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高中第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子备课课件ppt
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这是一份高中第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子备课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了知识点一，知识点一配合物，孤电子对，中心离子或原子，配体或配位体，配位键，空轨道，配离子，阳离子或阴离子，蓝色沉淀等内容，欢迎下载使用。
[素养发展目标]1．能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能判断常见的配合物，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2．能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。3．结合具体实例，了解超分子的含义、结构特点及其简单性质。
1．配位键(1)概念：由一个原子单方面提供__________，另一个原子(或离子)提供空轨道接受__________而形成的共价键，即“电子对给予—接受”键。(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是_____孤电子对的原子，叫给予体，B是_____孤电子对的原子，叫接受体。例如：
(3)形成条件①成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。②成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。③配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
2．配合物(1)概念：通常把金属离子或原子(称为__________________)与某些分子或离子(称为_______________)以________结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。(2)形成条件：①配体有__________；②中心离子或原子有________。(3)组成 一般中心离子(或原子)的配位数为2、4、6。
①中心离子(或原子)配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见，但也有呈电中性的原子，甚至还有极少数的阴离子。②配体配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、C2O 、PO 等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配体中直接同中心离子(或原子)配位的原子称为配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的氮原子、H2O中的氧原子，常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素原子。
③配位数直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数。如[Fe(CN)6]4－ 中Fe2＋的配位数为6。④内界和外界配合物分为内界和外界，其中________称为内界，与内界发生电性匹配的__________________称为外界，外界和内界以_____键相结合。
3．常见配合物的形成实验
沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液
白色沉淀溶解，得到澄清的无色溶液
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－
4.应用配合物广泛存在于自然界中，跟人类生活有密切的关系。例如，在人和动物体内起输送氧气作用的血红素，是_______的配合物。配合物在生产和科学技术方面的应用也很广泛，例如，在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域都有着广泛的应用。
1．向AgNO3溶液中逐滴滴入氨水，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)利用化学平衡移动原理解释配离子是如何形成的。(2)[Ag(NH3)2]＋中哪一个提供孤电子对，哪一个提供空轨道？提示：(1)AgOH水溶液中存在沉淀溶解平衡：AgOH(s)⇌Ag＋(aq)＋OH－(aq)，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，促使上述平衡右移，AgOH逐渐溶解。(2)[Ag(NH3)2]＋中，氨分子提供孤电子对，银离子提供空轨道。
2．(1)人体内血红蛋白是Fe2＋的卟啉配合物，Fe2＋能与O2结合形成配合物，而CO也能与血红蛋白中的Fe2＋形成配合物。根据生活常识，比较说明其配合物的稳定性。(2)配离子[Cu(NH3)4]2＋与[Cu(H2O)4]2＋哪个更稳定？原因是什么？(3)NH3能与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，原因是什么？提示：(1)血红蛋白中的Fe2＋与CO形成的配合物更稳定。(2)[Cu(NH3)4]2＋更稳定。因为N和O都有孤电子对，但O的电负性大，吸引孤电子对的能力更强，故NH3提供孤电子对的能力比H2O强。(3)电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力弱于NH3。
配合物形成时性质的改变(1)溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋。(2)颜色的改变：当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe(SCN)3的形成。利用此性质可检验某些离子的存在。(3)稳定性的改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。
1．若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是( )A．X、Y只能均是分子B．X、Y只能均是离子C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一个孤电子对D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y解析：形成配位键的两种微粒可以均是离子，还可以一种是分子、另一种是离子或原子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应指向提供空轨道的X，D项错误。
2．向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，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．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．反应后的溶液中Cu2＋的浓度增大D．在配离子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道
解析：发生的反应为Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH ，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，Cu2＋转化为配离子，浓度减小，A、C错误；[Cu(NH3)4]2＋是深蓝色的，B正确；Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，D错误。
