沪科技版（2020）选择性必修22.3配位化合物和超分子课时作业

2.3配位化合物和超分子同步练习-沪科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法正确的是

A．该物质中Fe元素的化合价为+2

B．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]的配位数为5

C．该物质中不存在的化学键有氢键

D．NO作为配体提供一对孤电子对

2．下列说法正确的是

A．是由极性共价键构成的极性分子

B．和分子中均含有键

C．能与以配位键形成

D．酸性：

3．乙二胺()是一种重要的有机化工原料，下列关于乙二胺的说法不正确的是

A．易溶于水，其水溶液显碱性

B．键角大于键角

C．第二周期中第一电离能大于C小于N的元素只有一种

D．中，提供孤电子对形成配位键的是

4．下列能正确描述其反应的离子方程式的是

A．向溶液中通入等物质的量的：

B．向溶液中加入过量氨水：

C．往溶液中通入少量：

D．向溶液中通入过量的：

5．为黄色油状液体，沸点较低，易溶于有机溶剂，在水中溶解度很小，但可以缓慢地发生水解生成一种常见的碱性气体，下列说法错误的是

A．水解产物为和 B．NCl3空间结构为三角锥形

C．中氯的化合价为-1 D．在一定条件下可用于形成配位键

6．下列实验设计、现象和结论都正确的是

A．A B．B C．C D．D

7．下列叙述正确的是

A．键角：CH4＜NH3＜H2O

B．冰和碘晶体中相互作用力相同

C．共价键的成键原子只能是非金属原子

D．H3O+、CuSO4·5H2O、[Cu(NH3)4]2+中均含有配位键

8．下列说法不正确的是

A．利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析

B．焰色试验是与电子跃迁有关的物理现象

C．用X射线衍射摄取玻璃和金刚石得到的图谱是相同的

D．红外光谱可测定分子中官能团和化学键的信息

9．下列对实验的陈述和解释均正确的是

A．灼烧熔融时不能用瓷坩埚：

B．通入氯化钙溶液中产生沉淀：

C．向硫酸铜溶液中滴入过量氨水，充分反应后产生蓝色沉淀：

D．向淀粉溶液中滴加稀硫酸后再通入氧气，溶液变蓝：

10．硼酸是一种具有防腐作用的弱酸，其电离过程的微观图示如下，下列说法正确的是

A．相同温度下，硼酸的电离常数小于碳酸

B．硼酸与硼酸根离子中硼原子杂化方式相同

C．硼酸与水合氢离子的空间构型均为三角锥型

D．硼酸根离子中含有离子键、共价键、配位键

二、填空题

11．含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Ni2+与EDTA形成的螯合物的结构如图所示，1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有       个，其中提供孤电子对的原子为       (写元素符号)。

12．比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角的大小：NH3       [Cu(NH3)4]2+ (填“>”或“＜”)，并说明理由：       。

13．从原子结构的角度解释形成焰色反应的原因为           。

14．回答下列小题

(1)第四周期的元素的基态原子的电子排布中4s轨道只有1个电子的元素有       (填元素名称)。

(2)写出Cr3+的价层电子排布式       。

(3)Fe3+的化学性质比Fe2+稳定，其原因是       。

(4)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       。

15．利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了2002年的诺贝尔化学奖。我们研究有机物的一般要经过以下几个基本步骤：

(1)苯甲酸可用作食品防腐剂，常用重结晶的方法进行提纯。

①某化学兴趣小组对含有少量氯化钠和泥沙的粗苯甲酸进行提纯，其操作步骤如下：加热溶解，    ，冷却结晶。

②苯甲酸的结构如图所示：

则1mol苯甲酸中采用sp2杂化的碳原子有     个。苯甲酸分子所含元素的第一电离能由小到大的顺序是     。

(2)有机物乙偶姻可用作食用香料，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精。某研究性学习小组为确定乙偶姻的结构，进行如下探究。

步骤一：将乙偶姻蒸气通过热的氧化铜(催化剂)氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。1.32g乙偶姻的蒸气氧化生成2.64g二氧化碳和1.08g水。

步骤二：取乙偶姻样品进行质谱分析，其质谱图中最大质荷比为88。

步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图1所示，图中4个峰的面积比为1：3：1：3。

步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图2所示。

①请写出乙偶姻的实验式     。

②请确定乙偶姻的结构简式     ，其官能团的名称为     。

③羧酸类有机物M的分子比乙偶姻的分子多一个CH2，那么M的结构可能有     种。

16．氢原子光谱特点：具有        、        的谱线组成的       光谱。

17．回答下列问题：

(1)鉴定Ni2+的特征反应如图：

鲜红色沉淀丁二酮肟镍的晶体中不存在的作用力是      (填标号)。

a.σ键     b.π键     c.离子键     d.配位键      e.氢键

(2)镍及其化合物常用作有机合成的催化剂，如Ni(PPh3)2(Ph表示苯基)，在该化合物中，配体的空间构型为      ；Ni(PPh3)2晶体中存在的化学键类型有      (填标号)。

