胡波化学竞赛题库配位异构平衡滴定.docx
《胡波化学竞赛题库配位异构平衡滴定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胡波化学竞赛题库配位异构平衡滴定.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
胡波化学竞赛题库配位异构平衡滴定
中学化学竞赛试题资源库——配位异构、平衡、滴定
A组
．已知[Co（NH3）6]3＋呈正八面体结构：
各NH3分子间距相等，Co3＋位于正八面的中心。
若其中二个NH3分子被Cl－取代，所形成的[Co（NH3）4Cl2]＋的同分异构体的种数有
A2种B3种C4种D5种
．Co（NH3）63＋离子是正八面体而非三棱柱或平面六边形构型的理由是
A其一氯取代物不存在同分异构体B它是非极性分子
C它的键长与键角都相等D其二氯取代物只存在两种同分异构体
．CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡：
[Cu（H2O）4]2＋（蓝色）＋4Cl－
[CuCl4]2－（黄色）＋4H2O
现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法：
①，②。
．现将25℃时PbCl2在HCl液中溶解度列于下表：
HCl/mol/L
0.
0.5
1.00
1.20
2.90
4.02
5.78
PbCl2/×103mol/L
6.60
5.10
4.91
4.93
5.90
7.48
14.0
PbCl2于1.00mol/LHCl溶解度最小，请说出可能原因。
．
（1）写出Fe（Ⅲ）和I－在溶液中的反应现象和反应方程式。
（2）有足量F－时，Fe（Ⅲ）不和I－反应。
请说出原因。
（3）往
（1）的溶液中加足量F－，有什么现象？
原因何在。
（4）在足量2mol/dm3HCl溶液中加Fe（Ⅲ）、I－、F－。
请说出反应现象，它可能和实验
（2）的现象有何不同？
．水的硬度常用一种规定的标准来衡量。
通常把1L水中含有10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1°。
Ca2＋、Mg2＋的硬度之和称为总硬度。
用配位滴定法分析某水样的硬度时，取50.00mL水样放入250mL锥形瓶中，加入稀盐酸数滴，煮沸，冷却，加入2mL1︰1的三乙醇胺溶液和10mLNH3·H2O－NH4Cl缓冲溶液（pH＝10），及3滴酸性铬蓝K－素酚绿B混合指示剂。
用0.01000mol/LEDTA溶液滴定至由红色到蓝色即终点，消耗EDTA溶液12.5mL。
另取水样50.00mL，将上述操作中加入缓冲溶液改为加入20％的，NaOH溶液使pH＞12，用0.01000mol/LEDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液7.50mL。
已知Ca2＋与EDTA以物质的量1︰1发生络合反应。
（1）试计算水样的总硬度、钙硬度；
（2）为什么要加入数滴稀盐酸并煮沸？
（3）为什么要加入三乙醇胺溶液？
（4）为什么要加入NH3·H2O－NH3Cl缓冲溶液？
B组
．[Pt（NH3）2Cl2]分子有两种同分异构体，其中一种是治癌药物，它能与乙二胺（en）反应生成[Pt（NH3）2en]。
写出该[Pt（NH3）2Cl2]的结构式。
．若配体的分子组成为C4H7OH它和金属离子M（电荷省略）形成配合物，问可有多少种配合物异构体存在？
．如图所示，[Co（en）3]3＋螯合离子是正八面体构型的，六个配位点被三个双齿配体乙二胺（en）所占据，请问该离子是否存三重轴（该离子绕轴旋转120º与原离子图形完全重合）；与已知三重轴垂直的二重轴（绕轴旋转180º后与原图形完全重合）有几条。
．已知配离子[Co（en）3]3＋存在两种旋光异构体，说明由此能够证明它不是六方形或三棱形结构，又能否由此证明它为八面体结构。
．已知：
配位化合物和[Co（NH3）4Cl2]有两种异构体。
试判断其空间体构型是八面体型还是三棱柱型？
．今有化学式为Co（NH3）4BrCO3的配合物。
（1）画出全部异构体的立体结构。
（2）指出区分它们的实验方法。
．下列结构中哪些是①几何异构体②光学异构体③完全相同的结构
①②③④
⑤⑥⑦⑧
．电子构型相同的Ni2＋、Pd2＋和Pt2＋均能形成配合物。
Pd（Ⅱ）、Pt（Ⅱ）配合物为平面四方形构型，而多数Ni（Ⅱ）配合物为四面体构型，只有少数是平面四方形构型，为什么？
何种Ni（Ⅱ）配合物最可能是平面四方形构型？
．A、B、C为三种不同的配合物，它们的化学式都是CrCl3·6H2O，但颜色不同：
A呈亮绿色，跟AgNO3溶液反应，有2/3的氯元素沉淀析出；B呈暗绿色，能沉淀1/3的氯；而C呈紫色，可沉淀出全部氯元素。
则它们的结构简式分别为：
A，B，C。
