配位化合物相互作用力测量获新成果
日前，中科院长春应用化学研究所研究员王宏达课题组与丹麦技术大学、丹麦查尔姆斯理工大学研究人员合作，应用AFM力谱，在单分子水平研究了过渡金属配位化合物中金属原子与配位分子间的相互作用。相关成果在线发表于《自然—通讯》上。
当前，配位化学已成为化学学科的一个重要分支，被用于过渡金属配合物的研究。然而，如何在单分子水平操控和测量配位化合物中金属元素与配体之间的相互作用是个挑战。单分子技术的发展，尤其是单分子力谱的发展为在单分子水平上研究分子间和分子内的相互作用提供了可能。
研究人员利用AFM力谱、电化学、扫描隧道显微镜（STM）以及理论模拟等多种技术和方法，系统地研究化学环境中的过渡金属配合物的作用力。该项研究不仅获得了单个配位力的大小（约100pN），而且发现金属原子的氧化还原态对金属—配体之间的相互作用力有显著影响，从还原态到氧化态，配位力逐渐增大。同时，应用密度泛函理论模拟也为实验数据提供了理论基础。
在电化学控制下，高精密的单分子水平测定金属配位键断裂力是配位化学的重大突破。电化学与AFM力谱结合的方法将推动配位化学的发展，成为研究金属—配合物相互作用的新手段，从新角度理解配位键的物理化学本质。
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第十一章配位化合物 一、选择题 1. 配位数为6的配离子的空间构型是： A、三角锥形 B、四面体形 C、平面四边形 D、八面体形 2. Fe(Ⅲ)形成的配位数为6 的内轨配合物中，Fe3+离子接受孤对电子的空轨道是： A、d2sp3 B、sp3d2 C、p2d4 D、sd5 3. 在[CoCl(NH3)3(en)]2+中，中心离子Co3＋的配位数为： A、3 B、4 C、5 D、6 4. [Cr(en)3]2+离子中铬的配位数及配合物中配体的个数是： A、3，3 B、3，6 C、6，6 D、6，3 5. 根据晶体场理论，在八面体场中，由于场强的不同，有可能产生高自旋或低自旋的电子构型是： A、d2 B、d3 C、d6 D、d9 6. 形成高自旋配合物的原因是： A、分裂能△< 电子成对能P B、分裂能△= 电子成对能P C、分裂能△> 电子成对能P D、不能只根据分裂能△和电子成对能P确定 7. 在[CoCl(NH3)3(en)]2+中，中心离子Co3+的配位数为： A、3 B、4 C、5 D、6 8. 对于配离子[Co(NH3)5H2O]3+，下列命名正确的是： A、一水五氨合钴(Ⅲ)离子 B、五氨一水合钴(Ⅲ)离子 C、氨一水合钴(Ⅲ)离子 D、五氨一水合钴离子 9. Ni(Ⅱ)形成的配位数为4具有四面体形的配合物中，Ni2+离子接受孤对电子的空轨道是： A、sp3 B、sp3d2 C、spd2 D、dsp2 10. 对于配离子[CoCl(NH3)3(en)]2+，下列命名正确的是： A、三氨一氯乙二胺合钴(Ⅲ)离子 B、一氯三氨乙二胺合钴(Ⅲ)离子 C、一氯乙二胺三氨合钴(Ⅲ)离子 D、乙二胺一氯三氨合钴(Ⅲ)离子 11. Co(Ⅱ)形成的配位数为6 的外轨配合物中，Co2+离子接受孤对电子的空轨道是： A、d2sp3 B、p2d4 C、s p2d3 D、sp3d2
第9章配位化合物习题 1．选择题 9-1下列不能做为配位体的物质是…………………………………………( ) (A) C6H5NH2（B）CH3NH2 （C）NH4+（D）NH3 9-2关于螯合物的叙述,不正确的是……………………………………………( ) （A）螯合物的配位体是多齿配体,与中心原子形成环状结构 （B）螯合物中环愈多愈稳定 （C）螯合剂中有空间位阻时,螯合物稳定性减小 （D）螯合剂中配位原子相隔越远形成的环越大,螯合物稳定性越强 9-3 在配位化合物的内界,若有多种无机配体和有机配体,其命名顺序为……( ) （A）阴离子—阳离子—中性分子—有机配体 （B）阳离子—中性分子—阴离子—有机配体 （C）中性分子—阳离子—阴离子—有机配体 （D）阴离子—中性分子—阳离子—有机配体 9-4 在下列正方形和八面体的几何构型中，CO32-作为螯合剂的是……………( ) （A）[Co(NH3)5CO3]+（B）[Pt(en)CO3] （C）[Pt(en)(NH3)CO3] （D）[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3 9-5 配位酸或配位碱比相应的普通酸或普通碱的酸性或碱性强,其原因是…( ) （A）配位酸, 碱较稳定（B）配位酸, 碱较不稳定 （C）H+或OH-为配位酸或碱的外界，易解离（D）配位后极性增强 9-6在[AlCl4]-中，Al3+的杂化轨道是……………………………………………( ) （A）sp杂化（B）sp2杂化（C）sp3杂化（D）dsp2杂化 9-7M为中心原子，a, b, d 为单齿配体。下列各配合物中有顺反异构体的是（）（A）Ma2bd（平面四方）（B）Ma3b （C）Ma2bd（四面体）（D）Ma2b（平面三角形） 9-8 当1mol CoCl3?4NH3与AgNO3(aq)反应，沉淀出1mol AgCl。请问与钴成键的氯原子数为…………………………………………………………………………………（）（A）0 （B）1 （C） 2 （D） 3 9-9在[Ru(NH3)4Br2]+中，Ru的氧化数和配位数分别是…………………（）（A）+2和4 （B）+2和6 （C）+3和6 （D）+3和4 9-10 下列配合物的稳定性，从大到小的顺序，正确的是……………………（）（A）[HgI4]2- > [HgCl4]2- > [Hg(CN)4]2-