3．某物质A的实验式为CCl3·4NH3，将1 ml A加入足量的AgNO3溶液中能生成1 ml白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出。下列关于此化合物的说法正确的是( )A．C3＋只与NH3形成配位键B．该配合物的配位数为3C．该配合物可能是平面正方形结构D．此配合物可写成[C(NH3)4Cl2]Cl
解析：由题意可知，该配合物可写成[C(NH3)4Cl2]Cl，Cl－和NH3均与C3＋形成配位键，配位数为6，A、B错误，D正确；该配合物应呈八面体结构，C与6个配体成键，C错误。
1．定义：由__________________的分子通过__________________形成的分子聚集体。超分子定义中的分子是广义的，包括离子。2．重要特征(1)分子识别。(2)自组装。
1．冠醚与碱金属离子之间的配位键属于离子键、共价键、氢键还是分子间作用力？提示：共价键。2．冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有什么粒子？这类晶体是离子晶体、共价晶体还是分子晶体？提示：阴离子；离子晶体。
1．(2022·沈阳高二质检)下列有关超分子的说法正确的是( )A．超分子即大分子或高分子B．超分子的重要特征是分子识别C．超分子一定是电中性的D．超分子中仅存在共价键解析：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，不属于大分子或高分子，超分子中存在分子间相互作用；超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
2．已知冠醚15-冠-5的空腔直径为170～220 pm，Li＋、Na＋、K＋、Rb＋的直径分别为152 pm、204 pm、276 pm、304 pm。下列适合用冠醚15-冠-5识别的是( )A．Li＋B．Na＋ C．K＋D．Rb＋
3．我国科学家制得了SiO2超分子纳米管。下列叙述正确的是( )A．SiO2与干冰的晶体结构相似B．SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应C．该SiO2超分子纳米管具有分子识别和自组装特征D．光纤的主要成分是SiO2，具有导电性解析：SiO2是共价晶体，而干冰是分子晶体，二者的晶体结构不相似，A项错误；SiO2耐腐蚀，但可与氢氟酸反应，B项错误；超分子的两个重要特征是分子识别和自组装，C项正确；光纤的主要成分是SiO2，二氧化硅不导电，D项错误。
1．下列各种说法错误的是( )A．形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对B．配位键是一种特殊的共价键C．NH4NO3、H2SO4中都含有配位键D．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子解析：配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的共价键，则共价键的成键原子不一定有未成对电子，故A、B对，D错；NH4NO3、H2SO4中都含有配位键，故C对。
2．下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )A．配体为水分子，外界为Br－B．中心离子的配位数为6C．中心离子采取sp3杂化D．中心离子的化合价为＋1价解析：[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋为中心离子，配体为H2O、Br－，配位数为6，外界为Br－，Cr3＋提供的空轨道数为6，中心离子不是采取sp3杂化。
3．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
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 与氨水反应先生成AgOH沉淀，继续反应生成配离子[Ag(NH3)2]＋；C项，Fe3＋与SCN－反应生成配合物Fe(SCN)3；D项，CuSO4与氨水反应先生成Cu(OH)2沉淀，继续反应生成配离子 [Cu(NH3)4]2＋。
4．利用分子间相互作用形成的超分子进行“分子识别”，实现分子分离，是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对C60和C70进行分离的过程。下列对该过程的说法错误的是( )A．C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯B．C60能与“杯酚”形成超分子C．C70不能与“杯酚”形成超分子D．“杯酚”能够循环使用
解析：由题图可知，C60能够与“杯酚”通过分子间相互作用形成超分子，而C70不能，C60与“杯酚”形成的超分子不能溶于甲苯，不能证明C60不溶于甲苯，A错误，B、C正确；通过溶剂氯仿的作用，破坏“杯酚”与C60形成的超分子，可将C60与C70分离，且“杯酚”能够循环使用，D正确。
(4)硼酸的结构式为 ，属于一元酸，试写出其电离方程式：______________________________。解析：根据H3BO3的结构式，若羟基(—OH)中的H原子电离，则形成三元酸，而实际上H3BO3是以配位键结合水中的OH－，电离出H＋。
H3BO3＋H2O⇌H＋＋[B(OH)4]－
6．(2022·龙岩高二检测)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
(1)Li＋的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li＋与氧原子的一个孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。①基态锂离子核外能量最高的电子所处能层符号为________。②W中Li＋与孤电子对之间的作用属于________(填字母)。A．离子键B．配位键C．氢键 D．以上都不是解析：①基态锂离子核外只有1s能级上有电子，为K层上的电子，所以其能层符号为K。②Li＋提供空轨道、O原子提供孤电子对，二者形成配位键。
(2)冠醚Y能与K＋形成稳定结构，但不能与Li＋形成稳定结构。理由是_____________________________________________________________________________。解析：冠醚Y的空腔较大，Li＋的体积较小，导致该离子不易与氧原子上的孤电子对形成配位键，所以得不到稳定结构。
Li＋的体积比Y的空腔小很多，不易与空腔内O原子上的孤电子对作用形成稳定结构
(3)烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z，氧化效果明显提升。①水分子中键角________(填“>”“<”或“＝”)109°28′。②已知：冠醚Z与KMnO4可以发生如图所示的转化。加入冠醚Z后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是___________________________________________________________________________________________________________。
解析：①水分子中氧原子的价层电子对数是4，根据价层电子对互斥模型判断水分子的价层电子对空间结构为四面体。由于水分子中O原子上含有2个孤电子对，孤电子对之间的排斥力较强，导致水分子中键角小于109°28′。②根据“相似相溶”的规律可知，冠醚Z可溶解烯烃，加入冠醚Z后，其中的K＋因静电作用将MnO 带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高氧化效果。
[基础检测]1．下列关于配位化合物的叙述不正确的是( )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，H2O中的O原子提供孤电子对，二者结合形成配位键D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用解析：配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键。
