专题09 配合物与超分子-2024-2025学年高二化学上学期期末复习一遍过 （人教版2019选择性必修2）

专题09 配合物与超分子 考点梳理 题型演练 考点01 配合物 【题型1配合物】 考点02 超分子 【题型2超分子】 考点梳理 考点01配合物 1．配位键 (1)概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。 (2)表示方法：配位键常用A—B表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫给予体，B是接受孤电子对的原子，叫接受体。 如：H3O＋的结构式为；NH的结构式为。 (3)形成条件 形成配位键的一方(如A)是能够提供孤电子对的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。 ①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如、、分子中中心原子分别有1、2、3对孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O等，离子如Cl－、CN－、NO等。 ②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag＋形成2个配位键，Cu2＋形成4个配位键等。 (4)说明 ①配位键实质上是一种特殊的共价键，孤电子对是由成键原子一方提供，另一原子只提供空轨道；而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。 ②与普通共价键相似，配位键具有饱和性和方向性。 ③与普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子中(如NH4+)。 ④相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同，故其结构式也可表示为，NH4+的空间结构是正四面体形。 ⑤配位键一般是共价单键，属于σ键。 2．配合物 (1)概念 通常把金属离子或原子(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。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。 (2)组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示： ①中心原子：提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 ②配体：提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。 ③配位数：直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。 (3)常见配合物的形成实验 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液，滴加乙醇后析出深蓝色晶体 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－、[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 溶液变为红色 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 滴加AgNO3溶液后，试管中出现白色沉淀，再滴加氨水后沉淀溶解，溶液呈无色 Ag＋＋Cl－===AgCl↓、AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－ (4)配合物的形成对性质的影响 ①对溶解性的影响 一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH－、Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物。 如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 ②颜色的改变 当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色。 ③稳定性增强 配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 总结归纳： 1.配合物中配离子、中心原子、配体和配位数的确定方法 (1)配合物的内界是以配位键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子键相结合的，可以完全电离。因此可以根据配合物在溶液中的电离情况，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心原子和配体。 如在1 mol [Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O形成的溶液中加入足量硝酸银，形成的淡黄色沉淀为1 mol，而不是3 mol，这是因为配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O由内界和外界组成，内界和外界通过离子键形成，在水溶液中自由电离，而内界中通过配位键(特殊共价键)形成，在水溶液中不能完全电离形成游离的溴离子，所以沉淀为1 mol，而不是3 mol。 (2)配位数：直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。要注意只含有一个配位原子的配体称为单基配体，中心离子(或原子)同单基配体结合的数目就是该中心离子的配位数，如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。含有两个以上配位原子的配体叫多基配体，中心离子(或原子)同多基配体配合时，配位数等于同中心离子(或原子)配位的原子数。例如，乙二胺分子中含有两个配位N原子，故在(en代表乙二胺分子)中Pt2＋的配位数为2×2＝4，而配体只有两个，依次类推。 考点02超分子 1.定义 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.存在形式 超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 3.形成方式 说法很纷繁，有人将其概括为非共价键，有人则将其限于分子间作用力。 4.分子聚集体的大小 超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。 5.特征 (1)分子识别 (2)自组装。 6.实例 (1) “杯酚”分离C60和C70： 向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”，再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。 (2)冠醚识别碱金属离子： 冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。 (3)细胞和细胞器的双分子膜 (4)DNA分子 题型演练 【题型1配合物】 1．（23-24高二下·辽宁·期中）许多过渡金属离子对多种配位体有很强的结合力，能形成种类繁多的配合物。下列叙述正确的是 A．配离子具有对称空间结构，其中2个被2个替代能得到2种产物 B．在配合物中，是中心离子，是配体 C．向含有1mol 的溶液中加入足量溶液，生产3mol AgCl白色沉淀 D．将溶液和氨水相互滴加时，产生的实验现象相同 【答案】A 【详解】A．配离子呈平面结构，其中2个被2个替代后，两个Cl-可能在同一条边上，也可能在对角上，所以能得到2种产物，A正确； B．在配合物中，是中心离子，NH3是配体，是外界，B不正确； C．向含有1mol 的溶液中加入足量溶液，只有外界中的2molCl-能与AgNO3反应，从而生成2mol AgCl白色沉淀，C不正确； D．因为AgOH能与氨水继续反应，所以将溶液和氨水相互滴加时，产生的实验现象不相同，D不正确； 故选A。 2．（23-24高二下·吉林四平·期中）下列关于化学式为的配合物的说法中正确的是 A．该配合物中配位体是和，配位数是9 B．该配合物中加入足量溶液，所有均被完全沉淀 C．该配合物中中心离子是，配离子是 D．该配合物中含有键 【答案】D 【详解】A．该配合物中配位体是和，配位数是2+4=6，A错误； B．加入足量溶液，外界离子与反应，配合物内配位离子不与反应，B错误； C．中心离子是，配离子是，C错误； D．配合物中配位键为σ键，配位体水分子的氢氧键为σ键，则该配合物中含有键，D正确； 答案选D。 3．（23-24高二下·四川达州·期中）下列各组中的分子或离子都含配位键的是 A．H2O、Al2Cl6 B．NH4Cl、[Cu(NH3)4]SO4 C．PCl3、[Co(NH3)4Cl2]Cl D．CO2、 【答案】B 【详解】A．H2O分子中含有2个O-H键，不含配位键；两分子AlCl3通过配位键结合为Al2Cl6，故不选A； B．NH4Cl中N和H之间有1个配位键，[Cu(NH3)4]SO4中Cu2+和4个氨分子形成4个配位键，故选B； C．PCl3中含有3个P-Cl键，不含配位键；[Co(NH3)4Cl2]Cl中Co3+和4个氨分子、2个氯离子形成6个配位键，故不选C； D．CO2分子中有2个C=O键，不含配位键；中存在S与O的配位键，故不选D； 答案选B。 4．