第9章配位化合物 一判断题 1 价键理论认为，配合物具有不同的空间构型是由于中心离子（或原子）采用不同杂化轨道与配体成键的结果。（） 2 价键理论能够较好地说明配合物的配位数、空间构型、磁性和稳定性，也能解释配合物的颜色。（） 3 价键理论认为，在配合物形成时由配体提供孤对电子进入中心离子（或原子）的空的价电子轨道而形成配位键。（） 4 同一元素带有不同电荷的离子作为中心离子，与相同配体形成配合物时，中心离子的电荷越多，其配位数一般也越大。（） 5 在多数配位化合物中，内界的中心原子与配体之间的结合力总是比内界与外界之间的结合力强。因此配合物溶于水时较容易解离为内界和外界，而较难解离为中心离子（或原子）和配体。（） 6 所有八面体构型的配合物比平面四方形的稳定性强。（） 7 所有金属离子的氨配合物在水中都能稳定存在。（） 8 价键理论认为，所有中心离子（或原子）都既能形成内轨型配合物，又能形成外轨型配合物。（） 9 所有内轨型配合物都呈反磁性，所有外轨型配合物都呈顺磁性。（） 10 内轨型配合物往往比外轨型配合物稳定，螯合物比简单配合物稳定，则螯合物必定是内轨型配合物。（） 11 内轨型配合物的稳定常数一定大于外轨型配合物的稳定常数。（） 12 不论配合物的中心离子采取d2sp3或是sp3d2杂化轨道成键，其空间构型均为八面体形。 13 [Fe(CN)6]3-和[FeF6]3-的空间构型都为八面体形，但中心离子的轨道杂化方式不同。（） 14 [Fe(CN)6]3-是内轨型配合物，呈反磁性，磁矩为0。（） 15 K3[FeF6]和K3[Fe(CN)6]都呈顺磁性。（） 16 Fe2+的六配位配合物都是反磁性的。（） 17 在配离子[AlCl4]-和[Al(OH)4]-中，Al3+的杂化轨道不同，这两种配离子的空间构型也不同。（） 18 已知E(Cu2+/Cu) = 0.337V，E([Cu(NH3)4]2+/Cu) = -0.048V，则E([Cu(CN)4]2-/Cu) < -0.048V。（） 19 已知E(Ag+/Ag) = 0.771V，E([Ag(NH3)2]+/Ag) = 0.373V，则E([Ag(CN)2]-/Ag) > 0.373V。（） 20 按照价键理论可推知，中心离子的电荷数低时，只能形成外轨型配合物，中心离子电荷数高时，才能形成内轨型配合物。（） 21 以CN-为配体的配合物，往往较稳定。（） 22 Ni2+的平面四方形构型的配合物，必定是反磁性的。（） 23 Ni2+的四面体构型的配合物，必定是顺磁性的。（） 24 磁矩大的配合物，其稳定性强。（） 25 所有Ni2+的八面体配合物都属于外轨型配合物。（） 26 所有Fe3+的八面体配合物都属于外轨型配合物。（） 27 已知K2[Ni(CN)4]与Ni(CO)4均呈反磁性，所以这两种配合物的空间构型均为平面正方形。（） 28 按照晶体场理论，对给定的任一中心离子而言，强场配体造成d轨道的分裂能大。（）。 29 按照晶体场理论可知，强场配体易形成高自旋配合物。（）。 30 晶体场理论认为配合物的中心离子与配体之间的作用力是静电引力。（） 31 具有d0、d10结构的配离子都没颜色，因为不能产生d-d跃迁。（）
第十二章配位化合物 12.1 配合物的基本概念 12.1.1配合物的定义 历史上有记载的最早发现的第一个配合物就是我们很熟悉的亚铁氰化铁 Fe4[Fe(CN)6]3(普鲁士蓝)。它是在1704年普鲁士人狄斯巴赫在染料作坊中为寻找蓝色染料，而将兽皮、兽血同碳酸纳在铁锅中强烈地煮沸而得到的。后经研究确定其化学式为 Fe4[Fe(CN)6]3。近代的配合物化学所以能迅速地发展也正是生产实际需要的推动结果。如原子能、半导体、火箭等尖端工业生产中金属的分离技术、新材料的制取和分析；50年代开展的配位催化，以及60年代蓬勃发展的生物无机化学等都对配位化学的发展起了促进作用。目前配合物化学已成为无机化学中很活跃的一个领域。今后配合物发展的特点是更加定向综合，它将广泛地渗透到有机化学、生物化学、分析化学以及物理化学、量子化学等领域中去。如生物固氮的研究就是突出的一例。 配合物的形成： 在CuSO4溶液中加入氨水，首先得到难溶物，继续加氨水，难溶物溶解，得到透明的深蓝色的溶液。蓝色物质为复杂离子[Cu(NH3)4]2＋ ,蒸发该溶液析出深蓝色晶体,其化学组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。在纯的[Cu(NH3)4]SO4溶液中，除了水合硫酸根离子和深蓝色的[Cu(NH3)4]2+离子外，几乎检查不出Cu2+离子和NH3分子的存在。[Cu(NH3)4]2+这种复杂离子不仅存在于溶液中，也存在于晶体中。从上面实例可以看出，这些复杂离子至少不符合经典原子价理论，在晶体和溶液中有能以稳定的难离解的复杂离子存在的特点。 由于这类化合物的组成比较复杂，要给它下一个严密的定义是很困难的。从实质上看，配合物中存在着与简单化合物不同的键--配位键，这才是配合物的本质特点。因此把配合物的定义可归纳为： 中国化学会在1980年制订的《无机化学命名原则》中对配合物作了如下的定义：配位化合物（简称配合物）是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（称为配体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子（统称中心原子）按一定的组成和空间构型所形成的化合物。 1.配位键：是一种特殊的共价键。当共价键中共用的电子对是由其中一原子独自供应时，就称配位键。配位键形成后，就与一般共价键无异。
