(四)配位化学答案
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配位化学复习题及答案配位化学是无机化学的一个重要分支,它研究金属离子与配体形成配位化合物的过程和性质。
以下是一些配位化学的复习题及答案,供参考:一、选择题1. 什么是配位化合物?A. 含有金属离子的化合物B. 含有配体的化合物C. 金属离子与配体通过配位键结合形成的化合物D. 只含有金属元素的化合物答案:C2. 配位化合物中的配位键是由什么构成的?A. 金属离子和非金属离子之间的离子键B. 金属离子和配体之间的共价键C. 金属离子提供的空轨道和配体提供的孤对电子D. 配体之间的共价键答案:C3. 下列哪个不是常见的配体?A. 水分子B. 氨分子C. 二氧化碳分子D. 硫氰酸根离子答案:C4. 配位数是指什么?A. 配体的数量B. 配位化合物中的金属离子数量C. 与中心金属离子直接相连的配体数量D. 配位化合物中的总原子数量答案:C5. 什么是内界和外界?A. 内界是配体,外界是金属离子B. 内界是金属离子,外界是配体C. 内界是配位化合物的中心,外界是配位化合物的外围D. 内界和外界都是配体答案:B二、填空题6. 配位化合物的化学式通常表示为[M(L)_n]^z+,其中M代表______,L代表______,n代表______,z代表______。
答案:中心金属离子;配体;配位数;电荷数7. 配位化合物的几何构型取决于配位数,例如,四面体、平面正方形、八面体等。
当配位数为4时,常见的几何构型是______。
答案:四面体8. 配位化合物的稳定性可以通过______来衡量,它与配体的电子供体能力有关。
答案:配位常数9. 配位化合物的光学活性是由于分子的______性造成的。
答案:手性10. 在配位化学中,硬酸和硬碱倾向于形成______,而软酸和软碱倾向于形成______。
答案:硬配位键;软配位键三、简答题11. 简述什么是配位化学中的“软硬酸碱理论”?答案:软硬酸碱理论是由R. P. Pearson提出的,它根据中心金属离子和配体的相对电负性差异,将它们分为硬酸、软酸、硬碱和软碱。
第一章测试1.配合物结构分为内界和外界()A:错B:对答案:B2.配位化学发展史上最早见于记录的配合物是()A:普鲁士蓝KFe[Fe(CN)6]·nH2OB:二茂铁C:大环配合物D:蔡氏盐答案:A3.配位化学是无机化学的一个重要分支学科,它研究的对象是配合物。
()A:错B:对答案:B4.配位化学发展史上标志着配位化学研究的开始的配合物是()A:二茂铁B:CoCl3· 6NH3C:蔡氏盐D:大环配合物答案:B5.无机物同样存在着几何异构、电离异构和光学异构现象。
()A:错B:对答案:B第二章测试1.在[Co(en)(C2O4)2]-中,Co3+的配位数是().A:4B:6C:2D:3答案:B2.下面配合物中,关于中心原子特征描述正确的是()A:中心原子也可以是电中性的原子甚至阴离子B:中心原子是指能提供空轨道的带正电阳离子C:所有选项均正确D:少数高氧化态的非金属元素也能作中心原子答案:C3.超分子配合物的概念是由下面那个化学家提出的()A:罗勤慧B:戴安邦C:莱恩D:道尔顿答案:C4.分子中既存在离子键,共价键还存在配位键的有()A:AlCl3B:[Co(NH3)6]3+Cl3C:KCND:Na2SO4答案:B5.超分子配合物的概念是由道尔顿提出的。
()A:对B:错答案:B第三章测试1.价键理论可以解释配合物的()A:磁性和颜色B:空间构型和颜色C:颜色和氧化还原性D:磁性和空间构型。
答案:D2.配合物的磁矩主要取决于形成体的()A:成单电子数B:电荷数C:原子序数D:成对电子数。
