习题第九章 配合物和配位平衡
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欢迎阅读一、选择题在给出的4个选项中,请选出1个正确答案。
1. 下列物质中,不适宜做配体的是( )A. S 2O 32-B. H 2OC. Br -D. NH 4+解:选D 。
NH 4+中的N 没有孤对电子。
2. 下列配离子中,属于外轨配合物的是( )A. [FeF 6]3-B. [Cr (NH 3) 6]3+C. [Au(Cl)4]-D. [Ni(CN)4] 2-3-3+323. A. 解:选轨道杂4. 5. 6. 在强酸7. A. 时,会发生8. 某金属指示剂在溶液中存在下列平衡:H 2In - ==== HIn 2- ==== In 3-??? ?紫红???? 蓝 ?橙它与金属离子形成的配合物显红色,使用该指示剂的pH 范围是( )A. <6.3????????B. >6.3?????????C. 7~10??????D. 6.3±1解:选C 。
该指示剂在pH <6.3??或pH >12时,游离指示剂的颜色与其金属离子配合物的颜色没有明显的差别,在pH 8~10??时进行滴定,终点由金属离子配合物的酒红色变成游离指示剂的蓝色,颜色变化才显着。
9. 在pH 为4左右,用EDTA 滴定Zn 2+,下列哪些离子不干扰滴定( )A. Al 3+B. Hg 2+C. Mg 2+D. Cu 2+解:选C 。
比较它们配合物的相对稳定性,并从酸效应曲线上的相对位置判断。
10. 己知Bi 3+的浓度为0.02 mol·L -1,log θBiY K =27.94,则用EDTA 滴定时所允许的最低pH 值为( )A. 0.6B. 0.8C. 0.9D. 0.4解:选A.由单一离子被准确滴定的条件推出:将数据代入得到 )(lg H Y α≤20.24,查表得到滴定时所允许的最低pH 值。
二、填空题1. 列表填空,指出下列配合物的中心离子(或原子)、配体、配位原子和配位数;确定配离子和形成体的电荷数,并给出它们的命名。
第9章配位平衡与配位滴定法1.无水CrC13和氨作用能形成两种配合物A和B,组成分别为CrC13·6NH3和CrC13·5NH3。
加入AgNO3,A溶液中几乎全部的氯沉淀为AgC1,而B溶液中只有三分之二的氯沉淀出来。
加入NaOH并加热,两种溶液均无氨味。
试写出这两种配合物的化学式并命名。
解:A [Cr(NH3)6]Cl3三氯化六氨合铬(Ⅲ)B [Cr Cl (NH3)5]Cl2二氯化一氯·五氨合铬(Ⅲ)2.指出下列配合的的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。
K2[HgI4] [CrC12(H2O)4]C1 [Co(NH3)2(en)2](NO3)2Fe3[Fe(CN)6]2K[Co(NO2)4(NH3)2] Fe(CO)5解:3.试用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁性。
(1)[CoF6]3-和[Co(CN)6 ]3- (2)[Ni(NH3)4]2+和[Ni(CN)4]2-解:4.将0.10mol·L-1ZnC12溶液与1.0mol·L-1NH3溶液等体积混合,求此溶液中[Zn(NH3)4]2+和Zn2+的浓度。
解:Zn2++ 4NH3= [Zn(NH3)4]2+平衡浓度/mol·L -1 x 0.5-4×0.05+4x ≈0.3 0.05-x ≈0.0594342243109230050⨯=⋅==++..x .)NH (c )Zn (c ))NH (Zn (c K f θx =c(Zn 2+)=2.13×10-9mol·L -15.在100mL0.05mol·L -1[Ag(NH 3)2]+溶液中加入1mL 1mol·L -1NaC1溶液,溶液中NH 3的浓度至少需多大才能阻止AgC1沉淀生成?解: [Ag(NH 3)2]++Cl - = AgCl + 2NH 3 平衡浓度/mol·L -1 0.05 0.01 c(NH 3)107233210771101111-+-⨯⨯⨯===..K K ))NH (Ag (c )Cl (c )NH (c K sp f j 11073510107711011010050--⋅=⨯⨯⨯⨯=Lmol .....)NH (c6.计算AgC1在0.1mol·L -1氨水中的溶解度。
配合平衡习题及答案一、判断题:1. Cu (Ⅱ) 、Zn (Ⅱ) 、Cd (Ⅱ) 的易溶盐较多。
()2. 金属锌可以与过量的氨水反应生成氢气。
()3. Zn 、Cd 、Hg 的金属活泼性分别比Cu 、Ag 、Au 强。
.............. ()4. [ Cu (NH3 )4 ]2+ 的空间构型为正四面体,Cu2+ 以sp3 杂化轨道与NH3 形成配位键。