第10章 配位化合物习题答案 5． 解：2334 2 ZnCl +4NH [Zn(NH )]Cl 由于3NH 过量，则2+Zn 几乎全部生成了234[Zn(NH )]+。 设配位平衡时2+r [Zn ]=x, 则 2+2334Zn + 4NH [Zn(NH )]+ 平衡时： x 0.50-4(0.05- x )≈0.30 0.05- x ≈0.05 2+ 34r f 2+4r 3r [Zn(NH )]= [Zn ][NH ]K ?θ 940.053.010(0.30)x ?= 92.110x -=? 故溶液中：234[Zn(NH )]+=0.05mol·L -1 2+-9-1[Zn ]=2.110mol L ?? -13[NH ]=0.30mol L ? 7. 解：设刚有白色沉淀产生时，+r [Ag ]x =(此时为Ag +离子的最低浓度) +-sp r r [Ag ][Cl ]K =θ 101.7710(0.050)x -?=? 所得 9 3.510 x -=?， +-9-[A g ]=3.510m o l L ?? 设当+-9-1[Ag ]=3.510mol L ??时，氨水的浓度3r [NH ]y =，则 ++ 332Ag + 2NH [Ag(NH )] 平衡时 3.5×10-9 y 0.050-3.5×10-9≈0.050 32r f +2 r 3r [Ag(NH )][Ag ][NH ]K + =?θ 7 920.0501.110 3.510y -?=?? 所得 y =1.1 即： -13[NH ] 1.1mol L =? 由于在混合液中加入了HNO 3，此时+432NH -NH H O ?组成缓冲溶液，则由缓
第十二章 定量分析中的分离方法 (1~2学时) 在络合滴定一章中讨论过用掩蔽方法消除干扰问题。在实际工作中，单用掩蔽的方法有时难以消除干扰离子的影响，此时，需要选用适当的分离方法使待测组分与干扰组分分离；对于微量或痕量组分的测定，常需要富集后才能测定。对于常量组分的分离和痕量组分的富集，总的要求是分离、富集要完全，即待测组分回收率要符合一定的要求。对于含量大于1％的常量组分，回收率应接近100％；对于痕量组分，回收率可在90~110％之间，在有的情况下，例如待测组分的含量太低时，回收率在80~120％之间亦属符合要求。 §12-1 沉淀分离法 沉淀分离法是利用反应使待测组分与干扰离子分离的方法。常用的沉淀分离方法有： 1 氢氧化物沉淀分离法 使离子形成氢氧化物沉淀[如Fe(OH)3等]或含水氧化物(如SiO 2·H 2O 等)。常用的沉淀剂有NaOH 、氨水、ZnO 等。 ⑴ NaOH 溶液：通常用它可控制pH 值≥12，常用于两性金属离子和非两性金属离子的分离。 ⑵ 氨和氯化铵缓冲溶液：它可将pH 值控制在9左右，常用来沉淀不与NH 3形成络离子的许多种金属离子，亦可使许多两性金属离子沉淀成氢氧化物沉淀。 ⑶ 利用难溶化合物的悬浮液来控制pH 值：例如ZnO 悬浮液就是较常用的一种，ZnO 在水中 具有下列平衡：ZnO + H 2O Zn(OH)2 Zn 2+ + 2 OH － [Zn 2+][OH －]2 = Ksp [OH －]= ][2+Zn K sp 当加ZnO 悬浮液于酸性溶液中，ZnO 溶解而使[OH －]达一定值时，溶液pH 值就为一定的数 值。例如[Zn 2+]=0.l mol ·L －1时，[OH －]= 1 .0102.117-?=1.1×10－6 而当[Zn 2+]改变时，pH 值的改变极其缓慢。一般讲，利用ZnO 悬浮液，可把溶液的pH 值控制在5.5~6.5。其他如CaCO 3、MgO 等的悬浮液都可用以控制一定的pH 值。 氢氧化物沉淀分离法的选择性较差。形成的沉淀多为是非晶形沉淀，共沉淀现象较为严重。为了改善沉淀性能，减少共沉淀现象，沉淀作用应在较浓的热溶液中进行，使生成的氢氧化物沉淀含水分较少，结构较紧密，体积较小，吸附杂质的机会减小。沉淀完毕后加入适量热水稀释，使吸附的杂质离开沉淀表面转入溶液，从而获得较纯的沉淀。如果让沉淀作用在尽量浓的溶液中进行，并
第11章配位化合物 一．是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√ ”，错的填“×”）。 1．1 复盐和配合物就象离子键和共价键一样，没有严格的界限。（） 1．2 Ni(NH3)2Cl2无异构现象，[Co(en)3]Cl3有异构体。 （）1．3 配离子 AlF63-的稳定性大于 AlCl63-。（）1．4 已知[CaY]2-的Kθ为6.3×1018，要比[Cu(en)2]2+的Kθ= 4.0×1019小，所以后者更难离解。（）1．5 MX2Y2Z2类型的化合物有 6 种立体异构体。（）1．6 内轨配合物一定比外轨配合物稳定。（）1．7 当CO作为配体与过渡金属配位时，证明存在“反馈π键”的证据之一是CO 的键长介于单键和双键 之间。（）1．8 Fe3+和 X-配合物的稳定性随 X-离子半径的增加而降低。（）1．9 HgX4-的稳定性按 F-??→I-的顺序降低。（）1．10 CuX2-的稳定性按的 Cl-??→Br-??→I-??→CN-顺序增加。（）
二．选择题(选择正确答案的题号填入) 2. 1 根据晶体场理论，在一个八面体强场中，中心离子 d 电子数为（）时，晶体场稳定化能最大。 a. 9 b. 6 c. 5 d. 3 2. 2 下列各配离子中，既不显蓝色有不显紫色的是（） a. Cu(H2O)24+ b. Cu(NH3)24+ c. CuCl24+ d. Cu(OH)24+ 2. 3 下列化合物中，没有反馈π键的是（） a. [Pt(C2H4)Cl3]- b. [Co(CN)6]4- c. Fe(CO)5 d. [FeF6]3-
