武汉大学版无机化学课后习题答案 19配位化合物第十九章配位化合物1. 某物质的实验式为PtCl?2NH,其水溶液不导电,加入AgNO亦不产生沉淀,以强碱433处理并没有NH放出,写出它的配位化学式。
3解 [Pt(NH)Cl] 3242. 下列化合物中哪些是配合物,哪些是螯合物,哪些是复盐,哪些是简单盐,(1)CuSO?5HO (2)KPtCl 4226(3)Co(NH)Cl (4)Ni(en)Cl 36322(5)(NH)SO?FeSO?6HO (6)Cu(NHCHCOO)42442222(7)Cu(OOCCH) (8)KCl?MgCl?6HO 3222解配合物: KPtCl, Co(NH)Cl, CuSO?5HO 2636342螯合物: Ni(en)Cl, Cu(NHCHCOO) 22222复盐 : (NH)SO?FeSO?6HO KCl?MgCl?6HO 4244222简单盐: Cu(OOCH) 323. 命名下列各配合物和配离子:(1)(NH)[SbCl] (2)Li[AlH] 4364(3)[Co(en)]Cl (4)[Co(HO)Cl]Cl 33242(5)[Cr(HO)Br]Br?2HO (6)[Cr(HO)(en)(CO)(OH) 24222243-+(7)Co(NO)](8)[Co(NH)(NO)C] 26342(9)[Cr(Py)(HO)Cl] (10)[Ni(NH)(CO)] 2233224解 (1) 六氯合锑(III)酸铵(2) 四氢合铝(III)酸锂(3)三氯化三(乙二胺)合钴(III)(4)氯化二氯?四水合钴(III)(5)二水合溴化二溴?四水合钴(III)(6)羟?水?草酸根?乙二胺合铬(III)(7)六硝基合钴(III)配阴离子(8)氯?硝基?四氨合钴(III)配阳离子(9)三氯?水?二吡啶合铬(III)(10)二氨?草酸根合镍(II)4. 指出下列配合物的空间构型并画出它们可能存在的立体异构体:(1)[Pt(NH)(NO)Cl] (2)Pt(Py)(NH)ClBr] 3223(3)Pt(NH)(OH)Cl] (4)NH[Co(NH)(NO)] 322243224(5)[Co(NH)(OH)] (6)[Ni(NH)Cl] 333322(7)[Cr(en)(SCN)]SCN (8)[Co(en)]Cl 2233(9)[Co(NH)(en)Cl] (10)[Co(en)(NO)]Cl332222 解(1) [Pt(NH)(NO)Cl] 平面正方形 2种异构体 322HN NO HN NO 3232Pt PtHN Cl HN Cl 33(2) [Pt(Py)(NH)ClBr] 平面正方形 3种异构体 3Cl Py Cl NH 3Pt PtBr Py Br NH3Cl NH 3PtPy Br(3) [Pt(NH)(OH)Cl] 八面体 5种异构体 3222 NH NHNH 33 3HO Cl Cl NHHO Cl 3Cl OH Cl OH HO ClNH NHNH33 3OH ClCl NH HO NH 33Cl NH HO NH 33OH Cl-(4)[Co(NH)(NO)] 八面体 2种异构体 3224 NH NH 33ON NO ON NH 2223ON NO ON NO 2222NH NO32(5)[Co(NH)(OH)] 八面体 2种异构体 333OH OHHN OH HN OH 33HN OH HN NH 333NH3 OH (6)[Ni(NH)Cl] 四面体无异构体 322 (7)[Cr(en)(SCN)]SCN 22[Cr(en)(SCN)] 八面体 2种异构体 22-SCN SCNNCSen en enSCN en (8)[Co(en)]Cl 333+ [Co(en)] 八面体 2种异构体 3(9)[Co(NH)(en)Cl] 八面体 2种异构体 33(10)[Co(en)(NO)]Cl 22222+[Co(en)(NO)] 八面体 2种异构体 2225. 某金属离子在八面体弱场中的磁距为4.90B.M。
