高中化学新人教版选择性必修2 第3章第4节配合物与超分子作业

课时分层作业(十五)配合物与超分子(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列各种说法中错误的是()A．配位键是一种特殊的共价键B．NH4NO3、CuSO4·5H2O都含有配位键C．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D．形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对C[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，可见成键双方都不存在未成对电子，故A、D对，C错；NH4NO3、CuSO4·5H2O中的NHeq\o\al(＋,4)、[Cu(H2O)4]2＋含有配位键，故B对。]2．下列化合物属于配合物的是()A．Cu2(OH)2SO4 B．NH4ClC．[Zn(NH3)4]SO4 D．KAl(SO4)2C[硫酸四氨合锌([Zn(NH3)4]SO4)中二价锌离子是中心离子，四个氨分子在锌离子的四周，是配体，中心离子和配体以配位键结合形成内界，也叫配离子，硫酸根离子处于外界，也叫外界离子，内界和外界组成配合物。]3．在NHeq\o\al(＋,4)中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是()A．4个共价键的键长完全相同B．4个共价键的键长完全不同C．原来的3个N—H的键长完全相同，但与通过配位键形成的N—H不同D．4个N—H键长相同，但键能不同A[NHeq\o\al(＋,4)可看成NH3分子结合1个H＋后形成的，在NH3中中心原子氮采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以空间结构为三角锥形，键角压缩至107°。但当有H＋时，N原子的孤电子对会进入H＋的空轨道，以配位键形成NHeq\o\al(＋,4)，这样N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109°28′，故NHeq\o\al(＋,4)为正四面体形，4个N—H完全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。]4．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、4 B．Cu＋、NH3、＋1、4C．Cu2＋、OH－、＋2、2 D．Cu2＋、NH3、＋2、2A[配合物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心离子，化合价为＋2，配体为NH3，配位数为4。]5．2016年诺贝尔化学奖授予在合成分子机器领域做出贡献的三位科学家。分子机器是一种特殊的超分子体系，当体系受到外在刺激(如pH变化、吸收光子、电子得失等)时，分子组分间原有作用被破坏，各组分间发生类似于机械运动的某种热运动，下列说法不正确的是()A．驱动分子机器时，需要对体系输入一定的能量B．分子状态的改变会伴随能量变化，属于化学变化C．氧化还原反应有可能是刺激分子机器体系的因素之一D．光照有可能使分子产生类似于机械运动的某种热运动B[分子组分间原有作用被破坏，应在外力作用下，则需要对体系输入一定的能量，A正确；分子状态的改变没有发生化学变化，B错误；由题给信息可知电子得失可形成分子机器，电子得失属于氧化还原反应，C正确；光照条件下可使分子吸收光子，D正确。]6．0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01molAgCl沉淀，此氯化铬最可能是()A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2OC[0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01molAgCl沉淀，说明1mol氯化铬(CrCl3·6H2O)中有1mol氯离子在外界，其余在内界，而正三价铬为六配位，则此氯化铬最可能是[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O，C正确。]7．(双选)下列说法错误的是()A．KAl(SO4)2·12H2O属于配合物B．配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子C．配位数为4的配合物均为正四面体形结构D．[Cu(NH3)2]＋中的中心离子的配位数为2AC[KAl(SO4)2·12H2O属于一般化合物，不含配体，所以KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物，A项错误；配合物是由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配体的分子或离子完全或部分由配位键结合形成的化合物，所以配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子，B项正确；配位数为4的配合物，一般有平面四边形和四面体形两种不同的空间结构，C项错误；[Cu(NH3)2]＋中Cu＋的配位数为2，D项正确。]8.NH3和BF3可以通过配位键形成化合物NH3BF3，下列说法正确的是()A．NH3、BF3两分子都是平面三角形分子B．NH3、BF3两分子的中心原子采取的都是sp3杂化C．形成配合物时NH3中N原子提供的是孤电子对，BF3中B原子提供空轨道D．形成配合物时BF3中B原子提供的是孤电子对，NH3中N原子提供空轨道C[NH3是三角锥形分子，A项错误；NH3中N的杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋1＝4，采取的是sp3杂化，BF3中B形成3个σ键，无孤电子对，B原子的杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋0＝3，采取的是sp2杂化，B项错误；NH3BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道，形成配位键，C项正确、D项错误。]9．向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液，再滴入适量浓氨水，下列叙述不正确的是()A．开始生成蓝色沉淀，加入适量浓氨水后，形成无色溶液B．Cu(OH)2溶于浓氨水的离子方程式是：Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－C．开始生成蓝色沉淀，加入适量浓氨水后，沉淀溶解形成深蓝色溶液D．开始生成Cu(OH)2，之后生成更稳定的配合物A[向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，发生反应Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓，Cu(OH)2沉淀为蓝色，再加入适量浓氨水，发生反应Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，形成深蓝色溶液，故A错误。]