下载文档原格式
中级无机化学选论课后练习题含答案1. 硝酸铜在水溶液中的电离方程式是什么？硝酸铜在水溶液中的电离方程式如下所示：Cu(NO3)2 → Cu2+ (aq) + 2 NO3- (aq)2. 硝酸铜水溶液的颜色是什么？硝酸铜水溶液的颜色为蓝色。
3. 制备硝酸铜的方法是什么？制备硝酸铜的方法是将铜与硝酸反应，得到硝酸铜：Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O4. 铁在盐酸中溶解的方程式是什么？铁在盐酸中溶解的方程式如下所示：Fe + 2 HCl → FeCl2 + H25. 氯化铜加入氢氧化钠水溶液的反应结果是什么？氯化铜加入氢氧化钠水溶液会产生蓝色沉淀，化学方程式如下所示：CuCl2 + 2 NaOH → Cu(OH)2 ↓ + 2 NaCl6. 碘化钠加入水中的反应结果是什么？碘化钠加入水会使水变黄，化学方程式如下所示：N + H2O → Na+ (aq) + I- (aq) + H2O7. 氧气在室温下可以被什么元素直接氧化？在室温下，氧气可以被铜直接氧化。
8. 恒量的氧气和碳单质的化学反应生成什么？恒量的氧气和碳单质的化学反应会生成二氧化碳。
C + O2 → CO29. 氯气和钠的反应式是什么？氯气和钠的反应式如下所示：Cl2 + 2 Na → 2 NaCl10. 氟气和钾的反应式是什么？氟气和钾的反应式如下所示：2 K + F2 → 2 KF11. 氢氧化镁的化学式是什么？氢氧化镁的化学式是 Mg(OH)2。
12. 硝酸铵的化学式是什么？硝酸铵的化学式是 NH4NO3。
13. 过氧化钠的化学式是什么？过氧化钠的化学式是 Na2O2。
答案：1.Cu(NO3)2 → Cu2+ (aq) + 2 NO3- (aq)2.蓝色3.Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O4.Fe + 2 HCl → FeCl2 + H25.CuCl2 + 2 NaOH → Cu(OH)2 ↓ + 2 NaCl6.N + H2O → Na+ (aq) + I- (aq) + H2O7.铜8.C + O2 → CO29.Cl2 + 2 Na → 2 NaCl10. 2 K + F2 → 2 KF11.Mg(OH)212.NH4NO313.Na2O2。
中级无机课后习题答案中级无机课后习题答案无机化学作为化学的一个重要分支，研究的是无机物质的性质、结构和反应。
在学习无机化学的过程中，课后习题是巩固知识、提高理解能力的重要方式。
本文将为大家提供一些中级无机课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地掌握无机化学知识。
1. 铁和硫反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：铁和硫反应生成硫化铁。
反应方程式为：Fe + S → FeS。
2. 硝酸和钠反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：硝酸和钠反应生成亚硝酸钠和氧气。
反应方程式为：2Na + 2HNO3 →2NaNO2 + H2O + O2。
3. 氯气和钠反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：氯气和钠反应生成氯化钠。
反应方程式为：2Na + Cl2 → 2NaCl。
4. 硫酸和钙反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：硫酸和钙反应生成硫酸钙。
反应方程式为：Ca + H2SO4 → CaSO4 + H2。
