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文檔簡介

第20課配合物

1.掌握配位鍵的特點,認識簡單的配位化合物的成鍵特征。

2.了解配位化合物的存在與應用,如配位化合物在醫(yī)藥科學催化反應和材料化學等領域的應用。

一、配位鍵

1.定義:成鍵原子或離子一方提供空軌道,另一方提供孤電子對而形成的共價鍵,這類“電子對給予—接受”

鍵被稱為配位鍵。提供空軌道的原子或離子稱為中心原子或中心離子,提供孤電子對的原子對應的分子或

2+2+

離子稱為配體或配位體。例如:[Cu(H2O)4],Cu是中心離子,H2O是配體。

2.形成條件

①成鍵原子一方能提供孤電子對。

②成鍵原子另一方能提供空軌道。

+++++

如反應NH3+H=NH4,NH3中的N上有1對孤電子對,H中有空軌道,二者通過配位鍵結合形成NH4,NH4

的形成可表示如下:

【易錯提醒】①孤電子對:分子或離子中,沒有跟其他原子共用的電子對就是孤電子對。如

分子中中心原子分別有1、2、3個孤電子對。含有孤電子對的微粒:分子如CO、NH3、H2O、有機胺等分

————

子,離子如SCN、Cl、CN、NO2等。

②含有空軌道的微粒:過渡金屬的原子或離子。一般是過渡金屬的原子或離子如:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、

Co3+、Ni;還有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或離子。一般來說,多數過渡金屬的原子或離子形成配

位鍵的數目基本上是固定的,如Ag+形成2個配位鍵,Cu2+形成4個配位鍵等。

3.表示方法

+

(電子對給體)A→B(電子對接受體)或A—B。如H3O的電子式為結構式為;

1

2+

[Cu(H2O)4]的結構式為

4.特征:配位鍵是一種特殊的共價鍵,具有飽和性和方向性。一般來說,多數過渡金屬的原子或離子形成配

位鍵的數目是基本不變的,如Ag+形成2個配位鍵;Cu2+形成4個配位鍵等。

【易錯提醒】①配位鍵實質上是一種特殊的共價鍵,孤電子對是由成鍵原子一方提供,另一原子只提供空

軌道;而普通共價鍵中的共用電子對是由兩個成鍵原子共同提供的。

+

②與普通共價鍵一樣,配位鍵可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于離子中(如NH4)。

③相同原子間形成的配位鍵與它們之間形成的共價單鍵相同,如中的4個N-H(鍵能、鍵長和鍵角)

+

完全相同,故其結構式也可表示為,NH4的空間結構是正四面體形。

④配位鍵一般是共價單鍵,屬于σ鍵。

二、配合物

1.定義

通常把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結合形成的

化合物稱為配位化合物,簡稱配合物。如氫氧化二氨合銀{[Ag(NH3)2]OH}、硫酸四氨合銅[Cu(NH3)4]SO4}

2.組成

配合物由中心離子或原子(提供空軌道)和配體(提供孤電子對)組成,

分內界和外界,以[Cu(NH3)4]SO4為例:

①中心原子(離子):提供空軌道,接受孤電子對。配合物的中心粒子一般是帶正電荷的陽離子或中性原子,

具有接受孤電子對的空軌道,通常是過渡元素的原子或離子,如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、

Cr3+等。

②配體:提供孤電子對的離子或分子,配體可以是一種或幾種。如分子CO、NH3、H2O等,陰離子F、

CN—、Cl—等。配體中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必須有孤電子對。

3—3+

③配位數:直接同中心原子(離子)配位的分子或離子的數目叫中心原子(離子)的配位數。如[Fe(CN)6]中Fe

2

的配位數為6。中心原子或離子的配位數一般為2、4、6、8等。配位數不一定等于配位鍵或配體的數目。

④內界和外界:配合物分為內界和外界,其中配離子稱為內界,與內界發(fā)生電性匹配的離子稱為外界,外

界和內界以離子鍵相結合。

n+

⑤配離子的電荷數:配離子的電荷數等于中心原子或離子與配體總電荷的代數和。如[Co(NH3)5C1]中,中

心離子為Co3+,n=2

2+—

【易錯提醒】①配合物在水溶液中電離成內界和外界兩部分,如[Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]+2C1,

