2.3 离子键、配位键与金属键（同步讲义）化学鲁科版选择性必修2

教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第2章 微粒间相互作用与物质性质 第3节 离子键、配位键与金属键 教习目标 1.知道离子键的形成、概念、实质及特征。 2.知道配位键，学会配位键的判断方法。 3.理解配合物的概念，会分析配合物的组成与应用。 4.了解金属键的概念及其实质，能够用金属键理论解释金属的物理特性。 重点和难点 重点:离子键的形成、概念、实质及特征，配合物的组成与应用。 难点:配合物的组成与应用。 ◆知识点一 离子键 1.离子键的形成 （1）定义 阴、阳离子之间通过 形成的化学键。 （2）形成过程 成键原子所属元素的电负性差值越 ，原子之间越容易得失电子而形成离子键。离子半径越 ，所带电荷越 ，离子键越 。 （3）离子化合物的形成 阴、阳离子之间的静电作用包括 和 ，在形成离子键时，阴、阳离子依靠异性电荷之间的 相互接近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的 将阻碍阴、阳离子进一步靠近；当静电作用中同时存在的 达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。 2.离子键的特征 （1）离子键没有方向性 由于离子键的实质是 ，若把离子的电荷分布看成是球形对称的，则一种离子可以对不同 的带异性电荷的离子产生吸引作用。所以，相对于共价键而言，离子键没有方向性。 （2）离子键没有饱和性 在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少，取决于阴、阳离子的 。只要空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围。从这个意义上说，离子键是没有饱和性的。 由于离子键没有 和 ，因此在以离子键相结合的化合物所形成的晶体中，每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，这种情况下体系 。 3.离子极化 （1）定义：在电场的作用下产生的离子中电子分布发生 的现象称为离子极化。 （2）离子极化对化学键的影响：离子极化可能导致阴、阳离子的 ，从而使得许多离子键不同程度地显示 性，继而导致键长 、键能 ，甚至出现键型 。 离子极化示意图： 例如，从AgCl到AgI，键长与离子半径之和的差距在逐渐增大，溶解度随之减小。原因是 即学即练 1.下列物质中离子键最强的是 （　　） A.KCl B.CaCl2 C.MgO D.Na2O 2.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是 （　　） A.1s22s22p2 B.1s22s22p5 C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1 3.下列各组化合物中，化学键类型都相同的是 （　　） A.CaCl2和Na2S B.Na2O和Na2O2 C.CH4和NaH D.HCl和NaOH 4.（1）下列五种物质：①He　②CO2　③NaBr　④Na2O2　⑤Na2CO3。 只含共价键的是　　（填序号，下同）；只含离子键的是　　；既含极性共价键又含离子键的是　　　；既含非极性共价键又含离子键的是　　　；不存在化学键的是　　　　。  （2）在下列变化中：①NaHSO4熔化　②HCl溶于水　③NaBr溶于水　④I2升华　⑤NH4Cl受热。未发生化学键破坏的是　　　；仅发生离子键破坏的是　　　；仅发生共价键破坏的是　　　　；既发生离子键破坏又发生共价键破坏的是　　　　。  ◆知识点二 配位键、配合物的制备与应用 1.配位键的形成 用电子式表示NH3分子与H+结合成N的过程： +H+［H←H］+。 NH3与H+形成N中的共价键时，氮原子一方提供 ，H+提供 。 氨分子中的 所在的轨道与H+空轨道重叠，使孤电子对主要在重叠区域中运动，为氮原子、氢原子所共用。 2.配位键的概念、形成条件、表示方法及实质 概念 成键原子的一方提供 ，另一方提供能够接 而形成的一种新的化学键叫配位键 形成条件 形成配位键的一方A是能够提供孤电子对的原子，另一方B具有能够接受孤电子对的空轨道 表示方法 配位键常用符号 表示 实质 配位键的实质与共价键相同，但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的 3.配合物 （1）概念：通常把金属的原子或离子（有空轨道）与含有孤电子对的分子或离子以 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 （2）组成：配合物一般由内界和外界两部分组成，结构如图所示。 （3）常见配体：提供孤电子对的离子或分子，如CO、NH3、H2O、F-、CN-、Cl-、OH-等。 （4）常见中心原子（或离子）：提供空轨道，接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子。如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co2+、Cr3+等。 （5）配位数：直接同中心原子（或离子）配位的分子或离子的数目叫中心原子（或离子）的配位数。如［Fe（CN）6］4-中Fe2+的配位数为6。 （6）常见配离子的组成 配离子 中心原子 或离子 配体 配位数 ［Cu（H2O）4］2+ ［Cu（NH3）4］2+ ［Ag（NH3）2］+ Fe（SCN）3 Fe（CO）5 ［Fe（CN）6］3- 4.探究实验——配合物的制备 实验任务 实验过程与现象 结论 探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化 过程：取适量氯化铜固体于试管中，逐滴加入蒸馏水溶解并且稀释。 现象：溶液由 逐渐变为 色 当氯化铜溶液浓度大时，Cu2+与Cl-形成 的 ，稀释过程中，又与H2O结合形成 ，从而使溶液变 色 分别以氯化铁和硝酸铁为原料，探究Fe3+溶液显颜色的原因 过程：①取适量氯化铁固体于试管中，逐滴加入1 mol·L-1盐酸至恰好溶解，然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。 ②取适量硝酸铁固体于试管中，逐滴加入1 mol·L-1硝酸至恰好溶解，然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。 现象：氯化铁溶液显 ；硝酸铁溶液开始无色，稀释过程中逐渐变为 色 Fe3+也可与Cl-配位形成黄色的 ，Fe3+溶液显 色是因为水解与OH-配位 制备［Ag（NH3）2］+并用于与葡萄糖反应得到银镜 过程：向1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中边振荡边逐滴加入浓氨水至生成的沉淀恰好溶解，制得［Ag（NH3）2］+，再滴入几滴葡萄糖溶液，振荡后放在热水浴中加热。 现象：逐滴加入浓氨水时，先生成 ，然后 ，加入葡萄糖水浴加热后，试管内壁产生 Ag+与NH3可以发生配位作用，可用于制备银镜 对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异 过程：①取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中，逐滴加入1 mol·L-1NaOH溶液。 ②取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中，逐滴加入浓氨水至沉淀溶解。 现象：①Cu2+与OH-反应产生 沉淀，沉淀逐渐溶解变成蓝色溶液；②与氨水反应先产生蓝色沉淀，然后沉淀又逐渐 ，变成 与OH-相比，Cu2+可与NH3配位生成蓝色更深的［Cu（NH3）4］2+，NH3与Cu2+的配位能力强 注：在浓CuCl2、FeCl3溶液中，Cl-和H2O相互竞争与Cu2+、Fe3+形成配离子，引起平衡移动，使溶液颜色发生改变。 5.配合物的应用 （1）用于物质的检验，如Fe3+的检验。 （2）用于制备物质，如制镜。 （3）生命体中，许多酶与金属离子的配合物有关。 （4）科学研究和生产实践：进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的。 即学即练 1.下列各种说法错误的是 （　　） A.配位键是一种特殊的共价键 B.NH4NO3、H2SO4都含有配位键 C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子 D.形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对 2.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至少要提供一对孤电子对 D.若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y 3.NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，　　原子提供孤电子对，　　　　　原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键：　　　　。  4.某物质A的实验式为CoCl3·4NH3，向1 mol A中加入足量的AgNO3溶液能生成1 mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于该配合物的说法中正确的是 （　　） A.Co3+只与NH3形成配位键 B.该配合物的配位数为3 C.该配合物可能是平面正方形结构 D.该配合物可写成［Co（NH3）4Cl2］ Cl 5.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 6.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　　　 　　。  ◆知识点三 金属键 1.金属键及其实质 （1）概念：金属中“ ”和 之间的强的相互作用。 （2）成键微粒： 和“ ”。 （3）本质：金属阳离子和“自由电子”之间的 。 （4）特征 ①没有 性和 性。 ②金属键中的电子在整个三维空间运动，属于 。 （5）金属键的强弱判断 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属原子的半径和价电子数。原子半径 ，价电子数越 ，金属键越 ；反之越强。金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 2.金属键与金属性质 即学即练 1.金属的下列性质中，与“自由电子”无关的是 （　　） A.延展性好 B.容易导电 C.密度大小 D.易导热 2.下列物质的熔点依次升高的是 （　　） A.Mg、Na、K B.Na、Mg、Al C.Na、Rb、Ca D.铝、铝硅合金 3.回答下列问题： （1）研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，则金属键越强。下列金属的金属键最强的是　　　　（填字母）。  a.Na b.Mg c.K d.Ca （2）有下列物质： A.NaOH B.Na2O C.NH4Cl D.Na2O2 E.H2O2 F.CH4 ①只含离子键的化合物是　　　　（填字母，下同）。  ②含有极性键的离子化合物是　　　　。  ③含有非极性键的离子化合物是　　　　。  ④含有非极性键的共价化合物是　　　　。  ⑤仅有极性键的共价化合物是　　　　。  一、 离子键的形成和表示方法 1.离子键的形成条件 (1)成键粒子：阴、阳离子。 (2)成键的实质：静电作用(引力和斥力)。 (3)成键条件：活泼金属(电负性小；ⅠA、ⅡA族)与活泼非金属(电负性大；ⅥA、ⅦA族) 2.离子键的强弱 (1)影响离子键强弱的因素有离子半径的大小和离子所带电荷的多少，即离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强。 (2)离子键的强弱影响物质的熔沸点、溶解性，其中离子键越强，熔沸点越高。 3.离子化合物形成的表示方法 (1)实例 (2)用电子式表示离子化合物的形成过程，须避免出现“二漏混淆乱合并”错误： ①离子漏标电荷数； ②阴离子漏加括号，如S2－的电子式错写成； ③离子所带的电荷数与元素的化合价表示法分辨不清； ④把相同的离子归在一起，如Mg3N2的电子式错写为； ⑤把“→”错写成“===”等。 实践应用 1.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是 (　　) A.1s22s22p2 B.1s22s22p5 C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1 2.某元素的原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时，所形成的化学键 (　　) A.一定是离子键 B.一定是共价键 C.可能是离子键，也可能是共价键 D.以上说法都不正确 3.离子键的强弱主要决定于离子的半径和离子所带电荷数。一般规律是离子半径越小，离子所带电荷越多，则离子键越强。K2O、MgO、CaO三种物质中离子键由强到弱的顺序是 (　　) A.K2O、MgO、CaO B.MgO、K2O、CaO 二、配合物的制备与应用 1、.配合物的组成 (1)实例 配合物一般由内界和外界两部分组成，如Cu(NH3)4SO4的结构如图所示。 (2)中心原子或离子：提供空轨道的原子或离子。常见的是过渡金属的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 (3)配体：含有孤电子对的原子、分子或离子。 ①原子：常为ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的原子； ②分子：如H2O、NH3、CO等； ③阴离子：如X－(Cl－、Br－、I－)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－等。 (4)配位数：直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目叫中心原子(离子)的配位数。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。 (5)配离子的电荷数：等于中心原子或离子和配体总电荷数的代数和，如[Co(NH3)5Cl]n＋中的n＝2。 2.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。