5. 氯化钠和硫酸铜反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：氯化钠和硫酸铜反应生成氯化铜和硫酸钠。
反应方程式为：CuSO4 +2NaCl → CuCl2 + Na2SO4。
6. 氢气和氧气反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：氢气和氧气反应生成水。
反应方程式为：2H2 + O2 → 2H2O。
7. 氧化铁和铝反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：氧化铁和铝反应生成铁和氧化铝。
反应方程式为：Fe2O3 + 2Al → 2Fe +Al2O3。
8. 硝酸和钾反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：硝酸和钾反应生成亚硝酸钾和氧气。
反应方程式为：2K + 2HNO3 →2KNO2 + H2O + O2。
9. 硫酸和铝反应生成什么产物？请写出反应方程式。
答案：硫酸和铝反应生成硫酸铝和氢气。
反应方程式为：2Al + 3H2SO4 →Al2(SO4)3 + 3H2。
10. 氯化铜和铁反应生成什么产物？请写出反应方程式。
第十章1.指出下列配合物中的中心原子、配体、配原子、配位数,并加以命名。
（1）Na3〔AlF6〕（2）〔Fe(CN)4(NO2)2〕3- （3）〔Co(en)(NH3)2(H2O)Cl〕Cl2（4）K3〔Ag(S2O3)2〕（5）〔Fe(H2O)4(OH)(SCN)〕NO3 （6）〔Ni(CO)2(CN)2〕解中心原子配体配原子配位数名称（1）Al3+ F- F 6 六氟合铝（Ⅲ）酸钠（2）Fe3+ CN- NO2- C N 6 四氰·二硝基合铁（Ⅲ）配离子（3）Co3+ en NH3 H2O Cl- N N O Cl 6 氯化氯·二氨·水·（乙二胺）合钴（Ⅲ）（4）Ag+ S2O32- s 2 二硫代硫酸根合银（Ⅰ）酸钾（5）Fe3+ H2O OH- SCN- O O S 6 硝酸氢氧根·硫氰酸·四水合铁（Ⅲ）（6）Ni2+ CO CN- C C 4 二氰·二羰基合镍（Ⅱ）2.根据价键理论,指出下列配合物的中心原子的杂化类型和配合物的空间构型、内外轨型以及磁性。
（1）〔Fe(CN)6〕3- （2）〔FeF6〕3- （3）〔Co(NH3)6〕3+ （4）〔Co(NH3)6〕2+（5）〔Ni(H2O)4〕2+ （6）〔Ni(CN)4〕2-解中心原子杂化类型配合物的空间构型内、外轨型磁性（1）d2sp3 八面体内顺（2）sp3d2 八面体外顺（3）d2sp3 八面体内反（4） sp3d2 八面体 外 顺 （5） sp3 正四面体 外 顺 （6） dsp2 平面四方形 内 反3.根据CFT 理论，对于八面体配合物,当△o ＞ P 时,具有d4、d6、d7构型的中心原子的d 电子排布方式如何?配合物是高自旋型还是低自旋型?解 d4 dε4dγ0 低自旋配合物 d6 dε6dγ0 低自旋配合物 d7 dε6dγ1 低自旋配合物4.实验测得〔Mn(CN)6〕4-配离子的磁矩为2.00μB ，而〔Pt(CN)4〕2-的磁矩为0μB 。
第十章固体结构之课后习题参考答案7解：最低的为KBr。
因为它们均为离子晶体，其离子所带电荷越高，离子半径越小，离子键越强，即晶体熔点就越高。
MgO中正负离子均带2个电荷，离子键最强，而1价离子中，KBr的正负离子半径之和最大，则离子键最弱，熔点最低。
8解：（1）熔点：NaF>NaCl>NaBr>NaI。
因为阳离子相同时，阴离子从F-→I-离子半径增大，则离子键依次减弱，熔点也依次减弱。
（2）MgO>CaO>SrO>BaO。
原因同（1）。
9解：（1）：8e-；（2）(9-17)e-：（3）(18+2)e-；（4）18e-10解：（2）的。
