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高中鲁科版 (2019)第3节 离子键、配位键与金属键第2课时导学案
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这是一份高中鲁科版 (2019)第3节 离子键、配位键与金属键第2课时导学案
第2课时 配 位 键必备知识·自主学习配位键1．配位键的形成配位键①概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方具有接受孤电子对的空轨道而形成的特殊的共价键。②表示方法：配位键常用符号A→B表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。③实例：NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 的结构式(表示出配位键)可表示为，N原子杂化类型为sp3，NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 中的配位键和其他三个N—H的键长和键能相等，NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 的空间构型为正四面体形。2．配位化合物(1)配位化合物①概念：组成中含有配位键的物质。②组成： (2)制备及应用①常见配合物的制备。a．CuCl2固体溶于水显示蓝色，是因为Cu2＋与H2O生成了水合铜离子Cu[(H2O)4]2＋；b．向硝酸银溶液中滴加浓氨水至过量，可以制得二氨合银离子[Ag(NH3)2]＋；c．NH3分子与Cu2＋配位可以制得[Cu(NH3)4]2＋。②配合物的应用 (1)指出下列配离子的中心离子和配体。(2)(情境思考)向AgNO3溶液中滴入氨水，现象：生成白色沉淀，随氨水的增加，沉淀逐渐溶解，生成了[Ag(NH3)2]＋。①整个过程中发生了哪些反应？提示：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ，AgOH＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋OH－②利用化学平衡移动原理解释配离子是如何形成的？提示：AgOH水溶液中存在AgOH(s)⇌Ag＋(aq)＋OH－(aq)平衡，继续滴入氨水时，NH3分子与Ag＋形成[Ag(NH3)2]＋配离子，且配离子很稳定，促使以上平衡右移，AgOH逐渐溶解。③[Ag(NH3)2]＋中哪一个提供孤电子对，哪一个提供空轨道？提示：在二氨合银离子中氨分子提供孤电子对，银离子提供空轨道。关键能力·合作学习知识点 配位化合物1．配合物的组成配合物由中心原子(提供空轨道)和配位体(提供孤电子对)组成，分为内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例表示为(1)配位体配位体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、PO eq \o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)) 等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配位体中直接同中心原子(或离子)配合的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子，配位原子常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素。(2)配位数直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。要注意只含有一个配位原子的配位体称为单基配位体，中心离子(或原子)同单基配位体结合的数目就是该中心离子的配位数，如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。含有两个以上配位原子的配位体叫多基配位体，中心离子(或原子)同多基配位体配合时，配位数等于同中心离子(或原子)配位的原子数。例如，乙二胺分子中含有两个配位N原子，故在[Pt(en)2]Cl2(en代表乙二胺分子)中Pt2＋的配位数为2×2＝4，而配位体只有两个，依次类推。2．配合物的形成对性质的影响(1)溶解性的影响一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。(2)颜色的改变当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，我们根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子方程式如下：Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n]3－n(3)稳定性增强配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 配位键与一般共价键的区别：配位键成键电子由单方提供，而一般共价键成键电子由双方提供。【典例】(2020·南昌高二检测)配位键是一种特殊的共价键，即由单方面提供孤电子对的某原子和另一种接受孤电子对的空轨道的粒子结合。如NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 就是由NH3(氮原子提供孤电子对)和H＋(提供空轨道)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。A．CO2 B．H3O＋ C．CH4 D．H2SO4(2)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初，科学家提出了两种观点：甲：、乙：H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：a．将C2H5OH与浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水；b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)___________________________________。 【解题指南】解答本题需注意以下两点：(1)配位键的形成条件是成键原子一方提供孤电子对，另外一方提供空轨道；(2)O→O键遇到还原剂时易断裂。【解析】解题时要注意配位键形成条件中的一方提供孤电子对，另一方提供空轨道。(1)由题中信息可得出结论：凡能给出H＋的物质中一般含有配位键。(2)由题中所含配位键的物质的反应特点分析。答案：(1)B、D(2) 【母题追问】(1)过氧化氢(H—O—O—H)分子中存在什么键？分子是极性的还是非极性的？提示：过氧化氢分子中存在极性共价键和非极性共价键，是极性分子。(2)为了进一步确定c反应是否发生，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案。