2. 4 在下列锰的化合物中，锰的氧化数最低的化合物是 （） a. HMn(CO)5 b. Mn(NO)3(CO) c. Mn2(CO)10 d. CH3Mn(CO)5 2. 5 下列离子中配位能力最差的是（） a. ClO4- b. SO24- c. PO34- d. NO3- 2. 6 M位中心原子，a, b, d 为单齿配体。下列各配合物中有顺反异构体的是（） a. Ma2bd（平面四方） b. Ma3b c. Ma2bd（四面体） d. Ma2b（平面三角形） 2. 7 Ag(EDTA)3-中银的配位数是（） a. 1
第十一章 配位化合物 一． 是非题： 1. 因[Ni(NH3)6]2+ 的K s=5.5×108, [Ag(NH3)2]+ 的K s=1.1×107, 前者大于后者，故溶液中 [Ni(NH3)6]2+比[Ag(NH3)2]+稳定（） 2. H[Ag(CN)2]- 为酸，它的酸性比HCN强（） 3. 因CN-为强场配体，故[30Zn(CN)4]2-为内轨型化合物（） 二． 选择题： 1. 在[Co(en)(C2O4)2]-中，Co3+的配位数是（） A.3 B.4 C.5 D.6 E.8 2. 下列配离子中属于高自旋（单电子数多）的是（） A. [24Cr(NH3)6]3+ B. [26FeF6]3- C. [26Fe(CN)6]3- D. [30Zn(NH3)4]2+ E. [47Ag(NH3)2]+ 3. 下列分子或离子能做螯合剂的是（） A.H2N-NH2 B.CH3COO- C.HO-OH D.H2N-CH2-NH2 E.H2NCH2CH2NH2 4. 已知[25Mn(SCN)6]4-的μ=6.1×AJ?T-1，该配离子属于（） A.外轨 B.外轨 C.内轨 D.内轨 E.无法判断 5. 已知H2O和Cl-作配体时，Ni2+的八面体配合物水溶液难导电，则该配合物的化学式为 （） A. [NiCl2(H2O)4] B. [Ni (H2O)6] Cl2 C. [NiCl(H2O)5]Cl D. K[NiCl3(H2O)3] E. H4[NiCl6] 三． 填充题： 1. 配合物[Cr(H2O)(en)(C2O4)(OH)]的名称为，配位数为。 2. 配合物“硝酸氯?硝基?二（乙二胺）合钴（III）”的化学，它的 外层是。 3. 价键理论认为，中心原子与配体间的结合力是。 四． 问答题：
第七章 配位化合物 一、单项选择题 1. 下列物质中不能作为配体的是 ( B ) A. NH 3 B. NH 4+ C. OH - D. NO 2- 2. 下列离子或化合物中，具有顺磁性的是 ( B ) A. Ni(CN)- 24 B. CoCl - 24 C. Co(NH 3)+ 36 D. Fe(CO)5 3．在配合物[Co(NH 3)4(H 2O)]2(SO 4)3中，中心离子的配位数为 （ B ） A. 4 B. 5 C. 9 D. 12 4. 配离子[Co(NH 3)6]2+的空间构型为 （ A ） A. 八面体 B. 四方锥形 C. 四面体 D. 三角双锥 5. EDTA 是四元弱酸，当其水溶液pH ≥ 12时，EDTA 的主要存在形式为 （ C ） A. H 4Y ； B. H 3Y -； C. Y 4-； D. HY 3- 6.下列关于价键理论对配合物的说法正确的是 （ C ） A. 任何中心离子与任何配体都可形成外轨型化合物； B. 任何中心离子与任何配体都可形成内轨型化合物； C. 中心离子用于形成配位键的原子轨道是经过杂化的等价轨道； D. 以sp 3d 2和d 2sp 3杂化轨道成键的配合物具有不同的空间构型。 7.下列物质中能被氨水溶解的是 （ B ） A. Al(OH)3 B. AgCl C. Fe(OH)3 D. AgI 8. 下面哪一个不属于EDTA 与金属离子形成螯合物的特点 （ B ） A. 具有环状结构 B . 稳定性差 C. 配位比一般为1:1 D. 易溶于水 9. 下列说法欠妥的是： （ C ） A. 配合物的形成体（中心原子）大多是中性原子或带正电荷的离子。 B. 螯合物以六员环、五员环较稳定。 C. 配位数就是配位体的个数。 D. 二乙二胺合铜（Ⅱ）离子比四氨合铜（Ⅱ）离子稳定。 10. AgCl 在11mol L -?氨水中比在纯水中的溶解度大，其原因是 （ B ） A. 盐效应 B. 配位效应 C. 酸效应 D. 同离子效应 11. 离子以dsp 2杂化轨道成键而形成的配合物，其空间构型是 （ A ） A. 平面正方形 B. 四面体形 C. 直线形 D. 八面体形 12. 22Cu(en)+的稳定性比234Cu(NH )+ 大得多，主要原因是前者 （ B ） A. 配体比后者大； B. 具有螯合效应； C. 配位数比后者小； D. en 的分子量比NH 3大。 13. Al 3+与EDTA 形成 （ A ） A. 鳌合物 B. 聚合物 C. 非计量化合物 D. 夹心化合物 14.下列说法中错误的是 （ D ） A. 配体的配位原子必须具有孤电子对。 B. 配离子的配位键愈稳定，其稳定常数愈大。 C. 配合物的颜色最好用晶体场或配位场理论解释。 D. 配合物的颜色最好用价键理论来解释。 15. 下列几种物质中最稳定的是 （ A ） A. [Co(en)3]Cl 3 B. [Co(NH 3)6] (NO 3)3 C. [Co(NH 3)6]Cl 2 D. Co(NO 3)3
第八章配位化合物 1．指出下列配离子的形成体、配体、配位原子及中心离子的配位数。 2. 命名下列配合物，并指出配离子的电荷数和形成体的氧化数。 (1) 三氯·一氨合铂(Ⅱ)酸钾 (2) 高氯酸六氨合钴(Ⅱ) (3) 二氯化六氨合镍(Ⅱ) (4) 四异硫氰酸根·二氨合铬(Ⅲ)酸铵 (5) 一羟基·一草酸根·一水·一乙二胺合铬(Ⅲ) (6) 五氰·一羰基合铁(Ⅱ)酸钠
