中级无机化学习题答案

1、 第一章课后习题参考答案卜列化合物中，哪些是路易斯酸，哪些是路易斯碱？BH4-,PH3,BeC12,CO2,CO,Hg(N()3)2,SnC12解答：路易斯酸BcC12,C02,CO,Hg(NO3)2,SnC12路易斯碱PH3,CO,SnC122.写出卜冽物种的共轨酸和共轨碱：NH2,NH2,H2O,HI,HSO4-解答：共轨酸共轨碱NH3：NH2-：H20：H1:HSO4-：NH4+NH3H30+H2SO4NH2-NH2-0H1SO42-3卜列各对中哪一个酸性较强？并说明理由。|Fe(H2O)6|3+和(Fe(H2O)6|2+(b)|A1(H2O)6)3+和Ga(H2O)6|3+(c)Si(

2、OH)4和Ge(OH)4(d)HC1O3和HC1O4(e)H2CrO4和HMn()4(f)H3PO4和H2SO4解答：(a)Fc(H2O)63+和Fc(H2O)62+路易斯酸性：前者，中心离子电荷高，吸引电子能力人质子酸性：前者，中心离子电荷高，对0的极化能力人，H+易离解；Al(H2O)63+和Ga(H2O)63+路易斯酸性：前者，中心离子半径小，d轨道能量低质子酸性：前者，中心离子半径小，对0的极化能力人，H+易离解；Si(OH)4和Gc(OH)4路易斯酸性：前者，中心离子半径小，d轨道能量低质子酸性：前者，中心离子半径小，对0的极化能力人，H+易离解；HC1O3和HC1O4(c)H2Cr

3、O4和HMnO4(f)H3PO4和H2SO4均为后者，非疑基氧原子多，酸性越强。4.应用Pauling规则，判断H3P()4(pKa=2.12)、H3PO3(pKa=1.80)和H3PO2(pKa=20)的结构；粗略估计H3PO4、H2PO4-和HPO42-的pKa值。解答：根据pKa值判断，应有相同非胫基氧原子。H3PO4：一个非胫基氧原子，pKa值约为2；H2PO4-pKa值增加5,约为7；HPO42-pKa约为12。3Pauling规则,(II=2.121.卜h卩OdpQ=l,8U由HAH(pls/=20)的站曲t机I密占汁HjPCUH：PO恥HPO产的pQtff,郸狀笫pK血判版凶曲!

4、问非嶷芬老噸了一个非轻詹处厳了.pK.(tthhH：P0r：PK,ffiOS.约为珀HM卩pK喲为12.5、仃卜列三种溶剂：液氨，醋酸和硫酸写出每种纯溶剂的电离方程式；HAc在液氨和硫酸溶剂中以何种形式存在？用什么方程式表示。上述溶液对纯溶剂而言是酸性溶液还是碱性溶液？解答：(1)写出每种纯溶剂的电离方程；(2)在液氨中以Ac形式存在HAc+NH3=NH4+Ac-在H2SO4中以H2Ac+形式存在HAc+H2SO4=HSO4-+H2Ac+对NHmHAc+NHj足初性溶液，阖为生成了NH/特征阳离氏JHA?+他$0。是緘性落液，何为生成了H$0特征阴离讥第三章.配位化学1解释下列事实：|ZnC1

5、4|2一为四面体构型，而PdCI4|2却为平面正方形？解：其中Zn为第一过渡系兀素，Zn2+为dlO组态，不管是平而正方形还是四面体其LFSE均为0,当以sp3杂化轨道生成四而体构型配合物时配体2间排斥作用小；而Pd为第三过渡系元素(人)且卩t2g3Cglt2g5CgO、t2g4Cg2、t2g5Cg2、(2g6Cgl、t2g6Cg3,XfJ*Td场，Clt20、C2t21、62(22、C3t20、C4t21、C4t22、C3t23、C4(24、0425。这些排布都能发生Jahn-Tcllcr畸变,其余组态则不发生畸变。所以，对于Cr(H2O)63十，Cr3+,da,t2g3CgO,不畸变：Fc

6、(CN)64-,FC2+,d6,t2g6CgO不畸变；PtC142-,Pt2t,ds,dspyd轨道对称排布，不畸变；Cu(cn)32+,CU2+,do,t2g6Cg3,畸变：Mn(H2O)62+,Mn2+,ds9t2g3Cg2,不畸变；4、试判断卜述离子的几何构型。Co(CN)63-(反磁性的)；CrF64(四个成单电子)；解：Co(CN)63-：CO3+,d6,反磁性,t2g6CgO,正八面体;解：配离子P/cm-iCrF64-：Cr2卄d4,四个单电子，t2g3Cgi,变形八面体;Co(NH3)63十1910()22900u=0Fc(H?O)63+30000137002g6CS0u=5.

