
基礎(chǔ)過關(guān)練
題組一 配位鍵、配合物
1.向盛有硫酸銅溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解,得到深藍(lán)色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是( )
A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀,所以反應(yīng)前后Cu2+的濃度不變
B.沉淀溶解后,生成深藍(lán)色的配離子[Cu(NH3)4]2+
C.向反應(yīng)后的溶液中加入乙醇,溶液不發(fā)生變化
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供孤電子對,NH3提供空軌道
2.下列物質(zhì)不是配合物的是( )
A.K2[C(NCS)4]B.Fe(SCN)3
C.CuSO4·5H2OD.NH4Cl
3.(2020遼寧凌源二中高二網(wǎng)測)下列關(guān)于配位化合物的敘述中,不正確的是(深度解析)
A.配位化合物中必定存在配位鍵
B.配位化合物中只有配位鍵
C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空軌道,H2O中的O原子提供孤電子對,兩者結(jié)合形成配位鍵
D.配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)藥科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用
4.(2019河北唐山第十一中學(xué)高二下期中)下列配合物的配位數(shù)不是6的是( )
A.[C (NH3)3(H2O)3](NO3)3
B.[Cu(NH3)4]SO4·H2O
C.Na3[AlF6]
D.Na2[SiF6]
5.(2019福建龍巖上杭一中等六校高二下期中)配位化合物的數(shù)量巨大,組成和結(jié)構(gòu)形形色色,豐富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體和配位數(shù)分別為( )
A.Cu2+、NH3、4 B.Cu+、NH3、4
C.Cu2+、OH-、2 D.Cu2+、NH3、2
6.下列物質(zhì):①H3O+ ②[Cu(NH3)4]2+ ③CH3COO- ④NH3 ⑤CH4中存在配位鍵的是( )
A.①③B.①②C.④⑤D.②④
7.(1)CaF2難溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是 (用離子方程式表示,已知[AlF6]3-在溶液中可穩(wěn)定存在)。
(2)配離子[Cr(H2O)6]3+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是 (填元素符號)。深度解析
題組二 配合物的性質(zhì)
8.(2019河南洛陽高二上期末)許多過渡金屬離子對多種配體有很強(qiáng)的結(jié)合力,能形成多種配合物。下列說法正確的是( )
A.向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的溶液中加入足量的AgNO3溶液,所有的Cl-均被沉淀
B.配合物Ni(CO)4常溫下呈液態(tài),易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑
C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配體為NH3和SO42-
D.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位數(shù)為6
9.配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn),取CCl3·6NH3(黃色)、CCl3·5NH3(紫紅色)、CCl3·4NH3(綠色)和CCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1 ml,分別溶于水,加入足量硝酸銀溶液,立即產(chǎn)生氯化銀沉淀的物質(zhì)的量分別為3 ml、2 ml、1 ml和1 ml。
(1)請根據(jù)實驗事實用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。
CCl3·6NH3: ;
CCl3·5NH3: ;
CCl3·4NH3(綠色和紫色): 。
(2)后兩種物質(zhì)組成相同而顏色不同的原因是 。
(3)上述配合物中,中心離子的配位數(shù)都是 。
題組三 超分子
10.(原創(chuàng))下列關(guān)于超分子的敘述中正確的是( )
A.超分子就是高分子
B.超分子都是無限伸展的
C.形成超分子的微粒都是分子
D.超分子具有分子識別和自組裝的特征
11.(原創(chuàng))冠醚能與陽離子,尤其是與堿金屬離子作用,并且隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子作用。12-冠-4與鋰離子作用而不與鈉離子、鉀離子作用;18-冠-6與鉀離子作用(如圖),還可與重氮鹽作用,但不與鋰離子或鈉離子作用。下列說法錯誤的是( )
A.18-冠-6中C和O的雜化軌道類型相同
B.18-冠-6與鉀離子作用,不與鋰離子或鈉離子作用,這反映了超分子的“分子識別”的特征
C.18-冠-6與鉀離子作用反映了超分子的自組裝的特征
D.冠醚與堿金屬離子作用的原理與其可作相轉(zhuǎn)移催化劑的原理有關(guān)
