《配位化合物与配位滴定法》习题答案

1、配位化合物与配位滴定法习题答案9-1命名下列配合物，并指出中心离子、配位体、配位原子和中心离子的配位 数。(1) COC12(H2O)4C1(2) PtCl 4(en)(4) KCo(SCN)4 (SQ)3 Na2SiF 6(3) Ni Cl 2(NH)2(6) Cr(H 2O)2(NH)42(7) KFe(C2Q)3(8) (NH4)3SbCl6 - 2H2O(1 )Cd(NH3)42+一 2-PtCl 4(仙=0 B M)(仙=0 B M)答：如下表所小:分子式命名中心离 子配位体配位原 子配位 数CoCl2(H2O)4Cl氯化二氯四水合钻(III)Co3+Cl-,H2OCl,O6PtCl

2、 4(en)四氯乙二氨合柏(IV)Pt4+Cl-,enCl,N6NiCl 2(NH3)2二氯二氨合锲(II)Ni2+Cl-,NH3Cl,N4K2Co(SCN)4四硫鼠根合钻(II)酸钾Co2+SCN-S4Na2SiF6六氟合硅酸钠Si4+F-F6Cr(H 2O)2(NH3)42(SO4)3硫酸四氨二水合铭(III)Cr3+H2O,NH 3O,N6K3Fe(C2O4)3二草酸根合铁(III)酸钾Fe3+C2O42-O6(NH4)3SbCl6 2H2O二水六氯合睇(III)酸胺Sb3+Cl-Cl69-2已知磁矩，根据价键理论指出下列配离子中中心离子的杂化轨道类型和配离子的空间构型。B M)(3 )

3、Mn(CN)64-( 仙 =1.73CoF6 3-( 仙=4.9 B M)(5 ) BF4-( n =0 BM)( 6 )Ag(CN)2-( p=0 B M)答：如下表所小配合物中心离子的杂化轨道类 型配离子的空间构型Cd(NH)4 2+sp正四面体_ 2-PtCl 4dsp2平面四方形-4-Mn(CN)6d2sp3正八面体-3 -CoF6sp3d2正八面体BF4 -3sp正四面体Ag(CN)2-sp直线形9-3 解释下列名词(1 ) 配位原子(2 ) 配离子(3)配位数(4)多基(齿)配位体(5)螯合效应(6)内轨型和外轨型配合物(7)高自旋和低自旋配合物(8)磁矩答：见教材。9-4选择适当

4、试剂，实现下列转化。Ag-AgNO-AgCl J 一 Ag(NH3)2Cl - AgBr J - NaAg(S2O)2一 Agl，一 KAg(CN)2 - AgSj答：转化路线：HNO3ClNH 3 H 2 OBrS2 O32AgAgNO 3 AgClAg(NH 3)2ClAgBr2Na3Ag(S2O3)2 I AgIKAg(CN) 2 SAg 2s要点：应记忆题给各常见配合物和沉淀物的稳定转化顺序。9-11 用EDTAS准溶液滴定金属离子 M试证明在化学计量点时，1(1) pM 2 pMY pG(2) lgc(MY) lgKMY 2lgc(M)证明:(1)化学计量点处，由于EDTAffi金属

5、离子都恰好完全反应，因此由 EDTAffi金属 离子引起的副反应效应非常小，可以忽略不计；此时的金属离子和 EDTA勺浓度 主要取决于配合物的解离。K MYc(MY)c(M ')c(Y'), , KMYc(MY)c(M ')c(Y')明c(M)2必C(M)2KMY两边取负对数，得:12 pM pMY pKMYpM pMY pKMY2(2)由于化学计量点处副反应效应很小可以忽略不计，根据第一步的证明结果可 得：c(MY) c(MY)2K MY K MY，:、晨-(-2)c(MY) KMY c(M)2c(M ')c(Y') c(M )2两边取对数得:

6、lgc(MY) IgKMY 2lgc(M)9-13 向 0.10 mol L-1Ag(NH3)2+, 0.1 mol L-1 Cl -和 5.0 mol L-1NH H2O 溶液中滴加HNO至恰好有白色沉淀生成。近似计算此时溶液的pH(忽略体积的变 化)。解：设恰好有白色沉淀时，Ag+浓度为c(Ag+) , Cl-浓度为c(Cl-),则应有：KSp(AgCl) c(Ag )?c(Cl ) c(Ag ) 0.1 1.77 10 10因止匕，c(Ag+)=1.77x10 -9mol/L。由于此时 Ag+参与配位反应，设此时NH浓度为c(NH) , Ag(NH3)2 +浓度为c(Ag(NH3)2)则