因阴离子的极化率大于阳离子的，而体积越大，阴离子的极化率也越大。
11解：（4）>（3）>（1）>（2）.因阳离子的电荷越高，半径越小，即Z/r值越大，其离子极化作用就越强。
13解：（1）色散力；（2）色散力；（3）取向力，诱导力，色散力，氢键；（4）取向力，诱导力，色散力；（5）色散力；（6）色散力；（7）取向力，诱导力，色散力。
14解：不含氢键的有：（1）和（2）。
15解：（1）两者均为分子晶体，但因HF中存在分子间氢键，增大了分子间作用力，使其沸点反高于HCl。
（2）两者均为典型的离子晶体，而离子晶体当电荷相同时，离子半径越小，其离子键越强，晶体的沸点就越高，所以NaCl的沸点高于CsCl。
（3）因Ti4+离子所带电荷高，离子半径又小，即Z/r值非常大，其极化作用很强，导致Ti-Cl 之间由离子键转化为了共价键，成为分子晶体，所以其沸点大大低于离子晶体LiCl。
（4）两者均为分子晶体，且分子量也相同。
但沸点相差较大。
这是因为乙醇分子（后者）之间存在分子间氢键，增大了分子间的作用力导致。
16解：因Ag+为18e电子构型的离子，其极化作用和变形性均大，而阴离子的半径从F-到I-依次增大，变形性也依次增加，导致Ag+与X-离子之间的极化作用从AgF到AgI依次增强，化学键从离子键逐步向共价键过渡，所以溶解度依次减小，即AgF易溶，其它难溶，且溶解度依次减小。
无机化学基础习题参考答案《无机化学基础》习题解答第一章物质的量1、计算下列物质的摩尔质量。
（1）Fe (2)H2(3)HCl (4)HNO3(5)H2SO4(6)Al(OH)3(7)KOH (8)Ba(OH)2 (9)K2HPO4(10)NH4Cl (11)Cl—(12)PO43—解：物质的摩尔质量是以g/mol为单位，在数值上等于该物质的式量（分子量或原子量）。
所以以上物质的摩尔质量分别为：（1）mol (2)2 g/mol (3) g/mol (4)63 g/mol (5)98 g/mol (6)84 g/mol (7)56 g/mol (8)171 g/mol (9)174 g/mol (10) g/mol (11) g/mol (12)95 g/mol。
2、计算下列物质的物质的质量。
（1）90g H2O （2）22g CO2（3）Fe3O4（4）200gCaCO3解：H2O、CO2、Fe3O4、CaCO3的摩尔质量M分别为：18 g/mol、44 g/mol、232 g/mol、100 g/mol。
根据公式：n = m / M，计算得出以上物质的量分别为：（1）5 mol （2）mol （3）mol （4）2 mol。
3、计算下列物质的质量。
（1）2molNaHCO3（2）（3）3molCaCl2 （4）解：NaHCO3、AgNO3、CaCl2、Na2SO4的摩尔质量M分别为：84 g/mol、170 g/mol、111 g/mol、142 g/mol。
根据公式：m = n*M ，计算得出以上物质的质量分别为：（1）168 g （2）255g （3）333 g （4）71 g4、请写出下列反应中各物质的“物质的量”之比。
（1）2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑（2）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑（3）Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2（4）Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O（5）Acl3 + 3NaOH = Al（OH）3↓+ 3NaCl（6）Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑解：根据反应中各物质的“物质的量”之比等于反应中各物质前的系数之比。
