第02讲 配合物的性质和应用（寒假预习讲义）高二化学苏教版

第02讲 配合物的性质和应用 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（2大考点） 模块五 小试牛刀过关测 （基础练10题） （提升练6题） 1．理解配合物的形成和表示方式。 2．了解配合物的概念，能说明简单配合物的成键情况。 3．从微观角度理解配合物的形成对物质性质的影响。 4．了解配合物在生活、生产和科学实验中的应用。 一、配合物的形成 1．【实验探究】铜氨配合物的形成过程 （1）操作步骤： （2）实验现象： 三支试管中先生成 蓝色沉淀 ，随浓氨水的滴入，沉淀逐渐溶解，最后变为 深蓝色 溶液。 （3）反应方程式： Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH ； Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O 2．配合化合物 （1）概念： 由 提供 孤电子对的分子或离子（称为配位体）与 接受 孤电子对的原子或离子（称为中心原子）以 配位键 结合形成的化合物。 （2）组成： ①内界和外界 中心原子与配位体以 配位键 结合，形成配合物的 内界 。配合物的内界可以是离子，也可以是分子。 与配合物内界结合的离子，称为配合物的外界。 ②中心原子（离子）和配位体 中心原子 是指提供空轨道的原子或离子， 配位体 是指提供孤电子对的分子或离子。 ③配位原子和配位数 配位原子 是指配位体中提供孤电子对的原子， 配位数 是指形成配位键的个数。 （3）形成条件 ①配位体有孤电子对，如中性分子H2O、NH3、CO等；离子有F－、Cl－、CN－等。 ②中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、Zn2＋等。 二、配合物的空间结构 1．顺反异构 （1）概念：含有两种或或两种以上配位体的配合物，若配位体在空间的排列方式不同，就能形成几种不同几何构型的配合物，其结构不同，性质也有差异，互为同分异构体。 顺式异构体：同种配位体处于相邻位置。 反式异构体：同种配位体处于对角位置。 （2）Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式两种异构体。 顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的颜色、在水中的溶解性等性质有一定的差异。 配合物 颜色 极性 在水中的溶解性(100 g水中) 抗癌活性 A 棕黄色 极性 0.257 7 g 有活性 B 淡黄色 非极性 0.036 6 g 无活性 配合物A和配合物B中，哪一种是顺式Pt(NH3)2Cl2，哪一种是反式Pt(NH3)2Cl2? 配合物A为顺式Pt(NH3)2Cl2，配合物B为反式Pt(NH3)2Cl2。因为顺式Pt(NH3)2Cl2的空间结构不对称，正电荷重心和负电荷重心不能重合，为 极性分子 ；而反式Pt(NH3)2Cl2分子空间结构对称，为 非极性分子 。根据“相似相溶规则”可知，顺式分子更易溶于水。 2．配合物离子的空间结构 配合物的中心原子、配位体的种类和数目不同，可以形成不同空间结构的配合物。 三、配合物的应用 1．【实验探究】配合物的应用 （1）银氨溶液——用于检验醛基 ①银氨溶液的配制： AgNO3溶液AgOH[Ag(NH3)2]OH 实验现象：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 反应方程式：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH，AgOH＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋OH－ ②银镜反应：将银氨溶液置于试管中，加入葡萄糖溶液，将试管放在水浴中缓慢加热。 实验现象：试管壁有光亮的银镜生成。 （2）检验Fe3+： 实验步骤：向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液。 实验现象：溶液变血红色。 反应方程式：Fe3++nSCN-===[Fe(SCN)n](3+n)+ （3）分离Cu2+和Fe3+ ①实验步骤：在两支只管中分别加入2mL0.01mol·L-1的硫酸铜和0.01mol·L-1硫酸铁溶液，向一支试管中滴加10%NaOH溶液，向另一支试管中滴加浓氨水。 实验现象：滴加NaOH溶液，生成蓝色和红褐色沉淀；滴加浓氨水，先生成色和红褐色沉淀，蓝色沉淀逐渐溶解，红褐色沉淀不溶解。 