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高中化学苏教版选择性必修2 专题4 第二单元 第1课时 配合物的形成与空间结构课件PPT
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第1课时配合物的形成与空间结构核心素养发展目标1.了解配合物的概念，能从微观角度理解配合物的组成及形成条件。2.能利用轨道杂化理论判断及解释配合物的空间结构。随堂演练知识落实课时对点练内容索引一、配合物的形成二、配合物的空间结构一、配合物的形成1.按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表：蓝色沉淀溶解深蓝色溶液生成Cu(OH)2蓝色沉淀且溶于浓氨水(1)写出上述反应的离子方程式。Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(2)[Cu(NH3)4]2＋(配离子)的形成：氨分子中氮原子的 进入Cu2＋的 ，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的________形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为下图所示结构。孤电子对空轨道孤电子对2.配位化合物：由提供 的配位体与接受 的中心原子以 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。孤电子对孤电子对配位键3.配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：(1)中心原子是提供 的过渡金属离子(或原子)。中心原子一般都是 ，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。空轨道接受孤电子对带正电荷的阳离子(2)配位体是提供 的离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配位体中 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有____ 的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子等。(3)配位数是直接与中心原子 的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为 。孤电子对直接同中心原子配位孤电子对形成的配位键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阳离子或阴离子称为外界。配离子(1)形成配合物的中心原子必须存在空轨道，配位体一般都存在着孤电子对。当配位体接近中心原子时，为了增加成键能力，中心原子用能量相近的空轨道杂化，配位体的孤电子对填到中心原子已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的空间结构、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。(2)配合物可看作盐类，若内界为阳离子，外界必为阴离子。若内界为阴离子，外界必为阳离子。一般情况下，外界和内界可完全电离。归纳总结1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)配位键实质上是一种特殊的共价键( )(2)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子( )(3)有配位键的化合物就是配位化合物( )(4)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀( )(5)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配位体构成的( )√√××√2.回答下列关于配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的问题。(1)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中提供孤电子对的是什么？提示 Cl－、H2O。(2)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O在水溶液中电离出什么离子？提示 [TiCl(H2O)5]2＋、Cl－。(3)1 mol [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O与足量AgNO3溶液反应，产生沉淀的物质的量是多少？提示 2 mol。1.回答下列问题：(1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤电子对的原子是____。X解析 BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道。B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道)，所以B原子与X形成配位键时，X应提供孤电子对。(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，___原子提供孤电子对，___原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键：_____________。NB解析 NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间结构，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_________________________________________。解析 Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子上有孤电子对，故O与Cu2＋之间以配位键结合。2.0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量AgNO3处理，产生0.02 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能为A.[Cr(H2O)6]Cl3 B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O√解析 根据题意知，氯化铬(CrCl3·6H2O)和氯化银的物质的量之比是1∶2，根据氯离子守恒知，一个氯化铬(CrCl3·6H2O)中含有2个氯离子，剩余的1个氯离子是配位体，所以氯化铬(CrCl3·6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O。思维启迪确定配合物化学式的基本步骤返回二、配合物的空间结构1.顺反异构配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是 ，配位体是 。