2．下列有关NH 中的一条N—H配位键与另外三条N—H 的说法正确的是( )A．N—H配位键不是化学键B．N—H配位键属于共价键C．N—H配位键与另外三条N—H的键长不同D．N—H配位键与另外三条N—H的化学性质不同解析：配位键是化学键，故A错误；N—H配位键是N原子提供孤电子对、氢原子提供空轨道形成的共价键，故B正确；N—H配位键的键长与另外三条 N—H 的键长相同，化学性质也相同，故C、D错误。
3．下列关于超分子的说法不正确的是( )A．C70属于超分子B．超分子有的是有限的，有的是无限伸展的C．C60与“杯酚”可通过分子间作用力形成超分子D．超分子具有“分子识别”“自组装”两大重要特征解析：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。C70是一种分子，故不属于超分子，故A错误。
4. (2020·新高考海南卷)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是( )A．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液B．离子方程式为Cu2＋ ＋ 4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋C．Cu2＋与 NH3中的氮原子以π键结合D．NH3分子中∠HNH为109°28′
解析：A.向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后溶解形成铜氨溶液，为深蓝色溶液，故A错误；B.离子方程式为Cu2＋ ＋ 4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋ ＋ 4H2O，故B正确；C.Cu2＋ 提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键属于σ键，故C错误；D.NH3分子为三角锥形，键角∠HNH为107°，故D错误。
5．某物质的结构如图所示：下列有关该物质的分析正确的是( )A．该物质分子中不存在σ键B．该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力C．该物质是一种配合物，其中Ni为中心原子D．该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对
解析：选项A，该物质分子中的碳原子之间、碳氢原子之间、碳氮原子之间等均存在σ键；选项B，该物质分子中H、O之间存在氢键，C与其他原子之间存在共价键，Ni、N原子之间存在配位键，所以该物质的分子内存在氢键、共价键、配位键三种作用力；选项C，Ni具有空轨道，接受孤电子对，是配合物的中心原子；选项D，C、N最外层电子全部参与成键，没有孤电子对。
6．液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用氮气和氢气反应合成氨气，实现储氢和输氢。下列说法不正确的是( )A．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp3杂化 C．相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点低D．[Cu(NH3)4]2＋中氮原子是配位原子
解析：NH3分子中氮原子含有3个共用电子对和1个孤电子对，所以其价层电子对数是4，氮原子采取sp3杂化，A正确； NH3分子间存在氢键，PH3分子间不存在氢键，所以相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点高，C错误；[Cu(NH3)4]2＋ 中氮原子提供孤电子对，所以氮原子是配位原子，D正确。
7．C(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，P：[C(NH3)5Br]SO4，Q：[C(SO4)(NH3)5]Br。向P、Q的溶液中分别加入BaCl2溶液，下列有关说法错误的是( )A．Q溶液中会产生白色沉淀B．P溶液中会产生白色沉淀C．Q中SO 是配体D．P、Q的配位数均是6
8．下列关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的说法不正确的是( )A．配体是Cl－和H2O，配位数是6B．中心离子是Ti3＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D．向1 ml该配合物中加入足量的AgNO3溶液，可以得到3 ml AgCl沉淀
解析：配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配体是Cl－和H2O，配位数是6，A项正确；中心离子是Ti3＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋，B项正确；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中内界Cl－的个数为1，外界Cl－的个数为2，内界和外界中Cl－的数目比是1∶2，C项正确；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界Cl－不与Ag＋反应，故只能生成2 ml AgCl沉淀，D项错误。
9．硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色，滴加氨水直至过量，再加入无水乙醇，析出深蓝色晶体，化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。请根据上述实验现象回答下列问题：(1)配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O中的配体是______，配位数是________；N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是____________。解析：[Cu(NH3)4]SO4·H2O中的配体为四个氨分子；O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子的2p能级是半充满稳定状态，能量较低，其第一电离能高于同周期相邻元素，O、S位于同一主族，同一主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，所以N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞S。
(2)已知[Cu(NH3)4]SO4·H2O的结构与 CuSO4·5H2O 的相似，CuSO4·5H2O的结构如图所示。请画出[Cu(NH3)4]SO4·H2O的结构示意图：________________________。 解析：根据题给CuSO4·5H2O的结构图可知，铜离子的配位数为4，将CuSO4·5H2O晶体中四个作为配体的水分子换成氨分子即可得[Cu(NH3)4]SO4·H2O的结构示意图为 。
(3)在[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中，中心原子是sp3杂化的原子有____________(填元素符号)，该晶体结构中存在的化学键有________。A．范德华力 B．共价键 C．氢键D．离子键 E．配位键解析：CuSO4中S与O形成4个σ键，没有孤电子对，是sp3杂化；NH3中N与H形成3个σ键，有1个孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化；H2O中O与H形成2个σ键，有2个孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化；则中心原子是sp3杂化的原子有N、O、S；[Cu(NH3)4]SO4·H2O中，Cu与N之间、部分S与O之间形成配位键，H与N之间、H与O之间、部分S与O之间形成共价键，配离子与硫酸根离子之间形成离子键。
