(1)B2H6+ 2(CH3)2O→2(CH3)2OBH3 (2)B2H6+2NH3 →[BH2(NH3)2]++[BH4] 8、写出高级硼烷B10H14与NaOH的反应方程式。 B10H14+NaOH →Na[B10H13]+H2O 第四章 原子簇化合物>>学习单元2 金属原子簇
1、什么叫金属原子簇化合物?
金属原子簇化合物特指金属原子通过金属-金属键直接键合形成多面体原子骨架的化合物。 2、举例说明金属原子簇化合物与普通的多核配合物和多核化合物的主要区别? 金属原子簇化合物含有金属-金属键,这是金属原子簇化合物与普通的多核配合物和多核化合物的主要区别。[Re2Cl8]有四重M-M键,为金属原子簇化合物。Al2Cl6为二聚体,分子内不存在M-M键,因此不属于金属原子簇化合物。 3、估计Ru3(CO)12 中有几个M—M键 Ru3(CO)12 : Ru 8e×3=24e; CO12e×2=24e;共计48e 16e/Ru ; 每个Ru缺18-16=2 每个Ru必须形成两个M-M键方可达到,故Ru3 (CO)12中有3个M-M键,故Ru3(CO)12中有3个M-M键。 4、简述在Re2Cl8中,其ReCl4结构单元采取重叠构象的原因。 只有为重叠构象的情况下,dxy-dxy(或2-2-2--)才可能进行δ有效重叠,生成稳定的四重键使Re2Cl8稳定。若为交错型,δ重叠为0,离子不稳定。 5、任选原子簇的结构规则,预示下列簇合物骨架的几何构型。 (1) Ru5(CO)15C;(2) Os6(CO)18 (1) 四方锥;(2)单帽三角双锥 6、举例写出加热缩合法合成金属原子簇方程式。 7、举例写出配位取代合成金属原子簇方程式。
8、已知:Fe2(CO)9的IR图表明:在1800cm和2000cm附近有最大吸收峰,画出Fe2(CO)9的结构。
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第六章 过渡元素>>学习单元1 过渡元素引论
过渡元素的熔点和升华热的变化有何特点?为什么会有这些特点?
3个系列过渡元素的熔点和升华热总体上从左到右逐渐升高,在第6, 7族达到最大值,然后开始下降。第二、第三系列过渡元素的熔点和升华热比第一系列过渡元素大得多。金属的的熔点和升华热与其原子化焓有关,过渡元素的熔点和升华热出现的这种变化趋势是因为原子化焓具有相同的变化趋势。 第六章 过渡元素>>学习单元2 d轨道的特性与过渡元素原子的电子构型 1、写出下列物种的基态电子组态:
(1)W(74号), (2)Rh(45号),(3)Eu(63号), (4)Eu(63号),(5)V(23号)。
(1) [Xe]4f (5) [Ar] 2、计算21Sc中1个3s电子、1个3d电子和1个4s 电子的能量。
21145+
3+
3+
2+
5d 6s;(2) [Kr]4d ;(3) [Xe]4f ;(4) [Xe]4f ;42667Sc的核外电子排布为1s2s2p3s3p3d4s 2262612对于3s上一个电子的σ=7×0.35+8×0.85+2×1.00=11.25 对于3d上一个电子的σ=18×1.00=18.00 对于4s上一个电子的σ=1×0.35+9×0.85+10×1.00=18.00 E3s= -[13.6×(21-11.25)2]/32= - 143.7(eV) E3d= -[13.6×(21-18.00)2]/32= - 13.6(eV) E4s= -[13.6×(21-18.00)2]/42= - 7.65(eV) 第六章 过渡元素>>学习单元3 单质和化合物制备的一般方法 1、Cr与Al有何相似及相异之处?若有一含Cr及Al的溶液,你怎么样将它们分离?
