第3章 第4节 配合物与超分子-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 第三章 晶体结构与性质 第四节　配合物与超分子 任务一 配合物 教材基础·预习 孤电子对 配位键 核心能力·探究 任务二 超分子 课下巩固训练(二十一)　 配合物与超分子 学习目标 素养解读 1.了解配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征。 2．了解配位化合物和超分子的存在及应用。 3．能运用配位键模型解释配合物的某些典型性质。 4．能举例说明配合物在生物、化学等领域的广泛应用 1.从配合物和超分子的构成微粒、微粒间作用力的角度，理解配合物和超分子的形成，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 2．从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运用实验的方法探究配合物的形成和超分子的特性，培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养 【情境诱思】 胆矾(CuSO4·5H2O)可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构如图所示： 由胆矾的结构判断晶体中含有的化学键有哪些？ 提示：胆矾中存在的化学键有配位键，共价键和离子键。 1．配位键 (1)含义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供 形成的 “电子对给予—接受”键，是一类特殊的共价键。 (2)实例：在[Cu(H2O)4]2+中，Cu2+与水分子间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子，铜离子接受水分子提供的孤电子对形成的。 2．配位化合物 (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。(2)常见配合物的形成 ①实验 实验操作 实验现象 有关反应 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 Cu2+＋2NH3·H2O=== Cu(OH)2↓＋2NH eq \o\al(＋,4)、 Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4](OH)2、 [Cu(NH3)4]2+＋SO eq \o\al(2-,4)＋H2O eq \o(=====,\s\up7(乙醇)) [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 蓝色沉淀 溶解 深蓝色晶体 AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]Cl 实验操作 实验现象 有关反应 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 ，溶液呈无色 Ag＋＋Cl－===AgCl↓、 红色 白色沉淀 溶解 ②总结 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以[Cu(NH3)4]2+为例，NH3中氮原子的 进入Cu2+的 ，Cu2+与NH3中的氮原子通过共用氮原 子提供的孤电子对形成 ，配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为 。 孤电子对 空轨道 配位键 (3)配合物的组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示： ①中心离子(原子)：提供 接受孤电子对的离子(原子)。 ②配体：提供 的离子或分子。配体中直接同中心离子(原子)配位的原子称为配位原子，配位原子必须是含有孤电子对的原子。 ③配位数：直接与中心离子形成的 的数目。 空轨道 孤电子对 配位键 √ 【易错辨析】 1．形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对( ) 2．NH4NO3、H2SO4都含有配位键( ) 3．任何分子都能形成配位键( ) 4．配合物都有颜色( ) 5．配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子 ( ) √ √ × × 在血液中，氧气的输送是由血红蛋白来完成的。那么，氧气和血红蛋白是怎样结合的呢？载氧前，血红蛋白中的Fe2+与卟啉环中的四个氮原子和蛋白质上咪唑环中的氮原子均通过配位键相连。此时，Fe2+没有嵌入卟啉环平面，而是位于其下方约0.08 nm处，如图a所示。载氧后，氧分子通过配位键与Fe2+连接，使Fe2+滑入卟啉环中，如图b所示。 问题1：根据生活常识分析CO和氧气与Fe2+结合形成配位键能力的强弱。 问题2：NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子？你能写出NH3·BF3的结构式吗？ 提示：一氧化碳能导致人体因缺氧而中毒，说明一氧化碳能通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合，并且结合能力比氧气与Fe2+的结合能力强得多。 提示：N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，NH3·BF3的结构式可表示为。 【要点归纳】 1．配位键的形成条件 (1)成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有X－(卤素离子)、OH－、CN－、SCN－等。 (2)成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3+及过渡金属的原子或离子(Fe、Ni、Fe3+、Ag＋、Zn2+等)。 (3)配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2+形成4个配位键等。 2．配位键的表示方法 用箭头“―→”来表示孤电子对的共用情况，其中箭头由提供孤电子对的配位体指向提供空轨道的中心离子。 eq \o(\s\up24(A),\s\do8(（电子对给予体）))―→ eq \o(\s\up24(B),\s\do8(（电子对接受体）)) 例如H3O＋的结构式：；NH eq \o\al(＋,4)的结构式：。 3．配位键与共价键的关系 (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，另一方提供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的实质相同。