(1)Pt(NH3)2Cl2为平面四边形构型，2个相同的配位体在Pt原子的同一侧的称为顺式Pt(NH3)2Cl2(常称为“顺铂”)，不在同一侧的称为反式Pt(NH3)2Cl2(常称为“反铂”)。分别写出其结构简式。Pt2＋NH3和Cl－答案 (2)顺式、反式Pt(NH3)2Cl2的性质如下表所示：则配合物A是 Pt(NH3)2Cl2，配合物B是 Pt(NH3)2Cl2(填“反式”或“顺式”)。顺式反式(3)结论：含有 配位体的配合物，若配位体在空间的___ 不同，就能形成不同几何构型的配合物，其 不同， 也有差异，互为同分异构体。两种或两种以上排列方式结构性质2.配合物离子的空间结构与杂化轨道类型的关系234直线形平面三角形正四面体型1.已知Zn2＋的4s和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间结构为A.直线形 B.平面正方形C.正四面体型 D.正八面体型√解析 本题考查杂化轨道类型与配合物的空间结构的关系。Zn2＋的4s和4p轨道形成的4个sp3杂化轨道，与4个Cl－形成4个配位键，所以[ZnCl4]2－的空间结构为正四面体型。2.Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。(1)[Cu(NH3)4]2＋中存在的化学键类型有_____(填字母)。A.配位键 B.极性共价键C.非极性共价键 D.离子键(2)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为____________。AB平面正方形(1)在判断配合物的空间结构时，首先要确定中心原子的轨道杂化类型，结合典型实例的结构示意图再判断其空间结构。(2)如果给定配合物的空间结构，则可推测中心原子的轨道杂化类型。返回方法技巧随堂演练 知识落实1.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===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2OC.Cu2＋与NH3中的氮原子以π键结合D.NH3分子中H—N—H的键角为109°28′√1234512345解析 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；离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，故B正确；Cu2＋提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，故C错误；NH3分子为三角锥型，H—N—H的键角为107°18′，故D错误。2.下列不属于配位化合物的是A.六氟合铝酸钠：Na3[AlF6]B.氢氧化二氨合银：[Ag(NH3)2]OHC.六氟合铁酸钾：K3[FeF6]D.十二水硫酸铝钾：KAl(SO4)2·12H2O√123453.能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液C.CCl4 D.浓氨水√12345解析 本题主要考查配合物的结构，其中内界和外界之间是离子键，在溶液中完全电离，加入AgNO3溶液，一种溶液产生白色沉淀，另一种溶液无明显现象，可以区别。解析 由题干可知，Co显＋3价，配位体NH3显电中性，即配合物中含有三个Cl－，1 mol该配合物生成1 mol AgCl沉淀，则1 mol该配合物中含1 mol外界离子Cl－，即配离子中含有2个Cl－，又因为Co3＋配位数为6，则NH3为4，故该配合物的化学式可写为[CoCl2(NH3)4]Cl。4.众多的配合物溶于水后易电离为配离子，但配离子难以进一步发生电离。＋3价的钴形成的配合物为CoClm·nNH3，若中心原子配位数为6，1 mol配合物与AgNO3溶液反应时最多可得到1 mol沉淀物，则m、n的数值分别为A.1、5 B.5、1 C.3、4 D.3、5√123455.A、B两种化合物的组成都可以表示为CoCl3·5NH3·H2O，根据下面的实验结果，确定它们的配离子、中心原子和配位体。(1)分别取A和B的固体于试管中微热，A中未见明显现象，B中试管口出现少量水珠。(2)向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀。(3)沉淀过滤后，分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化，但加热煮沸，B溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。又已知该化合物中心原子配位数均为6，试按照“[Ag(NH3)2]OH”的书写格式写出A、B化学式：A_________________，B____________________。[Co(NH3)5H2O]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2·H2O返回12345课 时 对 点 练题组一 配合物的形成1.下列关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是A.配位数为6 B.配位体为NH3和Cl－C.[Zn(NH3)4]2＋为内界 D.Zn2＋和NH3以离子键结合√12345678910111213解析 配合物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，Cl－和[Zn(NH3)4]2＋以离子键结合，[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋是中心原子，NH3是配位体，Zn2＋和NH3以配位键结合，配位数为4。2.把CoCl2溶于水后加氨水先生成的Co(OH)2沉淀后溶解，再加氨水，生成了[Co(NH3)6]Cl2，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可以用CoCl3·5NH3表示，Co的配位数是6，把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出氯化银沉淀。经测定，每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。下列说法错误的是A.产物中CoCl3·5NH3的配位体为氨分子和氯离子B.通入空气后得到的溶液中含有[Co(NH3)5Cl]2＋C.[Co(NH3)6]Cl2中心离子的外围电子排布式为3d54s2D.[Co(NH3)6]Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键√12345678910111213解析 配合物的内界不能电离，外界可以电离。Co的配位数是6，把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl，说明外界有2个Cl－，所以CoCl3·5NH3可表示为[Co(NH3)5Cl] Cl2。