.........................................................................................................................()5. Zn2+ 、Cd2+ 、Hg2+ 与EDTA 形成配位数为4 的螯合物。
()二、选择题:1.下列物质在酸性溶液中可以将Mn2+氧化为MnO4-的是.................()。
(A) PbO;(B) Bi3+;(C) NaClO;(D) (NH4 )2 S2O8。
2. 下列金属中,延展性最好的是........................................................... ()。
(A) 银;(B) 金;(C) 铜;(D) 锌。
3. 下列反应中,配离子作氧化剂的是............................................. ()。
(A) [Cu (OH)4]2- 与甲醛反应;(B)[ Fe (CN)6]4- 与FeCl3 反应;(C) [Co (NH3 )6]2+ 与O2 反应;(D)[ Ag (NH3 )2]+ 与KI 反应。
4. 下列化合物中易溶于水的是............................................................. ()。
(A) Cu2O ;(B) CuCl ;(C) CuCl2 ;(D) CuI 。
第九章 配位平衡和配位滴定分析一、本章要点1. 了解配合物的定义、组成和结构特点。
2. 理解配合物价键理论的主要观点,并解释一些配合物的结构和性质。
3. 理解配位平衡常数的意义及其有关的计算。
4. 了解螯合物EDTA 的特点及其应用。
5. 了解溶液中各级配合物的分布,掌握副反应系数,即酸效应、酸效应系数和配位效应、配位效应系数和条件稳定常数的基本概念。
6. 掌握条件稳定常数与绝对稳定常数、酸效应系数、配位效应系数的关系。
7. 掌握配位滴定的基本原理,影响配位滴定曲线突跃大小的因素、直接准确滴定的条件及配位滴定的适宜酸度范围。
8. 掌握金属指示剂的作用原理、金属指示剂的选择依据,常用的铬黑T 和钙指示剂的使用。
了解金属指示剂的封闭和僵化现象及消除原理。
9. 掌握干扰离子的判断条件,控制溶液的酸度排除干扰离子和利用掩蔽法、解蔽法提高选择性的方法。
10. 掌握EDTA 标准溶液的配制与标定以及配位滴定法的应用。
二、示例解析例1 命名下列配合物,并指出中心离子,配位体,配位数及配离子电荷。
])([42OH Zn K ,253])([Cl Cl NH Co ,3243])()([CO Cl NO NH Pt例2. 指出下列配合物中的配离子、中心离子及其配位数。
(1)3KNO 2·Co(NO 2)3; (2)Co(CN)3·3KCN ; (3)2Cu(CN)2·Fe(CN)2; (4)2KCl ·PtCl 2; (5)KCl ·AuCl 3; (6)CrCl 3·4H 2O; 解例3. 命名下列配合物,并指出配离子和中心离子的电荷。
(1)[Cu(NH3)4](OH)2; (2)[CoCl(NO2)(NH3)4]+;(3)K3[Co(NO2)6]; (4)[CrBr2(H2O)4]Br·2H2O;(5)[Cr(OH)(C2O4)(en)(H2O)].例4. 已知有两种钴的配合物,它们具有相同的分子式Co(NH3)5BrSO4,其间区别在于第一种配合物的溶液中加BaSO4产生沉淀,加AgNO3时不产生AgBr沉淀,而第二种配合物与此相反。
第九章配合物和配位平衡
1.指出下列配合物的内界、外界、形成体、配位体和配位原子及形成体的配位数。
(1) [Cr(NH3)6]Cl3(2) [CoCl(NH3)5]Cl2(3) K2[SiF6]
(4) K[PtCl5(NH3)] (5) [Cu(NH3)4][PtCl4]
解:
(1)三氯化六氨合铬(Ⅲ) (2)二氯化五氨⋅氯合钴(Ⅲ)
(3)六氟合硅(Ⅳ)酸钾(4)氨⋅五氯化合铂(Ⅳ)酸钾
2.写出下列配合物的化学式
(1)三氯⋅一氨合铂(Ⅱ)酸钾(2)二氯化六氨合镍(Ⅱ)
(3)六氟合铝(Ⅲ)酸钾(4)五羰基铁(5)五氰⋅一羰合铁(Ⅱ)酸钠
解:
(1)K[Pt(NH3)Cl3] (2)[Ni(NH3)6]Cl2(3)K3[AlF6] (4)Fe(CO)5
(5)Na3[FeCO(CN)5]
8. 10mL0.10 mol⋅L-1 CuSO4溶液与10mL6.0 mol⋅L-1 NH3⋅H2O混合并达平衡,计算溶液中Cu2+、NH3及[Cu(NH3)4]2+的浓度各是多少?若向此混合溶液中加入0.010molNaOH固体,问是否有Cu(OH)2沉淀生成?