提示：用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水。若无水硫酸铜变蓝色，则有水生成，否则没有水生成。 水是生命之源，与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。水分子在配位化学中也有着非常重要的地位。(1)水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)。下列对上述过程的描述不合理的有哪些？①氧原子的杂化类型发生了改变②微粒的形状发生了改变③微粒的化学性质发生了改变④微粒中的键角发生了改变提示：①。水中氧原子以sp3杂化形成4个轨道，其中2个轨道是由孤电子对占据的，依据价层电子对互斥理论，孤电子对也参与互相排斥，水的空间构型为角形。在一定条件下水与氢离子结合形成配位键，这样氧原子与3个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤电子对相互排斥形成了三角锥形分子；同时其键角也发生改变，形成的微粒兼有水和氢离子的性质。故只有①不正确。(2)将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子。请写出生成此配离子的离子方程式。提示：Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋三言两语话重点1．配位键的形成：一方提供孤电子对，一方具有接受孤电子对的空轨道。2．配位化合物的组成：过渡金属的原子或离子，含有孤电子对的分子。课堂检测·素养达标1．(2021·三门峡高二检测)下列各种说法中错误的是( )A．配位键是一种特殊的共价键B．NH4NO3、H2SO4都含有配位键C．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对【解析】选C。NH4NO3、H2SO4中的NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 、SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 含有配位键，B正确；配位键是一种特殊的共价键，成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道，A、D正确，C错误。 【补偿训练】(2021·吉林大学附属中学高二检测)下列关于配位键的说法中不正确的是( )A．配位键是一种电性作用B．配位键实质是一种共价键C．形成配位键的电子对由成键原子双方提供D．配位键具有饱和性和方向性【解析】选C。形成配位键的一方提供孤电子对，另一方具有能接受孤电子对的空轨道。2．(2021·吉林长春外国语学校高二检测)下列组合不能形成配位键的是( )A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋【解析】选D。A项，Ag＋有空轨道，NH3中的氮原子上有孤电子对，可形成配位键；B项，H＋有空轨道，水分子中的O原子上有孤电子对，能形成配位键；C项，Co3＋有空轨道，CO中的氧原子上有孤电子对，能形成配位键；D项，Ag＋、H＋两种离子都没有孤电子对，不能形成配位键。3．关于配合物[Zn(NH3)4] Cl2的说法正确的是( )A．配位数为6B．配体为NH3和Cl－C．[Zn(NH3)4]2＋为内界D．Zn2＋和NH3以离子键结合【解析】选C。Zn2＋的配位原子个数是4，所以其配位数是4，故A错误；该配合物中氮原子提供孤电子对，所以NH3是配体，故B错误；[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，故C正确；该配合物中，锌离子提供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以Zn2＋和NH3以配位键结合，属于特殊共价键，不属于离子键，故D错误。4．回答下列问题：(1)下列金属的金属键最强的是________(填字母序号)。a．Na b．Mg c．K d．Ca(2)下列分子或离子中不存在配位键的是________。①H3O＋ ②[Al(OH)4]－ ③NH3 ④NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ⑤[Cu(H2O)4]2＋ ⑥Ni(CO)4 ⑦Fe(SCN)3 ⑧BF eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) ⑨CH4(3)在配离子[Fe(CN)6]3－中，中心离子的配位数为________，提供空轨道的是________，与其配位体互为等电子体的一种微粒是________。(4)B和Al均为ⅢA族元素。①AlCl3·NH3和AlCl eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中均含有配位键。在AlCl3·NH3中，配位体是________，提供孤电子对的原子是________，AlCl eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中Al原子采用________杂化。②NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有_____ mol配位键。【解析】(1)金属阳离子半径越小，金属价电子数越多金属键越强，四种金属中阳离子电荷数最多而半径最小的是Mg2＋，故金属镁的金属键最强。(2)配位键的形成条件是一方能够提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。H3O＋中H＋与H2O形成配位键，H＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对。[Al(OH)4]－中Al(OH)3与OH－形成配位键，Al提供空轨道，OH－提供孤电子对；NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 中NH3与H＋形成配位键；[Cu(H2O)4]2＋ 中Cu2＋与H2O形成配位键；Ni(CO)4中Ni与CO形成配位键；Fe(SCN)3中Fe3＋与SCN－形成配位键；BF eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中BF3与F－形成配位键。CH4、NH3分子中不存在提供空轨道的原子，不存在配位键，故选③⑨。(3)[Fe(CN)6]3－中的配位数为6，Fe3＋提供空轨道。配位体为CN－，其等电子体有N2、CO、C eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2)) 等。(4)①AlCl3·NH3中，Al3＋提供空轨道，配位体为NH3，NH3中的N原子提供孤电子对。AlCl eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中Al的价电子对数为 eq \f(1,2) ×(3＋1＋4)＝4，孤电子对数为0，Al原子杂化类型为sp3杂化。②NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 含有1个配位键，BF eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 含有1个配位键，故1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。答案：(1)b (2)③⑨ (3)6 Fe3＋ CO、N2、C eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2)) (写出一种即可) (4)①NH3 N sp3 ②2 素养新思维 5．(2021·全国乙卷节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是________(填标号)。A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供电子对形成配位键的原子是____________，中心离子的配位数为__________。(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。PH3中P的杂化类型是__________。NH3的沸点比PH3的__________，原因是_________________。H2O的键角小于NH3的，分析原因_________________________。【解析】(1)24号铬元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；A.根据洪特规则的特例，原子轨道处于半充满状态时能量低，稳定，则铬原子的简化的核外电子排布应为[Ar]3d54s1，故A正确；电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离4s>3s，离原子核越远，层数越大，能量越高，4s电子在4s区域出现的几率多，但不总是在比3s电子离核更远的区域运动，故B错误；C.钾原子对键合电子的吸引力小，易失电子；而铬原子对键合电子的吸引力强，不易失电子，电负性比钾大，故C正确。(2)金属铬离子提供空轨道，Cr3＋与3个NH3、2个H2O、1个Cl－形成配位键，则提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl，配位数为6。(3)PH3中磷原子形成3个σ键，有1对孤电子对，则P的杂化类型是sp3杂化；NH3的分子间形成了氢键，而PH3中没有氢键的存在，氢键使物质的沸点升高，则NH3的沸点比PH3的高；H2O中氧原子形成2个σ键，有2对孤电子对；NH3中氮原子形成3个σ键，有1对孤电子对，VSEPR模型都为四面体构型，由于孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力＞成对电子对间的排斥力，所以H2O的键角小于NH3的键角。答案：(1)AC (2)N、O、Cl 6(3)sp3 高 NH3的分子间形成了氢键 H2O和NH3的VSEPR模型都为四面体构型，H2O有2对孤电子对、NH3有1对孤电子对，孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力＞成对电子对间的排斥力 配离子中心离子配体[CuCl4]2－Cu2＋Cl－[FeCl4]－Fe3＋Cl－[Cu(H2O)4]2＋Cu2＋H2O[Fe(H2O)6]3＋Fe3＋H2O[Ag(NH3)2]＋Ag＋NH3[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋NH3
第2课时 配 位 键必备知识·自主学习配位键1．配位键的形成配位键①概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方具有接受孤电子对的空轨道而形成的特殊的共价键。②表示方法：配位键常用符号A→B表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。③实例：NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 的结构式(表示出配位键)可表示为，N原子杂化类型为sp3，NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 中的配位键和其他三个N—H的键长和键能相等，NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 的空间构型为正四面体形。2．配位化合物(1)配位化合物①概念：组成中含有配位键的物质。②组成： (2)制备及应用①常见配合物的制备。a．CuCl2固体溶于水显示蓝色，是因为Cu2＋与H2O生成了水合铜离子Cu[(H2O)4]2＋；b．向硝酸银溶液中滴加浓氨水至过量，可以制得二氨合银离子[Ag(NH3)2]＋；c．NH3分子与Cu2＋配位可以制得[Cu(NH3)4]2＋。②配合物的应用 (1)指出下列配离子的中心离子和配体。(2)(情境思考)向AgNO3溶液中滴入氨水，现象：生成白色沉淀，随氨水的增加，沉淀逐渐溶解，生成了[Ag(NH3)2]＋。①整个过程中发生了哪些反应？提示：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ，AgOH＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋OH－②利用化学平衡移动原理解释配离子是如何形成的？提示：AgOH水溶液中存在AgOH(s)⇌Ag＋(aq)＋OH－(aq)平衡，继续滴入氨水时，NH3分子与Ag＋形成[Ag(NH3)2]＋配离子，且配离子很稳定，促使以上平衡右移，AgOH逐渐溶解。③[Ag(NH3)2]＋中哪一个提供孤电子对，哪一个提供空轨道？提示：在二氨合银离子中氨分子提供孤电子对，银离子提供空轨道。关键能力·合作学习知识点 配位化合物1．配合物的组成配合物由中心原子(提供空轨道)和配位体(提供孤电子对)组成，分为内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例表示为(1)配位体配位体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、PO eq \o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)) 等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配位体中直接同中心原子(或离子)配合的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子，配位原子常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素。(2)配位数直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。