配合物与超分子(精练)(人教版2019选择性必修2)(原卷版)

3.4配合物与超分子（精练）题组一配合物题组一配合物1．（2021·福建·泉州市第六中学高二期中）已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。0.01mol配合物TiCl3·6H2O溶于水配成待测水溶液，在水溶液中加入过量硝酸银溶液，充分反应后，产生沉淀。此配合物最有可能是A． B．C． D．2．（2021·福建·漳州市正兴学校高二阶段练习）配合物Fe(CO)5的熔点为-20℃，沸点为103℃，可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。下列关于Fe(CO)5说法正确的是A．固态Fe(CO)5属于离子晶体B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键C．1molFe(CO)5含有10mol配位键D．Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成3．（2021·福建莆田·高二期末）对于配合物[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl，下列说法不正确的是A．配位数为6B．提供空轨道的为Co3+C．配位体为N、O、ClD．若往1mol该配合物中加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液，可得到1molAgCl沉淀4．（2021·辽宁丹东·高二期末）许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力，能形成种类繁多的配合物。下列说法不正确的是A．向配合物的溶液中加入溶液，有白色沉淀生成B．配合物中配位原子为CC．配合物的配位数为2D．配合物的配体为和5．（2021·天津市滨海新区塘沽第一中学）关于配合物的说法中正确的是A．1mol该配合物含有12molσ键B．该配合物中心离子的化合价为+3价C．该配合物中NH3分子之间能形成氢键D．含1mol该配合物的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生3mol白色沉淀6．（2022·四川资阳·高二期末）（多选）下列关于配合物的说法正确的是A．基态原子核外电子的空间运动状态有17种B．中含有离子键、共价健和配位键C．该配合物中提供空轨道形成配位键D．1该配合物和足量溶液反应，能产生3沉淀7．（2021·全国·高二课时练习）指出下列各配合物中的配离子、中心离子、配位体、配位数和配位原子。（1）___________（2）___________（3）___________8（2021·全国·高二课时练习）在配合物中，___________是中心离子，___________是配位原子，___________是配位体；的结构式为___________。题组二超分子题组二超分子1．（2021·内蒙古包头）科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如下。W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。(注：实线代表共价键，他重复单元的W、X未标注)下列说法正确的是A．Y单质的氧化性在同主族中最强B．离子半径：C．W、Y、Z三种元素中任意两种组成的二元离子化合物只有二种D．X与W组成的化合物的沸点一定比Y与W组成的化合物的沸点低2．（2021·安徽宿州）科学家利用原子“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次递增，其分子结构示意图如图所示(短线代表共价键)。其中W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法不正确的是A．简单离子半径：B．Y与W、X、Z均能形成至少两种化合物C．W与X组成的化合物常温下一定是气态D．与水发生反应生成，转移电子数3．（2021·辽宁·高二期中）下列说法不正确的是A．冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键，冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有阴离子，这类晶体是离子晶体B．制备晶体的三种途径都可以制得有重要价值的大晶体。例如芯片的基质是二氧化硅，它是由熔融态水晶制备的，俗称“拉单晶”。C．超分子实际应用的实例较多，第一个例子杯酚分离C60和C70，第二个例子是冠醚识别碱金属离子。D．低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链而没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性(左、右型)4．（2021·安徽·高二阶段练习）利用超分子可分离和。将、混合物，加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程，如图所示。下列说法不正确的是A．杯酚分子与可以形成分子间氢键B．和互为同素异形体C．图中杯酚分子与可能是借助分子间作用力形成超分子D．利用杯酚分离和说明人类已经能够从分子层面进行物质的分离和提纯5．（2021·甘肃·民勤县第四中学）我国科学家成功研制SiO2超分子纳米管，其微观结构如图，下列叙述正确的是A．该超分子性质稳定，不与任何酸发生反应B．SiO2是酸性氧化物C．SiO2常用于太阳能电池D．SiO2与碱的反应是氧化还原反应6．（2021·甘肃·民勤县第四中学）我国科学家成功研制SiO2超分子纳米管，其微观结构如图，下列叙述不正确的是A．该超分子性质稳定，不与任何酸发生反应B．SiO2是酸性氧化物C．SiO2在工业上可用于制造光导纤维D．SiO2是水晶项链的主要成分7．（2021·河北·石家庄二中高二阶段练习）科学家利用原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z组合成一种超分子，其分子结构示意图如图所示(图中实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)。W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在其所在周期中最大。下列说法错误的是A．Z元素的金属性在其所在周期中最强 B．W与Z可形成离子化合物C．单核离子半径：Z<Y D．最简单氢化物的沸点：Y<X8．