课时梯级训练(13) 配合物的形成和应用(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版2019）

课时梯级训练(13)　配合物的形成和应用 题型一　配合物的结构 1．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________________ CoCl3·5NH3________________ CoCl3·4NH3________________ (2)后两种物质组成相同而颜色不同的原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述配合物中，中心原子的配位数都是________。 答案：(1)[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)4Cl2]Cl　(2)[Co(NH3)4Cl2]＋存在顺反异构体　(3)6 2．Cu2+能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。 (1)[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有________(填标号)。 A．配位键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．离子键 (2)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为________。 答案：(1)AB　(2)正方形 解析：(2)[Cu(NH3)4]2+为AB4结构微粒，空间结构可能为正四面体或正方形，若为正四面体，两个NH3被两个Cl－取代后，只有一种结构，若为正方形，两个NH3被两个Cl－取代后，有两种结构，分别为顺式、反式。 题型二　配合物的应用 3．水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛，主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述错误的是 (　　) A．[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中SO的空间结构为正四面体形 B．[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的配位数是6 C．NH3分子中H—N—H键的键角小于H2O分子中H—O—H键的键角 D．NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3>H2O C　解析：硫酸根离子的空间结构是正四面体，A正确；配位体是 NH3和H2O，中心离子是 Cu2+，配位原子是 N和O，所以配位数是6，B正确；水分子和氨气分子的价层电子对互斥模型都是四面体结构，在水分子中占据四面体四个角的是2对电子和2个氢原子，在氨气分子中占据四面体四个角的是1对电子和3个氢原子，由于电子对之间的斥力大于电子对与氢原子之间的斥力，所以水分子键角小于氨气键角，C错误；电负性：O>N，所以N对电子吸引能力弱，NH3中N更容易给出自身的孤电子对形成配位键，所以NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3>H2O，D正确。 4．(1)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般地，d0或d10排布时，无颜色，d1～d9排布时，有颜色，如[Co(H2O)6]2+显粉红色。 据此判断，[Mn(H2O)6]2+________颜色(填“无”或“有”)。 (2)某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入硝酸银溶液也不产生沉淀，以强碱处理也没有氨气放出。写出它的配位化学式____________。 答案：(1)有　(2) [Pt(NH3)2Cl4] 解析：(1) [Mn(H2O)6]2+中，Mn为＋2价，d轨道电子排布为d5，故有颜色。 (2)由题目所给信息，Cl－、NH3均在内界，由此可得化学式。 ①a和b属于同一种物质 ②a和b互为同分异构体 ③a和b的空间结构是平面四边形 ④a和b的空间结构是四面体 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ C　解析：两种化合物有不同的特性，可以判断两种化合物为平面四边形结构，a、b为不同物质，互为同分异构体，C正确。 6．实验室测定铁的含量可用络合剂邻二氮菲()，它遇Fe2+形成红色配合物，结构如下图所示，下列说法不正确的是 (　　) A．邻二氮菲中C和N均采用sp2杂化 B．该红色配离子中配位数为6 C．铁与氮之间的化学键为离子键 D．邻二氮菲中所有原子共平面 C　解析：C形成了3个σ键和一个大π键，N形成了2个σ键，有1对孤电子对，因此，C、N均采用sp2杂化，A正确；Fe2+与6个氮原子形成了配位键，因此配位数为6，B正确；Fe和N之间以配位键结合，C错误；邻二氮菲中C、N均采用sp2杂化，所以为平面结构，D正确。 7．