2．配合物的应用 （1）配合物在化学分析中的应用 ①物质检验 如Fe3＋的检验：Fe3＋与SCN－形成血红色的配离子；醛基的检验：常用试剂为银氨溶液，其溶质[Ag(NH3)2]OH是一种配合物。 ②物质的分离 多种金属离子共同存在时，要测定(或分离)其中一种金属离子，由于其他金属离子往往会与试剂发生同类型反应而干扰测定，因此常用配合物来防止杂质离子的干扰。 ③定量测定物质的组成。 （2）配合物在工业生产中的应用 ①湿法冶金：可以用配合物的溶液直接从矿石中把金属浸取出来，再用适当的还原剂还原成金属单质。 ②分离和提纯：由于制备高纯物质的需要，对于那些性质相近的稀有金属，常利用生成配合物来扩大一些性质上的差别，从而达到分离、提纯的目的。 ③设计合成具有特殊功能的分子，如激光材料、超导材料、抗癌药物等。 （3）配合物在生命体中的应用 许多酶的作用与其结构中含有形成配位键的金属离子有关。 教材习题01 下列物质中，不属于配合物的是 A． B． C． D． 解题思路 A．该物质中，铜离子提供空轨道，水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故A不选； B．该物质中，银离子提供空轨道，NH3中氮原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故B不选； C．属于一般化合物，不含配体，所以不属于配合物，故C选； D．中铝原子提供空轨道，F原子提供孤电子对，所以该物质属于配合物，故D不选； 【答案】C 教材习题02 在溶液中存在如下平衡：，下列说法中不正确的是 A．将固体溶于少量水中得到绿色溶液 B．将固体溶于大量水中得到蓝色溶液 C．向溶液中加入少量固体，平衡向逆反应方向移动 D．向溶液中加入固体，平衡向逆反应方向移动 解题思路 A．固体溶于少量水中，溶液中同时存在和离子，黄色和蓝色混合得到的是绿色，故A正确； B．将固体溶于大量水中得到的是它的稀溶液，铜离子主要以存在，溶液显蓝色，故B正确； C．溶液中加入少量固体，氯离子和银离子生成氯化银沉淀，溶液中氯离子浓度减小，根据平衡移动原理，平衡正向移动，故C错误； D．向溶液中加入固体，溶液中氯离子浓度增大，根据平衡移动原理，平衡逆方向移动，故D正确； 【答案】C 核心考点一：配合物的形成 【例1】（22-23高二下·海南·阶段练习）关于的制备和性质说法中不正确的是 A．该配合物在水中可电离出大量 B．滴加乙醇后有深蓝色晶体析出 C．先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解 D．该配合物中配位原子是原子 【答案】A 【分析】向盛有CuSO4溶液的试管里加入氨水，首先形成的难溶物为氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液为铜的配合物，铜离子形成； 【解析】A．该配合物在水中可电离出和OH-，不能电离出，故A不正确； B．乙醇极性小于水，络合物在乙醇中溶解度较小，滴加乙醇后有深蓝色晶体析出，故B正确； C．向盛有硫酸铜水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透明溶液，故C正确； D．配合物中，配位体提供孤电子对，中心原子提供空轨道形成配位键，配位原子是原子，故D正确； 答案选A。 核心考点二：配合物的形成对物质性质的影响 【例2】（23-24高二下·福建福州·期中）Co(Ⅲ)的八面体配合物为，若1mol该配合物与足量作用生成1mol AgCl沉淀，则m、n的值是 A．，， B．，， C．，， D．，， 【答案】B 【解析】由1mol配合物生成1mol AgCl知道1mol配合物电离出1molCl－即配离子显＋1价，x=1；又因为Co显＋3价，则[CoClm(NH3)n]＋为+1价，则m=2，，又因为是正八面体结构，有6个配体，所以n＝6－2＝4，故本题选B。 【基础练】 1．（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 【解析】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。 2．（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 【解析】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。 3．