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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子同步测试题
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子同步测试题，共14页。试卷主要包含了下列不能形成配位键的组合是，以下粒子含配位键的是，下列说法正确的是，下列说法中正确的是，下列过程与配合物的形成无关的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列不能形成配位键的组合是( )
A.Ag+、NH3
B.BF3、NH3
C.NH4+、H+
D.C3+、CO
2.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是 ( )
A.配位化合物中必定存在配位键
B.配位化合物中只有配位键
C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键
D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、材料化学等领域都有广泛的应用
3.以下粒子含配位键的是( )
①N2H5+ ②CH4 ③OH- ④NH4+ ⑤Fe(CO)5 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A.①②④⑦⑧
B.③④⑤⑥⑦
C.①④⑤⑥⑦⑧
D.全部
4.配合物K3[Fe(CN)6]中,中心离子的化合价是( )
A.+3B.-3
C.+1D.—1
5.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是( )
①H2O ②NH3 ③F- ④CN- ⑤CO
A.①②
B.①②③
C.①②④
D.①②③④⑤
6.关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是( )
A.配位数为6
B.配体为NH3和Cl-
C.[Zn(NH3)4]2+为内界
D.Zn2+和NH3以离子键结合
7.下列说法正确的是( )
A.NH4NO3和Na2O2都既有配位键又有离子键
B.[Ag(NH3)2]OH和KAl(SO4)2·12H2O都属于配合物
C.[Cu(H2O)4]2+中H提供孤电子对,Cu2+提供空轨道
D.H+和H2O形成H3O+时,形成的配位键可表示为
8.向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液,下列对此现象的说法正确的是( )
A.开始滴加氨水时形成的难溶物为Cu2(OH)2CO3
B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+,配位数为4
C.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
9.下列说法中正确的是( )
A.SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp3杂化
B.H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键
C.SO32-、CO32-、SiO32-均为平面三角形
D.NH3、CH4中的N、C分别为sp2、sp3杂化,因此分子空间结构不同
10.下列过程与配合物的形成无关的是( )
A.除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液
B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C.向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
11.已知[C(NH3)6]3+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别被H2O取代,所形成的[C(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体种数有几种(不考虑光学异构)( )
图L3-4-1
A.2种B.3种C.4种D.6种
12.配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题:
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在 (填序号)。
a.共价键 b.非极性键 c.配位键 d.σ键 e.π键
(2)C(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知C3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为 ,第二种配合物的结构可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是 。(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)
13.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。
(1)配位键的形成条件是 。
(2)在NH3·BF3中, 原子提供孤电子对,
原子提供空轨道。
(3)写出NH3·BF3的结构式并用“→”标出配位键: 。
14.三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成:FeCl3+3K2C2O4K3[Fe(C2O4)3]+3KCl。
(1)FeCl3中基态铁离子核外电子排布式为 。
(2)上述反应涉及的主族元素中,第一电离能最小的是 (填元素符号)。
(3)K3[Fe(C2O4)3]中化学键的类型有 。
(4)草酸(H2C2O4)中C原子的杂化类型为 ,1 ml草酸(H2C2O4)中含有σ键的数目为 (用NA表示)。
15.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上。
(1)写出铜原子r 价电子排布式: 。与铜同一周期的副族元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有 (填元素符号)。
(2)向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴加入氨水至过量,现象是 ,相关的离子方程式为 、 。
(3)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有 。
(4)向该深蓝色溶液中加入乙醇后可观察到的现象是析出深蓝色晶体,析出晶体的化学式为 ,实验中所加乙醇的作用是 。
16.Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。
(1)[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有 (填序号)。
A.配位键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 E.离子键
(2)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构,[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3被2个Cl-取代,能得到2种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为 。
(3)某种含Cu2+的化合物可催化丙烯醇制备丙醛:HOCH2CHCH2CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数,是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍,则这类碳原子的杂化方式为 。