10．(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CCl3·6NH3(黄色)、CCl3·5NH3(紫红色)、CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 ml，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银沉淀，沉淀的物质的量分别为 3 ml、2 ml、1 ml和1 ml。①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CCl3·6NH3：____________________，CCl3·5NH3：____________________，CCl3·4NH3(绿色和紫色)：_______________。②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是__________。③上述配合物中，中心离子的配位数都是________。
[C(NH3)6]Cl3
[C(NH3)5Cl]Cl2
[C(NH3)4Cl2]Cl
(2)向黄色的氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3 是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：①Fe3＋与SCN－反应时，Fe3＋提供________，SCN－提供________，二者通过配位键结合。②所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合，所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是____________________。③若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_______________________________________。
[Fe(SCN)]Cl2
FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl
[素养提升]11．如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是( )A．示意图中的两个氧原子的杂化类型无法确定B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C．该叶绿素是配合物，其配体是N原子D．该叶绿素不是配合物，而是高分子
解析：由题图知，两个氧原子均形成了两个σ键，且各含有2个孤电子对，故均采取sp3杂化，A项错误；Mg元素的最高化合价为＋2 价，而该化合物中Mg与4个氮原子形成化学键，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间存在配位键，该物质为配合物，B项正确；因氮原子还与碳原子成键，因此只能说氮原子是配位原子而不能说是配体，C项错误；高分子的相对分子质量通常在10 000以上，D项错误。
12．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验。下列说法不正确的是( )A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和NC．1 ml配合物中σ键数目为12NAD．该配合物为离子化合物，易电离，1 ml配合物电离共得到3NA个阴、阳离子
解析：Na＋与[Fe(CN)5(NO)]2－之间存在离子键，NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，碳氮之间、氮氧之间存在极性键，不存在非极性键，A错误；NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，配位数为6，配位原子有C和N，B正确；1 ml配合物中，σ键数目为12NA，C正确；配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物，电离出2个Na＋与1个[Fe(CN)5(NO)]2－，所以1 ml配合物电离共得到3NA个阴、阳离子，D正确。
13．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液不产生沉淀，以强碱处理也没有NH3放出。下列关于此化合物的说法正确的是( )A．该配合物的中心离子的电荷数和配位数均为6B．该配合物可能是平面正方形结构C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位
解析：分析题中条件可知，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，形成的配合物为PtCl4(NH3)2，该配合物的中心离子的电荷数为4，与6个配体成键，配位数为6，是八面体结构，故选C。
14．如图所示，a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2＋形成的螯合物。下列叙述不正确的是( )A．a和b中N原子均采取sp3杂化B．b中Ca2＋的配位数为6C．a中配位原子是C原子D．b中含有共价键和配位键
解析：A项，a中N原子有3个σ键电子对，还有1个孤电子对，b中N原子有4个σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，正确；B项，b为配离子，Ca2＋的配位数为6，正确；C项，a不是配合物，错误；D项，钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，正确。
15．碳、氮、氧、氟、硫是中学常见的非金属元素，铁离子可与由它们组成的SCN－、CN－、F－等形成很多配合物。(1)基态Fe原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________，电子数为____________。解析：Fe原子核外电子数为26，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，电子占据的最高能层符号为N，该能层具有的原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16，电子数为2。
(2)已知(CN)2是直线形分子，并有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为________；在配离子[Fe(SCN)]2＋中，提供空轨道接受孤电子对的微粒是________。解析：(CN)2是直线形分子，并有对称性，结构式为N≡C—C≡N，(CN)2中π键和σ键的个数比为4∶3；[Fe(SCN)]2＋中提供空轨道接受孤电子对的微粒是铁离子。
(3)配合物K4[Fe(CN)6]中不存在的作用力是________(填字母)。A．共价键B．离子键C．非极性键D．配位键解析：钾离子和六氰合亚铁离子之间形成离子键，六氰合亚铁离子中Fe2＋与CN－形成配位键，CN－中存在C≡N，为极性共价键，故不存在非极性共价键。
(4)肼(N2H4)可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)，若该反应中有4 ml N—H断裂，则形成的π键有________ml。解析：若该反应中有4 ml N—H断裂，则参加反应的N2H4为1 ml，生成氮气为1.5 ml，氮气分子的结构式为N≡N，1个氮氮三键中含有2个π键，故形成π键的物质的量为2×1.5 ml＝3 ml。
