武汉大学无机化学
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配位化学基础1.某物质的实验式为PtCl 4・2NH 3,其水溶液不导电,加入AgNO 3亦不产生沉淀,以强碱处理并没有NH 3放出,写出它的配位化学式。
解[Pt(NH 3)2Cl 4]2. 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)CuS0”・5HQ (2)KPtCl4226(3)Co(NH 3)6Cl 3(4)Ni(en)2Cl 2(5)(NH )o S0/FeS0/6HQ (6)Cu (NHCHCOO )o42442222(7)Cu (OOCCH 3)2(8)KClMgCl 2・6H 2O 解配合物:K 2PtCl 6,C O (NH 3)6C13,C U SO 4・5H 2O螯合物:Ni(en)2Cl 2,Cu(NH 2CH 2COO)2复盐:(NH 4)2SO 4・FeSO 4・6H 2OKClMgCl^^O 简单盐:Cu(OOCH 3)2(3) 三氯化三(乙二胺)合钻(III ) (4) 氯化二氯•四水合钻(III ) (5) 二水合溴化二溴•四水合钻(III ) (6) 羟・水•草酸根•乙二胺合铬(III ) (7) 六硝基合钻(III )配阴离子 (8) 氯•硝基•四氨合钻(III )配阳离子(9)三氯•水•二吡啶合铬(III )(10)二氨•草酸根合镍(II )3. 命名下列各配合物和配离子:(1)(NH 4)3[SbCl 6] (3)[Co (en )3]Cl 3(5)[Cr (H 2O )4Br 2]Br.2H 2O (7)Co (NO 2)6]3 (9)[Cr (Py )2(H 2O )Cl 3] 解(1)六氯合锑(III )酸铵(2)四氢合铝(III )酸锂(2)Li[AlH 4] (4)[Co (H 2O )4Cl 2]Cl6)[Cr (H 2O )(en )(C 2O 4)(OH )2248)[Co (NH 3)4(NO 2)C]+ 10)[Ni (NH 3)2(C 2O 4)]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 3)2(NO 2)Cl] 3)Pt (NH 3)2(OH )2Cl 2] 5)[Co (NH 3)3(OH )3] 7)[Cr (en )2(SCN )2]SCN 9)[Co (NH 3)(en )Cl 3](2)Pt (Py )(NH 3)ClBr] (4)NH 4[Co (NH 3)2(NO 2)4] (6)[Ni (NH 3)2Cl 2] (8)[Co (en )3]Cl 310)[Co (en )2(NO 2)2]Cl 2解(1)[Pt (NH 3)2(NO 2)Cl]平面正方形2种异构体H 3NH 3N3)[Pt(NH 3)2(OH)2Cl 2]八面体5种异构体H 3N 2)OHHOHONH 3210)[Co(en)2(NO 2)2]Cl 2ClNH 3 HOOH八面体7) 8) [Co(NH 3)3(OH)3]八面体 H 3NOH[Ni(NH 3)2Cl 2] 无异构体[Cr(en)2(SCN)2]SCN[Cr(en)2(SCN)2]-八面体 [Co(en)3]Cl 3[Co(en)3]3+ 八面体2种异构体[Co(NH 3)(en)Cl 3]八面体2种异构体5) 4)[Co(NH 3)2(NO 2)4]-NH 32种异构体NO 2NH3四面体 2种异构体NH 3SCNNCS2种异构体en24.90B.M 。
化学的核心任务是研究化学反应与创造新物质。
无机合成化学研究的目标是为创造新物质和新材料提供高效、对环境友好的定向合成与制备手段,并在此基础上逐步发展无机材料的分子工程学;无机合成化学与国民经济的发展息息相关,并且在国民经济中占有重要的地位。
工业中广泛使用的“三酸两碱”,农业生产中必不可少的化肥、农药,基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷,涂料工业中使用的大量无机颜料等无一不与无机合成有关。
这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。
热点领域:特种结构无机材料的制备;软化学和绿色合成方法;极端条件下的合成;无机功能材料的制备;特殊聚集态材料的制备;特种功能材料的分子设计;仿生合成等。
软化学与绿色合成方法:依赖于硬环境的硬化学方法必须有高精尖的设备和巨大的资金投入而软化学提供的方法依赖的则是人的知识、智慧、技能和创造力。
因而可以说软化学是一个具有智力密集型特点的研究领域。
绿色化学的核心是:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
绿色化学的主要特点是:◇充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;◇在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物;◇提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;◇生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
所谓极端条件是指极限情况即超高压、超高温、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光、等离子体等。
