基础化学第十一章配位化合物习题答案

1基础化学第十一章配位化合物习题答案1.解：（1）配合物的内界是配合物的特征部分，是由中心原子和配体组成；配合物中与配离子带相反电荷的离子称为配合物的外界。（2）只含有一个配位原子的配体称为单齿配体，如NH3、H2O、OH－、F－、Cl－、Br－等，含有2个或2个以上配位原子的配体称为多齿配体，如en、EDTA等。（3）中心原子用2个次外层d轨道、1个最外层s轨道和3个最外层p轨道进行杂化，这种杂化方式称为d2sp3杂化。中心原子用1个最外层s轨道、3个最外层p轨道和2个最外层d轨道进行杂化，这种杂化方式称为sp3d2杂化。（4）中心原子全部用最外层空轨道进行杂化成键，所形成的配合物称为外轨型配合物。中心原子用次外层d轨道和最外层的ns、np轨道进行杂化成键，所形成的配合物称为内轨型配合物。（5）同一中心原子形成的配位数相同的配合物中，单电子数较多的配合物称为高自旋配合物；单电子数较少的配合物称为低自旋配合物。使d轨道分裂程度较大的配体称为强场配体，如CN－、CO等。使d轨道分裂程度较小的配体称为弱场配体，如H2O、F－、Cl－、Br－、I－等。2.解：列表如下：配合物名称中心原子配体配位原子配位数1二(硫代硫酸根)合银(Ⅰ)酸钠Ag+S2O32-S22硫酸三（乙二胺）合钴(Ⅲ)Co3+enN63四羟基合铝（Ⅲ）酸钠Al3+OH－O44五氯·氨合铂（Ⅳ）离子Pt4+Cl－、NH3Cl－、N65氯·硝基·四氨合铂（II）Pt2+NO2－，Cl－、NH3N、Cl－、N66氯化二氯·三氨·水合钴（Ⅲ）Co3+Cl－、NH3、H2OCl－、N、O63.解：Pd2+的价层电子组态为4s24p64d8。由于[PdCl4]2-为平面四方形结构，因此中心原子Pd2+采用dsp2杂化。配离子[PdCl4]2-中Pd2+的价层电子排布为：配离子中没有未成对电子，μ=0，为反磁性。4d5s5pdsp2杂化2Cd2+的价层电子组态为4s24p54d10。由于[Cd(CN)4]2-为四面体结构，因此中心原子Cd2+采用sp3杂化。配离子[Cd(CN)4]2-中Cd2+的价层电子排布为：配离子中没有未成对电子，μ=0，为反磁性。4.解：根据公式Bnn)2(计算出螯合离子的未成对电子数目n，再利用中心原子的外层d电子数目和配位数判断中心原子的杂化方式及螯合离子的空间构型。（1）Co2+的价层电子组态为3s23p63d7。已知[Co(en)3]2+的磁矩为3.82μB，计算出中心原子有3个未成对电子。因此，[Co(en)3]2+的中心原子Co2+的价层电子排布为：螯合离子[Co(en)3]2+的空间构型为八面体，为外轨型配合物。（2）Co3+的价层电子组态为3s23p63d6。已知[Co(en)Cl2]Cl的磁矩为零，表明中心原子没有未成对电子。因此，[Co(en)2Cl2]Cl的中心原子Co3+的价层电子排布为：螯合离子[Co(en)2Cl2]-的空间构型为八面体，[Co(en)2Cl2]Cl为内轨型配合物。5.解：L)/(mol104.7(1.0)102.10.10[Cu]1541326.解：[Ag(NH3)2]+＋2CN-[Ag(CN)2]-＋2NH31012.1101.12101.26}])Ag(NH{}]Ag(CN){1472123s2sKKK][NH[Cu]])[Cu(NH343s422K4d5s5psp3杂化3d4s4p4dsp3d2杂化3d4s4pd2sp3杂化3K值很大，说明正向反应趋势很大，故[Ag(NH3)2]+将全部转化为[Ag(CN)2]-。7.解：[Ag(CN)2]-⇌Ag+＋2CN-2-21s]][CNAg[][Ag(CN)K∴[Ag+]=)1.0(1026.101.0][CN][Ag(CN)2212-s21K=7.94×10-22mol·L-18.解：Cu2+＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2+∴[Cu(NH3)4]2+=10)1010(1010024.033=0.012mol·L-1][NH]Cu[])[Cu(NH324324sK剩余的NH3：[NH3]=102010204012.010103.0333=0.102mol·L-1∴[Cu2+]=)102.0(101.2012.04135.28×10-12mol·L-19.解：[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2+＋4NH30.15－xx4xxxx.Ks)(41504=2.1×1013∵x太小，可以忽略。∴xx)(40.154=2.1×1013x=0.489×10-3[NH3]=4x=1.956×10-3mol·L-110.解：Zn2+＋4NH3⇌[Zn(NH3)4]2+][NH]Zn[])[Zn(NH324324sK=2.884×109（1）当[NH3]=0.10mol·L-1时[Zn2+]=)1.0(10884.215.0][NH])[Zn(NH493s4324K=5.2×10-7mol·L-14（2）当[NH3]=0.2mol·L-1时[Zn2+]=)2.0(10884.215.049=3.25×10-8mol·L-111.解：（1）[Ag(CN)2]-=5010010015.0=0.1mol·L-1[I]-=50100501.0=0.033mol·L-1[Ag(CN)2]-⇌Ag+＋2CN-0.1－xx2x)(20.12xxxKs=1.26×1021∵x太小，可以忽略，0.1－x≈0.1∴41026.11.0213x=1.98×10-23x=2.7×10-8mol·L-1∴[Ag+][I-]=0.033×2.7×10-8=8.9×10-10∵Kspθ=8.3×10-17＜8.91×10-10∴有AgI沉淀生成。（2）溶液中[Ag(CN)2]-=10010015.0100=0.075mol·L-1[I-]=2001.050=0.025mol·L-1[CN-]=2002.050=0.05mol·L-1[Ag(CN)2]-⇌Ag+＋2CN-0.1－xx0.05+2x∴)2(0.050.12xxx=1.26×1021∵0.1－x≈0.10.05＋2x≈0.05∴(0.05)0.12x=1.26×1021∴x=3.17×10-20mol·L-15[Ag+][I-]=3.17×10-20×0.025=7.93×10-22＜Kspθ∴没有AgI沉淀生成。12.解：因为它们的类型不同，所以要先计算出中心原子解离的浓度。查表得：[Cu(NH3)4]2+的1gKsθ＝13.32，则Ksθ＝2.09×1013[Ag(S2O3)2]3-的1gKsθ＝13.0，则Ksθ＝1.00×1013设平衡时[Cu2+]＝xmol·L-1[Ag+]＝ymol·L-1则有[Cu(NH3)4]2+Cu2+＋4NH3初始0.1000平衡时0.10-xx4xKsθ＝0.10-x＝2.09×1013x(4x)4解得：x=4.5×10-4（mol·L-1）[Ag(S2O3)2]3-Ag+＋2S2O32-0.10000.10-yy2yKsθ＝0.10-y＝1.0×1013y(2y)2y=1.4×10-5（mol·L-1）比较后可知，后者溶液中中心原子离解浓度较小，所以[Ag(S2O3)2]3-更稳定。13.略。