根据上述结果，写出上列三种配合物的化学式。 5. 根据下列配离子中心离子未成对电子数及杂化类型，试绘制中心离子价层d 64 2-6 3-测这两种配离子价层d 电子分布情况及它们的几何构型。 7．在50.0mL0.20mol ·L -1 AgNO 3 溶液中加入等体积的1.00mol ·L -1 的NH 3 ·H 2 O ，计算达平衡时溶液中Ag + ，[Ag(NH 3 )2 ]+ 和NH 3 的浓度。 8．10mLO.10mol ·L -1 CuSO 4 溶液与lOmL6.Omol ·L -1 NH 3 ·H 2 O 混合并达平衡，计算溶液中Cu 2+ 、NH 3 及[Cu(NH 3 )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? 9．通过计算比较1L 6.0mol ·L -1 氨水与1L 1.0mol ·L -1KCN 溶液，哪一个可溶解较多的AgI? 10．0.10g AgBr 固体能否完全溶解于100mL 1.00mol ·L -1 氨水中? 11．在50.0 mL 0.100mol ·L -1 AgNO 3 溶液中加入密度为0.932g ·cm -3 含NH 3 18.2%的氨水30.0mL 后，再加水冲稀到100mL 。 (1)求算溶液中Ag + 、[Ag(NH 3 )2 ]+ 和NH 3 的浓度。 (2)向此溶液中加入0.0745g 固体KCl ，有无AgCl 沉淀析出? 如欲阻止AgCl 沉淀生成，在原来AgNO 3 和NH 3 水的混合溶液中，NH 3 的最低浓度应是多少? (3)如加入0.120g 固体KBr ，有无AgBr 沉淀生成? 如欲阻止AgBr 沉淀生成，在原来AgNO 3 和NH 3 水的混合溶液中，NH 3 的最低浓度应是多少? 根据(2)、(3)的计算结果，可得出什么结论? 12.计算下列反应的平衡常数，并判断反应进行的方向。 (1) [HgCl 4 ]2- +4I - [Hgl 4 ]2- + 4Cl - 已知：([HgCl 4 ]2-) = 1.17×1015 ；([HgI 4 ]2- = 6.76×1029 (2) [Cu(CN) 2 ]- + 2NH 3 [Cu(NH 3 )2 ]+ + 2CN - 已知: {[Cu(CN)2 ]-}=1.0×1024 {[Cu(NH 3 )2 ]+ } =7.24×1010 (3) [Fe(NCS) 2 ]+ + 6F - [FeF 6 ]3- + 2SCN - 巳知: {[Fe(NCS)2 ]+ }= 2.29×103 [(FeF 6 ]3-= 2.04×1014 13. 已知：E θ(Ni 2+ /Ni)= -0.257V ，E θ(Hg 2+ /Hg)= 0.8538V ， 计算下列电极反应的E θ值。 (1) [Ni(CN)4]2- + 2e -Ni + 4CN - (2) [HgI 4 ]2- + 2e - Hg + 4I - *14. 已知: E θ(Cu2+／Cu)=0．340 V, 计算出电对[Cu(NH3)4]2+／Cu 的E θ值。
大学无机化学第十二章 试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
第十三章硼族元素 总体目标： 1.掌握硼单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质、用途和制备方法 2. 通过硼及其化合物的结构和性质，掌握缺电子化合物的成键特征 3.掌握铝及其化合物的结构、性质和制备 4. .认识铍和铝的相似性 各节目标： 第一节硼单质及其化合物 1.掌握硼单质的结构、化学性质、用途和制备方法 2.掌握乙硼烷、硼酸（H 3BO 3 ）、硼砂和三卤化硼的性质、结构和制备方法 3.通过硼及其化合物的结构和性质，掌握缺电子化合物的成键特点和桥键的形成第二节铝单质及其化合物 1.掌握铝及其化合物的主要性质和AlCl 3 的结构，了解铝的提取和冶炼 2.认识铍和铝的相似性，如金属单质、无水卤化物、水合卤化物、氢氧化物 第三节镓、铟、铊 了解镓、铟、铊单质及其重要化合物的性质 习题 一、选择题 ⒈下列有关硼、铝性质的叙述，错误的是( ) A.都是缺电子原子 (OH) 3是弱酸，Al(OH) 3 是两性偏碱性 C.其三卤化物分子都是平面三角形结构 D.都是亲氧元素 ⒉在下列a—Al 2O 3 的制备方法中，不妥的是( ) A.灼烧Al(OH) 3 B.灼烧Al(NO 3 ) 3 C.高温电解Al 2(SO 4 ) 3 D.金属铝在氧中燃烧 ⒊下列铝的化合物不能用湿法制得的是( ) A. Al 2(CO 3 ) 3 (SO 4 ) 3 C.AlCl 3 (Ac) 3 4. 以下矿物中含有铝的是( ) A.冰晶石 B.孔雀石 C.白云石 D.方铅矿