如在模拟宇宙空间的情况下,可能合成没有位错的高纯度晶体。
◇★◇第二章气体和溶剂气体除杂净化方法:a.化学除杂(设计原则:特效性,灵敏性,高的选择性)b.气体的分级分离净化(包括:低温下的分级冷凝、低温下的分级蒸发、应用分馏柱进行分级蒸发、气体色谱法)c.吸附分离和净化(根据吸附剂对气体混合物中各组分的吸附能力差异)除杂净化的对象:液雾,固体微粒,水和杂质。
化学反应的速率1. 什么是化学反应的平均速率,瞬时速率?两种反应速率之间有何区别与联系?答:平均速率是指在时间间隔Δt 内,反应物或生成物浓度的变化量。
而瞬时速率是指某一时刻的反应速率;前者是一个平均概念,相对于一个时间段而言,而后者是一个瞬时概念,是相对于某一时刻而言。
2. 分别用反应物浓度和生成物浓度的变化表示下列各反应的平均速率和瞬时速率,并表示出用不同物质浓度变化所示的反应速率之间的关系。
这种关系对平均速率和瞬时速率是否均适用?(1) N 2 + 3H 2 → 2NH 3(2) 2SO 2 + O 2 →2SO 3(3) aA + Bb → gG + hH解 (1)V =tN △△][2= t H △△][2=t NH △△][3 V 瞬=0lim →t △t N △△][2 = 0lim →t △t H △△][2 =0lim →t △t NH △△][3 V 2N =31V 2H =21V 3NH 两种速率均适用。
(2)(3)同(1)。
3. 简述反应速率的碰撞理论的理论要点。
答:碰撞理论认为:(1)、反应物分子之间的相互碰撞是反应进行的先决条件,碰撞频率越高,反应速率越大。
(2)、碰撞中能发生反应的一组分子首先必须具备足够的能量,以克服分子无限接近时,电子云之间的斥力,从而导致分子中原子的重排,即发生化学反应。
(3)、能量是有效碰撞的一个必要条件,但不充分,只有当活化分子组中的各个分子采取合适的取向进行碰撞时,反应才能发生。
(4)、活化能:发生有效碰撞的最低能量。
4. 简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。
答:过渡状态理论认为:(1)、当两个具有足够的平均能量的反应物分子相互接近时,分子中的化学键要经过重排,能量要重新分配。
在反应过程中,要经过中间的一个过渡状态,即反应物分子要先形成活化配合物。
(2)。
反应速率与下列三个因素有关:活化配合物的浓度,活化配合物分解的几率,活化配合物的分解速率。
第二章第二章1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g,试求这种气体的相对分子质量,它可能是何种气体? 解2.一敝口烧瓶在280K时所盛的气体,需加热到什么温度时,才能使其三分之一逸出? 解3.温度下,将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中,求O2和N2的分压及混合气体的总压。
的分压及混合气体的总压。
解4.容器中有4.4 g CO2,14 g N2,12.8g O2,总压为2.026105Pa,求各组分的分压。
,求各组分的分压。
解5.在300K,1.013105Pa时,加热一敝口细颈瓶到500K,然后封闭其细颈口,并冷却至原来的温度,求这时瓶内的压强。
来的温度,求这时瓶内的压强。
解dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体,1.0 dm6.在273K和1.013×105Pa下,将1.0 时的饱和蒸汽压。
在此过程中,液体损失0.0335 g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。
解7.有一混合气体,总压为150Pa,其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75,求H2和N2的分压。
分压。
解8.在291K和总压为1.013×105Pa时,2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气,通过CaCl2干燥管,完全吸水后,干燥空气为3.21 g,求291K时水的饱和蒸汽压。
时水的饱和蒸汽压。
解9.有一高压气瓶,容积为30 30 dmdm3,能承受2.6×107Pa,问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险?而不致发生危险?解10.在273K时,将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中,混合气体的总压为3.26×105 Pa,试求,试求(1)两种气体的初压;)两种气体的初压;(2)混合气体中各组分气体的分压;)混合气体中各组分气体的分压;(3)各气体的物质的量。
16.完成并配平下列反应式:(1)H2S+H2O2→(2)H2S+Br2→(3)H2S+I2→(4)H2S+O2→(5)H2S+ClO-+H+→3(6)Na2S+Na2SO3+H+→(7)Na2S2O3+I2→(8)Na2(9)SO2(10)H2(11)Na(12)KO(13)(14)K2(15)H2答:(1)H(2)H2H(1(2(3(4(5(6(7(8(9)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(10)2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2(11)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(12)5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+(13)H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O17.在标准状况下,50cm3含有O3的氧气,若其中所含O3完全分解后,体积增加到52cm3。