这三种配离子的空间构型为面体，其中配离子一中的2个Cl可能有两种排列方式称为顺式和反式。
它们的结构图分别为：
_______和。
．瑞士苏黎士大学的维尔纳（Werner）对配位化学有重大贡献，因此曾荣获第13届诺贝尔化学奖。
他在化学键理论发展之前，提出了利用配合物的几何异构体来确定配合物的空间构型。
现有[Cr（H2O）4Br2]Br和[Co（NH3）3（NO2）3]两种配合物，其内界分别表示为MA4B2和MA3B3，其中M代表中心离子，A、B分别代表不同的单齿配位体。
为了获得稳定的配合物，中心离子周围的配位体相互之间的距离尽可能远，形成规则的平面或立体的几何构型。
（1）MA4B2和MA3B3可能存在哪几种几何构型（用构型名称表示）？
（2）每种几何构型中，分别存在多少种异构体？
（3）实际上，MA4B2和MA3B3巨型配合物（或配离子）都只存在两种几何异构体。
根据上面分析，判断它们分别是什么几何构型？
试写出它们各自的几何异构体。
．亚硝酸根NO2－作为配位体有两种配位方式：
其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位，另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位。
前者称为硝基（合），后者称为亚硝酸根（合）。
试画出这两种配位方式的结构式（可用M表示中心原子）。
[Co（NH3）5（NO2）]Cl2有两种存在形式；[Co（NH3）5H2O]Cl3和NaNO2反应得一种红棕色粉末A，这种红棕色粉末在热盐酸溶液中会转变成棕黄色晶体B，B比A更稳定。
试命名这两种化合物。
．NaCl电离出的Cl－会对AgCl的溶解产生同离子效应，但随着Cl－离子浓度增大，Ag＋与Cl－生成配合物将使AgCI在NaCl溶液中的溶解度增大。
（1）计算AgCl在0.0010mol/L和0.10mol/LNaCl溶液中的溶解度；
（2）计算AgCl在NaCl溶液中的最小溶解度，由此说明Cl－对AgCl溶解度的影响（忽略离子强度的影响）。
已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ag＋－Cl－配合物的lgβ1＝3.04，lgβ2＝5.04，lgβ3＝5.04，lgβ4＝5.30。
．欲使0.0010molAgCl沉淀完全溶于100mL氨水中。
问：
（1）溶解平衡时，游离氨浓度为多少？
（mol/L）
（2）溶解AgCl沉淀，需此氨水的总浓度为多少（mol/L）？
（3）已知浓氨水密度为0.9g/mL，其含量为28%，则浓氨水的浓度为多少（mol/L）
（4）应取浓氨水多少毫升可配成上述氨水100mL？
（已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10，Ag（NH3）2＋的lgK稳＝7.0）
C组
．已知配合物[Pt（NH3）（OH）2Cl3]是八面体结构，请求出它的几何异构体数目。
．配合物A是1986年Jenesn合成的，它的化学式为Ni[P（C2H5）3]Br3。
化合物呈顺磁性，有极性，但难溶于水而易溶于苯，其苯溶液不导电。
试写出配合物A所有可能的立体结构。
若有对映体必须标明对应关系。
．二甲基亚硫酰Me2SO是两可配体。
（1）确定其结构。
即可通过S或O原子进行键合，确定哪一个原子与M结合，可以根据络合物S－O键红外伸缩振动频率vS－O＝1/2π（k/μ）1/2（μ折合质量μS－O＝ms·mo/（ms＋mo）（k为键力常数）与自由的Me2SO的vS－O对比，来确认配合物中是以S或O原子配位。
（2）试加以说明。
．金属离子与酸H2L形成一种配合物ML，该配合物的形成常数为K1。
M＋L
ML，K1＝[ML]/{[M]·[L]}，溶液中还含有另一种金属离子N，它与酸H2L生成配合物NHL。
配合物ML的条件形成常数K1’有下列关系：
K1”＝[ML]/{[M’]·[L’]}，其中[M’]为未结合成ML的含M型体的总浓度，[L’]为未结合成ML的含L型体的总浓度。
推导出用[H＋]和有关K值表示的K1’的关系式。
K值中除ML的形成常数外，还知道H2L的酸常数Ka1和Ka2以及配合物NHL的形成常数KNHL。
N＋L＋H＋
NHL，KHNL＝[NHL]/{[N]·[H＋]·[L]}，还可假定平衡浓度[H＋]和[N]为已知值。
以上为简单起见，略去了除H＋以外各型体的电荷。
．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，得到一带微红色的绿色溶液，测得配合物B在氯仿中的磁矩为2.69B.M.，右图为配合物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呈什么颜色？
．金属金常常可以在铝硅酸盐岩石中发现，它很细地分散在其他矿物之中。