1、教材《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
2、参考书《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。
《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出版社，2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编，科学出版社，2001年9月第1版《无机化学》电子教案绪论（2学时）第一章原子结构和元素周期系（8学时）第二章分子结构（8学时）第三章晶体结构（4学时）第四章配合物（4学时）第五章化学热力学基础（8学时）第六章化学平衡常数（4学时）第七章化学动力学基础（6学时）第八章水溶液（4学时）第九章酸碱平衡（6学时）第十章沉淀溶解平衡（4学时）第十一章电化学基础（8学时）第十二章配位平衡（4学时）第十三章氢和稀有气体（2学时）第十四章卤素（6学时）第十五章氧族元素（5学时）第十六章氮、磷、砷（5学时）第十七章碳、硅、硼（6学时）第十八章非金属元素小结（4学时）第十九章金属通论（2学时）第二十章s区元素（4学时）第二十一章p区金属（4学时）第二十二章ds区元素（6学时）第二十三章d区元素（一）第四周期d区元素（6学时）第二十四章d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时）第二十五章核化学（2学时）1 ．化学的研究对象什么是化学？●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。
（太宽泛）●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
第10章习题答案1. (a) (b)(d)(e)2. (a) BaSO 4 离子晶体 (b) NaOH 离子晶体 (c) Xe 分子晶体 (d) I 2 分子晶体 (e)Al 金属晶体 (f) 黄铜 金属晶体 (g) P 4 分子晶体 (h) P 4O 10 分子晶体3. (b)4. (a)5. Mg 2+的离子半径要小于Ca 2+，故MgO 的晶格能大于CaO ，MgO 中离子键较强，因而MgO 的晶体稳定性大于CaO ，溶解时MgO 中的离子键较CaO 难解离。
6. (a)立方密堆积Al 12 (b) 六方密堆积Mg 12(c) 体心立方Cr 8 (d) 简单立方Po 67. (b) 体心立方8.解：每个体心立方晶胞中含2个Cr 原子d = m/V = (NM/N A )/( 34r)3r =43(NM/N A d)1/3 =43 [2×51.996 g.mol -1/(6.022×1023 mol -1×7.2 g·cm -3)]1/3= 1.252 Å9.解：每个体心立方晶胞中含2个V 原子d = m/V = (NM/N A )/( 34r)3= (2×50.9415 g.mol -1)/[6.022×1023mol -1× (34×1.321×10-8cm)3]= 5.959g.cm -310.解：室温下：体心立方d 1 = m 1/V 1 = (N 1M/N A )/(34r)3 ①910 o C ：面心立方d 2= m 2/V 2 = (N 2M/N A )/(22r)3 ②①/②：863)23(42)23(332121===N N d d==63812d d 8.56g.cm -3，故铁从体心立方转为面心立方结构密度增大，是收缩。