（23-24高二下·贵州六盘水·期中）下列微粒间不能形成配位键的是 A．与 B．与 C．与 D．与 【答案】D 【详解】A．含有空轨道，含有孤对电子，可形成配位键，故A不符合题意； B．含有空轨道，含有孤对电子，可形成配位键，故B不符合题意； C．含有空轨道，含有孤对电子，可形成配位键，故C不符合题意； D．无孤对电子，中存在孤对电子，没有例离子能提供空轨道，不能形成配位键，故D符合题意； 故选D。 5．（23-24高二下·甘肃天水·期中）下列关于超分子和配合物的叙述正确的是 A．配合物Na[Al(OH)4]中，配位键数为4 B．含有配位键的物质一定是配位化合物 C．1mol[Cu(H2O)4]2+中σ键的物质的量为8mol D．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装的特征 【答案】D 【详解】A．配合物Na[Al(OH)4]中，铝原子与三个羟基形成共价键，与一个羟基形成配位键，配位数为4，而配位键数为1，故A项错误； B．含有配位键的物质不一定是配位化合物，例如氯化铵等，故B项错误； C．1mol[Cu(H2O)4]2+中，4molH2O中含有8molσ键，铜离子与水分子之间存在4mol配位键，则σ键的物质的量为12mol，故C项错误； D．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质，生物体的细胞即是由各种生物分子自组装而成，故D项正确； 答案选D。 6．（23-24高二下·辽宁沈阳·期中）配合物广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速。许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是 A．中的提供接受孤电子对的空轨道，则配体是分子和Cl离子 B．配合物中含有配位键 C．、、都是配合物 D．配合物的中心离子为，该配合物与足量溶液反应，生成沉淀 【答案】A 【详解】A．Co3+的价电子排布式为3d6，含有空轨道，NH3分子和Cl离子含有孤电子对，根据配位键形成条件可知，[Co(NH3)5Cl]Cl2中中心离子为Co3+，配体是NH3分子和Cl离子，A正确； B．配合物Fe(CO)5中，中心原子是Fe,CO是配体，1个分子中含有5个配位键，则1mol Fe(CO)5配合物中含有5mol配位键，B错误； C．K4[Fe(CN)6]、[Ag(NH3)2]OH都是配合物，但NH4Cl不是配合物、无中心原子，C错误； D．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O的中心离子为Ti3+，溶于水能电离出2个Cl-，则1mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成2mol AgCl沉淀，D错误； 故答案为：A。 7．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）现有三种组成均为CrCl3·6H2O的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相等物质的量的甲、乙、丙，各溶于适量蒸馏水，再分别加入足量的AgNO3溶液，析出的AgCl的物质的量之比为2∶1∶3.已知铬离子的配位数为6，下列说法正确的是 A．相关元素的原子半径：N＞O＞H，第一电离能：O＞N B．三种配合物互为同素异形体，铬元素都显+3价 C．配合物甲所含阳离子[Cr(H2O)5Cl]2+，1mol该离子含有10molσ键 D．在配合物乙中，配位原子有O和Cl，两者物质的量之比为2:1 【答案】D 【分析】Cr3+可形成配位数为6的配合物，组成为CrCl3·6H2O的配合物有3种(甲乙丙)，分别呈亮绿色、暗绿色和紫色，分别取等物质的量的甲、乙、丙3种物质配成溶液，分别向其中滴入过量的AgNO3溶液，均产生白色沉淀且质量比为2∶1∶3，则亮绿色配合物的化学式中配体有个氯离子、5个水分子，则亮绿色配合物的化学式为[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O，暗绿色配合物的化学式中配体有2个氯离子、4个水分子，则暗绿色配合物的化学式为[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O，紫色配合物的化学式中配体有6个水分子，则绿色配合物的化学式为[Cr(H2O)6]Cl3，据此解答； 【详解】A．同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，则原子半径：N＞O＞H；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，故A错误； B．同素异形体是同种元素的不同单质，故B错误； C．亮绿色配合物的化学式为[CrCl(H2O)5]Cl2·2H2O，所含阳离子[Cr(H2O)5Cl]2+，其中水分子中存在2个σ键，配位键也属于σ键，则1mol该离子含有16molσ键，故C错误； D．乙化学式为[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O，配位原子有4个O和2个Cl，两者物质的量之比为2:1，故D正确； 故选：D。 8．（23-24高二下·贵州六盘水·期中）下列方程式正确的是 A．向的悬浊液中滴加氨水，溶液变澄清： B．乙醇与反应： C．镁在二氧化碳中点燃： D．电离方程式： 【答案】A 【详解】A．氨气可与难溶于水的氯化银结合生成可溶于水的络合物，故A正确； B．乙醇与反应生成乙醇钠和氢气，化学方程式为，故B错误； C．镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳单质：，故C错误； D．配合物的电离方程式为，故D错误； 故选A。 9．（23-24高二下·福建三明·期末）穴醚是一类可以与碱金属离子发生配位的双环或多环多齿配体，某种穴醚的键线式如图。下列说法错误的是 A．第一电离能：C<O<N B．穴醚与碱金属离子之间通过离子键形成超分子 C．选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属离子分离 D．使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度 【答案】B 【详解】A．C、O、N位于同一周期，同一周期主族元素从左至右第一电离能有增大的趋势，但第VA族元素的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以第一电离能：C<O<N，故A正确； B．穴醚与碱金属离子之间通过配位键形成超分子，故B错误； C．穴醚有大小不同的空腔适配不同大小的碱金属离子，选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属离子分离，故C正确； D．穴醚结构中存在空穴，可容纳碱金属离子，使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度，故D正确； 故答案为：B。 10．（23-24高二下·安徽·期末）已知铜离子的配位数通常为4，和均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。下列说法错误的是 A．硫酸铜溶液呈蓝色，是因为溶液中存在配离子 B．b中得到配合物，其配体为 C．上述实验可得配离子的稳定性顺序为： D．中含有的键数为 【答案】C 【详解】A．Cu2+具有空轨道，水分子中O原子含有孤电子对，能与Cu2+形成配离子，则硫酸铜溶液呈蓝色，是因为溶液中存在配离子，故A正确； B．和均为深蓝色，b加入过量的氢氧化钠得到配合物，由化学式可知，其配体为，B正确； C． 硫酸铜溶液含有[Cu( H2O)4]2+加入稀NaOH溶液易转化为Cu(OH)2沉淀，再加入浓NaOH溶液可转化为[Cu(OH)4]2-，说明稳定性: [Cu(H2O)4]2+< [Cu(OH)4]2-，对比试管b、c中的现象可知，稳定性:[Cu(NH3)4]2+> [Cu(OH)4 ]2-，所以配离子的稳定性: ，故C错误； D．单键都是键构成的，1mol中含有12molN-H，另外N原子与铜离子之间还有4mol配位键，因此键的数目为16NA，故D正确； 11．（23-24高二下·天津北辰·期中）向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，下列对此现象的说法中正确的是 A．反应后溶液中没有沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变 B．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤电子对，NH3提供空轨道 C．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+ D．1mol[Cu(NH3)4]2+离子中含有12molσ键 【答案】C 【分析】向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先氨水和硫酸铜溶液反应生成硫酸铵和氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水，氢氧化铜与氨水反应生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+。 【详解】A．