如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 (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。如Fe3＋与SCN－形成Fe(SCN)3配离子，其溶液显红色。 (3)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，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 实践应用 1.下列各组中的物质或离子都含配位键的是 (　　) A.H2O、Al2Cl6 B.CO2、SO C.PCl5、[Co(NH3)4Cl2]Cl D.NH4Cl、[Cu(NH3)4]SO4 2.若X、Y两种粒子之间可以形成配位键，则下列说法正确的是 (　　) A.X、Y只能是离子 B.若X提供空轨道，则配位键可表示为X→Y C.若X、Y分别为Ag＋、NH3，则形成配位键时，Ag＋为配体 D.若X提供空轨道，则Y必须提供孤电子对 3.[Co(NH3)5Cl]Cl2是一种紫红色的晶体，下列说法中正确的是 (　　) A.配体是Cl－和NH3，配位数是8 B.中心离子是Co2＋，配离子是Cl－ C.内界和外界中Cl－的数目比是1∶2 D.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－一定被完全沉淀 三、与金属键、金属性质相关的判断 1.金属键强弱的判断 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之越强。 2.金属键对物质性质的影响 (1)金属键越强，金属的熔、沸点越高。 (2)金属键越强，金属的硬度越大。 (3)金属键越强，金属原子的电离能越大。 (4)金属键越强，金属越难失电子，一般金属性越弱。 3.金属的性质 (1)金属具有良好的导电性、导热性和延展性。 (2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。 ①同周期主族元素金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。 ②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。 ④金属熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很高。 4.规律总结 (1)有金属光泽的单质不一定是金属单质，如单晶硅、晶体碘也有金属光泽。 (2)金属有导电性，但能导电的物质不一定是金属，如石墨、硅、能导电的有机高分子化合物等。 (3)温度升高，金属阳离子的振动频率和“自由电子”的无序运动增强，金属导电能力减弱；电解质溶液中，阴、阳离子随溶液温度升高，运动速率加快，导电能力增强。 实践应用 1.在金属中，“自由电子”与金属阳离子的碰撞中有能量传递，可以由此来解释的金属的物理性质是(　　) A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.硬度 2.物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是 (　　) A.硬度：Mg>Al B.熔点：Mg＞Ca C.硬度：Mg>K D.熔点：Ca>K 3.金属具有延展性的原因是 (　　) A.金属原子半径都较大，价电子较少 B.金属受外力作用变形时，金属阳离子与“自由电子”间仍保持较强烈作用 C.金属中大量“自由电子”受外力作用时，运动速度加快 D.“自由电子”受外力作用时能迅速传递能量 考点一 离子键的特征与判断 【例1】下列说法正确的是 （　　） A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物 B.ⅠA族和ⅦA族元素的原子化合时，一定形成离子键 C.活泼金属元素与活泼非金属元素化合时，能形成离子键 D.完全由非金属元素形成的化合物，一定是共价化合物 【变式1-1】下列说法正确的是 （　　） A.因为离子键无方向性，所以阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的 B.通过共价键形成的分子，其原子最外层一定都达到8电子稳定结构 C.只含有共价键的物质在任何状态下都不导电 D.含有离子键的物质一定是离子化合物，但含有共价键的物质可能是离子化合物、共价化合物或单质 【变式1-2】下列各组所有元素的组合中，既可形成离子化合物，又可形成共价化合物的是 （　　） A.H、C、O、K B.H、Na、O、S C.H、N、O D.H、O、S ，又可与氧元素组成N等，所以既可组成离子化合物NH4NO3，又可组成共价化合物HNO3。 【变式1-3】在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是 （　　） A.Li、F B.Na、F C.Na、Cl D.Mg、O 考点二 配位键的形成与判断 【例2】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 【变式2-1】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+ 【变式2-2】以下微粒含配位键的是 （　　） ①［Al（OH）4］-　②H2O　③OH-　④N　⑤Fe（CO）5　⑥Fe（SCN）3　⑦H3O+　⑧［Cu（NH3）4］2+ A.①②④⑦⑧ B.①④⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥⑦ D.全部 考点三 配合物 【例3】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 【变式3-1】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 【变式3-2】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］SO4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 【变式3-3】［Cu（NH3）4］2+具有对称的空间结构，［Cu（NH3）4］2+中的2个NH3被2个Cl-取代，能得到2种不同结构的产物，则［Cu（NH3）4］2+的空间结构为 （　　） A.正四面体形 B.正方形 C.三角锥形 D.无法确定 【变式3-4】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非极性共价键和配位键两种化学键 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 考点四 金属键的本质 【例4】下列生活中的问题不能用金属键知识解释的是 （　　） A.用铁制品做炊具 B.用金属铝制成导线 C.用铂金做首饰 D.铁易生锈 【变式4-1】下列关于金属键的叙述不正确的是 （　　） A.金属键是金属阳离子和“自由电子”之间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用 B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C.金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性 D.