它们都被成键原子双方共用，如在NH eq \o\al(＋,4)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中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子中(如NHEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(＋),4))。 4．配合物溶于水的电离情况 配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出来，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、中心离子和配位体。 5．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。 (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。 (3)稳定性增强 ①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。 ②许多过渡金属元素的离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。 ③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，使血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO 中毒。 6．配位健的稳定性 (1)电子对给予体形成配位键的能力：NH3>H2O。 (2)接受体形成配位键的能力：H＋>过渡金属>主族金属。 (3)配位键越强，形成的物质越稳定。如Cu2+←OH－<Cu2+←NH3<H＋←NH3。 【典例分析】 【典例1】 关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是(　　) A．中心原子的化合价为＋2价 B．配位数是6 C．配体为水分子，外界为Cl－ D．在其水溶液中加入AgNO3溶液，不产生白色沉淀 解析：选B。[Cr(H2O)4Cl2]Cl中阴离子是氯离子，氯离子的化合价是－1价，所以铬离子的化合价是＋3价，A错误；中心原子铬与4个水分子和2个氯离子结合形成配离子，故Cr的配位数为6，B正确；[Cr(H2O)4Cl2]Cl中配体为水分子和氯离子，外界为Cl－，C错误；[Cr(H2O)4Cl2]Cl的外界为Cl－，在其水溶液中加入AgNO3溶液，会产生氯化银白色沉淀，D错误。 【典例2】 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．1 mol配离子中含有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 解析：选C。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 mol Cl－，该配合物可表示为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O。该配合物的中心离子是Cr3+，A正确； CrCl3·6H2O的配位数为6，配体是H2O和Cl－，B正确；1 mol配离子[Cr(H2O)5Cl]2+中含有(5×2＋5＋1)×NA＝16NA个共价键，C错误；该配合物中存在的化学键有共价键、配位键、离子键，D正确。 【易错剖析】 配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分，如[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2+＋2Cl－，而内界微粒很难电离(电离程度很小)，因此，配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界中的Cl－才能与硝酸银溶液反应产生沉淀，即1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2最多能与2 mol Ag＋结合生成AgCl沉淀。 【对点练】 1.若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是(　　) A．X、Y只能是分子 B．X、Y只能是离子 C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一个孤电子对 D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y 解析：选C。形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子，还可以一种是分子、一种是离子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的X，D项错误。 2．下列关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是(　　) A．配位数为6 B．配体为NH3和Cl－ C．[Zn(NH3)4]2+为内界 D．Zn2+和NH3以离子键结合 解析：选C。Zn2+的配位数是4，故A错误；该配合物中氮原子提供孤电子对，所以NH3是配体，故B错误；[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2+，故C正确；该配合物中，锌离子提供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以Zn2+和NH3以配位键结合，配位键属于特殊共价键，不属于离子键，故D错误。 3．有关配合物的实验如图，下列说法错误的是(　　) A．[Cu(H2O)4]2+中Cu2+提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对 B．[Cu(NH3)4]2+与NH3比较，前者的H—N—H的键角小 C.与Cu2+的配位能力：NH3＞H2O D．向CuSO4溶液中滴加过量氨水，也能得到深蓝色溶液 解析：选B。配离子中中心原子提供空轨道，配体提供孤电子对，所以[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键，A正确；在[Cu(NH3)4]2+中，因为孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对与成键电子对的排斥作用，所以H—N—H键角会变大，[Cu(NH3)4]2+与NH3比较，前者的H—N—H的键角大，B错误；配合物向生成更稳定的配合物转化，所以判断NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3>H2O，C正确。 