内容正文:
微专题(二) 配合物和大π键
配位化合物是物质结构所研究物质的重要组成部分,广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中。新高考从科学前沿的配位化合物的配位原子及配位化合物的性质等角度进行命题,充分体现了利用化学知识解决新情境中的实际问题。大π键作为π键相关知识的延伸与拓展,常见于物质结构与性质信息题中,充分体现了高中知识与大学知识的有机衔接,意在考查学生获取信息和利用信息的能力。
目录
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命题点(一) 新情境下配合物结构分析
命题点(二) 键角大小的比较
命题点(三) 大π键
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命题点(一) 新情境下配合物结构分析
配位键及配合物
配合物的组成 [中心离子(配体)n][外界]
典型配合物 Cu(NH3)4SO4 Fe(SCN)3 [Ag(NH3)2]OH
中心离子 Cu2+ Fe3+ Ag+
中心离子结构特点 一般是金属离子,特别是过渡金属离子,必须有空轨道
配体 NH3 SCN- NH3
续表
配合物的
常见性质 较多属于离子化合物,多数能溶解、电离,多数有颜色
金属羰基
配合物 是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物,如四羰基镍[Ni(CO)4]。在许多有机化合物的合成反应中,金属羰基配合物常常作为这些反应的催化剂
二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下,两个茂环相互错开成全错位构型,温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定,类似芳香族化合物
续表
答案:D
解析:银氨络离子中,配体氨分子提供孤电子对,与具有空轨道的中心离子银离子形成配位键,故A正确;
由实验①②现象可知,配制银氨溶液时,加入过量氨水,会使平衡逆向移动,不利于银镜反应的发生,故C正确;
由实验①②现象可知,溶液中银氨络离子的浓度越大,银离子的氧化性越弱,故D错误。
2.(2023·苏州一模)向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水,先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀逐渐溶解为深蓝色溶液,向深蓝色溶液中加入95%乙醇,深蓝色溶液变浑浊,静置后有深蓝色硫酸四氨合铜晶体析出,上层溶液颜色变浅。下列有关说法正确的是( )
答案:C
蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液的过程Cu(OH)2转化为[Cu(NH3)4]2+,提供孤电子对的是NH3,B错误;
向深蓝色溶液中加入95%乙醇,深蓝色溶液变浑浊,说明硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,加入乙醇后硫酸四氨合铜变成沉淀析出,C正确;
1 mol硫酸四氨合铜([Cu(NH3)4SO4])中含有12 mol N—H键和4 mol Cu—N配位键,4 mol S—O键,配位键和共价单键都是σ键,共20×6.02×1023个σ键。
答案:A
解析:螯合物是一种环状配合物,在螯合物结构中,一定有多个多齿配体提供多对电子与中心原子配位形成环,1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6 mol,故A错误;
邻二氮菲为平面结构,所以N原子的杂化方式都为sp2,且只有1种,故B正确;
元素非金属性越强,电负性越强,得电子能力越强,则图中所涉及元素的电负性由大到小顺序为O>N>C>H>Cd,故D正确。
4.(2023·吉安市双校联盟期中)一种锌的配合物结构如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.中心离子提供空轨道的能级是3d和4s
B.该配合物中H—N—H的键角比NH3中H—N—H的键角小
C.溴原子不同形状的轨道上的电子数之比是8∶17∶10
D.该化合物中C、N的杂化类型相同
答案:C
解析:配合物中心离子为Zn2+,核外电子排布式为[Ar]3d10,提供空轨道的能级是4s和4p,故A错误;
配合物中氮原子的孤电子对与Zn2+形成配位键,对成键电子对的排斥力减小,键角变大,所以该配合物中H—N—H的键角比NH3中H—N—H的键角大,故B错误;
溴原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,不同形状的轨道上的电子数之比是8∶17∶10,故C正确;
该化合物中C原子为sp2杂化,N原子为sp3杂化,故D错误。
5.(2023·日照市期末)一种Co(Ⅱ)配合物的制备过程如下:
下列说法错误的是( )
A.M的名称为2-羟基苯甲醛
B.P的制备过程可能经历了加成反应和消去反应
C.Q中的化学键只有极性共价键和配位键
D.Q中钴的配位数为4,提供孤电子对的原子为N和O
答案:C
解析:由有机物M的结构简式,可知其名称为2-羟基苯甲醛,选项A正确;
分析配合物Q的结构简式可知,配合物Q中含有的化学键有离子键、极性共价键、非极性共价键和配位键,选项C错误;
分析配合物Q的结构简式可知,配合物Q中钴的配位数为4,提供孤电子对的原子为N和O,选项D正确。
回答下列问题:
(1)基态原子N的核外电子的空间运动状态有________种。