构成金属键的“自由电子”在整个金属内部的三维空间中做自由运动 【变式4-2】下列各组金属熔、沸点的高低顺序，排列正确的是 （　　） A.Mg>Al>Na B.Al>Na>Li C.Li>Na>K D.Be>Mg>Al 【变式4-3】如图是金属晶体内部的金属键模型示意图，仔细观察并解释金属导电的原因 （　　） A.金属能导电是因为含有金属阳离子 B.金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动 C.金属能导电是因为含有电子且无规则运动 D.金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用 【变式4-4】物质结构理论提出：金属键越强，金属的硬度越大，熔、沸点越高。一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是 （　　） A.硬度：Mg>Al B.熔点：Be>Mg C.硬度：Mg>K D.熔点：Ca>K 基础达标 1.下列说法正确的是 (　　) A.离子化合物一定是由金属元素与非金属元素组成的 B.离子化合物中可能含有离子键 C.离子化合物中一定只含有离子键 D.离子化合物中可能不含有金属元素 2.下列各项满足①属于离子化合物　②不含有共价键两个条件的是 (　　) A.N2H6Cl2 B.CaCl2O C.LiNH2 D.BaClBr 3.下列说法不正确的是 (　　) A.离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性 B.并不是只有活泼的金属原子和非金属原子化合才形成离子键 C.离子键的实质是静电作用 D.静电作用只有引力 4.能形成XY2型离子化合物的元素X和Y，其原子最外层电子排布可能是 (　　) A.X：1s2　Y：3s23p5 B.X：1s1　Y：3s23p4 C.X：2s22p2　Y：2s22p4 D.X：3s2　Y：3s23p5 5.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 (　　) 选项 A B C D 物质 CO2 MgCl2 HCl NaOH 所含化 学键类型 共价键 离子键、 共价键 离子键 离子键、 共价键 所属化 合物类型 共价 化合物 离子 化合物 离子 化合物 共价 化合物 6.下列有关金属的叙述正确的是 (　　) A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属阳离子之间有较强的作用 B.通常情况下，金属里的“自由电子”会发生定向移动，而形成电流 C.金属是借助金属阳离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D.金属的导电性随温度的升高而降低 7.(1)[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。 [Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图 (2)[Zn(CN)4]2＋中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键。不考虑空间结构，[Zn(CN)4]2－中的结构可用示意图表示为__________。 (3)CuCl难溶于水但易溶于氨水，其原因是_________。 此化合物的氨水溶液遇到空气被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。 综合应用 8.下列关于离子键特征的叙述正确的是 （　　） ①离子键的实质是静电吸引　②因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na+周围吸引一个Cl-　③一种离子在各个方向上都可以与带相反电荷的离子发生静电作用，故离子键无方向性　④每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，能够使体系的能量降低 A.①②③④ B.②④ C.①③ D.③④ 9.下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键断裂和形成的反应是 （　　） A.NH4ClNH3↑+HCl↑ B.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O D.CaC2+2H2O===Ca（OH）2+C2H2↑ 10.下列各组元素的原子之间形成的化学键与物质对应关系不正确的是 （　　） 原子 a b c d e f g M层电子数 1 2 3 4 5 6 7 A.a与f——离子键——离子化合物 B.c与g——离子键——离子化合物 C.d与f——共价键——共价化合物 D.b与c——金属键——合金 11.NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，判断这三种化合物熔点的高低顺序是 （　　） 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子所带电荷数 1 1 2 离子核间距离 /（×10-10 m） 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③ 12.把CoCl2溶于水后加氨水先生成Co（OH）2沉淀，再加氨水，因生成［Co（NH3）6］Cl2而使沉淀溶解，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可以用CoCl3·5NH3表示，Co的配位数是6，把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出氯化银沉淀。经测定，每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。下列说法错误的是 （　　） A.产物中CoCl3·5NH3的配体为氨分子和氯离子 B.通入空气后得到的溶液中含有［Co（NH3）5Cl］2+ C.［Co（NH3）6］Cl2中中心离子的价电子排布式为3d54s2 D.［Co（NH3）6］Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键 13.铜氨溶液可以吸收CO，反应方程式为［Cu］++CO+NH3［Cu（NH3）3CO］+。下列说法正确的是 （　　） A.Cu+的价电子轨道表示式为 B.NH3是由极性键形成的非极性分子 C.配体NH3和CO中提供孤电子对的原子分别为N、O D.［Cu（NH3）3CO］+中心原子的杂化方式为sp3d 14.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+2NH3===2Al（NH3）Cl3，下列说法不正确的是 （　　） A.Al2Cl6的结构式为 B.Al2Cl6为非极性分子 C.该反应中NH3的配位能力大于氯 D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应 15.胆矾（CuSO4·5H2O）可写成［Cu（H2O）4］SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是 （　　） A.基态Cu2+的价电子排布式为3d84s1 B.