4．(1)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。 (2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3+的溶液中，原因是_________________。 (用离子方程式表示，已知AlF eq \o\al(3-,6)在溶液中可稳定存在)。 (3)配合物[Cr(H2O)6]3+中，与Cr3+形成配位键的原子是________(填元素符号)。 答案： (1)配位键　N　(2)3CaF2＋Al3+===3Ca2+＋AlF eq \o\al(3-,6)　(3)O [注意]超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 1．定义 超分子是由 的分子通过 成的分子聚集体。 两种或两种以上 分子间相互作用 2．应用 (1)分离C60和C70 ①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； ②加入甲苯溶剂，甲苯将C70溶解，经过滤后分离出C70； ③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。 (2)冠醚识别碱金属离子 冠醚分子中有大小不同的 适配不同大小的碱金属离子，从而形成冠醚—碱金属离子超分子。 3．特征： 和 。 空穴 分子识别 自组装 【对点练】 1．下列有关超分子的说法错误的是(　　) A．超分子是由两种或多种分子形成的聚集体 B．分子形成超分子的作用可能是分子间作用力 C．超分子具有分子识别的特性 D．分子以共价键聚合形成超分子 解析：选D。分子以非共价键或仅以分子间作用力形成超分子。 2．利用超分子可分离 C60和 C70。将 C60、C70混合物加入一种空腔大小适配 C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是(　　) A.第一电离能：C<O B．杯酚分子中存在大π键 C．C60与金刚石晶体类型不相同 D．杯酚与 C60形成氢键 解析：选D。杯酚分子中含有苯环结构，具有大π键，B正确； C60晶体属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，C正确；氢键是H与N、O、F等电负性大的元素之间才能形成，而C60中只含有C元素，无法形成氢键，D错误。 课堂加练·课后检测 【课堂加练题组】 1．下列不能形成配位键的组合是( ) A．Ag＋、NH3 B．H2O、H＋ C．Co3+、CO D．Ag＋、H＋ 解析：选D。配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3+能提供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。 2．下列过程与配合物的形成无关的是(　　) A．除去铁粉中的SiO2可用强碱溶液 B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失 C．向Fe3+溶液中加入KSCN溶液后溶液呈红色 D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失 解析：选A。对于A项，除去铁粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与配合物的形成无关。 3．分子机器是一种特殊的超分子体系，当体系受到外在刺激(如pH 变化、吸收光子、电子得失等)时，分子组分间原有作用被破坏，各组分间发生类似于机械运动的某种热运动。下列说法不正确的是(　　) A．驱动分子机器时，需要对体系输入一定的能量 B．分子状态的改变会伴随能量变化，属于化学变化 C．氧化还原反应有可能是刺激分子机器体系的因素之一 D．光照有可能使分子产生类似于机械运动的某种热运动 解析：选B。分子组分间原有作用被破坏，应在外力作用下，则需要对体系输入一定的能量， A正确；分子状态的改变没有发生化学变化， B错误；由题给信息可知电子得失可形成分子机器，电子得失属于氧化还原反应， C正确；光照条件下可使分子吸收光子，D正确。 4．向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　　) A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变 B.沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+ C．反应后的溶液中Cu2+的浓度增加了 D．在配离子[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供孤电子对，NH3提供空轨道 解析：选B。Cu2+转化为配离子，浓度减小，A、C错误；[Cu(NH3)4]2+是深蓝色的，B正确；Cu2+具有空轨道，而NH3具有孤电子对，所以Cu2+提供空轨道，NH3提供孤电子对，D错误。 5．Cu2+能与NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位数为4的配合物。 (1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。 ①画出配离子[Cu(OH)4]2-中的配位键：________________。 ②Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外，还存在的化学键类型有________(填字母)。 A．离子键 B．金属键 C．极性共价键 D．非极性共价键 (2)金属铜与氨水或过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液发生反应Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－，原因是____________。 答案：(1)①②AC (2)过氧化氢为氧化剂，能将Cu氧化为Cu2+，氨分子能与Cu2+形成配位键 【基础达标练】 1．下列关于超分子和配合物的叙述中不正确的是(　　) A．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70 B．配合物中只含配位键 C．[Cu(H2O)4]2+中Cu2+提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对，从而形成配位键 D．配合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用 解析：选B。