备考2024届高考化学一轮复习讲义第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质考点2配合物超分子

考点2配合物超分子1.配合物配位键概念成键原子或离子一方提供[1]孤电子对，另一方提供[2]空轨道而形成的“电子对给予—接受”键形成条件成键原子或离子一方有孤电子对，另一方有空轨道表示方法常用“→”来表示配位键，箭头指向[3]接受孤电子对的原子，如NH4＋可表示为[4]配位化合物定义金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子（称为配体或配位体）以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物组成配体能够提供[5]孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－、SCN－等；能够提供[6]空轨道的中心原子或离子一般是金属原子或离子，特别是过渡金属原子或离子，如Fe、Ni、Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。以[Cu（NH3）4]SO4为例，其组成分析如图所示：2.超分子（1）超分子的定义和主要特征定义由两种或两种以上的分子通过[7]分子间相互作用形成的分子聚集体主要特征[8]分子识别；[9]自组装（2）应用KMnO4溶液对烯烃的氧化效果较差，在烯烃中溶入冠醚时，冠醚通过与K＋结合而将MnO4－带入烯烃；冠醚不与MnO4－1.易错辨析。（1）X、Y两种粒子之间可形成配位键，若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y。（✕）（2）配位化合物中只有配位键。（✕）（3）配位键实质上是一种特殊的共价键。（√）（4）有配位键的化合物就是配位化合物。（√）（5）配位化合物都很稳定。（✕）（6）[Cu（H2O）4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键。（√）（7）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。（√）2.（1）向2mL0.1mol·L－1CuSO4溶液中，逐滴加入过量的浓氨水，观察到的现象是先产生蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解，最后变为深蓝色溶液。反应的离子方程式是Cu2＋＋2NH3·H2OCu（OH）2↓＋2NH4＋、Cu（OH）2＋4NH3·H2O[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O。（2）[Cu（NH3）4]2＋（配离子）的形成：NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2＋的空轨道，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu（NH3）4]2＋可表示为。3.用配位键解释硼酸是一元酸：硼酸分子中硼原子与3个羟基相连，硼原子最外层的3个电子各与1个氧原子的1个电子形成1对共用电子对，则硼原子的最外层只有6个电子，属于缺电子原子。硼酸溶于水时，水电离出的氢氧根离子中的氧原子提供孤电子对并与硼原子共用而形成配位键：，即H3BO3＋H2O⇌[B（OH）4]－＋H＋。研透高考明确方向命题点1配位键与配合物1.在水溶液中甲醛能与[Zn（CN）4]2－发生反应：[Zn（CN）4]2－＋4H＋＋4HCHO＋4H2O4HOCH2CN＋[Zn（H2O）4]2＋。下列说法错误的是（C）A.K2[Zn（CN）4]中所含的化学键有离子键、共价键和配位键B.HCHO和BF3的中心原子的价层电子对数相同，H—C—H的键角小于F—B—FC.与Zn2＋形成配位键的能力：CN－＜H2OD.不考虑空间结构，[Zn（CN）4]2－的结构可用示意图表示为解析K2[Zn（CN）4]中所含的化学键有钾离子与[Zn（CN）4]2－间的离子键、C—N共价键和Zn2＋与CN－间的配位键，A项正确；HCHO和BF3的中心原子的价层电子对数均为3，但甲醛中氧原子上有孤电子对，孤电子对对两个碳氢键有排斥作用，故H—C—H的键角小于F—B—F，B项正确；C的电负性小于O，易给出电子与Zn2＋形成稳定的配位键，故CN－和H2O与Zn2＋形成配位键的能力CN－＞H2O，C项错误；电负性C＜N，所以配位化合物中C与Zn2＋形成配位键，[Zn（CN）4]2－的结构可用示意图表示为，D项正确。2.（1）[2022海南]金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子。Zn与氨水反应的离子方程式为Zn＋4NH3＋2H2O[Zn（NH3）4]2＋＋2OH－＋H2↑。（2）[2021全国乙]三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr（NH3）3（H2O）2Cl]2＋中提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl，中心离子的配位数为6。（3）[全国Ⅲ高考]NH3BH3分子中，N—B化学键称为配位键，其电子对由N提供。（4）[全国Ⅲ高考]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4。（5）[山东高考]含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol，该螯合物中N的杂化方式有1种。解析（2）形成配位键的原子价层电子中必须存在孤电子对，故三种配体NH3、H2O、Cl－中提供孤电子对形成配位键的原子是N、O、Cl，[Cr（NH3）3（H2O）2Cl]2＋中中心离子的配位数为3＋2＋1＝6。（3）NH3BH3中N有孤电子对，B有空轨道，N和B形成配位键，电子对由N提供。（4）FeCl3中Fe能提供空轨道，而Cl能提供孤电子对，故FeCl3分子双聚时可形成配位键。蒸气状态下FeCl3双聚分子的结构式为，其中Fe的配位数为4。（5）该螯合物中Cd2＋与NO3－中的2个O原子及杂环中的4个N原子通过螯合作用形成配位键，故1mol该配合物中通过螯合作用形成6mol配位键。该螯合物中N均为sp2杂化，即N只有1命题点2超分子3.[2023河南洛阳一模拟]利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图所示。下列说法错误的是（C）A.C70和C60互为同素异形体B.杯酚分子中存在大π键C.杯酚与C60形成氢键D.C60的熔点低于金刚石解析C70和C60是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，A项正确；杯酚分子中含有8个苯环，苯环中存在大π键，B项正确；C60不符合形成氢键的条件，故杯酚与C60不能形成氢键，C项错误；C60为分子晶体，其熔点低于金刚石（共价晶体），D项正确。4.[2021浙江]铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道（如图），其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[（AlO2）x·（SiO2）y]·zH2O（M代表金属离子）。下列推测不正确的是（A）A.常采用水玻璃、四羟基合铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛B.若a＝x/2，则M为二价阳离子C.调节y/x（硅铝比）的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性D.分子筛中的笼状空穴和通道，可用于