下列关于配合物(NH4)2[PtCl6]、[Cd(NH3)4](OH)2的说法正确的是 (　　) A．两种配合物均含有两种配位体 B．两种配合物中的中心原子的配位数均为6 C．1 mol [Cd(NH3)4]2+含有4 mol配位键 D．向(NH4)2[PtCl6]的水溶液中加入硝酸银稀溶液，立即生成大量白色沉淀 C　解析：[Cd(NH3)4](OH)2的配位体是NH3，可见该配合物只有一种配位体，A错误；(NH4)2[PtCl6]的中心原子Pt4+的配位数是6，而[Cd(NH3)4](OH)2的中心原子Cd2+的配位数是4，B错误；在[Cd(NH3)4]2+中，中心原子Cd2+与4个配位体NH3的N原子形成4个配位键，则1 mol [Cd(NH3)4]2+含有4 mol配位键，C正确；(NH4)2[PtCl6]外界离子中没有Cl－，因此向其水溶液中加入硝酸银稀溶液，不会立即生成大量白色沉淀，D错误。 8．铁强化酱油中加有NaFeEDTA，其络离子结构如图所示，则Fe3+的配位数为 (　　) A．3 B．4 C．5 D．6 D　解析：与铁相连的原子有N和O，其中N已形成三条键，故N与Fe之间为配位键，O－也为饱和的化学键，若与Fe相连，则只能为配位键，故Fe3+的配位数为6。 9．钙钛矿光催化剂[CsPbBr3Ni(tpy)]具有高活性和选择性。带有负电荷的CsPbBr3将带正电的Ni(tpy)固定在其表面，用于可见光驱动CO2还原。下列说法错误的是 (　　) A．电负性：Br>Pb>Cs B．Ni(tpy)中Ni2+的配位数为6 C．三联吡啶中氮原子的杂化方式为sp2 D．CO2还原过程中有极性键、非极性键断裂和形成 D　解析：同周期元素从左向右电负性增大，同主族元素从上向下电负性减小，电负性：Br>Ge>Pb>Cs，则电负性：Br>Pb>Cs，A正确；根据Ni(tpy)中Ni2+与三联吡啶螯合配位成环，配位键数目为6，B正确；三联吡啶中氮原子形成C—N键及C===N双键，氮原子形成三个化学键，没有孤电子对，其杂化方式为sp2，C正确；CO2与H2O还原为CO和CH4的过程中只有极性键的断裂和形成，D错误。 10．结构中含有两个或两个以上中心原子的配合物称为多核配合物。一种Co(Ⅱ)双核配合物的内界结构如图所示，内界中存在Cl、OH配位，外界为Cl。下列说法正确的是 (　　) A．中心原子Co2+的配位数为5 B．该内界结构中含有极性键、非极性键和离子键 C．的一氯代物有5种 D．常温下，向含有1 mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，最终生成2 mol AgCl沉淀 D　解析：中心原子Co2+与5个氮原子、1个Cl－或5个氮原子、1个OH－形成配位键，则配位数为6，A错误；该物质中含有C—H、C—N极性键、C—C非极性键，不含有离子键，B错误；的一氯代物有6种，C错误；中心原子为Co2+，则1 mol该配合物外界有2 mol Cl－，加入足量AgNO3溶液，最终生成2 mol AgCl沉淀，D正确。 11．EDTA­2Na在金属离子的含量测定实验中有着重要的应用。下列关于EDTA­2Na的说法正确的是 (　　) A．EDTA­2Na溶液中含有EDTA4- B．EDTA­2Na是二元有机羧酸 C．EDTA­2Na电离出的离子中，所有的N、O原子均能与金属离子形成配位键 D．1个EDTA4-可与金属离子形成8个配位键 A　解析：EDTA­2Na溶液中，1个EDTA2-可以电离出两个H＋，生成EDTA4-，A正确；EDTA­2Na是盐，不是羧酸，B错误；EDTA4-中的2个N、与C形成单键的4个O均能与金属离子形成配位键，而与C形成双键的O不能与金属离子形成配位键，C、D错误。 12．有机化学中常用的强氧化剂五氧化铬中的Cr可以提供杂化空轨道与吡啶()形成配合物，结构如图所示，下列说法不正确的是 (　　) A．该配合物中只存在一种杂化方式 B．吡啶中的N是配位原子 C．该配合物中铬为＋6价，五氧化铬化学式可写作CrO(O2)2 D．可能存在[Cr2O2(O2)5]2-，性质比五氧化铬更不稳定 答案：A 13．臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO，NOx也可在其他条件下被还原为N2。 (1)SO中心原子轨道的杂化类型为_____________________________________________； NO的空间结构为________。 (2)Fe2+基态核外电子排布式为____________________________________________。 (3)1 mol配合物[Fe(H2O)6]SO4中含有σ键的数目为__________mol。 (4)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以氮原子与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。 答案：(1)sp3　平面(正)三角形 (2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6　 (3)22　(4) 14．(1)在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。 ①Cu5Zn8具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于________(填“晶体”或“非晶体”)；在CuSO4溶液中加入过量氨水，生成[Cu(NH3)4]2+，其中氮原子的杂化方式为____________。 ②铜能与拟卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2。(SCN)2对应的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、异硫氰酸(H—N===C===S)两种，理论上前者沸点低于后者，其原因是________________________________________；(SCN)2分子中σ键与π键数目之比为__________。 (2)8­羟基喹啉铝(分子式为C27H18AlN3O3)用于发光材料及电子传输材料，可由LiAlH4与(8­羟基喹啉)合成。LiAlH4中阴离子的空间结构为__________；所含元素中电负性最大的是__________(填元素符号)，C、N、O的杂化方式依次为__________、__________和__________。 (3)镍易形成配合物。 ①Ni(CO)4的熔点为－19.3 ℃，沸点为43 ℃，则其晶体类型是__________，其分子中σ键与π键数目之比为__________。 ②Ni的一种配合物的分子结构如图所示，该配合物中碳原子的杂化方式是__________，配合物分子内不含有__________(填标号)。 A．共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键 ③向FeCl3溶液中加入KSCN溶液形成血红色含K3[Fe(SCN)6]的溶液。C、N两种元素的电负性大小关系为________________，与SCN－互为等电子体的分子为__________(写一种即可)。 答案：(1)①晶体　sp3 ②异硫氰酸分子间可形成氢键　5∶4 (2)正四面体形　O　sp2　sp2　sp3 (3)①分子晶体　1∶1　②sp2、sp3　BD　 ③N>C　CO2(或N2O等，合理即可) 15．工业上合成氨，CO易与铁触媒作用导致铁触媒失去催化活性：Fe＋5CO===Fe(CO)5。为了防止催化剂铁触媒中毒，要除去CO，发生的反应为[Cu(NH3)2]OOCCH3＋CO＋NH3===Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。设阿伏加德罗常数的值为NA，回答下列问题： (1)写出CO的一种常见等电子体分子的结构式：__________。 (2)与O同族的元素还有S、Se、Te，它们氢化物的沸点大小顺序为H2O>H2Te>H2Se>H2S，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中，铜显＋1价，则其含有化学键的类型有______________；1 mol该配合物中含有的σ键数目为__________，NH3分子的价层电子对互斥模型是__________。 (4)一种类石墨的聚合物半导体g­C3N4，其单层平面结构如图1所示，晶胞结构如图2所示。 ①g­C3N4中氮原子的杂化方式是__________。 ②已知该晶胞的体积为V cm3，中间层原子均在晶胞内部，则g­C3N4的密度为__________g·cm-3。 答案：(1)N≡N (2)H2Te、H2Se、H2S、H2O均是分子晶体，H2Te、H2Se、H2S的相对分子质量逐渐减小，范德华力逐渐减小，所以沸点逐渐减小，而水分子间存在氢键，所以沸点最高 (3)离子键、共价键、配位键　14NA　四面体形 (4)①sp2　② 解析：(1)与CO互为等电子体的分子为N2，结构式为N≡N。 (2)O、S、Se、Te的氢化物均为分子晶体，H2Te、H2Se、H2S的相对分子质量逐渐减小，范德华力逐渐减小，所以沸点逐渐减小，而H2O由于存在分子间氢键，氢键的作用力比范德华力强，所以H2O的沸点最高，故沸点大小顺序为H2O>H2Te>H2Se>H2S。 (3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中，[Cu(NH3)2]＋和CH3COO－之间为离子键，[Cu(NH3)2]＋中Cu＋和NH3之间为配位键，NH3、CH3COO－中原子之间为共价键。[Cu(NH3)2]＋中1个Cu＋与2个NH3形成2个配位键(σ键)，1个NH3含3个σ键，1个CH3COO－含有6个σ键，所以1 mol[Cu(NH3)2]OOCCH3中含有的σ键数目为(2＋3×2＋6)NA＝14NA；NH3中氮原子形成3个N—H键，含有1对孤电子对，价电子对数＝3＋1＝4，故其价层电子对互斥模型是四面体形。 (4)①g­C3N4中氮原子的价电子对数为3，为sp2杂化。 ②由中间层原子均在晶胞内部知，该晶胞中C位于面上和体内，个数为6×＋3＝6，N位于顶角、面上、棱上和体内，个数为8×＋8×＋2×＋4＝8，晶胞质量为 g＝ g，晶胞体积为V cm3，则g­C3N4的密度为 g÷V cm3＝ g·cm-3。 学科网（北京）股份有限公司 $$