1、第8章 配位化合物与配位平衡一、选择题8-1 下列配合物的命名不正确的是: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: B8-2 下列离子都可以作为配合物的中心原子,但生成的配合物稳定性最差的是: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: D8-3 的名称是: ( ) (A) 三氯化一水二吡合铬(III) (B) 一水合三氯化二吡合铬(III) (C) 三氯一水二吡合铬(III) (D) 一水二吡三氯合铬(III)答案: C8-4 下列哪种物质是顺磁性的: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: B8-5 用溶液处理再结晶,可以取代化合物中的,但的含量不变,用过量处理该化合物
2、,有氯含量的氯以沉淀析出,这种化合物应该是: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: A8-6 羰基合物的磁矩为零,它的空间构型为: ( ) (A) 三角双锥形 (B) 四方形 (C) 三角锥形 (D) 四方锥形答案: A8-7 配离子的磁矩为: ( ) (A) 3.88 (B) 2.83 (C) 5.0 (D) 0答案: D8-8 配离子的稳定性与其配位键类型有关,根据价键理论,可以判断下列配合物稳定性的大小,指出正确的是: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: B8-9 化合物的磁矩为,而的磁矩为,对于这种差别可以用下列哪一项所叙述的理由来解释: ( ) (A) 铁在这两
3、种化合物中有不同的氧化数 (B) 氰离子比氟离子引起更多的轨道分裂 (C) 氟比碳、氮具有更大的电负性 (D) 氰离子是弱的电子授体答案: B8-10 某金属中心离子形成配离子时,由于配体的不同,其电子分布可以有1个未成对电子,也可以有5个未成对电子,此中心离子是: ( ) (A) (B) (C) (D) 答案: C8-11 根据晶体场理论,高自旋配合物的理论判据是: ( ) (A) 分裂能 成对能 (B) 电离能 成对能 (C) 分裂能 成键能 (D) 分裂能 成对能答案: D8-12 某金属离子在八面体弱场中的磁矩为4.9 B.M.,而它在八面体强场中的磁矩为零,该中心金属离子可能是: (
4、 ) (A) (B) (C) (D) 答案: D二、计算题和问答题8-13 用晶体场理论判断配离子,(,Co(III) 的电子成对能)是高自旋还是低自旋,并计算配合物的磁矩以及晶体场稳定化能(CFSE)。解: :由于是弱场配体,配合物的较小,使得(14000)P(17600), 故配合物是高自旋的。 :由于CN-是强场配体,配合物的较大,使得(=33000)P(=17600),故配合物是低自旋的。 :离子虽然电荷较高,其电子组态又有利于低自旋态,但是由于离子是弱场配体,配合物的较小,使得(=13000)P(=21000),故配合物是低自旋的。 8-14 市售的用作于干燥剂的蓝色硅胶,常掺有带有
5、蓝色的离子同键合的配合物,用久后变为粉红色则无效。(1)写出蓝色配离子的化学式;(2)写出粉红色配离子的化学式;(3) Co(II)离子的d电子数为多少?如何排布? 写出粉红色和蓝色配离子与水的有关反应式,并配平。解: (1)蓝色物质为: (2)粉红色配离子为: (3)Co(II)的d电子数为7 ,排布如下: 红蓝物质相互转化的方程式如下: (粉红色) (蓝色)8-15 无水和氨作用能形成两种化合物,组成相当于及。加入溶液能从第一种配合物的水溶液中将几乎所有的氯全部沉淀为,而从第二种配合物的水溶液中仅能沉淀出相当于组成中含氯量2/3的。加入并加热时两种溶液都无氨味产生。试从配合物的形式推算出它