A．离子键     B．极性键    C．非极性键    D．金属键    E.配位键    F.氢键

(3)硼砂阴离子[B4O5(OH)4]2-的球棍模型如图所示。其中B原子的杂化方式为      ，该阴离子中所存在的化学键类型有     (填标号)。

A．离子键      B．配位键      C．氢键       D．非极性共价键

18．SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2＋，其结构如图所示：

N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为           ，H、C、N的电负性由大到小的顺序为           ，1个M2＋中含有           个σ键；

19．我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。

(1)下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是_______(填字母)。

A． B．

C． D．

(2)第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有       种。

(3)Na与N形成的NaN3可用于汽车的安全气囊中，其中阴离子的空间结构为       ，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为       (填“发射”或“吸收”)光谱。

(4)已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥模型解释NH3的键角比PH3的键角大的原因：       。

(5)BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供       ，在BH3·NH3中B原子的杂化方式为       。

20．某杂志报道了一种用磁场远程开启化学反应的方法，一种含铁化合物纳米粒子在其中发挥了重要作用。

(1)基态C原子的价层电子轨道表达式为     ；其核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形为     。

(2)写出与NO互为等电子体的一种分子和一种离子：     。

(3)[Fe(CN)6]4-与硝酸反应的离子方程式为：[Fe(CN)6]4-+4H++NO=CO2↑+[Fe(CN)5(NO)]2-(红色)+NH。

①红色离子中所含非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为     。

②CN-与亚铁离子之间的作用力为     ；NO、NH中氮原子的杂化方式分别为     、     ，键角∠ONO     (填“＞”或“＜”)∠HNH。

三、实验题

21．某兴趣小组用硫酸铜制备硫酸四氨合铜(，)，并对产品的纯度进行了测定。

实验一：硫酸四氨合铜的制备

实验二：硫酸四氨合铜纯度测定

步骤①：准确称取mg固体于烧杯中，加稀硫酸溶解，再定容至250mL

步骤②：量取上述试液25.00mL于锥形瓶中，加入100mL水和KI固体(稍过量)

步骤③：用标准溶液()滴定至溶液呈淡黄色，加入淀粉溶液2mL，溶液变为蓝黑色，再加入10%KSCN溶液10mL，继续用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，重复操作3次，平均用量为VmL。

已知：①溶于水。

②，，CuI沉淀表面易吸附。

③CuSCN比CuI更难溶。

④。

请回答：

(1)硫酸四氨合铜的制备过程中，步骤Ⅲ中加入95%乙醇能降低溶质溶解度的原因       。

(2)下列说法正确的是       。

A．配制250mL溶液的实验中用到的玻璃仪器只包括烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶

B．滴定时，加入KSCN的目的是把CuI吸附的释放出来

C．上述测定过程提及的仪器中容量瓶、锥形瓶，在使用前一定不能润洗

D．将标准溶液装入滴定管时，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移

E.读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直

(3)硫酸四氨合铜纯度测定过程中：

①Cu2+与I-反应时，pH不能过高，给出两点理由：       。

②滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)：       。

检漏→蒸馏水洗涤→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→开始滴定。

A．烘干 　　 B．装入滴定液至零刻度以上　　  C．调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下

D．用洗耳球吹出润洗液 　　 E.记录起始读数 　　 F.用滴定液润洗2至3次 　　 G.排除气泡

③在横线上补全滴定管润洗的操作：从滴定管上口加入3~5mL所要盛装的酸或碱，       。然后，一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞：或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球)，将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。重复2-3次。

④硫酸四氨合铜纯度是       (用m、V表示)。

22．I.过渡元素性质复杂多样，请根据下列描述回答问题。

(1)Cu元素在周期表中位于    区，它可与多种有机物形成配合物。CuCl2溶液与乙二胺(H2N－CH2－CH2－NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)，配位数为4，请在框内画出其结构示意图并用“→”表示出其中的配位键    。

(2)有机物E与铜(II)的配合物是一种可发光的发光材料，在发光器材方面有很好的应用前景。其合成E的路线如图，回答下列问题：

①C生成D的过程中有一种温室气体生成，写出D生成E的化学方程式    。

②A有多种同分异构体，其中符合以下条件的共有    种。

i.分子中含有吡啶环()且环上只有2个取代基；

ii.只含有一种官能团，且核磁共振氢谱只有四种峰；

iii.吡啶环上的一氯取代物只有2种

③结合题给信息，以和为原料合成西佛碱N－苯基苯甲亚胺请在框内写出合成路线    。

II.实验小组对NaHSO3溶液与可溶性铜盐溶液的反应进行探究。

已知：i.Cu2+[Cu(NH3)4]2+(深蓝色溶液)

ii.Cu+[Cu(NH3)2]+(无色溶液)[Cu(NH3)4]2+(深蓝色溶液)