（23-24高二下·江苏苏州·期中）许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物，下列说法正确的是 A．配合物的外界为 B．配合物的配位数为5 C．配合物的配体为和 D．配合物中的化合价为 【答案】A 【解析】A．配合物的外界为，A正确； B．配合物中配体为H2O和Cl-，配位数为6，B错误； C．配合物的配体为，C错误； D．由化合物代数和为零可知，配合物中的化合价为，D错误； 故选A。 4．（23-24高二下·江西赣州·期中）①、②、③是铂的三种配合物，下列说法正确的是 A．三种配合物中的化合价均为价 B．①中的配位数为6 C．②中为配体，提供空轨道 D．向含③的溶液中加入足量溶液，可得到沉淀 【答案】B 【解析】A．①②③中的化合价均为价，A项错误； B．①中配离子的配体为Cl-，的配位数为6，故B正确； C．配体提供孤电子对，提供空轨道，C项错误； D．③的Cl-均为配离子的配体，难电离出来，故向③的溶液中加入硝酸银，不能得到氯化银沉淀，D项错误； 故选B。 5．（22-23高二下·四川成都·期中）向由0.1 mol CrCl3·6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液，产生0.2 mol沉淀。配合物CrCl3·6H2O的配位数为6，下列说法错误的是 A．该配合物的中心离子是Cr3+ B．该配合物的配体是H2O和Cl− C．每1 mol配离子[Cr(H2O)5Cl]2+中含有6NA个共价键 D．该配合物中存在的化学键有：共价键、配位键、离子键 【答案】C 【分析】向0.1 mol CrCl3·6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液，产生0.2 mol沉淀，则0.1 mol CrCl3·6H2O可产生0.2 molCl−，该配合物可表示为[Cr(H2O)5Cl]Cl2。 【解析】A．由分析可知，该配合物的中心离子是Cr3+，A正确； B．该配合物CrCl3·6H2O的配位数为6，配体是H2O和Cl−，B正确； C．每1 mol配离子[Cr(H2O)5Cl]2+中含有16NA个共价键，C错误； D．该配合物中存在的化学键有：共价键、配位键、离子键，D正确； 故选C。 6．（23-24高二下·浙江金华·阶段练习）下列化合物属于配合物的是 A．Cu2(OH)2SO4 B．NH4Cl C．[Zn(NH3)4]SO4 D．KAl(SO4)2 【答案】C 【解析】A．Cu2(OH)2SO4属于碱式盐，不属于配合物，故A错误； B．NH4Cl中含有1个配位键，其属于离子化合物，故B错误； C．硫酸四氨合锌([Zn(NH3)4]SO4)中二价锌离子是中心离子，四个氨分子在锌离子的四周，是配体，中心离子和配体以配位键结合形成内界，也叫配离子，硫酸根离子处于外界，也叫外界离子，内界和外界组成配合物，故C正确； D．KAl(SO4)2含有离子键，属于离子化合物，是复盐，故D错误； 故选C。 7．（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 【解析】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。 8．（23-24高二下·河北沧州·期末）某种钴的紫色配合物组成为，制备原理为，向一定量该配合物溶液中加入过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后过滤，再加过量AgNO3溶液于滤液中，无明显变化，加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一，已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．该配合物的化学式为 B．配合物中的配位数为5 C．1mol该配合物中含σ键数目为21NA D．在反应中作氧化剂，为含非极性键的极性分子 【答案】B 【解析】A．向一定量该配合物溶液中加入过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后过滤，再加过量AgNO3溶液于滤液中，无明显变化，加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一，说明该配合物外界的Cl-与内界的Cl-个数比为2：1，则该配合物的化学式为，故A正确； B．该配合物为，则的配位数为6，故B错误； C．配位键属于键，内部有3个共价键，则1mol中含键数目为21NA，故C正确； D．