而它在八面体强场中的磁距为零,该中心金属离子可能是哪个,解该中心金属离子可能是Fe2+= 4.90 n = 4 n(n,2)即在八面体场中有四个成单电子八面体强场中磁矩为零,即无成单电子2+故 Fe符合题意6. 根据实验测得的有效磁距,判断下列各种配离子中哪几种是高自旋的,哪几种是低自旋的,哪几种是内轨型的,哪几种是外轨型的,2,(1)Fe(en) 5.5B.M 24,(2)Mn(SCN) 6.1BM 64,(3)Mn(CN) 1.8B.M 64,(4)Co(NO) 1.8B.M 262,(5)Co(SCN) 4.3B.M. 42,(6)Pt(CN) 0B.M. 4(7)K[FeF] 5.9B.M. 36(8)K[Fe(CN)] 2.4B.M. 36解高自旋的有:(1),(2),(5),(7)低自旋的有:(3),(4),(6),(8)内轨型的有:(3),(4),(6),(8)外轨型的有:(1),(2),(5),(7)7. 已知[Pd(Cl)(OH)]有两种不同的结构,成键电子所占据的杂化轨道应该是哪种杂22化轨道,2 解 dsp8. 应用软硬酸碱理论解释在稀AgNO3溶液种依次加入NaCl,NH,KBr,NaSO,KI,3223KCN,AgS产生沉淀、溶解交替的原因, 2解由软硬酸碱规则:“硬亲硬,软亲软,软硬交界就不管”9. 预测下列各组所形成的二组配离子之间的稳定性的大小,并简单说明原因:3+ - - (1) Al与F或Cl配合;2+(2) Pd 与RSH或ROH配合;2+N(3) Cu与NH或配合; 32+(4) Cu与NH或NHCOOH或CHCOOH配合。
3233+-3+--与F的配合物更加稳定,Al为硬酸;而碱F的硬度比Cl大解(1)Al 2+2+ (2)Pd与RSH配合后更加稳定,Pd为软酸,而RSH为软碱,ROH为硬碱。
2+ (3)Cu与NH结合更加稳定。
32+(4) Cu与NHCHCOOH结合更加稳定,因为前者的配体中有N,后者仅有O,N的配22位能力比O强。
-3--310. 在0.1mol?dmK[Ag(CN)]溶液中,加入KCl固体使Cl 的浓度为0.10mol?dm,2有何现象发生,+-3解:设[Ag]为x mol•dm+--Ag + 2CN Ag(CN) 2x 2x 0.1-x0.1,x21-8-3,1.25,10 得:x = 2.7×10mol•dm 2x(2x)+--8-9 Q = [Ag][Cl] = 2.7×10×0.10 = 2.7×10, Q > Ksp(AgCl),因而会有AgCl沉淀析出-3-311. 在1dm6mol?dm的NH水中加入0.01mol固体CuSO,溶解后,在此溶液再加0.01mol34固体的NaOH,铜氨配合物能否被破坏,2+-12+解设生成 Cu(NH)后Cu的浓度为xmol•L 342,2, Cu,4NH,Cu(NH)334x 6-4(0.01-x) 0.01-x0.01,x13 = 2.09 × 10 4x[6,4(0.01,x)]-19-3 得: x = 3.79 × 10 mol•dm2+--192 Q = [Cu] –[OH]2 = 3.79 × 10×0.01-23 = 3.79 × 10, Q小于Ksp 故铜氨配合物不能被破坏,,3+12. 当NHSCN及少量Fe同存于溶液中达到平衡时,加入NHF使[F]=[SCN]= 443,-31 mol?dm,问此时溶液中[FeF]与[Fe(SCN)]的浓度比为多少, 63316(K=2.0×10,K=1×10) 稳,()稳,FeSCN3[FeF6]3-,3,,3+3+解 Fe+6F[FeF] Fe+ 3SCN[Fe(SCN)] 6 3a 1 x a 1 yyx16 3K= = 1×10K= =2.0×10 稳,稳,()[FeF6]3- FeSCN3 361a1ax12= 5×10 y3,12所以溶液中[FeF]与[Fe(SCN)]的浓度比为5×10 63-5-313. 欲使1×10mo l的AgI溶于1cm氨水,试从理论上推算,氨水的最低浓度为多少,,7-17,(K=1.12×10;K=9.3×10) 稳,()AgNH3sp,AgI2,+-解:Ksp = [Ag][I] AgI2,[AgNH]()2,3KAgNH,()3稳,2[Ag][NH]32,[Ag(NH)],3KspAgI/[I,],得:2,2KAg(NH),[NH]33稳,,5,3 [I],1,10mol,cm2,,5,3[Ag(NH)],1,10mol,cm3,5,51,10,1,10,3,3[NH],,0.31mol,cm,310mol,cm37,171.12,10,9.3,10———,,,+ ,,14. 