人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子精品同步练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子精品同步练习题，共14页。试卷主要包含了配位键，配合物，超分子，综合运用等内容，欢迎下载使用。


考点一 配位键
【例1-1】（2022·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）下列物质中含有配位键的是
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】配位键，又称配位共价键，或简称配键，是一种特殊的共价键。配位键的形成需要两个条件：一是中心原子或离子，它必须有能接受电子对的空轨道；二是配位体，组成配位体的原子必须能提供孤对电子： SKIPIF 1 < 0 中，Cu2+提供空轨道，NH3中N提供孤电子对，形成N SKIPIF 1 < 0 Cu配位键；故选B。
【一隅三反】
1．（2021秋·四川宜宾·高二校考阶段练习）下列微粒：① SKIPIF 1 < 0 ② SKIPIF 1 < 0 ③ SKIPIF 1 < 0 ④ SKIPIF 1 < 0 ⑤ SKIPIF 1 < 0 中含有配位键的是
A．①②B．①③C．④⑤D．②④
【答案】A
【解析】1① SKIPIF 1 < 0 中， SKIPIF 1 < 0 提供空轨道，O原子提供孤对电子形成配位键，①符合；② SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 提供空轨道，N原子提供孤对电子形成配位键，②符合；③ SKIPIF 1 < 0 中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，③不符合；④ SKIPIF 1 < 0 中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，④不符合；⑤ SKIPIF 1 < 0 中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，⑤不符合；综上所述，含有配位键的时①②；
故选A。
2．（2021·全国·高二课时练习）指出下列各配合物中的配离子、中心离子、配位体、配位数和配位原子。
（1） SKIPIF 1 < 0 ___________
（2） SKIPIF 1 < 0 ___________
（3） SKIPIF 1 < 0 ___________
【答案】
（1） SKIPIF 1 < 0 ； SKIPIF 1 < 0 ； SKIPIF 1 < 0 ；4；N。
（2） SKIPIF 1 < 0 ；Pt4+；Cl-；6；Cl。
（3） SKIPIF 1 < 0 ；Cd2+；NH3；4；N。
【解析】
（1） SKIPIF 1 < 0 配合物中的配离子是 SKIPIF 1 < 0 ；中心离子是 SKIPIF 1 < 0 ；配为体是 SKIPIF 1 < 0 ；配位数是4；配位原子是N。
（2） SKIPIF 1 < 0 配合物中的配离子是 SKIPIF 1 < 0 ；中心离子是Pt4+；配为体是Cl-；配位数是6；配位原子是Cl。
（3） SKIPIF 1 < 0 配合物中的配离子是 SKIPIF 1 < 0 ；中心离子是Cd2+；配为体是NH3；配位数是4；配位原子是N。
3（2021·全国·高二课时练习）在配合物 SKIPIF 1 < 0 中，___________是中心离子，___________是配位原子，___________是配位体； SKIPIF 1 < 0 的结构式为___________。
【答案】Cu2+ N NH3
【解析】在配合物 SKIPIF 1 < 0 中，铜离子能提供空轨道，氮原子可以提供孤对电子，故Cu2+是中心离子，N是配位原子，NH3是配位体；中心离子的配位数是4，结构式为。
考点二 配合物
【例2】（2023湖南长沙）氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料；NO能被 SKIPIF 1 < 0 溶液吸收生成配合物 SKIPIF 1 < 0 ，减少环境污染。下列说法正确的是
A．Fe SKIPIF 1 < 0 提供孤电子对用于形成配位键
B．该配合物中阴离子空间结构为三角锥形
C．配离子为 SKIPIF 1 < 0 ，中心离子的配位数为6
D．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
【答案】C
【解析】A．配合物 SKIPIF 1 < 0 中Fe2+提供空轨道，NO和H2O提供孤电子对用于形成配位键，故A错误；
B．该配合物中阴离子为SO SKIPIF 1 < 0 ，价层电子对数为4+ SKIPIF 1 < 0 =0，且没有孤对电子，空间结构为正四面体形，故B错误；