的结构式为，O与O之间为非极性键，其中O有两对孤对电子，其为极性分子，故D正确； 故选B。 9．（23-24高二下·陕西宝鸡·阶段练习）向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇时，产生深蓝色的晶体。则： （1）“首先形成蓝色沉淀”对应的离子方程式为 。 （2）其配体的中心原子的杂化类为 。在配合物[Cu(NH3)4]SO4中，中心离子是 ；配位体是 ；配位数是 。 【答案】（1）Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH （2）sp3 Cu2+ NH3 4 【解析】（1）向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵，对应的离子方程式为Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH，故答案为：Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH； （2）其配体是NH3，NH3分子的中心原子N价电子对数为，N的杂化类型为sp3；在配合物[Cu(NH3)4]SO4中，Cu2+与4个NH3形成配位键，则中心离子是Cu2+，配体是NH3，配位数是4，故答案为：sp3；Cu2+；NH3；4。 10．（22-23高二下·陕西咸阳·阶段练习）二氟草酸硼酸锂是新型锂离子电池电解质，乙酸锰可用于制造离子电池的负极材料。合成方程式如下：、 （1）基态原子的核外电子排布式为 ，原子的价电子排布图为： 。 （2）草酸分子中碳原子轨道的杂化类型是 ，草酸分子中含有键的数目为 。 （3）与互为等电子体的两种阴离子的化学式为 。 （4）易溶于水，除了它是极性分子外，还因为 。 （5）向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形，但不易与形成配离子的原因是 。 【答案】（1） （2） （3）、、 （4）与形成氢键 （5）F的电负性大，N弧对电子受到F吸引力强，不能提供给 【解析】（1）Mn是25号原子，根据构造原理书写基态Mn原子核外电子排布式为；其价电子包括3d、4s电子，填充满4s能级再填充3d能级，价电子排布式为： ； （2）草酸分子中C原子价层电子对个数是3，根据构造原理书写C原子轨道杂化类型为sp2；一个草酸分子中含有7个σ键，则1mol草酸中含有σ键的数目为； （3）与SiF4互为等电子体的阴离子中含有5个原子且价电子数是32，所以与其互为等电子体的阴离子有、、等； （4）溶质分子和水分子之间形成氢键时能增大溶质的溶解度，与水分子间可形成氢键而导致乙酸易溶于水； （5）F的电负性比N大，N-F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以给出孤电子对，形成配位键。 【提升练】 1．（22-23高二下·宁夏银川·阶段练习）向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解并得到深蓝色的透明液体；若向试管中加入一定量乙醇，析出深蓝色晶体。已知深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O，结合有关知识，下列说法正确的是 A．元素Cu、N、O、S第一电离能由大到小的顺序是S>O>N>Cu B．晶体中配体是NH3，配位数是4，存在的化学键有离子键、极性键、非极性键、配位键 C．SO的空间构型是正四面体，其中S原子的杂化轨道类型是sp3杂化。 D．根据实验现象可知：H2O比NH3与铜离子结合能力更强，形成的配离子更稳定 【答案】C 【解析】A．同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小即第一电离能O＞S，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能 N＞O＞S，A错误； B．根据配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O结构分析，含有空轨道的金属阳离子为中心离子，所以中心离子为Cu2+、有孤对电子的原子或离子为配体，所以配体为NH3、配位数就是配体的个数，所以配位数为4，[Cu(NH3)4]SO4·H2O中硫酸根离子和[Cu(NH3)4]2+存在离子键，N原子和铜原子之间存在配位键，NH3中H和N之间存在极性共价键，所以[Cu(NH3)4]SO4·H2O中所含的化学键有极性共价键、离子键、配位键，不存在非极性键，B错误； C．