- 配合物理论
- 共154题
(1)配位化学创始人维尔纳发现,取COCl3•6NH3 (黄色)、CoCl3•5NH3(紫红色)、COCl3•4NH3(绿色)和COCl3•4NH3(紫色)四种化合物各1mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol.
①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式.
COCl3•6NH3______,COCl3•5NH3______,COCl3•4NH3(绿色和紫色)______.
②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是______.
③上述配合物中,中心离子的配位数都是______.
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色.该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN═Fe(SCN)3+3KCl表示.经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合,还可以其他个数比配合.请按要求填空:
①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供______,SCN-提供______,二者通过配位键结合.
②所得Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子显血红色.含该离子的配合物的化学式是______.
③若Fe3+与SCN-以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl
.
正确答案
(1)①1molCoCl3•6NH3只生成3molAgCl,则1molCoCl3•6NH3中有3molCl-为外界离子,钴的配位数为6,则配体为NH3和Cl-,所以其化学式为[Co(NH3)6]Cl3;
1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl,则1molCoCl3•5NH3中有2molCl-为外界离子,钴的配位数为6,则配体为NH3和Cl-,所以其化学式为[Co(NH3)5(Cl)]Cl2;
1molCOCl3•4NH3(绿色)和CoCl3•4NH3(紫色)只生成1molAgCl,则1molCoCl3•4NH3中有1molCl-为外界离子,钴的配位数为6,则配体为NH3和Cl-,所以其化学式为[Co(NH3)4(Cl)2]Cl,
故答案为:[Co(NH3)6]Cl3,[Co(NH3)5(Cl)]Cl2,[Co(NH3)4(Cl)2]Cl,[Co(NH3)4(Cl)2]Cl;
②CoCl3•4NH3(绿色)和CoCl3•4NH3(紫色)的化学式都是[Co(NH3)4(Cl)2]Cl,但因其空间构型不同导致颜色不同
故答案为:空间构型不同;
③这几种配合物的化学式分别是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5(Cl)]Cl2、[Co(NH3)4(Cl)2]Cl,其配位数都是6,
故答案为:6;
(2)①Fe3+与SCN-反应生成的配合物中,Fe3+提供空轨道,SCN-提供孤对电子,故答案为:空轨道,孤对电子;
②Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+,故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2与KCl,
故答案为:[Fe(SCN)]Cl2;
③Fe3+与SCN-以个数比1:5配合所得离子为[Fe(SCN)5]2-,故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成K2[Fe(SCN)5]2-与KCl,所以反应方程式为:FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl,
故答案为:FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl.
(1)现有含Ti3+的配合物,化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。配离子[TiCl(H2O)5]2+中含有的化学键类型是
_____________,该配合物的配体是______。
(2)已知Cr3+的配位数为6。有三个组成相同的配位化合物,化学式均为CrCl3·6H2O,但颜色各不相同。亮绿色者加入硝酸银后有2/3的氯沉淀析出,暗绿色者能析出1/3的氯,紫色者能沉淀出全部的氯。试分别写出它们的结构式(用内外界表示)______________________。
正确答案
(1)极性共价键(或共价键)、配位键;H2O、Cl-
(2)[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O、[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O、[Cr(H2O)6]Cl3
[三选一选修3:物质结构与性质]
血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素。回答下列问题:
(1)C、N、O、H四种元素中电负性最大的是__________(填元素符号),Fe2+稳定性比Fe3+稳定性__________(填“强”或“弱”),原因是________ 。
(2)下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分——血红素的结构。血红素中N原子的杂化方式有_________,在下图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
(3)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO____FeO(填“<”“>”);
(4)根据等电子原理,写出N2O的电子式_________,分子的空间构型为__________。
(5)铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为__________,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为____。
正确答案
(1)O ;弱 ; Fe2+价电子3d6,为不稳定结构,Fe3+价电子3d5,为半充满稳定结构,所以Fe2+稳定性弱于Fe3+(2)sp2,sp3 ;
(3)>
(4) ; 直线形
(5)4 ;4:3
碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb.
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过______杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠______结合在一起.
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为______.
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角______120°(填“>”“<”或“=”)
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心.该化合物化学式为______,每个Ba2+与______个O2-配位.
正确答案
(1)石墨每个碳原子用SP2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道,并含有一个未成对电子,这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构.因碳纳米管结构与石墨类似.
故答案为:SP2 ;范德华力;
(2)根据共用电子对偏向电负性大的原子,已知CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,故有C>H>Si,
故答案为:C>H>Si;
(3)SnBr2分子中,Sn原子的价层电子对数目是=3,配位原子数为2,故Sn含有孤对电子,SnBr2空间构型为V型,键角小于120°,故答案为:<;
(4)根据均摊法可知,每个晶胞含有Pb4+:8×8=1个,Ba2+:1个,O2-:12×
=3个,故化学式为PbBaO3,Ba2+ 处于晶胞中心,只有一个,O2-处于晶胞棱边中心,共有12个,故每个Ba2+与12个O2-配位.
故答案为:PbBaO3;12.
(1)向黄色的FeCl3溶液加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色:FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl。向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色,发生该现象的可能原因是__________________________
(2)无水CoCl2为深蓝色,吸水后变为粉红色的水化物(CoCl2·XH2O),水化物受热后又变成无水CoCl2,故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有65g无水CoCl2吸水后变成119gCoCl2·XH2O。经测定该化合物中Co2+配位数为6,1mol CoCl2·XH2O溶于水后,滴加硝酸银溶液,析出1mol AgCl沉淀。则
CoCl2·XH2O的化学式用配合物的形式可表示为_____________。
正确答案
(1)FeF3比Fe(SCN)2+更难电离(或Fe3+结合F-的能力大于结合SCN-的能力)
(2)[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O
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