11. KBr ：NaCl 型， CsI ：CsCl 型， BeO ：立方ZnS 型，MgO ：NaCl 型。
无机化学习题参考答案(II) 1.4．解：（1）H2O22C（2）S2O32-3vC（3）N2O (N-N-O方式)vC∞（4）Hg2Cl2hD∞（5）H2C=C=CH22dD（6）UOF4C5v（7）BF4-dT（8）SClF54vC（9）反-Pt(NH3)2Cl22hD（10）PtCl3(C2H4)-2vC1．B(CH3)3和BCl3相比，哪一个的Lewis 酸性强，为什么？一般来说，CH3为推电子基团，Cl 为吸电子基团，因此的Lewis 酸性强。
（BCl3易水解；B(CH3)3不溶于水，在空气中易燃）2．BH3和BF3都可和(CH3)2NPF2生成加合物，在一种加合物中，B原子和N相连，另一种则和P相连，绘出两种结构式，并说明形成两种结构的原因。
(该题可参考史启桢等翻译的"无机化学",作者Shriver等,由高教社出版, 其中关于热力学酸度参数的部分，p.190-191; 或者该书的英文原版第5章的相关内容)3. 无水AlCl3可作为傅-克烷基化反应的催化剂, 而吸水后则失效, 原因何在?配位饱和（6配位），失去Lewis酸性4. 吸水后失效的AlCl3有什么方法可以脱水?因为Al3+是典型的硬酸，与氧的亲合力很强，因此实验室不能在HCl，NH4Cl，SOCl2等气氛下加热脱水。
（只能加强热生成 Al2O3后，用高温下用加C和Cl2用还原氯化法制备，这就不是脱水方法了）。
第二章2.1 解：Ni2+ d8组态Pt2+ d8组态第四周期（分裂能小）第六周期（分裂能大）trans cis 四面体构型平面四方形构型（两种构型）只有一种结构（P代表PPh3）2.2 解（1）MA2B4（2）MA3B3trans cis fac(面式) mer(经式)D 4h C 2v C 3v C 2vμ=0 μ≠0 μ≠0 μ≠0μfac >μmer2.3 Co(en)2Cl 2+D 2hC 2 光活异构体 C 2Co(en)2(NH 3)Cl 2+trans cis Co(en)(NH 3)2Cl 2+trans(1) trans(2) cis 2.4 Co(en)33+Ru(bipy)32+手性分子D 3D 3PtCl(dien)+dien HNCH 2CH 2CH 2NH 2NH 2CH 2基本上为平面分子,无手性2.5 (1) 分别用BaCl 2溶液滴入，有白色沉液出现的为[Co(NH 3)5Br]SO 4，或分别加入AgNO 3溶液，产生浅黄色沉淀的为[Co(NH 3)5SO 4]Br 。
第十章配位化合物本章总目标：1：掌握配合物的基本观点和配位键的实质2：掌握配合物的价键理论的主要论点，并能用此解说一些实例3：配离子稳固常数的意义和应用4：配合物形成时性质的变化。
各小节目标：第一节：配位化合物的基本观点1：掌握中心原子、配体、配位原子、配位键、配位数、螯合物等观点，○1 配位单元：由中心原子（或离子）和几个配位分子（或离子）以配位键向联合而形成的复杂分子或离子。
○2 配位化合物：含有配位单元的化合物。
○3 配位原子：配体中给出孤电子对与中心直接形成配位键的原子。
○4 配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数。
2：学会命名部分派合物，要点掌握命名配体的先后次序：（1）先无机配体后有机配体（ 2）先阴离子配体，后分子类配体（3）同类配体中，先后次序按配位原子的元素符号在英文字母表中的序次（4）配位原子同样时，配体中原子个数少的在前（ 5）配体中原子个数同样，则按和配位原子直接相连的其余原子的元素符号的英文字母表序次；3：认识配合物的构造异构和立体异构现象第二节：配位化合物的价键理论1：熟习直线形、三角形、正方形、四周体、三角双锥、正八面体构型的中心杂化种类。