解:混合瞬间c(Cu2+)=0.10⨯
10
1010
+
=0.05 mol⋅L-1
c(NH 3)=6.0⨯
101010+=3.0 mol ⋅L -1
设有Cu 2+
与NH 3全部反应后Cu(NH 3)42+解离了x mol ⋅L -1反应。
Cu 2+ + 4NH 3 ⇌ Cu(NH 3)42+ 1 4 1 平衡浓度/ mol ⋅L -1 x 2.80+4x 0.05-x
22+34f 34243(())K ( Cu(NH ))()()c Cu NH c Cu c NH θ+
+=
⋅ 124
0.052.3010=(2.804)
x x x -⨯+,x=3.54⨯10-16 mol ⋅L -1
c(Cu 2+)=3.54×10-16 mol·L -1,c(NH 3)=2.80 mol·L -1, c(Cu(NH 3)42+)=0.05 mol·L -1
c(OH -)=0.010
0.020=0. 50 mol·L -1
Cu 2+
+ 2OH - = Cu(OH)2 1 2 1
2+2-2c (C u ) c (O H )=K
( C u (O H ))sp θ
⨯ c(Cu 2+)×(0.50)2=2.2×10-20,c(Cu 2+)=8.8×10-20, 溶液中c(Cu 2+)浓度为3.54×10-16 mol·L -1,大于产生Cu(OH)2所需浓度,所以有Cu(OH)2沉淀生成。
9. 0.108gAgBr 固体能否完全溶解于100mL1.00 mol ⋅L -1的氨水中? 解:
+-AgBr Ag +Br +--13
( A g B r )=c (A g )c (B r )
=5.310sp k θ⨯⨯ Ag ++2NH 3⇌Ag(NH 3)2+ AgBr 全部转化后c(Ag(NH 3)2+)=0.108
/0.1108
=0.01 mol·L -1, 设有x mol·L -1AgBr 溶解
AgBr+2NH 3⇌ Ag(NH 3)2++Br - 0.01 0.1 0 0
0.1-2x x x
x 2/( 0.1-2x)2=K sp ⨯K f =5.3⨯10-13⨯1.67⨯107=8.85⨯10-6
x/( 0.1-2x)= 2.97⨯10-3 x=2.95⨯10-4 (mol·L -1)
所以AgBr 溶解的质量为:
m=2.95⨯10-4⨯108=0.0318g
中游离的Ag +的浓度大于生成Ag(NH 3)2+所需的Ag +的浓度, ∴0.108g A gBr 不能完全转化。
10.通过有关电对的φθ值,计算下列电对中配合物的K θ
稳值。
Zn 2+ +4 NH 3 ⇌ [Zn(NH 3)4]2+,φθ=-1.04V ;φθ(Zn 2+/ Zn )=-0.763V
3[Zn(NH )?K θ=2+4稳]
解:φθ(Zn 2+/ Zn )中c(Zn 2+)=(1mol•L −1)左半电池中通入过量NH 3平衡后 c (Zn 2+)为x , 游离[NH 3]=1.00mol•L −1,
Zn 2+ +4 NH 3 ⇌ [Zn(NH 3)4]2+
起始 1 过量 0
平衡 x 1 1
k f =)().(])([(342243NH c Zn c NH Zn c ++
=421).(1+Zn c =)
(1+Zn c 在负极加入NH 3后φZn2+/ Zn =-1.043V
根据能斯特方程 φ(Zn 2+/ Zn )=φθ(Zn 2+/ Zn )20.0592()lg 2()
c Zn
c Zn +-, -1.043= - 0.76220.05921lg 2()c Zn +-= - 0.762f 0.0592lg K 2-,
0.281=f 0.0592lg K 2
,K f =3.11×109。