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成可溶性的铜氨络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，故A错误； B．[Cu(NH3)4]2+中具有空轨道的铜离子与具有孤电子对的氨分子形成配位键，故B错误； C．由分析可知，沉淀溶解发生的反应为氢氧化铜与氨水反应生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+，故C正确； D．在[Cu(NH3)4]2+中，配位键和配体中的氮氢键属于σ键，所以1mol[Cu(NH3)4]2+中含有16molσ键，故D错误； 故选C。 12．（23-24高二下·云南昆明·期中）配合物可用于离子检验，下列说法错误的是 A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键 B．配离子为，中心离子为，配位数为6 C．向该配合物的溶液中滴加溶液，观察到溶液变红 D．该配合物为离子化合物，易电离，1该配合物电离共得到3阴阳离子 【答案】C 【详解】A．Na2[Fe(CN)5(NO)]的配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-，中心离子为Fe3+，配离子CN-，NO不显电性，配位键也是共价键，NO存在极性共价键，此配合物中存在离子键、配位键、极性键，故A正确； B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-，中心离子为Fe3+，配体为CN-、NO，则配位数为6，故B正确； C．该配合物中中心离子为Fe3+，Fe3+在内界，不能与KSCN溶液反应，则溶液不变红，故C错误； D．一个Na2[Fe(CN)5(NO)]中含有2个钠离子和一个[Fe(CN)5(NO)]2-，该配合物为离子化合物，1mol该配合物含有阴、阳离子的总数为3NA，故D正确； 故选C。 13．（23-24高二下·山西朔州·期中）实验室用检验的离子方程式，下列有关说法正确的是 A．中铁离子的配位数为3 B．中配位键为原子提供孤电子对 C．碳元素电负性强于氮元素 D．再失去1个电子比更难 【答案】B 【详解】A．中铁离子的配体为CN－，则配位数为6，故A错误； B．氮原子半径小于碳原子，氮的原子核对孤对电子吸引力大于碳原子，则中是碳原子提供孤电子对，故B正确； C．同周期从左到右电负性逐渐增大，因此碳元素电负性低于氮元素，故C错误； D．Mn2+的价电子排布式为3d5，由Mn2+变为Mn3+，3d能级由较稳定的3d半充满状态变为不稳定的3d4状态，需要吸收的能量多，Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe2+变为Fe3+，3d能级由较不稳定的3d6状态变为较稳定的3d5半充满状态，需要吸收的能量少。所以再失去1个电子比更容易，故D错误； 故答案选B。 14．（23-24高二下·福建福州·期中）的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与、、、等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色的、红色的、黄色的、无色。 某同学按如下步骤完成实验： 已知与、在溶液中存在以下平衡：(红色)；(无色) 下列说法不正确的是 A．为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 B．Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的 C．配离子中的键角大于分子中的键角 D．与的配位能力强于 【答案】A 【分析】步骤①加水溶解溶液含Fe3+，步骤②Fe3+与SCN−结合生成[Fe(SCN)6]3−，步骤③发生平衡转化为[FeF6]3−。 【详解】A．为了观察到浅紫色，需要除去红褐色，即抑制铁离子的水解，所以可向溶液中加稀硝酸，加稀盐酸会生成黄色的[FeCl4]−，故A错误； B．[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，但溶液I却呈黄色，原因可能是Fe3+发生水解生成红褐色Fe(OH)3，与浅紫色[Fe(H2O)6]3+形成混合体系，使溶液呈黄色，故B正确； C．配离子中水分子的孤对电子用于形成配位键，其斥力相对较小，则其键角大于普通水分子的的键角，故C正确； D．加入NaF后溶液Ⅱ由红色变为无色，说明[Fe(SCN)6]3−转变为[FeF6]3−，反应更易生成[FeF6]3−，说明F−与Fe3+的配位能力强于SCN−，故D正确； 故选A。 15．（23-24高二下·福建福州·期中）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，一种配合物的结构如图所示，下列说法正确的是 A．该螯合物内存在离子键、配位键、极性键 B．1mol该螯合物通过螯合作用形成的配位键有3mol C．该螯合物中N的杂化方式只有1种 D．该螯合物为离子化合物，易电离 【答案】B 【详解】A．该螯合物内存在配位键（与原子形成），也存在、等极性共价键，根据题意关于螯合物的概念，由有多个配位原子的配体与同一中心离子形成，则无离子键存在，A错误； B．由图可知，三个原子与通过螯合配位成环，所以该螯合物中通过螯合作用形成的配位键有，B正确； C．该螯合物中N原子形成的键有单键和双键两种，单键的杂化方式为，双键的杂化方式为，C错误； D．因为形成了螯合物，所以不属于离子化合物，不易电离，D错误； 故选B。 16．（23-24高二下·四川凉山·期中）关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中正确的是 A．1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为21NA B．中心原子的化合价为+2价 C．中心原子的配位数是5 D．含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，可产生3mol白色沉淀 【答案】A 【详解】A．NH3和Cl-与Ti3+形成的配位键为σ键，一个NH3分子中含有3个σ键，所以1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含σ键为3×5+6=21mol，即含有σ键的数目为21NA，故A正确； B．NH3不带电荷，Cl带一个单位负电荷，整体呈电中性，所以中心原子的化合价为+3价，故B错误； C．NH3和Cl-均为配体，所以中心原子的配位数为6，故C错误； D．配合物在溶液中完全电离出外界离子，内界不电离，外界氯离子能与硝酸银发生反应生成沉淀，所以1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2只能电离产生2molCl-，加入足量AgNO3溶液，产生2mol白色沉淀，故D错误； 故答案选A。 17．（23-24高二下·山西长治·期中）硫酸四氨合铜是一种深蓝色晶体，在工业上主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。在实验室可用如图所示操作进行制备。 下列说法错误的是 A．的空间结构是正四面体形 B．中配位原子是原子 C．该晶体的制备原理为 D．加入乙醇会析出晶体的原因是乙醇降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度 【答案】A 【分析】在向硫酸铜溶液中加入过量氨水，发生反应，溶液为深蓝色，说明为，向溶液中缓慢加入乙醇，降低溶解度，使其结晶析出，得到，据此回答。 【详解】A．中铜离子与4个氨分子形成4个配位键，则无孤电子对，为dsp2杂化，空间结构是平面正方形，故A错误； B．中，N原子提供孤对电子是配位原子，故B正确； C．在硫酸铜溶液中加入过量氨水，最后加入乙醇得到，因此总体的反应为： ，故C正确； D．加入乙醇后，析出了晶体，说明在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，即乙醇降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度，故D正确； 故答案选A。 18．（23-24高二下·北京房山·阶段练习）配合物种类繁多，在分析化学、工业生产以及生物学中有广泛应用，已知某配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，下列有关说法正确的是 A．参与形成配位键的Cl-和外围中的Cl-的数目比是2：1 B．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+ C．该配合物中存在离子键、配位键和极性键 D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl元素均以沉淀形式存在 【答案】C 【详解】A．由题干配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O可知，內界中参与形成配位键的Cl-为1个，外界中的Cl-为2个，则二者的数目比是1：2，A错误； B．由题干配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O可知，配离子是[TiCl(H2O)5]2+，Cl为-1价，H2O不带电，故中心离子是Ti3+，B错误； C．