城市学院 无机化学习题论述题

2g 5 g 2
e
t 2g5 eg 2
正八面体
t 2g6 eg 0
正八面体
几何构型：正八面体
3. 按照晶体场理论绘出d轨道在正八面体、正四面体和平面 正方形场中的能级分裂图，并分别标出分裂后各组d轨道的符号。 论述：
eg dxy dz2 t2g 球形场 八面体场（3分） t2 dxz,dyz 平面正方形场（3分） dx2 - y2
离子，而达不到除去Hg2+的目的。 为了解决这一矛盾，可再加入一定量的FeSO4，使过量的 Na2S与FeSO4反应生成FeS沉淀；生成的FeS可与悬浮的HgS形 成共沉淀而沉降下来，同时也防止了[HgS2]2－ 配离子的形成。
2．粉红色氯化钴的水溶液中加入过量氨水，生成的沉淀溶 解后得黄色溶液。放置过夜，溶液变为橙黄色。
e 球形场 四面体场（4分）
4. 请用方程式表述RuO4和OsO4的制备，简述其物理、化 学性质 论述：
Ru O 2 RuO 2
5000 C
2RuO2 + IO4 → 2RuO4 + I-
Os 2O 2 OsO4
2000 C
(或OsO2 + HNO3 → OsO4 + NO2 + H2O)
论述题
1. 含汞废水处理是环保工作的重要任务之一，化学沉淀法 是在含汞废水中先加入一定量的硫化钠，然后再加入FeSO4。 试就以上过程进行说明。 论述： Hg2+与S2－形成难溶的HgS沉淀；但在含Hg废水中，Hg2+的 含量不会太大，为了使Hg2+尽可能完全沉淀，势必要增大Na2S
的投放量。但过多的Na2S反而可使HgS溶解而生成 [HgS2]2－ 配
∵ Co3+：d6，低自旋状态时，无未成对电子，故为抗磁性
6. 试叙述重过渡元素的特点
论述： （1）气态原子的基态电子构型特例多； （2）有好几对元素的原子半径，离子半径非常接近； （3）第三电离势较低； （4）高氧化态稳定、低氧化态不稳定； （5）具有大得多的原子化焓； （6）离子一般只形成低自旋配合物； （7）重过渡金属配合物的磁矩不符合纯自旋关系式；
物理性质：低熔点、易挥发、微溶于水，极易溶于有机溶
剂，有毒。 化学性质：有强氧化性，能跟碱液作用。
5. 若往含少量NH4Cl的CoCl2溶液中加入氨水，生成的沉淀 溶解后得顺磁性的黄色溶液，放置后溶液变为抗磁性的橙黄色 溶液，根据上述实验现象，写出反应式并进行解释。 论述： Co2+ + 2NH3· 2O = Co(OH)2↓ + 2NH4+ H
[Fe(CN)6]3－、[Mn(CN)6]4－、[Co(NO2)6]3－、[Co(NH3)6]3+
论述：
高自旋的有： [FeF6]3－、[CoF6]3－、[Co(H2O)6]2+ ∵ F－、H2O为弱场配位体，∴ Δ小。 低自旋的有：[Co(NO2)6]3－、[Fe(CN)6]3－、[Mn(CN)6]4－、 [Co(H2O)6]3+、[Co(NH3)6]3+ 前三个是因为CN－，NO2－是强场配位体，Δ大；后两者是因为Co3+价 态高，且d6组态P小。
（8）易形成原子簇化合物。
1. 用配合物的晶体场理论，完成下列表中空格
配离子 P(cm－1) Δ0(cm－1) dn μ(B.M) LFSE
[Mn(H2O)6]3+
[Mn(H2O)6]2+ [Fe(H2O)6]2+ [Fe(CN)6]4－
28000
25500 17600 17600
21000
7800 10400 33000
继续加入氨水，则形成[Co(NH3)6]2+配离子
Co(OH)2 + 6NH3 = [Co(NH3)6]2+ + 2OH－ ∵ Co2+：d7，有未成对电子，故为顺磁性 放置后，则[Co(NH3)6]2+被空气中O2氧化为[Co(NH3)6]3+ 4[Co(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O → 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH－
（4）Zr + 6HF → H2[ZrF6] + 2H2
（5）HPO42－ + MoO42－ + H+ → [PMo12O40]3－ + H2O
9. 指出下列配合物哪些是高自旋的，哪些是低自旋的，并说明 理由。
[FeF6]3－、[CoF6]3－、[Co(H2O)6]2+、[
(4) (7) (10)
(2)
(5) (8) (11)
(3)
(6) (9) (12)
解：
dn (1) 4 (4) 5 (2) (5) μ(B.M)
24
LFSE (3) －6Dq (6) 0
35
(7) 6
(10) 6
(8)
(11)
24
(9) －4Dq
(12) －24Dq + 2P
0
8. 完成下列方程式
（1）写出各种颜色溶液中，配离子的化学式；
（2）实验测知放置后的橙黄色溶液变成抗磁性。 请写出各种配离子中中心离子的电子层结构并指出配离子的 几何构型。 论述：
Co2+ d7 Co3+ d6
粉红色：[Co(H2O)6]2+；黄色：[Co(NH3)6]2+；橙色：[Co(NH3)6]3+
电子层结构： t
（1）OsO2 + HNO3 → （2）WO3 + NaOH → （3）Re + HNO3 → （4）Zr + HF →
（5）HPO42－ + MoO42－ →
解： （1）OsO2 + 4HNO3 → OsO4 + NO2 + 2H2O （2）WO3 + 2NaOH → NaWO4 + H2O （3）Re + 7HNO3 → HReO4 + 7NO2 + 3H2O