—+

而內界微粒很難電離(電離程度很小),因此,配合物[Co(NH3)5C1]Cl2內界中的C1不能被Ag沉淀,只有外

界的C1才能與AgNO3溶液反應產生沉淀。

②有些配合物沒有外界,如Ni(CO)4就無外界。

③配合物不一定含有離子鍵,如Ni(CO)4就無離子鍵。

④含有配位鍵的化合物不一定是配合物;但配合物一定含有配位鍵。如NH4Cl等銨鹽中銨根離子雖有配位

鍵,但一般不認為是配合物。

3.常見的配合物及其制取

2+

①[Cu(H2O)4]

【實驗3-2p95】

實驗裝置

2+2+

實驗原理Cu+4H2O===[Cu(H2O)4]

實驗用品①CuSO4②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、點滴板、蒸餾水

實驗步驟取上述少量6種固體于點滴板,分別加蒸餾水溶解,觀察現象

①②③三種溶液呈天藍色

實驗現象④⑤⑥三種溶液呈無色

2+2+2---

實驗結論Cu在水溶液中常顯藍色,溶液呈藍色與Cu和H2O有關,與SO4、Cl、Br、

Na+、K+無關

2+2+

實驗說明實驗證明,硫酸銅晶體和Cu的水溶液呈藍色,實際上是Cu和H2O形成的

2+2+

[Cu(H2O)4]呈藍色。[Cu(H2O)4]叫做四水合銅離子。

2++

②[Cu(NH3)4](OH)2:Cu+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2

【實驗3-3p96】

3

實驗裝置

2++

實驗原理Cu+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4

Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2

2+2-

[Cu(NH3)4]+SO4+H2O=[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓

實驗用品0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、試管、玻璃棒

實驗步驟向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的試管里滴加幾滴1mol/L氨水,首先形成難溶物,

繼續(xù)添加氨水并振蕩試管,觀察實驗現象;再向試管中加入極性較小的溶劑(如加

入8mL95%乙醇),并用玻璃棒摩檫試管壁,觀察實驗現象。

實驗現象加入氨水后首先生成藍色沉淀,繼續(xù)加入氨水后藍色沉淀溶解形成深藍色溶液。加

入乙醇后又析出深藍色晶體。

實驗結論深藍色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓

實驗說明實驗證明,無論在得到的深藍色透明溶液中,還是在析出的深藍色晶體中,深藍色

2+2+

都是由于存在[Cu(NH3)4],中心離子是Cu,而配體是NH3,配位數為4

3+—3-n3+—

③K3Fe(SCN)6:Fe+nSCN[Fe(SCN)n](n=1~6),常寫為Fe+3SCNFe(SCN)3

【實驗3-4p97】

實驗裝置

3+-3-n-3+

實驗原理Fe+nSCN=[Fe(SCN)n],n=1~6,隨SCN的濃度而異,可用于鑒別Fe

實驗用品0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LKSCN溶液;試管、膠頭滴管。

實驗步驟向盛有少量0.1mol/LFeCl3溶液的試管中加1滴0.1mol/LKSCN溶液,觀察現象。

實驗現象FeCl3溶液變?yōu)榧t色。

實驗說明Fe3+的檢驗方法:KSCN法、苯酚法、亞鐵氰化鉀法。

④[Ag(NH3)2]Cl:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl

【實驗3-5p97】

4

實驗裝置

+-

實驗原理Ag+Cl=AgCl↓AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl

實驗用品0.1mol/LNaCl、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、試管、玻璃棒

實驗步驟向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的試管里滴幾滴0.1mol/LAgNO3溶液,產生難溶于水白色的AgCl

沉淀,再滴入1mol/L氨水,振蕩,觀察實驗現象

實驗現象白色的AgCl沉淀,再滴入1mol/L氨水后沉淀消失,得到澄清的無色溶液

實驗結論制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液

實驗說明AgCl沉淀溶于氨水,發(fā)生AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反應生成[Ag(NH3)2]Cl溶液