二者均显两性,前者易生成配合物而后者不易。可加入氨水,前者生成氨的配合物溶液,后者生成Al(OH)3 沉淀。 2、根据Ellingham图说明下列氧化物的热还原法,选用什么还原剂合适: (1)Cr2O3 (2) HgO (3)TiO2 (4)Fe3O4 (5)ZnO (6)CaO (7)Cu2O 由Ellingham图可见: (1)Cr2O3的自由能线始终位于Al2O3自由能线的上方,因此用热还原法由Cr2O3制Cr,Al为合适的还原剂。同理,原则上Mg, Ca也可以作为还原剂。虽然高温下CO的自由能线也位于Cr2O3自由能线的下方,但是由于生成碳化物,不能使用碳作为还原剂。 (2)高温下HgO的自由能线位于正值区域,表明HgO的分解是自发过程,因此不用还原剂,HgO热分解可制取Hg。 (3)TiO2 :同Cr2O3的分析,Al是合适的还原剂。在相对较低的温度区间,Mg, Ca也是适宜的还原剂。在高温区,Mg, Ca的自由能线上升,与TiO2 的自由能线间隔减小,因此反应的趋势减弱。 (4)Fe3O4 :在高温下Fe3O4 的自由能线与CO的自由能线相交,因此C为合适的还原剂。 (5)ZnO:C为还原剂。 (6)CaO:自由能线位于图的下方,表明CaO的热稳定性很高,不适宜用热还原法制金属钙。通常用电解法制取钙。 (7)Cu2O:C为还原剂。 3、从TiO2如何提炼出符合工程材料要求的纯金属钛? 第一步:制备TiCl4 3+
3+
3+
3+
第二步:制备粗Ti 第三步:提纯Ti 第六章 过渡元素>>学习单元4 过渡元素的物理性质
为什么过渡元素电离能随原子序数的变化曲线不是平滑的,而出现一些折点? 同一系列过渡元素的同级电离能从左到右总体上逐渐增大,但由于对称电子构型效应,在破坏半满或全满构型处出现电离能增大的点,在生成半满或全满构型处出现电离能减小的点,因而过渡元素电离能随原子序数的变化曲线不是平滑的,而是出现一些折点。 第六章 过渡元素>>学习单元5 过渡元素的氧化态及其稳定性 1、为什么氧化CrO2只需H2O2 或Na2O2 而氧化Cr则需强氧化剂?
CrO2的还原性强于Cr。此外,它们的氧化产物都是含氧酸盐,但在由CrO2和Cr变成含氧酸盐对过程中,前者因本身含的O 多,所以消耗的水(或OH)少于后者,消耗水(或OH)的过程中的能量效应(耗能)对它们的电极电势值、亦即它们的还原性将产生影响。 2、铁、钴、镍氯化物中只见到FeCl3 而不曾见到CoCl3、NiCl3;铁的卤化物常见的有FeCl3 而不曾见到FeI3。为什么?
Cr、Ni具有强氧化性和Cl具有还原性,所以CoCl3、NiCl3不能稳定存在,Fe的氧化性稍弱但I的还原性很强,故FeI3 也不能稳定存在。 第六章 过渡元素>>学习单元6 第一系列过渡元素及其化合物的化学性质 3+3+3+3+3+1、指出下列离子中,哪些能发生歧化反应?Ti,V,Cr,Mn Mn。 2、为什么往CuSO4水溶液中加入I-和CN-时能得到Cu(I)盐的沉淀,但是Cu2SO4在水溶液中即立即转化为CuSO4和 Cu?
向水溶液中加入I和CN时,分析Cu/Cu电对电极电势的变化: (Cu/Cu)= --2++--2++-3+3+-3+---3+-3+-3+
θ( Cu/Cu)+ 0.0592 V lg( [Cu]/ [Cu]) θ2++2++Cu(I)的I和CN化合物为难溶盐,这使和θ-(Cu/Cu)增大至显著大于2++θ(I2/I)-((CN)2/CN) ,因此发生氧化还原反应得到Cu(I)盐的沉淀: 2Cu+ 4I → 2CuIˉ + I2 2Cu + 4CN- →2CuCNˉ + (CN)2 氧化还原反应的发生使Cu转变成CuI,CuCN沉淀,无法进行Cu的水合过程,因此不发生岐化反应。 3、将新制的暗绿的CrCl3·6H20溶解于水中,当加入AgNO3溶液时生成白色沉淀。沉淀过滤分离出去后,加热滤液又可析出AgCl沉淀,为什么?
CrCl3·6H20存在多种水合异构体,如[Cr(H2O)6]Cl3,[CrCl(H2O)5]Cl2·H20, [CrCl2(H2O)4]Cl·2H20。第一次加入AgNO3时,可能发生反应: [CrCl2(H2O)4]Cl+AgNO3→[CrCl2(H2O)4]+ + AgClˉ + NO 过滤后加热滤液,配合物会发生异构化,产生异构体 [Cr(H2O)6]Cl,这时再加入AgNO3又有AgCl沉淀生成。[CrCl(H2O)5]Cl2也发生类似反应。 4、写出下列情况中的主要反应方程式:
(1)少量的碘化钾溶解于含6 mol/L HCl的KIO3溶液中。 (2)次磷酸钠加入到过量的酸性KMnO4溶液中。 (3)K2FeO4加入到过量的稀硝酸中。 (1)5I+IO3+6H→3I2+3H2O (2)5H3PO2+4MnO4+12H→5H3PO4+4Mn2++6H2O (3)4FeO4+20H→4Fe3++3O2↑+10H2O 第六章 过渡元素>>学习单元7 第二、第三系列过渡元素及其化合物的化学性质
1、A、 Ti B、 Ni C、 Hg D、 W 上述各金属中一般用:
(1)热分解法制备的金属是(C);
(2)用H2作还原剂,还原其氧化物制备的是(D); (3)用Mg作还原剂,还原其氯化物制备的是 (A); (4)用电解其硫酸盐水溶液提纯的是(B); (5)用羰化法提纯的是(B)。
2-+-+--+2+3-2+2+2+2+-