所有氧原子都采取sp3杂化 C.氧原子参与形成离子键、配位键和非极性共价键三种化学键 D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去 16.如图所示，a为乙二胺四乙酸（EDTA），易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2+形成的螯合物。下列叙述正确的是 （　　） A.a中的N原子采取sp2杂化，b中N原子均采取sp3杂化 B.b中Ca2+的配位数为6 C.a中配位原子是C原子 D.b中含有共价键、离子键和配位键 17.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题： (1)Na3N的电子式为，该化合物由________键形成。 (2)Na3N与水的反应属于________(填基本反应类型)。 (3)比较Na3N中两种粒子的半径：r(Na＋)______________ r(N3－)(填“＞”、“＝”或“＜”)。 18.(1)氨分子是一种常见的配体。Cu2＋在水溶液中以[Cu(H2O)4]2＋形式存在，向含Cu2＋的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu(NH3)4]2＋，其原因是___________________。 (2)某配合物的化学式为CoCl3·4NH3，内界为八面体形结构配离子。0.1 mol该化合物溶于水中，加入过量AgNO3溶液，有14.35 g白色沉淀生成。则它的中心离子价电子排布式为_________，内界可能的结构有________种。 (3)在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，则1 mol CN－中含有的π键的数目为________；若此离子与[Cu(H2O)4]2＋结构相似，则此离子的空间结构为________。 拓展培优 19.（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，AgCl的物质的量分别为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，该反应可以用化学方程式FeCl3+3KSCNFe（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1∶1配合所得离子显红色，含该离子的配合物的化学式是　　　　。  20.（1）浸金时，S2作为配体可提供孤电子对与Au+形成。分别判断S2中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由：　　　。  （2）给出H+的能力：NH3　　　　［CuNH3］2+（填“>”或“<”），理由是　　　　 　　　。  （3）HMn（CO）5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。 配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn（CO）5中锰原子的配位数为　　　　。  （4）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+”）。  21.氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题： （1）Na3N的电子式为，该化合物由　　　　键形成。  （2）Na3N与水的反应属于　　　　（填基本反应类型）。  （3）比较Na3N中两种粒子的半径：r（Na+）　　　（填“>”“=”或“<”）r（N3-）。  学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第2章 微粒间相互作用与物质性质 第3节 离子键、配位键与金属键 教习目标 1.知道离子键的形成、概念、实质及特征。 2.知道配位键，学会配位键的判断方法。 3.理解配合物的概念，会分析配合物的组成与应用。 4.了解金属键的概念及其实质，能够用金属键理论解释金属的物理特性。 重点和难点 重点:离子键的形成、概念、实质及特征，配合物的组成与应用。 难点:配合物的组成与应用。 ◆知识点一 离子键 1.离子键的形成 （1）定义 阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。 （2）形成过程 成键原子所属元素的电负性差值越大，原子之间越容易得失电子而形成离子键。离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强。 （3）离子化合物的形成 阴、阳离子之间的静电作用包括吸引力和排斥力，在形成离子键时，阴、阳离子依靠异性电荷之间的静电引力相互接近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍阴、阳离子进一步靠近；当静电作用中同时存在的引力和斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。 2.离子键的特征 （1）离子键没有方向性 由于离子键的实质是静电作用，若把离子的电荷分布看成是球形对称的，则一种离子可以对不同方向的带异性电荷的离子产生吸引作用。所以，相对于共价键而言，离子键没有方向性。 （2）离子键没有饱和性 在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围。从这个意义上说，离子键是没有饱和性的。 由于离子键没有方向性和饱和性，因此在以离子键相结合的化合物所形成的晶体中，每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，这种情况下体系能量更低。 3.离子极化 （1）定义：在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。 （2）离子极化对化学键的影响：离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道发生重叠，从而使得许多离子键不同程度地显示共价性，继而导致键长缩短、键能增加，甚至出现键型变异。 离子极化示意图： 例如，从AgCl到AgI，键长与离子半径之和的差距在逐渐增大，溶解度随之减小。原因是对于卤素阴离子而言，从F-到I-半径增大，在具有较强极化能力的Ag+的极化下，AgX的键型由离子键向共价键过渡，AgI已成为以共价键为主的结构。 即学即练 1.下列物质中离子键最强的是 （　　） A.KCl B.CaCl2 C.MgO D.Na2O 【答案】C 【解析】离子键的强弱与离子本身所带电荷数的多少和离子半径的大小有关，离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。根据题给物质分析可知，Mg2+带两个单位正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2-带两个单位负电荷，且半径比Cl-的小，故MgO中离子键最强。 2.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是 （　　） A.1s22s22p2 B.1s22s22p5 C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1 【答案】A 【解析】A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。 