2：会分辨内轨型和外轨型配合物。
能够经过测定物质的磁矩来计算单电子数n(n 2)BM 。
3：经过学习羰基配合物、氰配合物以及烯烃配合物的 d p配键来熟习价键理论中的能量问题。
第三节：配合物的晶体场理论1：掌握配合物的分裂能、稳固化能观点2：掌握配合物的晶体场理论。
3;认识影响分裂能大小的要素○1 ）晶体场的对称性p0t○2 中心离子的电荷数，中心离子的电荷高，与配体作用强，大。
○3 中心原子所在的周期数，对于同样的配体，作为中心的过渡元素所在的周期数大，相对大些。
（ 4）配体的影响，配体中配位原子的电负性越小，给电子能力强，配体的配位能力强，分裂能大。
2IBrSCN ClFOHONOC2O4H 2 ONCS NH 3 en NO2 CN CO4：要点掌握（ 1）配合物颜色的原由之一——d-d 跃迁以及颜色与分裂能大小的关系；（2）高自旋与低自旋以及与磁矩的大小的关系。
第10章习题1 简要回答问题(1) 什么叫稀土元素? 什么叫镧系元素?答：参见本书10.1节《概述》。
(2) 镧系收缩的原因是什么? 简述镧系收缩造成的影响。
答：关于镧系收缩的原因参见本书10.1.2节《原子半径和离子半径》。
由于镧系收缩的影响，使第二、三过渡系的Zr和Hf、Nb与Ta、Mo与W三对元素的半径相近，化学性质相似，分离困难。
(3) 为什么Eu、Yb原子半径比相邻元素大? 而Ce又小?答：① Eu、Yb元素参与形成金属键的电子数为2，Ce为3.1，其余为3.0；② Eu、Yb具碱土性；③ Eu、Yb的f7、f14的半充满和全充满的结构能量低、稳定、屏蔽大，核对外面的6s电子吸引较弱。
(4) 为什么镧系元素的电子结构在固态和气态不同?解：参见本书10.1.1节《镧系元素的价电子层结构》。
(5) 镧系离子的电子光谱同d区过渡金属离子相比有何不同? 为什么?解：除La3＋、Lu3＋离子的4f电子层是全空(4f0)和全满(4f14)之外，其余Ln3＋离子4f轨道上的电子数由1到14，这些电子可以在7条4f简并轨道上任意排布，这样就会产生各种光谱项和能级。
4f 电子在不同能级间跃迁可以吸收或发射从紫外经可见直至红外区的各种波长的电磁辐射。
通常具有未充满的4f电子壳层的原子或离子，可以观察到的光谱线大约有30 000条，而具有未充满d电子壳层的过渡金属元素的谱线约有7 000条。
在理论上，f→f跃迁产生的谱线强度不大。
但是某些f→f跃迁的吸收带的强度，随镧系离子周围环境的变化而明显增大(这种跃迁称为超灵敏跃迁)。
这可能是由于配体的碱性、溶剂的极性、配合物的对称性以及配位数等多种因素的影响，亦即离子周围环境的变化，再加上镧系离子本身的性质等诸因素的综合作用所引起的。
镧系离子的吸收谱带范围较广且镧系离子光谱谱带狭窄，表明电子跃迁时并不显示激发分子振动，狭窄的谱带意味着电子受激发时分子势能面几乎没有变化，这与f 电子与配体只存在弱相互作用相一致。
镧系离子光谱还有一个特征是化合物的吸收光谱和自由离子的吸收光谱基本一样，都是线光谱，这是由于4f轨道外面的5s2、5p6电子层的屏蔽作用，使4f轨道受化合物中其他元素或基团的势场(晶体场或配体场)影响较小的缘故，而d区过渡元素化合物的光谱，由于受势场影响，吸收光谱由气态自由离子的线状光谱变为化合物和溶液中的带状光谱。
(6) 镧系离子的磁性变化有什么规律性?答：参见本书10.2.3节《镧系元素的磁学性质》。
2 试总结本章所介绍的镧系元素在性质上变化的规律性，并讨论其原因。
答：参见本书10.3节《镧系元素性质递变的规律性》中的单向变化、Gd断效应、峰谷效应(双峰效应)、奇偶变化、周期性变化、三分组效应、四分组效应、双－双效应和斜W效应。
3 结合实际情况讨论镧系元素的应用。
解：主要用于炼钢的除氧剂和除硫剂，改善钢铁的结构和可塑性。