由题干配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O可知，该配合物中存在[TiCl(H2O)5]2+与Cl-间的离子键，[TiCl(H2O)5]2+内Ti3+与Cl-、H2O间的配位键和H2O内的O-H极性键，C正确； D．由A项分析可知，有部分Cl-位于内界，故加入足量AgNO3溶液，不可能所有Cl元素均以沉淀形式存在，D错误； 故答案为：C。 19．（23-24高二上·江苏宿迁·期末）铜的某种配合物A的结构如题图所示。下列说法不正确的是 A．Cu2+的基态价电子排布式为：3d9 B．配合物A中配位原子为N和O C．配合物A中C、N、O原子的杂化方式完全相同 D．配合物A中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为：N、O、C、H 【答案】C 【详解】A．Cu是29号元素，基态Cu原子核外有29个电子，Cu2+的基态价电子排布式为：3d9，A正确； B．由图可知，配合物A中N、O原子存在孤电子对，其中配位原子为N和O，B正确； C．由图可知，配合物A中存在氨基、碳氧双键、亚甲基，C原子的杂化方式为sp2、sp3，N原子的杂化方式为sp3，O原子的杂化方式为sp2、sp3，C错误； D．C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，H只有1个电子层且只含有1个电子，容易失去电子，电离能在四种元素中最小，所以其第一电离能大小顺序是N、O、C、H，D正确； 故选C。 20．（23-24高二下·四川广元·阶段练习）下列关于配合物和超分子的说法正确的是 A．在中，给出孤对电子，提供空轨道 B．中存在的化学键有氢键 C．利用超分子的自组装特征可以分离和 D．向[Co(NH3)3Cl3]溶液中加入硝酸银溶液不能生成沉淀 【答案】D 【详解】A．在中，给出孤对电子，提供空轨道，A错误； B．氢键不是化学键，B错误； C．分离和利用超分子“分子识别”的特征，C错误； D．不能电离出氯离子，加入硝酸银溶液不能生成沉淀，D正确； 答案选D。 21．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．1mol羟基所含电子数为9NA B．23gCH3CH2OH中sp3杂化的碳原子数为NA C．常温常压下，28g乙烯和丙烯混合气体中所含原子总数为6NA D．1中含σ 键个数为7NA 【答案】D 【详解】A．羟基所含的电子数为1+8=9，1mol羟基所含电子数为9NA，A正确； B．23gCH3CH2OH中sp3杂化的碳原子数为0.5mol×2=1mol，即NA，B正确； C．常温常压下，乙烯和丙烯的通式CnH2n，混合气体中所含原子总数为2 NA×3=6NA，C正确； D．1个有3条σ键，配位键有一条，共8条，OH-中含有一条H-O键，共9条，1中含σ 键个数为9NA，D错误； 故选D。 22．（24-25高二上·江苏无锡·期中）下列关于化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl的配合物的说法正确的是 A．配体是NH3，配位数是4 B．配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl中Co元素的化合价是+2价 C．配合物中的NH3的H—N—H键角大于游离NH3的键角 D．在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀 【答案】C 【详解】A．该配合物中配体是四个分子和两个，故配体数是6，A错误； B．配合物中呈电中性，为负一价，则元素的化合价为+3价，B错误； C．配合物中的上的孤对电子形成了配位键，氮原子上不存在孤电子对，所以配合物中的NH3的H—N—H键角大于游离NH3的键角，C正确； D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-离子与Ag+反应，内界配位离子Cl-不与Ag+反应，只能生成1molAgCl沉淀，D错误； 故选C。 【题型2超分子】 1．（24-25高二上·山东聊城·阶段练习）冠醚能与阳离子作用，12-冠-4与Li+作用而不与K+作用；18-冠-6与K+作用，但不与Li+或Na+作用。下列说法错误的是 A．冠醚与阳离子作用跟环的大小有关 B．超分子中O原子与K+间存在离子键 C．12-冠-4中C和O的杂化方式相同 D．18-冠-6可将KMnO4带入甲苯中 【答案】B 【详解】A．由题意超分子均有“分子识别”的特征，不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，A正确； B．由图可知18-冠-6中O原子与相邻的2个C形成极性共价键，O带部分负电荷，与钾离子之间存在静电作用，但是冠醚分子不是离子，而且O原子也不是离子，故O原子与间不存在离子键，B错误； C．12-冠-4中C均为饱和碳原子，C的价层电子对数=4+=4，O的价层电子对数=2+=4，故C和O的杂化轨道类型相同，均为sp3杂化，C正确； D．利用该原理可以用冠醚将KMnO4带入有机物中，可以增大其与有机物的接触机会，故更有利于有机物氧化等反应，D正确； 答案选B。 2．（23-24高二下·甘肃天水·期中）结构决定性质，下列关于化学事实及其解释不正确的是 选项 化学事实 解释 A 在水溶液中Fe3+比Fe2+更稳定 Fe3+的3d能级处于半充满稳定状态 B 卤化氢(HX)的沸点随着原子序数递增而增大 分子间作用力递增 C 冠醚(18-冠-6)与K+可以形成超分子 冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配 D CHCl2COOH比CH2ClCOOH酸性强 Cl电负性大，使羧基中的羟基极性增大 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．Fe2+的3d能级为3d6，Fe3+的3d能级处于半充满稳定状态，所以在水溶液中Fe3+比Fe2+更稳定，故A正确； B．卤化氢(HX)中HF的沸点最高，其余是随着原子序数递增而增大，因为HF能形成分子间氢键，故B错误； C．冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，所以冠醚(18-冠-6)与K+可以形成超分子，故C正确； D．Cl电负性大，使CHCl2COOH中的羟基极性增大，羧基更容易电离出氢离子，所以CHCl2COOH比CH2ClCOOH酸性强，故D正确； 选B。 3．（23-24高二下·贵州遵义·期中）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。例如，12-冠-4适配；18-冠-6适配。下列说法错误的是 A．12-冠-4与18-冠-6的核磁共振氢谱的吸收峰数相同 B．冠醚属于烃的衍生物 C．冠醚适配碱金属离子时形成配位键 D．冠醚适配碱金属离子，体现了超分子的自组装特征 【答案】D 【详解】A．12-冠-4与18-冠-6都是对称的结构，二者均含有1种环境的H原子，核磁共振氢谱的吸收峰数相同，A正确； B．烃的衍生物是指烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代而生成的一系列有机化合物，冠醚属于醚，属于烃的衍生物，B正确； C．当冠醚与碱金属离子发生配位作用时，其环状结构中的氧原子会与金属离子形成配位键，C正确； D．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，体现了超分子的分子识别特征，D错误； 故选D。 4．（23-24高二下·四川·期中）1987诺贝尔化学奖授予三位化学家，表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，从而超分子化学也开始风靡全球，下列说法错误的是 A．利用超分子具有自组装和分子识别的特性，可以分离某些分子 B．18-冠-6可以适配任意碱金属离子，其形成的晶体为分子晶体 C．图二中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体 D．图一8-冠-6冠醚与K+形成的超分子中K+的配位数为6 【答案】B 【详解】A．超分子具有自组装和分子识别的特性，因此可以利用超分子分离某些分子，A正确； B．18-冠-6空穴只能适配大小与之匹配的碱金属离子，如K+，其适配上K+后形成的晶体为离子晶体，B错误； C．由图二可知，该超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，C正确； D．由图一可知，该超分子中K+与6个O原子之间形成配位键，D正确； 故选B。 5．（23-24高二下·广东茂名·期中）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。下列说法错误的是 A．上述分离过程体现超分子的分子识别特征 B．“杯酚”中的8个羟基之间能形成氢键 C．“杯酚”与之间通过共价键形成超分子 D．与金刚石晶体类型不同 【答案】C 【详解】A．杯酚分离 C60 和 C70，体现超分子的分子识别特征，故A正确； B．在“杯酚”中存在8个羟基，由于O原子半径小，元素的电负性大，因此羟基之间能形成氢键，故B正确； C．“杯酚”与 C60 之间没有形成共价键而是通过分子间作用力结合形成超分子，故C错误； D．C60属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，二者晶体类型不同，故D正确； 故选：C。 6．