六、配 合 物 化 学

六、配 合 物 化 学

1．写出下列各配合物或配离子的化学式

(1) 硫酸四氨合铜(II) (2) 二氰合银酸根离子 (3) 二羟基·四水合铝(III)离子 (4) 三氯·(乙烯)合铂(II)酸钾 (5) 四硫氰·二氨合铬(III)酸铵 (6) 顺式—二氯二氨合铂(II)

2．下列各配合物或配离子中，哪些符合EAN规则？哪些不符合EAN规则？ (1) Cr(CO)5 (2) Mn(CO)6 (3) (ph3P)2Fe(CO)3 (4) [Fe(CN)6]4– (5) [Co(NH3)5Cl]+ 3．用EAN规则画出下列各分子的结构式

(1) [HRu(Pph3)3]+ (2) [H3Re3(CO)10]2– (3) Mo(CO)2(C5H5)4 (4) H4Co4(C5H5)4

(5) [Ni3(CO)2(C5H5)3]+ (6) Re(CH3)2(C5H5)(C5H5CH3)

4．用EAN规则，完成下列各反应，填写下列反应系列中相应化合物的结构式

–nCO –CO –H Fe(CO)5 + A B C

二聚

5．在腌肉时，加入亚硝酸钠，能产生NO，NO与由蛋白质中解离出来的硫和铁结合，生成[Fe4S3(NO)7]?，后者有抑菌，防腐作用。X-射线结构分析表明该离子的结构如下图所示： (1) 请把图上的所有铁原子涂黑，并从上至下用

Fe(A)、Fe(B)、Fe(C)、Fe(D)标记。

(2) 已知铁的平均氧化数为0.5，试确定每个Fe

的氧化数。

(3) 设在配合物里的每个铁原子都采取sp3杂

化，指出每个铁原子中3d电子的数目。

(4) [Fe4S3(NO)7]?离子可以被还原，生成一个含

Fe2S2环的化合物，表示为[Fe2S2(NO)4]2?，请回答下列各问题：

(I) 写出阴离子[Fe2S2(NO)4]2?的结构式；

(II) 用阿拉伯数字给出每个铁原子的氧化态；

(III) [Fe2S2(NO)4]2?会转化为[Fe2(SCH3)2(NO)4]n，它是一种致癌物。

下列三种物种中，哪一个被加到S原子上？

( i ) CH3+ ， ( ii ) CH3 ， ( iii ) CH3? ，n = ？

6．十九世纪末，化学家发现了镍(Ni)细粉与一氧化碳反应，生成Ni(CO)4。Ni原子的价电子与CO配体提供的电子数等于18——EAN规则(或18电子规则)，请回答下列问题： (1) 用EAN规则预言Fe(0)和Cr(0)的二元羰基化合物的分子式？

(2) 用EAN规则预言最简单的二元铬(o)—亚硝基化合物应具有什么组成？ (3) 解释为什么Mn(0)和Co(0)不生成所谓单核中性羰基化合物，而生成有金属—金属键

的化合物？

(4) V(CO)6以及(1)、(2)问中提出的化合物是顺磁性还是反磁性？

(5) 18电子规则对铬和苯合成的化合物也适用，写出此配合物的结构式。

7．化合物的种类繁多，一个重要的因素是许多化合物存在同分异构现象(isomerism)，试画出(Me2PCH2CH2PMe2)2Fe(CO)的所有可能的立体异构体。(Me = CH3)。 在结构式中Me2PCH2CH2PMe2可简化成

P　P

（双齿配体）

8．配合物A是1936年由Jensen合成的，它的化学式为Ni[P(C2H5)3]2Br3。化合物呈顺磁性，有极性，但难溶于水，易溶于苯，其苯溶液不导电，试画出配合物A所有可能的几何异构体。若存在对映体，请标明对映关系。

9．RuCl2(H2O)4+有两种异构体：A和B；RuCl3(H2O)3也有两种异构体：C和D。C和D分别按下式水解，均生成A：

C或D + H2O === A + Cl–

写出A、B、C、D、的结构并说明C或D水解产物均为A的原因。

10．1964年Eaton和Cole报导了一种称为立方烷的化合物(C8H8)。若用四个重氢(D)氘原子

取代氢原子而保持碳架不变，则得到的C8H4D4(四氘立方烷)。

(1) 用简图画出C8H4D4的所有立体异构体，并用编号法表明是如何得出这些异构体的

(指出每种异构体的几何构型特点)。给出异构体的总数。

(2) 用五个氘原子取代立方烷分子里的氢原子，得到C8H3D5，其异构体数目是多少？ 11．在NH4Cl水溶液中，用空气氧化碳酸钴(II)，可以得到有光泽红色的—氯化物A(Co: NH3:Cl为1:4:1)。在0℃下将固体A加入用HCl气体饱和的无水乙醇中，在室温下有气体迅速放出。将其振摇至不再有气体发生，得到蓝灰色固体B，B是一种混合物。将B过滤，用乙醇洗涤，然后用少量冷水洗涤。所得主要产物再经过一系列提纯步骤，产生紫色晶体C(化学式：CoCl3·4NH3·0.5H2O)。当C在浓盐酸中加热时，可以分离出一种绿色化合物D，经分析为CoCl3·4NH3·HCl·H2O。D可溶于冷水，加浓盐酸就沉淀出来。请回答下列问题：