4.配合物的形成對性質的影響

①對溶解性的影響

一些難溶于水的金屬氫氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物,可以溶解于氨水中,或依次溶解

—————2+—

于含過量的OH、Cl、Br、I、CN的溶液中,形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]+2OH

②顏色的改變

當簡單離子形成配離子時,其性質往往有很大差異。顏色發(fā)生變化就是一種常見的現象,根據顏色的

3+—-

變化就可以判斷是否有配離子生成。如Fe與SCN形成硫氰化鐵配離子,Fe3++3SCNFe(SCN)3其溶

液顯紅色。

③穩(wěn)定性增強

配合物具有一定的穩(wěn)定性,配合物中的配位鍵越強,配合物越穩(wěn)定。當作為中心離子的金屬離子相同

2+2+

時,配合物的穩(wěn)定性與配體的性質有關。例如,血紅素中的Fe與CO分子形成的配位鍵比Fe與O2分子

2+

形成的配位鍵強,因此血紅素中的Fe與CO分子結合后,就很難再與O2分子結合,血紅素失去輸送氧氣

的功能,從而導致人體CO中毒。

5.配合物的應用

超過百萬種的配合物在醫(yī)藥科學、化學催化劑、新型分子材料等領域有廣泛的應用。

葉綠素——Mg2+的配合物

血紅素2+的配合物

(1)在生命體中的應用——Fe

酶——含鋅的配合物

維生素B12——鈷配合物

王水溶金——H[AuCl4]

()在生產生活中的應用

2電解氧化鋁的助熔劑——Na3[AlF6]

+

熱水瓶膽鍍銀——[Ag(NH3)2]

5

(3)在醫(yī)藥中的應用——抗癌藥物、。

?問題一配位鍵的形成及特點

【典例1】下列各種說法中錯誤的是()

A.配位鍵是一種特殊的共價鍵

B.NH4NO3、CuSO4·5H2O都含有配位鍵

C.共價鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對電子

D.形成配位鍵的條件是一方有空軌道,另一方有孤電子對

【答案】C

【解析】配位鍵是成鍵的兩個原子一方提供孤電子對,另一方提供空軌道而形成的共價鍵,可見成鍵雙方

2+

都不存在未成對電子,故A、D對,C錯;NH4NO3、CuSO4·5H2O中的NH4、[Cu(H2O)4]含有配位鍵,

故B對。

【解題必備】①配位鍵實質上是一種特殊的共價鍵,孤電子對是由成鍵原子一方提供,另一原子只提供空

軌道;而普通共價鍵中的共用電子對是由兩個成鍵原子共同提供的。

+

②與普通共價鍵一樣,配位鍵可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于離子中(如NH4)。

③相同原子間形成的配位鍵與它們之間形成的共價單鍵相同,如中的4個N-H(鍵能、鍵長和鍵角)

+

完全相同,故其結構式也可表示為,NH4的空間結構是正四面體形。

④配位鍵一般是共價單鍵,屬于σ鍵。

【變式1-1】下列微粒中含配位鍵的是()

+-++

①N2H5②CH4③OH④NH4⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O⑧[Ag(NH3)2]OH