3.下列各组化合物中，化学键类型都相同的是 （　　） A.CaCl2和Na2S B.Na2O和Na2O2 C.CH4和NaH D.HCl和NaOH 【答案】A 【解析】CaCl2和Na2S均是离子化合物，只含有离子键；Na2O只含有离子键，Na2O2中既含有离子键又含有非极性共价键；CH4是共价化合物，只含有共价键，NaH只含有离子键；HCl中只含有共价键，NaOH是离子化合物，既含有离子键又含有极性共价键。 4.（1）下列五种物质：①He　②CO2　③NaBr　④Na2O2　⑤Na2CO3。 只含共价键的是　　（填序号，下同）；只含离子键的是　　；既含极性共价键又含离子键的是　　　；既含非极性共价键又含离子键的是　　　；不存在化学键的是　　　　。  （2）在下列变化中：①NaHSO4熔化　②HCl溶于水　③NaBr溶于水　④I2升华　⑤NH4Cl受热。未发生化学键破坏的是　　　；仅发生离子键破坏的是　　　；仅发生共价键破坏的是　　　　；既发生离子键破坏又发生共价键破坏的是　　　　。  【答案】（1）②　③　⑤　④　① （2）④　①③　②　⑤ 【解析】（1）He中无化学键，CO2中只有共价键，NaBr中只有离子键，Na2CO3中既有极性共价键又有离子键，Na2O2中既有非极性共价键又有离子键。（2）NaHSO4熔化、NaBr溶于水只破坏离子键，HCl溶于水只破坏共价键，I2升华时化学键未发生变化，NH4Cl受热分解，离子键、共价键均被破坏。 ◆知识点二 配位键、配合物的制备与应用 1.配位键的形成 用电子式表示NH3分子与H+结合成N的过程： +H+［H←H］+。 NH3与H+形成N中的共价键时，氮原子一方提供孤电子对，H+提供空轨道。 氨分子中的孤电子对所在的轨道与H+空轨道重叠，使孤电子对主要在重叠区域中运动，为氮原子、氢原子所共用。 2.配位键的概念、形成条件、表示方法及实质 概念 成键原子的一方提供孤电子对，另一方提供能够接受孤电子对的空轨道而形成的一种新的化学键叫配位键 形成条件 形成配位键的一方A是能够提供孤电子对的原子，另一方B具有能够接受孤电子对的空轨道 表示方法 配位键常用符号A→B表示 实质 配位键的实质与共价键相同，但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的 3.配合物 （1）概念：通常把金属的原子或离子（有空轨道）与含有孤电子对的分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 （2）组成：配合物一般由内界和外界两部分组成，结构如图所示。 （3）常见配体：提供孤电子对的离子或分子，如CO、NH3、H2O、F-、CN-、Cl-、OH-等。 （4）常见中心原子（或离子）：提供空轨道，接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子。如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co2+、Cr3+等。 （5）配位数：直接同中心原子（或离子）配位的分子或离子的数目叫中心原子（或离子）的配位数。如［Fe（CN）6］4-中Fe2+的配位数为6。 （6）常见配离子的组成 配离子 中心原子 或离子 配体 配位数 ［Cu（H2O）4］2+ Cu2+ H2O 4 ［Cu（NH3）4］2+ Cu2+ NH3 4 ［Ag（NH3）2］+ Ag+ NH3 2 Fe（SCN）3 Fe3+ SCN- 3 Fe（CO）5 Fe CO 5 ［Fe（CN）6］3- Fe3+ CN- 6 4.探究实验——配合物的制备 实验任务 实验过程与现象 结论 探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化 过程：取适量氯化铜固体于试管中，逐滴加入蒸馏水溶解并且稀释。 现象：溶液由黄绿色逐渐变为蓝色 当氯化铜溶液浓度大时，Cu2+与Cl-形成黄绿色的［CuCl4］2-，稀释过程中，又与H2O结合形成［Cu（H2O）4］2+，从而使溶液变蓝色 分别以氯化铁和硝酸铁为原料，探究Fe3+溶液显颜色的原因 过程：①取适量氯化铁固体于试管中，逐滴加入1 mol·L-1盐酸至恰好溶解，然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。 ②取适量硝酸铁固体于试管中，逐滴加入1 mol·L-1硝酸至恰好溶解，然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。 现象：氯化铁溶液显黄色；硝酸铁溶液开始无色，稀释过程中逐渐变为黄色 Fe3+也可与Cl-配位形成黄色的［FeCl4］-，Fe3+溶液显黄色是因为水解与OH-配位 制备［Ag（NH3）2］+并用于与葡萄糖反应得到银镜 过程：向1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中边振荡边逐滴加入浓氨水至生成的沉淀恰好溶解，制得［Ag（NH3）2］+，再滴入几滴葡萄糖溶液，振荡后放在热水浴中加热。 现象：逐滴加入浓氨水时，先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解，加入葡萄糖水浴加热后，试管内壁产生银镜 Ag+与NH3可以发生配位作用，可用于制备银镜 对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异 过程：①取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中，逐滴加入1 mol·L-1NaOH溶液。 ②取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中，逐滴加入浓氨水至沉淀溶解。 现象：①Cu2+与OH-反应产生蓝色沉淀，沉淀逐渐溶解变成蓝色溶液；②与氨水反应先产生蓝色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解，变成深蓝色透明溶液 与OH-相比，Cu2+可与NH3配位生成蓝色更深的［Cu（NH3）4］2+，NH3与Cu2+的配位能力强 注：在浓CuCl2、FeCl3溶液中，Cl-和H2O相互竞争与Cu2+、Fe3+形成配离子，引起平衡移动，使溶液颜色发生改变。 5.配合物的应用 （1）用于物质的检验，如Fe3+的检验。 （2）用于制备物质，如制镜。 （3）生命体中，许多酶与金属离子的配合物有关。 （4）科学研究和生产实践：进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的。 即学即练 1.下列各种说法错误的是 （　　） A.配位键是一种特殊的共价键 B.NH4NO3、H2SO4都含有配位键 C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子 D.形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对 【答案】　C 【解析】NH4NO3、H2SO4中的N、S含有配位键，B正确；配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道，D正确。 2.