化学竞赛配位化合物
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中学化学竞赛试题资源库——配位化学A 组1.的血管舒张作用是由于它和一种含血红素的酶中的铁离子配位而推动一系列变化造成的。
已知配位的是的等电子体,下列物种中可和铁配位的是A B + C - D N 2O 22.共价键和配位共价键的区别是什么?在4+离子中分别有多少个共价键和配位共价键?如何对其进行区分?3.八面体共有几个面?几个角?具有八面体配位结构的中心离子的配位数是多少?4.在无限稀的溶液中3·43·2H 2O 的摩尔电导率为420-1·Ω-1,由此推导此配位化合物的组成。
5.求下列配位化合物的中心原子的配位数分别是多少?①[()8]4-中的铜;②()22-中的铜(为乙二胺)6.配平方程式:(s)+3→7.把下列各物质按摩尔电导率递增的顺序排列:①K[(3)2()4];②[(3)3(2)3];③[(3)5(2)]3[(2)6]2;④[(3)()5]8.指出下列各金属中心离子的特征配位数:①Ⅰ;②Ⅱ;③Ⅲ;④Ⅲ;⑤Ⅱ;⑥Ⅱ;⑦Ⅲ;⑧Ⅰ。
9.指出下列各配位离子中金属中心离子的氧化数:①[(3)4]2+;②[4]2-;③[()2]-;④[(3)43]+;⑤[4]2-;⑥[(3)2(2)4]-;⑦()5;⑧[4]2-;⑨[()3]3-。
10.标明下列各配位离子的电荷数:①[Ⅲ()6];②[Ⅳ(3)3(H 2O)2];③[Ⅲ(3)2(H 2O)22];④[Ⅱ()2];⑤[(H 2O)2()4]。
11.试确定下列化学式中圆括号或方括号内配合物离子的电荷数?(1)2(4) (2)H 4[(6)] (3)2(P 3O 10) (4)2(B 4O 7)(5)3(6)2 (6)3(3)2 (7)(2)2 (8)()2412.试判断下列化学式中括号内基团的电荷数:(1)(C 2O 4) (2)(C 7H 5O 3)2·2H 2O (3)3(3)2(4)()3 (5)(2)F 2 (6)(2) (7)()2S 3?13.指出下列各配位离子中金属中心离子的氧化数:①[(3)6]3+;②()4;③[4]2-;④[()2]-;⑤[(3)4(2)2]+。
高中化学竞赛专题辅导(四)配位化学(含解析)一.(12分)配位化合物A是单核配合物分子,由11个原子组成;微热后失重11.35%得到B;B进一步加热又失重26.66%(相对B)得到金属C;B极难溶于水,不溶于乙醇、乙醚,能溶于盐酸。
A有2种异构体A1、A2,其中A2能与草酸盐反应得到一种式量比A略大的配合物分子D(A1无相似反应)1.写出A、B、C的化学式;2.写出B溶于盐酸后产物的名称;3.试画出A1、A2、D的结构,并比较A1、A2在水中溶解性的大小。
4.A还有若干种实验式相同的离子化合物。
它们每个还满足如下条件:是由分立的、单核的离子配合物实体构成的;仅含1种阳离子和1种阴离子。
(1)符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。
(2)其中1种与AgNO3反应(摩尔比1︰2)得到两种组成不同的配合物,写出反应的化学方程式。
二.(7分)某Ⅷ族不活泼金属A溶于足量的王水生成B的溶液(A的含量为47.60%);将SO2通入B的溶液中,得到C的溶液(A的含量为57.56%)。
已知B、C的组成元素完全相同,且阴离子所带电荷也相同。
1.通过计算推理,确定A的元素符号;2.写出所涉及反应的化学方程式。
3.画出B、C阴离子的空间构型。
三.(11分)太阳能发电和阳光分解水制氮,是清洁能源研究的主攻方向,研究工作之一集中在n-型半导体光电化学电池方面。
下图是n-型半导体光电化学电池光解水制氢的基本原理示意图,图中的半导体导带(未充填电子的分子轨道构成的能级最低的能带)与价带(已充填价电子的分子轨道构成的能级最高的能带)之间的能量差ΔE(=E c-E v)称为带隙,图中的e-为电子、h+为空穴。
瑞士科学家最近发明了一种基于上图所示原理的廉价光电化学电池装置,其半导体电极由2个光系统串联而成。
系统一由吸收蓝色光的WO3纳米晶薄膜构成;系统二吸收绿色和红色光,由染料敏化的TiO2纳米晶薄膜构成。
在光照下,系统一的电子(e-)由价带跃迁到导带后,转移到系统二的价带,再跃迁到系统二的导带,然后流向对电极。
配位化合物答案第1题(13分)1-1n M :n N =21.68/M M :31.04/14=1:(2y +2)M A =19.56×(y +1)y =2(设y 为其他自然数均不合题意),得M M =58.7(g /mol)查周期表可知,M 为镍元素。
由配体(NO 2)x 的两个氮氧键不等长,推断配体为单齿配体,配位原子为O ,故配体为NO 2-,因此,Ni 的氧化数为+2。
(4分)(推理过程合理都给分,不合理,即使结果正确也扣2分。
)1-2设配合物中碳原子数为n C ,则:n C :n N =17.74/12:31.04/14=0.667已知n N =2×2+2=6,所以,n C =0.677×6=4,求出摩尔质量,由于剩余量过小,只能设A 是氮氢化合物,由此得氢原子数,可推得配体A 为H 2NCH 2CH 2NH 2,配合物的结构示意图为:N C CN NC C N H 2H 2H 2H 2H 2H 2H 2H 2Ni NNOO OO(4分)(合理推理过程2分,结构图2分)1-3根据VSEPR 理论,可预言NO 2-为角型,夹角略小于120°,N 原子取sp 2杂化轨道。
