3.4配合物与超分子 同步练习 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

3.4配合物与超分子 1.下列关于配合物和超分子的说法正确的是 (　) A.超分子是由两种或两种以上的分子形成的分子聚集体 B.向[Co(NH3)6]Cl2溶液中加入硝酸银溶液不能生成沉淀 C.利用超分子的自组装特征可以分离C60和C70 D.在[Fe(CN)5(NO)]2-中,中心离子为Fe3+,配位数为5 2.下列叙述与形成配合物无关的是 (　) A.AgCl可溶于氨水 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,继而消失 3.一种控制分子是否发光的“分子开关”工作原理如图所示。分子P光照下不发光,在Na+和H+的共同作用下形成的超分子Q光照下可以产生荧光。 下列说法不正确的是 (　) A.分子P转化为超分子Q时,N与H+形成配位键 B.增大溶液pH并除去Na+,可使超分子Q转变为分子P C.K+和H+的共同作用也可以打开该“分子开关” D.推测分子P可以增大NaCl在有机溶剂中的溶解度 4.利用氧化法制备某些配位化合物,如: 2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O22[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O,下列说法正确的是 (　) A.该配位化合物的配位数为5 B.提供孤电子对的成键粒子是N和Cl- C.[Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键 D.氧化剂H2O2是含有极性键的非极性分子 5.[2024·浙江杭州师大附中高二期中] 下列有关配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是 (　) A.该配合物的配体只有水分子和溴分子 B.该配合物中Cr4+提供空轨道 C.1 mol该配合物分子与足量AgNO3溶液反应可能生成1 mol AgBr沉淀 D.中心离子的配位数为4 6.已知某紫色配合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O,其水溶液显弱酸性,加入强碱并加热至沸腾有NH3放出,同时产生Co2O3沉淀;向一定量该配合物溶液中加过量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,但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成,且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一,则该配合物的化学式最可能为 (　) A.[CoCl(NH3)5]Cl2·H2O B.[Co(NH3)5(H2O)]Cl3 C.[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3 D.[CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2O 7.利用超分子可分离C60和C70。将C60、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图。下列说法错误的是 (　) A.原子半径:C>O B.“杯酚”分子中存在大π键 C.“杯酚”与C60形成氢键 D.C60与“杯酚”晶体类型相同 8.BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体,晶体的结构如图所示,晶体中各种粒子的作用力可能涉及:①配位键,②氢键,③范德华力,④极性共价键,⑤非极性共价键。其中正确的是(　) A.①②③④ B.①②④ C.①②③④⑤ D.②③④ 9.实验室用K3[Fe(CN)6]检验溶液中Fe2+的离子方程式为3Fe2++4[Fe(CN)6]3- Fe4[Fe(CN)6]3↓+6CN-。下列有关说法正确的是 (　) A.K3[Fe(CN)6]中铁离子的配位数为3 B.1 mol [Fe(CN)6]3-含12 mol σ键 C.形成配位键时,CN-中氮原子提供孤电子对 D.基态Fe2+再失去1个电子比基态Mn2+更难 10.[2024·浙江浙东北联盟高二期中] 铜离子可以和两种不同的分子形成两种粒子A和B,A和B的结构如图所示,下列说法正确的是 (　) A.向硫酸铜溶液中滴加氨水,可以实现A到B的转化 B.A和B中Cu2+的配位数相同,铜元素位于元素周期表d区 C.A和B的Cu2+都和配位原子形成平面四边形的空间结构 D.B中的配位键比A中的配位键稳定性强 11.[2024·浙江宁波镇海中学高二期中] 二氯二吡啶合铂分子是一种铂配合物,空间结构为平面四边形,有顺式和反式两种同分异构体(如图所示)。科学研究表明,顺式分子具有抗癌活性。下列说法错误的是 (　) A.二氯二吡啶合铂分子中铂元素为+2价 B.顺式二氯二吡啶合铂分子的极性小于反式二氯二吡啶合铂 C.已知吡啶为平面形结构,可推知吡啶中N原子的杂化方式为sp2 D.吡啶分子中与Pt形成配位键的电子对位于N原子的p轨道上 12.在液氨中投入金属钠,迅速溶剂化得到蓝色电子液[Na+(NH3)x和e-(NH3)y],且过程中有少量H2产生。下列说法正确的是 (　) A.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子 B.