7、:Kc(Ag(NH3)2 )0J0107f292. 1c(Ag )/ ?c(NH3)/c1.77 10 ? c(NH3)/c因此，c(NH 3) 2.246mol/L,由于NH的初始浓度为5.0mol/L ,可知随着 HNO 的加入，有5.0-2.246=2.754mol/L 的NH转化为等物质的量的NH+,所以，此时 溶液酸度为：c NH4 /c 11451 2.754 )PH PKa lg 4 lg 10 /1.8 10 lg 9.17c(NH3)/c2.2469-14 计算含有 1.0 mol L-1NH 的 1.0 X10-3 mol L-1Zn(NH3)42+溶液和含有0.10 mo

8、l - L-1NH 的 1.0 X10-3 mol - L-1Zn(NH3)4 2+中 Zn2+ 的浓度分别是多少？解：设含有1.0 mol 为 x, WJ:Zn24NH3起始浓度/ mol/L平衡浓度/ mol/L1.01.0 4xZn(NH 3”2-31.0 10-31.0 10 3 x L-1NH 的 1.0 X 10-3 mol - L-1Zn(NH3)42+溶液中，Zn2+ 的浓度由于溶液中Zn2+浓度很低，所以:1.0mol/L 4xmol/L 1.0mol/L331.0 10 mol/L xmol/L 1.0 10 mol/L代入平衡常数表达式:cZn(NH3)4/c-7 2c

9、Znc4? c NH3c1.0 10397 2.88 10 x?1.04解方程得到：X3.47 1013mol / L类似的，设含有 浓度为y,则：0.1mol L-1NH 的 O0X10-3 mol L-1Zn(NH3)2 2+溶液中，Zn2+的cZn(NH3)2/cc Zn2? cNH3c1.0 10 39 2.88 109 y?0.12解方程得到：y 3.4710 9mol /L答：含有 1.0 mol - L-1NH 的 1.0 X10-3 mol - L-1Zn(NH3) 4 2+溶液和含有 0.10 mol L-1NH 的 1.0 X10-3 mol L-1Zn(NH3) 4 2+

10、中 Zn2+ 的浓度分别是 3.47 10 13mol/L和 3.47 109mol / L。9-1510此混合液中mL0.05 mol L-1Ag(NH3)2+溶液与 1 mL0.1 mol - L-1NaCl 溶液混合,NH的浓度为多少，才能防止AgCl沉淀生成？解1:设刚开始生成AgCl沉淀时，NH、Ag+、C和Ag(NH3)2+浓度分别为c(NH)、 c(Ag+)、c(Cl-)和c( Ag(NH 3)2 + ),根据体系中存在的配位和沉淀反应平衡知：c(Cl-) c(Ag )Ksp(AgCl) c cc(Ag(NH23)2 )/c Kf Ag(NH 3)2c(NH3)c(Ag )cc联

11、立解方程组得：一岫3)2)9匚 :Ksp(AgCl) Kf Ag(NH 3)2由于 10 mL 0.05 mol L-1Ag(NH3) 2 + 溶液与 1 mL 0.1 mol L-1NaCl 溶液混合后, 各离子浓度为：c(Cl-)9.09 10 3 mol /L11c(Ag(NH 3)2 ) 0.05 10 4.55 10 2 mol/L 11将两个浓度数据及两个稳定常数带入方程(1),得:4.55 10 2 9.09 10 3:1.77 10 10 1.12 107- _c(NH3)c( Ag(NH 3)2 )c(Cl ).Ksp(AgCl) Kf Ag(NH 3)20.46 mol /

12、L解1:反应体系中同时存在配位平衡和沉淀平衡两个反应，其总反应方程式为:Ag(NH3)2 Cl AgCl 2NH3其反应平衡常数为:2 c(NH3)cCl cAg(NH3)21Kf Ksp28NH3)c AgcCl cAg(NH3)2 c Agc(NH3),cClcAg(NH3)2Kf Ksp即解法1中的公式(1),其余计算同解法19-16通过计算，判断下列反应的方向。(1) HgCl42-+4I HgI 42+4Cl(2) Cu(CN)2- +2NH -Cu(NH3)2+ 2CN(3) Cu(NI4) 42+ + Zn 2+一Zn(NH3)4 2+ Cu2+(4) FeF6 3- +6CN