10．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，而是高分子化合物B[由示意图知，两个氧原子均形成了两个σ键，故均为sp3杂化，A项错误；Mg的最高化合价为＋2，而化合物中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；高分子化合物的相对分子质量通常在10000以上，D项错误。][素养培优练]11．已知某紫色配合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O，其水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有NH3放出，同时产生Co2O3沉淀；向一定量该配合物溶液中加过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后过滤，再加过量AgNO3溶液于滤液中，无明显变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为()A．[CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2OB．[Co(NH3)5(H2O)]Cl3C．[CoCl(NH3)3(H2O)]Cl2·2NH3D．[CoCl(NH3)5]Cl2·H2OD[CoCl3·5NH3·H2O的水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有NH3放出，说明NH3均在内界，向该配合物溶液中加过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，说明该配合物外界有Cl－，过滤后再加过量AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一，说明该配合物内界也含有Cl－，且外界的Cl－与内界的Cl－个数之比为2∶1。综上分析，D项最有可能。]12.Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，P：[Co(NH3)5Br]SO4，Q：[Co(SO4)(NH3)5]Br，向P、Q的溶液中分别加入BaCl2溶液后，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SOeq\o\al(2－,4)是配体D．P、Q的配位数均是6A[由P、Q的分子式知P的外界是SOeq\o\al(2－,4)，Q的外界是Br－，在溶液中前者能电离出大量的SOeq\o\al(2－,4)而后者不能，故Q溶液中不能产生白色沉淀。]13．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。下列叙述正确的是()aA．a和b中N原子均采取sp3杂化B．b中Ca2＋的配位数为4C．a中配位原子是C原子D．b中含有共价键、离子键和配位键A[A项，a中N原子有3对σ键电子对，含有1对孤电子对，b中N原子有4对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，错误；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，不含离子键，错误。]14.(1)在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，可以作为中心离子的是________；可以作为配体的是________________________。(2)在[Fe(CN)6]3－配离子中，中心离子的配位数为_________________。(3)配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中，中心离子的化合价为________，配离子的电荷数是________。(4)短周期元素中，由三种元素组成的既有离子键、共价键，又有配位键且阴、阳离子含电子总数相等的物质是________，该物质的电子式为____________。[答案](1)Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋H2O、NH3、F－、CN－、CO(2)6(3)＋3价带1个单位正电荷(4)NH4F15．回答下列问题：(1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子，请写出生成此配合离子的离子方程式：____________，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有________。(2)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：_______________________。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。下列说法不正确的是________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是N元素b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H键角e．SOeq\o\al(2－,4)的空间结构为正四面体形f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化[解析](1)Cu2＋提供空轨道，H2O分子中的O原子提供孤电子对形成配合物[Cu(H2O)4]2＋。(2)H2O中的O原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道，所以水合铜离子表示为。(3)电负性：O＞N，a不正确；S原子与4个O原子形成共价键，所以S原子采取sp3杂化，b正确；[Cu(NH3)4]SO4中SOeq\o\al(2－,4)与[Cu(NH3)4]2＋以离子键结合，NH3、SOeq\o\al(2－,4)中含有共价键，[Cu(NH3)4]2＋中含有配位键，c正确；NH3分子内N原子有1对孤电子对，H2O分子中O原子有2对孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H键角小于NH3分子中H—N—H键角，d正确；SOeq\o\al(2－,4)中S原子以4个σ键与4个O原子结合，S采取sp3杂化，故SOeq\o\al(2－,4)的空间结构为正四面体形，e正确；[Cu(NH3)4]2＋中N原子提供孤电子对，f正确；NH3中N为sp3杂化，g不正确。[答案](1)Cu2＋＋4H2O=[Cu(H2O)4]2＋共价键、配位键(2)(3)ag16．(素养题)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子，2个p﹣甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。(1)Mo处于第五周期第VIB族，核外电子排布与Cr相似，它的基态价电子排布式是________；核外未成对电子数是________个。(2)该超分子中存在的化学键类型有________。A．