第16周 配合物与超分子-【周测必刷】2025-2026学年高二化学选择性必修1+2（人教版2019）

— 62 — 第十六周 配合物与超分子 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 周推好题 【选做·一飞冲天】该题以铜是过渡金属元素,可以形成多种化合物考查配合物的知 识,题目设置新颖,紧扣概念,对学生的理解和变通能力要求较高,值得推荐。 一、选择题(本题包括14小题,每小题4分,共56分,每小题只有一个选项符合题目要求) 【考点·一应俱全】 考点一 配位键 1.下列说法不正确的是 ( ) A.配位键也是一种静电作用 B.配位键的实质也是一种共价键 C.形成配位键的电子对由成键双方原子提供 D.配位键具有饱和性和方向性 2.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+ 3.以下微粒含配位键的是 ( ) ①[Al(OH)4]- ②H2O ③OH- ④NH+4 ⑤Fe(CO)5 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Cu(NH3)4]2+ A.①②④⑦⑧ B.①④⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥⑦ D.全部 4.配位化合物[Cu(NH3)4]SO4 中,不含有的化学键是 ( ) A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 考点二 配合物 5.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间、配离子与酸根离子间都是以配位键相结合 C.配离子中,中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对 D.中心离子所结合配体的个数称为配位数,不同离子的配位数可能不同 6.下列叙述与形成配合物无关的是 ( ) A.Fe3+与SCN-不能大量共存 B.向Cu与Cl2 反应后的集气瓶中加少量水,溶液呈绿色,再加水,溶液呈蓝色 C.Cu与浓 HNO3 反应后,溶液呈绿色;Cu与稀 HNO3 反应后,溶液呈蓝色 D.向AlCl3 溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀,后沉淀消失 7.下列关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的说法不正确的是 ( ) A.配体是Cl-和 H2O,配位数是6 B.中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+ C.内界和外界中Cl-的数目比是1∶2 D.向1mol该配合物中加入足量的AgNO3 溶液,可以得到3molAgCl沉淀 8.某物质的结构如图所示,下列有关该物质的分析正确的是 ( ) 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为中心原子 D.该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对 9.下列说法错误的是 ( ) A.[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键,空间结构为直线形 B.配位数为4的配合单元一定呈正四面体结构,配位数为6的配合单元一定呈正八面体结构 C.[Cu(NH3)4](OH)2 中所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键 D.[Pt(NH3)6]2+和[PtCl4]2-中,其中心离子的化合价都是+2价 10.某物质A的实验式为CoCl3·4NH3,向1molA中加入足量的AgNO3 溶液能生成1mol白色 沉淀,以强碱处理并没有NH3 放出,则下列关于此化合物的说法正确的是 ( ) A.Co3+只与NH3 形成配位键 B.配合物配位数为3 C.该配合物可能是平面正方形结构 D.此配合物可写成[Co(NH3)4Cl2]Cl 11.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 考点三 超分子 12.下列关于超分子的叙述正确的是 ( ) A.超分子就是高分子 B.C70是超分子 C.形成超分子的微粒都是分子 D.超分子具有分子识别和自组装的特征 13.“杯酚”能与C60形成超分子、但不能与C70形成超分子,利用此性质的差异,实验室可用来分离 C60、C70。已知C60、C70与“杯酚”的结构如下: 下列叙述正确的是 ( ) A.C60、C70都是一种新型的化合物 B.C60、C70与“杯酚”均属于共价晶体 C.C60中虽然没有离子键,但固体为离子晶体 D.“杯酚”分子中既存在σ键又存在π键 — 61 — — 64 — 14.