6、们的内界和外界,并指出配离子的电荷数、中心离子的价数和配合物的名称。解: 第一种配合物为。 3内界 外界 加入而无,表明所有在配合物的内界,且配离子很稳定。 第二种配合物为 + 内界 外界 加入无,结论同上。8-16 试解释以下事实: (1)氰化物对人体有强毒性; (2)中并不存在配离子; (3)晶体中含有四面体构型配离子无限长结构; (4)离子不稳定,易被氧化成; (5)晶体中离子配位了四个水分子。解: (1)是强Lewis碱,其C原子极易给出电子,因此进入人体后,易与体内组织的金属配合物发生配体取代反应。例如,取代血红素运载的:由于生成的氰配合物很稳定,使人迅速中毒。(2)因为配合物内界只
7、是,可视为。(3)每个均作处理,相邻两四面体通过桥联,位于空隙中,与以静电力结合。(4) 处于轨道的电子因能量高,易失去,被氧化为。 (5)为平面正方形,另一分子和位于外界,即晶体中,以静电力与结合,第5个分子以氢键与结合。8-17 已知配离子是反磁性的。(1)请根据价键理论讨论的形成过程。(2)请根据晶体场理论解释的中心离子电子排布方式。(3)当被还原成时,试用晶体场理论讨论的中心离子电子排布式及配离子的磁性。参考及的数值,你认为哪种形式较为合理?解: (1)内轨配合物,稳定,逆磁,正八面明构型。 (2)强场,中的作低自旋排列,很大,所以很稳定。 (3)用讨论的中心离子电子排布、磁性和稳定性
8、:两种可能弱场高自旋排列 强场低自旋排列预言磁矩实测磁矩语言稳定性实测稳定常数 3.87 8 小 3.9 1.73 18 大 所以从实测磁矩和可知,作高自旋排列较合理。8-18 试验测定是顺磁性物质,为抗磁性物质,试用晶体场理论判别它们的分裂能与成对能的相对大小,并指出它们的几何构型。解: :,正四面体几何构型。 电子排布,顺磁性。:,平面正方体几何构型。电子排布,抗磁性。8-19 已知的电子成对能为,由或的八面体场形成配合物的分裂能分别经实验测出是:,由此判断: (1)及的相对稳定性大小。 (2)及的自旋状态及磁矩。 (3)计算它们的晶体场稳定化能(不考虑电子之间的相互作用)。解: 配离子
9、与比较 电子排布 稳定性 0 20自旋态高自旋() 低自旋()5.9 1.738-20 电镀废液中含有,对环境造成污染,如何处理废液并回收其中的?解: 以络合: 或以臭氧氧化: 8-21 已知水溶液为绿色,你预测是什么颜色?为什么?解: 场强:;即分裂能:。 发生跃迁需吸收光的波长。 显示互补光波长。 绿色 蓝绿色8-22 已知1.82V,所以很难被氧化成。但是,若在氨液中,却很容易被空气氧化。试说明其原因。解: 判断物质能否被氧化,可从电极电位来分析,当条件改变时,电极电位也发生改变。由于在氨液中,和都能生成氨配离子,其稳定常数分别是 由于处于同一体系中,为唯一值。标准态时,则 形成配离子后
10、,电对的电极电位将发生变化。即 1.82(1.78) 0。04(V)由于在氨液中,电对的电极电位降低很多,且低于0.40V,故Co(II)能被空气中氧所氧化。即 8-23 化合物,和都为已知的,但却不存在,试加以解释。解: 因为半径较小,在Si(IV)和Sn(IV)周围均可容纳下6个,因而,存在;半径较大,同时Sn(IV)半径也较大,使得Sn(IV)周围也可容纳得下6个,因而Si(IV)周围不能容纳6个,而只能容纳4个,因而不存在。8-24 化合物,和都为已知的,但却不存在,试加以解释。 解: 因为半径较小,在Si(IV)和Sn(IV)周围均可容纳下6个,因而,存在;半径较大,同时Sn(IV)半径也较大,使得Sn(IV)周围也可容纳得下6个,因而Si(IV)周围不能容纳6个,而只能容纳4个,因而不存在。