A.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部

【答案】C

【解析】形成配位鍵的條件是一個原子(或離子)有孤電子對,另一個原子(或離子)有空軌道,在②CH4、③

OH-中不含配位鍵。

【變式1-2】鋅的某種配合物結構如圖所示,已知該配合物中碳原子形成的環(huán)狀結構均為平面結構。下列說

法錯誤的是

6

A.該配合物中非金屬元素電負性最小的是氫

B.1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol

C.該配合物受熱時首先斷裂的配位鍵是氧鋅鍵

66

D.該配合物中存在5、6兩種大π鍵

【答案】B

【解析】A.該配合物中含H、C、N、O、S五種非金屬元素,同周期元素從左到右,元素的電負性逐漸變

大,同族元素從上到下,元素的電負性逐漸變小,則氫元素的電負性最小,A正確;B.由圖可知,1mol

該配合物中通過螯合作用成環(huán)形成的配位鍵(N→Zn)有4mol,B錯誤;C.由于電負性:O>N,因此氧鋅鍵

的成鍵電子對更偏向于O,受熱時容易斷裂,同時由于螯合作用形成的配位鍵氮鋅鍵穩(wěn)定性大于一般的配

位鍵氧鋅鍵,所以該配合物受熱時首先斷裂的配位鍵是氧鋅鍵,C正確;D.該配合物中,每個N原子中的

5個價層電子,2個用于形成共價鍵,2個用于形成配位鍵,還有1個電子參與形成大π鍵;每個S原子中的

6個價層電子,2個用于形成共價鍵,2個填充在sp2雜化軌道中,還有2個電子參與形成大π鍵。因此在含

66

硫五元環(huán)中,共用6個電子,形成5大π鍵,在六元環(huán)中,共用6個電子,形成6大π鍵,D正確;故選B。

?問題二配合物的結構、性質及其應用

【典例2】關于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的說法正確的是()

A.中心原子的化合價為+1價

B.配位數是6

C.配體為水分子,外界為Cl-

D.在其水溶液中加入AgNO3溶液,不產生白色沉淀

【答案】B

【解析】[Cr(H2O)4Cl2]Cl中陰離子是氯離子,氯離子的化合價是-1價,所以鉻離子的化合價是+3價,A

錯誤;中心原子鉻與4個水分子和2個氯離子結合形成配位離子,故Cr的配位數為6,B正確;[Cr(H2O)4Cl2]Cl

--

中配體為水分子和氯離子,外界為Cl,C錯誤;[Cr(H2O)4Cl2]Cl的外界為Cl,在其水溶液中加入AgNO3

溶液,會產生氯化銀白色沉淀,D錯誤。

2+—

【解題必備】①配合物在水溶液中電離成內界和外界兩部分,如[Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]+2C1,

—+

而內界微粒很難電離(電離程度很小),因此,配合物[Co(NH3)5C1]Cl2內界中的C1不能被Ag沉淀,只有外

界的C1才能與AgNO3溶液反應產生沉淀。

②有些配合物沒有外界,如Ni(CO)4就無外界。

7

③配合物不一定含有離子鍵,如Ni(CO)4就無離子鍵。

④含有配位鍵的化合物不一定是配合物;但配合物一定含有配位鍵。如NH4Cl等銨鹽中銨根離子雖有配位

鍵,但一般不認為是配合物。

【變式2-1】配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗,下列說法不正確的是()

A.此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵

2-3+

B.配離子為[Fe(CN)5(NO)],中心離子為Fe,配位數為6,配位原子有C和N

C.1mol配合物中σ鍵數目為12NA

D.該配合物為離子化合物,易電離,1mol配合物電離共得到3NA陰、陽離子

【答案】A

+2--3+

【解析】Na與[Fe(CN)5(NO)]存在離子鍵,NO分子、CN與Fe形成配位鍵,碳氮之間、氮氧之間存在

極性共價鍵,不存在非極性鍵,A錯誤;NO分子、CN-與Fe3+形成配位鍵,共有6個,配位原子有C和N,

B正確;1mol配合物中σ鍵數目為(5×2+1×2)×NA=12NA,C正確;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]為離子化合物,

+2-

電離出2個Na與1個[Fe(CN)5(NO)],所以1mol配合物電離共得到3NA陰、陽離子,D正確。

【變式2-2】配合物在許多方面有著廣泛的應用。下列敘述不正確的是()

2+

A.CuSO4溶液呈天藍色是因為含有[Cu(H2O)4]