答案:A3.晶体场理论的核心是()A:M-L键由点电荷之间的作用形成B:除了静电作用,包括轨道重叠的共价作用C:配体的电子对转移到金属的杂化原子轨道中D:Jahn-Teller效应答案:A4.下列配体的配位能力的强弱次序正确的为()A:X->H2O>CH->NH3>NCS-B:CN->NH3>NCS->H2O>X-C:X->CN->H2O>NH3>NCS-D:CN->NH3>NCS->H2O>X-答案:B5.IF5所具有的对称元素是()A:一个对称面,一个对称中心B:一个三重轴,三个二重轴,四个对称面,一个对称中心C:一个五重轴,五个二重轴,六个对称面,一个对称中心D:一个四重轴,四个对称面答案:D第四章测试1.下列离子中反位效应最大的是()A:Br-B:F-C:Cl-D:I-答案:D2.氧化还原方法合成配合物时,常用的氧化剂有()A:K2Cr2O4B:空气C:过氧化氢D:PbO2答案:BCD3.在水热条件下,亚氨基二乙酸作为主配体构筑稀土配合物时易原位生成()A:甲酸B:丙酸C:乙酸D:草酸答案:D4.唯一能在原子级别上确定配合物结构的分析手段是()A:红外B:元素分析C:X射线单晶衍射法D:质谱答案:C5.下列属于配合物单晶的培养方法是()A:常规溶液法B:水热或溶剂热法C:金属热还原法D:扩散法答案:ABD第五章测试1.配合物PtCl2(NH3)2为平面四边形,则它可能有的异构现象称为()A:几何异构B:旋光异构C:配位异构D:离解异构答案:A2.[VO(acac)2]的几何构型是()A:四面体B:八面体C:三角双锥D:四方锥答案:D3.配位数为6的配合物的空间构型有八面体和三棱柱等两种。
中国药科大学《无机化学》第四章配位化合物习题及答案一、选择题1. 对于配合物中心体的配位数,说法不正确的是………………………………………()(A) 直接与中心体键合的配位体的数目(B) 直接与中心体键合的配位原子的数目(C) 中心体接受配位体的孤对电子的对数(D) 中心体与配位体所形成的配价键数2. [Ni(CN)4]2-是平面四方形构型,中心离子的杂化轨道类型和d电子数分别是……()(A) sp2,d7(B) sp3,d8(C) d2sp3,d6(D) dsp2,d8二、填空题3. 配合物[PtCl(NH3)5]Br和[Co(NO2)(NH3)5]2+ 存在的结构异构体的种类和结构简式分别为_______________________________ 和_______________________________________。
4. 已知铁的原子序数为26,则Fe2+在八面体场中的晶体场稳定化能(以△0 =10 Dq表示)在弱场中是_____________ Dq,在强场中是______________ Dq。
5. 对于八面体构型的配离子,若中心离子具有d7电子组态,则在弱场中,t2g轨道上有____个电子,e g轨道上有____个电子;在强场中,t2g轨道上有____个电子,e g轨道上有____个电子。
三、问答题6. 试举例说明π 配合物与π酸配合物的区别。
7. 画出[CoCl2(NH3)2(H2O)2]+配离子的几何异构体。
参考答案一、选择题1. (A)2. (D)二、填空题3. 电离异构体[PtBr(NH3)5]Cl键合异构体[Co(ONO)(NH3)5]2+4. -4 Dq;-24 Dq5. 5,2;6,1三、问答题6.π配合物:由配体提供π电子给中心体原子(离子)的空轨道,形成配位σ 键,例蔡斯盐[PtCl3(C2H4)]-。
Pt – C2H4间存在σ 键及反馈d -π*π键π酸配合物:由CO、NO等一类π酸配体(π受体)与金属原子或d电子较多的过渡金属原子、离子形成的配合物,一方面它们可以提供孤对电子与中心体形成配位σ 健,另一方面,它有空的π轨道可接受来自中心体原子上d轨道上积累的负电荷,配体本身是Lewis 碱,又是Lewis酸。
