无机化学第九章 配位化合物习题答案

第九章 配位化合物习题答案

1．命名下列配合物，并指出中心离子的配位数和配体的配位原子。

(1) [Co(NH3)6]C12 (2) [Co Cl (NH3)5]C12 (3) [Pd (SCN)2(PPh3)2] (4) [Pd (NCS)2(PPh3)2] (5) Na3[Ag(S2O3)2] (6) [Ni(C2O4) (NH3)2] 答：

配合物 （1） （2） （3） （4） （5） （6）

名称

二氯化六氨合钴(II) 二氯化一氯·五氨合钴(III) 二硫氰酸根·二* (三苯基磷)合钯(II) 二异硫氰酸根·二(三苯基磷)合钯(II) 二（硫代硫酸根）合银(I)配离子

二氯化四氨·二水合镍(II)

配位数 配位原子 6 6 4 4 2 6 N N,Cl– S, P N, P S N, O * 为区别配体数目与配体名称，有时用“双（相当于英文前缀bis-）”代替“二

（相当于di-）”字，说成“二硫氰酸根·双(三苯基磷)合钯(II)”。 2．写出下列配合物的化学式：

(1) 三硝基·三氨合钴(III) (2) 氯化二氯·三氨·一水合钴(III) (3) 二氯·二羟基·二氨合铂(IV) (4) 六氯合铂(IV)酸钾 答：

配合物 （1） （2） （3） （4）

化学式 [Co(NO2)3 (NH3)3] [Co Cl2 (NH3)3(H2O)]C1 [Pt Cl2 (OH)2 (NH3)2]

K2[PtCl6]

9．在[Zn (N H3)4]SO4 溶液中，存在下列平衡：[Zn (N H3)4]2+ ? Zn 2+ + 4NH3 分别向溶液中加入少量下列物质，请判断上述平衡移动的方向。

（1）稀H2SO4溶液；（2）NH3· H2O；（3）Na2S溶液；（4）KCN溶液；（5）

CuSO4溶液

答：（1）右；（2）左；（3）右；（4）右；（5）右

10．在含有2.5?10?3 mol·L?1 AgNO3和0.41 mol·L?1 NaCI溶液里，如果不使AgCl

沉淀生成，溶液中最少应加入CN? 浓度为多少? 已知[Ag(CN)2]? Ks (?2) = 1.26 ?1021 ，AgCl Ksp = 1.56 ?10?10

解：首先考虑沉淀溶解平衡 Ag+ + Cl? = AgCl(s) 根据溶度积规则，有 [Ag+] [ Cl?]= Ksp

如果不使AgCl沉淀生成，应满足

[Ag+]< Ksp / [ Cl?]=1.56 ?10?10/0.41=3.80?10?10 (mol/L) 然后考虑配位平衡

Ag+ + 2CN? = Ag(CN)2?

初始浓度 2.5?10?3 a 0

平衡浓度 3.80?10?10 a – 2?(2.5?10?3–3.80?10?10) 2.5?10?3–3.80?10?10 ? a –5.0?10?3 ? 2.5?10?3

[Ag(CN)2]?根据配位平衡原理，有

[Ag?][CN?]2?Ks

?为使[Ag]< 3.80?10

+?10

[CN]?[Ag(CN)2][Ag?? mol/L，应满足

]Ks

将平衡浓度代入，得

a?2.5?103.80?10?10?321?1.26?10?5.0?10?3

=7.2?10?7+5.0?10?3 ? 5.0?10?3 （mol·L?1）

答：溶液中最少应加入CN? 浓度为5.0?10?3 mol·L?1。

11．已知[Ag(NH3)2]+ Ks (?2) = 1.6 ?107 ，AgI Ksp = 1.5 ?10?16 。请计算AgI在2.0 mol·L?1氨水中的溶解度。

解：设AgI在2.0 mol·L?1氨水中的溶解度为S

AgI(s) + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + I?

