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配位化学习题答案

【篇一：配位化学及答案】

ss=txt>配位化学

一．（12分）配位化合物a是单核配合物分子，由11个原子组成；微热后失重11.35%得到b；b进一步加热又失重26.66%（相对b）

得到金属c；b极难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，能溶于盐酸。a有

2种异构体a1、a2，其中a2能与草酸盐反应得到一种式量比a略大的配合物分子d（a1无相似反应）

1．写出a、b、c的化学式；

2．写出b溶于盐酸后产物的名称；

3．试画出a1、a2、d的结构，并比较a1、a2在水中溶解性的大小。4．a还有若干种实验式相同的离子化合物。它们每个还满足如下条件：是由分立的、单核的离子配合物实体构成的；仅含1种阳离子

和1种阴离子。

（1）符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。

（2）其中1种与agno3反应（摩尔比1︰2）得到两种组成不同的

配合物，写出反应的化学方程式。

二．（7分）某Ⅷ族不活泼金属a溶于足量的王水生成b的溶液（a

的含量为47.60%）；将so2通入b的溶液中，得到c的溶液（a的

含量为57.56%）。已知b、c的组成元素完全相同，且阴离子所带

电荷也相同。

1．通过计算推理，确定a的元素符号；

2．写出所涉及反应的化学方程式。

3．画出b、c阴离子的空间构型。

三．（11分）太阳能发电和阳光分解水制氮，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）

＋子、h为空穴。

瑞士科学家最近发明了一种基于上图所示原理的廉

价光电化学电池装置，其半导体电极由2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纳米晶薄膜构成。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．画出配合物rul2(scn)2的全部可能结构（键合异构体），有旋

