2024-2025学年新教材高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质第3节第2课时配位键金属键练习含解析鲁科版选修2

PAGEPAGE11第2课时配位键、金属键夯实基础轻松达标1.(2024辽宁大连其次十四中学高二检测)下列关于配位化合物的叙述不正确的是()A.配位化合物中必定存在配位键B.配位化合物中只有配位键C.[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+供应空轨道,H2O中的氧原子供应孤电子对形成配位键D.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着广泛的应用答案B解析配位化合物中肯定含有配位键,但也可能含有其他化学键;Cu2+有空轨道,H2O中氧原子有孤电子对,可以形成配位键;配位化合物应用领域特殊广泛,D选项中提到的几个领域都在其中。2.(2024山东东营成功第一中学高二检测)在[Fe(CN)6]3-配离子中,中心离子的配位数为()A.3 B.4 C.5 D.6答案D解析配位数是指干脆与中心原子(离子)配位的配位原子的数目,配离子[Fe(CN)6]3-中中心离子的配位数为6。3.(2024山东临朐试验中学高二检测)下面有关金属的叙述正确的是()A.金属受外力作用时经常发生变形而不易折断,是由于金属离子之间有较强的作用B.通常状况下,金属中的自由电子会发生定向移动,而形成电流C.金属是借助金属离子的运动,把能量从温度高的部分传到温度低的部分D.金属的导电性随温度的上升而降低答案D解析金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动,但不会变更原来的排列方式,故A项不正确;自由电子要在外电场作用下才能发生定向移动产生电流,B项不正确;金属的导热性是由于自由电子碰撞金属离子将能量进行传递,故C项不正确。4.(2024海南海口第一中学高二检测)[Co(NH3)5Cl]Cl2是一种紫红色的晶体,下列说法中正确的是()A.配体是Cl-和NH3,配位数是8B.中心离子是Co2+,配离子是Cl-C.内界和外界中Cl-的数目比是1∶2D.加入足量AgNO3溶液,全部Cl-肯定被完全沉淀答案C解析计算配位数时不包括外界离子,故[Co(NH3)5Cl]Cl2中配体是Cl-和NH3,配位数是6,A错误;Co3+为中心离子,配离子是[Co(NH3)5Cl]2+,B错误;[Co(NH3)5Cl]Cl2的内界是[Co(NH3)5Cl]2+,外界是Cl-,内界和外界中Cl-的数目比是1∶2,C正确;加入足量的AgNO3溶液,内界Cl-不沉淀,D错误。5.依据物质结构理论推断下列说法错误的是()A.镁的硬度大于铝 B.钠的熔、沸点低于镁C.镁的硬度大于钾 D.钙的熔、沸点高于钾答案A解析镁和铝的自由电子数Al>Mg,离子半径Al3+<Mg2+,所以应当是铝的硬度大于镁,A错误;离子半径Na+>Mg2+,金属键Mg>Na,钠的熔、沸点低于镁,B正确;电荷数Mg2+>K+,离子半径Mg2+<Na+<K+,所以金属键Mg>K,硬度Mg>K,C正确;钙和钾的价电子数Ca>K,离子电荷数Ca2+>K+,离子半径K+>Ca2+,金属键Ca>K,熔点Ca>K,D正确。6.下列物质不是协作物的是()A.NaCl B.[Fe(SCN)2]ClC.[Cu(NH3)4]Cl2 D.[Ag(NH3)2]OH答案A解析NaCl中只含有离子键,故不是协作物。7.下列微粒:①H3O+、②[B(OH)4]-、③CH3COO-、④NH3、⑤CH4。其中含有配位键的是()A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④答案A解析水分子中的氧原子有未成键电子对,H+有空轨道,可以形成H3O+,由此可以推断该离子有配位键;[B(OH)4]-中B原子只有3个电子可以成键,故还有一个空轨道,故其中一个OH-是通过配位键与B结合的。其他微粒中均不含有配位键。8.已知NH3分子可与Cu2+以配位键形成[Cu(NH3)4]2+,则除去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是()A.NaOH B.NH3C.BaCl2 D.Cu(OH)2答案D解析加入NaOH会生成Cu(OH)2沉淀,A项错误;通入NH3会形成[Cu(NH3)4]2+,B项错误;加入BaCl2会消耗S,C项错误;Cu(OH)2能与硫酸反应生成硫酸铜,且过量的Cu(OH)2可以通过过滤除去,D项正确。9.配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某原子单方面供应并与另一缺电子的微粒结合。如N就是由NH3(氮原子供应电子对)和H+(缺电子)通过配位键形成的。据此,回答下列问题:(1)下列微粒中可能存在配位键的是。

A.CO2 B.H3O+ C.CH4 D.NH3(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式:。

(3)科学家对H2O2结构的相识经验了较为漫长的过程,最初,科学家提出了两种观点:甲:、乙:H—O—O—H,其中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为探讨H2O2的结构,设计并完成了下列试验:a.将C2H5OH与浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水;b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2做还原剂)。①假如H2O2的结构如甲所示,试验c中反应的化学方程式为(A写结构简式)。