电子通过配位键和NH3结合 C.e-(NH3)y和Na+(NH3)x示意图为、 D.钠与液氨的反应可表示为2Na+2NH32NaNH2+H2↑ 13.[2024·浙江A9协作体高二期中] 共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH32Al(NH3)Cl3,设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法不正确的是 (　) A.Al2Cl6的结构式为 B.1 mol Al2Cl6中配位键的数目为2NA C.Al2Br6比Al2Cl6更易与NH3发生反应 D.该反应中NH3的配位能力小于氯 14.钴酞菁近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面。钴酞菁的熔点约为163 ℃,其平面结构如图所示(部分化学键未画出)。下列说法正确的是 (　) A.钴酞菁中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>H>C B.钴酞菁中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种 C.钴酞菁中的化学键有极性键、非极性键和配位键 D.钴酞菁是离子晶体 15.一水硫酸四氨合铜([Cu(NH3)4]SO4·H2O)是一种重要的染料及农药中间体,实验室可以用氧化铜为原料通过以下方法制取。 步骤1:向试管中加入一定量的氧化铜固体,加入足量稀硫酸充分反应,观察到固体完全溶解,溶液变蓝色。 步骤2:向试管中继续滴加过量的2%氨水,观察到先有蓝色沉淀,后又逐渐完全溶解得到深蓝色溶液。 步骤3:再向试管中加入无水乙醇,振荡静置,有深蓝色晶体析出。 下列说法不正确的是 (　) A.步骤2中观察到的蓝色沉淀为Cu(OH)2 B.步骤2中沉淀溶解是因为生成了铜氨配合物 C.步骤3中未采取蒸发结晶的方法获得晶体,说明一水硫酸四氨合铜受热易分解 D.如图所示铜的晶胞中有14个铜原子 16.配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题: (1)Ni与CO形成的配合物Ni(CO)4为无色液体,易溶于CCl4、CS2等有机溶剂。Ni(CO)4为　　　(填“极性”或“非极性”)分子,该配合物中配位原子为　　　　　　　,分子中σ键与π键个数之比为　　　　。  (2)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料。 基态Ca2+的核外电子的运动状态有　　　　种,配合物X中Al3+的配体除外还有　　　　,茜素水溶性较好的主要原因是①　　　　　　　　　　　　　,②　　　　　　　　　　　　　　　　　。  1.A　[解析] 超分子是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,包括离子,A正确;[Co(NH3)6]Cl2能电离出[Co(NH3)6]2+和Cl-,加入硝酸银溶液能生成AgCl沉淀,B错误;分离C60和C70是利用超分子“分子识别”的特征,C错误;配离子[Fe(CN)5(NO)]2-的中心离子为Fe3+,提供空轨道,NO和CN-与Fe3+形成配位键,配位数为6,D错误。 2.C　[解析] A项,涉及[Ag(NH3)2]Cl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溶液中,与配合物无关;D项,涉及的形成。 3.C　[解析] N上有孤电子对,H+有空轨道,故分子P转化为超分子Q时,N与H+形成配位键,A项正确;增大溶液pH并除去Na+,相当于减小反应物的浓度,促使平衡逆向移动,可使超分子Q转变为分子P,B项正确;K+半径大于Na+,钾离子半径与超分子不匹配,无法识别K+,不可以打开该“分子开关”,C项错误;分子P为有机物,易溶于有机溶剂,分子P能与Na+形成超分子,可以增大NaCl在有机溶剂中的溶解度,D项正确。 4.B　[解析] 该配位化合物中配体有5个NH3和1个Cl-,配位数为6,A错误;该配位化合物中配体NH3中的N和Cl-均存在孤电子对,Co3+提供空轨道,N和Cl-提供孤电子对形成配位键,B正确;[Co(NH3)5Cl]2+中Cl-、NH3和Co3+之间存在配位键,NH3内部存在共价键,但是没有离子键,C错误;H2O2中含有极性键O—H,但是H2O2的正电中心与负电中心不重合,属于极性分子,D错误。 5.C　[解析] 该配合物的配体为水分子和溴离子,A错误;该配合物中Cr3+提供空轨道,B错误;只有外界的溴离子能反应,故1 mol该配合物分子与足量AgNO3溶液反应,可能生成1 mol AgBr沉淀,C正确;配位原子数为6,故配位数为6,D错误。 6.A　[解析] CoCl3·5NH3·H2O的水溶液中加过量AgNO3溶液,有AgCl沉淀生成,说明外界离子有Cl-,过滤后再加过量AgNO3溶液于滤液中,无变化,但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成,说明配体中含有Cl-,且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一,说明外界离子Cl-与配体Cl-的个数之比为2∶1,选项中只有A符合。 7.C　[解析] 同周期主族元素从左向右原子半径逐渐越小,则原子半径:C>O,A正确;“杯酚”分子中含有苯环结构,具有大π键,B正确;氢键是由已经与N、O、F等电负性大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间形成的作用力,所以“杯酚”与C60形成的不是氢键,C错误;C60与“杯酚”均为分子晶体,二者晶体类型相同,D正确。 