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至少要提供一对孤电子对 D.若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y 【答案】C 【解析】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。 3.NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，　　原子提供孤电子对，　　　　　原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键：　　　　。  【答案】　氮　硼　 【解析】NH3中氮原子为sp3杂化，氮原子上有一对孤电子对，BF3中硼原子为sp2杂化，杂化轨道与氟原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。 4.某物质A的实验式为CoCl3·4NH3，向1 mol A中加入足量的AgNO3溶液能生成1 mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于该配合物的说法中正确的是 （　　） A.Co3+只与NH3形成配位键 B.该配合物的配位数为3 C.该配合物可能是平面正方形结构 D.该配合物可写成［Co（NH3）4Cl2］ Cl 【答案】　D 【解析】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。 5.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 【答案】B 【解析】发生的反应为Cu2++2NH3·H2O===Cu（OH）2↓+2N，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。 6.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）①　②AC （2）过氧化氢为氧化剂，将Cu氧化为Cu2+，氨分子与Cu2+形成配位键 【解析】（1）①Cu2+提供空轨道，OH-提供孤电子对，可形成配位键，配离子［Cu（OH）4］2-中1个Cu2+与4个OH-形成配位键，可表示为。②Na2［Cu（OH）4］为离子化合物，含有离子键，并且O—H为极性共价键，故选AC。 ◆知识点三 金属键 1.金属键及其实质 （1）概念：金属中“自由电子”和金属阳离子之间的强的相互作用。 （2）成键微粒：金属阳离子和“自由电子”。 （3）本质：金属阳离子和“自由电子”之间的电性作用。 （4）特征 ①没有方向性和饱和性。 ②金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块固态金属。 （5）金属键的强弱判断 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之越强。金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 2.金属键与金属性质 即学即练 1.金属的下列性质中，与“自由电子”无关的是 （　　） A.延展性好 B.容易导电 C.密度大小 D.易导热 【答案】C 【解析】在金属内部，金属阳离子与“自由电子”间的相互作用没有方向性，如果金属发生形变，“自由电子”仍可以在金属阳离子之间自由运动，使金属不易断裂，故A与“自由电子”有关；在外加电场的作用下，“自由电子”的定向移动使金属容易导电，故B与“自由电子”有关；密度大小取决于原子之间的距离、原子的大小和质量等，故C与“自由电子”无关；温度高的区域“自由电子”的能量增加，运动速率加快，与金属阳离子的碰撞频率增加，“自由电子”把能量传递给金属阳离子，从而使能量从温度高的部分传递给温度低的部分，故D与“自由电子”有关。 2.下列物质的熔点依次升高的是 （　　） A.Mg、Na、K B.Na、Mg、Al C.Na、Rb、Ca D.铝、铝硅合金 【答案】B 【解析】A项中Mg、Na、K的半径依次增大，Mg的价电子数比K、Na的多，故熔点：Mg>Na>K；C项中各物质熔点的顺序应为Rb<Na<Ca；D项中各物质熔点的顺序为铝硅合金<铝。 3.回答下列问题： （1）研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，则金属键越强。下列金属的金属键最强的是　　　　（填字母）。  a.Na b.Mg c.K d.Ca （2）有下列物质： A.NaOH B.Na2O C.NH4Cl D.Na2O2 E.H2O2 F.CH4 ①只含离子键的化合物是　　　　（填字母，下同）。  ②含有极性键的离子化合物是　　　　。  ③含有非极性键的离子化合物是　　　　。  ④含有非极性键的共价化合物是　　　　。  ⑤仅有极性键的共价化合物是　　　　。  【答案】（1）b　（2）①B　②AC　③D　④E　⑤F 【解析】（1）金属阳离子半径越小，金属价电子数越多，金属键越强，四种金属中阳离子电荷数最多而半径最小的是Mg2+，故金属镁的金属键最强。 一、 离子键的形成和表示方法 1.离子键的形成条件 (1)成键粒子：阴、阳离子。 (2)成键的实质：静电作用(引力和斥力)。 (3)成键条件：活泼金属(电负性小；ⅠA、ⅡA族)与活泼非金属(电负性大；ⅥA、ⅦA族) 2.离子键的强弱 (1)影响离子键强弱的因素有离子半径的大小和离子所带电荷的多少，即离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强。 (2)离子键的强弱影响物质的熔沸点、溶解性，其中离子键越强，熔沸点越高。 3.离子化合物形成的表示方法 (1)实例 (2)用电子式表示离子化合物的形成过程，须避免出现“二漏混淆乱合并”错误： ①离子漏标电荷数； ②阴离子漏加括号，如S2－的电子式错写成； ③离子所带的电荷数与元素的化合价表示法分辨不清； ④把相同的离子归在一起，如Mg3N2的电子式错写为； ⑤把“→”错写成“===”等。 实践应用 1.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是 (　　) A.1s22s22p2 B.1s22s22p5 C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1 【答案】A 【解析】A为C元素、B为F元素、C为Mg元素、D为Na元素，A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。 2.某元素的原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时，所形成的化学键 (　　) A.一定是离子键 B.一定是共价键 C.可能是离子键，也可能是共价键 D.以上说法都不正确 【答案】C 【解析】原子最外层只有一个电子的元素可能是氢元素，也可能是碱金属元素，因此该元素与卤素结合时，可能形成离子键(如NaCl、KCl)，也可能形成共价键(如HCl)。 3.离子键的强弱主要决定于离子的半径和离子所带电荷数。一般规律是离子半径越小，离子所带电荷越多，则离子键越强。K2O、MgO、CaO三种物质中离子键由强到弱的顺序是 (　　) A.K2O、MgO、CaO B.MgO、K2O、CaO C.MgO、CaO、K2O D.CaO、MgO、K2O 【答案】C 【解析】离子半径：K＋>Ca2＋>Mg2＋，离子所带电荷数：Ca2＋＝Mg2＋>K＋，所以离子键由强到弱的顺序为MgO、CaO、K2O。 