1-4O NONOOON O (2分)(注:只要图形中原子的相对位置关系正确即可得分;画出其他合理配位结构也应得分,如氧桥结构、NO 2-桥结构等)(3分)第2题(7分)吡啶甲酸根的相对分子质量为122。
设钒与2个吡啶甲酸根络合,50.9+244=295,氧的质量分数为21.7%;设钒与3个吡啶甲酸根络合,50.9+366=417,氧的质量分数为23.0%;设钒与4个吡啶甲酸根结合,50.9+488=539,氧的质量分数为23.7%;设钒与5个吡啶甲酸根结合,50.9+610=661,氧的质量分数为24.2%;钒与更多吡啶甲酸根络合将使钒的氧化态超过+5而不可能,因而应假设该配合物的配体除吡啶甲酸根外还有氧,设配合物为VO(吡啶甲酸根)2,相对分子质量为50.9+16.0+244=311,氧的质量分数为25.7%,符合题设。
配位化合物(全国初赛)第1题(13分)六配位(八面体)单核配合物MA 2(NO 2)2呈电中性;组成分析显示:M 21.68%,N 31.04%,C 17.74%;配体A 含氮不含氧;配体(NO 2)x 的两个氮氧键不等长。
1-1该配合物中心原子M 是什么元素?氧化态多大?给出推论过程。
(2002年第5题)1-2画出该配合物的结构示意图,给出推理过程。
13指出配体(NO 2)x 在“自由”状态下的几何构型和氮原子的杂化轨道类型。
1-4除本例外,上述无机配体还可能以什么方式和中心原子配位?画出三种。
第2题(7分)研究发现,钒与吡啶-2-甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用,它是电中性分子,实验测得其氧的质量分数为25.7%,画出它的立体结构,指出中心原子的氧化态。
要给出推理过程。
(2004年第5题)第3题(8分)今有化学式为Co(NH 3)4BrCO 3的配合物。
(2004年第8题)3-1画出全部异构体的立体结构。
3-2指出区分它们的实验方法。
第4题(6分)本题涉及3种组成不同的铂配合物,它们都是八面体的单核配合物,配体为OH -和/或Cl -。
(2005年第4题)4-1PtCl 4·5H 2O 的水溶液与等摩尔NH 3反应,生成两种铂配合物,反应式为:。
4-2BaCl 2·PtCl 4和Ba(OH)2反应(摩尔比2:5),生成两种产物,其中一种为配合物,该反应的化学方程式为:。
第5题(11分)化合物A 是近十年开始采用的锅炉水添加剂。
A 的相对分子质量90.10,可形成无色晶体,能除去锅炉水中溶解氧,并可使锅炉壁钝化。
(2006年第7题)5-1A 是用碳酸二甲酯和一水合肼在70℃下合成,收率80%。
画出A 的结构式。
5-2写出合成A 的反应方程式。
5-3低于135℃时,A 直接与溶解氧反应,生成三种产物。
写出化学方程式。
5-4高于135℃时,A 先发生水解,水解产物再与氧反应。
安徽安徽高中化学竞赛无机化学第十三章配位化学基础13. 1. 01 配位化合物的定义:由于配位化合物涉及的化学领域专门广泛,因此要严格定义配位化合物专门困难。
目前被化学界差不多认可的方法是第一定义配位单元,而后在配位单元的基础上,进一步定义配位化合物。
由中心原子或离子和几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,称为配位单元。
[ Co(NH3)6 ]3+,[ Cr(CN)6 ]3-和[ Ni(CO)4 ] 差不多上配位单元。
分别称作配阳离子、配阴离子和配分子。
含有配位单元的化合物称为配位化合物,也叫络合物。
例如[ Co(NH3)6 ]Cl3,K3 [ Cr(CN)6 ],[ Ni(CO)4 ] 差不多上配位化合物。
[ Co(NH3)6 ] [ Cr(CN)6 ] 也是配位化合物。
判定配位化合物的关键在于物质中是否含有配位单元。
13. 1. 02 配位化合物的內界和外界:在配位化合物中,配位单元称为内界,外界是简单离子。
例如[ Co(NH3)6 ]Cl3 中,[ Co(NH3)6 ]3+ 是内界,Cl-是外界。
又如K3 [ Cr(CN)6 ] 中,[ Cr(CN)6 ]3-是内界,K+ 是外界。
配位化合物中能够无外界,如[ Ni(CO)4 ] 中就没有外界,[ Co(NH3)6 ] [ Cr(CN)6 ] 中也没有外界。
但配位化合物不能没有内界。
在溶液中,内外界之间是完全解离的,例如在水溶液中[ Co(NH3)6 ]Cl3 ==== [ Co(NH3)6 ]3+ + 3 Cl-13. 1. 03 配位化合物的中心和配体:内界配位单元由中心和配体构成。
例如在配位单元[ Co(NH3)6 ]3 + 中,Co3+ 为中心,NH3 为配体。
中心又称为配位化合物的形成体。
中心多为金属离子,专门是过渡金属离子;而配体经常是阴离子或分子。
13. 1. 04 配位原子和配位数:配体中给出孤电子对与中心直截了当形成配位键的原子,叫配位原子。