光活性的请说明。

3．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。

四．（7分）研究发现，钒与吡啶－2－甲酸根形成的单核配合物可

增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，实验测得其氧的质量分数

为25.7%，画出它的立体结构，指出中心原子的氧化态。要给出推

理过程。

五．（7分）卟啉化合物是一类含氮杂环的共轭化合物，其中环上

各原子处于一个平面内（结构如图1、图2）。卟啉环中含有4个吡

咯环，每2个吡咯环在2位和5位之间由一个次甲基桥连，在5，10，15，20位上也可键合4个取代苯基，形成四取代苯基卟啉。

图1 卟吩的结构图2 取代四苯基卟啉

1．如果卟吩与xcl3形成配合物，写出该配合物的化学式；

2．预测卟啉环（卟吩）是否有芳香性，为什么？

3．卟啉环能与哪些金属离子配位，列举三种金属离子。

六．（8分）铝与三乙胺形成的单核配合物是电中性分子，实验测

得其氢的质量分数为14.32%，画出它的立体结构，指出中心原子的

氧化态和杂化类型。要给出推理过程。

七．（10分）

1．若a是双齿配体，易配位形成七元环，写出a的结构式。

2．确定b的化学式，并计算该化合物的磁矩。

3．写出b中的配离子所有可能的结构式。

八．（8分）研究发现，氯化钴与6－甲基吡啶－2－甲醇反应形成

电中性分子的单核配合物分子，实验测得其钴的质量分数为17.4%。 1．确定该配合物的化学式；

2．画出它的立体结构，指出构型。

3．实际测得该配合物分子以二聚体形式存在，且呈现双螺旋结构。（1）二聚体分子间的作用力是什么？

（2）画出该配合物的双螺旋结构。

九．（16分）ni（Ⅱ）的配合物可以形成四配位的四面体形或平面

正方形，亦可形成六配位的八面体形；而ni（0）的配合物往往以四

面体形的四配位形式存在。

－1．以cn和h2o为配体，写出符合下列条件的配合物化学式。（1）一种非电解质的八面体配合物

（2）两个平面正方形配合物a和b，它们均是1︰1电离类型，a 是，b是。

2．10℃下将h3bo3和nicl2在一定条件下反应，用naoh溶液中

和后得钠盐c。c是单核配合物（不带结晶水），配离子中有环状结构。经元素分析x中w(ni)＝18.82%。

画出c的结构示意图，并写出反应生成c的离子反应方程式。

3．金属ni与环稀烃d一定条件下以物质的量1︰2反应生成配合物分子e；e分子有很好的对称性，核磁共振显示e分子中只有2种类

型的h原子；取一定量的e，在足量纯氧中燃烧，所得固体质量为原质量的27.15%。画出e的结构简式。

4．金属镍一般由其氧化物的热还原法进行制备，但纯度不高。如何

由粗镍制备高纯度的镍。

2010届高中化学竞赛专题辅导（四）配位化学答案

一．（12分）配位化合物a是单核配合物分子，由11个原子组成；微热后失重11.35%得到b；b进一步加热又失重26.66%（相对b）

得到金属c；b极难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，

能溶于盐酸。a有2种异构体a1、a2，其中a2能与草酸盐反应得到一种式量比a略大的配合物分子d（a1无相似反应）

1．写出a、b、c的化学式；

2．写出b溶于盐酸后产物的名称；

3．试画出a1、a2、d的结构，并比较a1、a2在水中溶解性的大小。 4．a还有若干种实验式相同的离子化合物。它们每个还满足如下条件：是由分立的、单核的离子配合物实体构成的；仅含1种阳离子

和1种阴离子。

（1）符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。

（2）其中1种与agno3反应（摩尔比1︰2）得到两种组成不同的

配合物，写出反应的化学方程式。

答案:1．a：pt(nh3)2cl2（1.5分） b：ptcl2（1分） c：pt（1分） 2．四氯合铂（Ⅱ）酸（1分）

h3ncl

clnh3h3nclptclh3noptoo3．a1：（1分） b：h3n（1分） d：

h3n （1.5分）o

在水中溶解度较大的是a2（1分）

4．（1）4种（[pt(nh3)4]重＋、[pt(nh3)3cl]＋与[pt(nh3)cl3]－、[ptcl4]2－组合）（1分）

（2）[pt(nh3)4][ptcl4]＋2agno3＝ag2[ptcl4]＋[pt(nh3)4](no3)2

（2分

二．（7分）某Ⅷ族不活泼金属a溶于足量的王水生成b的溶液（a

的含量为47.60%）；将so2通入b的溶液中，得到c的溶液（a的

含量为57.56%）。已知b、c的组成元素完全相同，且阴离子所带

电荷也相同。

1．通过计算推理，确定a的元素符号；

2．写出所涉及反应的化学方程式。

3．画出b、c阴离子的空间构型。

答案:1．ma/0.4760－ma/0.5756＝35.45n（1分） ma＝97.51n （0.5分）

n＝2时ma＝195.03n（0.5分）存在合理Ⅷ族pt（1分）

2．3pt＋4hno3＋18hcl＝3h2ptcl6＋4no↑＋8h2o（1.5分）

h2ptcl6＋so2＋2h2o

＝h2ptcl4＋

h2so4＋2hcl（1.5分）

2．c：（八面体） d：（平面四边形）（各0.5分）

三．（11分）太阳能发电和阳光分解水制氮，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）

＋子、h为空穴。

瑞士科学家最近发明了一种基于上图所示原理的廉价

光电化学电池装置，其半导体电极由2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纳米晶薄膜构成。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．画出配合物rul2(scn)2的全部可能结构（键合异构体），有旋

光活性的请说明。

3．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。

答案:1．配体l的配位原子是2个吡啶环上的n，中心金属原子的配

位数是6（各1分） 2．

（没有旋光活性，2分）

（有旋光活性，4分）

3．半导体电极表面发生的电极反应式为：4h＋＋h2o→o2＋4h＋

＋－对电极表面发生的电极反应式为：4h＋4e→2h2

hvo2＋2h2↑（各1分）总反应式为：2h2o???