C．配离子为 SKIPIF 1 < 0 ，配体为NO和H2O，中心离子的配位数为6，故C正确；
D．H元素元素周期表的s区，故D错误；
故选C。
【一隅三反】
1．（2022·湖北黄冈·校考一模）两个或多个配体与同一金属离子通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物，一种 SKIPIF 1 < 0 与EDTA形成的螯合物的结构如图所示。下列说法错误的是
A．1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6个
B．该物质中提供孤电子对的原子为N、O
C．该物质中所有的非金属元素都分布在元素周期表的p区
D．基态 SKIPIF 1 < 0 中最高能级的单电子数为2
【答案】C
【解析】A.由题图可知 SKIPIF 1 < 0 与配位原子形成的配合物是环状的，有6个配位键，A项正确；
B.该物质中N、O与 SKIPIF 1 < 0 之间形成配位键，N、O提供孤电子对，B项正确；
C.该物质中的非金属元素有N、O、C、H，其中H位于元素周期表的s区，C项错误；
D.基态 SKIPIF 1 < 0 的价电子排布式为 SKIPIF 1 < 0 ，有两个单电子，D项正确。
故答案为：C。
2．（2022秋·黑龙江牡丹江·高三牡丹江一中校考专题练习）NO能被FeSO4溶液吸收生成[Fe(NO)(H2O)5]SO4，减少环境污染，下列说法正确的是
A．Fe2+提供孤电子对用于形成配位键
B．该配合物中阴离子空间构型为三角锥形
C．配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2+，中心离子的配位数为6
D．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
【答案】C
【解析】A．配合物中亚铁离子提供空轨道用于形成配位键，故A错误；
B．配合物的阴离子为硫酸根离子，硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形，故B错误；
C．配离子中亚铁离子为中心离子，一氧化氮、水分子为配体，配位数为6，故C正确；
D．配合物中含有的氢元素位于元素周期表的s区，故D错误；
故选C。
3．（2023·云南） SKIPIF 1 < 0 可以与胺形成配合物，如 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 等。
(1) SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 的配位数是_______。
(2) SKIPIF 1 < 0 中含有的 SKIPIF 1 < 0 键数目为_______。
(3)配合物 SKIPIF 1 < 0 与游离的 SKIPIF 1 < 0 分子相比，其 SKIPIF 1 < 0 的键角_______(填“较大”“较小”或“相同”)，原因是_______。
【答案】(1)6
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) 较大 SKIPIF 1 < 0 通过配位键与 SKIPIF 1 < 0 结合后，原来的孤电子对变为成键电子对，对 SKIPIF 1 < 0 成键电子对的排斥力减小， SKIPIF 1 < 0 之间的键角增大
【解析】1） SKIPIF 1 < 0 中Ti与H2NCH2CH2NH2形成2个配位键、Ti与4个Cl-形成4个配位键，从而得出配位键的数目为6。
（2）1个H2NCH2CH2NH2含有11个共价单键，从而得出1mlH2NCH2CH2NH2中含 SKIPIF 1 < 0 个 SKIPIF 1 < 0 键。
（3）游离态H2NCH2CH2NH2中N有1个孤电子对，配合物[ SKIPIF 1 < 0 中N提供一个孤电子对与Ti形成配位键，孤电子对之间的斥力>孤电子与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力，与Ti结合后，孤电子对变成 SKIPIF 1 < 0 键电子对，排斥力减小，因此N-H键之间的夹角会增大。
考点三 超分子
【例3】（2023吉林·高二吉林一中校考期末）下列物质不属于超分子的是
A．“杯酚”B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D．21-冠-7
【答案】B
【解析】超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。
A．“杯酚”一般是指由亚甲基桥连苯酚单元所构成的大环化合物，属于超分子，选项A不符合；
B． SKIPIF 1 < 0 是由一种分子构成的，不属于超分子，选项B符合；
C． SKIPIF 1 < 0 为多达六个单元的簇，属于超分子，选项C不符合；
D．21-冠-7是冠醚，冠醚是一种大分子环状化合物，为超分子，选项D不符合；
答案选B。
【一隅三反】