17.K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂,酸性条件下会被还原剂还原成Cr3+。
(1)Cr3+能与OH-、CN-形成配合物[Cr(OH)4]-、[Cr(CN)6]3-。
①Cr3+的电子排布式可表示为 。
②不考虑空间结构,[Cr(OH)4]-的结构可用示意图表示为 (若有配位键,用箭头表示)。
(2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛,直至乙酸。
①乙醛中碳原子的杂化方式有 、 。
②乙酸的沸点是117.9 ℃,甲酸甲酯的沸点是31.5 ℃,乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是 。
18.乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图L3-4-2),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为 ;乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是 。
图L3-4-2
参考答案
1.C 【解析】 据配位键形成的条件,一方要提供空轨道,另一方提供孤电子对。Ag+有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,故其可以形成配位键,故A错误;BF3中B原子有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,故其可以形成配位键,故B错误;NH4+、H+两种离子没有孤电子对,故其不能形成配位键,故C正确;C3+有空轨道,CO中的碳原子上有孤电子对,故其可以形成配位键,故D错误。
2.B 【解析】 配合物中一定含有配位键,还含有共价键,可能含有离子键,故A正确;配位化合物中不仅含有配位键,还含有共价键,可能含有离子键,故B错误;配离子中中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,所以[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键,故C正确;D正确。
3.C 【解析】 ①N2H5+的结构式为[]+;⑦H3O+的结构式为[]+;Fe(CO)5、Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]OH均为配合物,中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。
4.A 【解析】 K元素的化合价是+1,CN-整体的化合价为-1,假设Fe元素的价态为x,按照化合物中各元素总化合价为零的原则,可得(+1)×3+x+(-1)×6=0,解得x=3,因而中心离子为Fe3+,化合价为+3。
5.D 【解析】 这几种粒子的电子式分别为,由此可见,这几种粒子都能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键。
6.C 【解析】 配合物也叫络合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。配合物中,配离子是含有配位键的离子,可以是阳离子或阴离子;配位体是提供孤电子对的分子或离子;配位原子是配体中提供电子对的原子;中心原子一般指接受电子对的原子;配位数是中心原子周围的配位原子个数。
配合物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl-,内界是[Zn(NH3)4]2+,Cl-和[Zn(NH3)4]2+以离子键结合,[Zn(NH3)4]2+中Zn2+是中心离子,NH3是中位体,Zn2+和NH3以配位键结合,配位数为4。
7.D 【解析】 NH4NO3既有配位键又有离子键,Na2O2没有配位键,A错;[Ag(NH3)2]OH属于配合物,KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物,B错;[Cu(H2O)4]2+中O提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,C错;H3O+存在配位键,O提供孤电子对,H+提供空轨道,D正确。
8.B 【解析】 氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,其化学方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+,继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,原因是氢氧化铜和氨水反应生成了铜氨络合物,反应为Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-。硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,发生的反应化学方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+,A项错误;沉淀溶解后,生成的深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+为中心离子,NH3为配体,配位数为4,B项正确;硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,铜离子转化到络合物离子中,所以溶液中铜离子浓度减小,C项错误;在[Cu(NH3)4]2+中,铜离子含有空轨道,氨分子含有孤电子对,所以Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对,D项错误。
9.B 【解析】 CO2中C的价层电子对数为2,为sp杂化,SiO2中Si的价层电子对数为4,为sp3杂化,SO2中S的价层电子对数为2+12(6-2×2)=3,为sp2杂化,A项错误;H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键,B项正确;SO32-中S的价层电子对数为3+12(6+2-2×3)=4,含有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,CO32-中C的价层电子对数为3+12(4+2-2×3)=3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,同理SiO32-的空间结构也为平面三角形,C项错误;NH3、CH4中的N、C均为sp3杂化,D项错误。
10.A 【解析】 A项,除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质,与配合物的形成无关;B项,AgNO3与氨水反应生成了AgOH沉淀,继续反应生成了配合物离子[Ag(NH3)2]+;C项,Fe3+与KSCN反应生成了配合物离子[Fe(SCN)n]3-n;D项,CuSO4与氨水反应生成了配合物离子[Cu(NH3)4]2+。
11.A 【解析】 [C(NH3)6]3+呈正八面体结构,每个NH3的位置是等效的,如图:,若1个H2O位于①的位置,则另一个H2O可位于②或③④⑤⑥(等效),共两种结构,故[CO(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体共2种。
12.(1)acd
(2)[CBr(NH3)5]SO4 [C(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀
【解析】 (1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对,形成三个极性共价键,形成Al(OH)3,Al(OH)3溶解在强碱性溶液中,和OH-结合形成[Al(OH)4]-,利用的是铝原子的空轨道和OH-的孤电子对形成的配位键;由两个原子轨道“头碰头”相互重叠而形成的共价键,叫σ键,所以[Al(OH)4]-中也形成了σ键。(2)由[CBr(NH3)5]SO4的结构可知,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合生成白色沉淀,若加入BaCl2溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内界,所以配合物的结构为[C(SO4)(NH3)5]Br;溴离子为配合物的外界,在水溶液中以离子的形式存在,若加入AgNO3溶液,会产生淡黄色沉淀溴化银。