(5)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶角(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填字母)。A．CF4B．CH4C．NHD．H2O解析：F、O、N的电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶角N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子，选项中只有NH 符合。
[素养发展目标]1．能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能判断常见的配合物，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2．能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。3．结合具体实例，了解超分子的含义、结构特点及其简单性质。
1．配位键(1)概念：由一个原子单方面提供__________，另一个原子(或离子)提供空轨道接受__________而形成的共价键，即“电子对给予—接受”键。(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是_____孤电子对的原子，叫给予体，B是_____孤电子对的原子，叫接受体。例如：
(3)形成条件①成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。②成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。③配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
2．配合物(1)概念：通常把金属离子或原子(称为__________________)与某些分子或离子(称为_______________)以________结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。(2)形成条件：①配体有__________；②中心离子或原子有________。(3)组成 一般中心离子(或原子)的配位数为2、4、6。
①中心离子(或原子)配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见，但也有呈电中性的原子，甚至还有极少数的阴离子。②配体配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、C2O 、PO 等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配体中直接同中心离子(或原子)配位的原子称为配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的氮原子、H2O中的氧原子，常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素原子。
③配位数直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数。如[Fe(CN)6]4－ 中Fe2＋的配位数为6。④内界和外界配合物分为内界和外界，其中________称为内界，与内界发生电性匹配的__________________称为外界，外界和内界以_____键相结合。
3．常见配合物的形成实验
沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液
白色沉淀溶解，得到澄清的无色溶液
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－
4.应用配合物广泛存在于自然界中，跟人类生活有密切的关系。例如，在人和动物体内起输送氧气作用的血红素，是_______的配合物。配合物在生产和科学技术方面的应用也很广泛，例如，在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域都有着广泛的应用。
1．向AgNO3溶液中逐滴滴入氨水，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)利用化学平衡移动原理解释配离子是如何形成的。(2)[Ag(NH3)2]＋中哪一个提供孤电子对，哪一个提供空轨道？提示：(1)AgOH水溶液中存在沉淀溶解平衡：AgOH(s)⇌Ag＋(aq)＋OH－(aq)，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，促使上述平衡右移，AgOH逐渐溶解。(2)[Ag(NH3)2]＋中，氨分子提供孤电子对，银离子提供空轨道。
2．(1)人体内血红蛋白是Fe2＋的卟啉配合物，Fe2＋能与O2结合形成配合物，而CO也能与血红蛋白中的Fe2＋形成配合物。根据生活常识，比较说明其配合物的稳定性。(2)配离子[Cu(NH3)4]2＋与[Cu(H2O)4]2＋哪个更稳定？原因是什么？(3)NH3能与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，原因是什么？提示：(1)血红蛋白中的Fe2＋与CO形成的配合物更稳定。(2)[Cu(NH3)4]2＋更稳定。因为N和O都有孤电子对，但O的电负性大，吸引孤电子对的能力更强，故NH3提供孤电子对的能力比H2O强。(3)电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力弱于NH3。
配合物形成时性质的改变(1)溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋。(2)颜色的改变：当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe(SCN)3的形成。利用此性质可检验某些离子的存在。(3)稳定性的改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。
1．若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是( )A．X、Y只能均是分子B．X、Y只能均是离子C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一个孤电子对D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y解析：形成配位键的两种微粒可以均是离子，还可以一种是分子、另一种是离子或原子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应指向提供空轨道的X，D项错误。
2．向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，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．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．反应后的溶液中Cu2＋的浓度增大D．在配离子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道
解析：发生的反应为Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH ，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，Cu2＋转化为配离子，浓度减小，A、C错误；[Cu(NH3)4]2＋是深蓝色的，B正确；Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，D错误。
3．某物质A的实验式为CCl3·4NH3，将1 ml A加入足量的AgNO3溶液中能生成1 ml白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出。下列关于此化合物的说法正确的是( )A．C3＋只与NH3形成配位键B．该配合物的配位数为3C．该配合物可能是平面正方形结构D．此配合物可写成[C(NH3)4Cl2]Cl