四．（7分）研究发现，钒与吡啶－2－甲酸根形成的单核配合物可

增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，实验测得其氧的质量分数

为25.7%，画出它的立体结构，指出中心原子的氧化态。要给出推

理过程。

答案:吡啶甲酸根的相对分子质量为122。设钒与2个吡啶甲酸根络合，50.9＋244＝295，氧的质量分数为21.7%；设钒与3个吡啶甲

酸根络合，50.9＋366＝417，氧的质量分数为23.0%；设钒与4个

吡啶甲酸根结合，50.9＋488＝539，氧的质量分数为23.7%；设钒

与5个吡啶甲酸根结合，50.9＋610＝661，氧的质量分数为24.2%；钒与更多吡啶甲酸根络合将使钒的氧化态超过＋5而不可能，因而应

假设该配合物的配体除吡啶甲酸根外还有氧，设配合物为vo(吡啶甲

酸根)2，相对分子质量为50.9＋16.0＋244＝311，氧的质量分数为25.7%，符合题设。（3分）

结论：该配合物的结构如下：（其他合理推论也可）

和/

或

＋（得分相同，2分）钒的氧化态为＋Ⅳ（或答＋4或v4）（1分）钒与吡啶甲酸根形成的五元环呈平面结构，因此，该配合物的配位

结构为四角锥体（或四方锥体），氧原子位于锥顶。（1分）（共7分）

五．（7分）卟啉化合物是一类含氮杂环的共轭化合物，其中环上

各原子处于一个平面内（结构如图1、图2）。卟啉环中含有4个吡

咯环，每2个吡咯环在2位和5位之间由一个次甲基桥连，在5，10，15，20位上也可键合4个取代苯基，形成四取代苯基卟啉。

图1 卟吩的结构图2 取代四苯基卟啉

1．如果卟吩与xcl3形成配合物，写出该配合物的化学式；

2．预测卟啉环（卟吩）是否有芳香性，为什么？

3．卟啉环能与哪些金属离子配位，列举三种金属离子。

答案:1．c20h12n4xcl（2分）

六．（8分）铝与三乙胺形成的单核配合物是电中性分子，实验测

得其氢的质量分数为14.32%，画出它的立体结构，指出中心原子的

氧化态和杂化类型。要给出推理过程。

答案:铝在化合物中一般显＋3价，配体三乙胺[n(c2h5)3]是分子，

－配合物中还应该有3个h做配体。（1分）

设化学式为alh3(n(c2h5)3)n（1分）

（3分）

sp3d（1分）

七．（10分）

1．若a是双齿配体，易配位形成七元环，写出a的结构式。

2．确定b的化学式，并计算该化合物的磁矩。

3．写出b中的配离子所有可能的结构式。

答案:1

．（3分）

3．

（4分）

八．（8分）研究发现，氯化钴与6－甲基吡啶－2－甲醇反应形成

电中性分子的单核配合物分子，实验测得其钴的质量分数为17.4%。 1．确定该配合物的化学式；

2．画出它的立体结构，指出构型。

【篇二：配位化学习题一】

1、非经典配体具有那些特征？根据其与金属键合的本质又分为哪几类？各有何特征？

2、什么是金属簇配合物？

（7）[pt(nh3)4(no2)cl] so4(8) [pt (no2) (nh3) (nh2oh) (py)] cl

(9)[cr(nh3)6] [co(cn)6] (10)[pt(nh3)6][ptcl4]

（11）[cr(h2o)5f][sif6]（12）nh4[cr(ncs)4(nh3)2]

clcl

（13） [(nh3)5cr–oh–cr(nh3)5 ]cl5 （14）cl

（15）

ocococ

cococo

cohcoco （16）h3c

h3o

（17）

clcl

cl （18）

[(h2o)4fe

ohoh

fe(h2o)4]so4

(19)

[(c3h7)3p

ncs

ncsscn

scnpt

p(c3h7)3

]

(20)

(c2h5)3p(c2h5)3p

p(c2h5)3p(c2h5)3

（21

）代表en

(22)[co(nh3)4(en)]cl3 (23)[run2(nh3)5](no3)2 (24）k3[cl3wcl3 wcl3]（25）[rei(co) 3(py)2] (26)k3[ni(no)(s2o3)2]

5、有两种配合物，其组成皆为cobr (so4) (nh3)4 h2o，若将它们分别溶于水中，各以agno3和bacl2溶液检验，一种只与agno3生成沉淀，另一种也只与bacl2生成沉淀。试写出以上两种配合物的结构式和可能的空间排布。

6、什么是配合物？配位化学什么时代成为一门独立的学科？配位化学的奠基人是谁？其基本观点有那些？

co、cn-、no、c2h4、n2、py、h2c=ch-ch=ch2、bpy、c6h6、phen、rnc、c5h5-、nr3、asr3

【篇三：配位化学复习题】

7.8 指出下列各配位离子中金属中心离子的氧化数：

(a) [cu(nh3)4]2+(b) [cubr4]2- (c) [cu(cn)2]- (d)

[cr(nh3)4(co)3]+(e) [ptcl4]2-(f)[co(nh3)2(no2)4]-(g) fe(co)5 (h) zncl4]2-(i) [co(en)3]2+

解

金属中心离子的氧化数与各配位体的价态之和等于配位离子的总电荷数，则：(a) +2 (b) +2 (c) +1 (d) +3 (e) +2 (f) +3 (g) 0 (h)+2 (i) +2 氧化数=化合价(主价）

27.19 给下列各化合物命名：(a)[fecl2(h2o)4]+ (b)[pt(nh3)2cl2]

(c)[crcl4(h2o)2]-

解

(a)四水二氯合铁（Ⅲ）离子 (b)二氯二氨合铂（Ⅱ） (c)二水四氯合铬（Ⅲ）离子

27.20给下列各化合物命名（其中en=乙二胺，py=吡啶）：

(a)[co(nh3)5br]so4

(b)[cr(en)2cl2]cl (c)[pt(py)4][ptcl4]