配合物中不一定只含配位键，也可能含有其他化学键，B项错误。 2．配合物的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体和配位数分别为(　　) A．Cu2+、NH3、4 B．Cu＋、NH3、4 C．Cu2+、OH－、2 D．Cu2+、NH3、2 答案：A 3．普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3，下列说法正确的是(　　) A．该物质中Fe2+与Fe3+数目之比为4∶3 B．1 mol该物质中含σ键数目为18NA C．该物质中只存在共价键和配位键，不存在离子键 D．Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5 解析：选D。Fe4[Fe(CN)6]3中含有4个Fe3+，3个Fe2+，Fe2+与Fe3+数目之比为3∶4，A错误； 1 mol Fe4[Fe(CN)6]3中含有3×(6＋6)＝36个σ键，B错误； Fe4[Fe(CN)6]3中除共价键和配位键外，Fe3+与[Fe(CN)6]4-之间存在离子键，C错误； Fe原子核外有26个电子，Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5，D正确。 4．某配位化合物的化学式为[Cu(NH3)4]SO4。下列说法中不正确的是(　　) A．Cu2+的最外层电子排布式为3d9 B．NH3的空间结构为三角锥形 C．内界中提供孤电子对的成键原子是氮原子 D．该配位化合物在乙醇中的溶解度比在水中小 解析：选A。Cu2+的最外层电子排布式为3s23p63d9，A项错误。 5．某物质的结构如图所示： 下列有关该物质的分析中正确的是(　　) A．该物质分子中不存在σ键 B．该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力 C．该物质是一种配合物，其中Ni原子为中心原子 D．该物质的分子中C、N、O原子均存在孤电子对 解析：选C。选项A，该物质中碳原子之间、碳氢原子间、碳氮原子间等，均存在σ键；选项B，该物质中H、O原子间存在氢键；选项C，Ni原子具有空轨道，接受孤电子对，是配合物的中心原子；选项D，C原子最外层的4个电子全部参与成键，没有孤电子对。 6．(2024·湖北武汉高二联考)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。15­冠­5与Na＋作用、18­冠­6与K＋作用形成超分子如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．利用18­冠­6将KMnO4带入有机物中，更有利于有机物的氧化 B．18­冠­6中O原子与K＋间存在离子键 C．18­冠­6中C和O的杂化轨道类型不同 D．18­冠­6与K＋作用，不与Li＋或Na＋作用，这反映了超分子的“自组装”特征 解析：选A。KMnO4具有强氧化性，但它不溶于大多数有机物，利用18­冠­6将KMnO4带入有机物中，可增大其与有机物的接触面积，更有利于有机物的氧化，A正确；离子键是阴、阳离子间强烈的相互作用，而18­冠­6为分子，分子中的O以原子形式存在，所以与K＋间不存在离子键，B错误；18­冠­6中C和O的价层电子对数均为4，均采用sp3杂化，所以其杂化轨道类型相同，C错误；冠醚随环的大小不同而与不同的金属离子作用，这反映了超分子的“分子识别”特征，D错误。 7．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，[Al(OH)4]－中存在________(填字母)。 a．共价键 b．非极性键 c．配位键 d．σ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溶液时无明显现象。第一种配合物的结构可表示为______________________， 第二种配合物的结构可表示为___________________________。 若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是_________。 答案：(1)acd　(2)[CoBr(NH3)5]SO4 [Co(SO4)(NH3)5]Br　生成淡黄色沉淀 【能力提升练】 8．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是(　　) A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C.Cl－和NH3分子均为Pt4+配体 D．配合物中Cl－与Pt4+配位，而NH3分子不配位 解析：选C。配合物中中心原子的电荷数为4，配位数为6，故A错误；该配合物应是八面体结构，Pt与6个配体成键，故B错误；由分析可知，Cl－和NH3分子均与Pt4+配位，形成的配合物为[PtCl4(NH3)2]，故C正确；用强碱处理没有NH3放出，说明Pt与NH3分子配位，故D错误。 9．(2024·北京东城高二期中)冠醚能与碱金属离子结合(如图所示)，是有机反应很好的催化剂，能加快KMnO4与环己烯的反应速率。 用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大两者结合能力越强。 下列说法不正确的是( ) A．推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关 B．实验 C．冠醚通过与K＋结合将MnOEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(－),4)携带进入有机相，从而加快反应速率 D．为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适 解析：选B。从表中数据可以看出，冠醚的空腔直径与Na＋或K＋直径接近时，结合常数大，由此可推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关，A正确；冠醚A结合Na＋的能力弱于结合K＋的能力，所以K＋可将冠醚A中的部分Na＋替代出来，可得出c(Na＋)：①＞③＞②，B不正确；冠醚与K＋结合，从而将MnOEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(－),4)携带进入有机相，催化KMnO4与环己烯的反应，从而加快反应速率，C正确；冠醚A结合K＋的能力比冠醚B强，为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适，D正确。 10．如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是(　　) A．