解析：由题意可知，该配合物可写成[C(NH3)4Cl2]Cl，Cl－和NH3均与C3＋形成配位键，配位数为6，A、B错误，D正确；该配合物应呈八面体结构，C与6个配体成键，C错误。
1．定义：由__________________的分子通过__________________形成的分子聚集体。超分子定义中的分子是广义的，包括离子。2．重要特征(1)分子识别。(2)自组装。
1．冠醚与碱金属离子之间的配位键属于离子键、共价键、氢键还是分子间作用力？提示：共价键。2．冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有什么粒子？这类晶体是离子晶体、共价晶体还是分子晶体？提示：阴离子；离子晶体。
1．(2022·沈阳高二质检)下列有关超分子的说法正确的是( )A．超分子即大分子或高分子B．超分子的重要特征是分子识别C．超分子一定是电中性的D．超分子中仅存在共价键解析：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，不属于大分子或高分子，超分子中存在分子间相互作用；超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
2．已知冠醚15-冠-5的空腔直径为170～220 pm，Li＋、Na＋、K＋、Rb＋的直径分别为152 pm、204 pm、276 pm、304 pm。下列适合用冠醚15-冠-5识别的是( )A．Li＋B．Na＋ C．K＋D．Rb＋
3．我国科学家制得了SiO2超分子纳米管。下列叙述正确的是( )A．SiO2与干冰的晶体结构相似B．SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应C．该SiO2超分子纳米管具有分子识别和自组装特征D．光纤的主要成分是SiO2，具有导电性解析：SiO2是共价晶体，而干冰是分子晶体，二者的晶体结构不相似，A项错误；SiO2耐腐蚀，但可与氢氟酸反应，B项错误；超分子的两个重要特征是分子识别和自组装，C项正确；光纤的主要成分是SiO2，二氧化硅不导电，D项错误。
1．下列各种说法错误的是( )A．形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对B．配位键是一种特殊的共价键C．NH4NO3、H2SO4中都含有配位键D．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子解析：配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的共价键，则共价键的成键原子不一定有未成对电子，故A、B对，D错；NH4NO3、H2SO4中都含有配位键，故C对。
2．下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )A．配体为水分子，外界为Br－B．中心离子的配位数为6C．中心离子采取sp3杂化D．中心离子的化合价为＋1价解析：[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋为中心离子，配体为H2O、Br－，配位数为6，外界为Br－，Cr3＋提供的空轨道数为6，中心离子不是采取sp3杂化。
3．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
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 与氨水反应先生成AgOH沉淀，继续反应生成配离子[Ag(NH3)2]＋；C项，Fe3＋与SCN－反应生成配合物Fe(SCN)3；D项，CuSO4与氨水反应先生成Cu(OH)2沉淀，继续反应生成配离子 [Cu(NH3)4]2＋。
4．利用分子间相互作用形成的超分子进行“分子识别”，实现分子分离，是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对C60和C70进行分离的过程。下列对该过程的说法错误的是( )A．C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯B．C60能与“杯酚”形成超分子C．C70不能与“杯酚”形成超分子D．“杯酚”能够循环使用
解析：由题图可知，C60能够与“杯酚”通过分子间相互作用形成超分子，而C70不能，C60与“杯酚”形成的超分子不能溶于甲苯，不能证明C60不溶于甲苯，A错误，B、C正确；通过溶剂氯仿的作用，破坏“杯酚”与C60形成的超分子，可将C60与C70分离，且“杯酚”能够循环使用，D正确。
(4)硼酸的结构式为 ，属于一元酸，试写出其电离方程式：______________________________。解析：根据H3BO3的结构式，若羟基(—OH)中的H原子电离，则形成三元酸，而实际上H3BO3是以配位键结合水中的OH－，电离出H＋。
H3BO3＋H2O⇌H＋＋[B(OH)4]－
6．(2022·龙岩高二检测)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
(1)Li＋的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li＋与氧原子的一个孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。①基态锂离子核外能量最高的电子所处能层符号为________。②W中Li＋与孤电子对之间的作用属于________(填字母)。A．离子键B．配位键C．氢键 D．以上都不是解析：①基态锂离子核外只有1s能级上有电子，为K层上的电子，所以其能层符号为K。②Li＋提供空轨道、O原子提供孤电子对，二者形成配位键。
(2)冠醚Y能与K＋形成稳定结构，但不能与Li＋形成稳定结构。理由是_____________________________________________________________________________。解析：冠醚Y的空腔较大，Li＋的体积较小，导致该离子不易与氧原子上的孤电子对形成配位键，所以得不到稳定结构。
Li＋的体积比Y的空腔小很多，不易与空腔内O原子上的孤电子对作用形成稳定结构
(3)烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z，氧化效果明显提升。①水分子中键角________(填“>”“<”或“＝”)109°28′。②已知：冠醚Z与KMnO4可以发生如图所示的转化。加入冠醚Z后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是___________________________________________________________________________________________________________。
解析：①水分子中氧原子的价层电子对数是4，根据价层电子对互斥模型判断水分子的价层电子对空间结构为四面体。由于水分子中O原子上含有2个孤电子对，孤电子对之间的排斥力较强，导致水分子中键角小于109°28′。②根据“相似相溶”的规律可知，冠醚Z可溶解烯烃，加入冠醚Z后，其中的K＋因静电作用将MnO 带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高氧化效果。
[基础检测]1．下列关于配位化合物的叙述不正确的是( )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，H2O中的O原子提供孤电子对，二者结合形成配位键D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用解析：配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键。
2．下列有关NH 中的一条N—H配位键与另外三条N—H 的说法正确的是( )A．N—H配位键不是化学键B．N—H配位键属于共价键C．N—H配位键与另外三条N—H的键长不同D．N—H配位键与另外三条N—H的化学性质不同解析：配位键是化学键，故A错误；N—H配位键是N原子提供孤电子对、氢原子提供空轨道形成的共价键，故B正确；N—H配位键的键长与另外三条 N—H 的键长相同，化学性质也相同，故C、D错误。