（2022·湖南浏阳·高二期末）（多选）利用超分子可以对一些物质进行分离，例如利用杯酚(杯酚用“”表示)分离和的过程如图所示。下列说法正确的是A．“杯酚”能够循环使用B．能溶于甲苯，不溶于甲苯C．“杯酚”与之间通过共价键形成超分子D．“杯酚”与可能是借助分子间作用力形成超分子9．（2021·山东）（多选）利用超分子可以对一些物质进行分离，例如利用杯酚(杯酚用“”表示)分离C60和C70的过程如图所示。下列说法错误的是A．晶体熔点：杯酚B．操作①用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯C．杯酚与C60分子之间形成分子间氢键D．杯酚易溶于氯仿，难溶于甲苯题组三综合运用题组三综合运用1．（2021·山东济宁·高二期中）配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题：（1）光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成，则Al(OH)4]-中存在___________(填序号)a．共价键b．非极性键c．配位键d．键e．π键（2）Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知Co3+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为___________，第二种配合物的结构式可表示为___________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是___________。(提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2.)（3）关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中错误的是___________A．1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NAB．中心原子的化合价为+3价C．中心原子的配位数是6D．含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生3mol白色沉淀（4）已知[Co(NH3)6]3+的立体结构如图，其中1～6处的小圆圈表示NH3分子，且各相邻的NH3分子间的距离相等(图中虚线长度相等)。Co3+位于八面体的中心，若其中两个NH3被Cl-取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]+的结构的数目为___________2．（2021·四川省达川第四中学高二阶段练习）Cu可形成多种配合物，某同学在探究配合物的形成时做了以下实验，根据下列信息回答问题：（1）向盛有硫酸铜水溶液的试管里逐滴加入氨水，首先出现蓝色沉淀，继续滴加氨水，蓝色沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，请写出先后发生反应的离子方程式___________，___________；请画出显深蓝色的离子的结构式___________(不考虑立体构型)。（2）根据以上实验过程，判断NH3和H2O与Cu2＋的配位能力：NH3___________(填“>”“=”或“＜”)H2O。（3）若向盛有大量氨水的试管中逐滴加入硫酸铜溶液至过量，现象是___________。3．（2021·山东）铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钛(Ti)及其化合物在生产生活中应用广泛。（1）基态Ni原子的核外电子排布式为___________。（2）铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体，沸点103℃，则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括___________。A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键（3）以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如下所示)。色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)第一电离能由大到小的顺序为___________，色氨酮分子中所有N原子的杂化类型有___________，色胺酮钴配合物中钴的配位数为___________，X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过___________作用与色胺酮钴配合物相结合。（4）Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是___________。（5）已知TiN晶体的晶胞结构如图所示，若该晶胞的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为___________pm。(用含ρ、NA的代数式表示)4．（2021·广东）钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。（1）Ti的基态原子的电子排布式为___________。（2）已知TiC在碳化物中硬度最大，工业上一般在真空和高温(＞1800℃)条件下用C还原TiO2制取TiC：TiO2+3CTiC+2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为___________；根据所给信息，可知TiC是___________晶体。（3）钛的化合物TiCl4，熔点为-24℃，沸点为136.4℃，常温下是无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。①固态TiCl4属于___________晶体，其空间构型为正四面体，则钛原子的杂化方式为___________。②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种酸，反应的化学方程式为___________③用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。该配合物中含有化学键的类型有___________、___________。（4）如图是钛晶体在空间的一种堆积方式，此堆积方式叫___________，钛原子的配位数为___________。