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KCN带入溴乙烷中 二、非选择题(本题包括3小题,共44分) 【探究·一举突破】 探究主题 (14分)配 位 化 学 创 始 人 维 尔 纳 发 现,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1mol,分别溶于水,加入足量硝酸银 溶液,立即产生氯化银,沉淀的物质的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。 探究问题: (1)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,还可以以其他个数比配合,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-以个数比为1∶1配合所得离子显红色, 含该离子的配合物的化学式是 。 【综合·一练到底】 (14分)(1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,乙二胺能与 Mg2+、Cu2+等金属离子形 成稳定环状离子,其原因是 , 其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。 (2)FeCl3 中的化学键具有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子存在的FeCl3 的结构式为 ,其中Fe的配位数为 。 (3)Cu2+与OH- 反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2- 中的配位原子为 (填元素 符号)。 (4)MnCl2 可与NH3 反应生成[Mn(NH3)6]Cl2,新生成的化学键为 键。 (5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。 请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 【选做·一飞冲天】 (16分)铜是过渡金属元素,可以形成多种化合物。 (1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应:CuCl+CO+H2O􀪅􀪅Cu(CO)Cl·H2O。 ①电负性:C (填“>”“=”或“<”)O。 ②CO常温下为气体,固态时属于 晶体。 (2)Cu+与NH3 形成的配合物可表示成[Cu(NH3)n]+,该配合物中,Cu+的4s轨道及4p轨道通 过sp杂化接受NH3 提供的孤电子对。 [Cu(NH3)n]+中Cu+与n个氮原子的空间结构呈 形,n= 。 (3)CuCl2 溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的 简写): ①配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态L层电子排布式为 。 ②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙 二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是 。 ③配合物[Cu(En)2]Cl2 中不存在的作用力类型有 (填字母)。 A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键 E.氢键 F.金属键 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 63 — — 84 — M NAg ,晶胞体积V=a3cm3,则密度ρ= m V = M NAg a3cm3 = M NAa3 g·cm-3。] 12.C [由钛酸钙的晶胞可知,Ca的数目:8×18=1 ,Ti的 数目:1,O的数目:6×12=3 ,所以钛酸钙的化学式为 CaTiO3,故A正确;金刚石中1个C原子连接4个碳原 子形成4个C—C,1个C—C被两个碳原子共有,因此 C原子与C—C数目之比是1∶2,故B正确;硒化锌晶 胞中,与一个Se2- 距离最近且相等的Se2- 有12个,故 C错误;由氟化钙的晶胞可看出一个F与4个Ca可以 形成正四面体结构,键角为109°28',故D正确。] 13.D [碱金属单质随核电荷数的增加熔点逐渐降低,A 说法错误;在锌晶体中,自由电子属于整个晶体,B说法 错误;NaCl晶体中 Na+、Cl- 的半径分别大于 Mg2+、 O2-的半径,且所带的电荷数少,则NaCl晶体中离子键 比 MgO晶体中离子键弱,D说法正确。] 14.C [石墨、足球烯(C60)、金刚石互为同素异形体,燃烧 产物相同,故A错误;石墨是混合型晶体,熔化时破坏 共价键和分子间作用力,足球烯属于分子晶体,熔化时 破坏分子间作用力,金刚石是共价晶体,熔化时破坏共 价键,故B错误;石墨中每个C形成3个共价键,金刚 石中每个C形成4个共价键,则等物质的量的石墨、金 刚石所含的C—C数目之比为3∶4,故C正确;已知C (s,石墨)􀪅C(s,金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1,说 明等量的两种物质,石墨具有的能量更低,所以石墨比 金刚石稳定,故D错误。] 