由以上分析可知，CoCl3·5NH3的配位体为5个氨分子和1个氯离子，故A正确；[Co(NH3)5Cl]Cl2电离出[Co(NH3)5Cl]2＋和Cl－，所以通入空气后得到的溶液含有[Co(NH3)5Cl]2＋，故B正确；[Co(NH3)6]Cl2中心离子是Co2＋，外围电子排布式为3d7，故C错误；[Co(NH3)6]Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键，故D正确。123456789101112133.向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解得到深蓝色的溶液。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＋的浓度不变B.沉淀溶解后，生成深蓝色的配合物离子[Cu(NH3)4]2＋C.向反应后的溶液中加入乙醇，溶液没有发生变化D.在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道√12345678910111213解析 硫酸铜溶液中加入氨水先生成蓝色沉淀氢氧化铜，继续加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，铜离子浓度减小；加入乙醇后有深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出；在[Cu(NH3)4]2＋中，NH3分子中的氮原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道。123456789101112134.配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心原子、配位体、中心原子的化合价和配位数分别为A.Cu2＋、NH3、＋2、4 B.Cu＋、NH3、＋1、4C.Cu2＋、OH－、＋2、2 D.Cu2＋、NH3、＋2、2√12345678910111213解析 配合物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心原子，化合价为＋2，配位体为NH3，配位数为4。5.(2021·湖北高二期中)某过渡金属元素R的一种配合物为RCl4·2NH3，其水溶液能导电，取0.01 mol该配合物，加入足量AgNO3溶液产生沉淀2.87 g，加入强碱并加热没有氨气放出，则关于此配合物的说法正确的是A.配体只有NH3B.该配合物中中心原子的配位数是4C.该配离子不可能是平面四边形结构D.该配合物中只含有离子键和配位键√12345678910111213由分析可知，该物质的化学式为[RCl2(NH3)2]Cl2，故该配合物的中心原子的配位数为4，B正确；12345678910111213该配离子可能是平面四边形结构，C错误；该物质中含有配位键、极性共价键、离子键，D错误。123456789101112136.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法正确的是A.配位体是Cl－和H2O，配位数是9B.中心原子是Ti4＋，配合物离子是[TiCl(H2O)5]2＋C.内界和外界中的Cl－的个数比是1∶2D.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均能被完全沉淀√12345678910111213题组二 配合物的空间结构12345678910111213√解析 本题考查配合物的异构体的相关知识。因为a和b具有不同的特性，所以a和b一定不是同一种物质；性质不同说明结构不同，而a和b的分子式相同，故二者互为同分异构体；a和b若为四面体，则没有这两种异构体，因此a和b只能是平面四边形。123456789101112138.下列说法错误的是A.当中心原子的配位数为6时，物质常呈八面体空间结构B.[Ag(NH3)2]＋中Ag＋提供空轨道C.配位数为4的配合物均为正四面体型结构D.已知[Cu(NH3)2]2＋的中心原子采取sp杂化，则它们的空间结构为直线形√123456789101112139.有组成不同的3种含铂配合物，分别是H2[PtCl4(OH)2]、(NH4)2[PtCl6]和H2[PtCl2(OH)4]，在液氨中它们之间有如下的转化关系：2H2[PtCl4(OH)2]＋2NH3===(NH4)2[PtCl6]＋H2[PtCl2(OH)4]，下列关于这3种含铂配合物的说法正确的是A.H2[PtCl2(OH)4]具有很强的碱性B.3种含铂配合物的配位数均为6C.3种含铂配合物都属于共价化合物D.3种含铂配合物中Pt的化合价不同√1234567891011121310.(2021·长沙市湖南师大附中高二期末)(1)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴的重要化合物，中心原子的配位数为________，Co3＋的电子排布式：__________________________。1234567891011121361s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)解析 配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴的重要化合物，根据配合物化学式得到中心原子的配位数为6，配位体为NH3和H2O，Co为27号元素，因此Co3＋的电子排布式：1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(2)铜是重要的过渡元素，能形成多种配合物如Cu2＋与乙二胺可形成如图所示配离子。12345678910111213①Cu2＋与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是___(填字母)。a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键c解析 Cu2＋与乙二胺所形成的配离子内部含有碳碳非极性共价键，碳氢、氮氢、碳氮极性共价键，还有铜氮配位键，因此不含有离子键。②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是_________________________________________________。12345678910111213乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键解析 根据结构可得到乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，因此乙二胺比三甲胺的沸点高很多。11.Cu2＋能与NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位数为4的配合物。(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外，还存在的化学键类型有______(填字母)。A.离子键 B.金属键C.极性共价键 D.非极性共价键12345678910111213AC解析 Na2[Cu(OH)4]为离子化合物，含有离子键，并且O—H为极性共价键，故选AC。