示意图中的两个氧原子的杂化类型无法确定 B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子 C．该叶绿素是配合物，其配体是N原子 D．该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物 解析：选B。由示意图知，两个氧原子均形成了两个σ键，故均为sp3杂化，A项错误；Mg的最高化合价为＋2，而化合物中Mg与4个氮原子形成化学键，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间存在配位键，该物质为配合物，B项正确；因氮原子还与碳原子成键，因此只能说氮原子是配位原子而不能说是配体，C项错误；高分子化合物的相对分子质量通常在10 000以上，D项错误。 11．Fe3+的配位化合物较稳定且用途广泛。Fe3+可与H2O、SCN－、F－等配体形成溶液呈浅紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、无色的[FeF6]3-配离子。某同学按如下步骤完成实验： 已知：向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2-；Co2+不能与F－形成配位离子。下列说法正确的是(　　) A．Fe第四电离能(I4)小于第三电离能(I3) B．向溶液Ⅰ中滴加少量NaOH溶液，溶液逐渐变为浅紫色 C．配离子[Fe(H2O)6]3+中H—O—H的键角与H2O分子中H—O—H的键角相等 D．可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+ 解析：选D。Fe的原子序数为26，核外电子排布为[Ar]3d64s2，失去3个电子后形成三价铁离子，核外电子排布为[Ar]3d5，d轨道处于半满结构，能量低、稳定，失去电子难，所以Fe第四电离能(I4)大于第三电离能(I3)，A错误；向溶液Ⅰ中滴加少量NaOH溶液，会生成氢氧化铁沉淀，溶液棕黄色变浅，B错误；配离子[Fe(H2O)6]3+中Fe与O之间的配位键与水中成键电子对之间的斥力小于孤电子对与孤电子对之间的斥力，这样导致[Fe(H2O)6]3+中H—O—H的键角比H2O分子中H－O－H的键角大，C错误；可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+，具体操作为向溶液中加入NaF使铁离子转化为无色的[FeF6]3-配离子，再加入KSCN溶液，若含有Co2+，则生成蓝色的[Co(SCN)4]2-配离子，D正确。 12．研究含碳化合物的结构与性质，对生产、科研等具有重要意义 (1)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图：，该电子排布图违背了____________；CHEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(＋),3)、—CH3、CHEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(－),3)都是重要的有机反应中间体。CHEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(＋),3)、CHEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(－),3)的空间结构分别为________、________。 (2)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图1所示。它们能与碱金属离子作用，并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。 ①Li＋与X的空腔大小相近，恰好能进入到X的环内，且Li＋与氧原子的一个孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。基态锂离子核外能量最高的电子所处的能层的符号为________。 ②冠醚Y能与K＋形成稳定结构，但不能与Li＋形成稳定结构。理由是______。 ③烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z，氧化效果明显提升。 ⅰ .水分子中氧的杂化轨道的空间结构是________，H—O键键角________(填“＞”“＜”或“＝”)109°28′。 ⅱ .已知：冠醚Z与KMnO4可以发生如图2所示的变化。加入冠醚Z后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是_____________________________。 答案：(1)洪特规则 平面三角形 三角锥形 (2)①K ②Li＋半径比Y的空腔小很多，不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构 ③ⅰ.四面体形 ＜ ⅱ.冠醚可溶于烯烃，进入冠醚中的K＋因静电作用将MnOEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(－),4)带入烯烃中，增大烯烃与MnOEQ \* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(－),4)的接触机会，氧化效果提升 13．(1)取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。 ①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。 CoCl3·6NH3：____________________，CoCl3·4NH3(绿色和紫色)：________________。 ②上述配合物中，中心离子的配位数都是________。 (2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用化学方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合，请按要求填空： ①Fe3+与SCN－反应时，Fe3+提供________，SCN－提供________，二者通过配位键结合。 ②所得Fe3+与SCN－的配合物中，主要是Fe3+与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色，含该离子的配合物的化学式是______________。 答案：(1)①[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)4Cl2]Cl ②6 (2)①空轨道 孤电子对 ②[Fe(SCN)]Cl2 $$