第37期 配合物与超分子-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修2同步学案（人教版2019）

书 实验目的 １．加深对配合物的认识． ２．了解配合物的形成． 实验用品 试管、胶头滴管． 硫酸铜溶液、氨水、硝酸银溶液、氯化钠溶 液、氯化铁溶液、硫氰化钾溶液、Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］ 溶液、蒸馏水、乙醇． 实验原理 配合物是由中心原子或离子与一定数目的 中性分子或阴离子以配位键结合而形成的一类 化合物．中心离子形成配合物后性质不同于原 来的金属离子，具有新的化学特性． 实验步骤 １．简单配合物的形成 序号 实验步骤 实验现象 解释 （１） 向 盛 有 硫 酸 铜 溶 液 的 试 管 里 加入氨水 出 现 蓝 色 沉淀 Ｃｕ２＋＋２ＮＨ３·Ｈ２  Ｏ Ｃｕ（ＯＨ）２↓ ＋ ２ＮＨ＋４ 继 续 加 入 氨水 沉 淀 逐 渐 溶解，得到 深 蓝 色 透 明溶液 Ｃｕ（ＯＨ）２＋ ４ＮＨ ３ ［Ｃｕ（ＮＨ３）４］（ＯＨ）２ 再 加 入 乙醇 析 出 深 蓝 色晶体 ［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ＳＯ４在 乙醇中的溶解度小 于在水中的溶解度 而 析 出： ［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ ２＋ ＋ ＳＯ２－４ ＋ Ｈ２ Ｏ ［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ＳＯ４·Ｈ２Ｏ↓ 续表 （２） 向 盛 有 氯 化 钠 溶 液 的 试 管 里 滴 几 滴 硝 酸银溶液 产生白 色沉淀 Ａｇ＋＋Ｃｌ－ ＡｇＣｌ↓ 再 滴 入 氨水 白色沉 淀消失 ＡｇＣｌ＋２ＮＨ ３ ［Ａｇ（ＮＨ３）２］Ｃｌ ２．简单离子与配离子的区别 实验步骤 实验现象 解释 （１）向盛有少量 蒸馏水的试管 里滴加 ２滴氯 化铁溶液，然后 再滴加 ２滴硫 氰化钾溶液 溶 液 变 为 血红色 Ｆｅ３＋与 ＳＣＮ－在溶 液中可生成配位 数为１～６的血红 色的配离子，生成 物配位数为 ３时 的离子方程式： Ｆｅ３＋ ＋３ＳＣＮ － Ｆｅ（ＳＣＮ）３ （２）向盛有少量 蒸馏水的试管 里 滴 加 ２ 滴 Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］ 溶液，然后再滴 加 ２滴硫氰化 钾溶液 溶 液 颜 色 不变 Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］中， Ｆｅ３＋与 ＣＮ－形成 了稳定的配离子， 无法与 ＳＣＮ－形成 配离子显色 问题与讨论： Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］在水中可以电离出配离子 ［Ｆｅ（ＣＮ）６］ ３－，该配离子的中心离子、配体是什 么？配位数是多少？［Ｆｅ（ＣＮ）６］ ３－和Ｆｅ３＋的性 质一样吗？ 答：在配离子［Ｆｅ（ＣＮ）６］ ３－中，中心离子是 Ｆｅ３＋，配体是ＣＮ－，配位数是６．中心离子形成配 合物后性质不同于原来的金属离子，具有新的化 学特性．Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］中，Ｆｅ ３＋与 ＣＮ－形成了稳 定的配离子，［Ｆｅ（ＣＮ）６］ ３－的氧化性弱于 Ｆｅ３＋； ［Ｆｅ（ＣＮ）６］ ３－遇亚铁盐则生成深蓝色沉淀（滕氏 蓝）：３Ｆｅ２＋＋２［Ｆｅ（ＣＮ）６］  ３－ Ｆｅ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］２↓， 化学上常用于亚铁离子（Ｆｅ２＋）的检验． 形成性检测： 某物质的实验式为 ＰｔＣｌ４·２ＮＨ３，其水溶液 不导电，加入ＡｇＮＯ３溶液也不产生沉淀，以强碱 处理并没有ＮＨ３放出，下列关于此化合物的说 法中正确的是 （　　） Ａ．配合物的中心离子的配位数为２ Ｂ．该配合物的配位原子是Ｎ原子 Ｃ．中心离子是Ｐｔ４＋ Ｄ．配合物中 Ｃｌ－与 Ｐｔ４＋配位，而 ＮＨ３分子 不是配体 书 配合物是化合物中较大的一个类别，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．它不仅与无机化合物、有 机金属化合物相关连，并且与化学前沿的原子 簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重 叠．配合物的结构决定了其性质差异，如顺铂是 一种具有抗癌活性的金属配合物，而反铂则没 有此性质．因此，确定配合物的结构对研究其性 质并用于生物学中具有重要的意义． 一、根据化学式确定 例１．（１）配合物［Ｚｎ（ＮＨ３）４］ＳＯ４的内界是 ，外界是 ．该配合物中存在的 化学键类型有 ．Ｚｎ２＋能与 ＮＨ３形成配 离子［Ｚｎ（ＮＨ３）４］ ２＋的原因是 ． （２）在［Ｚｎ（ＮＨ３）４］ ２＋中， Ｚｎ２＋位于正四面体的中心，Ｎ 位于正四面体的顶点，试在右 图中标出 Ｚｎ２＋与 Ｎ之间的化 学键． 解析：配合物［Ｚｎ（ＮＨ３）４］ＳＯ４的内界是 ［Ｚｎ（ＮＨ３）４］ ２＋，外界是 ＳＯ２－４ ．配合物的中心离 子大多是带正电荷的阳离子，过渡金属最常见， 如Ｆｅ３＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ａｇ＋等，中心离子提供空轨 道，配体提供孤电子对，二者通过配位键形成配 合物．配合物的内界和外界之间以离子键结合， 中心离子和配体之间以配位键结合，配体内各 原子之间以共价键结合． 答案：（１）［Ｚｎ（ＮＨ３）４］ ２＋　ＳＯ２－４ 　配位键、 共价键、离子键　Ｚｎ２＋具有空 轨道，ＮＨ３中的 Ｎ能提供孤 电子对 （２）如右图 二、根据计算结果确定 例２．蓝色的无水 ＣｏＣｌ２在吸水后会变成粉 红色的水合物ＣｏＣｌ２·ｘＨ２Ｏ，该水合物受热后又 变成无水ＣｏＣｌ２，无水 ＣｏＣｌ２常用作吸湿剂和空 气湿度指示剂．现有６５ｇ无水 ＣｏＣｌ２，吸水后变 成１１９ｇＣｏＣｌ２·ｘＨ２Ｏ，试回答下列问题： （１）水合物中ｘ＝ ． （２）若该水合物为配合物，其中 Ｃｏ２＋的配 位数为６，经测定得出该配合物内界和外界含有 Ｃｌ－的个数之比为１∶１，则该配合物的化学式可 表示为 ． 解析：（１）根据方程式进行计算： ｘＨ２Ｏ＋ＣｏＣｌ２ ＣｏＣｌ２·ｘＨ２Ｏ １３０ １３０＋１８ｘ ６５ｇ １１９ｇ 则 １３０＋１８ｘ １１９ｇ ＝ １３０ ６５ｇ，解得ｘ＝６． 答案：（１）６　（２）［ＣｏＣｌ（Ｈ２Ｏ）５］Ｃｌ·Ｈ２Ｏ 三、根据实验现象确定 例３．下列现象与形成配合物无关的是 （　　） Ａ．向 ＦｅＣｌ２溶液中滴加氯水，溶液颜色 变深 Ｂ．向ＡｌＣｌ３溶液中逐滴滴加 ＮａＯＨ溶液至 过量，先出现白色沉淀，继而沉淀消失 Ｃ．向ＡｇＮＯ３溶液中逐滴滴加氨水至过量， 先出现白色沉淀后沉淀溶解 Ｄ．