无机及分析化学 第六章习题答案
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第六章 配位反应及配位滴定法
1、填表
化学式 K2[HgI4] [Cu(NH3)4][PtCl4] 命名 形成 体 Hg2+ Cu2+ Pt2+ 形成 体氧 化值 配体 INH3 ClClNH3 H 2O NH3 CNCO SCNNH3 配位 原子 I N Cl Cl N O N C C N N 配位 数 4 4 4
(3)[Co(NCS)4]2Co2+ , 3d7，配位原子N电负性大，外轨配键; n=3， =3.87BM；配位数4，sp3
(4) [Ag(NH3)2]+ Ag+ , 4d10，全充满，外轨配键; n=0， =0BM；配位数2，sp
(5)[AuCl4]Au3+ , 3d8，配位原子C电负性小，内轨配键; n=0， =0BM；配位数4，dsp2
' 滴定条件为： lg(cCu KCuY ) 6, 即lg Y ( H ) lg K M 6＋lg cCu
最高酸度：lgY ( H ) 11.10，查表得pH 2.8
19 最低酸度：查表得K 2.6 10 Cu(OH)2
cOH
K sp
cCu 2
4 1
12.在pH=10的氨缓冲溶液中，滴定100.0mL含Ca2+、Mg2+的水 样，以铬黑T为指示剂，消耗0.01024mol· L-1的EDTA标准溶液 15.28mL；另取100.0mL水样，加NaOH使呈现强碱性，使Mg2+ 生成Mg(OH)2沉淀，用钙指示剂指示终点，滴定时消耗EDTA标 准溶液10.38mL，计算：（1）水的总硬度（以CaCO3 mg· L-1表 示）；（2）水中钙硬（以CaCO3mg· L-1表示）；（3）水中镁 硬（以MgCO3mg· L-1表示）
四碘合汞(II)酸钾
四氯合铂(Ⅱ)酸四 氨合铜(Ⅱ) 氯化二氯.三氨.一 水合钴(Ⅲ)
+2
+2 +2 +3 +2 +2
[CoCl2(NH3)3H2O]Cl
[Ni(NH3)6]Cl2 Na3[Fe(CN)5(CO)]
Co3+
6
二氯化六氨合镍(II) Ni2+ 五氰· 一羰基合铁 (II)酸钠 Fe2+ Cr3+
2+ 2
11.准确称取0.1025g纯CaCO3，加少量盐酸溶解后，用容量瓶 配成100mL溶液。准确吸取25mL，在pH>12时，用钙指示剂 指示终点，用EDTA标准溶液滴定至终点时消耗23.56mL。试 计算EDTA标准溶液的浓度及该标液对CaO、Fe2O3的滴定度。
nCa
mCaCO3 M CaCO3
2.6 1019 3.61 109 mol L1 0.02
pH 5.6 适宜酸度范围为：pH 2.8 ~ 5.6
同理求得其它离子滴定的适宜酸度范围：
Zn 2 ：pH 3.8 ~ 6.6 Cd ：pH 3.8 ~ 7.8 Sn 2 ：pH 1.8， pH 1.2 （Sn 2 不能用EDTA滴定） Ca 2 ：pH 7.3 ~ 12.2 pH 3.5时，仅有Cu 可用EDTA滴定
u：磁距，单位为波尔磁子； n：物质中的未成对电子数。
MnBr4 2 中n 5 Mn 2＋ n 5 , 与 3＋ 相比较，可推测： 3 Mn n 4 Mn CN 中 n 2 6
K Kf Ag NH K 3 2 sp AgCl
10
7.05
1.77 10
10
1.99 103
0.072 1 3 x 1.57 mol L 1.99 10 2 x 1 cNH3 1.57 0.07 2 1.71mol L
。
(1)总硬度：nCa nMg nEDTA cEDTA VEDTA nEDTA 0.01024 15.28 103 1.565 104 mol 100.09 1.565 104 103 -1 以CaCO3表示： ＝ 156.6mg L 0.1
(2) nCa cEDTA V ' EDTA 0.01024 10.38 10 3 1.063 10 4 mol 100.09 1.063 104 103 以CaCO3 表示： ＝106.4mg L-1 0.1 (3) nMg nEDTA nCa 0.502 104 mol 84.314 0.502 104 103 以MgCO3 表示： ＝42.33mg L-1 0.1
6 6 6
四异硫氰根· 二氨 NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] 合铬(III)酸铵
+3
2、试推断下列各配离子的中心离子的轨道杂化类型 及其磁矩。
（1）[Mn(OH)6]4Mn2+ , 3d5，配位原子O电负性大，外轨配键; n=5， =5.92BM；配位数6，sp3d2 (2)[Fe(CN)6]4Fe2+ , 3d6，配位原子C电负性小，内轨配键; n=0， =0BM；配位数6，d2sp3