(2)金属铜与氨水或过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液发生反应：Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，其原因是______________________________________________________________。12345678910111213过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行12.(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是____(填字母)。a.氧原子的杂化类型发生了改变b.微粒的空间结构发生了改变c.微粒的化学性质发生了改变d.微粒中H—O—H的键角发生了改变12345678910111213a解析 H2O分子中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道，孤电子对占据2个sp3杂化轨道，由于孤电子对的排斥作用使水分子为V形；H3O＋中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道，孤电子对占据1个sp3杂化轨道，由于孤电子对的排斥作用，使H3O＋为三角锥型。因此H2O与H3O＋的键角不同，微粒的空间结构不同。H2O和H3O＋结构不同，化学性质不同。12345678910111213(2)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心原子是_____，配位体是__________，配位数为___。12345678910111213Cu2＋NH3、H2O4解析 由书写形式可以看出其中心原子是Cu2＋，配位体是H2O、NH3，配位数为4。(3)过渡元素钴有两种化学式均为Co(NH3)5BrSO4的配合物，且配位数均为6，它们分别溶解于水时电离出的阳离子的化学式可能为______________和_______________。鉴别两者的实验方法是分别取样并滴加________________(填化学式)溶液。12345678910111213[Co(NH3)5Br]2＋[Co(NH3)5SO4]＋BaCl2(或AgNO3)解析 由配合物配位数均为6可知溶于水电离出的阳离子可能是[Co(NH3)5Br]2＋和[Co(NH3)5SO4]＋，可根据外界离子进行鉴别。13.(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间结构是___________。②在[Ni(NH3)6]2＋中，Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为_______，提供孤电子对的成键原子是___(填元素符号)。(2)银氨溶液的主要成分是[Ag(NH3)2]OH，配制方法是向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀刚好完全溶解为止，得到澄清的银氨溶液。①AgNO3中阴离子的空间结构是__________。②[Ag(NH3)2]＋中的配位数为___。12345678910111213正四面体型配位键N平面三角形2(3)现代工业冶金中，2[Au(CN)2]－＋Zn===2Au＋[Zn(CN)4]2－。CN－是常见的配位体，提供孤电子对的是C不是N，其主要原因是__________________________________________。12345678910111213C的电负性比N小，吸引孤电子对的能力比N弱返回本课结束
第1课时配合物的形成与空间结构核心素养发展目标1.了解配合物的概念，能从微观角度理解配合物的组成及形成条件。2.能利用轨道杂化理论判断及解释配合物的空间结构。随堂演练知识落实课时对点练内容索引一、配合物的形成二、配合物的空间结构一、配合物的形成1.按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表：蓝色沉淀溶解深蓝色溶液生成Cu(OH)2蓝色沉淀且溶于浓氨水(1)写出上述反应的离子方程式。Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(2)[Cu(NH3)4]2＋(配离子)的形成：氨分子中氮原子的 进入Cu2＋的 ，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的________形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为下图所示结构。孤电子对空轨道孤电子对2.配位化合物：由提供 的配位体与接受 的中心原子以 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。孤电子对孤电子对配位键3.配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：(1)中心原子是提供 的过渡金属离子(或原子)。中心原子一般都是 ，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。空轨道接受孤电子对带正电荷的阳离子(2)配位体是提供 的离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配位体中 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有____ 的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子等。(3)配位数是直接与中心原子 的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为 。孤电子对直接同中心原子配位孤电子对形成的配位键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阳离子或阴离子称为外界。配离子(1)形成配合物的中心原子必须存在空轨道，配位体一般都存在着孤电子对。当配位体接近中心原子时，为了增加成键能力，中心原子用能量相近的空轨道杂化，配位体的孤电子对填到中心原子已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的空间结构、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。(2)配合物可看作盐类，若内界为阳离子，外界必为阴离子。若内界为阴离子，外界必为阳离子。一般情况下，外界和内界可完全电离。归纳总结1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)配位键实质上是一种特殊的共价键( )(2)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子( )(3)有配位键的化合物就是配位化合物( )(4)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀( )(5)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配位体构成的( )√√××√2.