的中心S原子的价层电子对数为，无孤对电子，空间构型是正四面体，其中S原子的价层电子对数为4，则杂化轨道类型是sp3杂化，C正确； D．CuSO4溶液中，Cu2+以[Cu(H2O)4]2+形式存在，[Cu(H2O)4]2+ 呈蓝色，逐滴加入氨水至过量，先生成蓝色的絮状沉淀Cu(OH)2，然后Cu(OH)2溶于氨水，生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+，所以配离子的稳定性：[Cu(H2O)4]2+＜[Cu(NH3)4]2+，D错误； 故选C。 2．（24-25高二下·云南普洱·阶段练习）关于分子的结构与性质，下列说法正确的是 A．SiF4和NH3均为非极性分子 B．CH2O、BF3、SO2都是平面三角形的分子 C．四氟乙烯CF2=CF2分子中C的杂化方式为sp3 D．Cl-提供孤对电子对与Cu2+可形成[CuCl4]2- 【答案】D 【解析】A．NH3中N价层电子对数为且含1个孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，SiF4中Si原子的价层电子对数为且不含孤电子对，为正四面体形，正负电荷中心重合，为非极性分子，A项错误； B．CH2O分子中C原子的价层电子对数为且不含孤电子对，BF3分子中B原子的价层电子对数为且不含孤电子对，SO2分子中S原子的价层电子对数为且含1个孤电子对，为V形，因此并不都是平面三角形的分子，B项错误； C．四氟乙烯CF2=CF2分子中存在碳碳双键，所以C的杂化方式为sp2，C项错误； D．Cl-提供孤对电子对，Cu2+提供空轨道，Cl-与Cu2+可形成[CuCl4]2-，D项正确； 答案选D。 3．（22-23高二下·陕西商洛·阶段练习）下列说法正确的是 A．NH4Cl和Na2O2都既有配位键又有离子键 B．NCl3中N原子是sp3杂化，BCl3中B原子也是sp3杂化 C．[ Cu(H2O)4 ] 2+离子中H提供孤电子对，Cu2+提供空轨道 D．1 mol NH4BF4中，含有2 mol配位键 【答案】D 【解析】A．NH4Cl的中含有配位键，和Cl-形成离子键，Na2O2没有配位键只含有离子键，故A错误； B．NCl3中N原子价层电子对数为3+=4，N原子是sp3杂化，BCl3中B原子价层电子对数为3+=3，B原子是sp2杂化，故B错误； C．H2O中O原子孤电子对数为=2，,[Cu(H2O)4]2+离子中O提供孤电子对，Cu2+提供空轨道，故C错误； D．NH4BF4的和中各含有1个配位键，则1 mol NH4BF4中，含有2 mol配位键，故D正确； 故选D。 4．（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 【解析】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。 5．（23-24高二下·甘肃天水·期中）纯水电离产生H3O+、OH-，研究发现在某些水溶液中还存在 、 等微粒。图示为的结构，下列有关说法错误的是 A．键角：H3O+>H2O B．H3O+的VSEPR模型为三角锥形 C．中含1个氢键 D．中含有配位键 【答案】B 【解析】A．纯水中H3O+与H2O分子通过氢键相互作用，形成系列阳离子，H3O+中O原子有1对孤电子对，而水分子中O原子有2对孤电子对，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小，所以键角：，A项正确； B．的中心原子的价层电子对数，VSEPR模型为四面体形，B项错误； C．中含有1个氢键、9个共价键，C项正确； D．中含有配位键，所以中含配位键，D项正确； 答案选B。 6．（23-24高二下·北京·期中）具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，的合成及应用是科学研究的重要课题。科学家以、合成，是常用的催化剂。 （1）从分子结构和分子间作用力角度写出极易溶于水的原因 。 （2）实际生产中采用铁的氧化物、，使用前用和的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下： ①图2晶胞所含铁原子个数为 。 ②图1晶胞的棱长为，则其密度 (写出化简的表达式)。 （3）我国科学家开发出双中心催化剂，在合成中显示出高催化活性。第一电离能：，从原子结构角度解释原因 。 （4）、(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 ①画出B原子的轨道表示式 ②H、B、N中，原子半径最大的是 。 ③其他含氮配合物，如的配离子是 、配合物的配体是 ，配位数是 。 【答案】（1）H2O分子与NH3分子间存在氢键，且H2O 、NH3均为极性分子，符合“相似相溶原理” （2）4 （3）H、Li、Na位于同一主族，价电子数相同，自上而下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力减小 （4） B [Cu(CN)4]2- NH3 4 【解析】（1）NH3极易溶于水的原因为：H2O分子与NH3分子间存在氢键，且H2O 、NH3均为极性分子，符合“相似相溶原理”； （2）①图2晶胞含有Fe原子数目为； ②图1晶胞含有Fe原子数目为，晶胞质量为：，棱长为apm，晶胞体积V=(a×10−10cm)3，则晶体密度为：； （3）H、Li、Na位于同一主族，价电子数相同，自上而下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减弱，失电子能力增强，故第一电离能：I1(H)＞I1(Li)＞I1(Na)； （4）①B原子电子排布式为：1s22s22p1，则轨道表示式为：； ②H、B、N中，电子层数越多，原子半径越大，则H原子半径最小；B、N属于同周期元素，原子半径从左向右依次减小，则原子半径：B﹥N，则半径：B﹥N﹥H； ③K2[Cu(CN)4]的配离子是[Cu(CN)4]2-；配合物[Cd(NH3)4](OH)2的配位体是NH3；配位数是4。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第02讲 配合物的性质和应用 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（2大考点） 模块五 小试牛刀过关测 （基础练10题） （提升练6题） 1．理解配合物的形成和表示方式。 2．了解配合物的概念，能说明简单配合物的成键情况。 3．从微观角度理解配合物的形成对物质性质的影响。 4．了解配合物在生活、生产和科学实验中的应用。 一、配合物的形成 1．【实验探究】铜氨配合物的形成过程 （1）操作步骤： （2）实验现象： 三支试管中先生成 ，随浓氨水的滴入，沉淀逐渐溶解，最后变为 溶液。 （3）反应方程式： ； 2．配合化合物 （1）概念： 由 孤电子对的分子或离子（称为配位体）与 孤电子对的原子或离子（称为中心原子）以 结合形成的化合物。 （2）组成： ①内界和外界 中心原子与配位体以 结合，形成配合物的 。配合物的内界可以是离子，也可以是分子。 与配合物内界结合的离子，称为配合物的外界。 ②中心原子（离子）和配位体 是指提供空轨道的原子或离子， 是指提供孤电子对的分子或离子。 ③配位原子和配位数 是指配位体中提供孤电子对的原子， 是指形成配位键的个数。 （3）形成条件 ①配位体有孤电子对，如中性分子H2O、NH3、CO等；离子有F－、Cl－、CN－等。 ②中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、Zn2＋等。 二、配合物的空间结构 1．顺反异构 （1）概念：含有两种或或两种以上配位体的配合物，若配位体在空间的排列方式不同，就能形成几种不同几何构型的配合物，其结构不同，性质也有差异，互为同分异构体。 ：同种配位体处于相邻位置。 ：同种配位体处于对角位置。 （2）Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式两种异构体。 顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的颜色、在水中的溶解性等性质有一定的差异。 配合物 颜色 极性 在水中的溶解性(100 g水中) 抗癌活性 A B 配合物A和配合物B中，哪一种是顺式Pt(NH3)2Cl2，哪一种是反式Pt(NH3)2Cl2? 配合物A为顺式Pt(NH3)2Cl2，配合物B为反式Pt(NH3)2Cl2。因为顺式Pt(NH3)2Cl2的空间结构不对称，正电荷重心和负电荷重心不能重合，为 ；而反式Pt(NH3)2Cl2分子空间结构对称，为 。根据“相似相溶规则”可知，顺式分子更易溶于水。 2．配合物离子的空间结构 配合物的中心原子、配位体的种类和数目不同，可以形成不同空间结构的配合物。 三、配合物的应用 1．