《配位化合物与配位平衡》部分习题解答

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第八章《配位平衡与配位滴定》部分习题解答

1 8-1、AgNO3能从Pt(NH3)6C14溶液中将所有的氯沉淀为AgCl,但在Pt(NH3)3Cl4中仅能沉淀1/4的氯。试根据这些事实写出这两种配合物的结构式,并命名。

解:注意配合物的内界与外界之间是离子键结合,易断裂。中心离子与配位原子之间是配位键结合,不易断裂。

配合物结构式 名称 配位数

[Pt(NH3)6]Cl4 四氯化六氨合铂(IV) 6

[PtCl3(NH3)3]Cl 一氯化三氯三氨合铂(IV) 6

8-3、已知有两种钴的配合物,它们具有相同的分子式Co(NH3)5BrSO4,其间的区别在于第一种配合物的溶液中加入BaCl2时产生BaSO4沉淀,但加AgNO3时不产生沉淀;而第二种配合物则与此相反。写出这两种配合物的化学式,并指出钴的配位数和氧化数。

解:此题与8-1是同类型。注意配合物的内界与外界之间是离子键结合,易断裂。中心离子与配位原子之间是配位键结合,不易断裂。

配合物结构式 名称 配位数 氧化数

[Co Br (NH3)5]SO4 硫酸一溴五氨合钴(III) 6 +3

[Co SO4 (NH3)5] Br 溴化硫酸五氨合钴(III) 6 +3

8-4、根据配合物的价键理论,指出下列配离子的中心离子的电子排布、杂化轨道的类型和配离子的空间构型。

[Mn(H2O)6]2+ ; [Ag(CN)2] ; [Cd(NH3)4]2+ ; [Ni(CN)4]2 ; [Co (NH3)6]3+。

解:

配合物 中心

原子 中心原子

电子排布 中心

离子 中心离子

电子排布 杂化轨道类型 配离子空间构型

[Mn(H2O)6]2+ Mn [Ar]3d54s2 Mn2+ [Ar]3d5 sp3d2杂化 正八面体

[Ag(CN)2] Ag [Kr] 4d105s1 Ag+ [Kr] 4d10 sp杂化 直线形

[Cd(NH3)4]2+ Cd [Kr]4d105s2 Cd2+ [Kr]4d10 sp3杂化

正四面体

[Ni(CN)4]2

Ni

[Ar]3d84s2 Ni2+ [Ar]3d8 dsp2杂化 平面正方形

[Co (NH3)6]3+ Co [Ar]3d74s2 Co3+ [Ar]3d6 d2sp3杂化 正八面体

8-5、试确定下列配合物是内轨型还是外轨型,说明理由,并以它们的电子层结构表示之。

(1) K4[Mn(CN)6]测得磁矩m/B=2.00;(2) (NH4)2[FeF5(H2O)]测得磁矩m/B=5.78。

解:(1) K4[Mn(CN)6],磁矩m/B=2.00,只有一个未成对电子;

25Mn2+, 3d54S0, ↑↓ ↑↓ ↑ ,d2sp3杂化,内轨型;

(2)(NH4)2[FeF5(H2O)],磁矩m/B=5.78,有五个未成对电子;

26Fe3+ , 3d54S0, ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ,sp3d2杂化,外轨型。

8-8、

(1)、(0.0592(lg()abVcEEnc氧化态还原态)氧化态)还原态 B/C/D中氧化态浓度是减少的,故A最大。选A

(2)、例如:AgCl(s) + 2NH3= [Ag(NH3)2]+ + Cl-

3232223332[AgNH](Cl)[AgNH](Cl)(Ag)c(NH)c(NH)(Ag),[AgNH],AgfspcccccKcKKCl()()()

要有利于沉淀的溶解,即是K要大,所以选B 无机及分析化学学习指导

2 8-9、H2O;过氧化氢(HO—OH);H2N—CH2CH2一NH2;联氨H2N—NH2;

解:有效的螯合剂为H2N—CH2CH2一NH2有效的螯合剂是一个配体中含两个及以上的配位原子,而且配位原子间要相隔2~3个其它原子,故只有H2N—CH2CH2一NH2满足。

8-11、计算用乙二胺四乙酸溶液滴定Zn2+时允许的最高酸度(即最低pH值)。

解: 查表p407表c得lgK(ZnY) =16.36

由 lgY(H) lgK(ZnY) – 8 =16.368 =8.36

查表p271表8-6可知 8.36介于7.64~8.44之间,对应的pH值在4.0~4.4

所以 最高酸度为pH=4.0

8-12.称取分析纯CaCO3 0.4206g,用HCl溶液溶解后,稀释成500.0mL,取出该溶液50.00mL,用钙指示剂在碱性溶液中以乙二胺四乙酸滴定,用去38.84mL,计算乙二胺四乙酸标准溶液的浓度。配制该浓度的乙二胺四乙酸1.000L,应称取Na2H2Y.2H2O多少克?

解:

312330.4206()()100.09()8.40410/0.5gmCaCOMCaCOgmolcCamolLVL

因为金属钙与EDTA是1:1配位的,所以有

2244()()()()cCaVCacHYVHY 即 38.4041050.00= c(H4Y) 38.84

c(H4Y) = = 0.01082 mol·L1

m(Na2H2Y2H2O) = 0.01082 mol·L11.000 L 372.26g·mol1 = 4.028g

8-13、取水样100.00mL,在pH=10.0时,用铬黑T为指示剂,用c(H4Y)=0.01050molL1的溶液滴定至终点,用去19.00mL,计算水的总硬度。

解: 水的总硬度是“把一升水中钙镁的量折合成氧化钙的毫克数”来表示的量就是水的总硬度。

100.00mL 水样中 n(Ca2+)+n(Mg2+)=n(EDTA)

= 0.01050molL119.00103L=1.9951104 mol56.08g·mol1103=11.19mg

相当于氧化钙的毫克数=1.9951104 mol

所以一升水中含氧化钙的毫克数= 111.9mg,即水的总硬度=111.9mg.L-1

8-22.分析铜锌合金。称取0.5000g试样,用容量瓶配成100.0mL试液。吸取该溶液25.00mL,调至pH=6.0时,以PAN作指示剂,用c(H4Y)=0.05000molL1的溶液滴定Cu2+和Zn2+,用去37..30mL。另外又吸取25.00mL试液,调至pH=10,加KCN以掩蔽Cu2+ 和Zn2+。用同浓度的H4Y溶液滴定Mg2+, 用去4.10mL。然后再加甲醛以解蔽Zn2+, 又用同浓度的H4Y溶液滴定,用去13.40mL。计算试样中含Cu2+ 、Zn2+和Mg2+的含量。

解: w(Mg) = (0.050004.1010024.31)/(250.50001000) = 0.0399

w(Zn) = (0.0500013.4010065.39)/(250.50001000) = 0.3504

w(Cu) = [0.05000(37.3013.40)10063.55]/(250.50001000) = 0.6075

= 0.01468 mol·L1