（23-24高二下·福建龙岩·期中）冠醚能与阳离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，例如水溶液对烯烃的氧化效果较差，在烯烃中加入冠醚，可使氧化反应迅速发生，原理如图。 下列说法错误的是 A．冠醚由于相对分子质量较大，可以看成是一类超分子 B．冠醚与结合后将带入烯烃中，与烯烃充分接触而迅速反应 C．烯烃在冠醚中的溶解度大于在水中的溶解度 D．通过配位键与冠醚相结合 【答案】A 【详解】A．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，冠醚是单独的一个分子结构，不是超分子，A错误； B．冠醚能与阳离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，冠醚与K+结合后将带入烯烃中，与烯烃充分接触而迅速反应，B正确； C．烯烃和冠醚的极性都很小，根据相似相溶原理知，烯烃可溶于冠醚，而水分子的极性较大，烯烃难溶于水，C正确； D．冠醚中氧原子提供孤电子对，K+提供空轨道，两者通过配位键形成超分子，D正确； 故选A。 7．（23-24高二下·广东茂名·期中）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．杯酚与之间通过分子间作用力结合形成超分子 C．杯酚与形成氢键 D．与金刚石晶体类型不同 【答案】C 【详解】A．根据流程图可知，该超分子只能识别，说明超分子具有“分子识别”的特征，故A正确； B．杯酚与都是分子晶体，杯酚与之间通过分子间作用力结合形成超分子，故B正确； C．中没有N、O、F等原子，杯酚与不可能形成氢键，故C错误； D．是分子晶体，金刚石是共价晶体，故D正确； 选C。 8．（23-24高二下·河北保定·期中）冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关，二苯并-18-冠-6与K+形成的螯合离子的结构如图所示，下列说法不正确的是 A．部分冠醚可以用来识别碱金属离子 B．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 C．二苯并-18-冠-6也能适配Na+ D．K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子 【答案】C 【详解】A．冠醚能识别直径与其空腔直径适配得碱金属离子，所以部分冠醚可以用来识别碱金属离子，故A正确； B．该冠醚分子中，苯环上的碳原子采用sp2杂化，其余单键碳原子杂化方式为sp3，杂化方式有有2种，故B正确； C．Na+半径小于K+，二苯并-18-冠-6不能适配Na+，故C错误； D．K+含有空轨道、O原子含有孤电子对，K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子，故D正确； 选C。 9．（23-24高二下·山西长治·期中）超分子@18-冠-6的合成过程如图所示。 已知：18-冠-6的空腔直径为的直径为。 下列说法错误的是 A．水中溶解性：化合物Ⅰ化合物Ⅱ B．18-冠-6的空穴与钾离子尺寸适配，二者通过弱作用力形成超分子 C．18-冠-6亦可与形成稳定的超分子 D．超分子可以是分子，也可以是离子 【答案】C 【详解】A．化合物I中存在羟基，在水溶液中能形成氢键，因此水中溶解性：化合物Ⅰ化合物Ⅱ，A正确； B．的粒子直径在18-冠-6空腔直径范围内，因此18-冠-6可以识别钾离子，K+与氧原子之间通过弱相互作用形成超分子，B正确； C．电子层数越多，离子半径越大，Li+、Na+的半径均小于钾离子的半径，导致Li+、Na+的直径不在18-冠-6空腔直径范围内，因此18-冠-6不能识别Li+、Na+而形成稳定的超分子，C错误； D．超分子是指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，超分子的定义是广义的，包括离子，D正确； 故选C。 10．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A．利用“杯酚”可分离C60和C70 ，是因为超分子具有“自组装”的特征 B．干冰的熔点低于SiO2，2个C=O键的键能之和小于4个Si-O键的键能之和 C．稳定性：H2O>H2S，是由于水分子间存在氢键 D．酸性：CCl3COOH>CH3COOH，是因为氯原子电负性大，增强了氧氢键的极性 【答案】D 【详解】A．杯酚与C70不能形成超分子，杯酚与C60形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，A错误； B．干冰是分子晶体、分子间靠范德华力维系，SiO2是共价晶体、熔融时需要破坏共价键，由于范德华力小于共价键，所以干冰的熔点低于SiO2，与C=O键的键能无关，B错误； C．稳定性：H2O＞H2S，是由于水分子中H-O键能大于H-S键，稳定性H-O大于H-S键，分子的稳定性大小与氢键无关，C错误； D．Cl的电负性较大，吸引电子能力较强，使得三氯乙酸的羧基中羟基极性更大，增强了氧氢键的极性，更易电离出氢离子，则酸性：CCl3COOH>CH3COOH，D正确； 故答案为：D。 11．（23-24高二下·广西桂林·期末）我国科学家在分子水平上将“杯酚”与进行有序组装形成超分子。下列说法错误的是 A．溶剂氯仿（）和甲苯均为极性分子 B．“杯酚”中的8个羟基之间能形成氢键 C．“杯酚”与之间通过共价键形成超分子 D．利用冠醚分子不同大小的空穴适配可识别 【答案】C 【分析】由流程图可知：“杯酚” 是8个酚和8个甲醛分子形成的环状分子，其空腔可以容纳C60分子，从而实现C60与C70的分离。 【详解】A．氯仿不是正四面体，结构不对称，属于极性分子；甲苯相当于甲基取代苯环上的一个氢原子，导致结构不对称，故为极性分子，A项正确； B．在“杯酚”中存在8个羟基，由于O原子半径小元素的电负性大，因此羟基之间能形成氢键，B项正确； C．“杯酚”与C60之间没有形成共价键而是通过分子间作用力结合形成超分子，C项错误； D．利用冠醚分子不同大小的空穴适配可识别碱金属离子，D项正确； 答案选D。 12．（23-24高二下·山西长治·期末）化合物是一种新型超分子晶体材料。可以为溶剂，由、(18-冠-6)、反应制得(已知：超分子的自组装是分子与分子在一定条件下，依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程)。结构如图所示： 下列说法错误的是 A．组成M的元素位于元素周期表的s区和p区 B．M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装 C．超分子是分子聚集体，不包括离子 D．(18-冠-6)具有分子识别功能 【答案】C 【详解】A．组成M的元素有H、C、N、O、Cl、Br，根据元素周期表结构可知，H位于s区，其余元素位于p区，故A正确； B．M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装，故B正确； C．超分子是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。超分子定义中分子是广义的，包括离子，故C错误； D．(18-冠-6)能够识别出，其具有分子识别功能，故D正确； 故选C。 13．（23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末）冠醚能与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。冠与作用而不与作用；冠与作用，但不与或作用(如图)。下列说法不正确的是 A．冠中原子与存在离子键 B．冠中C和的杂化轨道类型相同 C．冠与钾离子作用，不与或作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征 D．利用该原理可以用冠醚将带入有机物中，更有利于有机物的氧化 【答案】A 【详解】A．离子键存在于阳离子和阴离子之间，18—冠—6为分子，18—冠—6中O原子与K+不存在离子键，A项错误； B．18—冠—6中C和O的价层电子对数都为4，C和O都采取sp3杂化，B项正确； C．超分子具有“分子识别”的特性，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，如18—冠—6与钾离子作用，不与Li+或Na+作用，C项正确； D．由于18—冠—6能识别K+，可以用冠醚将KMnO4带入有机物中，增大KMnO4与有机物的接触，更有利于有机物的氧化，D项正确； 答案选A。 14．（23-24高二下·山东聊城·期末）下列说法不正确的是 A．可燃冰(图甲)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子 B．烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图乙)，这反映了超分子的“自组装”特征 C．18-冠-6(图丙)可识别K+，该物质与K+之间的作用力是离子键 D．图丁表示无限延伸层状多硅酸根，其化学式为 【答案】C 【详解】A．可燃冰可看作由水和甲烷等分子通过分子间作用力形成的超分子，分子间作用力不是共价键，A正确； B．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，属于超分子，B正确； C．18-冠-6(图丙)可识别K+，该物质与K+之间的作用力是配位键，C错误； D．