内容正文:
专题9 配合物与超分子题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】配位化合物的结构与性质 1
【题型二】超分子的特征及应用 3
二、分阶培优练 6
【题型一】配位化合物的结构与性质
【典例分析】某配合物的化学式为,下列说法正确的是
A.配位体是和,配位数是9
B.中心离子是,内界是
C.内界和外界中的的数目比是
D.的中心原子是杂化
【提分秘籍】
基本规律
1.配位化合物的结构
(1)定义:通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。其中:金属离子(原子)叫做中心离子(原子),中性分子或者阴离子叫做配体。
例如把CuSO4固体溶于足量水中就会生成(硫酸四水合铜)称为配位化合物,(四水合铜离子)称为络(配)离子。在[Cu(H2O)4]2+中,Cu2+是中心离子,H2O是配体,即H2O是电子给予体。
(2)组成
①中心离子:一般是金属离子,常见的有Fe2+、Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+、Ni2+等,特别是过渡金属离子很容易形成配合物,这是因为多数过渡金属的离子含有空轨道。
②配体:含有孤电子对的分子或离子,如NH3、CO、H2O、Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-等。
③配位数:直接同中心离子(或原子)配位的配体的数目为该中心离子(或原子)的配位数。一般中心离子(或原子)的配位数是2、4、6、8。
(3)结构组成:在配合物[Co(NH3)6]Cl3中,Co3+为中心离子,6个NH3分子为配体。中心离子与配体构成配合物的内界,通常把它们放在括号内,Cl-称为配合物的外界。内、外界之间以离子键结合,在水中全部电离。
2.配位键与共价键的区别
(1)形成过程不同:配位键实质上是一种特殊的共价键,在配位键中一方提供孤电子对,另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。
(2)配位键与普通共价键实质是相同的。它们都被成键原子双方共用,如在NH4+中有三个普通共价键、一个配位键,但四者是完全相同的。
(3)同普通共价键一样,配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子之中(如NH4+)。
【变式演练】
1.关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2⋅H2O的配合物的下列说法中正确的是
A.配位体是Cl-和H2O,配位数是9
B.配离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti4+
C.内界和外界中的Cl-的数目比是1:2
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
2.金属原子与形成的配合物称为金属羰基配合物,如羰基铁[化学式为,黄色油状液体,熔点为-21℃、沸点为102.8℃]。金属羰基配合物中每个提供一对电子与金属原子形成配位键,且金属原子的价电子和提供的电子总和等于18。下列说法错误的是
A.中铁的化合价为0 B.属于离子晶体
C.羰基镍的化学式为 D.羰基镍分子中含有配位键、共价键
3.与甲基咪唑( )反应可以得到,其结构如图所示,下列说法不正确的是
A.甲基咪唑中碳原子的杂化方式为
B.甲基咪唑易溶于水的主要原因是能与水形成氢键
C.1个离子中含有42个键
D.离子中的配位数为6
【题型二】超分子的特征及应用
【典例分析】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。
下列说法错误的是
A.该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征
B.杯酚分子中存在大键
C.杯酚与形成氢键
D.与金刚石晶体类型不同
【提分秘籍】
基本规律:
1.超分子:由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。
2.超分子的实例
(1)分离C60和C70
(2)冠醚识别碱金属离子
冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。
(3)超分子的两个重要特征——分子识别、自组装。
3.超分子的应用
(1)分离C60和C70
将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中,得到超分子“杯酚”C60和C70;加入甲苯溶剂,甲苯将C70溶解,经过滤后分离出C70;再向不溶物中加入氯仿,氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。从而将C60和C70分离开来。
(2)冠醚识别碱金属离子
冠醚分子中有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子,而形成冠醚—碱金属离子超分子。
【变式演练】
1.下列关于超分子的说法不正确的是
A.超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体
B.超分子都是无限伸展的
C.冠醚是一种超分子,可以识别碱金属离子
D.细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质
2.冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用,并随环的大小不同而与不同碱金属离子作用,12—冠—4与锂离子作用而不与钠离子、钾离子作用,18—冠—6与钾