【实验探究】配合物的应用 （1）银氨溶液——用于检验醛基 ①银氨溶液的配制： 实验现象：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 反应方程式： ， ②银镜反应：将银氨溶液置于试管中，加入葡萄糖溶液，将试管放在水浴中缓慢加热。 实验现象：试管壁有光亮的银镜生成。 （2）检验Fe3+： 实验步骤：向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液。 实验现象：溶液变血红色。 反应方程式： （3）分离Cu2+和Fe3+ ①实验步骤：在两支只管中分别加入2mL0.01mol·L-1的硫酸铜和0.01mol·L-1硫酸铁溶液，向一支试管中滴加10%NaOH溶液，向另一支试管中滴加浓氨水。 实验现象：滴加NaOH溶液，生成蓝色和红褐色沉淀；滴加浓氨水，先生成色和红褐色沉淀，蓝色沉淀逐渐溶解，红褐色沉淀不溶解。 2．配合物的应用 （1）配合物在化学分析中的应用 ① 如Fe3＋的检验：Fe3＋与SCN－形成血红色的配离子；醛基的检验：常用试剂为银氨溶液，其溶质[Ag(NH3)2]OH是一种配合物。 ② 多种金属离子共同存在时，要测定(或分离)其中一种金属离子，由于其他金属离子往往会与试剂发生同类型反应而干扰测定，因此常用配合物来防止杂质离子的干扰。 ③ 。 （2）配合物在工业生产中的应用 ①湿法冶金：可以用配合物的溶液直接从矿石中把金属浸取出来，再用适当的还原剂还原成金属单质。 ②分离和提纯：由于制备高纯物质的需要，对于那些性质相近的稀有金属，常利用生成配合物来扩大一些性质上的差别，从而达到分离、提纯的目的。 ③设计合成具有特殊功能的分子，如激光材料、超导材料、抗癌药物等。 （3）配合物在生命体中的应用 许多酶的作用与其结构中含有形成配位键的金属离子有关。 教材习题01 下列物质中，不属于配合物的是 A． B． C． D． 解题思路 【答案】 教材习题02 在溶液中存在如下平衡：，下列说法中不正确的是 A．将固体溶于少量水中得到绿色溶液 B．将固体溶于大量水中得到蓝色溶液 C．向溶液中加入少量固体，平衡向逆反应方向移动 D．向溶液中加入固体，平衡向逆反应方向移动 解题思路 【答案】 核心考点一：配合物的形成 【例1】（22-23高二下·海南·阶段练习）关于的制备和性质说法中不正确的是 A．该配合物在水中可电离出大量 B．滴加乙醇后有深蓝色晶体析出 C．先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解 D．该配合物中配位原子是原子 核心考点二：配合物的形成对物质性质的影响 【例2】（23-24高二下·福建福州·期中）Co(Ⅲ)的八面体配合物为，若1mol该配合物与足量作用生成1mol AgCl沉淀，则m、n的值是 A．，， B．，， C．，， D．，， 【基础练】 1．（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、 2．（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 3．（23-24高二下·江苏苏州·期中）许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物，下列说法正确的是 A．配合物的外界为 B．配合物的配位数为5 C．配合物的配体为和 D．配合物中的化合价为 4．（23-24高二下·江西赣州·期中）①、②、③是铂的三种配合物，下列说法正确的是 A．三种配合物中的化合价均为价 B．①中的配位数为6 C．②中为配体，提供空轨道 D．向含③的溶液中加入足量溶液，可得到沉淀 5．（22-23高二下·四川成都·期中）向由0.1 mol CrCl3·6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液，产生0.2 mol沉淀。配合物CrCl3·6H2O的配位数为6，下列说法错误的是 A．该配合物的中心离子是Cr3+ B．该配合物的配体是H2O和Cl− C．每1 mol配离子[Cr(H2O)5Cl]2+中含有6NA个共价键 D．该配合物中存在的化学键有：共价键、配位键、离子键 6．（23-24高二下·浙江金华·阶段练习）下列化合物属于配合物的是 A．Cu2(OH)2SO4 B．NH4Cl C．[Zn(NH3)4]SO4 D．KAl(SO4)2 7．（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 8．