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高中化学奥林匹克竞赛专题练习:专题九 络合物(配位化合物)化学基础


专题九 络合物(配位化合物)化学基础
学号 1、填写下表空白处。 序号 1 2 3 4 5 [CoClNO2(NH3)4]Cl K3[Fe(CN)6] 五氯一氨合铂(Ⅳ)酸钾 配合物的化学式 [Cu(H2O)4]SO4 配合物的名称 硫酸四水合铜(Ⅱ) 二氯化四氨合锌(Ⅱ) 形成体 配位体 配位数 Cu(Ⅱ) H2O 4 姓名 得分

2 、 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 _______________________________________。 3、CuCl2 溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色或蓝色,这是因为在 CuCl2 的水溶液中存在如下平衡: [Cu(H2O)4]2 (蓝色)+ 4Cl
+ -

[CuCl4]2 (黄色)+ 4H2O


现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色,请写出两种可采用的方法: ① 4、已知铁的原子序数为 26,则 Fe
2+

,②



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、 已知: 配位化合物 [Co(NH3)4Cl2] 有两种异构体。 试判断其空间体构型是八面体型还是三棱柱型? 6、今有化学式 为 Co(NH3)4BrCO3 的配合物。 (1)画出全部异构体的立体结构。 (2)指出区分它们的实验方法。 7、下列结构中哪些是 ①几何异构体 ②光学异构体 ③完全相同的结构

















8、A、B、C 为三种不同的配合物,它们的化学式都是 CrCl3·6H2O,但颜色不同:A 呈亮绿色,跟

AgNO3 溶液反应,有 2/3 的氯元素沉淀析出;B 呈暗绿色,能沉淀 1/3 的氯;而 C 呈紫色,可沉淀出全部 氯元素。则它们的结构简式分别为:A ,B ,C 。这三种配离子的空间构型为

面体, 其中某配离子中的 2 个 Cl 可能有两种排列方式, 称为顺式和反式。 它们的结构图分别为: ______ _和 。 9、根据下列配离子的磁矩推断中心离子的杂化轨道类型和配离子的空间构型。 [Co(H2O)6]2+ /B.M. 4.3
+

[Mn(CN)6]4 1.8



[Ni (NH3)6]2+ 3.1

10、画出 [CoCl2(NH3)2(H2O)2] 配离子的几何异构体。 11、把(NH4)2CO3 浓溶液逐滴滴 AgNO3 稀溶液中,开始时出现浑浊,其后逐渐成为无色透明溶液。试 回答: (1)出现上述现象的主要原因; (2)若向得到的透明溶液中加入过量的稀盐酸,会发生什么现象?并写出有关的离子反应方程式。 12、金属 M 的三氯化物 MCl3 水溶液中加入锌汞齐后可得还原性溶液 A,若将该溶液加入到醋酸钠的 饱和溶液中可以得到难溶的红色晶体 B。已知 MCl3 中 Cl 含量为 67.16%,光谱分析表明,B 分子呈中心 对称,其中 M 原子的配位数为 6(即 M 原子周围有 6 个 原子与之成键),M 原子含量 27.64%,碳原子 仅存在于醋酸根离子中,碳原子含量 25.54%。试问: (1)金属 M 的原子量为 。 。 。

(2)红色晶体 B 中 M 原子和碳原子的个数比为 (3)红色晶体 B 中和 M 原子配位的除了醋酸根离子还有 (4)红色晶体 B 的分子式为 (5)画出红色晶体 B 的结构图。 。

13、瑞士苏黎士大学的维尔纳(Werner)对配位化学有重大贡献,因此曾荣获第 13 届诺贝尔化学奖。 他在化学键理论发展之前,提出了利用配合物的几何异构体来确定配合物的空间构型。现有 [Cr (H2O)4Br2]Br 和[Co(NH3)3(NO2)3] 两种配合物,其内界分别表示为 MA4B2 和 MA3B3,其中 M 代表中 心离子,A、B 分别代表不同的单齿配位体。为了获得稳定的配合物,中心离子周围的配位体相互之间的 距离尽可能远,形成规则的平面或立体的几何构型。 (1)MA4B2 和 MA3B3 可能存在哪几种几何构型(用构型名称表示)? (2)每种几何构型中,分别存在多少种异构体? (3)实际上,MA4B2 和 MA3B3 巨型配合物(或配离子)都只存在两种几何异构体。根据上面分析, 判断它们分别是什么几何构型?试写出它们各自的几何异构体。 14、配合物 A 是 1986 年 Jenesn 合成的,它的化学式为 Ni[P(C2H5)3]Br 3。化合物呈顺磁性,有极性,

但难溶于水而易溶于苯,其苯溶液不导电。试写出配合物 A 所有可能的立体结构。若有对映体必须标明对 应关系。 15、欲使 0.0010 mol AgCl 沉淀完全溶于 100 mL 氨水中。问: (1)溶解平衡时,游离氨浓度为多少?(mol·L 1)


(2)溶解 AgCl 沉淀,需此氨水的总浓度为多少(mol·L 1)?