1 第四章 配位化合物习题 参考解答 1. 试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。
试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。
解 复盐(如KCl·KCl·MgCl MgCl 2·6H 2O)在晶体或在溶液中均无配离子,在溶液中各种离子均以自由离子存在;配合物K 2[HgI 4]在晶体与溶液中均存在[HgI 4]2-配离子,在溶液中主要以[HgI 4]2-存在,独立的自由Hg 2+很少。
很少。
配位剂有单基配位剂与多基配位剂:单基配位剂只有一个配位原子,如NH 3(配位原子是N);多基配位剂(如乙二胺H 2N -CH 2-CH 2-NH 2)含有两个或两个以上配位原子,这种多基配位体能和中心原子M 形成环状结构的化合物,故称螯合剂。
形成环状结构的化合物,故称螯合剂。
2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体?哪些分子和离子常作为配位体?它们形成配合物时需具备什么条件?子和离子常作为配位体?它们形成配合物时需具备什么条件?解 配合物的中心原子一般为带正电的阳离子,也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子,原子甚至还有极少数的阴离子,以过渡金属离子最为常见,少数高以过渡金属离子最为常见,少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子,如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。
等。
配位体可以是阴离子,如X -、OH -、SCN -、CN -、C 2O 4-等;也可以是中性分子,如H 2O 、CO 、乙二胺、醚等。
、乙二胺、醚等。
它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。
有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。
3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。
子电荷。
[CoCl 2(NH 3)(H 2O)(en)]Cl Na 3[AlF 6] K 4[Fe(CN)6] Na 2[CaY] [PtCl 4(NH 3)2] 解 配合物配合物 氧化数 配位数配体数配体数 配离子电荷电荷 [CoCl 2(NH 3)(H 2O)(en)]Cl Co(+3) 6 5个,分别为Cl -(2个)、en 、NH 3、H 2O +1 Na 3[AlF 6] Al(+3) 6 6个F - -3 K 4[Fe(CN)6] Fe(+2) 6 6个CN - -4 Na 2[CaY] Ca(+2) 6 1个Y 4- -2 2 [PtCl 4(NH 3)2] Pt(+4) 6 6个,4个Cl -,2个NH 3 0 4. 命名下列配合物,指出中心离子的氧化数和配位数。
配位化学习题及答案(1)配位化学练习题一.是非题1.配合物的配位体都是带负电荷的离子,可以抵消中心离子的正电荷。
2+2+ 2+2.[Cu(NH)] 的积累稳定常数β是反应[Cu(NH)]+NH,[Cu(NH)]的平33332333衡常数。
3. 配位数是中心离子(或原子)接受配位体的数目。
4.配离子的电荷数等于中心离子的电荷数。
5.配合物中由于存在配位键,所以配合物都是弱电解质。
θ6.根据稳定常数的大小,即可比较不同配合物的稳定性,即K愈大,该配合物f愈稳定。
7. 对同一中心离子,形成外轨型配离子时磁矩大,形成内轨型配合物时磁矩小。
3+8.Fe(?)形成配位数为6的外轨型配合物中,Fe离子接受孤对电子的空轨道32是spd。
