无机及分析化学(第九章p区元素)
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第8章习题答案1.命名下列配合物:(1)K2[Ni(CN)4] (2)(NH4)2[FeCl5(H2O)](3)[Ir(ONO)(NH3)5]Cl2 (4)Na2[Cr(CO)5]解:(1)四氰根合镍(Ⅱ)酸钾(2)五氯•一水合铁(III)酸铵(3)二氯化亚硝酸根•五氨合铱(III)(4)五羰基合铬(-Ⅱ)酸钠(参考P172)2.写出下列配合物(配离子)的化学式(1)硫酸四氨合铜(Ⅱ) (2)四硫氰•二氨合铬(III)酸铵(3)二羟基•四水合铝(III)离子(4)二苯合铬(0)解:(1)[Cu(NH3)4]SO4 (2)(NH4)[Cr(NH3)2(SCN)4](3)[Al(H2O)4(OH-)2]+ (4)[Cr(C6H6)2]6.试用价键理论说明下列配离子的键型(内轨型或外轨型)、几何构型和磁性大小。
(1)[Co(NH3)6]2+ (2)[Co(CN)6]3-解:(1)Co最外层价电子排布为:27Co:3d74s2Co2+的最外层价电子排布为:27Co2+:3d74s0[ ][ ][ ][ ][ ] [ ] [ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ]3d7 4S0 4P0 4d0[ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ][ ] [ ][ ][ ]SP3d2杂化、成键,形成[Co(NH3)6]2+因为:形成[Co(NH3)6]2+时用的是Co2+最外层4S、4P、4d空轨道以SP3d2杂化、成键,而且中心离子Co2+形成配离子的前后单电子数没变,所以:该[Co(NH3)6]2+配合离子是外轨型,SP3d2杂化,几何构型为正八面体。
因为:以SP3d2杂化、成键形成[Co(NH3)6]2+后,具有3个单电子,所以:[Co(NH3)6]2+的磁矩为:,因为具有单电子分子是顺磁性分子,无单电子分子是抗磁性分子,所以形成[Co(NH3)6]2+后,具有3个单电子,[Co(NH3)6]2+是顺磁性分子。
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-解:选A, [FeF 6]3-中心原子Fe 3+采用sp 3d 2轨道进行杂化。
3. 测得[Co (NH 3) 6]3+ 磁矩μ=0.0B.M ,可知C O 3+ 离子采取的杂化类型是( )A. sp 3B. dsp 2C. d 2sp 3D. sp 3d 2解:选C 。
C O 3+价电子构型是3d 6, 由磁矩μ=0.0B.M 可以推断:该配合物中没有未成对的电子,在形成配合物时C O 3+3d 轨道上的电子先经过重排,再采取d 2sp 3轨道杂化,与配体成键。
4. 下列物质中具有顺磁性的是( )A. [Zn (NH 3)4]2+B. [Cu (NH 3) 4]2+C. [Fe(CN)6]4-D. [Ag (NH 3) 2] +解:选B 。
Cu 2+的价电子构型是3d 9,在形成配合物时采用dsp 2杂化,有1个未成对的电子存在,所以是顺磁性的。
5. 下列物质中能作为螫合剂的是( )A. NO -OHB. (CH 3)2N -NH 2C. CNS- D. H 2N -CH 2-CH 2-CH 2-NH 2 解:选D ,其分子中两个N 原子作为配位原子可以提供孤对电子,而且它们相距3个原子,可同时与一个中心原子配位形成含有六元螯环的螯合物。
6. 下列配合物能在强酸介质中稳定存在的是( )A. [Ag (NH 3)2]+B. [FeCl 4]—C. [Fe (C 2O 4)3]3—D. [Ag (S 2O 3)2]3-解:选B 。
Cl -在强酸中存在形式不变,对配合物的稳定性影响不大;而NH 3、C 2O 42-在强酸介质中会形成难电离的弱酸, S 2O 32-与强酸反应会分解为硫和亚硫酸,后者又分解为二氧化硫和水,因此相应的配合物在强酸介质中会发生解离,稳定性降低。
第二章 习题解答2-10解:(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)×;(7)×;(8)×;(9);(10)×;(11)×2-11解:(1)敞开体系;(2)孤立体系;(3)敞开体系;2-12解:(1) Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ(2)Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2-13解:因为此过程为可逆相变过程,所以Q p =△H= ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-×=- kJ ·mol -1 △U = Q + W= +(-)= kJ ·mol -12-14解:(1)r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑((,)+2()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(2)r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑((,)+()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(3)r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑((,)+4()()()()+ΘΘΘΘΘΘ2-15解:乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为:(4) 2C (s ,石墨)+3H 2(g )+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l ),所以:反应(4)=反应(2)×2+反应(3)×3-反应(1)r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C (s ,石墨)+ 2H 2(g )+ H 2O (l )= C 2H 5OH (l )r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然,该反应的r m H ∆Θ<0(能量下降有利),但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向,实际反应中还须考虑其他因素,如:混乱度、反应速率等。
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。