1．（2022·山东济南）利用超分子可分离 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 。将 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的混合物加入一种空腔大小适配 SKIPIF 1 < 0 的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是
A．原子半径：C>OB．杯酚分子中存在大π键
C．杯酚与 SKIPIF 1 < 0 形成氢键D． SKIPIF 1 < 0 与杯酚晶体类型相同
【答案】C
【解析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：C>O，A正确；
B．杯酚分子中含有苯环结构，具有大π键，B正确；
C．氢键是H与N、O、F等电负性大的元素以共价键结合的一种特殊分子间或分子内相互作用力，所以杯酚与C60形成的不是氢键，C错误；
D． SKIPIF 1 < 0 与杯酚均为分子晶体，二者晶体类型相同，D正确；
故选C。
2．（2022秋·北京海淀）超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。现有某种超分子结构如图所示。下列有关说法正确的是
A．该超分子中N原子核外电子有7种空间运动状态
B．该超分子中存在的作用力有：极性键、非极性键、氢键、配位键
C．该超分子中甲基的键角∠HCH小于- SKIPIF 1 < 0 的键角∠HNH
D．该超分子既可与酸反应，又可与碱反应
【答案】D
【解析】A．该超分子中N原子核外有5个原子轨道上填充有电子，所以电子有5种空间运动状态，A错误；
B．该超分子中不存在配位键，B错误；
C．该超分子中-CH3中心原子C和-NH2中心原子N均为sp3，但N原子有一对孤电子对，所以∠HNH夹角小些，C错误；
D．该超分子中有氨基，可与酸反应；有酰胺基，可与碱反应，D正确；
故选D。
3．（2022秋·四川成都）我国科学家最近开发了超分子自装体，高效分离 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 。下列说法错误的是
A．同温同压下，同体积的 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 含原子数相等
B．同温同压下，等物质的量的 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 所占体积相等
C．同温同压下， SKIPIF 1 < 0 的密度大于 SKIPIF 1 < 0
D．常温常压下，等物质的量的 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 质量之比为11∶4
【答案】A
【解析】A．同温同压下，相同体积的气体物质的量相等，则 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的原子数之比为3∶5，A错误；
B．同温同压下，气体摩尔体积相同，则等物质的量的 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 所占体积相等，B正确；
C．CO2的摩尔质量大于CH4的摩尔质量，则同温同压下， SKIPIF 1 < 0 的密度大于 SKIPIF 1 < 0 ，C正确；
D．常温常压下，等物质的量的 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 质量之比等于摩尔质量之比，为44g/ml：16g/ml=11∶4，D正确；故选A。
考点四 综合运用
【例4】（2022秋·重庆北碚·高二西南大学附中校考开学考试）化合物A是含有草酸根( SKIPIF 1 < 0 )的铜配合物(结构如下图)，可加热分解制备Cu纳米颗粒。请回答以下相关问题：
(1)草酸根中C原子的杂化方式为_______。
(2)上述的C、H、O、N四种元素中，第一电离能由小到大的顺序为_______(用元素符号回答，下同)，其中，第一电离能最大的元素的原子的价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_______，该元素第一电离能较大的原因是_______。
(3)该配合物加热会生成一种气体，该气体与N2O是等电子体，其分子构型为_______。
(4)草酸根( SKIPIF 1 < 0 )的结构如下图所示，其中σ键和π键的比例为_______。
(5)在一定温度加热配合物会生成Cu2O，其中基态Cu+的价层电子排布式为_______。Cu2O的晶胞如下图所示，若A原子的坐标参数为(0，0，0)，C原子的坐标参数为( SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 )，则B原子的坐标参数为_______。若最近的两个O2-的距离为anm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为_______g·cm-3。