也用来制造完全无色或带有各种色彩的高级玻璃，例如在玻璃中加入Ce(Ⅳ)化合物不仅可以使其脱色，而且可防止紫外线和红外线的透过；加入氧化镧的玻璃，由于折射率增加的同时色散率减少，因而具有优良的光学性能，可以用来改进摄影机镜头的质量，扩大视场角，提高鉴别本领。
用镧系元素制得的Nd－Fe－B和Sm－Co磁性材料，磁性极强。
镧系元素有着特异的电子结构和线状发光性质，可产生高效率的激光，如掺有钕的玻璃就是一种很好的激光材料。
162镧系金属的化合物在石油、化工生产中广泛用作催化剂，如混合镧系(稀土)的氯化物等是石油裂化、有机合成的良好催化剂。
镧系金属的氧化物是难熔的粉末，不溶于水，细而硬，是光学玻璃的最好磨料。
钕、钐、铕等氧化物是优良的荧光粉材料，色彩鲜艳，稳定性好。
4 试对镧系分离的方法加以评述。
解：参见本书10.1.3节《Ln3＋离子的碱度及镧系离子的分离》。
5 镧系配合物有什么特点? 列举几个实例加以说明。
解：根据镧系离子、过渡离子和碱土离子的配合物的性质比较可见，镧系配合物与过渡配合物差别比较大，与碱土配合物更加接近。
(1) 镧系元素的配位性能镧系元素离子的外层电子是稀有气体型的原子结构，与碱土离子相同，它的4f电子被5s2和5p6外层电子所屏蔽，一般不易参与成键，而且f轨道的配体场稳定化能很小，所以镧系配合物主要表现为离子型键，靠静电作用结合到一起，但对那些强螯合剂(如EDTA)中的胺基氮原子、酸性膦型萃取剂中磷酰基上的氧原子配位时，配体场作用强，引起4f轨道电子离域，使配合物也表现出部分共价键的性质。
但与同价过渡离子相比，镧系离子半径较大，离子势较小，极化能力小，碱度较大，所以对配位基团的静电引力较小，配位键的强度较弱。
同碱土离子相比，由于镧系离子具有较高的正电荷，因而它们的配位能力又比Ca2＋、Ba2＋稍大。
(2) 配位原子具有稀有气体构型的镧系离子是属于硬酸的离子，一般和硬碱如O2－、F－等配合较稳定。
因此，在水溶液中由于水分子的竞争能力强，使得一些配位能力较弱的原子不能取代镧系水合离子中的水分子。
一些镧系离子的N和S的配合物，只能在非水溶剂或无溶剂条件下制备。
配体的电负性越大，配位能力就越强，因而氟、氧有最强的配位能力，氮原子次之，硫(硒、碲)、磷的配位能力较弱，单齿配体的配位能力有这样的顺序：F＞OH－＞H2O＞NO3－＞Cl－(3) 配位数镧系离子在形成配位键时，键的方向性不强，空间因素对配位数起着主要作用，在配体与金属离子相对大小许可的条件下，配位数可在3～12范围内变动，但最常见的配位数是8和9。
一般随镧系离子半径的减小，配位数有降低的倾向，如半径较小的Yb3＋离子形成七配位配合物[Yb(acac)3(H2O)]，而半径较大的La3＋离子则形成11配位的配合物[La(acac)3(H2O)5]。
配体的体积和电荷对配位数也有影响。
配体体积增大会使配位数变小；配体电荷增大时，金属的配位数有降低的倾向。
下面列出配位数为6、7、8、9的镧系元素配合物实例及其几何构型：配位数实例几何构型6 Er(NCS)63－八面体7 Ho(dpm)3·H2O 单帽八面体Yb(acac)3·H2O 单帽三棱柱体NdF74－五角双锥体8 Eu(dpm)3(py)2四方反棱柱体RE(HOCH2COO)3·2H2O 十二面体9 Nd(H2O)93＋三帽三棱柱体(4) 反应活性由于镧系离子与配位基团的作用力小，所以配位基团的活动性较大，交换反应速率快，以至有的配合物虽然可以制备得到固体，但在溶液中却是不存在的(镧系离子与配体的反应快，易发生配体取代反应)。
相反，有的配合物仅能在溶液中检测到它们的存在，却无法使它们从溶液中析出。