向 ＣｕＳＯ４溶液中逐滴滴加氨水至过量， 得到深蓝色的透明溶液 解析：Ｆｅ２＋（呈浅绿色）可被氯水氧化为 Ｆｅ３＋（呈棕黄色），与配合物的形成无关，Ａ 错误． 答案：Ａ 书 一、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 ［Ｈ—Ｏ—Ｈ］＋  Ｈ ． （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 Ｈ∶Ｎ ·· Ｈ ·· ∶Ｈ、 Ｈ∶Ｏ ·· ·· ∶Ｈ、Ｈ∶Ｆ ·· ·· ∶分子中中心原子分别有 １、２、３ 个孤电子对．含有孤电子对的微粒：分子如 ＣＯ、 ＮＨ３、Ｈ２Ｏ等，离子如Ｃｌ －、ＣＮ－、ＮＯ－２ 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． 【注意】 （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 ＮＨ＋４）． （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． （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（离子）：提供空轨道接受孤电 子对的原子（离子）．一般都是带正电荷的阳离 子（此时又叫中心离子）或中性原子，具有接受 孤电子对的空轨道，通常是过渡元素的原子或 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（或离子）配位 的分子或离子的数目叫做中心原子（或离子）的 配位数．如［Ｆｅ（ＣＮ）６］ ４－中 Ｆｅ２＋的配位数为６． 中心原子（或离子）的配位数一般为 ２、４、６、８ 等．配位数不一定等于配位键或配体的数目． ④内界和外界：配合物分为内界和外界，其 中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的离 子称为外界，外界和内界以离子键相结合． ⑤配离子的电荷数：配离子的电荷数等于 中心原子或离子与配体总电荷的代数和．如 ［Ｃｏ（ＮＨ３）５Ｃｌ］ ｎ＋中，中心离子为Ｃｏ３＋，ｎ＝２． 【易错提醒】 （１）配合物在水溶液中电离成内界和外界 两 部 分， 如 ［Ｃｏ （ＮＨ３）５Ｃｌ］ Ｃｌ ２ ［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，只有外界的Ｃｌ－ 才能与ＡｇＮＯ３溶液反应产生沉淀． （２）有些配合物没有外界，如 Ｎｉ（ＣＯ）４就 无外界． （３）配合物不一定含有离子键，如Ｎｉ（ＣＯ）４ 就无离子键． （４）含有配位键的化合物不一定是配合物； 但配合物一定含有配位键．如 ＮＨ４Ｃｌ等铵盐中 铵根离子虽有配位键，但一般不认为是配合物． ⑥形成配合物的条件 ⅰ．配体有孤电子对． ⅱ．中心原子（或离子）有空轨道． ⑦配合物的形成对性质的影响 ⅰ．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＋ ４ＮＨ ３ ［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ ２＋＋２ＯＨ－． ⅱ．颜色的改变 当简单离子形成配离子时其性质往往有很 大变化．颜色变化就是一种常见的现象，我们根 据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成． 如Ｆｅ３＋与ＳＣＮ－在溶液中可生成配位数为１～６ 的配离子，这些配离子的颜色是红色的． ⅲ．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．当中心离子相同时，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，导致 血红素失去输送氧气的功能，这是ＣＯ使人体中 毒的原理． 【拓展应用】 配合物的应用 （１）在生命 体中的应用 叶绿素———Ｍｇ２＋的配合物 血红素———Ｆｅ２＋的配合物 酶———含锌的配合物 维生素Ｂ１２——— { 钴配合物 （２）在生产 生活中的 应用 王水溶金———Ｈ［ＡｕＣｌ４］ 电解氧化铝的助熔剂———Ｎａ３［ＡｌＦ６］ 热水瓶胆镀银———［Ａｇ（ＮＨ３）２］ { ＋ （３）在医药中的应用———抗癌药物，如下： 二、超分子 １．定义：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． 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（如 Ｋ＋）：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 ７．超分子的未来发展：通过对超分子研究， 人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料， 如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等 功能材料． ! " # $ !"#$% ! ! &' !!"#( "$"% ) &* &!+,-(. ' ( !" " "#$%& /012345678 9:34;<=>?@5 !"#$%#&'$&() 9:AB;<=>?@5 *"#$+#&'$&,) '()*+,-. '()+/0123456-7 89:;<=>? ;@ABCD EFGHIJ>?KLM!"#$%&'()(*N+O PQRLM,-./00 ! '( S T !-."/0 " # , $12 , %&'"()* +,&' %- %./ &'"0)* 34 -5 -5 /0 " /0 " - (! - '! 6 - (! - '! 6 - '! - (! - (! 1234 56'71289 1289 56' 89:;< 34 71234 => ?@ 02 0 2 0 2 0 2 20 2 0 2 0 0 2 ABCD /0 " /0 " /0 " 0 " / 78 &6 /0 " /0 " /0 " 0 " / 78 &6 ! UVWX Y Z ! [\ ] ^ &!&,+&!&#,_ `a!,b/ cdefg & &!&#_ 9h E &# F EGH I 'JK E &( F I'JKL MNOP E &' F EGHQR LST E &) F EUH V WX &!&#_ &h E &: F 6'YZ[ JK E "* F 6'JKL \PYOP E "9 F EUHQR LST E "& F ]^ST_ "EG`UH# &*&#_ "h E "" F EaH \ PYbcdeLf-Y gh E ", F 6'f-L VWf- E "#F ijf- E "(F &'f- E "' F %k\L5 6' &*&#_ ,h E ") F EaHQR LST E ": F ]^ST_ lEG`U`aH* E ,* F FmQRL ST "i:UjU? "kpH>? 