回答下列关于配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的问题。(1)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中提供孤电子对的是什么？提示 Cl－、H2O。(2)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O在水溶液中电离出什么离子？提示 [TiCl(H2O)5]2＋、Cl－。(3)1 mol [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O与足量AgNO3溶液反应，产生沉淀的物质的量是多少？提示 2 mol。1.回答下列问题：(1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤电子对的原子是____。X解析 BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道。B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道)，所以B原子与X形成配位键时，X应提供孤电子对。(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，___原子提供孤电子对，___原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键：_____________。NB解析 NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间结构，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_________________________________________。解析 Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子上有孤电子对，故O与Cu2＋之间以配位键结合。2.0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量AgNO3处理，产生0.02 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能为A.[Cr(H2O)6]Cl3 B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O√解析 根据题意知，氯化铬(CrCl3·6H2O)和氯化银的物质的量之比是1∶2，根据氯离子守恒知，一个氯化铬(CrCl3·6H2O)中含有2个氯离子，剩余的1个氯离子是配位体，所以氯化铬(CrCl3·6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O。思维启迪确定配合物化学式的基本步骤返回二、配合物的空间结构1.顺反异构配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是 ，配位体是 。(1)Pt(NH3)2Cl2为平面四边形构型，2个相同的配位体在Pt原子的同一侧的称为顺式Pt(NH3)2Cl2(常称为“顺铂”)，不在同一侧的称为反式Pt(NH3)2Cl2(常称为“反铂”)。分别写出其结构简式。Pt2＋NH3和Cl－答案 (2)顺式、反式Pt(NH3)2Cl2的性质如下表所示：则配合物A是 Pt(NH3)2Cl2，配合物B是 Pt(NH3)2Cl2(填“反式”或“顺式”)。顺式反式(3)结论：含有 配位体的配合物，若配位体在空间的___ 不同，就能形成不同几何构型的配合物，其 不同， 也有差异，互为同分异构体。两种或两种以上排列方式结构性质2.配合物离子的空间结构与杂化轨道类型的关系234直线形平面三角形正四面体型1.已知Zn2＋的4s和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间结构为A.直线形 B.平面正方形C.正四面体型 D.正八面体型√解析 本题考查杂化轨道类型与配合物的空间结构的关系。Zn2＋的4s和4p轨道形成的4个sp3杂化轨道，与4个Cl－形成4个配位键，所以[ZnCl4]2－的空间结构为正四面体型。2.Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。(1)[Cu(NH3)4]2＋中存在的化学键类型有_____(填字母)。A.配位键 B.极性共价键C.非极性共价键 D.离子键(2)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为____________。AB平面正方形(1)在判断配合物的空间结构时，首先要确定中心原子的轨道杂化类型，结合典型实例的结构示意图再判断其空间结构。(2)如果给定配合物的空间结构，则可推测中心原子的轨道杂化类型。返回方法技巧随堂演练 知识落实1.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===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2OC.Cu2＋与NH3中的氮原子以π键结合D.NH3分子中H—N—H的键角为109°28′√1234512345解析 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；离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，故B正确；Cu2＋提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，故C错误；NH3分子为三角锥型，H—N—H的键角为107°18′，故D错误。2.下列不属于配位化合物的是A.六氟合铝酸钠：Na3[AlF6]B.氢氧化二氨合银：[Ag(NH3)2]OHC.六氟合铁酸钾：K3[FeF6]D.十二水硫酸铝钾：KAl(SO4)2·12H2O√123453.能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液C.CCl4 D.浓氨水√12345解析 本题主要考查配合物的结构，其中内界和外界之间是离子键，在溶液中完全电离，加入AgNO3溶液，一种溶液产生白色沉淀，另一种溶液无明显现象，可以区别。解析 由题干可知，Co显＋3价，配位体NH3显电中性，即配合物中含有三个Cl－，1 mol该配合物生成1 mol AgCl沉淀，则1 mol该配合物中含1 mol外界离子Cl－，即配离子中含有2个Cl－，又因为Co3＋配位数为6，则NH3为4，故该配合物的化学式可写为[CoCl2(NH3)4]Cl。4.众多的配合物溶于水后易电离为配离子，但配离子难以进一步发生电离。