13.(1)形成配位键的一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受电子对的空轨道 (2)N B
(3)
14.(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
(2)K (3)离子键、共价键、配位键
(4)sp2 7NA
【解析】 (1)Fe是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5。
(2)上述元素中属于主族元素的有C、O、Cl、K,其中K是活泼的金属元素,其第一电离能最小。
(3)在K3[Fe(C2O4)3] 中,K+与[Fe(C2O4)3]3-之间存在离子键,Fe3+与C2O42-之间存在配位键,C2O42-中存在共价键。
(4)草酸分子的结构式为,故C原子采用sp2杂化,分子中含有7个σ键和2个π键。
15.(1)3d104s1 Cr
(2)先产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,形成深蓝色溶液 Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-
(3)共价键、配位键 (4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O 降低溶解度,有利于晶体析出
【解析】 (2)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-。(3)胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子,N、H原子之间以共价键结合,Cu2+提供空轨道,N原子提供孤电子对,则以配位键结合。(4)向深蓝色透明溶液加入乙醇,由于乙醇能降低溶解度,有利于晶体析出,所以[Cu(NH3)4]SO4 在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,故会析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
16.(1)AC (2)平面正方形 (3)sp2杂化
【解析】 [Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键,氨分子内部的化学键是极性键,[Cu(NH3)4]2+是平面正方形结构。HOCH2CHCH2中的C原子,有1个采取sp3杂化,2个采取sp2杂化;CH3CH2CHO中的C原子,有2个采取sp3杂化,1个采取sp2杂化。
17.(1)①1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
②
(2)①sp2 sp3 ②乙酸分子间存在氢键
【解析】 (1)①铬为24号元素,铬原子失去3个电子变成Cr3+,所以Cr3+核外有21个电子,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。
②[Cr(OH)4]-中的Cr3+与OH-形成配位键,可表示为。
(2)①乙醛中甲基上的碳原子成键类型全部为共价单键,所以甲基上碳原子采用sp3杂化,醛基上碳原子含有碳氧双键,所以醛基上碳原子采用sp2杂化。
18.sp3 乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键
【解析】 乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3个σ键,含1对孤电子对,价层电子对数为4,采取sp3杂化;乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)分子之间可以形成氢键,三甲胺[N(CH3)3]分子之间不能形成氢键,故乙二胺的沸点较高。
1.下列不能形成配位键的组合是( )
A.Ag+、NH3
B.BF3、NH3
C.NH4+、H+
D.C3+、CO
2.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是 ( )
A.配位化合物中必定存在配位键
B.配位化合物中只有配位键
C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键
D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、材料化学等领域都有广泛的应用
3.以下粒子含配位键的是( )
①N2H5+ ②CH4 ③OH- ④NH4+ ⑤Fe(CO)5 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A.①②④⑦⑧
B.③④⑤⑥⑦
C.①④⑤⑥⑦⑧
D.全部
4.配合物K3[Fe(CN)6]中,中心离子的化合价是( )
A.+3B.-3
C.+1D.—1
5.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是( )
①H2O ②NH3 ③F- ④CN- ⑤CO
A.①②
B.①②③
C.①②④
D.①②③④⑤
6.关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是( )
A.配位数为6
B.配体为NH3和Cl-
C.[Zn(NH3)4]2+为内界
D.Zn2+和NH3以离子键结合
7.下列说法正确的是( )
A.NH4NO3和Na2O2都既有配位键又有离子键
B.[Ag(NH3)2]OH和KAl(SO4)2·12H2O都属于配合物
C.[Cu(H2O)4]2+中H提供孤电子对,Cu2+提供空轨道
D.H+和H2O形成H3O+时,形成的配位键可表示为
8.向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液,下列对此现象的说法正确的是( )
A.开始滴加氨水时形成的难溶物为Cu2(OH)2CO3
B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+,配位数为4
C.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
9.下列说法中正确的是( )
A.SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp3杂化
B.H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键
C.SO32-、CO32-、SiO32-均为平面三角形
D.NH3、CH4中的N、C分别为sp2、sp3杂化,因此分子空间结构不同
10.下列过程与配合物的形成无关的是( )
A.除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液
B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C.向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
11.已知[C(NH3)6]3+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别被H2O取代,所形成的[C(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体种数有几种(不考虑光学异构)( )
图L3-4-1
A.2种B.3种C.4种D.6种
12.配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题:
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在 (填序号)。
a.共价键 b.非极性键 c.配位键 d.σ键 e.π键
(2)C(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知C3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为 ,第二种配合物的结构可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是 。(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)
13.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。
(1)配位键的形成条件是 。
(2)在NH3·BF3中, 原子提供孤电子对,
原子提供空轨道。
(3)写出NH3·BF3的结构式并用“→”标出配位键: 。
14.三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成:FeCl3+3K2C2O4K3[Fe(C2O4)3]+3KCl。
(1)FeCl3中基态铁离子核外电子排布式为 。
(2)上述反应涉及的主族元素中,第一电离能最小的是 (填元素符号)。
(3)K3[Fe(C2O4)3]中化学键的类型有 。
(4)草酸(H2C2O4)中C原子的杂化类型为 ,1 ml草酸(H2C2O4)中含有σ键的数目为 (用NA表示)。
15.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上。
(1)写出铜原子r 价电子排布式: 。与铜同一周期的副族元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有 (填元素符号)。
(2)向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴加入氨水至过量,现象是 ,相关的离子方程式为 、 。
(3)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有 。
(4)向该深蓝色溶液中加入乙醇后可观察到的现象是析出深蓝色晶体,析出晶体的化学式为 ,实验中所加乙醇的作用是 。
16.Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。
(1)[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有 (填序号)。
A.配位键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 E.离子键
(2)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构,[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3被2个Cl-取代,能得到2种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为 。
(3)某种含Cu2+的化合物可催化丙烯醇制备丙醛:HOCH2CHCH2CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数,是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍,则这类碳原子的杂化方式为 。
17.K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂,酸性条件下会被还原剂还原成Cr3+。
(1)Cr3+能与OH-、CN-形成配合物[Cr(OH)4]-、[Cr(CN)6]3-。
①Cr3+的电子排布式可表示为 。
②不考虑空间结构,[Cr(OH)4]-的结构可用示意图表示为 (若有配位键,用箭头表示)。
(2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛,直至乙酸。
①乙醛中碳原子的杂化方式有 、 。
②乙酸的沸点是117.9 ℃,甲酸甲酯的沸点是31.5 ℃,乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是 。
18.乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图L3-4-2),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为 ;乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是 。
图L3-4-2
参考答案
1.C 【解析】 据配位键形成的条件,一方要提供空轨道,另一方提供孤电子对。Ag+有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,故其可以形成配位键,故A错误;BF3中B原子有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,故其可以形成配位键,故B错误;NH4+、H+两种离子没有孤电子对,故其不能形成配位键,故C正确;C3+有空轨道,CO中的碳原子上有孤电子对,故其可以形成配位键,故D错误。
2.B 【解析】 配合物中一定含有配位键,还含有共价键,可能含有离子键,故A正确;配位化合物中不仅含有配位键,还含有共价键,可能含有离子键,故B错误;配离子中中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,所以[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键,故C正确;D正确。
3.C 【解析】 ①N2H5+的结构式为[]+;⑦H3O+的结构式为[]+;Fe(CO)5、Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]OH均为配合物,中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。
4.A 【解析】 K元素的化合价是+1,CN-整体的化合价为-1,假设Fe元素的价态为x,按照化合物中各元素总化合价为零的原则,可得(+1)×3+x+(-1)×6=0,解得x=3,因而中心离子为Fe3+,化合价为+3。
5.D 【解析】 这几种粒子的电子式分别为,由此可见,这几种粒子都能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键。
6.C 【解析】 配合物也叫络合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。配合物中,配离子是含有配位键的离子,可以是阳离子或阴离子;配位体是提供孤电子对的分子或离子;配位原子是配体中提供电子对的原子;中心原子一般指接受电子对的原子;配位数是中心原子周围的配位原子个数。
配合物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl-,内界是[Zn(NH3)4]2+,Cl-和[Zn(NH3)4]2+以离子键结合,[Zn(NH3)4]2+中Zn2+是中心离子,NH3是中位体,Zn2+和NH3以配位键结合,配位数为4。
7.D 【解析】 NH4NO3既有配位键又有离子键,Na2O2没有配位键,A错;[Ag(NH3)2]OH属于配合物,KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物,B错;[Cu(H2O)4]2+中O提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,C错;H3O+存在配位键,O提供孤电子对,H+提供空轨道,D正确。