9.中心离子的未成对电子数越多,配合物的磁矩越大。
10. 配离子的配位键越稳定,其稳定常数越大。
二.选择题1. 下列叙述正确的是()A. 配合物由正负离子组成B. 配合物由中心离子(或原子)与配位体以配位键结合而成C. 配合物由内界与外界组成D. 配合物中的配位体是含有未成键的离子2.下面关于螯合物的叙述正确的是( )A、有两个以上配位原子的配体均生成螯合物B、螯合物和具有相同配位原子的非螯合物稳定性相差不大C、螯合物的稳定性与环的大小有关,与环的多少无关D、起螯合作用的配体为多齿配体,称为螯合剂,,,,,,,,,,,,3.已知lgAgNH=7.05, ,21.7, =7.57,lgAgCNlgAgSCN,,,,,,,,,,,232222,,,,2,,,,,,3,,,,=13.46;当配位剂的浓度相同时,AgCl在哪种溶液中的溶解度lgAgSO,,,,,2232,,1最大( )A. NH?HOB. KCNC. NaSOD. NaSCN 322234.为了保护环境,生产中的含氰废液的处理通常采用FeSO法产生毒性很小的配 4合物是( )3, A、Fe(SCN) B、Fe(OH) 363, C、Fe(CN) D、Fe [(Fe(CN)] 2 665. 下列说法中错误的是()A. 在某些金属难溶化合物中,加入配位剂,可使其溶解度增大3+3+B.FeNaFFe 在溶液中加入后,的氧化性降低3-C.[FeF] 在溶液中加入强酸,也不影响其稳定性63+D.[FeF] 在溶液中加入强碱,会使其稳定性下降66.对于一些难溶于水的金属化合物,加入配位剂后,使其溶解度增加,其原因是()A. 产生盐效应B. 配位剂与阳离子生成配合物,溶液中金属离子浓度增加C. 使其分解D. 阳离子被配位生成配离子,其盐溶解度增加7.下列分子或离子能做螯合剂的是( )-A. HN-NH B. CHCOO C. HO-OH D.HNCHCHNH 22 322228. 配位数是()A.() 中心离子或原子接受配位体的数目B.() 中心离子或原子与配位离子所带电荷的代数和C.中心离子(或原子)接受配位原子的数目D.中心离子(或原子)与配位体所形成的配位键数目 9.关于配合物,下列说法错误的是( )A.配体是一种可以给出孤对电子或π键电子的离子或分子B.配位数是指直接同中心离子相连的配体总数 C.广义地讲,所有金属离子都可能生成配合物 D.配离子既可以存在于晶体中,也可以存在于溶液中210.分子中既存在离子键、共价键还存在配位键的有( )3+AlCl A. B. C.[Co(NH)]Cl D. NaSOKCN3633243+11.下列离子中,能较好地掩蔽水溶液中Fe离子的是( )- ---A.F B.Cl C. Br D. I12. 下列说法中错误的是()A. B. 配合物的形成体通常是过渡金属元素配位键是稳定的化学键C. D. 配位体的配位原子必须具有孤电子对配位键的强度可以与氢键相比较13. 下列命名正确的是()A. [Co(ONO)(NH)Cl]Cl ?III 亚硝酸根二氯五氨合钴()352B. [Co(NO)(NH)] ?III 三亚硝基三氨合钴()2333C. [CoCl(NH)]Cl ?III 氯化二氯三氨合钴()233D. [CoCl(NH)]Cl ?III 氯化四氨氯气合钴()23414. 影响中心离子(或原子)配位数的主要因素有()A. 中心离子(或原子)能提供的价层空轨道数B.空间效应,即中心离子(或原子)的半径与配位体半径之比越大,配位数越大C. 配位数随中心离子(或原子)电荷数增加而增大D. 以上三条都是15. 下列说法中正确的是()A. 配位原子的孤电子对越多,其配位能力就越强B. 电负性大的元素充当配位原子,其配位能力就强C. 能够供两个或两个以上配位原子的多齿配体只能是有机物分子D. 