(新高考)高考化学一轮复习讲义第5章必做实验提升(五)简单配合物的形成与制备(含解析)

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1．(2022·徐州调研)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是( )
A．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
B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋
C．配位化合物中只有配位键
D．在[Cu(NH3)4]2＋配离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道
答案 B
解析 NH3与Cu2＋形成配位键，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对。
2．下列现象的变化与配合物的形成无关的是( )
A．向FeCl3溶液中滴加KSCN，出现红色
B．用王水(1体积浓硝酸和3体积浓盐酸混合而成)清洗金币，会使金币质量减轻
C．向AgNO3溶液中滴加氨水，先出现白色沉淀后溶解
D．向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量，出现白色沉淀
答案 D
解析 Fe3＋和SCN－形成配合物离子，与配合物的形成有关，故A不选；金币溶于王水生成HAuCl4，是配合物，故B不选；出现白色沉淀是生成了AgOH，再进一步反应生成[Ag(NH3)2]OH，是配合物，故C不选；AlCl3和NH3·H2O反应生成氢氧化铝沉淀，与配合物的形成无关，故D选。
3．下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是( )
A．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70
B．配合物中只含配位键
C．[Cu(H2O)6]2＋中Cu2＋提供空轨道，H2O中氧原子提供孤电子对，从而形成配位键
D．配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用
答案 B
解析 配位化合物中不一定只含有配位键，可能含有共价键，如[Cu(H2O)4]SO4，B项错误；配离子中心原子或离子提供空轨道，配体提供孤电子对，所以[Cu(H2O)6]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，C项正确；配合物的应用：①生命体中，许多酶与金属离子的配合物有关；②科学研究和生产实践：进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的，D项正确。
4．配位化合物广泛的应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。如2CCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2===2[C(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O，下列说法正确的是( )
A．该配位化合物的配位数是5
B．提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C．[C(NH3)5Cl]2＋中存在配位键、共价键和离子键
D．氧化剂H2O2是非极性分子
答案 B
解析 由[C(NH3)5Cl]Cl2配位化合物可知，内界为[C(NH3)5Cl]2＋，C3＋为中心离子，5个NH3和1个Cl－是配体，该配位化合物的配位数为5＋1＝6，故A项错误；在[C(NH3)5Cl]2＋配合物离子中，中心离子C3＋提供空轨道，配体NH3中N原子和配体Cl－中Cl原子提供孤电子对，故B项正确；[C(NH3)5Cl]2＋中氨气分子内存在N—H共价键，C3＋与氨分子之间形成配位键，C3＋与Cl－之间也形成配位键，则[C(NH3)5Cl]2＋中有配位键和共价键，故C项错误；H2O2分子不是直线形的，两个氢原子在犹如半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，如，分子结构不对称，正负电荷中心不重合，为极性分子，故D项错误。
5．向盛有天蓝色CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋浓度不变
B．溶液呈天蓝色是因为存在[Cu(H2O)4]2＋，该离子的空间结构为正四面体
C．深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2＋，说明[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋稳定
D．若向反应后的溶液加入乙醇，将会有[Cu(H2O)4]SO4晶体析出
答案 C
解析 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，所以溶液中铜离子浓度减小，故A项错误；溶液呈天蓝色是因为存在[Cu(H2O)4]2＋，[Cu(H2O)4]2＋形成4个配位键，具有对称的空间结构，为平面正方形，故B项错误；通过题意分析可知，深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2＋，说明[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋稳定，故C项正确；乙醇极性小于水，络合物在乙醇中溶解度较小，若向反应后的溶液加入乙醇，将会有[Cu(NH3)4]SO4晶体析出而不是[Cu(H2O)4]SO4，故D项错误。
6．下列反应中无配合物生成的是( )
A．向氨水中加入过量硝酸银
B．含氟牙膏中加入氯化铝并充分搅拌
C．锌与过量氢氧化钠溶液反应
D．向氯化铁溶液中依次加入氟化钠溶液、硫氰化钾溶液，无红色出现
答案 A