B.魔術表演中常用一種含硫氰化鐵配離子的溶液來代替血液

C.[Ag(NH3)2]是化學鍍銀的有效成分

D.除去硝酸銨溶液中的Ag+,可向其中加入過量氨水

【答案】D

【解析】水合銅離子在溶液中呈天藍色,正確;硫氰化鐵配離子是配合物,Fe3+是中心離子、SCN-是配體,

++

正確;葡萄糖能與銀氨溶液中的[Ag(NH3)2]反應生成單質銀,所以[Ag(NH3)2]是化學鍍銀的有效成分,正

+++

確;Ag與少量氨水生成氫氧化銀沉淀、與過量氨水生成[Ag(NH3)2],不能除去硝酸銨溶液中的Ag,錯誤。

22

1.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱海波或大蘇打,作為配體用于浸Ag、Au等。S2O3可以看作是SO4中的一個

O被S原子代替的產物,其中替代O的S稱端基S原子,另一個則是中心S原子。下列說法正確的是

A.兩個硫原子均可作為配位原子

B.只有端基S原子可作為原子

C.只有中心S原子作為原子

D.兩個硫原子均不可作為配位原子

【答案】B

2

【解析】S2O3中的端基S原子是配體,中心S原子是中心原子,故選B。

8

2.化學式為K4[Fe(CN)6]的配合物常用作為抗結劑少量添加在食鹽中,而KCN卻是一種極具毒性的鹽類,

下列說法錯誤的是

+2+-

A.K4[Fe(CN)6]配合物在水中溶解并能完全解離出K、Fe和CN

-

B.K4[Fe(CN)6]配合物的配體是CN,配位數是6,其晶體中有離子鍵、共價鍵和配位鍵

4-2+-

C.[Fe(CN)6]配離子的中心離子Fe提供6個空軌道,配體CN提供孤電子對

D.KCN的劇毒性是由CN-引起

【答案】A

--

【解析】A.K4[Fe(CN)6]內界中的CN在水中不能電離,A錯誤;B.K4[Fe(CN)6]配合物的配體是CN,配

4-2+

位數是6,其晶體中有離子鍵、共價鍵和配位鍵,B正確;C.[Fe(CN)6]配離子的中心離子Fe提供6個空

-

軌道,配體CN提供孤電子對,C正確;D.K4[Fe(CN)6]的配合物常用作為抗結劑少量添加在食鹽中,而

KCN卻是一種極具毒性的鹽類,KCN在水溶液中可電離出CN-,可知劇毒性是由CN-引起,D正確;故選

A。

3.下列關于配位化合物的敘述,不正確的是

A.配位化合物中必定存在配位鍵

B.配位化合物中只有配位鍵

3-3+-

C.[Fe(SCN)6]中的Fe提供空軌道,SCN中的硫原子提供孤電子對形成配位鍵

2++-

D.許多過渡元素的離子(如Cu、Ag等)和某些主族元素的離子或分子(如NH3、OH等)都能形成配合物

【答案】B

【解析】配位化合物中一定含有配位鍵,但也可能含有離子鍵等其他化學鍵,A正確,B錯誤;Fe3+、Cu2+、

Ag+等過渡元素的離子有空軌道,與許多配體具有很強的結合力,可形成配合物,C、D均正確。

4.水合硫酸四氨合銅[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工業(yè)上用途廣泛,主要用于印染、纖維、殺蟲劑及制備某些含

銅的化合物。下列敘述正確的是

2-

A.[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中SO4的空間構型為平面三角型

2+

B.[Cu(NH3)4(H2O)2]中存在離子鍵、配位鍵和極性共價鍵

C.NH3分子中H-N-H鍵的角小于H2O分子中H-O-H鍵的健角

2+

D.NH3和H2O與Cu的配位能力:NH3>H2O

【答案】D

6224

【解析】A.SO2-的S原子價層電子對個數=4=4,雜化類型為sp3雜化,空間構型為正四面體,

42

2+

故A錯誤;B.[Cu(NH3)4(H2O)2]中存在配位鍵和極性共價鍵,不存在離子鍵,故B錯誤;C.H2O中O

原子有兩對孤對電子,NH3分子中N原子有一對孤對電子,因為孤電子對間的排斥力>孤電子對與成鍵電

子對間的排斥力>成鍵電子對間的排斥力,導致NH3分子中H-N-H鍵角比H2O中H-O-H鍵角大,故C錯

誤;D.N的電負性小與O,NH3中N原子上的孤電子對更容易貢獻出來,NH3的配位能力強于H2O,結合

2+2+

實驗,硫酸銅溶液中加入過量氨水后生成了[Cu(NH3)4]離子,也能說明NH3和H2O與Cu的配位能力:

9

NH3>H2O,故D正確。答案選D。

5.下列關于配位化合物的敘述中,錯.誤.的是

A.配位化合物中必定存在配位鍵

B.含有配位鍵的化合物一定是配位化合物

2+2+

C.[Cu(H2O)4]中的Cu提供空軌道,O原子提供孤電子對,兩者結合形成配位鍵

D.配位化合物在化學催化劑、醫(yī)學科學、材料化學等領域都有廣泛的應用

【答案】B

【解析】A.配合物中一定含有配位鍵,還含有共價鍵,可能含有離子鍵,A正確;B.含有配位鍵的化合

物不一定是配位化合物,例如氯化銨盡管含有配位鍵,但其結構簡單,不具備配合物的結構特征,不能看

2+2+

做配合物,B錯誤;C.配離子中中心離子提供空軌道,配體提供孤電子對,所以[Cu(H2O)4]中的Cu提

供空軌道,H2O中的O原子提供孤電子對,兩者結合形成配位鍵,C正確;D.配位化合物具有一些特殊的

性質,在化學催化劑、醫(yī)學科學、材料化學等領域都有廣泛的應用,D正確;故選B。

6.配位化合物廣泛應用于日常生活、工業(yè)生產及科研中。例如Ni2+與丁二酮肟生成鮮紅色的丁二酮肟鎳沉

淀,該反應可用于檢驗Ni2+。

已知:有的配體只含一個配位原子,只能提供一對孤對電子與中心原子形成配位鍵,這種配體被稱為單齒

配體,能提供兩個及以上的配位原子的配體被稱為多齒配體,多齒配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配

位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。回答下列問題:

(1)丁二酮肟鎳是否屬于螯合物(填“是”或“否”),其配位數為,含有化學鍵的類型有。

a.氫鍵b.配位鍵c.極性鍵d.非極性鍵

(2)實驗室常用鄰二氮菲()檢驗Fe2+,生成橙紅色的鄰二氮菲亞鐵絡離子,選擇pH范圍為2~

9的原因是。

(3)絕大部分過渡金屬都能與CO分子形成穩(wěn)定的羰基配合物,且配位鍵的形成可使金屬價層電子滿足18電

子規(guī)律,即中心原子的價電子數+配體提供的總電子數=18,則Fe(CO)x中Fe的配位數x的數值為。

3+

(4)Cr配位能力很強,極易形成配位數為6的八面體結構,例如CrCl3?6H2O就有3種水合異構體,其中一

種結構取1mol與足量的AgNO3溶液反應,生成2mol白色沉淀,則該配合物的化學式為。

2+2+

(5)[Ni(NH3)4]具有對稱的空間構型,[Ni(NH3)4]中的兩個NH3被兩個Cl-取代,能得到兩種不同結構的產

10

物,中心離子Ni2+的雜化方式可能為。

a.sp3b.dsp2c.sp2d.sp

(6)物質在外磁場的作用下會發(fā)生磁化現象,在磁場中物質的磁性可分為順磁性、反磁性和鐵磁性,中心離

子或原子上含有未成對電子的物質具有順磁性,下列配離子中具有順磁性的是。

-3?2?4?