内界中有配位键,也可能存在共价键16.CoCl?5NH?HO已知某化合物的组成为,其水溶液显弱酸性,加入强碱并加332AgNO热至沸,有氨放出,同时产生三氧化二钴的沉淀;加于另一份该化3 AgClAgNO合物的溶液中,有沉淀生成,过滤后,再加入而无变化,但加3 AgCl热至沸又产生沉淀,其重量为第一次沉淀量的二分之一,故该化合物的化学式为()A.[CoCl(NH)]Cl?HOB.[Co(NH)HO]Cl235235233C.[CoCl(NH)]Cl?HOD.[CoCl(NH)]Cl?NH?HO 3522234323+17.Fe 离子能与下列哪种配位体形成具有五元环的螯合离子()--2- A. CO B.CHCOCHCOCH C. HNCHCHNHD.OOCCHCOO 24323222222-18.下列各配合物具有平面正方形或八面体的几何构型,其中CO离子作为螯合 3剂的是( )+ + A.[Co(NH)CO]B.[Co(NH)CO]353333C.[Pt(en)CO]D.[Pt(en)( NH)CO] 33319.下列配离子能在强酸性介质中稳定存在的是( )3,2,3,2,,,,,,,AgSONiNHFeCOHgCl232433244A. B. C.; D.。
第三章 配位化学【习题答案】6 3-(抗磁性):八面体, O h 强场,低自旋,电子结构为6 0t 2g g ; 3.1 [Co ( CN ) ]e[NiF 6] 4- (两个成单电子) :八面体, O h 弱场,高自旋,电子结构为62t 2g e g ;[CrF 6] 4-( 4 个成单电子):八面体, O h 弱场,高自旋,电子结构为3 1t2g e g ;-4 220 ;[AuCl 4](抗磁性):平面正方形, D 4h 场,电子结构为 e ga 1gb 2g b 1g[FeCl 4] -( 5 个成单电子):四面体, T d 场,电子结构为 e 2t 23;[NiF 6] 2-(抗磁性):八面体, O h 强场,低自旋,电子结构为t 2g 6 e g 0 。
+:3.2 [CoCl 2( NH 3) 4]ClClH 3NClH 3NNH 3CoCoH 3NNH 3H 3NNH 3NH 3 Clcis -trans -[Be ( gly ) 2] gly=甘氨酸, NH 2CH 2COOH :NNNOBeBeOOONc is -trans -+:[RhBr 2( en )2]BrNN NNNNNNRhRhRhNNNNBrBrBrBrBrtrans -cis - cis -[PtBr 2Cl 2( en )] :33ClN BrPtN BrCl[Ir ( C2O4)2Cl 2]3-:ClO OIrO OCltrans-[Cr (gly )3] :NN OCrBrN ClPtN ClBrOOOIrO ClClcis-NONCrBr BrN Br Br NPt PtN Cl Cl NCl ClOOOIrCl OClcis-NNN NNNCrCrON N OO O O OO OOO mer-mer-[Pt ( gly )2]:NNfac -fac-NOPt PtO O O Ncis-trans -3.3 [M ( A - B)2]为旋光活性的,说明它的结构为四面体:A AA MB BMAB B[M (A-B) X] 为旋光活性的,说明它的结构为cis-八面体22A A AB B AB M MB X XX X3+122g 21组态在弱 Oh场3.4 Ti 为 d 组态,在 O h弱场中的跃迁为T→g,对应谱图中的吸收峰。