＋3价的钴形成的配合物为CoClm·nNH3，若中心原子配位数为6，1 mol配合物与AgNO3溶液反应时最多可得到1 mol沉淀物，则m、n的数值分别为A.1、5 B.5、1 C.3、4 D.3、5√123455.A、B两种化合物的组成都可以表示为CoCl3·5NH3·H2O，根据下面的实验结果，确定它们的配离子、中心原子和配位体。(1)分别取A和B的固体于试管中微热，A中未见明显现象，B中试管口出现少量水珠。(2)向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀。(3)沉淀过滤后，分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化，但加热煮沸，B溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。又已知该化合物中心原子配位数均为6，试按照“[Ag(NH3)2]OH”的书写格式写出A、B化学式：A_________________，B____________________。[Co(NH3)5H2O]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2·H2O返回12345课 时 对 点 练题组一 配合物的形成1.下列关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是A.配位数为6 B.配位体为NH3和Cl－C.[Zn(NH3)4]2＋为内界 D.Zn2＋和NH3以离子键结合√12345678910111213解析 配合物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，Cl－和[Zn(NH3)4]2＋以离子键结合，[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋是中心原子，NH3是配位体，Zn2＋和NH3以配位键结合，配位数为4。2.把CoCl2溶于水后加氨水先生成的Co(OH)2沉淀后溶解，再加氨水，生成了[Co(NH3)6]Cl2，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可以用CoCl3·5NH3表示，Co的配位数是6，把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出氯化银沉淀。经测定，每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。下列说法错误的是A.产物中CoCl3·5NH3的配位体为氨分子和氯离子B.通入空气后得到的溶液中含有[Co(NH3)5Cl]2＋C.[Co(NH3)6]Cl2中心离子的外围电子排布式为3d54s2D.[Co(NH3)6]Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键√12345678910111213解析 配合物的内界不能电离，外界可以电离。Co的配位数是6，把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl，说明外界有2个Cl－，所以CoCl3·5NH3可表示为[Co(NH3)5Cl] Cl2。由以上分析可知，CoCl3·5NH3的配位体为5个氨分子和1个氯离子，故A正确；[Co(NH3)5Cl]Cl2电离出[Co(NH3)5Cl]2＋和Cl－，所以通入空气后得到的溶液含有[Co(NH3)5Cl]2＋，故B正确；[Co(NH3)6]Cl2中心离子是Co2＋，外围电子排布式为3d7，故C错误；[Co(NH3)6]Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键，故D正确。123456789101112133.向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解得到深蓝色的溶液。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＋的浓度不变B.沉淀溶解后，生成深蓝色的配合物离子[Cu(NH3)4]2＋C.向反应后的溶液中加入乙醇，溶液没有发生变化D.在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道√12345678910111213解析 硫酸铜溶液中加入氨水先生成蓝色沉淀氢氧化铜，继续加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，铜离子浓度减小；加入乙醇后有深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出；在[Cu(NH3)4]2＋中，NH3分子中的氮原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道。123456789101112134.配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心原子、配位体、中心原子的化合价和配位数分别为A.Cu2＋、NH3、＋2、4 B.Cu＋、NH3、＋1、4C.Cu2＋、OH－、＋2、2 D.Cu2＋、NH3、＋2、2√12345678910111213解析 配合物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心原子，化合价为＋2，配位体为NH3，配位数为4。5.(2021·湖北高二期中)某过渡金属元素R的一种配合物为RCl4·2NH3，其水溶液能导电，取0.01 mol该配合物，加入足量AgNO3溶液产生沉淀2.87 g，加入强碱并加热没有氨气放出，则关于此配合物的说法正确的是A.配体只有NH3B.该配合物中中心原子的配位数是4C.该配离子不可能是平面四边形结构D.该配合物中只含有离子键和配位键√12345678910111213由分析可知，该物质的化学式为[RCl2(NH3)2]Cl2，故该配合物的中心原子的配位数为4，B正确；12345678910111213该配离子可能是平面四边形结构，C错误；该物质中含有配位键、极性共价键、离子键，D错误。123456789101112136.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法正确的是A.配位体是Cl－和H2O，配位数是9B.中心原子是Ti4＋，配合物离子是[TiCl(H2O)5]2＋C.内界和外界中的Cl－的个数比是1∶2D.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均能被完全沉淀√12345678910111213题组二 配合物的空间结构12345678910111213√解析 本题考查配合物的异构体的相关知识。因为a和b具有不同的特性，所以a和b一定不是同一种物质；性质不同说明结构不同，而a和b的分子式相同，故二者互为同分异构体；a和b若为四面体，则没有这两种异构体，因此a和b只能是平面四边形。123456789101112138.下列说法错误的是A.当中心原子的配位数为6时，物质常呈八面体空间结构B.[Ag(NH3)2]＋中Ag＋提供空轨道C.