【探究·一举突破】 探究路径 (2)同一周期主族元素第一电离能随着原子 序数的增大而呈增大的趋势,但第ⅡA、ⅤA族元素的第 一电离能分别大于其相邻的第ⅢA、ⅥA族元素,所以第 一电离能:Mg>Al。 (3)NH3 分子中N原子价层电子对数为3+ 5-3×1 2 = 4,N原子的杂化方式为sp3。 (5)③设晶胞中 Ni原子、Mg原子之间的最短距离为 apm,则晶胞棱长为 2apm,晶胞体积为(2a×10-10)3 cm3,该晶胞中Mg原子个数为8×18=1 ,Ni原子个数为 6×12=3 ,C原子个数是1,晶体的密度为dg·cm-3= 213 NA (2a×10-10)3 g·cm-3,所以a= 22× 3 213 dNA ×1010。 参考答案 (1)N d (2)> O>N>H (3)sp3 (4)离子晶体 Mg2+ 的半径小于Ca2+,MgO的离子键 强度大于CaO (5)①6 ②(12 ,0,12 ) ③ 22× 3 213 dNA ×1010 【综合·一练到底】 解析 (3)在金刚石晶体中,碳原子之间只形成共价单 键,全部为σ键;在石墨层内的碳原子之间既有σ键又有 π键。(4)金刚石晶胞中含有8×18+6× 1 2+4=8 个碳 原子。 答案 (1)同素异形体 (2)分子 混合型 (3)σ σ π(或大π或p pπ) (4)8 【选做·一飞冲天】 解析 (2)H3BO3 属于分子晶体,一个B连有三个O原 子,三个 O原子又连有三个 H 原子,所以一个 H3BO3 晶体中B原子个数与极性键个数之比为1∶6。 答案 (1)8 12 (2)O 1∶6 (3)H3BO3 分子间作 用力 第十六周 配合物与超分子 【考点·一应俱全】 1.C [共用电子对存在静电作用,包括静电排斥和静电吸 引,配位键本质为共用电子对,所以也是一种静电作用, A正确;配位键指含有空轨道的原子或离子和含有孤电 子对的原子或离子共用电子对,实质也是一种共价键, 具有方向性和饱和性,B、D正确;形成配位键的原子,一 方提供空轨道,另一方提供孤电子对,C错误。] 2.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,无法提 供孤电子对,所以不能形成配位键。] 3.B [④氨气分子中氮原子含有孤电子对,氢离子提供空轨 道,可 以 形 成 配 位 键,则 NH+4 含 有 配 位 键,故 正 确; ⑤Fe(CO)5中Fe原子提供空轨道,CO提供孤电子对,可以形 成配位键,故正确;⑥SCN-的电子式为[·· S ·· ·· · ·C︙︙N··]-, 铁离子提供空轨道,硫原子提供孤电子对,可以形成配位 键,故正确;⑦H3O+中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二 者形成配位键,故正确。] 4.C [配位化合物[Cu(NH3)4]SO4 中含有[Cu(NH3)4]2+和 SO2-4 之间的离子键,NH3 和SO2-4 中都有极性键,Cu2+ 和 NH3 之间以配位键结合,不含非极性键。] 5.B [配合物中中心离子与配体间是以配位键相结合,配 离子与酸根离子间是以离子键相结合,B项错误;配位数 指形成配离子时配体的个数,不同离子的配位数可能相 同也可能不同,D项正确。] 6.C [A项,涉及[Fe(SCN)]2+ 等配合物的形成;B项,涉 及[CuCl4]2- 与[Cu(H2O)4]2+ 的 转 化;C项,Cu与 浓 HNO3 反应后溶液显绿色,是因为反应后生成的NO2 溶 于Cu(NO3)2 溶液中;D项,涉及[Al(OH)4]-的形成。] 7.D [配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配体是Cl- 和 H2O,配位数是6,A项正确;中心离子是Ti3+,配离子是 [TiCl(H2O)5]2+,B项正确;配合物[TiCl(H2O)5]Cl2· H2O中内界Cl-的个数为1,外界Cl- 的个数为2,内界 和外界中 Cl- 的 数 目 比 是1∶2,C项 正 确;加 入 足 量 AgNO3溶液,外 界 Cl- 与 Ag+ 反 应,而 内 界 Cl- 不 与 Ag+反应,故只能生成2molAgCl沉淀,D项错误。] 8.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,该物质的分子内还存在氢 键,C与其他原子间存在共价键,Ni、N之间存在配位 键;选项C,Ni具有空轨道,接受孤电子对,是配合物的 中心原子;选项D,C最外层的4个电子全部参与成键, 没有孤电子对。] 9.B [Ag+ 的价层电子排布式为4d10,4d轨道电子全充 满,则1个5s轨道和1个5p轨道参与杂化形成两个杂 化轨道,这两个杂化轨道接受两个氮原子提供的孤电子 对而形成两个配位键,所以中心原子与配体形成配位键 的杂化轨道类型是sp杂化,空间结构为直线形,A正确; 配位数为4的配合物可以为正四面体结构,也可以为平 面四边形结构,B错误;[Cu(NH3)4](OH)2 属于离子化 合物,含有离子键,O—H、N—H为极性共价键,Cu与N 形成配位键,C正确;[Pt(NH3)6]2+ 中,NH3 可以看为 一个整体,显0价,[PtCl4]2- 中,Cl显-1价,故其中心 离子的化合价都是+2价,D正确。] 