在硅氧四面体中形成的无限延伸层状多硅酸根中，每个Si原子与4个O结合，Si杂化类型是sp3杂化，每个Si原子属于3个小六边形，则每个六边形中含有Si原子：6×=2；每个六边形结构中含有的O原子数是6×+6×=5个，相应离子带有的电荷数目是2×(+4)+5×(-2)=-2，故该多硅酸根的化学式为，D正确； 故合理选项是C。 15．（23-24高二下·吉林白山·期末）某种超分子的结构如图所示。下列说法错误的是 A．该超分子是由两个不同的有机分子通过氢键形成的分子聚集体 B．该超分子不属于有机高分子化合物 C．该超分子间的氢键键能： D．超分子的特征是分子识别和分子自组装 【答案】C 【详解】A．超分子通常是指由两种或两种以上分子通过分子间相互作用力形成的分子聚集体，题给超分子是由两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，A正确； B．高分子化合物相对分子质量一般在1万以上，所以题给超分子不属于高分子化合物，B正确； C．电负性，原子的电负性越大，形成氢键的键能越大，则氢键键能为，C错误； D．分子识别和分子自组装是超分子的重要特征，D正确； 选C。 16．（23-24高二下·湖北黄冈·阶段练习）尿素[]可与正烷烃形成超分子，原理如图所示。下列说法不正确的是 A．尿素分子中各元素的电负性：O>N>C>H B．尿素分子通过氢键形成六角形通道结构 C．图中反映出超分子“分子识别”的特性 D．尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成超分子 【答案】D 【详解】A．C、N、O三种元素同周期，同一周期从左至右，元素电负性逐渐增强，H元素电负性在四种中最弱，则尿素分子中各元素的电负性：O>N>C>H，A正确； B．N元素电负性很大，尿素分子中存在氨基，分子间可形成氢键，如图可知，尿素分子通过分子间氢键形成六角形通道结构，B正确； C．图中反映出超分子“分子识别”的特性，C正确； D．尿素分子和正烷烃分子间通过分子间作用力形成超分子，而不是共价键，D错误； 故选D。 17．（23-24高二下·四川宜宾·期末）利用超分子可分离C60和C70，如图，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。下列说法正确的是 A．“杯酚”与苯酚互为同系物 B．“杯酚”与C60之间存在氢键 C．该过程发生了置换反应 D．该过程利用了超分子的分子识别特性 【答案】D 【详解】A．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物，杯酚中含有多个羟基，苯酚中只有一个羟基，两者结构不相似，不是同系物，A错误； B．C和H原子不能形成氢键，“杯酚”与C60不能形成氢键，B错误； C．置换反应是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应，该反应不是置换反应，C错误； D．“杯酚”的空腔大小只适配C60，该分离过程利用的是超分子的分子识别特征，D正确； 故选D。 18．（23-24高二下·江西·阶段练习）某冠醚可识别钾离子，如图所示。下列叙述错误的是 A．该超分子中含极性键和非极性键 B．冠醚与钾离子形成配位键 C．该超分子中C、O原子的杂化类型不同 D．冠醚识别碱金属离子与冠醚空腔直径、适合的粒子直径有关 【答案】C 【详解】A．该超分子中含有C—C极性键和C—O非极性键，A正确； B．冠醚中O存在孤对电子，K+具有空轨道，两者可以形成配位键，B正确； C．有结构图可知该超分子中C、O原子均采取sp3杂化，C错误； D．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，因此冠醚识别碱金属离子与冠醚空腔直径、适合的粒子直径有关，D正确； 故选C。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 配合物与超分子 考点梳理 题型演练 考点01 配合物 【题型1配合物】 考点02 超分子 【题型2超分子】 考点梳理 考点01配合物 1．配位键 (1)概念：由一个原子单方面提供 ，而另一个原子提供 而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。 (2)表示方法：配位键常用A—B表示，其中A是 孤电子对的原子，叫给予体，B是 孤电子对的原子，叫接受体。 如：H3O＋的结构式为；NH的结构式为。 (3)形成条件 形成配位键的一方(如A)是能够提供孤电子对的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。 ①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如、、分子中中心原子分别有 、 、 对孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O等，离子如Cl－、CN－、NO等。 ②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag＋形成 个配位键，Cu2＋形成 个配位键等。 (4)说明 ①配位键实质上是一种特殊的共价键，孤电子对是由成键原子一方提供，另一原子只提供空轨道；而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。 ②与普通共价键相似，配位键具有饱和性和方向性。 ③与普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子中(如NH4+)。 ④相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同，故其结构式也可表示为，NH4+的空间结构是正四面体形。 ⑤配位键一般是共价单键，属于σ键。 2．配合物 (1)概念 通常把金属离子或原子(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 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。 (2)组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示： ①中心原子： 的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 ②配体： 的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。 ③配位数：直接与中心原子形成的 的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为 。 (3)常见配合物的形成实验 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现 ，氨水过量后沉淀逐渐 ，得到深蓝色的透明溶液，滴加乙醇后析出深蓝色晶体 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－、[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 溶液变为 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 滴加AgNO3溶液后，试管中出现 ，再滴加氨水后沉淀 ，溶液呈 Ag＋＋Cl－===AgCl↓、AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－ (4)配合物的形成对性质的影响 ①对溶解性的影响 一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH－、Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物。 如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 ②颜色的改变 当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色。 ③稳定性增强 配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 总结归纳： 1.配合物中配离子、中心原子、配体和配位数的确定方法 (1)配合物的内界是以配位键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子键相结合的，可以完全电离。因此可以根据配合物在溶液中的电离情况，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心原子和配体。 如在1 mol [Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O形成的溶液中加入足量硝酸银，形成的淡黄色沉淀为1 mol，而不是3 mol，这是因为配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O由内界和外界组成，内界和外界通过离子键形成，在水溶液中自由电离，而内界中通过配位键(特殊共价键)形成，在水溶液中不能完全电离形成游离的溴离子，所以沉淀为1 mol，而不是3 mol。 (2)配位数：直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。要注意只含有一个配位原子的配体称为单基配体，中心离子(或原子)同单基配体结合的数目就是该中心离子的配位数，如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。