第十一章 配位化合物习题解答 1．指出下列配合物（或配离子）的中心原子、配体、配位原子及中心原子的配位数。 (1) H 2[PtCl 6] (2) NH 4[Cr(NCS)4(NH 3)2] (3) [Co(NH 3)6](ClO 4)2 (4) Na 2[Fe(CN)5(CO)] (5) [Cr(OH)(C 2O 4) (H 2O)(en)] 7．计算下列反应的平衡常数，并判断下列反应进行的方向。已知：lg K s θ([Hg(NH 3)4]2+ ) = 19.28；lg K s θ(HgY 2-) = 21.8；lg K s θ([Cu(NH 3)4]2+) = 13.32；lg K s θ([Zn(NH 3)4]2+) = 9.46 ；lg K s θ([Fe(C 2O 4)3]3-) = 20.2；lg K s θ([Fe(CN)6]3-) = 42 (1)[Hg(NH 3)4]2+ + Y 4- HgY 2- + 4NH 3 (2)[Cu(NH 3)4]2+ + Zn [Zn(NH 3)4]2+ + Cu 2+ (3)[Fe(C 2O 4)3]3- + 6CN - [Fe(CN)6]3- + 3C 2O 42- 解：反应均为配离子相互转化，配离子之间的转化方向是由稳定常数小的转化为稳定常数大的，通过两个配离子的稳定常数的组合形成新的平衡常数的大小来判断。 （1）] Hg ][Y ][)NH (Hg []Hg []NH ][HgY [] ][Y )[Hg(NH ] NH ][[HgY 2424 32432- 424 343- 2+ - ++ - + = = K 2 19 2124 3s 210 3.310 90.110 3.6} ])Hg(NH {[} [HgY]{?=??= = + - θθ K K s 该反应进行的方向是 [Hg(NH 3)4]2+ +Y 4- =[HgY]2- +4NH 3 ，即：反应正向进行。
第七章配位化合物（计划学时数：3） [教学目的]通过本章讲解使学生掌握配合物的一些基本概念，并了解使配离子电离平衡发生移动的因素。 [教学要求] 1．掌握配位化合物的定义、组成、结构特征和系统命名。 2．理解配位化合物稳定常数的意义，理解酸度等因素对配位平衡的影响。 3．掌握螯合物的结构特征和特性。 4．了解配位化合物在生物、医药等方面的应用。 [总学时] 3学时 [学时分配]第一节配合物的基本概念1学时 第三节配位平衡1学时 第四节螯合物0.5学时 第五节配合物在生命科学中的应用0.5学时 [重点内容] 配合物的基本概念和配位平衡 [难点内容] 配位平衡的移动] [使用教具] 挂图 [教学方法] 讲解、启发、提问 [作业] 90页1、2、3、4
第一节配合物的基本概念 （本节是重点内容，从配合物的组成入手，重点介绍配离子的结构特点及其命名） [讲解] CuSO4 + NaOH →↓ CuSO4 + NH3→深兰色溶液→无沉淀 （CuSO4可以电离出Cu2+，与OH-结合生成沉淀；而深兰色溶液中加NaOH无沉淀，说明其中没有Cu2+，其结构非常特殊。） 一、配合物的定义 1．配离子（或配分子）：由简单阳离子或中性原子和一定数目的中性分子或负离子以配 位键结合形成的、具有一定特征的的复杂离子或分子叫配离子 或配分子； 2．配位化合物：由配离子或配分子所组成的复杂化合物叫配位化合物。习惯上配离子也叫配合物。 明矾KAl(SO4)2·12H2O、铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O的晶体和水溶液都不含 复杂离子，是复盐。 二、配合物的组成 [讲解] 以上述实验中深兰色溶液中的物质为例，介绍配合物的结构组成。 配合物一般由内界和外界两部分组成。配离子是内界，它是配合物的特征部分，其性质、结构与一般离子不同，因此，常将配离子用方括号括起来。方括号内是配合物的内界，不在内界的其它离子是配合物的外界。内界与外界以离子键结合。 [CoCl3(NH3)3]没有外界. [Cu (NH3) 4 ]2+SO42-K2+ [ Hg I 4 ]2- 1. 中心离子（或原子）：是配合物的形成体，位于配离子或配分子的中心，是配合物的 核心部分，它们都是具有空的价电子轨道的离子或原子，其半径小电荷多 是较强的配合物的形成体。常见的是过度金属离子或分子如：大、电荷 多不易形成，原子也可形成配合物。 2. 配位体：在配离子或配分子内与中心离子或原子结合的负离子或中性分子叫配位 体。如ＮＨ３ＣＮ－ 配位原子：配位体中具有孤对电子的直接与中心离子结合的原子叫配位原子。常见的配位原子有Ｎ、Ｏ、Ｓ 根据一个配位体中所含配位原子的数目配位体可分为：
第十二章卤素 §本章摘要§ 1.卤素单质 物理性质化学性质单质的制备 2.卤化氢和氢卤酸 物理性质化学性质卤化氢制备 3.卤化物 金属卤化物拟卤素和拟卤化物互卤化物和多卤化物 4.卤素的含氧酸及其盐 次卤酸亚卤酸及其盐卤酸及其盐高卤酸及其盐 卤素位于周期表第七主族, 价层电子构型，包括F、Cl、Br、I、At五种元素，因它与稀有气体外层的8电子稳定结构只差一个e，卤素都有获得一个电子以X-负一价离子的形式存在于矿石和海水中。 F:存在于萤石CaF2、冰晶石Na3AlF6、氟磷灰石Ca5F(PO4)3在地壳中的质量百分含量约0.015%，占第十五位。 Cl:主要存在于海水、盐湖、盐井，盐床中，主要有钾石盐KCl、光卤石KCl·MgCl2.6H2O。海水中大约含氯1.9%，地壳中的质量百分含量0.031%，占第十一位。 Br:主要存在于海水中，海水中溴的含量相当于氯的1/300，盐湖和盐井中也存在少许的溴，地壳中的质量百分含量约1.6%. I：碘在海水中存在的更少，碘主要被海藻所吸收，海水中碘的含量仅为 5 %,碘也存在于某些盐井盐湖中，南美洲智利硝石含有少许的碘酸钠。 At：放射性元素, 研究的不多，对它了解的也很少。 §1. 卤素单质 一.物理性质—熔、沸点和颜色 因为：半径依次增大，分子量也增大，所以色散力也增大，所以分别以气体—液体—固体状态存在。显色原因：利用分子轨道能级图解释显色。 卤素分子中π*和σ*反键轨道能量相差较小，这个能差随着Z 的增大而变小。F2电子数少，反键π*、σ*轨道能差大△E大。 F2吸收可见光中能量高、波长短的那部分光，而显示出长波段那部分光，复合色变成黄色。