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ＦｅＯ是离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 的，则熔点：ＳｉＦ４＜ＦｅＯ，Ｄ错误． ９．Ｄ　由冰晶石熔融时能发生电离，可知冰晶 石是离子晶体，Ａ错误；每个晶胞中含有“●”的个 数为８×１８＋６× １ ２＝４，“○”的个数为１２× １ ４＋８ ＝１１，根据冰晶石的化学式可知，ＡｌＦ３－６ 与 Ｎａ ＋的 个数比为１∶３，故“ ! ”表示Ｎａ＋，Ｂ错误；“ ! ”和８ 个小立方体的体心间的距离最近且相等，则与 Ｎａ＋距离相等且最近的 Ｎａ＋有８个，Ｃ错误；由选 项Ｂ可知，晶胞中含有４个“Ｎａ３ＡｌＦ６”，晶胞的体 积 为 （ａ ×１０－８ ｃｍ）３，则 晶 体 的 密 度 为 ４×２１０ （ａ×１０－８）３ＮＡ ｇ／ｃｍ３，Ｄ正确． 二、填空题 １０．（１）ＭＮ　ＭＮ２　ＭＮ２　ＭＮ （２）①离子键、非极性共价键　② ６０ ＮＡａ ３ １１．（１）Ｏ＞Ｔｉ＞Ｃａ　离子键　１２ （２）ＣａＯ、ＭｇＯ为离子晶体，Ｃｌ２Ｏ７、Ｐ４Ｏ６为分 子晶体．ｒ（Ｍｇ２＋）＜ｒ（Ｃａ２＋），故离子键强度：ＭｇＯ ＞ＣａＯ，熔点：ＭｇＯ＞ＣａＯ．相对分子质量：Ｐ４Ｏ６＞ Ｃｌ２Ｏ７，分子间作用力：Ｐ４Ｏ６＞Ｃｌ２Ｏ７，熔点：Ｐ４Ｏ６＞ Ｃｌ２Ｏ７，离子晶体的熔点大于分子晶体的 （３）①面心　４ ②（１２， １ ２，１） ③１．２０５×１０ ２３ ａ３ＮＡ 书 一、选择题（本题包括１０小题，每小题只有一个选 项符合题意） １．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 ２．下列关于配合物的说法不正确的是 （　　） Ａ．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 Ｂ．配合物中中心离子与配体之间、配离子与酸 根离子之间都以配位键结合 Ｃ．配离子中，中心原子或离子提供空轨道，配体 提供孤电子对 Ｄ．配合物中，不同中心原子或离子的配位数可 能不同 ３．下列配合物的配位数是６的是 （　　） Ａ．Ｋ２［Ｃｏ（ＳＣＮ）４］ Ｂ．Ｆｅ（ＳＣＮ）３ Ｃ．Ｎａ３［ＡｌＦ６］ Ｄ．Ａｇ（ＮＨ３）２ＯＨ ４．我国科学家构建的 ＮｉＯ／Ａｌ２Ｏ３／Ｐｔ双组分催化 剂，可实现氨硼烷（Ｈ３ＮＢＨ３）与 Ｈ２Ｏ高效产 Ｈ２ 的目的，发生反应的化学方程式为 Ｈ３ＮＢＨ３＋ ２Ｈ２Ｏ 催化剂 ＮＨ４ＢＯ２＋３Ｈ２↑．下列说法正确的 是 （　　） Ａ．基态Ｎ原子核外有７种不同空间运动状态的 电子 Ｂ．基态Ｎｉ原子的价电子排布式为４ｓ２ Ｃ．氨硼烷中Ｂ原子提供的空轨道和Ｎ原子提供 的孤电子对形成配位键 Ｄ．Ｈ３ＮＢＨ３和 ＮＨ４ＢＯ２中 Ｎ原子均采用 ｓｐ ２ 杂化 ５．配合物Ｎａ２［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］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．该配合物中配离子为［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］ ２－，中 心离子为Ｆｅ３＋，配位数为６ Ｃ．１ｍｏｌ该配合物中σ键数目为１０ＮＡ Ｄ．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 ６．锌在人体生长发育、免疫、保持味觉平衡等方面 起着极其重要的作用．Ｚｎ的某种化合物 Ｍ是很 好的补锌剂，其结构如下图所示．下列说法错误 的是 （　　） Ａ．化合物Ｍ可以与水形成氢键，易溶于水 Ｂ．氧原子的配位能力比氮原子的强 Ｃ．１ｍｏｌ化合物Ｍ中含有２０ｍｏｌσ键 Ｄ．基态 Ｚｎ原子的核外电子填充了 ７种原子 轨道 ７．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 键线式如右图．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 ８．已知氯化铬的水合物为ＣｒＣｌ３·６Ｈ２Ｏ，其中铬元 素的配位数是６，将含０．１ｍｏｌ氯化铬的水溶液 用过量稀硝酸银溶液处理时，只得到 ０．２ｍｏｌ ＡｇＣｌ沉淀，则氯化铬的水溶液中含铬阳离子为 （　　） Ａ．Ｃｒ３＋ Ｂ．［Ｃｒ（Ｈ２Ｏ）４Ｃｌ２］ ＋ Ｃ．［Ｃｒ（Ｈ２Ｏ）５Ｃｌ］ ２＋ Ｄ．［Ｃｒ（Ｈ２Ｏ）６］ ３＋ ９．一种钴的配合物乙二胺 四乙酸合钴的结构如右 图所示，下列有关说法 错误的是 （　　） Ａ．钴元素位于元素周期 表ｄｓ区 Ｂ．该配合物中碳原子的杂化轨道类型为 ｓｐ２ 和ｓｐ３ Ｃ．该配合物中的配位原子是Ｎ和Ｏ Ｄ．１ｍｏｌ该配合物形成的配位键有６ｍｏｌ Ｙ Ｘ Ｙ Ｙ Ｚ Ｒ Ｒ Ｒ １０．Ｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚ均为短周期元素， ＸＹ３ＺＲ３的分子结构如右图 所示．Ｒ中的电子只有一种 自旋取向；Ｘ、Ｙ、Ｚ处于同一 周期；Ｘ的２ｐ能级上只有一个电子，且其核外 电子数等于Ｚ的最外层电子数．下列说法错误 的是 （　　） Ａ．ＸＹ３ＺＲ３分子中，Ｘ给出孤电子对与 Ｚ形成 配位键 Ｂ．原子半径：Ｘ＞Ｚ＞Ｙ＞Ｒ Ｃ．单质的沸点：Ｘ＞Ｙ Ｄ．电负性：Ｙ＞Ｚ＞Ｘ 二、填空题（本题包括２小题） １１．Ⅰ．硒化物（如ＫＣｕ４Ｓｅ８）可用于太阳能电池、光 传感器、热电发电与制冷等． （１）Ｋ与Ｃｕ位于同周期，金属钾的熔点比铜的 低，这是因为 ． （２）Ｏ、Ｓ、Ｓｅ均位于元素周期表第ⅥＡ族，它们 的氢化物Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ及Ｈ２Ｓｅ分子的键角从大到 小的顺序为 ． （３）配合物［Ｃｕ（ＣＨ３ＣＮ）４］ＢＦ４中，阴离子的空 间结构为 ，配离子中与 Ｃｕ（Ⅱ）形成 配位键的原子是 ，配体中碳原子 的杂化轨道类型是 ． （４）ＴＭＴＳＦ（ ）中共 价键的类型是 ． Ⅱ．超分子化学已逐渐扩 展到化学的各个分支，还 扩展到生命科学和物理 学等领域．由 Ｍｏ将 ２个 Ｃ６０分子、２个 ｐ－甲酸丁 酯吡啶及２个 ＣＯ分子利 用配位键自组装的超分 子结构如右图所示． （１）Ｍｏ处于第五周期第 ⅥＢ族，价电子排布与 Ｃｒ相似，它的基态价电 子排布图是 ． （２）该超分子中存在的化学键类型有 （填 字母）． Ａ．离子键　　Ｂ．氢键　　Ｃ．σ键　　Ｄ．π键 （３）该超分子中配体 ＣＯ提供孤电子对的原子 是 （填元素符号），ｐ－甲酸丁酯吡啶 配体中碳原子的杂化轨道类型有 ． １２．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ为元素周期表中前四周期元素， 原子序数依次增大，Ａ元素原子核外有３个未 成对电子，Ｂ元素原子核外电子占据３个能级， 其中最高能级上的电子数是其所在能层序数 的２倍，Ｄ元素与Ｂ元素同族，Ｃ元素与Ａ元素 同族；Ｅ元素原子的价电子数是其余电子数的 一半．