应方程式。
ClO- (少量) + 2I- + 2H2O 〓 I2 (A) + Cl- +2OH- I2+ 5ClO-(过量) + 2OH- 〓 2IO3-(B) + 5Cl- + H2O 2 IO3- + 5SO32-(少量) + 2H+ 〓 I2 + 5SO42- + H2O I2 + SO32-(过量) +H2O 〓 SO42- + 2I- (C) + 2H+ IO3- + 5I- + 6H+ 〓 3I2 + 3 H2O8. 完成下列反应方程式⑴ Na2SO3+2Na2S+6HCl 〓 3S+6NaCl+3H2O⑵ H2SO3+ Br2 +H2O 〓 H2 SO4 +2HBr⑶ 2Na2S2O3+I2 +H2O 〓 Na2S4O6 +2 NaI⑷ 2HNO3(稀) + 3H2S 〓 3S+2NO+4H2O⑸ 2 H2 SO4 (浓) +S 〓 3SO2 + 2H2O⑹ 2Mn2++5S2O82-+8H2O〓2MnO4- +10SO42- +16H+⑺ 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ 〓 2Mn2++5O2 +8H2O9. 试解释⑴为何氧单质以O2形式而硫单质以S8形式存在?比较原子半径和键能大小。
⑵为何亚硫酸盐溶液中往往含有硫酸盐?SO32- 被空气中 O2 氧化。
⑶为何不能用HNO3与FeS作用来制取 H2S?HNO3氧化S2-。