要注意只含有一个配位原子的配位体称为单基配位体，中心离子(或原子)同单基配位体结合的数目就是该中心离子的配位数，如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。含有两个以上配位原子的配位体叫多基配位体，中心离子(或原子)同多基配位体配合时，配位数等于同中心离子(或原子)配位的原子数。例如，乙二胺分子中含有两个配位N原子，故在[Pt(en)2]Cl2(en代表乙二胺分子)中Pt2＋的配位数为2×2＝4，而配位体只有两个，依次类推。2．配合物的形成对性质的影响(1)溶解性的影响一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。(2)颜色的改变当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，我们根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子方程式如下：Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n]3－n(3)稳定性增强配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 配位键与一般共价键的区别：配位键成键电子由单方提供，而一般共价键成键电子由双方提供。【典例】(2020·南昌高二检测)配位键是一种特殊的共价键，即由单方面提供孤电子对的某原子和另一种接受孤电子对的空轨道的粒子结合。如NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 就是由NH3(氮原子提供孤电子对)和H＋(提供空轨道)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。A．CO2 B．H3O＋ C．CH4 D．H2SO4(2)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初，科学家提出了两种观点：甲：、乙：H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：a．将C2H5OH与浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水；b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)___________________________________。 【解题指南】解答本题需注意以下两点：(1)配位键的形成条件是成键原子一方提供孤电子对，另外一方提供空轨道；(2)O→O键遇到还原剂时易断裂。【解析】解题时要注意配位键形成条件中的一方提供孤电子对，另一方提供空轨道。(1)由题中信息可得出结论：凡能给出H＋的物质中一般含有配位键。(2)由题中所含配位键的物质的反应特点分析。答案：(1)B、D(2) 【母题追问】(1)过氧化氢(H—O—O—H)分子中存在什么键？分子是极性的还是非极性的？提示：过氧化氢分子中存在极性共价键和非极性共价键，是极性分子。(2)为了进一步确定c反应是否发生，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案。提示：用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水。若无水硫酸铜变蓝色，则有水生成，否则没有水生成。 水是生命之源，与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。水分子在配位化学中也有着非常重要的地位。(1)水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)。下列对上述过程的描述不合理的有哪些？①氧原子的杂化类型发生了改变②微粒的形状发生了改变③微粒的化学性质发生了改变④微粒中的键角发生了改变提示：①。水中氧原子以sp3杂化形成4个轨道，其中2个轨道是由孤电子对占据的，依据价层电子对互斥理论，孤电子对也参与互相排斥，水的空间构型为角形。在一定条件下水与氢离子结合形成配位键，这样氧原子与3个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤电子对相互排斥形成了三角锥形分子；同时其键角也发生改变，形成的微粒兼有水和氢离子的性质。故只有①不正确。(2)将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子。请写出生成此配离子的离子方程式。提示：Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋三言两语话重点1．配位键的形成：一方提供孤电子对，一方具有接受孤电子对的空轨道。2．配位化合物的组成：过渡金属的原子或离子，含有孤电子对的分子。课堂检测·素养达标1．(2021·三门峡高二检测)下列各种说法中错误的是( )A．配位键是一种特殊的共价键B．NH4NO3、H2SO4都含有配位键C．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对【解析】选C。NH4NO3、H2SO4中的NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 、SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 含有配位键，B正确；配位键是一种特殊的共价键，成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道，A、D正确，C错误。 【补偿训练】(2021·吉林大学附属中学高二检测)下列关于配位键的说法中不正确的是( )A．配位键是一种电性作用B．配位键实质是一种共价键C．形成配位键的电子对由成键原子双方提供D．配位键具有饱和性和方向性【解析】选C。形成配位键的一方提供孤电子对，另一方具有能接受孤电子对的空轨道。2．(2021·吉林长春外国语学校高二检测)下列组合不能形成配位键的是( )A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋【解析】选D。A项，Ag＋有空轨道，NH3中的氮原子上有孤电子对，可形成配位键；B项，H＋有空轨道，水分子中的O原子上有孤电子对，能形成配位键；C项，Co3＋有空轨道，CO中的氧原子上有孤电子对，能形成配位键；D项，Ag＋、H＋两种离子都没有孤电子对，不能形成配位键。3．关于配合物[Zn(NH3)4] Cl2的说法正确的是( )A．配位数为6B．配体为NH3和Cl－C．[Zn(NH3)4]2＋为内界D．Zn2＋和NH3以离子键结合【解析】选C。Zn2＋的配位原子个数是4，所以其配位数是4，故A错误；该配合物中氮原子提供孤电子对，所以NH3是配体，故B错误；[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，故C正确；该配合物中，锌离子提供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以Zn2＋和NH3以配位键结合，属于特殊共价键，不属于离子键，故D错误。