请回答下列问题： （１）Ａ、Ｃ、Ｄ的第一电离能由大到小的顺序为 （用元素符号表示），基态 Ｅ２＋的电子 排布式为 ． （２）Ｂ和 Ｄ的氢化物中，Ｂ的氢化物沸点较高 的原因是 ． （３）Ｃ形成的最高价氧化 物的结构如右图所示，该 结构中 Ｃ元素原子与 Ｏ 原子形成的键的键长有 两种，键长较短的键为 （填“ａ”或“ｂ”）． （４）Ｅ可与ＣＯ形成羰基配合物Ｅ２（ＣＯ）８，该物 质是有机合成的重要催化剂，不溶于水，溶于乙 醇、乙醚、苯，熔点为５０～５１℃，４５℃（１．３３ｋＰａ） 时升华． ①Ｅ２（ＣＯ）８为 晶体（填晶体类型）． ② Ｅ２（ＣＯ）８ 晶 体 中 存 在 的 作 用 力 有                                                                                                                                                                     ． 书 专练一：配合物与超分子 １．下列有关超分子的说法正确的是 （　　） Ａ．超分子是如蛋白质一样的大分子 Ｂ．超分子是由小分子通过聚合得到的高分子 Ｃ．超分子是由高分子通过非共价键作用形成的 分子聚集体 Ｄ．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 ２．下列微粒间不能形成配位键的是 （　　） Ａ．Ｐｔ４＋与Ｃｌ－ Ｂ．Ｃｕ２＋与ＣＮ－ Ｃ．Ｃｄ２＋与ＮＨ３ Ｄ．ＮＨ ＋ ４ 与ＳＣＮ － ３．下列过程与配合物的形成无关的是 （　　） Ａ．除去Ｆｅ粉中的ＳｉＯ２可用强碱溶液 Ｂ．用王水（１体积浓硝酸和３体积浓盐酸混合而 成）清洗金币，会使金币质量减轻 Ｃ．向ＦｅＣｌ３溶液中加入ＫＳＣＮ溶液 Ｄ．向 Ｃｕ与 Ｃｌ２反应后的集气瓶中加入少量 Ｈ２Ｏ，溶液呈绿色，再加水，溶液呈蓝色 ４．下列物质中，不能作为配合物的配体的是 （　　） Ａ．Ｃ６Ｈ５ＮＨ２ Ｂ．ＣＨ３ＮＨ２ Ｃ．ＮＨ＋４ Ｄ．ＮＨ３ ５．下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相 同的是 （　　） Ａ．Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）２］、［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ＳＯ４ Ｂ．［Ｎｉ（ＮＨ３）４］Ｃｌ２、［Ａｇ（ＮＨ３）２］Ｃｌ Ｃ．［Ａｇ（ＮＨ３）２］Ｃｌ、［Ｃｕ（ＮＨ３）２］Ｃｌ２ Ｄ．［Ｎｉ（ＮＨ３）４］Ｃｌ２、［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ＳＯ４ ６．向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水，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＋的物质的量不变 Ｂ．沉 淀 溶 解 后，生 成 深 蓝 色 的 配 离 子 ［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ ２＋ Ｃ．向反应后的溶液中加入乙醇，溶液将不会发 生变化，因为［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ ２＋不会与乙醇发生 反应 Ｄ．在［Ｃｕ（ＮＨ３）４］ ２＋中，Ｃｕ２＋给出孤电子对， ＮＨ３提供空轨道 ７．下列物质同时存在离子键、极性键和配位键的 是 （　　） Ａ．硝酸铵 Ｂ．过氧化钠 Ｃ．氢氧化钡 Ｄ．氯化铝 ８．利用超分子可分离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”中进行 分离的流程如下图所示．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Ｃ６０之间通过分子间作用力结合形成 超分子 Ｃ．杯酚与Ｃ６０形成氢键 Ｄ．Ｃ６０与金刚石的晶体类型不同 ９．已知Ｚｎ２＋的４ｓ轨道和４ｐ轨道可以形成 ｓｐ３杂 化轨道，那么［ＺｎＣｌ４］ ２－的空间结构为 （　　） Ａ．直线形 Ｂ．平面正方形 Ｃ．正四面体形 Ｄ．正八面体形 １０．若向含有１ｍｏｌ配合物［Ｃｏ（ＮＨ３）４Ｃｌ２］Ｃｌ的溶 液中加入足量的ＡｇＮＯ３溶液，生成氯化银沉淀 的物质的量为 （　　） Ａ．０ｍｏｌ Ｂ．１ｍｏｌ Ｃ．２ｍｏｌ Ｄ．３ｍｏｌ １１．下列关于化学式为［ＴｉＣｌ２（Ｈ２Ｏ）４］Ｃｌ·２Ｈ２Ｏ 的配合物的说法中正确的是 （　　） Ａ．该配合物中配体是Ｃｌ－和Ｈ２Ｏ，配位数为９ Ｂ．该配合物中加入足量 ＡｇＮＯ３溶液，所有 Ｃｌ － 均被完全沉淀 Ｃ．该配合物中中心离子是 Ｔｉ４＋，配离子是 ［ＴｉＣｌ２（Ｈ２Ｏ）６］ ２＋ Ｄ．该配合物中内界和外界中的Ｃｌ－的数目之比 为２∶１ １２．已知ＳｉＣｌ４与 Ｎ－甲基咪唑（ ）反 应可以得到Ｍ２＋，其结构如下图所示．下列说法 不正确的是 （　　） Ａ．Ｍ２＋中Ｓｉ的配位数是６ Ｂ．１个Ｍ２＋中含有４２个σ键，８个π键 Ｃ．ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＢｒ４、ＳｉＩ４的沸点依次升高 Ｄ．气态ＳｉＣｌ４分子的空间结构为正四面体形 １３．（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 （填元素符号）． （２）ＣａＦ２难溶于水，但可溶于含 Ａｌ ３＋的溶液 中，原因是 ｛用离子方 程式表示，已知［ＡｌＦ６］ ３－在溶液中可稳定存 在｝． （３）配合物 ［Ｃｕ（ＮＨ３）３ＣＯ］ ＋中，配体是 ．１ｍｏｌ［Ｃｕ（ＮＨ３）３ＣＯ］ ＋中 σ键的数 目为                                                                                                                       ． ! !"#$%&'()* ! +,-./ +,-01 " ! 234&5 6789:;<=> ! " # $!! %& " # '!! ! " # '!! ! '( )* $( ! ! !!$" + !!'" + ,-./0.%%1+2 ?@ABCD9: 3 3 3 3 !" % !" % 45 "#$ 6 ! 3 3 3 3 3 3 ! 3 3 3 3 ! ! 3 7 3 7 3 7 3 7 $8 %& " + $ $ $ $ $ $ $ " + $ )9 $" + $" + )9 )9 )9 3 $ 68 $ 3 3$ : " ; ' 3 3' : " ; ' ! "3 " 3 " 3 " 3 3" 3 " 3 " " 3 ' <= ' >= "3 " 3 " 3 " 3 3" 3 " 3 " " 3 ' >= ' <= %& 6789:;<=> EFGHIJKLMNOP ?