8.B 【解析】 氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,其化学方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+,继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,原因是氢氧化铜和氨水反应生成了铜氨络合物,反应为Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-。硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,发生的反应化学方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+,A项错误;沉淀溶解后,生成的深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+为中心离子,NH3为配体,配位数为4,B项正确;硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,铜离子转化到络合物离子中,所以溶液中铜离子浓度减小,C项错误;在[Cu(NH3)4]2+中,铜离子含有空轨道,氨分子含有孤电子对,所以Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对,D项错误。
9.B 【解析】 CO2中C的价层电子对数为2,为sp杂化,SiO2中Si的价层电子对数为4,为sp3杂化,SO2中S的价层电子对数为2+12(6-2×2)=3,为sp2杂化,A项错误;H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键,B项正确;SO32-中S的价层电子对数为3+12(6+2-2×3)=4,含有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,CO32-中C的价层电子对数为3+12(4+2-2×3)=3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,同理SiO32-的空间结构也为平面三角形,C项错误;NH3、CH4中的N、C均为sp3杂化,D项错误。
10.A 【解析】 A项,除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质,与配合物的形成无关;B项,AgNO3与氨水反应生成了AgOH沉淀,继续反应生成了配合物离子[Ag(NH3)2]+;C项,Fe3+与KSCN反应生成了配合物离子[Fe(SCN)n]3-n;D项,CuSO4与氨水反应生成了配合物离子[Cu(NH3)4]2+。
11.A 【解析】 [C(NH3)6]3+呈正八面体结构,每个NH3的位置是等效的,如图:,若1个H2O位于①的位置,则另一个H2O可位于②或③④⑤⑥(等效),共两种结构,故[CO(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体共2种。
12.(1)acd
(2)[CBr(NH3)5]SO4 [C(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀
【解析】 (1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对,形成三个极性共价键,形成Al(OH)3,Al(OH)3溶解在强碱性溶液中,和OH-结合形成[Al(OH)4]-,利用的是铝原子的空轨道和OH-的孤电子对形成的配位键;由两个原子轨道“头碰头”相互重叠而形成的共价键,叫σ键,所以[Al(OH)4]-中也形成了σ键。(2)由[CBr(NH3)5]SO4的结构可知,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合生成白色沉淀,若加入BaCl2溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内界,所以配合物的结构为[C(SO4)(NH3)5]Br;溴离子为配合物的外界,在水溶液中以离子的形式存在,若加入AgNO3溶液,会产生淡黄色沉淀溴化银。
13.(1)形成配位键的一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受电子对的空轨道 (2)N B
(3)
14.(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
(2)K (3)离子键、共价键、配位键
(4)sp2 7NA
【解析】 (1)Fe是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5。
(2)上述元素中属于主族元素的有C、O、Cl、K,其中K是活泼的金属元素,其第一电离能最小。
(3)在K3[Fe(C2O4)3] 中,K+与[Fe(C2O4)3]3-之间存在离子键,Fe3+与C2O42-之间存在配位键,C2O42-中存在共价键。
(4)草酸分子的结构式为,故C原子采用sp2杂化,分子中含有7个σ键和2个π键。
15.(1)3d104s1 Cr
(2)先产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,形成深蓝色溶液 Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-
(3)共价键、配位键 (4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O 降低溶解度,有利于晶体析出
【解析】 (2)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-。(3)胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子,N、H原子之间以共价键结合,Cu2+提供空轨道,N原子提供孤电子对,则以配位键结合。(4)向深蓝色透明溶液加入乙醇,由于乙醇能降低溶解度,有利于晶体析出,所以[Cu(NH3)4]SO4 在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,故会析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
16.(1)AC (2)平面正方形 (3)sp2杂化
【解析】 [Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键,氨分子内部的化学键是极性键,[Cu(NH3)4]2+是平面正方形结构。HOCH2CHCH2中的C原子,有1个采取sp3杂化,2个采取sp2杂化;CH3CH2CHO中的C原子,有2个采取sp3杂化,1个采取sp2杂化。
17.(1)①1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
②
(2)①sp2 sp3 ②乙酸分子间存在氢键
【解析】 (1)①铬为24号元素,铬原子失去3个电子变成Cr3+,所以Cr3+核外有21个电子,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。
②[Cr(OH)4]-中的Cr3+与OH-形成配位键,可表示为。
(2)①乙醛中甲基上的碳原子成键类型全部为共价单键,所以甲基上碳原子采用sp3杂化,醛基上碳原子含有碳氧双键,所以醛基上碳原子采用sp2杂化。
18.sp3 乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键
【解析】 乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3个σ键,含1对孤电子对,价层电子对数为4,采取sp3杂化;乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)分子之间可以形成氢键,三甲胺[N(CH3)3]分子之间不能形成氢键,故乙二胺的沸点较高。
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