第九章 配位化合物与配位滴定法习题 1、就是非判断题 1-1中心离子的未成对电子数越多,配合物的磁矩越大。 1-2配合物由内界与外界组成。 1-3配位数就是中心离子(或原子)接受配位体的数目。 1-4配位化合物K 3[Fe(CN)5CO]的名称就是五氰根·一氧化碳与铁(Ⅱ)酸钾。 1-5一般说来,内轨型配合物比外轨型配合物稳定。 1-6配合物中由于存在配位键,所以配合物都就是弱电解质。 1-7同一种中心离子与有机配位体形成的配合物往往要比与无机配合体形成的配合物更稳定。 1-8配合物的配位体都就是带负电荷的离子,可以抵消中心离子的正电荷。 1-9电负性大的元素充当配位原子,其配位能力强。 1-10在螯合物中没有离子键。 1-11配位物中心离子所提供杂化的轨道,其主量子数必须相同。 1-12配合物的几何构型取决于中心离子所采用的杂化类型。 1-13外轨型配离子磁矩大,内轨型配合物磁矩小。 1-14配离子的配位键越稳定,其稳定常数越大。 1-15氨水溶液不能装在铜制容器中,其原因就是发生配位反应,生成[Cu(NH 3)4]2+,使铜溶解。 1-16在配离子[Cu(NH 3)4]2+解离平衡中,改变体系的酸度,不能使配离子平衡发生移动。 1-17已知[HgI 4]2-的4θβ=K 1,[HgCl 4]2-的4 θβ=K 2,,则反应[HgCl 4]2-+4I -=[HgI 4]2-+4Cl -的平衡常数为K 1/K 2。 1-18 [Cu(NH 3)3]2+ 的积累稳定常数β3就是反应[Cu(NH 3)2]2+ + NH 3?[Cu(NH 3)3]2+的平衡常数。 1-19已知θ?[Fe 3+/Fe 2+]=0、77V,电极反应[Fe(C 2O 4)3]3-+ e=[Fe(C 2O 4)2]2-+ C 2O 42-,在标准状态时,θ ?的计算式为:θθθθθ??c O C c c O C Fe c c O C Fe c Fe F /)(/])([/])([lg 0592.0)/e 24222423 34223---+?+＋（＝ 。 1-20已知Hg 2++2e=Hg,θ?=0、85V;[HgCl 4]2-+2e=Hg+4Cl -,θ ?=0、38V 电池反应 [HgCl 4]2-?Hg 2+ + 4Cl -的平衡常数计算式为()20.850.38lg 0.0592K θ?-= 。 1-21 EDTA 滴定法,目前之所以能够广泛被应用的主要原因就是由于它能与绝大多数金属离子形成1:1的配合物。 1-22能形成无机配合物的反应虽然很多,但由于大多数无机配合物的稳定性不高,而且还存在分步配位的缺点,因此能用于配位滴定的并不多。 1-23金属指示剂与金属离子生成的配合物越稳定,测定准确度越高。
第十一章配位化合物习题解答 第十一章配位化合物习题解答 1．指出下列配合物的中心原子、配体、配位原子及中心原子的配位数。 配合物或配离子H2[PtCl6] [Co(ONO)(NH3)5]SO4 NH4[Co(NO2)4(NH3)2] [Ni(CO)4] Na3[Ag(S2O3)2] [PtCl5(NH3)]- [Al (OH)4]- 中心原子 Pt4＋ Co3+ Co3+ Ni Ag+ Pt4＋ Al3+ 配体 Cl- ONO-、NH3 NO2、 NH3 CO S2O32- Cl- 、NH3 OH- 配位原子 Cl O、N N、N C S Cl、N O 配位数 6 6 6 4 2 6 4 2．命名下列配离子和配合物，并指出配离子的电荷数和中心原子氧化值。配合物或配离子[Co(NO2)3(NH3)3] [Co(en)3]2(SO4)3 Na2[SiF6] [Pt Cl (NO2) (NH3)4] [CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl [PtCl4]2- [Pt Cl2 (en)] K3[Fe(CN)6] 名称三硝基·三氨合钴硫酸三(乙二胺)合钴(Ⅲ) 六氟合硅(Ⅳ)酸钠氯·硝基·二氨合铂氯化二氯·三氨·水合钴(Ⅲ) 四氯合铂(Ⅱ)配离子二氯·(乙二胺)合铂六氰合铁(Ⅲ)酸钾配离子的电荷数 0 +3 -2 0 +1 -2 0 -3 中心原子的氧化值ⅢⅢⅣⅡⅢⅡⅡⅢ 3．写出下列配合物的化学式： (1) H2[PtCl6] (2) NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] (3) [Co(NH3)6](ClO4)2 (4) Na2[Fe(CN)5(CO)](5) [Cr(OH)(C2O4)
第十章 配位化合物 学习要点 配合物、配合物价键理论、sp 、sp 3、dsp 2、sp3d2、d2sp3杂化轨道、外轨型、内轨型配合物、磁矩、晶体场理论、分裂能、晶体场稳定化能（CFSE ）、螯合物、配位平衡 学习指南 配合物是配位化合物的简称。配离子或配位分子是由中心原子提供价层空轨道，配体中的配原子提供孤对电子，以配位键结合而成的难解离的复杂结构单元。它是由中心原子和配体组成的。中心原子往往是过渡金属离子，配体一般分为单齿配体和多齿配体，配体中直接与中心原子配位的原子称为配原子。配离子或配位分子中配原子的数目称为中心原子的配位数。配合物顺、反异构体的理化性质不同。配合物的名称有俗名、商品名和系统命名，系统命名法是配合物内外界之间服从一般无机化学命名原则，内界命名的先后顺序所遵循的一般原则是配体数—配体名称—合—中心原子名称（中心原子氧化数），不同配体按阴离子—中性分子—阳离子顺序排列。 配合物的价键理论认为：中心原子与配体之间以配位键相结合，成键过程中，中心原子提供的价层空轨道首先进行杂化，形成杂化空轨道，配合物的空间构型，取决于中心原子价层空轨道的杂化类型。常见的杂化方式有sp 、sp 2、sp 3、dsp 2、sp 3d 2、d 2sp 3等。