(3)推测实验I产生的无色气体为SO2，实验证实推测正确：用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口，观察到    ，反应的离子方程式为     。

(4)对实验I产生SO2的原因进行分析，提出假设：

假设a：Cu2+水解使溶液中c(H+)增大；

假设b：Cl-存在时，Cu2+与HSO反应生成CuCl白色沉淀，溶液中c(H+)增大。

①假设a不合理，实验证据是    。

②实验表明假设b合理，实验I反应的离子方程式有     、H++HSO=SO2↑+H2O

(5)对比实验I、II，提出假设c：Cl-增强了Cu2+的氧化性。

下述实验III证实了假设c合理，装置如图。实验方案：闭合K，电压表的指针偏转至“X”处；向U形管     (补全实验操作及现象)。

(6)将实验II的溶液静置24小时或加热后，得到红色沉淀。经检验，红色沉淀中含有Cu+、Cu2+和SO。

①通过实验IV证实红色沉淀中含有Cu+和Cu2+。

实验IV：

证实红色沉淀中含有Cu+的实验证据是：    。

②有同学认为实验IV不足以证实红色沉淀中含有Cu2+，设计实验IV的对比实验V，证实了Cu2+的存在。实验V的方案和现象是：    。

23．某小组欲制备[Cu(NH3)4]SO4，过程如下。

【资料】i．Cu2(OH)2SO4为难溶于水的固体。

ii．[Cu(OH)4]2−、[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色。

iii．Cu2++4OH-⇌[Cu(OH)4]2−K1=1018.5

Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+K2=1013.32

iv．1mol·L−1氨水的pH约为11.5。

【进行实验】

【解释与结论】

(1)CuSO4溶液呈酸性的原因是           (用离子方程式解释)。

(2)小组同学推测步骤1中产生的蓝绿色沉淀为Cu2(OH)2SO4，并进行实验验证：取少量蓝绿色沉淀，蒸馏水洗涤后，加入试剂a和b，观察到产生白色沉淀。

①用蒸馏水洗涤沉淀的目的是           。

②试剂a和b分别为           和           。

(3)步骤2中，观察到蓝绿色沉淀溶解，得到深蓝色溶液。甲、乙两位同学对深蓝色溶液中存在的主要配离子进行了猜测：甲同学猜测主要配离子为[Cu(OH)4]2−，乙同学猜测主要配离子为[Cu(NH3)4]2+。乙同学猜测的依据是           。

(4)经实验验证，蓝色晶体主要为[Cu(NH3)4]SO4。将步骤4所得蓝色晶体加水溶解，得到深蓝色溶液，继续加水稀释，产生蓝绿色沉淀。溶液稀释产生沉淀的离子方程式为           。

(5)为了回收滤液中的乙醇，小组同学先向滤液中加入稀硫酸调节pH为5~6，再蒸馏，加入稀硫酸的目的是           。

参考答案：

1．D

2．C

3．D

4．D

5．C

6．A

7．D

8．C

9．A

10．A

11．     6     N、O

12．     ＜     NH3提供孤电子对与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小

13．处于能量较高激发态的电子容易跃迁到能量较低激发态或基态，并以光的形式释放能量

14．(1)钾、铬、铜

(2)3d3

(3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态

(4)     N、O、Cl     6

15．(1)     趁热过滤     7     O＞C＞H

(2)     C2H4O          羰基     4

16．     特定波长     彼此分立     线状

17．(1)c

(2)     三角锥形     BCE

(3)     sp2、sp3     B

18．     sp2、sp3     N>C>H     54

19．(1)D

(2)3

(3)     直线形     发射

(4)N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近、斥力大

(5)     孤电子对     sp3

20．(1)            哑铃形

(2)SO3、CO

(3)     N＞O＞C     配位键     sp2     sp3     ＞

21．(1)减小了溶液的极性，促使产品结晶析出

(2)BCE

(3)     避免和碱反应；碱性过强易促进的水解(或使沉淀)     F、B、G、C、E     倾斜着转动滴定管，使液体润湿全部滴定管内壁     24.6V/m%或0.246V/m

22．(1)     ds    

(2)     +2→+2H2O     2    

(3)     蓝色褪去    

(4)     实验I、II中(Cu2+)相同，但实验II中未见气泡    

(5)右侧加入一定量NaCl固体，溶解后，观察到电压表指针偏转变大；

(6)     一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色     取少量纯净的Cu2O于试管中，滴加足量浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段时间后溶液变为深蓝色

23．(1)Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+

(2)     除去沉淀表面吸附的SO，避免干扰检验结果     足量稀盐酸     BaCl2溶液

(3)溶液中，NH3浓度约为OH-浓度的100倍，根据生成的[Cu(OH)4]2−、[Cu(NH3)4]2+平衡的K~Q关系，

(4)或：

(5)将滤液中NH3转化成NH，避免蒸馏回收乙醇时，乙醇中掺杂NH3