人教版 (2019)选择性必修2第四节 配合物与超分子精练

第四节　配合物与超分子

课后训练巩固提升

一、基础巩固

1.下列粒子中不存在配位键的是(　　)。

A.N B.[Cu(H2O)4]2+

C.CH3COOH D.[Ag(NH3)2]+

答案:C

解析:A项,铵根离子中氢离子提供空轨道,氮原子上有孤电子对,故N中存在配位键;B项,[Cu(H2O)4]2+中铜离子提供空轨道,氧原子上有孤电子对,故[Cu(H2O)4]2+中存在配位键;D项,[Ag(NH3)2]+中银离子提供空轨道,氮原子上有孤电子对,故[Ag(NH3)2]+中存在配位键。

2.由配位键形成的[Pt(NH3)6]2+和[PtCl4]2-中,其中心离子的化合价分别为(　　)。

A.+2价、-2价

B.+6价、+2价

C.+4价、+2价

D.+2价、+2价

答案:D

解析:配体NH3是中性分子、不带电,故[Pt(NH3)6]2+中Pt为+2价;而Cl-作为配体,带1个单位负电荷,故[PtCl4]2-中Pt为+2价。

3.过渡金属离子能形成多种配合物。下列说法正确的是 (　　)。

A.向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2的溶液中加入足量的AgNO3溶液,所有的Cl-均被完全沉淀

B.配合物Ni(CO)4常温下呈液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂

C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和S

D.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6

答案:B

解析:加入足量的AgNO3溶液,Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀,配离子中的Cl-与Ag+不反应,A项错误。配合物Ni(CO)4常温下呈液态,则固态Ni(CO)4属于分子晶体,形成含有极性共价键的非极性分子,根据“相似相溶”规律可知,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,B项正确。配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3,C项错误。配合物[Ag(NH3)2]OH的配体为NH3,配位数为2,D项错误。

4.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是(　　)。

A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6

B.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分子不与Pt4+配位

答案:C

解析:在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成,以强碱处理无NH3放出,说明Cl-、NH3均处于内界,故该配合物中中心原子的配位数为6,电荷数为4,Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,A、D项错误,C项正确;因为配体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态,Pt4+配位数为6,则其空间结构为八面体形,B项错误。

5.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的中心离子、配体、中心离子的化合价和配位数分别为(　　)。

A.Cu2+、NH3、+2价、4

B.Cu+、NH3、+1价、4

C.Cu2+、OH-、+2价、2

D.Cu2+、NH3、+2价、2

答案:A

解析:配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+为中心离子,化合价为+2价,配体为NH3,配位数为4。

二、能力提升

1.(双选)下列说法中一定错误的是(　　)。

A.过渡金属的原子或离子一般都有接受孤电子对的空轨道,易形成配合物

B.有4个配体的配合物中心离子采取sp3杂化轨道形成的配离子均呈正四面体结构

C.当中心离子的配位数为6时,配离子常呈八面体结构

D.含有两种配体且配位数为4的配离子一定存在异构体

答案:BD

解析:过渡金属原子或离子的价电子层一般都没排满,存在空轨道,所以能接受孤电子对形成配位键,A项正确;中心离子采取sp3杂化轨道形成的配离子,只有当4个配体完全等同时,其配离子的空间结构才是正四面体,否则为变形的四面体,B项错误;按价层电子对互斥模型,当中心离子的配位数为6时,配离子的空间结构呈八面体时最稳定,C项正确;含有两种配体且配位数为4的配离子只有当其空间结构呈平面四边形时才存在异构体,若其空间结构呈四面体形,则不存在异构体,D项错误。

2.下列对于超分子的认识不正确的是(　　)。

A.可以利用“杯酚”、甲苯与氯仿,通过过滤、溶解来分离C60与C70

B.超分子具有“分子识别”的特征

C.可以利用冠醚识别钾离子与钠离子

D.聚乙烯属于超分子

答案:D

解析:聚乙烯属于高分子,D项错误。

3.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。

(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成配离子[Cu(NH3)4]2+。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是  　　　　　　　　  　　　　　　　　。 

(2)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　　　　　　　。 

(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构如下图所示:

下列说法正确的是　　　　。 

A.Cu2+最外层有8个电子

B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键

C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键

D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去

答案:(1)N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F原子,偏离N原子,使得N原子的原子核对其孤电子对的吸引力增强,难与Cu2+形成配位键

(2)

(3)BD

解析:(2)[Cu(OH)4]2-中,Cu2+与4个OH-形成配位键,可表示为。

(3)A项,Cu2+最外层有17个电子;B项,由题图可知,胆矾中存在O—Cu配位键,H—O和S—O共价键以及S与配离子间的离子键;C项,胆矾是由水合铜离子及S构成,属于离子晶体;D项,由题图可知,胆矾中某些H2O分子与其他粒子靠氢键结合,易失去,其他H2O分子与Cu2+以配位键结合,较难失去。

4.配位键是一种常见的化学键,按要求回答下列问题:

(1)含Ti3+的一种配合物的化学式为

[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O,其配离子中含有的化学键类型有  　　　　　　　　。 

(2)氨硼烷(NH3BH3)是最具潜力的储氢材料之一,分子中存在配位键,能体现配位键的结构式为  　　　　　　　　。 

(3)铁是生活中常用的一种金属,其常见的离子有Fe2+、Fe3+,其中Fe2+可用K3[Fe(CN)6](赤血盐)溶液检验。

①铁单质中化学键为　　　　　　(填名称)。 

②K3[Fe(CN)6]晶体中各种粒子间的作用力有　　　(填字母)。 

a.金属键

b.共价键

c.配位键

d.离子键

(4)乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是  　　　　　　　　,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是　　　　(填“Mg2+”或“Cu2+”)。 

(5)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为　　　　　　　,其中Fe的配位数为　　　　。 

答案:(1)配位键、极性共价键(或共价键)

(2)

(3)金属键　bcd

(4)乙二胺中的N原子提供孤电子对给金属离子形成配位键　Cu2+

(5)　4

解析:(1)题给物质的配离子为[Ti(H2O)5Cl]2+,含有配位键与极性共价键(或共价键)。(2)N原子给出孤电子对,B原子提供空轨道接受电子对,形成配位键。(3)①铁单质中含金属键。②K3[Fe(CN)6]属于配位化合物,又属于离子化合物,含配位键、离子键,CN-中含有一般共价键。(5)两个FeCl3通过配位键形成双聚分子。