配合物的内、外轨型，可通过配合物的磁矩测定，结合中心原子的价层电子结构来判断，进一步可推断中心原子价层空轨道的杂化类型、配合物的空间构型、磁性及定性说明部分配合物的稳定性。 配合物的晶体场理论把中心原子和配体都看成点电荷,中心原子和配体之间靠静电作用力相结合,并不形成共价键。在晶体场的作用下，中心原子d 轨道发生能级分裂，分裂能的大小与配合物的空间构型、配体场强、中心原子所带的电荷数和它所属周期等因素有关。对于d 4～d 7电子构型的中心原子，其配合物有高、低自旋之分。根据晶体场稳定化能的相对大小可以比较相同类型配合物的稳定性。晶体场理论还可以较好地解释配合物的颜色。 配位平衡属溶液的四大平衡之一。对于配位反应 M + n L ? ML n 其稳定常数 K S = βn = n n [M][L] ][ML
第九章 配位化合物与配位滴定法习题 1.是非判断题 1-1中心离子的未成对电子数越多，配合物的磁矩越大。 1-2配合物由内界和外界组成。 1-3配位数是中心离子（或原子）接受配位体的数目。 1-4配位化合物K 3[Fe(CN)5CO]的名称是五氰根·一氧化碳和铁（Ⅱ）酸钾。 1-5一般说来，内轨型配合物比外轨型配合物稳定。 1-6配合物中由于存在配位键，所以配合物都是弱电解质。 1-7同一种中心离子与有机配位体形成的配合物往往要比与无机配合体形成的配合物更稳定。 1-8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。 1-9电负性大的元素充当配位原子，其配位能力强。 1-10在螯合物中没有离子键。 1-11配位物中心离子所提供杂化的轨道，其主量子数必须相同。 1-12配合物的几何构型取决于中心离子所采用的杂化类型。 1-13外轨型配离子磁矩大，内轨型配合物磁矩小。 1-14配离子的配位键越稳定，其稳定常数越大。 1-15氨水溶液不能装在铜制容器中，其原因是发生配位反应，生成[Cu(NH 3)4]2+，使铜溶解。 1-16在配离子[Cu(NH 3)4]2+解离平衡中，改变体系的酸度，不能使配离子平衡发生移动。 1-17已知[HgI 4]2-的4θβ=K 1，[HgCl 4]2-的4θβ=K 2,，则反应[HgCl 4]2-+4I -=[HgI 4]2-+4Cl - 的平衡常数为K 1/K 2。 1-18 [Cu(NH 3)3]2+ 的积累稳定常数β3是反应[Cu(NH 3)2]2+ + NH 3 [Cu(NH 3)3]2+的平衡常数。 1-19已知θ?[Fe 3+/Fe 2+]=0.77V ，电极反应[Fe(C 2O 4)3]3-+ e=[Fe(C 2O 4)2]2-+ C 2O 42-，在标准状态时， θ?的计算式为：θθθθ θ??c O C c c O C Fe c c O C Fe c Fe F /)(/])([/])([lg 0592.0)/e 2422242334223---+?+＋（＝ 。 1-20已知Hg 2++2e=Hg ，θ?=0.85V ；[HgCl 4]2-+2e=Hg+4Cl -，θ?=0.38V 电池反应 [HgCl 4]2-Hg 2+ + 4Cl - 的平衡常数计算式为()20.850.38lg 0.0592 K θ?-= 。 1-21 EDTA 滴定法，目前之所以能够广泛被应用的主要原因是由于它能与绝大多数金属离子形成1：1的配合物。 1-22能形成无机配合物的反应虽然很多，但由于大多数无机配合物的稳定性不高，而且还存在分步配位的缺点，因此能用于配位滴定的并不多。
第十九章配位化合物 1．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3亦不产生沉淀，以强碱处理并没有放出NH3，写出它的配位化学式。 答：[Pt(NH3)2Cl4] 2．下列化合物中哪些是配合物？哪些是螯和物？哪些是复盐？哪些是单盐？ （1）CuSO4·5H2O （2）K2PtCl6 （3）Co(NH3)6Cl3 （4）Ni(en)2Cl2 （5）(NH4)2SO4·FeSO46H2O （6）Cu(NH2CH2COO)2 （7）Cu(OOCH3)2 （8）KCl·MgCl2·6H2O 答：配合物：K2PtCl6；Co(NH3)6Cl3；CuSO4·5H2O 螯合物：Ni(en)2Cl2；Cu(NH2CH2COO)2 复盐：(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O；KCl·MgCl2·6H2O 简单盐：Cu(OOCH3)2 3．命名下列各配合物和配离子： （1）(NH4)3[SbCl6] （2）Li[AlH4] （3）[Co(en)3]Cl3 （4）[Co(H2O)4Cl2]Cl （5）[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O （6）[Cr(H2O)(en)(C2O4)(OH)] （7）[Co(NO2)6]3- （8）[Co(NH3)4(NO2)Cl]+ （9）[Cr(Py)2(H2O)Cl3] （10）[Ni(NH3)(C2O4)] 答：（1）六氯合锑（III）酸铵 （2）四氢合铝（III）酸锂 （3）三氯化三（乙二胺）合钴（III） （4）一氯化二氯?四水合钴（III） （5）二水合溴化二溴?四水合钴（III） （6）一羟基?一水?草酸根?乙二胺合铬（III） （7）六硝基合钴（III）配阴离子 （8）一氯?一硝基?四氨合钴（III）配阳离子 （9）三氯?一水?二吡啶合铬（III） （10）二氨?草酸根合镍（II） 4．指出下列配合物的空间构型并画出它们可能存在的立体异构体：