（23-24高二下·河北沧州·期末）某种钴的紫色配合物组成为，制备原理为，向一定量该配合物溶液中加入过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后过滤，再加过量AgNO3溶液于滤液中，无明显变化，加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一，已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．该配合物的化学式为 B．配合物中的配位数为5 C．1mol该配合物中含σ键数目为21NA D．在反应中作氧化剂，为含非极性键的极性分子 9．（23-24高二下·陕西宝鸡·阶段练习）向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇时，产生深蓝色的晶体。则： （1）“首先形成蓝色沉淀”对应的离子方程式为 。 （2）其配体的中心原子的杂化类为 。在配合物[Cu(NH3)4]SO4中，中心离子是 ；配位体是 ；配位数是 。 10．（22-23高二下·陕西咸阳·阶段练习）二氟草酸硼酸锂是新型锂离子电池电解质，乙酸锰可用于制造离子电池的负极材料。合成方程式如下：、 （1）基态原子的核外电子排布式为 ，原子的价电子排布图为： 。 （2）草酸分子中碳原子轨道的杂化类型是 ，草酸分子中含有键的数目为 。 （3）与互为等电子体的两种阴离子的化学式为 。 （4）易溶于水，除了它是极性分子外，还因为 。 （5）向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形，但不易与形成配离子的原因是 。 【提升练】 1．（22-23高二下·宁夏银川·阶段练习）向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解并得到深蓝色的透明液体；若向试管中加入一定量乙醇，析出深蓝色晶体。已知深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O，结合有关知识，下列说法正确的是 A．元素Cu、N、O、S第一电离能由大到小的顺序是S>O>N>Cu B．晶体中配体是NH3，配位数是4，存在的化学键有离子键、极性键、非极性键、配位键 C．SO的空间构型是正四面体，其中S原子的杂化轨道类型是sp3杂化。 D．根据实验现象可知：H2O比NH3与铜离子结合能力更强，形成的配离子更稳定 2．（24-25高二下·云南普洱·阶段练习）关于分子的结构与性质，下列说法正确的是 A．SiF4和NH3均为非极性分子 B．CH2O、BF3、SO2都是平面三角形的分子 C．四氟乙烯CF2=CF2分子中C的杂化方式为sp3 D．Cl-提供孤对电子对与Cu2+可形成[CuCl4]2- 3．（22-23高二下·陕西商洛·阶段练习）下列说法正确的是 A．NH4Cl和Na2O2都既有配位键又有离子键 B．NCl3中N原子是sp3杂化，BCl3中B原子也是sp3杂化 C．[ Cu(H2O)4 ] 2+离子中H提供孤电子对，Cu2+提供空轨道 D．1 mol NH4BF4中，含有2 mol配位键 4．（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 5．（23-24高二下·甘肃天水·期中）纯水电离产生H3O+、OH-，研究发现在某些水溶液中还存在 、 等微粒。图示为的结构，下列有关说法错误的是 A．键角：H3O+>H2O B．H3O+的VSEPR模型为三角锥形 C．中含1个氢键 D．中含有配位键 6．（23-24高二下·北京·期中）具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，的合成及应用是科学研究的重要课题。科学家以、合成，是常用的催化剂。 （1）从分子结构和分子间作用力角度写出极易溶于水的原因 。 （2）实际生产中采用铁的氧化物、，使用前用和的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下： ①图2晶胞所含铁原子个数为 。 ②图1晶胞的棱长为，则其密度 (写出化简的表达式)。 （3）我国科学家开发出双中心催化剂，在合成中显示出高催化活性。第一电离能：，从原子结构角度解释原因 。 （4）、(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 ①画出B原子的轨道表示式 ②H、B、N中，原子半径最大的是 。 ③其他含氮配合物，如的配离子是 、配合物的配体是 ，配位数是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$