平衡浓度 2 – 2S S S

根据多重平衡规则，有

K?KspKs?2[Ag(NH3)2][I][NH3]2???S22(2?2S)

7

S?2KspKp?4?1.5?10?16?1.6?10?9.8?10?4(mol/L)

答：AgI在2.0 mol·L?1氨水中的溶解度为9.8?10?4 mol/L 。

12．已知ECu2?/Cu?0.34V 。在298K，将一个铜电极浸在一种含有1.00 mol·L?1 氨和1.00 mol·L?1 Cu(NH3)42+ 配离子的溶液中，用标准氢电极作正极，测得它和铜电极之间的电势差为0.030 V。试计算Cu(NH3) 42+ 配离子的稳定常数。 解：电池的电动势 ? = E?+ – E?– 即 E?– = E?+ – ? = 0.000 – 0.030 = – 0.030 V 由电极反应的Nernst方程得

[Cu2??E??ECu2?/Cu???RTnFln[Cu2?]

]?[Cu(NH3)4]Ks[NH3]42??1Ks 将

?? 代入Nernst方程，得

E??ECu2?/Cu?nFRTRTnFln1Ks

?即

lnKs??(ECu2?/Cu?E?)??2?965008.314?298?(0.34?0.030)?28.82

Ks =3.29?1012

答：Cu(NH3) 42+的稳定常数为3.29?1012。

13．在水溶液中，Co3+ 离子能氧化水，Co(NH3)63+ 却不能。请用电极电位解释原因。已知Co(NH3)62+

ECo3?/Co2???

Ks =1.3?105 ， Co(NH3)63+ Ks =1.6?1035 ， 1.229 V，

EO?21.92 V，

>

EO2/H2O???/OH??0.401 V 。

答：∵

ECo3?/Co2??EO2/H2O

∴ 电位高的电对Co3+ / Co2+的氧化态Co3+可以氧化电位低的电对O2/H2O的还原态H2O，Co3+ 可以把H2O氧化成O2。

配合物的生成改变了电对的电极电位：

E?[Co(NH3)4]3?[Co(NH3)4]2??ECo3???Co2??0.059lgks,redks,ox?1.92?0.059(0.114?29.80)?0.169VEO? ∵ 在碱性水溶液中

ECo(NH3?3)6/Co(NH2?3)6 <

2/OH?

∴ Co(NH3)63+不能把OH? 氧化成O2，O2却可以把Co(NH3)62+ 氧化成

Co(NH3)63+。

14．在标准状态下，下列两个歧化反应能否发生? 已知ECu2?/Cu??0.153 V，

ECu?/Cu?0.552 V，Cu(NH)2+ K =2.1?1013，Cu(NH)+ K =7.2?1010 。

34s32s

??(1) 2Cu+ = Cu2+ +Cu

(2) 2 Cu(NH3)2+ (无色)= Cu(NH3)42+ (深蓝色) + Cu

答：利用电极电位值判断氧化还原反应自发进行的思路是：电位高的电对的氧化

态可以氧化电位低的电对的还原态。 (1)

ECu?/Cu? >

ECu2?/Cu??，电位高的电对Cu+ /Cu的氧化态Cu+可以氧化电位

低的电对Cu2+/Cu+ 的还原态Cu+，歧化反应可以发生。 (2) 由电极反应的Nernst方程得

E?[Cu(NH3)2]?Cu?ECu??Cu?0.059lg1ks[Cu(NH3?0.522?0.059?10.86??0.089V)2]?

ECu(NH?3)4/Cu(NH3)22???ECu2?/Cu???RTnFlnKs,Cu(NHKs,Cu(NH?3)2?0.153?0.032?0.177?0.0080(V)3)42?

ECu(NH??3)2/Cu<

ECu(NH?2?3)4/Cu(NH3)2?，电位低的电对Cu(NH3)2+/Cu的氧化态

Cu(NH3)2+ 不能氧化电位高的电对Cu(NH3)42+/Cu(NH3)2+ 的还原态Cu(NH3)2+ ，歧化反应不能发生。

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