(1) A～D分别代表何种化合物？请分别画出C与D中配离子的立体结构。 (2) 写出并配平所有的化学方程式。

(3) 试根据C与D中的配离子的立体结构判断它们的极性，并简要说明理由。

(4) 用少量冷水洗涤B的目的何在？浓盐酸在D的形成中起什么作用？ (5) C与D之间的转化属于一种什么类型的反应？

(6) 由题给条件和提示，说明你所推测的化学反应发生的依据（只要回答推测C和D）。

提示：

a. 已知可被拆分的异构体形式是紫色的，并且在溶液中存在如下平衡

紫色—[CoCl2(en)2]Cl

在饱和HCl中蒸发 水溶液在蒸气浴上浓缩 绿色—[CoCl2(en)2]Cl·HCl·2H2O

b. 若用阳离子交换色谱柱吸附了适量固体B的水溶液，然后用合适的淋洗剂淋洗，可

以观察到色谱柱上主要形成两条色带，先淋洗出的为少量绿色溶液，然后收集到较多的紫色溶液。

12．铂的配合物{Pt(CH3NH2)(NH3)[CH2(COO)2]}是一种抗癌药，药效高而毒副作用小，其合

成路线如下：

(I)(II)(III)(IV)?A(棕色溶液)????B(黄色晶体)????C(红棕色固体)????D(金黄 K2PtCl4??色晶体)???E(淡黄色晶体)

在( I )中加入过量KI，反应温度为70℃；( II )中加入CH3NH2，A与CH3NH2的反应摩尔

比为1:2；( III )中加入HClO4和乙醇，红外光谱显示C中有两种不同振动频率的Pt?I键，而且C分子呈中心对称，经测定C的相对分子质量为B的1.88倍；在( IV )中加入适量的氨水，得到极性化合物D；在( V )中加入Ag2CO3和丙二酸，滤液经减压蒸馏得到E。在整个合成过程中铂的配位数不变，铂原子的杂化轨道类型为dsp2。 (1) 画出A、B、C、D、E的结构式

(V) (2) 从目标产物E的化学式中并不含碘，请问：将K2PtCl4转化为A的目的何在？ (3) 合成路线的最后一步加入Ag2CO3起到什么作用？

13．业已发现许多含金的化合物可以治疗风湿症等疾病，引起科学家广泛兴趣。

的混合液，反应完成后加入数倍体积的丙酮，析出白色针状晶体B(分子式为C10H8N2O2)。B的红外光谱显示它有一种A没有的化学键，B分成两份，一份与HAuCl4在温热的甲醇中反应得到深黄色沉淀C，另一份在热水中与NaAuCl4反应，得到亮黄色粉末D，用银量法测得C不含游离氯而D含7.18%游离氯，C的紫外光谱在211nm处有吸收峰，与B的213nm特征吸收峰相近，而D则没有这一吸收，C和D中金的配位数都是4。

(1) 画出A、B、C、D的结构式。

(2) 在制备B的过程中，加入丙酮起什么作用？

(3) 给出用游离氯测定值得出D的化学式的推理和计算过程

14．试画出二氯二氨合铂(II)的几何异构体。如果用1,2—二氨基环丁烯二酮代替两个NH3，

与铂配位，生成什么结构的化合物？有无顺反异构体？若把1,2—二氨基环丁烯二酮上的双键加氢，然后再代替两个NH3与铂配位，生成什么化合物？(画出所有可能的结构式)

15．在315K下，将某中性单齿配体X加到NiBr2的CS2溶液中，反应产物是红色抗磁性配

合物A，化学式为NiBr2X2；冷至室温，A转变成化学式相同的绿色配合物B，测得B的磁矩为3.20B.M.；若将B溶解在氯仿中，得到一微带红色的绿色溶液，测得配合物B在氯仿中的磁矩为2.69B.M.。图1为配合物A和B的吸收光谱。 (1) 画出A和B可能存在的所有几何异构体？

(2) 指出谱图中曲线I和II分别属于哪个配合物，说明原因。 (3) 谱图中哪些吸收峰与A和B的颜色对应？

(4) 说明异构体B在氯仿中的颜色和磁矩变化的原因。

(5) 如果选用波长为510nm的单色光照射A，A是什么颜色？

N在吡啶(

)的衍生物2,2’—联吡啶(代号A)中加入冰醋酸与30%H2O2

图1 图2

16．太阳能发电和阳光分解水制氢，是清洁能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在n-型半导体光电化学电池方面。下图是n-型半导体光电化学电池光解水制氢的基本原理

示意图，图中的半导体导带（未充填电子的分子轨道构成的能级最低的能带）与价带（已充填价电子的分子轨道构成的能级最高的能带）之间的能量差?E( = E c ? E v)称为带隙，

＋

图中的e?为电子、h为空穴。

瑞士科学家最近发明了一种基于图2所示原理的廉价光电化学电池装置，其半导体

电极由两个光系统串联而成。系统一由吸收蓝色光的WO3纳米晶薄膜构成；系统二吸收绿色和红色光，由染料敏化的TiO2纳米晶薄构成。在光照下，系统一的电子（e?）由价带跃迁到导带后，转移到系统二的价带，再跃迁到系统二的导带，然后流向对电极。所采用的光敏染料为配合物RuL2(SCN)2，其中中性配体L为4,4′-二羧基-2,2′-联吡啶。 (1) 指出配合物RuL2(SCN)2中配体L的配位原子和中心金属原子的配位数。

(2) 推测该配合物的分子结构，并用Z　Z代表L（其中Z为配位原子），画出该配合物及其几何结构示意图。

(3) 画出该配合物有旋光活性的键合异构体。

(4) 分别写出半导体电极表面和对电极表面发生的电极反应式，以及总反应式。

(5) 已知太阳光能量密度最大的波长在560nm附近，说明半导体电极中TiO2纳米晶膜

（白色）必须添加光敏剂的原因。

(6) 说明TiO2和配合物RuL2(SCN)2对可见光的吸收情况，推测该配合物的颜色。 (7) 该光电化学电池装置所得产物可用于环保型汽车发动机吗？说明理由。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e2dv.html