* 3 @ A 书 答案详解 　　　　２０２４～２０２５学年　高二化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期（２０２５年３月）　　　　 第３３期２版参考答案 专练一 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ｄ ６．Ｄ　７．Ａ　８．Ａ　９．Ｃ 专练二 １．Ａ　２．Ａ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｂ　７．Ａ 第３３期３版参考答案 一、选择题 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ ５．Ｄ　由Ｋ２Ｓ晶胞结构可知，Ｋ２Ｓ晶体中，每个 Ｓ ２－周围紧 邻８个Ｋ＋，Ｄ错误． ６．Ｃ　氯离子位于顶点，则晶胞中所含氯离子的个数为 ８×１８＝１，铯离子位于体心，则晶胞中所含铯离子的个数为１， 则一个晶胞的质量为 Ｍ ＮＡ ｇ，２个最近的 Ｃｌ－的核间距为 ａｃｍ， 即晶胞的边长为ａｃｍ，晶胞的体积为 ａ３ｃｍ３，则晶胞的密度为 Ｍ ＮＡａ ３ｇ／ｃｍ ３，故选Ｃ． ７．Ｂ　由于镁原子位于顶点处，另外棱柱的上下底面还各 有１个镁原子，则晶胞中含有的镁原子个数是２×１２＋１２× １ ６ ＝３．６个硼原子位于棱柱内，即 Ｍｇ与 Ｂ的原子个数之比是 １∶２，因此该化合物的化学式可表示为ＭｇＢ２，选Ｂ． ８．Ｃ　由晶胞结构可知，Ｙ原子位于顶点，晶胞中 Ｙ原子 个数为８×１８＝１，Ｂａ原子位于棱上，晶胞中 Ｂａ原子个数为 ８×１４＝２，Ｃｕ原子位于晶胞内部，晶胞中 Ｃｕ原子个数为３，Ｏ 原子晶胞位于内部与面上，晶胞中Ｏ原子个数为２＋１０×１２＝ ７，则该晶体的化学式为 ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７，故 １ｍｏｌ该化合物中有 １ｍｏｌＹ、７ｍｏｌＯ和２ｍｏｌＢａ，Ｃ正确． ９．Ｄ　Ｋ位于晶胞的顶点，Ｏ位于晶胞的面心，Ｉ位于晶胞 的体心，故每个晶胞中含有１个 Ｋ、３个 Ｏ、１个 Ｉ，Ａ错误；ＩＯ－３ 中Ｉ的价层电子对数为３＋７＋１－２×３２ ＝４，Ｉ采取 ｓｐ ３杂化且 有１个孤电子对，则ＩＯ－３ 的空间结构为三角锥形，Ｂ错误；Ｏ位 于面心，Ｋ位于顶点，１个顶点为１２个面共有，故与Ｋ紧邻的Ｏ 的个数为１２个，Ｃ错误；在晶胞结构的另一种表示中，Ｉ处于各 顶角位置，个数为８×１８＝１，Ｏ位于棱心位置，每个棱为４个 晶胞共有，Ｏ的个数为１２×１４＝３，Ｋ的个数为１，应位于体心 位置，Ｄ正确． １０．Ｂ　根据“均摊法”，晶胞中含４个 Ｚｒ、８×１８＋１２× １ ４ ＋６×１２＋１＝８个Ｏ，该氧化物的化学式为ＺｒＯ２，Ａ正确；                                                         结合 —１— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 Ａ分析可知，晶体密度为ρ＝ ９１×４＋１６×８ ＮＡ （ａ×１０－１０）３ ｇ／ｃｍ３＝４９２×１０ ３０ ＮＡ·ａ ３ ｇ／ｃｍ ３， Ｂ错误；Ｚｒ原子之间的最短距离为面对角线的一半，即 槡２ ２ａｐｍ，Ｃ正确；根据晶胞的位置可知，ｑ点原子分数坐标为 （ ３ ４， ３ ４， １ ４），Ｄ正确． 二、填空题 １１．（１）周期性重复排列　固体　规则　异性　熔点 （２）平行六面体　整个晶体结构　（３）１ｘ １２．（１）５∶１　（２）ＭＮＡｄ 　（３）１２３６ 解析：（１）从题图中可以看出，Ｌａ位于平行六面体的顶角， 晶胞中Ｌａ的原子个数为８×１８＝１；平行六面体的上、下两个 面各有２个Ｎｉ原子，四个侧面各有１个Ｎｉ原子，体心还有１个 Ｎｉ原子，故晶胞中Ｎｉ的原子个数为８×１２＋１＝５；故该晶胞中 Ｎｉ原子与Ｌａ原子的数量比为５∶１． （２）由（１）知，该晶胞化学式为 ＬａＮｉ５，根据晶体密度公式 ρ＝ｍＶ＝ｄｇ／ｃｍ ３，晶胞的摩尔质量为 Ｍｇ／ｍｏｌ可知，该晶胞的 体积为Ｖ＝ｍ ρ ＝ＭＮＡｄ ｃｍ３． （３）该晶胞体积 Ｖ＝（５１１×１０－１０ｃｍ）２×ｓｉｎ６０°×３９７× １０－１０ｃｍ，一个晶胞能吸收６个氢原子，相当于３个Ｈ２，故所吸 收Ｈ２的质量ｍ＝ ３ ＮＡ ｍｏｌ×２ｇ／ｍｏｌ＝６ＮＡ ｇ，则该合金储氢后氢 气的密度ρ＝ｍＶ＝ ６ ６．０２×１０２３ ｇ （５１１×１０－１０ｃｍ）２×ｓｉｎ６０°×３９７×１０－１０ｃｍ ≈０．１１１ｇ／ｃｍ３，故储氢能力＝ ０．１１１ｇ／ｃｍ ３ ８．９８×１０－５ｇ／ｃｍ３ ≈１２３６． １３．（１）控制温度 　（２）过滤　Ｃ （３）Ｎａ＋、Ｃｌ－　Ｎａ＋利用焰色试验，Ｃｌ－利用ＡｇＮＯ３溶液和 稀硝酸检验 （４）重结晶 第３４期２版参考答案 专练一 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ａ　５．Ａ　６．Ｃ　７．Ｄ　８．Ｂ 专练二 １．Ｃ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．Ｄ　７．Ｂ　８．Ｂ 第３４期３版参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ａ ３．Ｄ　Ｓｉ６０与Ｃ６０的结构相似，Ｓｉ６０的相对分子质量比 Ｃ６０的 大，分子间作用力大，故熔、沸点比Ｃ６０的高，与分子内化学键的 键长无关，Ｄ错误． ４．Ｂ　石英光纤的主要成分是二氧化硅，Ａ错误；液态水中 多个水分子通过氢键结合在一起，形成（Ｈ２Ｏ）ｎ，而冰晶体中每 个水分子周围只有４个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的空 间利用率不高，留有相当大的空隙，因此冰的密度比液态水的 小，Ｂ正确；冰光纤的构成微粒只有 Ｈ２Ｏ分子，属于纯净物，不 属于分散系，因此不属于胶体，也不具有丁达尔现象，Ｃ错误； 冰光纤的构成微粒是Ｈ２Ｏ分子，属于分子晶体，而石英光纤属 于共价晶体，Ｄ错误． ５．Ｄ　经分析可知，Ｘ为Ｈ，Ｙ为Ｏ，Ｚ为Ｓｉ，Ｗ为Ｃ，则ＷＸ                                                                      ４ —２— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 为ＣＨ４，是天然气的主要成分，Ａ正确；Ｘ２Ｙ２为 Ｈ２Ｏ２，构成微 粒为分子，固态时为分子晶体，Ｂ正确；ＺＷ为 ＳｉＣ，为共价晶 体，Ｃ正确；ＺＹ２为 ＳｉＯ２，不溶于水，Ｎａ２ＳｉＯ３的水溶液俗称“水 玻璃”，Ｄ错误． ６．Ｂ　ＳｉＣｌ４是分子晶体，在熔化过程中克服的是分子间作 用力，化学键不断裂．Ｓｉ３Ｎ４是共价晶体，其晶体为立体网状结 构．根据Ｃ、Ｓｉ的原子半径推知 Ｃ—Ｎ的键能比 Ｓｉ—Ｎ的键能 大，故Ｃ３Ｎ４的熔点比Ｓｉ３Ｎ４的高． ７．