已知Au + e=Au的=1.691V,求Au(CN) + e Au+2CN的值是238,多少,(K=2×10) 稳,()AuCN2解2,,,Au(CN),e,Au,2CN2,,,3标准状态时:[Au(CN)],[CN],1.0mol,dm2, ,[Au(CN)]12,K[Au(CN)],,稳,,2,[Au][CN][Au],,,,,E[Au(CN)/Au],E(Au/Au),0.059lg[Au]2, =1.691 + 0.059lg1/K稳38 =1.691+0.059lg1/2×10=-0.57V2,-3-315. 一个铜电极浸在一种含有1.00 mol?dm氨和1.00Cmol?dmCu(NH)配离子的溶34液里,若用标准氢电极作正极,经实验测得它和铜电极之间得电势差为0.0300V。
试计2,,算Cu(NH)配离子得稳定常数(已知=0.34V)。
,32,4Cu/Cu,,,2+ = E(H+/H)- E[Cu(NH3)/Cu] = 0.0300V 解:E24,2+ 即 E[Cu(NH)/Cu] = -0.0300V 34,,2+2+2+ 由 E[Cu(NH)/Cu] = E(Cu/Cu) + 0.059/2lg[Cu] 34 2,,2Cu,4NH,Cu(NH)334,,1,2得:K,即[Cu],1/K稳稳,2[Cu],,2 E[Cu(NH)/Cu],0.34,0.059/2lg1/K34稳0.059,,0.0300,0.34,lgK稳2,12得:K,3.49,10稳3+3+16. 为什么在水溶液中,Co离子能氧化水,[Co(NH)]却不能氧化水, 36 535-52,3,K=1.38×10;K=1.58×10;K=1.8×10 稳,()稳(),CoNH3CoNH3bNH366,,,=1.808V;=1.229V; =0.401V ,,,3,2,O/HOO/OHCo/Co222,解:在水溶液中,,,E(Co3,/Co2,)E(O/HO)> 22故Co3+能氧化水3+2+4Co+2HO=4Co+O?+4H22,,3,[Co]3,2,3,2,E[Co(NH)/Co(NH)],E(Co/Co),0.059lg36362,[Co],2,,K[Co(NH)]36稳,,E(Co3,/Co2,),0.059lg2,K[Co(NH)]36稳51.38,10,1.81,0.059lg,0.04V351.58,10,3[NH],1.0mol,dm设则:3,,5,3,3[OH],1.0,1.8,10,4.24,10mol,dm,,O,4HO,4e,4OH22,p(O)/p0.0590.0591,,,2E(O/OH),E(O/OH),lg,0.401,lg,0.45V22,4,3444[OH](4.24,10)3,2,,,E(O/OH)< E[Co(NH)/Co(NH)]236363+ 故 Co(NH)不能氧化水 36-3-317. 在1.0mol?dm得HCl溶液中加入0.010mol?dm得Fe(NO)后,溶液中有关配离33=4.2,k=1.3,k=0.040,子中哪种配离子浓度最大,(已知该体系逐级稳定常数为:k123k=0.012) 4-解:因各级稳定常数都比较小,Cl过量很多故可以认为:--1 [Cl] = 1.0 mol•L-2+34--1 + [Cl] + [FeCl] + 2[FeCl] + 3[FeCl] + 4[FeCl] =1.0mol•L23+2+4--1 + [Fe] + [FeCl] + [FeCl] + [FeCl] + [FeCl]=0.010 mol•L23 2,FeCl[] 2+3+k,,4.213,,[FeCl] = 4.2[Fe] FeCl[][],FeCl[]3++2 [FeCl] = 1.3×4.2[Fe] k,,1.3222,,FeClCl[][]3+ =5.5[Fe]FeCl[]3+ [FeCl] = 0.040[FeCl] k,,0.040323,,FeClCl[][]23+= 0.04×1.3×4.2[Fe]3+=0.22[Fe],FeCl[]4- [FeCl]=0.012[FeCl] k,,0.012434,FeClCl[][]33+=0.012×0.04×1.3×4.2[Fe]3+=0.0026[Fe]3+3+3+3+3+-1 则:[Fe] + 4.2[Fe] + 5.5[Fe] +0.22[Fe] +0.0026[Fe]=0.010mol•L3+-4 -1 可得:[Fe]=9.2×10mol•L+由此可以得到:FeCl的浓度最大 2。