163164 6 完成并配合下列反应方程式：(1) Ce 3＋＋S 2O 82－—→解：2Ce 3＋＋S 2O 82－→2Ce 4＋＋2SO 42－(2) CeO 2＋HCl(浓) —→解：2CeO 2＋8HCl —→2CeCl 3＋Cl 2＋4H 2O(3) Eu 3＋＋Zn —→解：2Eu 3＋＋Zn —→2Eu 2＋＋Zn 2＋(4) Ce(OH)3＋O 2 —→解：4Ce(OH)3＋O 2＋2H 2O —→4Ce(OH)4(5) Yb 3＋＋ Na(－Hg) —→解：Yb 3＋＋ Na(－Hg) —→Yb 2＋＋Na ＋＋Hg(6) Ce(NO 3) 解：Ce(NO 3) CeONO 3＋2NO 2＋½ O 2(7) Tb 2(C 2O 4)3解：Tb 2(C 2O 4) Tb 2O 3＋6CO 2 (8) LnCl 3·6H 2O 解：LnCl 3·6H 2O LnOCl＋2HCl ＋5H 2O 7 写出Sm 3＋离子的基态光谱项，计算它的磁矩。
解：Sm 3＋，4f 5，L ＝5，S ＝5/2，n ＜7，J ＝L －S ＝5/2基态光谱项：6H 5/2g ＝1＋ ＝1＋ ＝2/7 μ＝ ＝＝0.858 简述镧系离子磁性变化的规律性。
解：从镧系离子磁性对原子序数所作的图中可以看出一个呈现双峰形状的变化规律。
之所以呈双峰形状是因为镧系离子的总角动量随原子序数呈周期性变化所致。
除Sm 3＋和Eu 3＋外，其他离子的计算值和实验值都很一致，Sm 3＋和Eu 3＋的不一致被认为是包含了较低激发态的贡献。
9 总结锕系元素与镧系元素的相似性与差异性。
解：(1) 电子组态和氧化态参见本书10.6.1节《锕系的电子组态和氧化数》。
(2) 镧系收缩和锕系收缩锕系元素有类似于镧系收缩的锕系收缩现象，但同镧系相比，锕系元素的收缩程度要小一些。
(3) 离子的颜色锕系元素离子的颜色也被认为是f －f 跃迁所产生的吸收光谱。
锕系与镧系相似，即f 轨道全空、半满或与此接近的离子的颜色均为无色。
除f －f 跃迁外，还有电荷迁移所产生的吸收光谱。
锕系元素的离子在水溶液中的电子光谱可分为两种情况:① Pu 3＋及Pu 3＋以前的较轻的锕系离子在一定程度上类似于d 区过渡元素的离子的光谱，即吸收带较宽，类似于带状光谱。
5/2(5/2＋1)＋5/2(5/2＋1)－5(5＋1) 2×5/2(5/2＋1)△△△△△△)1J (J g +)1J (J 2)1L (L )1S (S )1J (J ++−+++)15.2(5.27/2+165 ② Am 3＋及Am 3＋以后的较重的锕系离子类似于镧系离子的光谱，即吸收带很窄，类似于线状光谱。
对这种差异的解释参见本书10.6.3节《离子颜色和电子光谱》。
(4) 磁性参见本书10.6.4节《磁性》。
(5) 氧化还原性锕系元素的金属都是和镧系差不多的强还原剂。
(6) 形成配合物的倾向参见本书10.6.6节《形成配合物的能力》。
(7) 放射性镧系元素只有镤是放射元素，而锕系所有元素都有放射性。
这是由于锕系元素的原子核所含质子数很多，斥力很大，因而使得原子核变得不稳定的缘故。
10 回答问题：哪些锕系元素是自然界存在的? 哪些是人工合成的? 如何从沥青铀矿提取铀?从独居石提取钍?解：除了Th 和U 在自然界中存在矿物外，其余锕系元素都是铀自然衰变产生的次生元素和人工合成的元素。
从沥青铀矿提取铀和从独居石提取钍的方法参见本书10.7节《锕系元素的存在与制备》。
11 指出铀的：① 最稳定的氧化态；解：＋6② 适合作核燃料的同位素；解：235U③ 常见的U(Ⅵ)的卤化物；解：UF 6④ 实验室中最常见的铀盐；解：UO 2(NO 3)2⑤ 环辛四烯基化合物。
解：(C 8H 8)2U ，用以下方法制备： C 8H 8(COT) ＋2K ＋ ＋ C 8H 82－(COT 2－)UCl 4 ＋ 2K 2COT (COT)2U ＋ 4KCl结构分析表明，在U(COT)2分子中，COT 环为平面结构，U 4＋对称地夹在两个COT 环之间，如下图所示。