②为了进一步确定H2O2的结构,还须要在试验c后添加一步试验d,请设计d的试验方案:。

答案(1)B(2)H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-(3)①C2H5OOC2H5+H2C2H5OC2H5+H2O②用无水硫酸铜检验试验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)解析(1)配位键形成的条件是一方供应电子对,另一方具有可接受孤电子对的空轨道,在H3O+中,H2O分子中O原子供应孤电子对,H+具有空轨道,两者通过配位键形成配离子[]+。(2)硼原子为缺电子原子,H3BO3的电离是B原子和水电离的OH-形成配位键,水电离的H+表现出酸性。(3)由题中所含配位键的物质的反应特点进行分析。提升实力跨越等级1.(2024北京其次中学高二检测)金属键的强弱与金属的价电子数多少有关,价电子数越多金属键越强;与金属阳离子的半径大小也有关,金属阳离子半径越大,金属键越弱。据此推断下列金属熔点渐渐上升的是()A.Li、Na、K B.Na、Mg、AlC.Li、Be、Mg D.Li、Na、Mg答案B解析金属键越强,金属的熔点越高。A项中,阳离子半径依次为Li+<Na+<K+,金属键的强弱为Li>Na>K,熔点依次降低;B项,价电子数的关系为Na<Mg<Al,离子半径大小关系为Na+>Mg2+>Al3+,故金属键依次增加,熔、沸点依次上升;C项中Be的熔点高于Mg;D项中Li的熔点高于Na。2.下列分子或离子中,能供应孤电子对与某些金属离子形成配位键的是()①H2O②NH3③Cl-④SCN-A.①② B.①②③C.①②④ D.①②③④答案D解析依据电子式分析能否供应孤对电子。H2O:H,NH3:H,Cl-:]-,SCN-:C︙︙]-,则D项符合题意。3.(2024南京师范高校附属中学高二检测)Co3+的八面体协作物CoClm·nNH3的结构如图所示,其中数字处的小圆圈表示NH3分子或Cl-,Co3+位于八面体的中心。若1mol协作物与AgNO3作用生成2molAgCl沉淀,则n的值是()A.2 B.3 C.4 D.5答案D解析由1mol协作物生成2molAgCl可知1mol协作物电离出2molCl-,即配离子显+2价,外界有2个Cl-。因为Co显+3价,所以[CoClm-2·nNH3]2+中有1个Cl-,又因为该协作物的空间结构是八面体,所以n=6-1=5。4.以下微粒中不含配位键的是()①N②CH4③OH-④NH3⑤N2⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧ B.①④⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦ D.②③④答案D解析①氨气分子中氮原子含有孤电子对,氢离子含有接受孤电子对的空轨道,可以形成配位键,N中含有配位键;②甲烷的电子式为HH,无孤电子对,CH4中不含配位键;③OH-的电子式为[]-,OH-中不含配位键;④氨气分子中氮原子含有孤电子对,但没有形成配位键;⑤氢离子含有接受孤电子对的空轨道,N2H4中的氮原子供应孤电子对,能够形成配位键,故N2中含有配位键;⑥SCN-的电子式是C︙︙]-,铁离子含有接受孤电子对的空轨道,硫原子供应孤电子对,Fe(SCN)3中含有配位键;⑦H3O+中氧原子供应孤电子对,H+含有接受孤电子对的空轨道,二者形成配位键,H3O+中含有配位键;⑧Ag+有空轨道,NH3中的氮原子有孤电子对,可以形成配位键,[Ag(NH3)2]OH中含有配位键。5.下列现象与形成协作物无关的是()A.Fe3+与SCN-不能大量共存B.向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量水,呈绿色,再加水,呈蓝色C.Cu与浓硝酸反应后,溶液呈绿色,Cu与稀硝酸反应后,溶液呈蓝色D.向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀,继而消逝答案C解析A项涉及[Fe(SCN)]2+的形成;B项涉及[CuCl4]2-与[Cu(H2O)4]2+的转化;D项涉及[Al(OH)4]-的形成;C项Cu与浓硝酸反应后溶液显绿色,是因为反应后生成的NO2溶于Cu(NO3)2溶液中造成的。6.回答下列问题:(1)在N中存在4个N—H共价键,则下列说法正确的是(填字母,下同)。

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键键长完全相同,但与通过配位键形成的N—H键不同d.4个N—H键键长相同,但键能不同e.N中H—N键之间的夹角比NH3中H—N键之间的夹角小(2)水分子在特定条件下简单得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+),下列对该过程的描述不合理的是。

a.氧原子的杂化类型发生了变更b.微粒的空间构型发生了变更c.微粒的化学性质发生了变更d.微粒中H—O键之间的键角发生了变更(3)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的协作离子,请写诞生成此协作离子的离子方程式,蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有。

(4)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子因而呈蓝色,写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必需将配位键表示出来)。

(5)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,接着向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。下列说法不正确的是(填字母序号)。