A.[Cr(OH)4]B.[Cu(CN)4]C.[ZnCl4]D.[Fe(CN)6]

【答案】(1)是4bcd

(2)pH過小,鄰二氮菲中的N優(yōu)先與H+形成配位鍵;pH過大時,Fe2+與OH-形成沉淀

(3)5

(4)[Cr(H2O)5Cl]Cl2?H2O

(5)b

(6)AD

【解析】(1)根據螯合物的定義分析丁二酮肟有兩個氮和兩個氧的配位原子,丁二酮肟與鎳離子通過螯合

配位成環(huán),因此丁二酮肟鎳是屬于螯合物,其配位數為4,含有化學鍵的類型有配位鍵、極性鍵、非極性鍵,

而氫鍵不屬于化學鍵;故答案為:是;4;bcd。

(2)實驗室常用鄰二氮菲()檢驗Fe2+,生成橙紅色的鄰二氮菲亞鐵絡離子,選擇pH范圍為

2~9的原因是pH過小,鄰二氮菲中的N優(yōu)先與H+形成配位鍵;pH過大時,Fe2+與OH-形成沉淀;故答

案為:pH過小,鄰二氮菲中的N優(yōu)先與H+形成配位鍵;pH過大時,Fe2+與OH-形成沉淀。

(3)鐵的價層電子為8,根據中心原子的價電子數+配體提供的總電子數=18得到Fe(CO)x中8+2x=18,則

x=5即Fe的配位數x的數值為5;故答案為:5。

(4)CrCl3?6H2O水合異構體中一種結構是取1mol與足量的AgNO3溶液反應,生成2mol白色沉淀,說明

該物質1mol能電離出2mol氯離子即1個CrCl3?6H2O有2個氯離子屬于外界,還有一個氯離子和五個水屬

于內界形成配位數為6,則該配合物的化學式為[Cr(H2O)5Cl]Cl2?H2O;故答案為:[Cr(H2O)5Cl]Cl2?H2O。

2+2+2

(5)[Ni(NH3)4]具有對稱的空間構型,說明Ni雜化后有四個空軌道,說明不是sp雜化或sp雜化,

2+2+

[Ni(NH3)4]中的兩個NH3被兩個Cl-取代,能得到兩種不同結構的產物,從而說明[Ni(NH3)4]不是正四面

體結構,則不可能為sp3雜化,因此中心離子Ni2+的雜化方式可能為dsp2雜化;故答案為:b。

(6)中心離子或原子上含有未成對電子的物質具有順磁性:

5+13?

A.[Cr(OH)4]-中Cr為+5價,則Cr價層電子排布式為3d,有1個未成對電子,故A符合題意;B.[Cu(CN)4]

+2?2+

中Cu、CN-都沒有未成對電子,故B不符合題意;C.[ZnCl4]中Zn、Cl-都沒有未成對電子,故C

4?2+6

不符合題意;D.[Fe(CN)6]中Fe價層電子排布式為3d,有4個未成對電子,故D符合題意;綜上所述,

答案為:AD。

1.下列有關NH3、NH4、NO3的說法正確的是

11

A.NO3的空間構型為三角錐形

B.NH4鍵角大于NH3

C.NH3極易溶于水的原因是NH3分子間存在氫鍵

D.NH與Ag形成的AgNH中,由Ag提供孤電子對形成配位鍵

332

【答案】B

【解析】A.NO3中心原子的價層電子對數為3對,沒有孤電子對,空間構型為平面三角形,故A錯誤;B.NH4

和氨分子中心原子價層電子對數均為4,前者沒有孤電子對,后者孤電子對數為1,導致前者鍵角大于NH3,

故B正確;C.NH極易溶于水是因為NH和水分子之間產生氫鍵,故C錯誤;D.AgNH中,NH

33323

中的N提供孤電子,Ag+提供空軌道形成配位鍵,故D錯誤;故答案選B。

2.茜草中的茜素與Al3、Ca2生成的紅色配合物X是最早使用的媒染染料之一。下列說法錯誤的是

A.A1與O形成配位鍵時,O提供孤電子對

B.配合物X中Al3的配位數為6

C.配合物X所含的元素中,第一電離能最大的是Ca

D.茜素分子間存在范德華力、氫鍵

【答案】C

【解析】A.A1與O形成配位鍵時,O提供孤電子對給Al3,故A正確;B.由圖可知,有6個O與Al3配

位,配位數為6,故B正確;C.配合物X中含有H,C,O,Al和Ca,第一電離能最大的是O,故C錯誤;