已知：a=0.295nm，c=0.469nm，则该钛晶体的密度为__________g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。5．（2021·江苏淮安）是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地吸附有机污染物(如甲醛、甲苯等)和含氮化合物(如、等)，并能将它们转化为和等小分子物质。（1）基态核外电子排布式为___________。（2）甲苯中C原子轨道杂化类型为___________。（3）氨气极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为___________。（4）含的污水毒性极大，用先将氧化为后在酸性条件下再将氧化为无污染的气体，则与互为等电子体的分子为___________。（5）某含钛配合物，化学式为，该配合物中键的数目为___________。6．（2021·四川·石室中学）锰及其化合物用途非常广泛，也是人体的重要微量元素。请回答下列问题：（1）锰在元素周期表中的位置为___________（2）下列状态的锰原子或离子中，能用原子发射光谱捕捉以鉴别锰元素的是___________(填序号)。A． B． C． D．（3）锰能形成多种化合物如、、、，其中磁矩μ最大的是___________。(已知，其中n为金属离子核外的单电子数)（4）锰的一种配合物的化学式为[]。配体与中心原子形成配位键时，提供孤对电子的原子是___________原子；该配合物中除氢以外的元素，第一电离能从小到大的顺序为___________(用元素符号表示)。（5）水杨醛缩邻氨基苯酚(A)又被称为“锰试剂”，可与形成黄色的配合物，其同分异构体水杨醛缩邻氨基苯酚(B)，沸点较高的是___________(填“A”或“B”)，原因是___________。（6）阿拉班达石(alabandite)是了种属于立方晶系的硫锰矿，其晶胞如图，硫原子的堆积方式为___________。通过晶体衍射测得阿拉班达石晶胞中，最近两个硫原子之间的距离为(m)，若晶体密度为，则阿伏加德罗常数的值___________(写计算表达式，不要求化简)。7．（2021·湖北·华中师大一附中高二期中）我国国产洲际战略导弹的制作材料中包含了Cu、Se、Ti、Fe、Cr、Ni、C等多种元素，这些元素化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题：（1）可以与胺形成配合物，如[]、[]等具有相同配位数。①[]中Ti的配位数是___________。②1mol[]中含有的键数目为___________。③配合物[]与游离的分子相比，其H-N-H键角___________填(“较大”，“较小”或“相同”)，原因是___________。（2）C、N元素能形成一种类石墨的聚合物半导体其单层平面结构如图1，晶胞结构如图2。①中氮原子的杂化类型是___________。②根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元___________。（3）研究表明是光学活性物质，它可由通过N掺杂反应(如下图)生成，则晶体中a=___________，b=___________。（4）Ni可以形成多种氧化物，其中一种晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，a的值为0.88，且晶体中的Ni分别为、，则晶体中与的最简整数比为___________，晶胞参数为428pm，则晶体密度为___________(NA表示阿伏伽德罗常数的值，列出计算式)。8．（2021·河北）镍及其化合物用途广泛，可用作催化剂、合金、电器元件等。回答下列问题：（1）基态Ni原子价电子的轨道表示式为___________。（2）某镍配合物由1个与2个离子组成。①组成该镍配合物的元素中，第二周期元素的第一电离能由高到低的顺序为___________(用元素符号表示，下同)，配合物中采用杂化的原子为___________。②已知该配合物中只有一种元素的原子与配位，则与镍配位的原子为___________(填“C”“N”或“O”)，原因为___________。（3）是常温下呈液态的镍的重要配合物，其空间构型为正四面体，其易溶于、苯等有机溶剂的原因为___________，中含有的键与键的数目之比为___________；与配合物中配体互为等电子体的阴离子为___________(任写一种)。（4）由Mg、C和Ni组成的新型超导材料晶体的立方晶胞结构如图所示：①该新型超导材料的化学式为___________。②若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为___________。9．（2021·山东）2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2和LiMnO2等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题：（1）基态Co原子的价层电子排布图为_______，Co2+、Co3+能与NH3、H2O、SCN-等形成配合物，上述配位体中的第二周期元素电负性从小到大顺序是_______。（2）已知第三电离能数据：I3(Mn)=3246kJ•mol-1，I3(Fe)=2957kJ•mol-1，锰的第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是_______。（3）据报道，在MnO2的催化下，甲醛可被氧化成CO2，在处理含HCHO的废水或空气方面有广泛应用。HCHO中键角_______CO2中键角(填“大于”“小于”或“等于”)。（4）工业上，采用电解熔融氯化锂制备锂，钠还原TiCl4(g)制备钛。已知：LiCl、TiCl4的熔点分别为605℃、-24℃，它们的熔点相差很大，其主要原因是_______。（5）二氧化钛晶胞如图1所示，钛原子配位数为_______。氮化钛的晶胞如图2所示，图3是氮化钛的晶胞截面图(相邻原子两两相切)。已知：NA表示阿伏加德罗常数，氮化钛晶体密度为dg•cm-3.氮化钛晶胞中N原子半径为_______pm。10．（2021·黑龙江）请回答下列问题：（1）CH3COOH与HCOOCH3(甲酸甲酯)互为同分异构体，HCOOCH3分子中σ键和π键的数目之比为___________。乙酸和甲酸甲酯中沸点较高的是___________，主要原因是___________。（2