第三章 配位化学【习题答案】3.1 [Co (CN )6]3-(抗磁性):八面体,O h 强场,低自旋,电子结构为t 2g 6e g 0;[NiF 6]4-(两个成单电子):八面体,O h 弱场,高自旋,电子结构为t 2g 6e g 2; [CrF 6]4-(4个成单电子):八面体,O h 弱场,高自旋,电子结构为t 2g 3e g 1; [AuCl 4]-(抗磁性):平面正方形,D 4h 场,电子结构为e g 4a 1g 2b 2g 2b 1g 0;[FeCl 4]-(5个成单电子):四面体,T d 场,电子结构为e 2t 23;[NiF 6]2-(抗磁性):八面体,O h 强场,低自旋,电子结构为 t 2g 6 e g 0 。
3.2 [CoCl 2(NH 3)4]+:ClNH 3H 3NH 3NCoClNH 3NH 3NH 3H 3NH 3NCoClClcis - trans -[Be (gly )2] gly =甘氨酸,NH 2CH 2COOH :NONOBeONN O Becis - trans - [RhBr 2(en )2]+:NNNNRhBrBrNBrNNRhNNNNBrRhNBrtrans - cis - cis - [PtBr 2Cl 2(en )]:BrBrNNPtClClClNNPtBrBrBrClNNPtBrClBrClNNPtBr[Ir (C 2O 4)2Cl 2]3-:OOOOIrClOClOOIrOClOClOOIrOCltrans - cis - cis - [Cr (gly )3]:NOONCrNONOONCrNON ON OCrN ON ON OCrNOmer - mer - fac - fac - [Pt (gly )2]:NONOPtONNO Ptcis - trans -3.3 [M (A -B )2]为旋光活性的,说明它的结构为四面体:ABBA M A BBA M[M (A -B )2X 2]为旋光活性的,说明它的结构为cis -八面体A BB XM A XA BB XM A X3.4 Ti 3+为d 1组态,在O h 弱场中的跃迁为2T 2g → 2E g ,对应谱图中的吸收峰。
泸县二中高2010级化学竞赛考前冲剌训练材料 1 (四)配位化学答案 一.(12分)配位化合物A是单核配合物分子,由11个原子组成;微热后失重11.35%得
到B;B进一步加热又失重26.66%(相对B)得到金属C;B极难溶于水,不溶于乙醇、乙醚,能溶于盐酸。A有2种异构体A1、A2,其中A2能与草酸盐反应得到一种式量比A略大的配合物分子D(A1无相似反应) 1.写出A、B、C的化学式; 2.写出B溶于盐酸后产物的名称; 3.试画出A1、A2、D的结构,并比较A1、A2在水中溶解性的大小。 4.A还有若干种实验式相同的离子化合物。它们每个还满足如下条件:是由分立的、单核
的离子配合物实体构成的;仅含1种阳离子和1种阴离子。 (1)符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。 (2)其中1种与AgNO3反应(摩尔比1︰2)得到两种组成不同的配合物,写出反应的化学方程式。 答案:1.A:Pt(NH3)2Cl2(1.5分) B:PtCl2(1分) C:Pt(1分) 2.四氯合铂(Ⅱ)酸(1分)
3.A1:PtNH3H3NClCl(1分) B:PtClH3NH3NCl(1分) D:PtOH3NH3NOOO(1.5分) 在水中溶解度较大的是A2(1分) 4.(1)4种([Pt(NH3)4]重+、[Pt(NH3)3Cl]+与[Pt(NH3)Cl3]-、[PtCl4]2-组合)(1分)
(2)[Pt(NH3)4][PtCl4]+2AgNO3=Ag2[PtCl4]+[Pt(NH3)4](NO3)2(2分 二.(7分)某Ⅷ族不活泼金属A溶于足量的王水生成B的溶液(A的含量为47.60%);将