CN- CN3
CN-
CN- CN- CN属于内轨配键
Mn CN 6 几何构型为正八面体。
6.欲将10mgAgCl完全溶解于1mL氨水中，问氨水的 浓度至少应为多少？
解： 设AgCl完全溶解时，溶液中氨的平衡浓度为x mol L1
已知M AgCl 143.32
10mg 103 g mg 1 1 c( AgCl ) 0.070 mol L 143.32 g mol 1 (1mL 103 L mL1 )
3. 已知 MnBr4 试根据价键理论推测这两种配离子价层d电子分布情况及它们的 几何构型。
2
和 Mn CN 6 的磁矩分别为5.9和2.8 B.M . ，
3
解： 已知 MnBr4 =5.9， Mn CN 6 =2.8。
2
3
由 u n n 2 式求得
NH3 H2O的浓度至少为1.71mol L1
9.在pH=3.5时，分别含有0.02000 mol· L-1的Zn2+、Cu2+、 Cd2+、Sn2+、Ca2+等金属离子的溶液，哪些可以用EDTA准确 滴定？哪些不能被EDTA滴定？为什么？
已知cCu 0.02mol L1 , lg KCuY 18.80
AgCl s 2 NH 3 H 2O
Ag NH Cl 2 H 2O 3 2
平衡浓度/ 1 （ mol L ）
K (c
x
0.07
0.07
/ c ) ( c / c ) c / c Cl Ag NH3 Ag 2 K Ag NH K f 3 2 sp AgCl 2 (cNH3 / c ) cAg / c
MnBr4
2
价层电子分布为
Mn（3d54s2）
wenku.baidu.com
Mn2+（3d54s0）
sp3杂化 3d 4s 4p
Br-
Br- Br- Br属于外轨配键
MnBr4
2
几何构型为正四面体。
Mn CN 6 的价层电子分布为
3
Mn（3d54s2）
Mn3+（3d44s0）
d2sp3杂化 3d 4s 4p
cEDTA VEDTA
0.1025 g 3 1 c 23.56 mL 10 L mL EDTA 100.09 g mol 1 4 cEDTA 0.01087mol L1
cEDTA 0.01087mol L
1
TCaO / EDTA cEDTA M CaO 103 0.01087 56.08 10 3 6.096 10 g mL 1 TFe2O3 / EDTA cEDTA M Fe2O3 103 2 1 0.01087 159.69 103 2 8.679 104 g mL1
1、填表
化学式 K2[HgI4] [Cu(NH3)4][PtCl4] 命名 形成 体 Hg2+ Cu2+ Pt2+ 形成 体氧 化值 配体 INH3 ClClNH3 H 2O NH3 CNCO SCNNH3 配位 原子 I N Cl Cl N O N C C N N 配位 数 4 4 4
(3)[Co(NCS)4]2Co2+ , 3d7，配位原子N电负性大，外轨配键; n=3， =3.87BM；配位数4，sp3
(4) [Ag(NH3)2]+ Ag+ , 4d10，全充满，外轨配键; n=0， =0BM；配位数2，sp
(5)[AuCl4]Au3+ , 3d8，配位原子C电负性小，内轨配键; n=0， =0BM；配位数4，dsp2
' 滴定条件为： lg(cCu KCuY ) 6, 即lg Y ( H ) lg K M 6＋lg cCu
最高酸度：lgY ( H ) 11.10，查表得pH 2.8
19 最低酸度：查表得K 2.6 10 Cu(OH)2
cOH
K sp
cCu 2
4 1
12.在pH=10的氨缓冲溶液中，滴定100.0mL含Ca2+、Mg2+的水 样，以铬黑T为指示剂，消耗0.01024mol· L-1的EDTA标准溶液 15.28mL；另取100.0mL水样，加NaOH使呈现强碱性，使Mg2+ 生成Mg(OH)2沉淀，用钙指示剂指示终点，滴定时消耗EDTA标 准溶液10.38mL，计算：（1）水的总硬度（以CaCO3 mg· L-1表 示）；（2）水中钙硬（以CaCO3mg· L-1表示）；（3）水中镁 硬（以MgCO3mg· L-1表示）
四碘合汞(II)酸钾
四氯合铂(Ⅱ)酸四 氨合铜(Ⅱ) 氯化二氯.三氨.一 水合钴(Ⅲ)
+2
+2 +2 +3 +2 +2
[CoCl2(NH3)3H2O]Cl
[Ni(NH3)6]Cl2 Na3[Fe(CN)5(CO)]
Co3+
6
二氯化六氨合镍(II) Ni2+ 五氰· 一羰基合铁 (II)酸钠 Fe2+ Cr3+
2+ 2
11.准确称取0.1025g纯CaCO3，加少量盐酸溶解后，用容量瓶 配成100mL溶液。准确吸取25mL，在pH>12时，用钙指示剂 指示终点，用EDTA标准溶液滴定至终点时消耗23.56mL。试 计算EDTA标准溶液的浓度及该标液对CaO、Fe2O3的滴定度。