13、-Fe(CN) 6 3+6F解：(1)本反应实质上是HgCl42-和HgCl42-之间的相互转化，在各离子浓度都一致 的情况下，HgCl42-解离的H0+浓度cl为：clHgC42-Kf Cl 41 15 8.55 1.17 1010 16HgI 4 2-解离的H浓度c2为:C2 詈 I a'10 30可以看出，在离子浓度完全一致的情况下，HgI 42-的稳定性远远高于HgCL2-, 因此题给反应应该向正方向进行。但是，如果各离子浓度不一致而且差别较大时， 应该根据具体离子浓度进行计算。计算过程同(1),(2)反应朝负方向进行,(3)反应朝负方向进行，(4)反应朝正方 向进行。9-17

14、 将 100 mL0.020 mol - L-1 Cu2+溶液与 100 mL 0.28 mol - L-1 氨水混合， 求混合溶液中CiT的平衡浓度。解：等体积混合后，Cd+与氨水的浓度分别减半，为 0.01mol/L和0.14mol/L。 由于该溶液中存在如下配位反应：Cu2 4NH3 Cu(NH3)42设平衡时，CiT浓度为x,则由于氨水过量(比完全反应超出 0.10mol/L ),可以 认为CU2+反应很彻底，因此：0.01 x 0.01,代入配位反应平衡方程式：一2一一c(Cu(NH3)4 )0.01 xZ_24_ . .； _ .7c(Cu )c(NH 3) x 0.14 4 (0

15、.01 x )0.01x 0.14 4 0.01 )132.09 10解方程得：x 4.78 1015mol/L9-18分析铜锌镁合金，称取0.5000 g试样，溶解后，用容量瓶配制成100.00mL试液。吸收25.00 mL调至pH=6.0时，用PAN乍指示剂，用0.05000 mol L-1EDTA 滴定CiT和Zn2+用去37.30 mL。另外又吸取25.00 mL试液，调至pH=10.0,力口 KCN以掩蔽Cd+和Zn2+,用同浓度EDTA标准溶7滴定Mg+,用去4.10 mL。然后 再滴加甲醛以解蔽Zn2+,又用同浓度EDTA标准溶液滴定，用去13.40 mL。计算 试样中CiT,

16、Zn2+, Mg+的质量分数。解：设样品中Cd+, Zn2+, Mg+的质量分数分别为1、2和3,则根据题意应 该有如下方程：1 05000g63.55g/mol 0.1000L3 0.5000g65.39 g/mol 0.1000L25.00mL 0.05000mol/L 37.30mL2 0.5000g24.31g/mol 0.1000L3 0.5000g65.39g/mol 0.1000L解三元一次方程组得到:25.00mL25.00mL0.05000mol/L 4.10mL0.05000mol / L 13.40mL 1=60.75%, 2=3.987% 3=35.05%9-191.0

17、0 mLNi 2+溶液用蒸储水和NH- NH，Cl缓冲溶液稀释，然后用15.00 mL0.01000 mol - L-1EDTAfe准溶液处理。过量的 EDTA用 0.01500 mol - L-1 MgCl2 标准溶液回滴，用去4.37 mL。计算Ni2+溶液的浓度。解：设Ni2+溶液的浓度为c1mol/L,则：c1mol/L 1.00mL 0.01500mol/L 4.37mL 0.01000mol/L 15.00mL解方程得：c1=0.08445,即，Ni2+溶液的浓度为0.08445mol/L9-20 称取0.5000 g煤试样，灼烧并使其中硫完全氧化成 SO2-,处理成溶液， 除去重

18、金属离子后，加入 0.05000 mol L-1BaCl2溶液20.00 mL,使其生成BaSO 沉淀。用0.02500 mol L-1EDTA溶液滴定过量的 Ba2+用去20.00 mL。计算煤中 含硫质量分数。解：设煤中含硫质量分数为1,则:1 0.5000g3 0.025mol/L 20.00ml 10 L/ml32.07g/mol30.05000mol/L 20.00ml 10 L/ml9-21 取纯钙样0.1005 g ,溶解后用 在pH=12时，用钙指示剂指示终点，用 计算：100.00 mL容量瓶定容。吸取 25.00 mL ,EDTAfc准溶液滴定，用去 24.90 mL试解方程得：1=3.207%(1)