含有两个以上配位原子的配体叫多基配体，中心离子(或原子)同多基配体配合时，配位数等于同中心离子(或原子)配位的原子数。例如，乙二胺分子中含有两个配位N原子，故在(en代表乙二胺分子)中Pt2＋的配位数为2×2＝4，而配体只有两个，依次类推。 考点02超分子 1.定义 由两种或两种以上的分子通过 形成的分子聚集体。 2.存在形式 超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 3.形成方式 说法很纷繁，有人将其概括为非共价键，有人则将其限于分子间作用力。 4.分子聚集体的大小 超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。 5.特征 (1)分子识别 (2)自组装。 6.实例 (1) “杯酚”分离C60和C70： 向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”，再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。 (2)冠醚识别碱金属离子： 冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。 (3)细胞和细胞器的双分子膜 (4)DNA分子 题型演练 【题型1配合物】 1．（23-24高二下·辽宁·期中）许多过渡金属离子对多种配位体有很强的结合力，能形成种类繁多的配合物。下列叙述正确的是 A．配离子具有对称空间结构，其中2个被2个替代能得到2种产物 B．在配合物中，是中心离子，是配体 C．向含有1mol 的溶液中加入足量溶液，生产3mol AgCl白色沉淀 D．将溶液和氨水相互滴加时，产生的实验现象相同 2．（23-24高二下·吉林四平·期中）下列关于化学式为的配合物的说法中正确的是 A．该配合物中配位体是和，配位数是9 B．该配合物中加入足量溶液，所有均被完全沉淀 C．该配合物中中心离子是，配离子是 D．该配合物中含有键 3．（23-24高二下·四川达州·期中）下列各组中的分子或离子都含配位键的是 A．H2O、Al2Cl6 B．NH4Cl、[Cu(NH3)4]SO4 C．PCl3、[Co(NH3)4Cl2]Cl D．CO2、 4．（23-24高二下·贵州六盘水·期中）下列微粒间不能形成配位键的是 A．与 B．与 C．与 D．与 5．（23-24高二下·甘肃天水·期中）下列关于超分子和配合物的叙述正确的是 A．配合物Na[Al(OH)4]中，配位键数为4 B．含有配位键的物质一定是配位化合物 C．1mol[Cu(H2O)4]2+中σ键的物质的量为8mol D．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装的特征 6．（23-24高二下·辽宁沈阳·期中）配合物广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速。许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是 A．中的提供接受孤电子对的空轨道，则配体是分子和Cl离子 B．配合物中含有配位键 C．、、都是配合物 D．配合物的中心离子为，该配合物与足量溶液反应，生成沉淀 7．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）现有三种组成均为CrCl3·6H2O的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相等物质的量的甲、乙、丙，各溶于适量蒸馏水，再分别加入足量的AgNO3溶液，析出的AgCl的物质的量之比为2∶1∶3.已知铬离子的配位数为6，下列说法正确的是 A．相关元素的原子半径：N＞O＞H，第一电离能：O＞N B．三种配合物互为同素异形体，铬元素都显+3价 C．配合物甲所含阳离子[Cr(H2O)5Cl]2+，1mol该离子含有10molσ键 D．在配合物乙中，配位原子有O和Cl，两者物质的量之比为2:1 8．（23-24高二下·贵州六盘水·期中）下列方程式正确的是 A．向的悬浊液中滴加氨水，溶液变澄清： B．乙醇与反应： C．镁在二氧化碳中点燃： D．电离方程式： 9．（23-24高二下·福建三明·期末）穴醚是一类可以与碱金属离子发生配位的双环或多环多齿配体，某种穴醚的键线式如图。下列说法错误的是 A．第一电离能：C<O<N B．穴醚与碱金属离子之间通过离子键形成超分子 C．选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属离子分离 D．使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度 10．（23-24高二下·安徽·期末）已知铜离子的配位数通常为4，和均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。下列说法错误的是 A．硫酸铜溶液呈蓝色，是因为溶液中存在配离子 B．b中得到配合物，其配体为 C．上述实验可得配离子的稳定性顺序为： D．中含有的键数为 11．（23-24高二下·天津北辰·期中）向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，下列对此现象的说法中正确的是 A．反应后溶液中没有沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变 B．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤电子对，NH3提供空轨道 C．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+ D．1mol[Cu(NH3)4]2+离子中含有12molσ键 12．（23-24高二下·云南昆明·期中）配合物可用于离子检验，下列说法错误的是 A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键 B．配离子为，中心离子为，配位数为6 C．向该配合物的溶液中滴加溶液，观察到溶液变红 D．该配合物为离子化合物，易电离，1该配合物电离共得到3阴阳离子 13．（23-24高二下·山西朔州·期中）实验室用检验的离子方程式，下列有关说法正确的是 A．中铁离子的配位数为3 B．中配位键为原子提供孤电子对 C．碳元素电负性强于氮元素 D．再失去1个电子比更难 14．（23-24高二下·福建福州·期中）的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与、、、等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色的、红色的、黄色的、无色。 某同学按如下步骤完成实验： 已知与、在溶液中存在以下平衡：(红色)；(无色) 下列说法不正确的是 A．为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 B．Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的 C．配离子中的键角大于分子中的键角 D．与的配位能力强于 15．（23-24高二下·福建福州·期中）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，一种配合物的结构如图所示，下列说法正确的是 A．该螯合物内存在离子键、配位键、极性键 B．1mol该螯合物通过螯合作用形成的配位键有3mol C．该螯合物中N的杂化方式只有1种 D．该螯合物为离子化合物，易电离 16．（23-24高二下·四川凉山·期中）关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中正确的是 A．1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为21NA B．中心原子的化合价为+2价 C．中心原子的配位数是5 D．含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，可产生3mol白色沉淀 17．（23-24高二下·山西长治·期中）硫酸四氨合铜是一种深蓝色晶体，在工业上主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。在实验室可用如图所示操作进行制备。 下列说法错误的是 A．的空间结构是正四面体形 B．中配位原子是原子 C．该晶体的制备原理为 D．加入乙醇会析出晶体的原因是乙醇降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度 18．（23-24高二下·北京房山·阶段练习）配合物种类繁多，在分析化学、工业生产以及生物学中有广泛应用，已知某配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，下列有关说法正确的是 A．参与形成配位键的Cl-和外围中的Cl-的数目比是2：1 B．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+ C．该配合物中存在离子键、配位键和极性键 D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl元素均以沉淀形式存在 19．（23-24高二上·江苏宿迁·期末）铜的某种配合物A的结构如题图所示。下列说法不正确的是 A．Cu2+的基态价电子排布式为：3d9 B．配合物A中配位原子为N和O C．