3．下列关于超分子的说法不正确的是( )A．C70属于超分子B．超分子有的是有限的，有的是无限伸展的C．C60与“杯酚”可通过分子间作用力形成超分子D．超分子具有“分子识别”“自组装”两大重要特征解析：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。C70是一种分子，故不属于超分子，故A错误。
4. (2020·新高考海南卷)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是( )A．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液B．离子方程式为Cu2＋ ＋ 4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋C．Cu2＋与 NH3中的氮原子以π键结合D．NH3分子中∠HNH为109°28′
解析：A.向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后溶解形成铜氨溶液，为深蓝色溶液，故A错误；B.离子方程式为Cu2＋ ＋ 4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋ ＋ 4H2O，故B正确；C.Cu2＋ 提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键属于σ键，故C错误；D.NH3分子为三角锥形，键角∠HNH为107°，故D错误。
5．某物质的结构如图所示：下列有关该物质的分析正确的是( )A．该物质分子中不存在σ键B．该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力C．该物质是一种配合物，其中Ni为中心原子D．该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对
解析：选项A，该物质分子中的碳原子之间、碳氢原子之间、碳氮原子之间等均存在σ键；选项B，该物质分子中H、O之间存在氢键，C与其他原子之间存在共价键，Ni、N原子之间存在配位键，所以该物质的分子内存在氢键、共价键、配位键三种作用力；选项C，Ni具有空轨道，接受孤电子对，是配合物的中心原子；选项D，C、N最外层电子全部参与成键，没有孤电子对。
6．液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用氮气和氢气反应合成氨气，实现储氢和输氢。下列说法不正确的是( )A．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp3杂化 C．相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点低D．[Cu(NH3)4]2＋中氮原子是配位原子
解析：NH3分子中氮原子含有3个共用电子对和1个孤电子对，所以其价层电子对数是4，氮原子采取sp3杂化，A正确； NH3分子间存在氢键，PH3分子间不存在氢键，所以相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点高，C错误；[Cu(NH3)4]2＋ 中氮原子提供孤电子对，所以氮原子是配位原子，D正确。
7．C(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，P：[C(NH3)5Br]SO4，Q：[C(SO4)(NH3)5]Br。向P、Q的溶液中分别加入BaCl2溶液，下列有关说法错误的是( )A．Q溶液中会产生白色沉淀B．P溶液中会产生白色沉淀C．Q中SO 是配体D．P、Q的配位数均是6
8．下列关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的说法不正确的是( )A．配体是Cl－和H2O，配位数是6B．中心离子是Ti3＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D．向1 ml该配合物中加入足量的AgNO3溶液，可以得到3 ml AgCl沉淀
解析：配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配体是Cl－和H2O，配位数是6，A项正确；中心离子是Ti3＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋，B项正确；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中内界Cl－的个数为1，外界Cl－的个数为2，内界和外界中Cl－的数目比是1∶2，C项正确；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界Cl－不与Ag＋反应，故只能生成2 ml AgCl沉淀，D项错误。
9．硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色，滴加氨水直至过量，再加入无水乙醇，析出深蓝色晶体，化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。请根据上述实验现象回答下列问题：(1)配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O中的配体是______，配位数是________；N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是____________。解析：[Cu(NH3)4]SO4·H2O中的配体为四个氨分子；O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子的2p能级是半充满稳定状态，能量较低，其第一电离能高于同周期相邻元素，O、S位于同一主族，同一主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，所以N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞S。
(2)已知[Cu(NH3)4]SO4·H2O的结构与 CuSO4·5H2O 的相似，CuSO4·5H2O的结构如图所示。请画出[Cu(NH3)4]SO4·H2O的结构示意图：________________________。 解析：根据题给CuSO4·5H2O的结构图可知，铜离子的配位数为4，将CuSO4·5H2O晶体中四个作为配体的水分子换成氨分子即可得[Cu(NH3)4]SO4·H2O的结构示意图为 。
(3)在[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中，中心原子是sp3杂化的原子有____________(填元素符号)，该晶体结构中存在的化学键有________。A．范德华力 B．共价键 C．氢键D．离子键 E．配位键解析：CuSO4中S与O形成4个σ键，没有孤电子对，是sp3杂化；NH3中N与H形成3个σ键，有1个孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化；H2O中O与H形成2个σ键，有2个孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化；则中心原子是sp3杂化的原子有N、O、S；[Cu(NH3)4]SO4·H2O中，Cu与N之间、部分S与O之间形成配位键，H与N之间、H与O之间、部分S与O之间形成共价键，配离子与硫酸根离子之间形成离子键。