Ｄ　Ｙ的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体 材料，则Ｙ是Ｓｉ．Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ、Ｍ五种短周期元素，其中 Ｘ、Ｙ、Ｚ、 Ｗ同周期，Ｚ、Ｍ同主族；Ｘ＋与 Ｍ２－具有相同的电子层结构，离 子半径：Ｚ２－＞Ｗ－，所以Ｘ是Ｎａ，Ｚ是Ｓ，Ｗ是Ｃｌ，Ｍ是 Ｏ．Ｏ与 Ｎａ还可以形成Ｎａ２Ｏ２，Ａ错误；Ｗ、Ｚ、Ｍ元素的简单氢化物分别 是ＨＣｌ、Ｈ２Ｓ、Ｈ２Ｏ，因为水分子间存在氢键，所以三者中Ｈ２Ｏ的 沸点最高，Ｂ错误；硅单质是共价晶体，硫单质和氯气形成的是 分子晶体，Ｃ错误；臭氧和氯气都可以作为水处理中的消毒剂， Ｄ正确． ８．Ｄ　１个金刚石晶胞中，含有碳原子的个数为８×１８＋ ６×１２＋４＝８，将每个碳原子换成一个由４个碳原子组成的正 四面体结构单元，则１个 Ｔ－碳晶胞中含有的碳原子个数为 ８×４＝３２，Ａ错误；Ｔ－碳中 Ｃ—Ｃ的最小夹角为６０°，Ｂ错误； Ｔ－碳中碳原子间以共价键结合形成空间网状结构，属于共价 晶体，Ｃ错误；１个Ｔ－碳晶胞中含碳原子的个数为３２，则该晶 体的密度为 １２×３２ （ａ×１０－１０）３ＮＡ ｇ／ｃｍ３，Ｄ正确． 二、填空题 ９．（１）ＡＢ　（２）ＣＥ　Ｈ　（３）ＣＤＥＦＨ （４）ＣＤＥＦ　干冰中 ＣＯ２分子之间只存在范德华力，冰中 Ｈ２Ｏ分子之间存在范德华力和氢键，且氢键的强度比范德华 力大 １０．（１）Ｂｒ＞Ａｓ＞Ｓｅ＞Ｇｅ　分子晶体　ｓｐ３ （２）共价　ｓｐ３ （３）１６　４９６ ａ３ＮＡ 解析：（３）晶胞中含有Ｐ４分子的个数为８× １ ８＋６× １ ２＝ ４，则Ｐ原子个数为４×４＝１６，晶胞体积为ａ３ｃｍ３，所含微粒的 质量为 １６×３１ ＮＡ ｇ，故晶体密度为 １６×３１ｇ ＮＡ ａ３ｃｍ３ ＝４９６ ａ３ＮＡ ｇ／ｃｍ３． １１．（１）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２ （２）这两种氢化物均为极性分子，分子之间能形成氢键 （３）ＫＯ２ （４）①Ｃ—Ｎ的键长小于 Ｃ—Ｃ的键长，Ｃ—Ｎ的键能大于 Ｃ—Ｃ的键能　②ｓｐ３ 解析：由题意可知，Ｘ为元素周期表前四周期中电负性最 小的元素，则Ｘ为Ｋ元素；Ｚ的原子序数为２８，则Ｚ为Ｎｉ元素； Ｅ、Ｑ、Ｔ三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且第一电 离能Ｉ１（Ｅ）＜Ｉ１（Ｔ）＜Ｉ１（Ｑ），可知三种元素在同一周期，且原 子序数依次增大，其中基态Ｑ原子的２ｐ轨道处于半充满状态， 可知Ｑ为Ｎ元素，ＱＴ＋２ 与ＥＴ２具有相同的原子数和价电子数， 可知Ｔ为Ｏ元素，Ｅ为Ｃ元素．据此分析解答                                                                      ． —３— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 （１）根据题意推出，Ｅ、Ｑ、Ｔ、Ｘ、Ｚ分别为 Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｋ、Ｎｉ，基 态Ｎｉ原子的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２． （２）Ｑ的简单氢化物ＮＨ３极易溶于Ｔ的简单氢化物Ｈ２Ｏ， 其主要原因是这两种氢化物均为极性分子、分子之间能形成 氢键． （４）①由化合物乙的晶胞可知，其硬度超过金刚石，属于 共价晶体，原因是乙中 Ｃ—Ｎ的键长小于金刚石中 Ｃ—Ｃ的键 长，Ｃ—Ｎ的键能大于Ｃ—Ｃ的键能． ②由晶胞结构可知，Ｃ原子有４个价层电子对，杂化轨道 类型为ｓｐ３，Ｎ原子形成３个共用电子对，还有１个孤电子对， 杂化轨道类型也为ｓｐ３． 第３５期２版参考答案 专练一 １．Ａ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ　６．Ｂ　７．Ｃ　８．Ｂ　９．Ｂ 专练二 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ａ　４．Ｃ ５．（１）金属晶体 （２）Ｃ ６．（１）面心立方最密堆积 （２）１２ （３）金属阳离子、自由电子 （４）槡２Ｍ ８ａ３ＮＡ ×１０３０ 第３５期３版参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｂ ７．Ｄ　超级钢是金属晶体，只存在金属键，不存在离子键， Ｄ错误． ８．Ｂ　依据“均摊法”，晶胞中镁原子共有８×１８＋６× １ ２＝ ４个，铝原子共有８个，则镁铝合金的化学式为ＭｇＡｌ２，Ａ正确； Ａｌ、Ｍｇ晶体均是金属晶体，Ａｌ的原子半径比 Ｍｇ的小，价层电 子数比Ｍｇ的多，金属键强度比 Ｍｇ大，故熔点：铝 ＞镁，Ｂ错 误；合金属于金属晶体，晶体中存在的化学键类型为金属键，Ｃ 正确；一 个 晶 胞 中 含 有 ４ 个 “ＭｇＡｌ２”，其 质 量 为 ４×（２４＋２７×２） ＮＡ ｇ＝３１２ＮＡ ｇ，Ｄ正确． ９．Ｄ　由“均摊法”可知，甲中 Ａｌ原子个数为４×１６＋１＝ ５ ３，Ｔｉ原子个数为８× １ ６＋２× １ ２＋１× １ ３＋１＝ １１ ３，Ａｌ与Ｔｉ原 子个数比为５∶１１，Ａ错误；Ｔｉ是２２号元素，基态Ｔｉ原子的价层 电子排布式为３ｄ２４ｓ２，含有２个未成对电子，Ｂ错误；铬原子相 当于体心立方堆积，则与铬原子距离最近的铬原子共有８个，Ｃ 错误；由图乙可知，该晶胞含有的 Ｃｒ原子数为８×１８＋１＝２， 且晶胞中体对角线上的３个原子紧密相邻，已知铬的密度为 ρｇ／ｃｍ３，阿伏加德罗常数的值为ＮＡ，设Ｃｒ原子半径为ｒｐｍ，晶 胞的体积为 ｍ ρ ＝２Ｍ ρＮＡ ×１０３０ｐｍ３＝２×５２ ρＮＡ ×１０３０ｐｍ３，晶胞棱长 为 ３２×５２ ＮＡ槡 ρ ×１０１０ｐｍ＝ ３ （４ｒ）２ 槡３ ｐｍ，则铬原子的半径 ｒ＝ 槡３ ４× ３２×５２ ρＮ槡 Ａ ×１０１０ｐｍ，Ｄ正确． １０．Ｄ　根据“均摊法”，可算出该晶胞含有１个 Ｃｕ、１个 Ｎｉ、２个Ｓｂ，Ａ错误；Ｃｕ位于元素周期表中 ｄｓ区，Ｎｉ                                                                      位于元素 —４— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 周期表中ｄ区，Ｂ错误；基态Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｂ原子中未成对电子的个 数分别是１、２、３，大小关系为Ｓｂ＞Ｎｉ＞Ｃｕ，Ｃ错误；该晶胞含有 １个Ｃｕ、１个 Ｎｉ、２个 Ｓｂ，设晶胞边长为 ａｐｍ，该晶胞的密度 ρ＝（６４＋５９＋２×１２２） ＮＡ×（ａ×１０ －１０）３ ｇ／ｃｍ３，ａ＝ ３３６７ ρＮ槡Ａ ×１０１０ｐｍ，Ｃｕ和Ｎｉ的 最短距离为晶胞边长的一半，故Ｌ＝１２ａ＝ １ ２ ３３６７ ρＮ槡Ａ ×１０１０ｐｍ， Ｄ正确． 