能力提升練
題組一 配位鍵與配位化合物
1.(2020山東滕州一中高二月考,)下列配合物的水溶液中加入硝酸銀不能生成沉淀的是( )
A.[C(NH3)4Cl2]ClB.[C(NH3)6]Cl3
C.[Cu(NH3)4]Cl2 D.[C(NH3)3Cl3]
2.(2020湖北襄陽一中高二月考,)1 ml C(Ⅲ)的八面體配合物CClm·nNH3與AgNO3溶液作用生成1 ml AgCl沉淀,則m、n的值是(深度解析)
A.m=1,n=5 B.m=3,n=4
C.m=5,n=1 D.m=4,n=5
3.(2020天津靜海一中高二月考,)下列說法錯誤的是 ( )
A.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位鍵
B.H2O是極性分子,分子中O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央
C.SO2、SO3、BF3、NCl3都是極性分子
D.向含有0.1 ml [C(NH3)4Cl2]Cl的水溶液中加入足量AgNO3溶液只能生成0.1 ml AgCl沉淀
4.(2020四川鄰水實驗學(xué)校高二階段檢測,)若X、Y兩種粒子之間可形成配位鍵,則下列說法正確的是(深度解析)
A.X、Y只能是離子
B.若X提供空軌道,則配位鍵表示為X→Y
C.X、Y分別為Ag+、NH3時,Ag+作配體
D.若X提供空軌道,則Y至少要提供一對孤電子對
5.()如圖所示,a為乙二胺四乙酸(EDTA),易與金屬離子形成螯合物,b為EDTA與Ca2+形成的螯合物。下列敘述正確的是( )
a
b
A.a和b中N原子均采取sp3雜化
B.b中Ca2+的配位數(shù)為4
C.a中配位原子是C原子
D.b中含有離子鍵和配位鍵
題組二 配位鍵及其綜合應(yīng)用
6.(2020四川新津中學(xué)高二月考,)銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途。
(一)金屬銅用來制造電線電纜,超細(xì)銅粉可應(yīng)用于導(dǎo)電材料、催化劑等領(lǐng)域中;CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化劑、顏料、防腐劑和消毒劑等。
(1)超細(xì)銅粉的某制備方法如下:
[Cu(NH3)4]SO4中的配體是 。
(2)氯化亞銅(CuCl)的制備過程:向CuCl2溶液中通入一定量SO2,微熱,反應(yīng)一段時間后即生成CuCl白色沉淀,反應(yīng)的離子方程式為 。
(二)波爾多液是一種殺菌劑,廣泛應(yīng)用于樹木和花卉上,藍(lán)色的膽礬是配制波爾多液的主要原料。
(1)與銅同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素有 (填元素符號)。
(2)往濃CuSO4溶液中加入過量較濃的NH3·H2O,直到生成的沉淀恰好溶解為止,得到深藍(lán)色溶液。小心加入約和溶液等體積的C2H5OH并使之分成兩層。經(jīng)過一段時間后可觀察到在兩層“交界處”下部析出深藍(lán)色晶體,該晶體是 (寫化學(xué)式);實驗中所加C2H5OH的作用是 。
(3)[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體中呈正四面體的粒子是 ,雜化軌道類型是sp3的原子是 。
7.(2020山東廣饒一中高二月考,)A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,原子序數(shù)依次增大;A元素原子核外有3個未成對電子;B元素原子核外電子占據(jù)3個能級,其中最高能級上的電子數(shù)是其所在能層序數(shù)的2倍;D元素與B元素同族,C元素與A元素同族;E元素原子的價電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半。
(1)A、C、D的第一電離能由大到小的順序為 (用元素符號表示),基態(tài)E2+的電子排布式為 。
(2)B和D的氫化物中,B的氫化物沸點(diǎn)較高的原因是 。
(3)C形成的最高價氧化物的結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中C元素原子與O原子形成的鍵的鍵長有兩種,鍵長較短的鍵為 (填“a”或“b”)。
(4)E可與CO形成羰基配合物E2(CO)8,該物質(zhì)是有機(jī)合成的重要催化劑,不溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯,熔點(diǎn)為50~51 ℃,45 ℃(1.33 kPa)時升華。
①E2(CO)8為 晶體(填晶體類型)。
②E2(CO)8晶體中存在的作用力有 。
答案全解全析
基礎(chǔ)過關(guān)練
1.B 硫酸銅溶液中加入氨水先生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅,繼續(xù)加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,銅離子濃度減小;加入乙醇后有深藍(lán)色晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出;在[Cu(NH3)4]2+中,NH3分子中的氮原子提供孤電子對,Cu2+提供空軌道。
