化学竞赛配位化合物

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。

促敦市安顿阳光实验学校配位化合物1. 熟悉配位化合物的基本概念、组成和命名；2. 熟悉配位化合物的价键理论，会进行一般配离子结构判断和磁性计算；理解晶体场理论的要点，弄清八面体场、四面体场面四边形场中 d轨道的分裂；理解分裂能和晶体场稳化能概念;4. 了解配位化合物顺反异构和旋光异构概念，初步上述两种异构体的判断；5. 熟悉配位实体热力学稳性中的有关概念。

7．1维尔纳学说的要点：●大多数化学元素表现出两种类的化合价，即主价和副价；●元素形成配合物时倾向于主价和副价都能得到满足；●元素的副价指向空间确的方向。

一．配位实体和络合物需要强调配位实体所带的电荷时，也可将其叫作络离子(Complex ion)。

这就是说，“络合物”和“络离子”都是“配位实体”的同义。

二．配位化合物配位化合物(Coordination compound) 指包含配位实体在内的整个化合物。

中心离子或原子：正离子（多）金属元素（多）中性原子（少）非金属元素（少）三．配位体和配位原子与中心原子结合的分子或离子(如例中的NH3分子、CO分子和CN－离子)叫做配位体(Ligand), 配位体中与中心原子直接键合的原子叫配位原子(如配位体NH3中的N原子，配位体CN-和CO中C原子)。

配位体又因含有的配位原子数目不同分为单齿配位体 (Monodentate ligand) 和多齿配位体 (Polydentate ligand) 。

四．配位数与中心离子（或原子）成键的配位原子的总数五．螯合物和金属大环配合物螯合物(Chelate)是多齿配位体以2个或2个以上配位原子配位于金属原子而形成的一种环状络合物 (环中包含了金属原子)。

能用作多齿配体的试剂叫螯合剂(Chelating agent)。

六．化学式的书写和配合物的命名命名原则：按照无机专业会制的规则命名；●含络离子的配合物：阴离子名称在前，阳离子名称在后，阴、阳离子名称之间加“化”字或“酸”字。

⾼中化学竞赛试题配位化学中学化学竞赛试题资源库——配位化学A组1．NO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NO是CO的等电⼦体，下列物种中可与铁配位的是A NOB NO＋C NO－D N2O22．共价键和配位共价键的区别是什么？在NH4＋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CoBr3·4NH3·2H2O的摩尔电导率为420cm－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[Mo(CN)8]4－中的铜；②Cu(en)22－中的铜（en为⼄⼆胺）6．配平⽅程式：AgCl(s)＋NH3→7．把下列各物质按摩尔电导率递增的顺序排列：①K[Co(NH3)2(NO)4]；②[Cr(NH3)3(NO2)3]；③[Cr(NH3)5(NO2)]3[Co(NO2)6]2；④Mg[Co(NH3)(NO)5]8．指出下列各⾦属中⼼离⼦的特征配位数：①CuⅠ；②CuⅡ；③CoⅢ；④AlⅢ；⑤ZnⅡ；⑥FeⅡ；⑦FeⅢ；⑧AgⅠ。

9．指出下列各配位离⼦中⾦属中⼼离⼦的氧化数：①[Cu(NH3)4]2＋；②[CuBr4]2－；③[Cu(CN)2]－；④[Cr(NH3)4CO3]＋；⑤[PtCl4]2－；⑥[Co(NH3)2(NO2)4]－；⑦Fe(CO)5；⑧[ZnCl4]2－；⑨[Co(en)]3－。

310．标明下列各配位离⼦的电荷数：①[FeⅢ(CN)6]；②[PtⅣ(NH3)3(H2O)Cl2]；③[CrⅢ(NH3)2(H2O)2Cl2]；④[PdⅡ(en)Cl2]；⑤[Al(H2O)2(OH)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）Na2(MnO4) （2）H4[Fe(CN6)] （3）NaCd2(P3O10) （4）Na2(B4O7)（5）Ca3(CoF6)2（6）Mg3(BO3)2（7）(UO2)Cl2（8）(SbO)2SO412．试判断下列化学式中括号内基团的电荷数：（1）Ca(C2O4) （2）Ca(C7H5O3)2·2H2O （3）Mg3(AsO3)2（4）(MoO)Cl3（5）(CrO2)F2（6）(PuO2)Br （7）(PaO)2S3？13．指出下列各配位离⼦中⾦属中⼼离⼦的氧化数：①[Co(NH3)6]3＋；②Ni(CO)4；③[CuCl4]2－；④[Ag(CN)2]－；⑤[Co(NH3)4(NO2)2]＋。

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。

第9讲络合物(配位化合物)化学基础【竞赛要求】配位键。

重要而常见的配合物的中心离子（原子）和重要而常见的配位（水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等）。

螯合物及螯合效应。

重要而常见的络合剂及其重要而常见的配合反应。

配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系（定性说明）。

配合物几何构型和异构现象基本概念。

配合物的杂化轨道理论。

八面体配合物的晶体场理论。

Ti(H2O)+36的颜色。

路易斯酸碱的概念。

【知识梳理】一、配合物基本知识1、配合物的定义由中心离子（或原子）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，通常称为配位单元。

凡是含有配位单元的化合物都称作配位化合物，简称配合物，也叫络合物。

[Co(NH3)6]3+，[Cr(CN)6]3–，Ni(CO)4都是配位单元，分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。

[Co(NH3)6]Cl3、K3[Cr(CN)6]、Ni(CO)4都是配位化合物。

[Co(NH3)6]、[Cr(CN)6] 也是配位化合物。

判断的关键在于是否含有配位单元。

思考：下列化合物中哪个是配合物①CuSO4·5H2O②K2P t Cl6 ③KCl·CuCl2④Cu(NH2CH2COO)2 ⑤KCl·MgCl2·6H2O ⑥Cu(CH3COO)2注意：①配合物和配离子的区别②配合物和复盐的区别2、配合物的组成中心离子内界单齿配体配位体多齿配体配合物螯合配体外界（1）配合物的内界和外界以[Cu(NH3)4]SO4为例：[Cu(NH3)4]2+ SO-24内界外界内界是配位单元，外界是简单离子。

又如K3[Cr(CN)6] 之中，内界是[Cr(CN)6]3–，外界是K+。

可以无外界，如Ni(CO)4。

但不能没有内界，内外界之间是完全电离的。

（2）中心离子和配位体中心离子:又称配合物的形成体，多为金属（过渡金属）离子，也可以是原子。