D.茜素分子間存在范德華力,分子中含有羥基,可形成氫鍵,故D正確;故答案選C。

3.Fe、HCN與K2CO3在一定條件下發(fā)生如下反應:Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2+2CO2+2H2O。下列

說法正確的是

A.此化學方程式中涉及的第二周期元素的電負性大小的順序為O<N<C

6

B.配合物K4Fe(CN)6的中心離子的價電子排布式為3d,該中心離子的配位數是10

C.1molHCN分子中含有σ鍵2mol

D.K2CO3中陰離子的空間構型為三角錐形

【答案】C

【解析】A.同周期主族元素自左而右電負性增大,則涉及的第二周期元素的電負性大小的順序為C<N<O,

A錯誤;B.配合物中亞鐵離子為中心離子,中心離子的價電子排布式為3d6,氰酸根離子為配位體,配位

12

數為6,B錯誤;C.HCN分子結構式為H—C≡N,單鍵為σ鍵,三鍵含有1個σ鍵,分子中含有2個鍵,1mol

分子中含有鍵的數目為2mol,C正確;D.碳酸根離子中碳原子的價層電子對數為3,孤對電子對數為0,

離子的空間構型為平面正三角形,D錯誤;故選C。

4.銅是歷史上最早使用的金屬,銅有許多化合物:CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OH)2、CuCO3,Cu2(OH)2CO3、

222溶液加適量氨水

CuHO、CuCl、CuNH等。Cu(OH)COX固體H2SO4Y溶液Z

24434223①

沉淀繼續(xù)加氨水離子操作CuNHSOHO晶體己知:

②W3442(

2

Cu24NHHOCuNH4HO),下列有關說法不正確的是

32342

2+

A.W離子為深藍色,Cu的配位能力:H2O小于NH3

B.CuSO45H2O晶體結構(如上圖)中有5種水分子

2

C.1molCuNH中σ鍵的數目為16mol

34

2

D.向CuNH中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁獲得深藍色CuNH3SO4H2O晶體

344

【答案】B

加適量氨水繼續(xù)加氨水

H2SO4溶液

【分析】從Cu2(OH)2CO3X固體Y溶液①Z沉淀②W離子

2

操作CuNHSOHO晶體中可以看出,為、為、為、為

3442XCuOYCuH2O4ZCu(OH)2W

2

CuNH34

222

【解析】.由分析可知,離子為,由轉化為,表明2+的

AWCuNH34CuH2O4CuNH34Cu

配位能力:H2O小于NH3,A正確;B.從圖中可以看出,CuSO45H2O晶體結構中,含有3種水分子,內

2

界有種水分子,外界種水分子,不正確;.中,含有鍵,配位

21BC1molCuNH3412molN-H4mol

2

鍵,則含鍵的數目為,正確;.用玻璃棒摩擦管壁,可產生晶核,向中加乙醇,

σ16molCDCuNH34

可降低晶體的溶解度,從而獲得深藍色晶體,正確;故選。

CuNH34SO4H2OCuNH34SO4H2ODB

5.茜草中的茜素與Al3、Ca2生成的紅色配合物X是最早使用的媒染染料之一、下列說法錯誤的是

13

A.Al與O形成配位鍵時,O提供孤電子對

B.配合物X所含的元素中屬于s區(qū)的只有H

C.配合物X中Al3的配位數為6

D.茜素分子間存在范德華力、氫鍵

【答案】B

【解析】A.Al與O形成配位鍵時,O提供孤電子對,Al提供空軌道,故A正確;B.屬于s區(qū)的元素有

H和Ca,故B錯誤;C.由配合物X的結構式可知,Al3的配位數為6,故C正確;D.茜素為分子晶體,

故存在范德華力,茜素含有-OH,存在分子間氫鍵,故D正確;故選B。

.是一種重要的化工原料,向溶液中通可制,肼是一種火箭燃料

6NH3NiSO4NH3NiNH36SO4(N2H4)

推進劑,其燃燒熱為624kJmol1,下列說法正確的是

.NiNHSO、NH中的鍵角:前者大于后者

A3643HN

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