【答案】(1)sp2杂化
(2) H(3)直线形
(4)5：2
(5) 3d10 ( SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 ×1021或 SKIPIF 1 < 0 。
【解析】】（1）草酸根中C原子形成羰基，则杂化方式为sp2杂化。
（2）第一电离能可以衡量元素的气体原子失去一个电子的难易程度，第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但N原子第一电离能高于O，则上述的C、H、O、N四种元素中，第一电离能由小到大的顺序为 SKIPIF 1 < 0 ，其中，第一电离能最大的元素的原子(N)的价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 ，该元素(N)第一电离能较大的原因是：N的2p轨道半充满，具有额外稳定性，故不易失去一个电子。
（3）该配合物加热会生成一种气体，该气体与N2O是等电子体，等电子体为具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子，则该气体分子有3个原子、16个价电子，为二氧化碳，其分子构型为直线形。
（4）羰基中有1个σ键和1个π键，单键均为σ键，则草酸根( SKIPIF 1 < 0 )的结构中σ键和π键的比例为5:2。
（5）铜原子序数为29，基态铜原子价电子排布为3d10 4s1，则基态Cu+的价层电子排布式为3d10。由Cu2O的晶胞示意图，晶胞中小黑球的位置应为晶胞均分为8个小立方体的4个体心的位置，若A原子的坐标参数为(0，0，0)，C原子的坐标参数为( SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 )，则B原子的坐标参数为( SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 )。晶胞中白球原子的个数 为： SKIPIF 1 < 0 ，黑球的个数为4，化学式为Cu2O，则黑球为Cu+、白球为O2-，若最近的两个O2-的距离为anm、即晶胞体对角线的二分之一为anm，设晶胞的边长为x，则 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ,阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ×1021或 SKIPIF 1 < 0 g·cm-3。
【一隅三反】
1．（2023山东枣庄）配合物在工农业生产中有广泛应用。回答下列问题：
(1)铁的一种配合物的化学式为[Fe(Htrz)3](ClO4)2，配体Htrz为三氮唑( )
①基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为_______。
②元素H、O、C、N电负性从小到大的顺序为_______。
③阴离子 SKIPIF 1 < 0 的键角_______ SKIPIF 1 < 0 的键角(填“等于”、“大于”或“小于”)。
④Htrz分子为平面结构，其中共有_______个σ键；用符号 SKIPIF 1 < 0 表示大π键(m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数)，则Htrz分子中的大π键可表示为_______。
⑤三氮唑沸点为260℃，与其结构类似的环戊二烯沸点为42.5℃，三氮唑沸点明显偏高的原因是_______。
(2)钴蓝晶胞结构如下图所示，该立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成，其化学式为_______；NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为_______ SKIPIF 1 < 0 (列计算式)。
【答案】(1) 4:5 H(2) CAl2O4 SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）①)Fe是26号元素，基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，价层电子排布式是3d64s2，Fe原子失去最外层2个4s电子得到Fe2+，失去最外层2个4s电子和1个3d电子得到Fe3+，所以基态Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，基态Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，所以未成对的电子数之比为4:5；