2.D A項,C2+提供空軌道、硫氰根離子提供孤電子對而形成配位鍵,所以該物質(zhì)屬于配合物;B項,鐵離子提供空軌道、硫氰根離子提供孤電子對而形成配位鍵,所以該物質(zhì)為配合物;C項,銅離子提供空軌道、水分子中氧原子提供孤電子對而形成配位鍵,所以該物質(zhì)屬于配合物;D項,銨根離子中N原子含有孤電子對,氫離子提供空軌道,形成配位鍵,而配合物是中心原子(或離子)提供空軌道,所以NH4Cl不是配合物。
3.B 配合物中一定含有配位鍵,故A正確;配位化合物中除含有配位鍵外,還可能含有離子鍵等,故B錯誤;配離子中中心離子提供空軌道,配體提供孤電子對,所以[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空軌道,H2O中的O原子提供孤電子對,故C正確。
反思升華 注意形成配合物的條件:有提供空軌道的中心原子或離子,有提供孤電子對的配位體,本題中Cu2+提供空軌道,H2O中的O原子提供孤電子對,兩者結(jié)合形成配位鍵。
4.B [C (NH3)3(H2O)3](NO3)3中配體為NH3和H2O,配位數(shù)為6;[Cu(NH3)4]SO4·H2O中配體為NH3,配位數(shù)為4;Na3[AlF6]中配體為F-,配位數(shù)為6;Na2[SiF6]中配體為F-,配位數(shù)為6。故選B。
5.A 配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+為中心離子,NH3為配體,配位數(shù)為4,A項正確。
6.B ①H3O+中氫離子提供空軌道、H2O中O原子提供孤電子對,該微粒中含有配位鍵,故①正確;②[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空軌道、NH3中的N原子提供孤電子對,該微粒中含有配位鍵,故②正確;③CH3COO-中不存在含有空軌道的原子,不存在配位鍵,故③錯誤;④NH3中N原子含有孤電子對,沒有含空軌道的原子,該微粒中不存在配位鍵,故④錯誤;⑤CH4中沒有含空軌道和孤電子對的原子,該微粒中不存在配位鍵,故⑤錯誤;選B。
7.答案 (1)3CaF2+Al3+ 3Ca2++[AlF6]3- (2)O
解析 (1)CaF2中存在沉淀溶解平衡:CaF2(s) Ca2+(aq)+2F-(aq),溶液中的F-與Al3+形成配離子[AlF6]3-,使沉淀溶解平衡向右移動,導(dǎo)致氟化鈣溶解。(2)H2O分子中的O原子有孤電子對,能與Cr3+形成配位鍵。
規(guī)律總結(jié) 形成配合物后,物質(zhì)的性質(zhì)會發(fā)生一定的變化,主要有三個方面的變化:
(1)一些難溶于水的金屬化合物形成配合物后,易溶解;
(2)一些簡單離子形成配合物時顏色會發(fā)生改變,利用此性質(zhì)可檢驗離子的存在;
(3)形成配合物后,物質(zhì)的穩(wěn)定性增強(qiáng)。
8.B 加入足量的AgNO3溶液,外界Cl-與 Ag+反應(yīng)生成AgCl沉淀,內(nèi)界中Cl-與Ag+不反應(yīng),A錯誤;配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配體為NH3,C錯誤;配合物[Ag(NH3)2]OH的配體為NH3,配位數(shù)為2,D錯誤。
9.答案 (1)[C(NH3)6]Cl3 [C(NH3)5Cl]Cl2 [C(NH3)4Cl2]Cl
(2)它們結(jié)構(gòu)不同
(3)6
解析 由題意知,四種配合物的化學(xué)式中處于外界的Cl-數(shù)目分別為3、2、1、1,則以配合物形式表示它們的化學(xué)式分別為[C(NH3)6]Cl3、[C(NH3)5Cl]Cl2、[C(NH3)4Cl2]Cl、[C(NH3)4Cl2]Cl,最后兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同。
10.D 有些超分子不是高分子,有些超分子是高分子,A項錯誤;超分子這種分子聚集體有的是有限的,有的是無限伸展的,B項錯誤;形成超分子的微粒也包括離子,C項錯誤;超分子的特征是分子識別和自組裝,D項正確。
11.C 18-冠-6中C和O都是sp3雜化,A項正確;18-冠-6與鉀離子作用,不與鋰離子或鈉離子作用,反映了超分子的“分子識別”的特征,故B項正確,C項錯誤;由于冠醚是皇冠狀分子,可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子,把無機(jī)物帶入有機(jī)物中,它可以作為相轉(zhuǎn)移催化劑也是基于這個原理,D項正確。
能力提升練
1.D [C(NH3)4Cl2]Cl在水溶液中能電離出氯離子,所以能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀,A錯誤;[C(NH3)6]Cl3在水溶液中能電離出氯離子,所以能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀,B錯誤;[Cu(NH3)4]Cl2在水溶液中能電離出氯離子,所以能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀,C錯誤;[C(NH3)3Cl3]在水溶液中不能電離出氯離子,所以不能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀,D正確。
2.B C(Ⅲ)的八面體配合物CClm·nNH3呈電中性,因為NH3為分子,所以m的值為3,而1 ml該配合物與AgNO3溶液作用生成1 ml AgCl沉淀,則其內(nèi)界中含2個氯離子,又因為該配合物為八面體,所以中心原子的配位數(shù)為6,n的值為4,即該配合物的化學(xué)式是[CCl2(NH3)4]Cl,本題選B。