解析 向氨水中加入过量硝酸银发生的反应为Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NHeq \\al(＋,4)，没有配合物生成，A项正确；含氟牙膏中加入氯化铝并充分搅拌发生反应：Al3＋＋6F－===[AlF6]3－，生成配合物，B项错误；锌与过量氢氧化钠溶液发生反应：Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑，生成配合物Na2[Zn(OH)4]，C项错误；向氯化铁溶液中加入氟化钠溶液时发生反应：FeCl3＋6NaF===Na3[FeF6]＋3NaCl，生成了配合物Na3[FeF6]，溶液中已没有Fe3＋，所以加入硫氰化钾溶液时无红色出现，D项错误。
7．将灼热的铜丝伸入盛氯气的集气瓶中，剧烈反应，燃烧产生棕黄色烟，向集气瓶中加入少量水，观察到溶液呈黄绿色，主要原因是CuCl2溶液中存在黄绿色的[CuCl4]2－。现向蓝色的硫酸铜溶液中，加入少量稀氨水，得到蓝色絮状沉淀，继续加入氨水后，蓝色沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再向其中加入少量浓盐酸，得到绿色溶液，则该绿色溶液中主要存在的离子是( )
A．Cu2＋、[Cu(H2O)4]2＋、SOeq \\al(2－,4)
B．[CuCl4]2－、[Cu(H2O)4]2＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)
C．[CuCl4]2－、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)
D．[Cu(NH3)4]2＋、[Cu(H2O)4]2＋、SOeq \\al(2－,4)
答案 B
8．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_____(填字母)。
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}
(3)下列关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法错误的是______(填字母)。
A．1 ml [Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
B．中心原子的化合价为＋3价
C．中心原子的配位数是6
D．含1 ml [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生3 ml白色沉淀
(4)已知[C(NH3)6]3＋的空间结构如图，其中1～6处的小圆圈表示NH3分子，且各相邻的NH3分子间的距离相等(图中虚线长度相等)。C3＋位于八面体的中心，若其中两个NH3被Cl－取代，所形成的[C(NH3)4Cl2]＋的结构的数目为________。
答案 (1)acd
(2)[CBr(NH3)5]SO4 [C(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀
(3)AD (4)2
解析 (1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，该过程可看作铝原子和三个OH－结合形成Al(OH)3，其中O与H之间形成的键为极性共价键，Al(OH)3溶解在强碱性溶液中，和OH－结合形成[Al(OH)4]－，二者间的作用力是铝原子的空轨道和OH－的孤电子对形成的配位键；该配位键属于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；在[C(SO4)(NH3)5]Br中，溴离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，若加入AgNO3溶液，会产生淡黄色沉淀溴化银。(3)NH3中含3个N—H，[Ti(NH3)5Cl]Cl2有6个配位键，则1 ml[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为(3×5＋6)NA＝21NA，A项错误；[Ti(NH3)5Cl]Cl2含[Ti(NH3)5Cl]2＋，则中心Ti原子的化合价为＋3价，B项正确；配离子[Ti(NH3)5Cl]2＋中Ti为中心原子，配体为NH3和Cl－，则配位数是6，C项正确；[Ti(NH3)5Cl]Cl2中外界为2个Cl－，则含1 ml [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生2 ml白色沉淀，D项错误。(4)C3＋位于八面体的中心，若其中两个NH3被Cl－取代，所形成的[C(NH3)4Cl2]＋的结构的数目为2种，分别为：两个氨位于邻位、两个氨位于对位。
9．向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl表示。
(1)向上述红色溶液中继续加入浓KSCN溶液，溶液红色加深，这是由于______(填字母)。
A．与Fe3＋配合的SCN－数目增多
B．红色离子的数目增多
C．红色离子的浓度增加
(2)向上述红色溶液中加入NaF溶液振荡，只观察到红色溶液迅速褪成无色，表示该反应的离子方程式为____________________；能使该反应发生的可能原因是____________________。
答案 (1)C (2)Fe(SCN)3＋3F－===FeF3＋3SCN－ Fe3＋结合F－的能力大于结合SCN－的能力
解析 (1)向上述红色溶液中继续加入浓KSCN溶液，溶液红色加深，因平衡正向移动，红色离子的浓度增加。实验操作
实验现象
有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液，滴加乙醇后析出深蓝色晶体
Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4)、
Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－、[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋H2Oeq \(=====,\s\up7(乙醇))[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
溶液变为红色
Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
滴加AgNO3溶液后，试管中出现白色沉淀，再滴加氨水后沉淀溶解，溶液呈无色
Ag＋＋Cl－===AgCl↓、AgCl＋2NH3===
[Ag(NH3)2]＋＋Cl－