4．回答下列问题：(1)下列金属的金属键最强的是________(填字母序号)。a．Na b．Mg c．K d．Ca(2)下列分子或离子中不存在配位键的是________。①H3O＋ ②[Al(OH)4]－ ③NH3 ④NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ⑤[Cu(H2O)4]2＋ ⑥Ni(CO)4 ⑦Fe(SCN)3 ⑧BF eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) ⑨CH4(3)在配离子[Fe(CN)6]3－中，中心离子的配位数为________，提供空轨道的是________，与其配位体互为等电子体的一种微粒是________。(4)B和Al均为ⅢA族元素。①AlCl3·NH3和AlCl eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中均含有配位键。在AlCl3·NH3中，配位体是________，提供孤电子对的原子是________，AlCl eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中Al原子采用________杂化。②NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有_____ mol配位键。【解析】(1)金属阳离子半径越小，金属价电子数越多金属键越强，四种金属中阳离子电荷数最多而半径最小的是Mg2＋，故金属镁的金属键最强。(2)配位键的形成条件是一方能够提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。H3O＋中H＋与H2O形成配位键，H＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对。[Al(OH)4]－中Al(OH)3与OH－形成配位键，Al提供空轨道，OH－提供孤电子对；NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 中NH3与H＋形成配位键；[Cu(H2O)4]2＋ 中Cu2＋与H2O形成配位键；Ni(CO)4中Ni与CO形成配位键；Fe(SCN)3中Fe3＋与SCN－形成配位键；BF eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中BF3与F－形成配位键。CH4、NH3分子中不存在提供空轨道的原子，不存在配位键，故选③⑨。(3)[Fe(CN)6]3－中的配位数为6，Fe3＋提供空轨道。配位体为CN－，其等电子体有N2、CO、C eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2)) 等。(4)①AlCl3·NH3中，Al3＋提供空轨道，配位体为NH3，NH3中的N原子提供孤电子对。AlCl eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中Al的价电子对数为 eq \f(1,2) ×(3＋1＋4)＝4，孤电子对数为0，Al原子杂化类型为sp3杂化。②NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 含有1个配位键，BF eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 含有1个配位键，故1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。答案：(1)b (2)③⑨ (3)6 Fe3＋ CO、N2、C eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2)) (写出一种即可) (4)①NH3 N sp3 ②2 素养新思维 5．(2021·全国乙卷节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是________(填标号)。A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供电子对形成配位键的原子是____________，中心离子的配位数为__________。(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。PH3中P的杂化类型是__________。NH3的沸点比PH3的__________，原因是_________________。H2O的键角小于NH3的，分析原因_________________________。【解析】(1)24号铬元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；A.根据洪特规则的特例，原子轨道处于半充满状态时能量低，稳定，则铬原子的简化的核外电子排布应为[Ar]3d54s1，故A正确；电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离4s>3s，离原子核越远，层数越大，能量越高，4s电子在4s区域出现的几率多，但不总是在比3s电子离核更远的区域运动，故B错误；C.钾原子对键合电子的吸引力小，易失电子；而铬原子对键合电子的吸引力强，不易失电子，电负性比钾大，故C正确。(2)金属铬离子提供空轨道，Cr3＋与3个NH3、2个H2O、1个Cl－形成配位键，则提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl，配位数为6。(3)PH3中磷原子形成3个σ键，有1对孤电子对，则P的杂化类型是sp3杂化；NH3的分子间形成了氢键，而PH3中没有氢键的存在，氢键使物质的沸点升高，则NH3的沸点比PH3的高；H2O中氧原子形成2个σ键，有2对孤电子对；NH3中氮原子形成3个σ键，有1对孤电子对，VSEPR模型都为四面体构型，由于孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力＞成对电子对间的排斥力，所以H2O的键角小于NH3的键角。答案：(1)AC (2)N、O、Cl 6(3)sp3 高 NH3的分子间形成了氢键 H2O和NH3的VSEPR模型都为四面体构型，H2O有2对孤电子对、NH3有1对孤电子对，孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力＞成对电子对间的排斥力 配离子中心离子配体[CuCl4]2－Cu2＋Cl－[FeCl4]－Fe3＋Cl－[Cu(H2O)4]2＋Cu2＋H2O[Fe(H2O)6]3＋Fe3＋H2O[Ag(NH3)2]＋Ag＋NH3[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋NH3
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