SO2通入B的溶液中,得到C的溶液(A的含量为57.56%)。已知B、C的组成元素完全相同,且阴离子所带电荷也相同。 1.通过计算推理,确定A的元素符号; 2.写出所涉及反应的化学方程式。 3.画出B、C阴离子的空间构型。 答案:1.MA/0.4760-MA/0.5756=35.45n(1分) MA=97.51n(0.5分) n=2时MA=195.03n(0.5分) 存在合理Ⅷ族Pt(1分) 2.3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O(1.5分) H2PtCl6+SO2+2H2O=H2PtCl4+H2SO4+2HCl(1.5分)
2.C:(八面体) D:(平面四边形)(各0.5分) 三.(11分)太阳能发电和阳光分解水制氮,是清洁能源研究的主攻方向,研究工作之一集中在n-型半导体光电化学电池方面。下图是n-型半导体光电化学电池光解水制氢的基本原理示意图,图中的半导体导带(未充填电子的分子轨道构成的能级最低的能带)与价带(已充填价电子的分子轨道构成的能级最高的能带)之间的能量差ΔE(=Ec-Ev)称为带隙,图中的e-为电子、h+为空穴。 泸县二中高2010级化学竞赛考前冲剌训练材料 2 瑞士科学家最近发明了一种基于上图所示原理的廉价光电化学电池装置,其半导体电极由2个光系统串联而成。系统一由吸收蓝色光的WO3纳米晶薄膜构成;系统二吸收绿色和红色光,由染料敏化的TiO2纳米晶薄膜构成。在光照下,系统一的电子(e-)由价带跃迁到导带后,转移到系统二的价带,再跃迁到系统二的导带,然后流向对电极。所采用的光敏染料为配合物RuL2(SCN)2,其中中性配体L为4,4’-二羧基-2,2’-联吡啶。 1.指出配合物RuL2(SCN)2中配体L的配位原子和中心金属原子的配位数。 2.画出配合物RuL2(SCN)2的全部可能结构(键合异构体),有旋光活性的请说明。 3.分别写出半导体电极表面和对电极表面发生的电极反应式,以及总反应式。 答案:1.配体L的配位原子是2个吡啶环上的N,中心金属原子的配位数是6(各1分)
2. (没有旋光活性,2分)
(有旋光活性,4分) 3.半导体电极表面发生的电极反应式为:4H++H2O→O2+4H+ 对电极表面发生的电极反应式为:4H++4e-→2H2 总反应式为:2H2OhvO2+2H2↑(各1分)
四.(7分)研究发现,钒与吡啶-2-甲酸根形成的单核配合物可增强胰岛素降糖作用,它是电中性分子,实验测得其氧的质量分数为25.7%,画出它的立体结构,指出中心原子的氧化态。要给出推理过程。 答案:吡啶甲酸根的相对分子质量为122。设钒与2个吡啶甲酸根络合,50.9+244=295,氧的质量分数为21.7%;设钒与3个吡啶甲酸根络合,50.9+366=417,氧的质量分数为23.0%;设钒与4个吡啶甲酸根结合,50.9+488=539,氧的质量分数为23.7%;设钒与5个吡啶甲酸根结合,50.9+610=661,氧的质量分数为24.2%;钒与更多吡啶甲酸根络合将使钒的氧化态超过+5而不可能,因而应假设该配合物的配体除吡啶甲酸根外还有氧,设配合物为VO(吡啶甲酸根)2,相对分子质量为50.9+16.0+244=311,氧的质量分数为25.7%,符合题设。(3分) 结论:该配合物的结构如下:(其他合理推论也可)
和/或(得分相同,2分) 钒的氧化态为+Ⅳ(或答+4或V+4)(1分) 钒与吡啶甲酸根形成的五元环呈平面结构,因此,该配合物的配位结构为四角锥体(或四方锥体),氧原子位于锥顶。(1分)(共7分) (通过计算得出VO(C6H4NO2)2,但将配位结构画成三角双锥,尽管无此配位结构,却也符合题意,建议总共得4分,以资鼓励。用有效数字较多的原子量数据通过计算得出V(C6H4NO2)3·H2O,氧含量为25.7%,钒+3,五角双锥,尽管由于环太大而不可能,却也符合题意,建议总共得4分,以资鼓励。)