(3)已知浓氨水密度为 0.9g·mL 1,含量为 28%,则浓氨水的浓度为多少(mol· L 1)
- -

(4)应取浓氨水多少毫升可配成上述氨水 100mL? (已知 AgCl 的 K sp , AgCl =1.8×10
-10

,Ag(NH3)2 的 lg K 稳 = 7.0)


专题九 参考答案: 1、 [Zn(NH)4]Cl2 六氰合铁(Ⅲ)酸钾 Zn(Ⅱ) NH3


4 ; 氯化一氯一硝基四氨合钴(Ⅲ) Co(Ⅲ) Cl、 NO2、 NH 3


4



F e(Ⅲ) CN

6 ;K[PtCl5NH3] Pt(Ⅳ)、Cl

NH3 6

2、电离异构体 [PtBr(NH3)5]Cl

键合异构体 [Co(ONO)(NH3)5]2+

3、①加水稀释 ②加入适量 AgNO3 溶液[来源:学,科,网] 4、– 4 Dq; – 24 Dq 5、

故该配合物应为八面体型结构 6、 (1)三种。立体结构如下:

I






(2)配合物 III 可通过其离子特性与 另两个配合物区分开:滴加 AgNO3 溶液,Br 立即被沉淀下来 (而直接与钴配位的溴相当缓慢地沉淀) 。 也可通过测定电导将 III 与 I、 II 区分 (用红外光谱法区分也可) 。 I 的偶极矩比 II 的偶极矩小,因此测定极性可将两者区分开。 7、几何异构①和③;④,⑥,⑧ 光学异构⑥和⑧;完全相同结构①和③;④,⑤和⑦ 8、 A: [Cr(H2O)5Cl]Cl2· H2O B: [Cr(H2O)4Cl2]Cl· 2H2O C: [Cr(H2O)6]Cl3


八面体

[Cr(H2O)4Cl2]

顺反异构体为:

; 顺式 反式

9、 (1) [Co(H2O)6]2+ 中 = 4.3 B.M. ,由 = n(n ? 2) 可知,中心离子 Co3+ 的未成对电子数为 3, 故中心离子应采取 sp3d2 杂化,配离子的空间构型为八面体。 (2)[Mn(CN)6]4


中 = 1.8 B.M. ,由 = n(n ? 2) 可知,中心离子 Mn2+ 的未成对电子数为 1,故

中心离子应采取 d2sp3 杂化,配离子的空间构型为八面体。 (3)[Ni (NH3)6]2+ 中 = 3.11 B.M. ,由 = n(n ? 2) 可知,中心离子 Ni2+ 的未成对电子数为 2,故 中心离子应采取 sp3d2 杂化,配离子的空间构型为八面体。 10、
NH3 NH3 H2 O Co Cl Cl

NH3 Cl H2 O Co H2 O Cl

NH3 Cl Cl Co H2 O H2 O
NH3 NH3

Cl Co Cl H2 O H2 O

H2 O NH3 NH3 Co Cl Cl

H2 O

NH3

NH3


H2 O

2? 11、 (1)(NH4)2CO3 量少时,CO 3 与 Ag

结合成 Ag2CO3 沉淀出现浑浊,(NH4)2CO3 量多时,水解

生成的 NH3·H2O 与 Ag2CO 3 生成 Ag(NH3) ? 2 而变澄清 ; (2)产生白色沉淀,并逸出无色气体
2? CO 3 + 2H = CO2↑+ H2O


[Ag(NH3)2] + 2H + Cl = AgCl↓+ 2NH ? 4
+ + -



12、 (1)52.00 (2)1︰4 (3)H2O (4)Cr2(CH3COO)4(H2O)2

(5)

13、 (1)MA4B2 和 MA3B3 可能存在三种几何构型:平面六方、三棱柱、正八面体。 (2)异构体:MA4B2:3,3,2;MA3B3:3,3,2 (3)MA4B2 和 MA3B3 都为正八面体构型,各自的几何异构体为:

14、

均无对映体 15、 (1)0.236 mol·L
-1

(2)0.256 mol·L

-1

(3)14.82 mol·L

-1

(4)1.73mL


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