7、92根据LFT并用卜列配离子性质写出d电子的构型并计算出磁矩。配离子成对能P/cm1o/cnT】d电子构型Hs/B.M.Co(NH3)631910022900Fe(H2O)63*3000013700A/cm-id电子构型磁矩第四章、有机金属化合物1计算卜列化合物的价电子数，指出哪些符合FAN(有效原子序列)规则。(2)W(CO)6(4)lr(CO)(PPh5)2Cl(6)|Pt(n2-C2H4)CI3VCO)6W(g邮0誠WMCOXPPbci(SjNKn-CWO)(6)PrChif-C出旷Vj5.6COi12；共17.不符合Wi6,6COi!2i井18.奋令Ruj7.43018Hi2sft17

8、.不恥If:S.COt2.2Pftj!4Ch2|共臥船Nii10,GHii5.NO；It并必笛令Pt-；S.JCb&CA：2aA16紬2.卜列原子簇化合物中哪些具有卜1=M双键?为什么？(1)Fe(CO)I2(2)H2Os3(CO)10三条键连接三个Fc,三个Fc按三角形排布,故应该无解：(1)Fc(CO)123x8(Fc)+12x2(CO)=48(54-48)/2=3 # #(2)H2Os3(CO)l03x8(Os)+1Ox2(CO)+2=46(54-46)/2=4四条键连接三个Os,三个Os按三角形排布故应该有两条M=M键 # # # #3.|HFe4(CO)13r具有怎样的结构?画图说明

9、之。解：具有蝶形的结构： # # #闵眄U厂(9亲両出)SWHjglCOhJ的储枸4金属淡基化合物中，CO和金属原子的配位方式有儿种？各是什么举例说明。解：在金属儀基化合物中，CO分子通常有五种配位方式：即端基、边桥基、半桥某面、桥基和侧基配位OV)他CQ和金H脈子恨悅朋MWHWE也(b)(c林杞皆(d)面桥輯悅俑稱記檢5回答下列问题：(1)为什么拨基化合物中过渡元素可以是零价(如Fe(CO)或者是负价(如Co(CO)4)?解：(1)淡基配体为兀一酸配体，可接受來自中心金属的d(p)电子形成反馈Tt一键，G7T协同成键的结果使化合物能稳定存在。首先，当金属为0价或负价时，有多余的d电子可以反馈

10、出，其次，当金属为0价或负价时，价轨道较为扩展，有利丁轨道重叠。相反，当金属为高价时，或没有多余d电子馈出，或价轨道收缩，不利于重叠。(2)为什么金属Mn、Tc、Re、Co、Rh、Ir易形成多核淡基化合物？解：(2)多核洪基化合物中必定存在金属键，如果金属价轨道中d电子太多，电子间的相互排斥妨碍金属键的生成，如果金属价轨道中d电子A少，金属无多余d电子反馈给属于兀一酸配体的CO生成反馈7T键，这些元素其d电子分别为5、7个，不太多，也不太少，正好适合金属键和反馈兀键的生成。这些元素都是奇电子，其单核琰基化合物亦为单电子，故易相互聚合形成金属键。CO是一种很不活泼的化合物,为什么它能同过渡金属原

11、子形成很强的配位键?CO配位时配位原子是C还是O?为什么？解：因co是一个兀一酸配体Q+兀的协同成键方式使得配位键强。CO是以C作为配位原子的，这是因为o的电负性很人，其孤对电子的能量低Z故。解释卜列事实：(1)V(CO)6容易还原为|V(CO)6r但V2(CO)I2还不如V(CO)6稳定；解：(1)V(CO)6有5+12=17c,故易得到电子形成满足EAN规则的V(C0)6V2(CO)12虽然满足EAN规则，但V的配位数为7,与配位数为6的V(CO)6相比，空间过分拥挤,空间位阻作用使其稳定性减小。硼烷的拓扑结构5.3.2硼烷的拓扑结构Lipscomb在硼烷成键特征的基础上，提岀用拓扑法(t

12、opologicalapproach)来描述硼烷的结构,其要点如下：假想在硼烷中，每个硼原子都可以形成2C-2e的BH键或BB键，也可以形成3C-2e的B、B氢桥键或b艾B闭式硼桥键；(2)对中性硼烷BH卄打除n个B原子应与II个H形成n条2C-2c的外向端梢型BH键外，还可有s条3C-2e的氢桥键和t条3C-2e的闭式硼桥键，y条2C-2e的BB键及x条2C一2c的额外的切向型BH键；B|J：键型BB(3C-2e)BB丄B(3C-2c)B-B(2C-2e)B-H(2C-2e)键数StyX更第五章：原子簇化合物 # # #因此，对于一个中性硼烷戸中心键关系式n=s+t额外氢的关系式m=s+x1

13、分子骨架电子对关系式n+m/2=s+t+y+x=(s+x)+(t+y)=m+t+yn=s+t或-m=s+xbm/2=t+y或m/2=y+x因为n+m/2=(s+1)+y+x=n+y+x对一个给定的中性硼烷上述方程组由三个方程、四个未知数组成，其解不是唯一的，可使用试验法求出。贾第五章：原子簇化合物所以硼烷分子骨架中所有的电子対数必然与四种键的总数卄t+y+x相等 # #例1画出B5H9的拓扑结构式解:B5H9-(BH)5H4,H=5,m=4,b=(5X2+4)/2=7=5+2,开式 #X019y21ftt12qs43?H3211对称大jy第五章：原子簇化合物n=5=s+tm=4=s+xm/2=4/2=2=y+x命名：开式一戊硼烷(9) 解：B5H12-(BH)5H1pn=5,m=8(注意:m-c=7,c=l),b=(5X2+8-l+l)/2=9=5+4,敞网式X345y21Oto12s432rnc=5l=4=s+tmc=8l=7=s+xInm/2+c=58/2+l=2=t+v命名：敞网式一戊硼烷阴离子(1)2205对称大例3画出B5HI3的拓扑结构式命名：敞网式-戊硼烷(13)iiMia忡解：B5HI3-(BH)5H8,n=5,m=8,b=(5X2+8)力=9=5+4