②同周期元素从左到右，电负性依次增大，同主族元素从下到上，电负性依次增大，所以元素H、O、C、N电负性从小到大H③已知 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 中中心原子周围的价层电子对数为： SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ，孤也子对数分别为1、0，由于孤电子对对孤电子对的排斤作用>孤电子对对成键电子对的排斥作用>成键电子对对成键电子对的排斥作用，故键角： SKIPIF 1 < 0 ；
④根据④Htrz 结构简式，是五元环结构，一个三氮唑环上有5个σ键，另外还有1个N-Hσ键和2个C-Hσ键，共8个σ键；在配合物[Fe(Htrz)3](ClO4) 2中，Fe2+提供空轨道，配位体的N原子上含有孤电子对，所以在配位体中，参与形成大π键的原子数是5，参与形成大π键的电子数是6，所以可表示为 SKIPIF 1 < 0 ；
⑤1，2，4-三氮唑的沸点为260 ℃，而环戊二烯()的沸点为42.5 ℃，前者的沸点比后者大得多，是由于在1，2，4-三氮唑的分子中 N原子非金属性强，原子半径小，不同的分子之间形成了氢键，增加了分子之间的吸引作用，而在环戊二烯分子之间无氢键，因此前者熔沸点比后者高；
（2）根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的C、Al、O个数分别为：4× SKIPIF 1 < 0 =8、4×4=16、8×4=32，所以化学式为CAl2O4；该晶胞的体积为(2a×10-7)3 cm3，该晶胞的质量为 SKIPIF 1 < 0 g，所以密度为 SKIPIF 1 < 0 g·cm-3。。
2．（2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测）配合物及配位反应在科学研究和工业生产中有广泛的用途，配合物是具有一定空间构型的复杂离子或分子，通常由中心原子(或离子)和配体通过配位键相结合形成，其中配体提供孤电子对或π电子，中心原子(或离子)有空轨道接受孤电子对或π电子。
(1)NH3可以作为配体，但NH SKIPIF 1 < 0 却不能，原因是___________。
(2)工业上利用Cu+、Ag+等低价金属离子作烯烃的吸附剂，将烯烃与H2、烷烃等分离，烯烃能被选择性吸附的原因是______________。
(3)Fe3+可以和Cl-、F-、CN-、SCN-等配体形成配合物。
① 写出基态Fe3+的电子排布式_______________。
② 向含Fe3+的溶液中加入NaCN将Fe3+转化成配位数为6的稳定配离子，该配离子的化学式为______，配离子中Fe3+为d2sp3杂化，写出配位前后Fe3+ 3d轨道表示式_____。
(4)通过实验确定某配合物A(由Cr、NH3、Cl-组成)的结构式。(Cr 52 N 14 H 1 Cl 35.5)
i．测得A的摩尔质量为260.5 g·ml-1，各元素质量分数如下表。
ii．取25.00mL 0.0100 ml·L-1的A溶液，用0.0600 ml·L-1 AgNO3标准溶液滴定，完全反应时消耗12.50mL标准溶液。
iii．取A的溶液于试管中，加入NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放于试管口处，试纸始终不变蓝。
① 通过计算确定A的化学式为_________。
② A 中配离子的结构式为_________。
【答案】(1)NH3可以作为配体，因为NH3有孤电子对，但NH SKIPIF 1 < 0 却不能，原因是NH SKIPIF 1 < 0 没有孤电子对
(2)低价金属有空轨道，氢气和烷烃没有孤电子对，烯烃有Π电子从而形成配合物
(3) [Fe(CN)6]3-
(4) Cr(NH3)6]C13
【解析】（1）NH3可以作为配体，因为NH3有孤电子对，但NH SKIPIF 1 < 0 却不能，原因是NH SKIPIF 1 < 0 没有孤电子对；
（2）工业上利用Cu+、Ag+等低价金属离子作烯烃的吸附剂，将烯烃与H2、烷烃等分离，烯烃能被选择性吸附的原因是可与Cu+、Ag+等低价金属离子形成配合物，低价金属有空轨道，氢气和烷烃没有孤电子对，烯烃有Π电子从而形成配合物；
（3）① Fe为第26号元素，Fe3+的核外电子数为23，基态Fe3+电子排布式：1s22s22p63s23p63d5；
② 向含Fe3+的溶液中加入NaCN将Fe3+转化成配位数为6的稳定配离子，说明CN-的个数为6，该配离子的化学式为[Fe(CN)6]3-，Fe3+的价电子排布式为：3d5，配离子中Fe3+为d2sp3杂化，配位后d轨道2个电子用于与s、p轨道形成杂化轨道，配位前后Fe3+ 3d轨道表示
（4）①由ii可知一份A物质里面氯离子占三份，由iii可知配离子都是氨气分子，结合i可知A的化学式为Cr(NH3)6]C13；
②所以A中配离子为[Cr(NH3)6]3+，其结构式为: ；
元素
Cr
N
Cl
质量分数
20.0%
32.3%
40.9%