nCa
mCaCO3 M CaCO3
2.6 1019 3.61 109 mol L1 0.02
pH 5.6 适宜酸度范围为：pH 2.8 ~ 5.6
同理求得其它离子滴定的适宜酸度范围：
Zn 2 ：pH 3.8 ~ 6.6 Cd ：pH 3.8 ~ 7.8 Sn 2 ：pH 1.8， pH 1.2 （Sn 2 不能用EDTA滴定） Ca 2 ：pH 7.3 ~ 12.2 pH 3.5时，仅有Cu 可用EDTA滴定
u：磁距，单位为波尔磁子； n：物质中的未成对电子数。
MnBr4 2 中n 5 Mn 2＋ n 5 , 与 3＋ 相比较，可推测： 3 Mn n 4 Mn CN 中 n 2 6
K Kf Ag NH K 3 2 sp AgCl
10
7.05
1.77 10
10
1.99 103
0.072 1 3 x 1.57 mol L 1.99 10 2 x 1 cNH3 1.57 0.07 2 1.71mol L
。
(1)总硬度：nCa nMg nEDTA cEDTA VEDTA nEDTA 0.01024 15.28 103 1.565 104 mol 100.09 1.565 104 103 -1 以CaCO3表示： ＝ 156.6mg L 0.1
(2) nCa cEDTA V ' EDTA 0.01024 10.38 10 3 1.063 10 4 mol 100.09 1.063 104 103 以CaCO3 表示： ＝106.4mg L-1 0.1 (3) nMg nEDTA nCa 0.502 104 mol 84.314 0.502 104 103 以MgCO3 表示： ＝42.33mg L-1 0.1
6 6 6
四异硫氰根· 二氨 NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] 合铬(III)酸铵
+3
2、试推断下列各配离子的中心离子的轨道杂化类型 及其磁矩。
（1）[Mn(OH)6]4Mn2+ , 3d5，配位原子O电负性大，外轨配键; n=5， =5.92BM；配位数6，sp3d2 (2)[Fe(CN)6]4Fe2+ , 3d6，配位原子C电负性小，内轨配键; n=0， =0BM；配位数6，d2sp3
CN- CN3
CN-
CN- CN- CN属于内轨配键
Mn CN 6 几何构型为正八面体。
6.欲将10mgAgCl完全溶解于1mL氨水中，问氨水的 浓度至少应为多少？
解： 设AgCl完全溶解时，溶液中氨的平衡浓度为x mol L1
已知M AgCl 143.32
10mg 103 g mg 1 1 c( AgCl ) 0.070 mol L 143.32 g mol 1 (1mL 103 L mL1 )
3. 已知 MnBr4 试根据价键理论推测这两种配离子价层d电子分布情况及它们的 几何构型。
2
和 Mn CN 6 的磁矩分别为5.9和2.8 B.M . ，
3
解： 已知 MnBr4 =5.9， Mn CN 6 =2.8。
2
3
由 u n n 2 式求得
NH3 H2O的浓度至少为1.71mol L1
9.在pH=3.5时，分别含有0.02000 mol· L-1的Zn2+、Cu2+、 Cd2+、Sn2+、Ca2+等金属离子的溶液，哪些可以用EDTA准确 滴定？哪些不能被EDTA滴定？为什么？
已知cCu 0.02mol L1 , lg KCuY 18.80
AgCl s 2 NH 3 H 2O
Ag NH Cl 2 H 2O 3 2
平衡浓度/ 1 （ mol L ）
K (c
x
0.07
0.07
/ c ) ( c / c ) c / c Cl Ag NH3 Ag 2 K Ag NH K f 3 2 sp AgCl 2 (cNH3 / c ) cAg / c
MnBr4
2
价层电子分布为
Mn（3d54s2）
wenku.baidu.com
Mn2+（3d54s0）
sp3杂化 3d 4s 4p
Br-
Br- Br- Br属于外轨配键
MnBr4
2
几何构型为正四面体。
Mn CN 6 的价层电子分布为
3
Mn（3d54s2）
Mn3+（3d44s0）
d2sp3杂化 3d 4s 4p
cEDTA VEDTA
0.1025 g 3 1 c 23.56 mL 10 L mL EDTA 100.09 g mol 1 4 cEDTA 0.01087mol L1
cEDTA 0.01087mol L
1
TCaO / EDTA cEDTA M CaO 103 0.01087 56.08 10 3 6.096 10 g mL 1 TFe2O3 / EDTA cEDTA M Fe2O3 103 2 1 0.01087 159.69 103 2 8.679 104 g mL1