方法指導(dǎo) 確定配合物化學(xué)式的基本步驟:
3.C NH4+中N提供孤電子對,H+提供空軌道,形成配位鍵,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空軌道,NH3中N提供孤電子對,形成配位鍵,故A說法正確;H2O屬于極性分子,中心原子O有2對孤電子對,O的雜化方式為sp3,空間結(jié)構(gòu)為V形,故B說法正確;SO3、BF3中心原子無孤電子對,屬于非極性分子,故C說法錯誤;0.1 ml配合物中外界只有0.1 ml Cl-,與硝酸銀反應(yīng)生成0.1 ml AgCl沉淀,故D說法正確。
4.D 形成配位鍵的可以是離子,也可以是分子或原子,故A錯誤;若X提供空軌道,則應(yīng)該是提供孤電子對的粒子指向提供空軌道的粒子,因此配位鍵表示為Y→X,故B錯誤;X、Y分別為Ag+、NH3時,含有孤電子對的NH3作配體,故C錯誤;若X提供空軌道,則Y至少要提供一對孤電子對,故D正確。
名師點(diǎn)睛 配位鍵表示方法:提供孤電子對的原子→提供空軌道的原子或離子。
5.A A項,a中N原子有3對σ鍵電子對,1對孤電子對,b中N原子有4對σ鍵電子對,沒有孤電子對,則a、b中N原子均采取sp3雜化,正確;B項,b為配離子,提供孤電子對的有2個N原子和4個O原子,所以Ca2+的配位數(shù)為6,錯誤;C項,a不是配合物,錯誤;D項,Ca2+與N、O之間形成配位鍵,其他原子之間形成共價鍵,b中不含離子鍵,錯誤。
6.答案 (一)(1)NH3
(2)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-
(二)(1)K、Cr
(2)[Cu(NH3)4]SO4·H2O 減小“溶劑”的極性,降低溶質(zhì)溶解度
(3)SO42- N、S、O
解析 (一)(1)根據(jù)配合物的組成可以判斷[Cu(NH3)4]SO4中的配體是NH3。
(2)CuCl2溶液與SO2反應(yīng)生成CuCl沉淀和硫酸,其反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-。
(二)(1)Cu為29號元素,原子核外有29個電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,所以Cu原子中有1個未成對電子,第四周期中最外層電子數(shù)為1的元素還有鉀和鉻,鉀的價電子排布式為4s1,鉻的價電子排布式為3d54s1。
(2)在兩層“交界處”下部析出的深藍(lán)色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
實驗中加C2H5OH是為了減小“溶劑”的極性,降低溶質(zhì)溶解度。
(3)[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體中呈正四面體的粒子是SO42-;雜化軌道類型是sp3的原子的價層電子對個數(shù)是4,故有N原子、S原子和O原子。
7.答案 (1)N>P>S [Ar]3d7
(2)水分子間形成氫鍵
(3)a
(4)分子 極性鍵、配位鍵、范德華力
解析 A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,原子序數(shù)依次增大,B元素原子核外電子占據(jù)3個能級,其中最高能級上的電子數(shù)是其所在能層序數(shù)的2倍,核外電子排布式為1s22s22p4,故B為O元素;A元素原子核外有3個未成對電子,原子序數(shù)小于氧,故核外電子排布式為1s22s22p3,則A為N元素;D元素與B元素同族,C元素與A元素同族,可知C為P元素、D為S元素;E元素原子的價電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半,E元素只能為第四周期元素,則價電子數(shù)為9,E的核電荷數(shù)為18+9=27,為C元素,據(jù)此分析解答。(1)同主族元素自上而下第一電離能減小,同周期元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,P元素原子3p能級為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于硫,故第一電離能由大到小的順序為N>P>S;E為C元素,價電子排布式為3d74s2,基態(tài)E2+的電子排布式為[Ar]3d7。
(2)水分子間能夠形成氫鍵,而硫化氫分子間不能形成氫鍵,使得水的沸點(diǎn)高于硫化氫。
(3)結(jié)構(gòu)中黑色球與白色球數(shù)目分別為4、10,故該物質(zhì)化學(xué)式為P4O10,O原子與P原子結(jié)合形成8電子結(jié)構(gòu),可知a為鍵、b為P—O鍵,雙鍵中原子軌道重疊程度更大,故鍵長較短的鍵為a。
(4)①C2(CO)8熔點(diǎn)低、易升華,溶于乙醇、乙醚、苯,說明C2(CO)8屬于分子晶體。
②C2(CO)8中C與CO之間形成配位鍵,CO中含有極性鍵,分子之間存在范德華力。
1.B
2.D
3.B
4.B
5.A
6.B
8.B
10.D
11.C
1.D
2.B
3.C
4.D
5.A
這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié) 配合物與超分子達(dá)標(biāo)測試,共9頁。試卷主要包含了單選題,實驗題,簡答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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