(d)k2[nif6] (e)k3[fe(cn)5co] (f)cstef5

解

(a)硫酸一溴五氨合钴（Ⅲ）

(b)氯化二氯二乙二胺合铬（Ⅲ）

(c)四氯合铂（Ⅱ）化四吡啶合铂（Ⅱ）（老师ppt例子中没有“化”）

(d)六氟合镍（Ⅳ）酸钾

(e)一羰基五氰合铁（Ⅱ）酸钾 (f)五氟合碲（Ⅳ）化铯

27.21 写出下列各化合物的化学式：

老师说这样的题目没意义，大家可以先看答案，再看题目，就是给

定化学式命名了（27.23 27.27一样）多练练感觉会好一点，就不删

掉了。

(a)亚硝酸一溴三氨合铂（Ⅱ） (b)一水二氯二乙二胺合钴（Ⅱ） (c)

溴化一硫酸五氨合钴（Ⅲ） (d)六氟合铂（Ⅳ）化二钾 (e)氯化二溴

四水合铬（Ⅲ）

(f)七氟合锆（Ⅳ）化三氨

解

27.22 给下列各化合物命名：(a)[co(en)2(cn)2]clo3 (b)k4[co(cn)6]

(c)[ni(nh3)6]3[co(no2)6]2

解

(a)氯酸二氰二乙二胺合钴（Ⅲ） (b)六氰合钴（Ⅱ）酸钾

(c)六硝基合钴（Ⅲ）化六氨合镍（Ⅱ）

27.23写出下列各化合物的化学式：(a)二氯四氨合铑（Ⅲ）离子 (b)四羟基六水合铝（Ⅲ）离子 (c)四氯合锌（Ⅱ）离子 (d)硝酸铝 (e)

四铝二氨合铬（Ⅲ）化六氨合钴（Ⅲ）

解

(a)[rh(nh3)4cl2]+ (b)[al(h2o)2(oh)4]- (c)[zncl4]2-

(d)al(no3)3(e)[co(nh3)6][cr(nh3)2cl4]3

27.24写出下列各化合物的化学式：(a)溴化六氨合钴（Ⅲ） (b)四

铝

合锌（Ⅱ）化二溴四氨合钴（Ⅲ） (c)二铝二氨合铂（Ⅱ）

解

(a)[co(nh3)6]br3 (b)[co(nh3)4br2]2[zncl4] (c)pt(nh3)2cl2]

27.25给下列各离子命名：(a)[pdbr4]2- (b)[cucl2]- (c)[au(cn)4]-

(d)[alf6]3- (e)[cr(nh3)6]3+ (f)[zn(nh3)4]2+ (g)[fe(cn)6]3-

解

(a)四溴合铅（Ⅱ）络离子 (b)二氯合铜（Ⅰ）络离子 (c)四氰合金（Ⅲ）络离子 (d)六氟合铝（Ⅲ）络离子 (e)六氨合铬（Ⅲ）络离子

(f)四氨合锌（Ⅱ）络离子 (g)六氰合铁（Ⅲ）络离子

27.26给下列各化合物或离子命名：(a)[pt(nh3)4cl2]2- (b)cr(co)6

(c)co(en)cl3(h2o)] (d)[co(nh3)5co3]2(cucl4) (e)fe[ptcl4])

解

(a)二氯四氨合铂（Ⅳ）离子 (b)六羰基合铬（0） (c)一水三氯一乙二胺合钴（Ⅲ） (d)四氯合铜（Ⅱ）化一羧基五氨合钴（Ⅲ） (e)四氯合铂（Ⅱ）化铁（Ⅱ）

27.27 写出下列各化合物或离子的化学式：(a)氯化二氯四水合铬（Ⅲ）

(b)硫酸一氯一溴四氨合钴（Ⅲ） (c)六氰合铁（Ⅱ）化二氨合银（Ⅰ） (d)四氯合铅（Ⅱ）化二氯二乙二胺合铬（Ⅲ） (e)四氯合铂（Ⅱ）化（顺）二氯四氨合铂（Ⅳ） (f)四氯合金（Ⅲ）化铝 (g)二乙二胺合铜（Ⅱ）离子

(a) [cr(h2o)4cl2]cl(b)[co(nh3)brcl]2so4(c)[ag(nh3)2]4[fe(cn)6

nh3

3pt

nh3nh3

(d) [cr(en)2cl2]2[pdcl4](e)