通过暴露在空气中的氰化钠溶液处理破碎后的矿石来提取，在这个过程中金慢慢地转变成可溶于水的Au[（CN）2]－（反应1）。
达到平衡后，被泵出的水相用锌与金的配合物反应转化为金属金，而锌则转变成Zn[（CN）4]2－（反应2）
（1）写出反应（l）和
（2）的配平的离子方程式。
金在自然界中经常和银形成合金，银也可以被暴露在空气中的氰化钠溶液氢化。
（2）500L0.0100mol/L的Au[（CN）2]－和0.0030mol/L的Ag[（CN）2]－的溶液经蒸发掉三分之一体积的液体后用锌处理（40g）。
假设偏离标准条件是不重要的，而且所有的氧化还原反应都进行到底了，试计算在反应停止后Au[（CN）2]－和Ag[（CN）2]－的浓度。
已知：
Zn[（CN）4]2－＋2e→Zn＋4CN－Eo＝－1.26V
Au[（CN）2]－＋e→Au＋2CN－Eo＝－0.60V
Ag[（CN）2]－＋e→Ag＋2CN－Eo＝0.31V
（3）Au[（CN）2]－在一定条件下是很稳定的络合物。
欲使99%的金在溶液中以该氰配合物的形式存在，问需要多大浓度的氰化钠？
已知：
Au[（CN）2]－：
Kf＝4×1028
（4）已经发展了另一些提取金的方法来代替氰化法，为什么？
选择一个答案
A氰化钠溶液腐蚀采矿机械
B氰化钠流失在地下水中会生成氢化氰，后者对许多动物是有毒的
C用氰化法得到的金是不纯的
．由银（74%）、铅（25%）、锑（1%）等制成的合金是一种优良的电镀新材料。
对其中的银的分析，可采用络合滴定法，具体分析步骤概括如下：
试样
沉淀（A）
溶液（B）
溶液（C）
溶液（D）
其中（Ⅰ）加入HNO3（1︰1），煮沸，再加入盐酸（1︰9），煮沸，过滤，依次用盐酸（1︰9）和水洗涤沉淀；（Ⅱ）加入浓氨水，过滤，用5%氨水洗涤沉淀；（Ⅲ）加入氨水－氯化铵缓冲溶液（pH＝10），再加入一定量的镍氰化钾固体；（Ⅳ）加入紫脲酸铵指示剂（简记为In），用乙二胺四乙酸二钠（简写为Na2H2Y）标准溶液滴定至近终点时，加入氨水10mL（为了使其终点明显），继续滴定至溶液颜色由黄色变为紫红色为终点。
已知有关数据如下：
配合物
[AgY]3－、[NiY]2－、[Ag（CN）2]－、[Ni（CN）4]－、[Ag（NH3）2]＋、[Ni（NH3）6]2＋
LgK稳
7.3218.6221.131.37.058.74
酸
H4YH3Y－H2Y2－HY3－
lgK稳
－2.0－2.67－6.16－10.26
（1）写出A和D中Ag存在形体的化学式。
（2）写出第Ⅲ步骤的主反应的化学方程式和第Ⅳ步骤滴定终点时反应的化学方程式。
（3）试样加HNO3溶解后，为什么要煮沸？
加入盐酸（1︰9）后为什么还要煮沸？
（4）假定溶液C中Ag（Ⅰ）的总浓度为0.010mol/L，游离NH3浓度为2mol/L，要求滴定误差控制在0.2%以内，试计算溶液C中Ni（Ⅱ）总浓度至少为多少？
．在pH＝10.0的氨性缓冲溶液中，以铬黑T（EBT）为指示剂，以2.0×10－2mol/LEDTA滴定浓度为2.0×10－2mol/L的Ca2＋，问终点误差为多少？
若在相同条件下滴定的是2.0×10－2mol/L的Mg2＋，其终点误差又为多少？
K（CaY）比K（MgY）大，为什么滴定Ca2＋比滴定Mg2＋的终点误差反而要大？
若以MgY和EBT作为间接金属指示剂，问应加入MgY的浓度是多少？
已知lgK（CaY）＝10.7，lgK（MgY）＝8.7；pH＝10.0时，lgαY（H）＝0.45；EBT的pKα1＝6.3，pKα2＝11.6，lgK（Ca－EBT）＝5.4，lg（Mg一EBT）＝7.0。
．
（1）有[Pt（NH3）2（OH）2]化合物，存在两种几何异构体A和B，它们与等物质的量的草酸根发生取代反应，分别生成C和D化合物，并且产生OH－离子，用相同浓度的H＋离子中和OH－离子，前者消耗的酸的体积是后者的两倍，试写出A、B、C、D的结构式。
试以[PtCl4]2－为原料，加入必要的试剂合成B化合物，说明以什么原则指导合成？
（2）[PtBrCl（PR3）2]（PR3为三烷基磷）也存在两种几何异构体A和B，它们具有不同的31P－NMR（核磁共振）光谱（如右图），其中异构体A显示单一的31P线，异构体B显示两条线。
试判断A、B分别为何种异构体（用结构式表示）？
说明判断理由。
（3）四配位的平面四方形配合物[IrCl（PMe3）3]（Me代表CH3）属于多少电子构型的配合物？
它能与Cl2发生何种类型的化学反应（取代反应、插入反应、还原消去、氧化加成等类型）？
形成分子式为[IrCl3（PMe3）3]两种产物，该分子又是多少电子构型？
[IrCl3（PMe3）3]两种产物的31P－NMR光谱表明一个异构体中的P原子只有一种化学环境，而另一种异构体中的P原子有两种化学环境，试画出[IrCl3（PMe3）3]的几何异构体，并解释它们的31P－NMR光谱行为。
参考答案
升级会员 