10.D [由题意可知,Cl-与NH3 均与Co3+形成配位键,A 错误;配合物中中心原子的电荷数为3、配位数为6,B 错误;该配合物应呈八面体结构,Co与6个配体成键, C错误。] 11.B [发生的反应为Cu2++2NH3·H2O􀪅􀪅Cu(OH)2↓ +2NH+4 ,Cu(OH)2+4NH3 􀪅􀪅[Cu(NH3)4]2+ + 2OH-,Cu2+转化为配离子,Cu2+浓度减小,A、C错误; [Cu(NH3)4]2+是深蓝色的,B正确;Cu2+ 提供空轨道, NH3 提供孤电子对,D错误。] 12.D [有些超分子不是高分子,有些超分子是高分子,A 项错误;形成超分子的微粒也包括离子,C项错误。] 13.D [C60、C70都是由一种元素组成的单质,故 A错误; C60、C70与“杯酚”均属于分子晶体,B项错误;C60中碳原 子间形成的是共价键,但固体为分子晶体,故C错误; “杯酚”分子结构中含有苯环,故存在σ键和π键,故D 正确。] 14.B [由题意得,冠醚不同大小的空穴适配不同大小的 碱金属离子,A正确;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、O原子均不是 离子,故O原子与K+间不存在离子键,B错误;12 冠 4中C均为饱和碳原子,C、O的价电子对数均为4,故 C和O的杂化轨道类型相同,均为sp3 杂化,C正确;利 用分子识别原理可以用冠醚将KCN带入有机物中,D 正确。] 【探究·一举突破】 探究路径 (1)CoCl3·6NH3 中有3个Cl- 为外界离 子,配体为6个 NH3,化学式为[Co(NH3)6]Cl3;CoCl3 ·4NH3(绿色和紫色)中有1个Cl-为外界离子,配体为 4个NH3 和2个Cl-,化学式均为[Co(NH3)4Cl2]Cl。 ②这几种配合物的化学式分别是[Co(NH3)6]Cl3、[Co (NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl, 中心离子的配位数都是6。(2)①Fe3+ 与SCN- 反应生 成的配合物中,Fe3+ 提供空轨道,SCN- 提供孤电子对, 二者通过配位键结合。②Fe3+ 与SCN- 以个数比1∶1 配合所得的离子为[Fe(SCN)]2+,故FeCl3 与KSCN在 水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2 与KCl。 参考答案 (1)①[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)4Cl2]Cl ②6 (2)①空轨道 孤电子对 ②[Fe(SCN)]Cl2 【综合·一练到底】 解析 (2)FeCl3 在蒸气状态下以双聚分子存在,其分子 式为Fe2Cl6,每个Fe原子与3个Cl原子形成共价键,还 可提供空轨道与另一个Cl原子提供的孤电子对形成配 位 键,结 构 式 可 表 示 为 Fe Cl Cl Cl Fe → Cl→ Cl Cl 或 Fe Cl Cl Cl Fe Cl ClCl ;由结构式可知,Fe原子与4个Cl原 子形成共价键或配位键,故Fe的配位数为4。(3)Cu2+ 与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,OH-作配体,其中O 原子提供孤电子对,H不含孤电子对,故O作配位原子。 (4)MnCl2 可与 NH3 反应生成[Mn(NH3)6]Cl2,Mn2+ 提供空轨道,NH3 中N原子提供孤电子对形成配位键。 (5)[Fe(H2O)6]2+ 与 NO 反 应 生 成 的 [Fe(NO) (H2O)5]2+ 中,NO以 N原子与Fe2+ 形成配位键,5个 H2O都以O原子与Fe2+形成配位键。 答案 (1)乙二胺的两个N原子提供孤电子对给金属离 子形成配位键 Cu2+ (2) Fe Cl Cl Cl Fe Cl ClCl (或 Fe Cl Cl Cl Fe → Cl→ Cl Cl ) 4 (3)O (4)配位 (5) Fe2+ON H2O H2O OH2 OH2 OH2 【选做·一飞冲天】 解析 (1)①同一周期的主族元素,元素的原子序数越 大,元素的电负性就越大,所以电负性:C<O。②CO常 温下为气体,固态时属于分子晶体。(2)该配合物中, Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3 提供的 孤电子对。所以在[Cu(NH3)n]+ 中Cu+ 与n个氮原子 的空间结构呈直线形,Cu+与2个氮原子形成配位键。 答案 (1)①< ②分子 (2)直线 2 (3)①2s22p6 ②sp3 杂化 乙二胺分子间可以形成氢 键,三甲胺分子间不能形成氢键 ③EF 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 83 —