五.(7分)卟啉化合物是一类含氮杂环的共轭化合物,其中环上各原子处于一个平面内(结构如图1、图2)。卟啉环中含有4个吡咯环,每2个吡咯环在2位和5位之间由一个次甲基桥连,在5,10,15,20位上也可键合4个取代苯基,形成四取代苯基卟啉。 泸县二中高2010级化学竞赛考前冲剌训练材料 3 图1 卟吩的结构 图2 取代四苯基卟啉 1.如果卟吩与XCl3形成配合物,写出该配合物的化学式; 2.预测卟啉环(卟吩)是否有芳香性,为什么? 3.卟啉环能与哪些金属离子配位,列举三种金属离子。 答案:1.C20H12N4XCl(2分) 2.卟啉环中有交替的单键和双键,由26个π电子组成共轭体系,具有芳香性。(2分) 3.Mg2+、Fe2+(Fe3+)、Co3+(各1分)
六.(8分)铝与三乙胺形成的单核配合物是电中性分子,实验测得其氢的质量分数为14.32%,画出它的立体结构,指出中心原子的氧化态和杂化类型。要给出推理过程。 答案:铝在化合物中一般显+3价,配体三乙胺[N(C2H5)3]是分子, 配合物中还应该有3个H-做配体。(1分) 设化学式为AlH3(N(C2H5)3)n(1分) 1.008×(15n+3)/[26.98+3.024+101.19n]=.1432,所以n=2(2分)
(3分) sp3d(1分) 七.(10分) 将2,2-联吡啶,冰醋酸和过氧化氢的混合物在75℃时水浴加热3小时后,析出细小的针状晶体A。A可作为配体与许多过渡金属生成配合物,如与铬形成红紫色配合物B:CrAxCly(ClO4)z·H2O,元素分析结果如下:Cr 8.43%、C 38.95%、H 2.94%、Cl 17.25%、N 9.08%、O 23.35%。 1.若A是双齿配体,易配位形成七元环,写出A的结构式。 2.确定B的化学式,并计算该化合物的磁矩。
3.写出B中的配离子所有可能的结构式。
答案:1.(3分) 2.CrC20H18N4Cl3O9(2分) μ=3.78BM(1分) 3. 泸县二中高2010级化学竞赛考前冲剌训练材料 4 (4分) 八.(8分)研究发现,氯化钴与6-甲基吡啶-2-甲醇反应形成电中性分子的单核配合物分子,实验测得其钴的质量分数为17.4%。 1.确定该配合物的化学式; 2.画出它的立体结构,指出构型。 3.实际测得该配合物分子以二聚体形式存在,且呈现双螺旋结构。 (1)二聚体分子间的作用力是什么? (2)画出该配合物的双螺旋结构。 答案:1.CoC14H17N2O2Cl(2分)
2.(2分) 四方锥(1分) 3.(1)氢键(1分)
(2)(2分) 九.(16分)Ni(Ⅱ)的配合物可以形成四配位的四面体形或平面正方形,亦可形成六配位的八面体形;而Ni(0)的配合物往往以四面体形的四配位形式存在。 1.以CN-和H2O为配体,写出符合下列条件的配合物化学式。 (1)一种非电解质的八面体配合物 。 (2)两个平面正方形配合物A和B,它们均是1︰1电离类型,A是 ,B是 。
(3)在Ni(CN)2·5H2O中可能形成的配离子 。 2.10℃下将H3BO3和NiCl2在一定条件下反应,用NaOH溶液中和后得钠盐C。C是单核配合物(不带结晶水),配离子中有环状结构。经元素分析X中w(Ni)=18.82%。 画出C的结构示意图,并写出反应生成C的离子反应方程式。 3.金属Ni与环稀烃D一定条件下以物质的量1︰2反应生成配合物分子E;E分子有很好的对称性,核磁共振显示E分子中只有2种类型的H原子;取一定量的E,在足量纯氧中燃烧,所得固体质量为原质量的27.15%。画出E的结构简式。 4.金属镍一般由其氧化物的热还原法进行制备,但纯度不高。如何由粗镍制备高纯度的镍。 答案:1.(1)[Ni(H2O)4(CN)2](1分) (2)A:[Ni(CN)(H2O)3]CN B:K[Ni(CN)3(H2O)](各1分) (3)[Ni(CN)(H2O)5]+ [Ni(CN)(H2O)3]+(各1分)