8.A　[解析] 氢原子与氧原子之间易形成极性共价键;B原子含有空轨道、O原子含有孤电子对,所以B原子和O原子之间存在配位键;分子之间存在范德华力;水分子中的O原子和其他水分子中的H原子易形成氢键;不涉及非极性共价键,所以A符合题意。 9.B　[解析] Fe3+为中心离子,CN-为配体,则K3[Fe(CN)6]中铁离子的配位数为6,故A错误;CN-中含1个σ键,且配位键也为σ键,则1 mol [Fe(CN)6]3-含12 mol σ键,故B正确;CN-中N原子吸引电子的能力比C原子强,则C原子提供孤电子对,故C错误;基态Fe2+的价层电子排布为3d6,易失去1个电子变为半满稳定结构,而基态Mn2+的价层电子排布为3d5,比较稳定,则基态Fe2+比基态Mn2+更易失去1个电子,故D错误。 10.C　[解析] 根据结构可判断A是 、B是,据此解答。向硫酸铜溶液中滴加氨水,可以实现B到A的转化,故A错误;A和B中Cu2+的配位数都是4,铜元素是第四周期第ⅠB族元素,位于元素周期表ds区,故B错误;和的Cu2+都和配位原子形成平面四边形的空间结构,故C正确;由A项解析可知,B可转化为A,则中的配位键比中的配位键稳定性强,故D错误。 11.B　[解析] 二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl-和吡啶结合形成的铂配合物,铂元素为+2价,A正确;顺式二氯二吡啶合铂分子中正电中心与负电中心不重合,为极性分子,反式二氯二吡啶合铂分子中Cl-、吡啶均关于Pt2+呈对称结构,分子中正电中心与负电中心重合,属于非极性分子,顺式二氯二吡啶合铂分子的极性大于反式二氯二吡啶合铂,B错误;吡啶为平面形结构,由吡啶的结构简式可以看出,N原子形成2个σ键和1个π键,N上还有1个孤电子对,杂化方式为sp2,C正确;吡啶分子中与Pt形成配位键的电子对位于N原子的2p轨道上,D正确。 12.D　[解析] 0.1 mol钠投入液氨中,0.1 mol Na转化为0.1 mol Na+,共失去0.1 mol电子,得到蓝色电子液 [Na+(NH3)x和e-(NH3)y],只有少量H原子得到电子被还原为H2,Na失去电子的多少与钠有关,与生成的H2无关,A错误;含有孤电子对和含有空轨道的离子或原子之间容易形成配位键,NH3无空轨道、氮原子含有孤电子对,故电子不是通过配位键和NH3结合,B错误;e-(NH3)y中NH3的氮原子上含有孤电子对,带负电,中心的e-也带负电,相互排斥,故NH3中的N原子应该朝外,对应的示意图错误,Na+(NH3)x中Na+带正电,NH3中N原子带负电,对应的示意图正确,C错误;钠与液氨发生氧化还原反应,反应可表示为2Na+2NH32NaNH2+H2↑,D正确。 13.D　[解析] 由Al2Cl6分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知,其结构式为,故A正确;由Al2Cl6的结构可知,其中含有2个Cl原子和Al原子形成的配位键,1 mol Al2Cl6中配位键的数目为2NA,故B正确;溴原子的原子半径大于氯原子,则铝溴键弱于铝氯键,所以Al2Br6的铝溴键更易断裂,比Al2Cl6更易与氨气反应,故C正确;由反应方程式可知,氨分子更易与具有空轨道的Al3+形成配位键,配位能力大于氯,故D错误。 14.C　[解析] 钴酞菁中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H,故A错误;从平面结构,可知钴酞菁中碳原子均采取sp2杂化,故B错误;由结构图可知,含有C—N极性键,C—C非极性键,N原子提供孤电子对与钴离子形成配位键,故C正确;钴酞菁的熔点约为163 ℃,并且钴酞菁结构中没有离子键,则钴酞菁一定不是离子晶体,故D错误。 15.D　[解析] 步骤1中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,步骤2中加入氨水,生成的蓝色沉淀为Cu(OH)2,故A正确;步骤2中先产生的蓝色沉淀是氢氧化铜,继续加氨水沉淀溶解,是因为生成了铜氨配合物,故B正确;蒸发结晶需要加热,不稳定的物质容易分解,步骤3中未采取蒸发结晶的方法获得晶体,说明一水硫酸四氨合铜受热易分解,故C正确;根据晶胞结构,铜的晶胞中含有的铜原子个数为8×+6×=4,故D错误。 16.(1)非极性　碳原子或C　1∶1　 (2)18　H2O、OH-　分子中含有亲水性的羟基、羰基　能和水分子形成氢键 [解析] (1)Ni与CO形成的配合物Ni(CO)4为无色液体,易溶于CCl4、CS2等有机溶剂,CCl4、CS2是非极性分子,按“相似相溶”规律,Ni(CO)4为非极性分子;氧原子的电负性比碳原子大,氧原子吸引电子能力大于碳原子,故碳原子更容易提供孤电子对,则该配合物中配位原子为碳原子;单键均为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键和2个π键,1个CO分子含有1个σ键、2个π键, Ni(CO)4分子中还有4个配位键也属于σ键,则分子中σ键与π键个数之比为8∶8=1∶1。 (2)钙为20号元素,钙原子失去2个电子形成钙离子,核外电子数为18,则基态Ca2+的核外电子的运动状态有18种,根据结构,配合物X中Al3+的配体除外还有H2O、OH-,茜素水溶性较好的主要原因是①分子中含有亲水性的羟基、羰基,②能和水分子形成氢键。 学科网（北京）股份有限公司 $