(f)al[aucl4]3 (g)[cu(en)2]2+

27.3 配位化合物的异构现象（朱老师讲过这部分内容有一个综合题） 27.28 写出八面体配合物[mcl2(nh3)4]的异构体

解: 见图27.1

nh3nh3

nhclnh3

nh3nhnh3

nh3

考试题型

顺式反式

图27.1

27.30配位离子[cr(nh3)(oh)2cl3]2-可能有多少异构体？解：如图27.2有三个:

h3n

ohh3cl

hn3oh

cl,oh均为顺（面）式cl,oh均为反（经）式 cl反（经）式,o h顺（面）式

图27.2

27.31化学式为co(nh3)4co3br的化合物可能有三个异构体。（a）写出它们的可能结构。并说明如何用下列方法对其进行区别：(b)化学方法；（c）仪器。

解：（a）见图27.3 （b）可以由离子的特性把第三个异构体与其他两个区别出来，也即加入ag+后看其是否会有agbr沉淀生成。（c）因为单齿和双齿羧基的吸收方式不一样，所以可用红外光谱法对其进行区别。另外用导电率很容易把离子型和非离子型化合物区别开来。

oco2br

hn3nh3

nh3

hn33

oco2co

nh3

hn3

nh3

nh3co

nh3nh3

（ⅰ）（ⅱ）（ⅲ）图27.3

27.32指出结构为平面正方形的配离子[pt(nh3)(nh2oh)py(no2)]+可能有多少异构体？并分别画出来。

nh3

解：可能有三种异构体，如图27.4所示。

nh3nh2ohnh3py

nh3

pyno2

nh2ohhoh2n no2 no2

图27.4

27.33已知co(en)cl2br2-有四个异构体，分别画出其结构式。

解：如图27.5所示。（en 只画一个n表示，书本13页图2-7）

-nn

clbr

-nn

clbr

-br

图27.5（en 是一个整体必须写在一边） 27.34 指出[ rh(py)3cl3]

可能有多少几何异构体？

解：如图27.6所示，它只可能有二种同分异构体。

（a）（面式） (b)（经式）图27.6

可能有同学会疑问将吡啶换到中心两端，但是注意，是几何异构体，下面看书本11-12页

27.35已知反应[cocl2(nh3)4]++ cl- 3(nh3)3]+nh3所得产物中配合物只为一种异构

体，则其反应物中的配离子是顺式还是反式的？

解：为反应物的络离子中的二个氯离子必定处于反式位置，因为只

有这样其他位置才是等价的。如果反应物中的配离子为顺式的，则

生成物中的第三个氯离子可以取代一个氨而产生顺式和反式两种异

构体。

27.36当把[ni(nh3)4]2+用浓hcl处理时，生成分子式同为

ni(nh3)2cl2的两种化合物（Ⅰ和

Ⅱ）。把Ⅰ放入稀hcl中煮沸其可转化为Ⅱ，Ⅰ的溶液与草酸反应

可生成ni(nh3)4(c2o4)，而Ⅱ不与草酸发生反应。由此推断Ⅰ和Ⅱ

的构型及镍（Ⅱ）配合物的几何形状。

解：Ⅰ为顺式异构体，易于与草酸根反应生成环形螯合物，Ⅱ反式

异构体，不能与草

酸根反应生成环形螯合物。Ⅰ和Ⅱ的几何构型均为平面正方形

（dsp杂化）。

27.44 画出图27.8所示的化合物的镜面结构，并说明其是否具有旋光性。解：见图27.9，可见此两个同分异构体具有旋光性。（旋光性-手性-镜像对称）

clnh3

nh3

图27.8 图27.9

27.45 有些配位体具有多个配位数，也即可有多个原子与中心原子或离子配合，其分别占据配合物的不同部位。乙二胺（简写为en）即为此种配位体，其上的两个氮原子参与配位，其必占据顺式位置（印证27.33），则〔cr(en)2cl2〕+存在多少个几何异构体？其中哪个表现出旋光性？

解：有顺式和反式两种几何异构体（见图27.10）。可以用一个弧来代表乙二胺，当保持氯原子位置不变而调整其他弧的位置时，能够得到（a）和（b）两种成镜面对称的异构体，及不具有镜面对称结构的（c）。也即只有顺式同分异构体具有旋光性，而反式同分异构体只有一个。

顺式顺式反式

图27.10

图27.11

27．47 已知配离子〔co(en)br2i2〕具有两个旋光性同分异构体，则分别画出其结构式。解：如图27.12所示。