10．(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CCl3·6NH3(黄色)、CCl3·5NH3(紫红色)、CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 ml，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银沉淀，沉淀的物质的量分别为 3 ml、2 ml、1 ml和1 ml。①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CCl3·6NH3：____________________，CCl3·5NH3：____________________，CCl3·4NH3(绿色和紫色)：_______________。②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是__________。③上述配合物中，中心离子的配位数都是________。
[C(NH3)6]Cl3
[C(NH3)5Cl]Cl2
[C(NH3)4Cl2]Cl
(2)向黄色的氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3 是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：①Fe3＋与SCN－反应时，Fe3＋提供________，SCN－提供________，二者通过配位键结合。②所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合，所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是____________________。③若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_______________________________________。
[Fe(SCN)]Cl2
FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl
[素养提升]11．如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是( )A．示意图中的两个氧原子的杂化类型无法确定B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C．该叶绿素是配合物，其配体是N原子D．该叶绿素不是配合物，而是高分子
解析：由题图知，两个氧原子均形成了两个σ键，且各含有2个孤电子对，故均采取sp3杂化，A项错误；Mg元素的最高化合价为＋2 价，而该化合物中Mg与4个氮原子形成化学键，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间存在配位键，该物质为配合物，B项正确；因氮原子还与碳原子成键，因此只能说氮原子是配位原子而不能说是配体，C项错误；高分子的相对分子质量通常在10 000以上，D项错误。
12．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验。下列说法不正确的是( )A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和NC．1 ml配合物中σ键数目为12NAD．该配合物为离子化合物，易电离，1 ml配合物电离共得到3NA个阴、阳离子
解析：Na＋与[Fe(CN)5(NO)]2－之间存在离子键，NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，碳氮之间、氮氧之间存在极性键，不存在非极性键，A错误；NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，配位数为6，配位原子有C和N，B正确；1 ml配合物中，σ键数目为12NA，C正确；配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物，电离出2个Na＋与1个[Fe(CN)5(NO)]2－，所以1 ml配合物电离共得到3NA个阴、阳离子，D正确。
13．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液不产生沉淀，以强碱处理也没有NH3放出。下列关于此化合物的说法正确的是( )A．该配合物的中心离子的电荷数和配位数均为6B．该配合物可能是平面正方形结构C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位
解析：分析题中条件可知，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，形成的配合物为PtCl4(NH3)2，该配合物的中心离子的电荷数为4，与6个配体成键，配位数为6，是八面体结构，故选C。
14．如图所示，a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2＋形成的螯合物。下列叙述不正确的是( )A．a和b中N原子均采取sp3杂化B．b中Ca2＋的配位数为6C．a中配位原子是C原子D．b中含有共价键和配位键
解析：A项，a中N原子有3个σ键电子对，还有1个孤电子对，b中N原子有4个σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，正确；B项，b为配离子，Ca2＋的配位数为6，正确；C项，a不是配合物，错误；D项，钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，正确。
15．碳、氮、氧、氟、硫是中学常见的非金属元素，铁离子可与由它们组成的SCN－、CN－、F－等形成很多配合物。(1)基态Fe原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________，电子数为____________。解析：Fe原子核外电子数为26，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，电子占据的最高能层符号为N，该能层具有的原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16，电子数为2。
(2)已知(CN)2是直线形分子，并有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为________；在配离子[Fe(SCN)]2＋中，提供空轨道接受孤电子对的微粒是________。解析：(CN)2是直线形分子，并有对称性，结构式为N≡C—C≡N，(CN)2中π键和σ键的个数比为4∶3；[Fe(SCN)]2＋中提供空轨道接受孤电子对的微粒是铁离子。
(3)配合物K4[Fe(CN)6]中不存在的作用力是________(填字母)。A．共价键B．离子键C．非极性键D．配位键解析：钾离子和六氰合亚铁离子之间形成离子键，六氰合亚铁离子中Fe2＋与CN－形成配位键，CN－中存在C≡N，为极性共价键，故不存在非极性共价键。
(4)肼(N2H4)可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)，若该反应中有4 ml N—H断裂，则形成的π键有________ml。解析：若该反应中有4 ml N—H断裂，则参加反应的N2H4为1 ml，生成氮气为1.5 ml，氮气分子的结构式为N≡N，1个氮氮三键中含有2个π键，故形成π键的物质的量为2×1.5 ml＝3 ml。
(5)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶角(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填字母)。A．CF4B．CH4C．NHD．H2O解析：F、O、N的电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶角N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子，选项中只有NH 符合。
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