配合物A中C、N、O原子的杂化方式完全相同 D．配合物A中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为：N、O、C、H 20．（23-24高二下·四川广元·阶段练习）下列关于配合物和超分子的说法正确的是 A．在中，给出孤对电子，提供空轨道 B．中存在的化学键有氢键 C．利用超分子的自组装特征可以分离和 D．向[Co(NH3)3Cl3]溶液中加入硝酸银溶液不能生成沉淀 21．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．1mol羟基所含电子数为9NA B．23gCH3CH2OH中sp3杂化的碳原子数为NA C．常温常压下，28g乙烯和丙烯混合气体中所含原子总数为6NA D．1中含σ 键个数为7NA 22．（24-25高二上·江苏无锡·期中）下列关于化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl的配合物的说法正确的是 A．配体是NH3，配位数是4 B．配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl中Co元素的化合价是+2价 C．配合物中的NH3的H—N—H键角大于游离NH3的键角 D．在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀 【题型2超分子】 1．（24-25高二上·山东聊城·阶段练习）冠醚能与阳离子作用，12-冠-4与Li+作用而不与K+作用；18-冠-6与K+作用，但不与Li+或Na+作用。下列说法错误的是 A．冠醚与阳离子作用跟环的大小有关 B．超分子中O原子与K+间存在离子键 C．12-冠-4中C和O的杂化方式相同 D．18-冠-6可将KMnO4带入甲苯中 2．（23-24高二下·甘肃天水·期中）结构决定性质，下列关于化学事实及其解释不正确的是 选项 化学事实 解释 A 在水溶液中Fe3+比Fe2+更稳定 Fe3+的3d能级处于半充满稳定状态 B 卤化氢(HX)的沸点随着原子序数递增而增大 分子间作用力递增 C 冠醚(18-冠-6)与K+可以形成超分子 冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配 D CHCl2COOH比CH2ClCOOH酸性强 Cl电负性大，使羧基中的羟基极性增大 A．A B．B C．C D．D 3．（23-24高二下·贵州遵义·期中）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。例如，12-冠-4适配；18-冠-6适配。下列说法错误的是 A．12-冠-4与18-冠-6的核磁共振氢谱的吸收峰数相同 B．冠醚属于烃的衍生物 C．冠醚适配碱金属离子时形成配位键 D．冠醚适配碱金属离子，体现了超分子的自组装特征 4．（23-24高二下·四川·期中）1987诺贝尔化学奖授予三位化学家，表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，从而超分子化学也开始风靡全球，下列说法错误的是 A．利用超分子具有自组装和分子识别的特性，可以分离某些分子 B．18-冠-6可以适配任意碱金属离子，其形成的晶体为分子晶体 C．图二中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体 D．图一8-冠-6冠醚与K+形成的超分子中K+的配位数为6 5．（23-24高二下·广东茂名·期中）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。下列说法错误的是 A．上述分离过程体现超分子的分子识别特征 B．“杯酚”中的8个羟基之间能形成氢键 C．“杯酚”与之间通过共价键形成超分子 D．与金刚石晶体类型不同 6．（23-24高二下·福建龙岩·期中）冠醚能与阳离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，例如水溶液对烯烃的氧化效果较差，在烯烃中加入冠醚，可使氧化反应迅速发生，原理如图。 下列说法错误的是 A．冠醚由于相对分子质量较大，可以看成是一类超分子 B．冠醚与结合后将带入烯烃中，与烯烃充分接触而迅速反应 C．烯烃在冠醚中的溶解度大于在水中的溶解度 D．通过配位键与冠醚相结合 7．（23-24高二下·广东茂名·期中）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．杯酚与之间通过分子间作用力结合形成超分子 C．杯酚与形成氢键 D．与金刚石晶体类型不同 8．（23-24高二下·河北保定·期中）冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关，二苯并-18-冠-6与K+形成的螯合离子的结构如图所示，下列说法不正确的是 A．部分冠醚可以用来识别碱金属离子 B．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 C．二苯并-18-冠-6也能适配Na+ D．K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子 9．（23-24高二下·山西长治·期中）超分子@18-冠-6的合成过程如图所示。 已知：18-冠-6的空腔直径为的直径为。 下列说法错误的是 A．水中溶解性：化合物Ⅰ化合物Ⅱ B．18-冠-6的空穴与钾离子尺寸适配，二者通过弱作用力形成超分子 C．18-冠-6亦可与形成稳定的超分子 D．超分子可以是分子，也可以是离子 10．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A．利用“杯酚”可分离C60和C70 ，是因为超分子具有“自组装”的特征 B．干冰的熔点低于SiO2，2个C=O键的键能之和小于4个Si-O键的键能之和 C．稳定性：H2O>H2S，是由于水分子间存在氢键 D．酸性：CCl3COOH>CH3COOH，是因为氯原子电负性大，增强了氧氢键的极性 11．（23-24高二下·广西桂林·期末）我国科学家在分子水平上将“杯酚”与进行有序组装形成超分子。下列说法错误的是 A．溶剂氯仿（）和甲苯均为极性分子 B．“杯酚”中的8个羟基之间能形成氢键 C．“杯酚”与之间通过共价键形成超分子 D．利用冠醚分子不同大小的空穴适配可识别 12．（23-24高二下·山西长治·期末）化合物是一种新型超分子晶体材料。可以为溶剂，由、(18-冠-6)、反应制得(已知：超分子的自组装是分子与分子在一定条件下，依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程)。结构如图所示： 下列说法错误的是 A．组成M的元素位于元素周期表的s区和p区 B．M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装 C．超分子是分子聚集体，不包括离子 D．(18-冠-6)具有分子识别功能 13．（23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末）冠醚能与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。冠与作用而不与作用；冠与作用，但不与或作用(如图)。下列说法不正确的是 A．冠中原子与存在离子键 B．冠中C和的杂化轨道类型相同 C．冠与钾离子作用，不与或作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征 D．利用该原理可以用冠醚将带入有机物中，更有利于有机物的氧化 14．（23-24高二下·山东聊城·期末）下列说法不正确的是 A．可燃冰(图甲)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子 B．烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图乙)，这反映了超分子的“自组装”特征 C．18-冠-6(图丙)可识别K+，该物质与K+之间的作用力是离子键 D．图丁表示无限延伸层状多硅酸根，其化学式为 15．（23-24高二下·吉林白山·期末）某种超分子的结构如图所示。下列说法错误的是 A．该超分子是由两个不同的有机分子通过氢键形成的分子聚集体 B．该超分子不属于有机高分子化合物 C．该超分子间的氢键键能： D．超分子的特征是分子识别和分子自组装 16．（23-24高二下·湖北黄冈·阶段练习）尿素[]可与正烷烃形成超分子，原理如图所示。下列说法不正确的是 A．尿素分子中各元素的电负性：O>N>C>H B．尿素分子通过氢键形成六角形通道结构 C．图中反映出超分子“分子识别”的特性 D．尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成超分子 17．（23-24高二下·四川宜宾·期末）利用超分子可分离C60和C70，如图，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。下列说法正确的是 A．“杯酚”与苯酚互为同系物 B．“杯酚”与C60之间存在氢键 C．该过程发生了置换反应 D．该过程利用了超分子的分子识别特性 18．（23-24高二下·江西·阶段练习）某冠醚可识别钾离子，如图所示。下列叙述错误的是 A．该超分子中含极性键和非极性键 B．冠醚与钾离子形成配位键 C．该超分子中C、O原子的杂化类型不同 D．冠醚识别碱金属离子与冠醚空腔直径、适合的粒子直径有关 1 学科网（北京）股份有限公司 $$