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中硫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键之间的键角大于H2O分子内的H—O键之间的键角e.S的空间结构为正四面体形f.[Cu(NH3)4]2+中,NH3是配体g.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化(6)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2+的中心离子是,配体是,配位数为,其含有的微粒间的作用力类型有。

答案(1)a(2)a(3)Cu2++4H2O[Cu(H2O)4]2+共价键、配位键(4)(5)ag(6)Cu2+NH3、H2O4配位键、极性共价键解析(1)N可看成NH3分子结合1个H+后形成的,在NH3中中心原子氮实行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作用,所以空间结构为三角锥形,键角压缩至107.3°。但当有H+时,N原子的孤对电子会进入H+的空轨道,以配位键形成N,这样N原子就不再存在孤电子对,键角变为109°28',故N为正四面体形,4个N—H键完全一样,配位键与一般共价键形成过程不同,但性质相同。N和NH3中的N原子均实行sp3杂化,N中N原子无孤电子对,NH3中N原子有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,故N中H—N键之间的键角大于NH3分子中H—N键之间的键角。(2)H2O分子中氧原子实行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角形;H3O+中氧原子实行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+为三角锥形。因此H2O与H3O+中的键角不同,微粒的空间结构不同。H2O和H3O+结构不同,化学性质不同。(3)Cu2+具有接受孤电子对的空轨道,H2O分子中的O原子供应孤电子对形成协作物[Cu(H2O)4]2+。(4)H2O中的O原子供应孤电子对,Cu2+具有接受孤电子对的空轨道,所以配位键表示为。(5)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原子实行sp3杂化,b正确;[Cu(NH3)4]SO4中S与[Cu(NH3)4]2+以离子键结合,NH3、S中含有极性共价键,[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键的键角小于NH3分子中H—N键的键角,d正确;S中S原子以4个σ键与4个O原子结合,S发生sp3杂化,故S为正四面体形,e正确;[Cu(NH3)4]2+中NH3是配体,f正确;NH3中N发生sp3杂化,g不正确。(6)由书写形式可以看出其中心离子是Cu2+,配体是H2O和NH3,配位数为4。[Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有的微粒间作用力有配位键和极性共价键。7.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协作物,则该协作物中供应孤电子对的原子是。

(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,原子供应孤电子对,原子具有接受孤电子对的空轨道。写出NH3·BF3的结构式,并用“→”表示出配位键。

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体中的化学键类型与硫酸铵中的相同,则N2H6SO4的晶体内存在(填字母序号)。

a.离子键 b.配位键c.共价键 d.σ键(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。不考虑空间结构,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为。Na2[Cu(OH)4]中除配位键外,还存在的化学键类型是(填字母)。

a.离子键 b.金属键c.极性键 d.非极性键(5)向氯化铜溶液中加入过量浓氨水,然后加入适量乙醇,溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]Cl2晶体,上述深蓝色晶体中含有的化学键除一般共价键外,还有和。

答案(1)X(2)NB(3)abcd(4)ac(5)离子键配位键解析(1)BCl3分子中B原子发生sp2杂化,形成3个sp2杂化轨道。B原子未杂化的1个2p轨道为空轨道,所以与X形成配位键时,X应供应孤电子对。(2)NH3中N原子发生sp3杂化,N原子上有一对孤电子对,BF3中B原子发生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,可与NH3形成配位键。(3)N2H6SO4晶体中的化学键类型与硫酸铵相同,则该晶体内存在离子键、共价键、配位键、σ键。(4)Cu2+中存在空轨道,而OH-中O原子上有孤电子对,故O与Cu之间以配位键结合。Na2[Cu(OH)4]为离子化合物,Na+与[Cu(OH)4]-之间以离子键结合,O—H键为极性键。(5)Cu2+具有可接受孤电子对的空轨道,N原子供应孤电子对,Cu2+与NH3分子之间形成配位键,NH3分子中N、H原子之间以共价键结合,内界离子[Cu(NH3)4]2+与外界离子Cl-以离子键结合。贴近生活拓展创新回答下列问题:(1)下列金属的金属键最强的是(填字母序号)。

a.Na b.Mg c.K d.Ca(2)下列分子或离子中不存在着配位键的是。

①H3O+②[Al(OH)4]-③NH3④N⑤[Cu(H2O)4]2+⑥Ni(CO)4⑦Fe(SCN)3⑧B⑨CH4(3)在配离子[Fe(CN)6]3-中,中心离子的配位数为,具有可接受孤电子对的空轨道的是,与其配体互为等电子体的一种微粒是。

(4)钛是20世纪50年头发展起来的一种重要的结构金属,与钛同周期的全部元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有(填元素符号)。现有含Ti3+的协作物,化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配离子[TiCl(H2O)5]2+中的化学键类型是,该协作物的配体是。

(5)B和Al均为ⅢA族元素。①AlCl3·NH3和AlC中均含有配位键。在AlCl3·NH3中,配体是,供应孤电子对的原子是,AlC中铝原子采纳杂化。

②气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系为。请将图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。

③NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1molNH4BF4含有mol配位键。

答案(1)b(2)③⑨(3)6Fe3+CO(或N2、,写出一种即可)(4)