二、填空题 １１．Ⅰ．（１）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２ （２）１２ （３）①Ａ　②（３４， ３ ４， ３ ４）　 ９７２ ａ３ＮＡ ×１０２１ Ⅱ．（１）ＣｕＣｌ （２）共价 （３）槡３４× ３４×９９．５ ρＮ槡 Ａ ×１０１０ 解析：Ⅰ．（３）①晶胞中体心的 Ｇａ原子距离最近的 Ｇａ原 子位于晶胞的棱上，当将晶胞中体心的 Ｇａ原子作为晶胞的一 个顶点时，整个晶胞中原子的坐标均移动 １ ２个单位，距该 Ｇａ 原子最近的Ｇａ原子在新晶胞中的位置为面的中心，即面心的 位置，故选Ａ．②１号Ｍｎ原子坐标参数为（１，１，１），则原点为左 下靠后的Ｍｎ原子，则填充在１、２、３、４号 Ｍｎ构成的四面体空 隙中心的镍原子的坐标参数为（ ３ ４， ３ ４， ３ ４）；根据“均摊法”可 知，填充镍后的晶胞中Ｎｉ的个数为８个，Ｍｎ的个数为８×１８＋ ６×１２＝４个，Ｇａ的个数为 １２× １ ４＋１＝４个，晶胞的密度 ρ＝ＮＭＶＮＡ ＝ ４×２４３ （ａ×１０－７）３×ＮＡ ｇ／ｃｍ３＝９７２ ａ３ＮＡ ×１０２１ｇ／ｃｍ３． １２．（１）Ａ （２）① ４　② ４∶３　③ｂ３∶４ａ３ 解析：（２）①γ－Ｆｅ晶胞中，Ｆｅ位于晶胞的８个顶点和６个 面心，故其含有的铁原子数为８×１８＋６× １ ２＝４．②δ－Ｆｅ中， 铁原子的配位数为８；α－Ｆｅ中，铁原子的配位数为６，故两种 晶体中铁原子的配位数之比为８∶６＝４∶３． ③若α－Ｆｅ晶胞的边长为ａｃｍ，其晶胞中只含１个 Ｆｅ原 子，则晶体的密度为 ５６ ＮＡ ｇ （ａｃｍ）３ ；若γ－Ｆｅ晶胞的边长为ｂｃｍ，其 晶胞中含４个Ｆｅ原子，则晶体的密度为 ５６×４ ＮＡ ｇ （ｂｃｍ）３ ．故两种晶体 的密度之比为 ５６ ＮＡ ｇ （ａｃｍ）３ ∶ ５６×４ ＮＡ ｇ （ｂｃｍ）３ ＝ｂ３∶４ａ３． 第３６期２版参考答案 专练一 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．Ｂ　７．Ｄ　８．Ａ 第３６期３版参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｂ ４．Ｂ　由黑鳞的结构图可知，黑鳞中的磷原子排列成立体 结构，则磷原子的杂化方式为 ｓｐ３杂化，每一层中的磷原子不 可能在同一平面上，Ａ、Ｃ错误；由于黑磷晶体具有与石墨类似 的层状结构，所以黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作 用力，Ｂ正确；黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构，                                                                      则黑磷可 —５— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 能是混合型晶体（具有共价晶体和分子晶体的性质），而白磷、 红磷都是分子晶体，所以黑磷的熔沸点最高，Ｄ错误． ５．Ｂ　由图可知，与Ｈ－距离最近且等距离的Ｍｇ２＋有３个， 则Ｈ－的配位数为３，Ａ错误；Ｍｇ２＋位于晶胞的顶点和体心上， 该晶胞中Ｍｇ２＋的个数为８×１８＋１＝２，Ｂ正确；该晶胞的体积 为（ａ×１０－７×ａ×１０－７×ｃ×１０－７）ｃｍ３＝ａ２ｃ×１０－２１ｃｍ３，该晶胞 中Ｍｇ２＋的个数为２个，Ｈ－的个数为４×１２＋２＝４，相当于晶胞 中含有２个“ＭｇＨ２”，晶体密度为 Ｍ ＮＡ ×２ Ｖ ＝ ２Ｍ ＮＡａ ２ｃ×１０－２１ ｇ／ｃｍ３， Ｃ错误；①号Ｍｇ２＋和②号Ｍｇ２＋之间的距离等于晶胞体对角线 长度的一半，为 ２ａ２＋ｃ槡 ２ ２ ｎｍ，Ｄ错误． ６．Ｃ　硒化锌晶胞中Ｚｎ原子位于顶点和面心，则 Ｚｎ原子 数为８×１８＋６× １ ２＝４，Ｓｅ原子位于体心，Ｓｅ原子个数为４，故 化学式为ＺｎＳｅ，据此分析解答．与 Ｓｅ原子距离最近的 Ｚｎ原子 有４个，该晶胞中硒原子的配位数为４，Ａ错误；Ｚｎ位于元素周 期表中第ⅡＢ族，属于 ｄｓ区，Ｓｅ位于元素周期表中第ⅥＡ族， 属于ｐ区，Ｂ错误；设晶胞的边长为 ａｃｍ，则有 １４４×４ ＮＡ ｇ ａ３ｃｍ３ ＝ ρｇ／ｃｍ３ａ＝ ３４×１４４ ρＮ槡 Ａ ｃｍ，Ｃ正确；基态 ３４Ｓｅ原子的核外电子 排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ４，共占据了１８个轨道，则基 态 ３４Ｓｅ原子核外有１８种不同空间运动状态的电子，Ｄ错误． ７．Ｄ　根据Ｌｉ２Ｏ晶胞的投影图，可知白球位于晶胞的顶点 和面心，其个数为８×１８＋６× １ ２＝４，根据化学式Ｌｉ２Ｏ，可推测 黑球在体内，有８个，黑球代表 Ｌｉ＋，白球代表 Ｏ２－，Ｌｉ２Ｏ的晶 胞结构为 !" # ，据此分析解答．离子半径：Ｌｉ＋＜ Ｎａ＋＜Ｋ＋，各离子所带电荷数相同，离子键强度：Ｌｉ２Ｏ＞Ｎａ２Ｏ＞ Ｋ２Ｏ，故熔点：Ｌｉ２Ｏ＞Ｎａ２Ｏ＞Ｋ２Ｏ，Ａ错误；根据分析可得，与 Ｏ２－等距且最近的Ｏ２－的个数为１２，Ｂ错误；根据分析可得，Ｌｉ＋ 的配位数为４，Ｃ错误；若 Ｌｉ２Ｏ的晶胞参数为 ａｎｍ，则 Ｌｉ ＋与 Ｏ２－的最短距离为体对角线的 １４，即 槡３ ４ａｎｍ，Ｄ正确． ８．Ｂ　氢氟酸常用于刻蚀玻璃容器，Ｙ为Ｆ；生活中用途最 广泛的金属材料是钢铁合金，Ｗ为 Ｆｅ；前四周期中只有氧、镁 原子的ｓ、ｐ能级上电子总数相等，根据原子序数递增可知Ｚ为 Ｍｇ；根据含氧橄榄石矿物可知 Ｘ为 Ｏ，Ｒ与 Ｘ质子数之和为 ２２，则Ｒ为Ｓｉ．从而得出 Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ、Ｗ分别为 Ｏ、Ｆ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｆｅ． Ｘ、Ｙ、Ｒ分别为Ｏ、Ｆ、Ｓｉ，同周期元素从左到右，元素的电负性逐 渐变大，同族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小，则电负 性：Ｆ＞Ｏ＞Ｓｉ，Ａ错误；ＭｇＯ为离子化合物，形成离子晶体，Ｂ正 确；Ｆ的原子半径小于 Ｏ的原子半径，则 Ｈ—Ｆ的键能大于 Ｈ—Ｏ的键能，Ｃ错误；ＳｉＦ４是分子晶体，ＦｅＯ是离子晶体，离子 晶体的熔点高于分子晶体的，则熔点：ＳｉＦ４＜ＦｅＯ，Ｄ错误． ９．Ｄ　由冰晶石熔融时能发生电离，可知冰晶石是离子晶 体，Ａ错误；每个晶胞中含有“●”的个数为８×１８＋６× １ ２＝４， “○”的个数为 １２×１４＋８＝１１，根据冰晶石的化学式可知， ＡｌＦ３－６ 与Ｎａ ＋的个数比为１∶３，故“ ! ”表示 Ｎａ＋，Ｂ错误；“ !                                                                      ” —６— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 和８个小立方体的体心间的距离最近且相等，则与Ｎａ＋距离相 等且最近的Ｎａ＋有８个，Ｃ错误；由选项Ｂ可知，晶胞中含有４ 个“Ｎａ３ＡｌＦ６”，晶胞的体积为（ａ×１０ －８ｃｍ）３，则晶体的密度为 ４×２１０ （ａ×１０－８）３ＮＡ ｇ／ｃｍ３，Ｄ正确． 二、填空题 １０．（１）ＭＮ　ＭＮ２　ＭＮ２　ＭＮ （２）①离子键、非极性共价键　② ６０ ＮＡａ ３ １１．（１）Ｏ＞Ｔｉ＞Ｃａ　离子键　１２ （２）ＣａＯ、ＭｇＯ为离子晶体，Ｃｌ２Ｏ７、Ｐ４Ｏ６为分子晶体． ｒ（Ｍｇ２＋）＜ｒ（Ｃａ２＋），故离子键强度：ＭｇＯ＞ＣａＯ，熔点：ＭｇＯ＞ ＣａＯ．相对分子质量：Ｐ４Ｏ６ ＞Ｃｌ２Ｏ７，分子间作用力：Ｐ４Ｏ６ ＞ Ｃｌ２Ｏ７，熔点：Ｐ４Ｏ６＞Ｃｌ２Ｏ７，离子晶体的熔点大于分子晶体的 （３）①面心　４　②（１２， １ ２，１）　③ １．２０５×１０２３ ａ３ＮＡ 第３７期２版参考答案 专练一 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ｂ ７．Ａ　８．Ｃ　９．Ｃ　１０．Ｂ　１１．Ｄ　１２．Ｂ １３．（１）配位键　Ｎ （２）３ＣａＦ２＋Ａｌ ３＋ ３Ｃａ２＋＋［ＡｌＦ６］ ３－ （３）ＮＨ３、ＣＯ　１４ＮＡ 第３７期３版参考答案 一、选择题 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｃ ５．Ｃ　配合物Ｎａ２［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］是离子化合物，Ｎａ ＋与 ［Ｆｅ（ＣＮ）５ （ＮＯ）］ ２－ 以 离 子 键 结 合，在 配 离 子 ［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］ ２－中配体ＣＮ－及ＮＯ与Ｆｅ３＋之间以配位键结 合，在配体ＣＮ－及 ＮＯ中存在极性键，故该配合物中存在离子 键、配位键、极性键，Ａ正确；配体ＣＮ－和ＮＯ与中心离子Ｆｅ３＋形 成配位键，其配位数为６，Ｂ正确；配位键也属于σ键，在该配合 物中，配体与中心离子Ｆｅ３＋形成６个配位键，ＣＮ－中存在一个σ 键，ＮＯ中存在一个σ键，故１ｍｏｌ配合物中σ键的物质的量是 （６＋１×５＋１）ｍｏｌ＝１２ｍｏｌ，含有的σ键个数为１２ＮＡ，Ｃ错误；该 配合物为离子化合物，易电离，完全电离出 ２个 Ｎａ＋和 １个 ［Ｆｅ（ＣＮ）５（ＮＯ）］ ２－，所以１ｍｏｌ该配合物完全电离共得到阴、阳 离子的数目为３ＮＡ，Ｄ正确． ６．Ｂ　化合物Ｍ中含有氨基，可以与水形成氢键，增强了 其在水中的溶解性，易溶于水，Ａ正确；Ｏ的电负性比 Ｎ的强， 与Ｎ原子相比Ｏ原子不易给出孤电子对形成配位键，所以氧 原子的配位能力比氮原子的弱，Ｂ错误；配位键也是 σ键，１个 Ｍ中含有２０个σ键，则１ｍｏｌＭ中含有２０ｍｏｌσ键，Ｃ正确；基 态Ｚｎ原子的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２，核外 电子填充了７种原子轨道，Ｄ正确． ７．Ｂ　Ｃ、Ｏ、Ｎ位于同一周期，同一周期主族元素从左至右 第一电离能递增，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，Ａ正确；穴醚与碱 金属离子之间通过配位键形成超分子，Ｂ错误；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，Ｃ正确；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 —７— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期 的溶解度，Ｄ正确． ８．Ｃ　配离子中的配体在溶液中很难电离，已知０．１ｍｏｌ 氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时，只得到０．２ｍｏｌ ＡｇＣｌ沉淀，说明该配合物的外界有２个氯离子，则其内界只有 一个氯离子，故选Ｃ． ９．Ａ　钴元素的原子序数为２７，属于第Ⅷ族元素，位于元 位周期表ｄ区，Ａ错误；由乙二胺四乙酸合钴的结构可知，化合 物中含有杂化轨道类型为 ｓｐ３的单键碳原子和杂化轨道类型 为ｓｐ２的双键碳原子，Ｂ正确；由乙二胺四乙酸合钴的结构可 知，具有空轨道的 Ｃｏ２＋与具有孤电子对的２个氮原子和４个 氧原子形成６个配位键，则１ｍｏｌ该配合物形成的配位键有 ６ｍｏｌ，Ｃ、Ｄ正确． １０．Ａ　Ｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚ为短周期元素，Ｒ中的电子只有一种自 旋取向，Ｒ为Ｈ元素；Ｘ、Ｙ、Ｚ处于同一周期，Ｘ的２ｐ能级上只 有一个电子，且其核外电子数等于Ｚ的最外层电子数，则 Ｘ为 Ｂ元素，Ｚ为 Ｎ元素；由分子结构可知，Ｙ只能形成 １个共价 键，结合位置可知，Ｙ为 Ｆ元素，据此分析解题．Ｂ原子最外层 有３个电子，是缺电子原子，提供空轨道，Ｎ原子最外层有５个 电子，提供孤电子对与Ｂ原子形成配位键，Ａ错误． 二、填空题 １１．Ⅰ．（１）钾的原子半径比铜的大，价电子数比铜少，钾 的金属键比铜的弱 （２）Ｈ２Ｏ＞Ｈ２Ｓ＞Ｈ２Ｓｅ （３）正四面体形　Ｎ　ｓｐ和ｓｐ３ （４）σ键和π键 Ⅱ．（１） ４ｄ ↑↑↑↑↑ ５ｓ ↑ （２）ＣＤ　（３）Ｃ　ｓｐ２和ｓｐ３ １２．（１）Ｎ＞Ｐ＞Ｓ　［Ａｒ］３ｄ７ （２）水分子间形成氢键　（３）ａ （４）①分子　②共价键、配位键、范德华力 解析：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ为元素周期表中前四周期元素，原子序 数依次增大，Ｂ元素原子核外电子占据３个能级，其中最高能 级上的电子数是其所在能层数的 ２倍，核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ４，故Ｂ为Ｏ元素；Ａ元素原子核外有３个未成对电子， 原子序数小于氧，故核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，则Ａ为Ｎ元 素；Ｄ元素与Ｂ元素同族，Ｃ元素与Ａ元素同族，结合原子序数 大小可知Ｃ为Ｐ元素、Ｄ为Ｓ元素；Ｅ元素只能为第四周期元 素，Ｅ元素原子的价电子数是其余电子数的一半，则价电子数 为９，Ｅ的核电荷数为１８＋９＝２７，为Ｃｏ元素，据此分析解答． （３）结构中黑色球与白色球个数分别为４、１０，故该物质为 Ｐ４Ｏ１０，结合Ｏ原子形成８电子结构，可知 ａ键为 Ｐ Ｏ、ｂ键为 Ｐ—Ｏ，双键中电子云重叠更大，故键长较短的键为ａ． （４）①Ｃｏ２（ＣＯ）８熔点低、易升华，溶于乙醇、乙醚、苯，说 明Ｃｏ２（ＣＯ）８属于分子晶体． ②Ｃｏ２（ＣＯ）８中 Ｃｏ与 ＣＯ之间形成配位键，ＣＯ中含有极 性键，分子之间存在范德华力                                                                      ． —８— 高中化学人教（选择性必修２）　第３３～３７期