配位数为4的配合物均为正四面体型结构D.已知[Cu(NH3)2]2＋的中心原子采取sp杂化，则它们的空间结构为直线形√123456789101112139.有组成不同的3种含铂配合物，分别是H2[PtCl4(OH)2]、(NH4)2[PtCl6]和H2[PtCl2(OH)4]，在液氨中它们之间有如下的转化关系：2H2[PtCl4(OH)2]＋2NH3===(NH4)2[PtCl6]＋H2[PtCl2(OH)4]，下列关于这3种含铂配合物的说法正确的是A.H2[PtCl2(OH)4]具有很强的碱性B.3种含铂配合物的配位数均为6C.3种含铂配合物都属于共价化合物D.3种含铂配合物中Pt的化合价不同√1234567891011121310.(2021·长沙市湖南师大附中高二期末)(1)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴的重要化合物，中心原子的配位数为________，Co3＋的电子排布式：__________________________。1234567891011121361s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)解析 配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴的重要化合物，根据配合物化学式得到中心原子的配位数为6，配位体为NH3和H2O，Co为27号元素，因此Co3＋的电子排布式：1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(2)铜是重要的过渡元素，能形成多种配合物如Cu2＋与乙二胺可形成如图所示配离子。12345678910111213①Cu2＋与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是___(填字母)。a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键c解析 Cu2＋与乙二胺所形成的配离子内部含有碳碳非极性共价键，碳氢、氮氢、碳氮极性共价键，还有铜氮配位键，因此不含有离子键。②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是_________________________________________________。12345678910111213乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键解析 根据结构可得到乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，因此乙二胺比三甲胺的沸点高很多。11.Cu2＋能与NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位数为4的配合物。(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外，还存在的化学键类型有______(填字母)。A.离子键 B.金属键C.极性共价键 D.非极性共价键12345678910111213AC解析 Na2[Cu(OH)4]为离子化合物，含有离子键，并且O—H为极性共价键，故选AC。(2)金属铜与氨水或过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液发生反应：Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，其原因是______________________________________________________________。12345678910111213过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行12.(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是____(填字母)。a.氧原子的杂化类型发生了改变b.微粒的空间结构发生了改变c.微粒的化学性质发生了改变d.微粒中H—O—H的键角发生了改变12345678910111213a解析 H2O分子中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道，孤电子对占据2个sp3杂化轨道，由于孤电子对的排斥作用使水分子为V形；H3O＋中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道，孤电子对占据1个sp3杂化轨道，由于孤电子对的排斥作用，使H3O＋为三角锥型。因此H2O与H3O＋的键角不同，微粒的空间结构不同。H2O和H3O＋结构不同，化学性质不同。12345678910111213(2)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心原子是_____，配位体是__________，配位数为___。12345678910111213Cu2＋NH3、H2O4解析 由书写形式可以看出其中心原子是Cu2＋，配位体是H2O、NH3，配位数为4。(3)过渡元素钴有两种化学式均为Co(NH3)5BrSO4的配合物，且配位数均为6，它们分别溶解于水时电离出的阳离子的化学式可能为______________和_______________。鉴别两者的实验方法是分别取样并滴加________________(填化学式)溶液。12345678910111213[Co(NH3)5Br]2＋[Co(NH3)5SO4]＋BaCl2(或AgNO3)解析 由配合物配位数均为6可知溶于水电离出的阳离子可能是[Co(NH3)5Br]2＋和[Co(NH3)5SO4]＋，可根据外界离子进行鉴别。13.(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间结构是___________。②在[Ni(NH3)6]2＋中，Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为_______，提供孤电子对的成键原子是___(填元素符号)。(2)银氨溶液的主要成分是[Ag(NH3)2]OH，配制方法是向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀刚好完全溶解为止，得到澄清的银氨溶液。①AgNO3中阴离子的空间结构是__________。②[Ag(NH3)2]＋中的配位数为___。12345678910111213正四面体型配位键N平面三角形2(3)现代工业冶金中，2[Au(CN)2]－＋Zn===2Au＋[Zn(CN)4]2－。CN－是常见的配位体，提供孤电子对的是C不是N，其主要原因是__________________________________________。12345678910111213C的电负性比N小，吸引孤电子对的能力比N弱返回本课结束
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