如将分解前的混合气体通入KI溶液中,能析出多少克碘?分解前的混合气体中O3的体积分数是多少?解:5.68mg,8.1%溶液退色,求碘溶液的浓度?18.每升含12.41克Na2S2O3·5H2O的溶液35.00cm3,恰好使50.00cm3的I-3解:I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I -1.75×10-2mol/L19.下述反应在298K 时的△H θm 为284.5kJ ·mol -13O 22O 3已知此反应平衡常数为10-54,试计算该反应的△G θm 和△S θm 。
解:307.97kJ/mol,-78.76k -1.J.mol -120.利用电极电势解释在H 2O 2中加入少量Mn 2+,可以促进H 2O 2分解反应的原因。
答:θϕMnOH 2O 2H 2O 2H 2O 2H 2O 2第十四章1. 用答:2(1(2答:(1)N P 原子半径很大,而使P 原子间的p 轨道重叠很小,不能形成多重键。
P-P 单键键能很小,很容易断开。
课程名称:无机化学实验授课对象:化学专业本科生课时安排:2课时教学目标:1. 让学生掌握无机化学实验的基本操作技能,培养实验操作规范和安全意识。
2. 通过实验,加深对无机化学基本概念和理论的理解,提高分析问题和解决问题的能力。
3. 培养学生的团队协作精神和创新意识。
教学内容:一、实验基本操作1. 实验室安全知识2. 实验仪器使用3. 实验基本操作技能二、实验项目1. 氧化还原滴定实验2. 酸碱滴定实验3. 配位滴定实验实验步骤及要点:一、氧化还原滴定实验1. 实验目的:学习氧化还原滴定的基本原理和方法,测定溶液中还原剂或氧化剂的浓度。
2. 实验原理:利用氧化还原反应,通过滴定剂与被测物质反应,根据反应物的化学计量关系计算出被测物质的浓度。
3. 实验步骤:(1)配制标准溶液:准确称取一定量的氧化剂或还原剂,溶解后定容。
(2)配制待测溶液:准确称取一定量的还原剂或氧化剂,溶解后定容。
(3)滴定实验:用滴定管将标准溶液逐滴加入待测溶液中,观察颜色变化,确定滴定终点。
(4)数据处理:根据反应物的化学计量关系,计算出待测物质的浓度。
二、酸碱滴定实验1. 实验目的:学习酸碱滴定的基本原理和方法,测定溶液中酸或碱的浓度。
2. 实验原理:利用酸碱中和反应,通过滴定剂与被测物质反应,根据反应物的化学计量关系计算出被测物质的浓度。
3. 实验步骤:(1)配制标准溶液:准确称取一定量的酸或碱,溶解后定容。
(2)配制待测溶液:准确称取一定量的酸或碱,溶解后定容。
(3)滴定实验:用滴定管将标准溶液逐滴加入待测溶液中,观察颜色变化,确定滴定终点。
(4)数据处理:根据反应物的化学计量关系,计算出待测物质的浓度。
三、配位滴定实验1. 实验目的:学习配位滴定的基本原理和方法,测定溶液中金属离子的浓度。
2. 实验原理:利用配位反应,通过滴定剂与被测物质反应,根据反应物的化学计量关系计算出被测物质的浓度。
3. 实验步骤:(1)配制标准溶液:准确称取一定量的金属离子,溶解后定容。
无机及分析化学实验无机化学实验参考讲义2011级 下学期目录第一部分 无机化学实验室基本知识、操作技能与常用仪器设备的使用.........1 第二部分 实验部分 (13)实验1 由粗实验制备试剂级氯化钠 (13)实验2 五水硫酸铜的制备及其医药学用途 (18)实验3 由废白铁制备硫酸亚铁和硫酸亚铁铵 (21)实验4 未知物鉴别实验I (24)实验4 未知物鉴别实验II (28)实验 6 茶叶中无机微量元素的分离及鉴别 (31)* 碳酸钠制备实验见《无机及分析化学实验》教材 P139* 如果你对实验讲义有任何意见和建议,欢迎提出来,我们会积极改进。
可与指导老师交流也可写邮件至kaihu@邮箱。
谢谢!第一部分 无机化学实验室基本知识、操作技能与常用仪器设备的使用一常用玻璃仪器的洗涤:1. 洗涤干净的标准除水分子以外无其它任何杂物,洁净透明;附在仪器壁的水不成股流,器壁不挂水珠,表面留有一层均匀而薄的水膜。
2. 洗涤方法(1)用水刷洗:用毛刷刷洗仪器,可以去掉附着的尘土、可溶性物质和易脱落的不溶性杂质。
根据仪器的大小和形状选择合适的毛刷,注意避免毛刷前端的铁丝撞破或损伤仪器。
(2)用去污粉或合成洗涤剂刷洗:去污粉是由碳酸钠、白土、细沙等混合而成的。
它是利用碳酸钠的碱性、细沙的磨擦作用和白土的吸附作用,实现对仪器的清洗。
使用时先将待洗容器用水湿润(必需用少量水),然后用打湿的毛刷沾取少量去污粉擦洗。
仪器内、外壁经擦洗后,先用自来水洗去粘附的去污粉颗粒,然后用蒸馏水洗三次,洗去自来水中带来的钙、镁、铁、氯等离子。
每次蒸馏水的用量要少些,注意节约(采取“少量多次”的原则)。
用合成洗涤剂刷洗玻璃仪器的方法类似。
(3)用洗液洗:在进行精密的定量实验时,对仪器洁净的程度要求很高,或所用仪器容积精确、形状特殊、不能用刷子刷洗时,可用洗液清洗。
通常用的洗液有铬酸洗液、碱性高锰酸钾洗液和以氢氧化钠或碳酸钠为主要成分的强碱洗液。