二、配合物的制备与应用 1、.配合物的组成 (1)实例 配合物一般由内界和外界两部分组成，如Cu(NH3)4SO4的结构如图所示。 (2)中心原子或离子：提供空轨道的原子或离子。常见的是过渡金属的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 (3)配体：含有孤电子对的原子、分子或离子。 ①原子：常为ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的原子； ②分子：如H2O、NH3、CO等； ③阴离子：如X－(Cl－、Br－、I－)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－等。 (4)配位数：直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目叫中心原子(离子)的配位数。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。 (5)配离子的电荷数：等于中心原子或离子和配体总电荷数的代数和，如[Co(NH3)5Cl]n＋中的n＝2。 2.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。如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 (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。如Fe3＋与SCN－形成Fe(SCN)3配离子，其溶液显红色。 (3)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，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 实践应用 1.下列各组中的物质或离子都含配位键的是 (　　) A.H2O、Al2Cl6 B.CO2、SO C.PCl5、[Co(NH3)4Cl2]Cl D.NH4Cl、[Cu(NH3)4]SO4 【答案】　D 【解析】水分子中没有配位键，Al2Cl6中铝原子含有空轨道，氯原子含有孤电子对，所以氯化铝中含有配位键，故A不选；二氧化碳分子中没有配位键，硫酸根离子中硫原子提供孤电子对，氧原子提供空轨道，所以硫酸根离子中含有配位键，故B不选；PCl5分子中没有配位键，[Co(NH3)4Cl2]Cl中Co提供空轨道，N原子、Cl原子提供孤电子对，[Co(NH3)4Cl2]Cl中含有配位键，故C不选；氯化铵中氮原子提供孤电子对，氢原子提供空轨道，从而形成配位键，[Cu(NH3)4]SO4中铜原子提供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以形成配位键，故D选。 2.若X、Y两种粒子之间可以形成配位键，则下列说法正确的是 (　　) A.X、Y只能是离子 B.若X提供空轨道，则配位键可表示为X→Y C.若X、Y分别为Ag＋、NH3，则形成配位键时，Ag＋为配体 D.若X提供空轨道，则Y必须提供孤电子对 【答案】D 【解析】提供空轨道的可以是金属原子或金属离子，提供孤电子对的可以是分子或离子，二者形成配位键，A项错误；若X提供空轨道，则箭头应指向提供空轨道的X，配位键应表示为Y→X，B项错误；若X、Y分别为Ag＋、NH3，则形成配位键时，提供孤电子对的离子或分子为配体，因此NH3为配体，C项错误；若X提供空轨道，则Y必须提供孤电子对，D项正确。 3.[Co(NH3)5Cl]Cl2是一种紫红色的晶体，下列说法中正确的是 (　　) A.配体是Cl－和NH3，配位数是8 B.中心离子是Co2＋，配离子是Cl－ C.内界和外界中Cl－的数目比是1∶2 D.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－一定被完全沉淀 【答案】C 【解析】配位数不包含外界离子，故[Co(NH3)5Cl]Cl2中配体是Cl－和NH3，配位数是6，A错误；Co3＋为中心离子，配离子是[Co(NH3)5Cl]2＋，B错误；[Co(NH3)5Cl]Cl2内界是[Co(NH3)5Cl]2＋，外界是Cl－，内界和外界中Cl－的数目比是1∶2，C正确；加入足量的AgNO3溶液，内界Cl－不沉淀，D错误。 三、与金属键、金属性质相关的判断 1.金属键强弱的判断 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；反之越强。 2.金属键对物质性质的影响 (1)金属键越强，金属的熔、沸点越高。 (2)金属键越强，金属的硬度越大。 (3)金属键越强，金属原子的电离能越大。 (4)金属键越强，金属越难失电子，一般金属性越弱。 3.金属的性质 (1)金属具有良好的导电性、导热性和延展性。 (2)熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。 ①同周期主族元素金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。 ②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。 ④金属熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很高。 4.规律总结 (1)有金属光泽的单质不一定是金属单质，如单晶硅、晶体碘也有金属光泽。 (2)金属有导电性，但能导电的物质不一定是金属，如石墨、硅、能导电的有机高分子化合物等。 (3)温度升高，金属阳离子的振动频率和“自由电子”的无序运动增强，金属导电能力减弱；电解质溶液中，阴、阳离子随溶液温度升高，运动速率加快，导电能力增强。 实践应用 1.在金属中，“自由电子”与金属阳离子的碰撞中有能量传递，可以由此来解释的金属的物理性质是(　　) A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.硬度 【答案】C 【解析】金属中的“自由电子”与金属阳离子的碰撞过程中有能量传递，故热量从金属温度高的一端传递给温度低的一端。 2.物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是 (　　) A.硬度：Mg>Al B.熔点：Mg＞Ca C.硬度：Mg>K D.熔点：Ca>K 【答案】　A 【解析】根据题目所给信息，镁、铝原子的电子层数相同，价电子数：Al>Mg，原子半径：Al<Mg，故硬度：Mg＜Al。 3.金属具有延展性的原因是 (　　) A.金属原子半径都较大，价电子较少 B.金属受外力作用变形时，金属阳离子与“自由电子”间仍保持较强烈作用 C.金属中大量“自由电子”受外力作用时，运动速度加快 D.“自由电子”受外力作用时能迅速传递能量 【答案】B 【解析】金属的延展性是由于金属阳离子在发生相对滑动时，与“自由电子”的相互作用并未破坏，即金属键依然存在。 考点一 离子键的特征与判断 【例1】下列说法正确的是 （　　） A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物 B.ⅠA族和ⅦA族元素的原子化合时，一定形成离子键 C.活泼金属元素与活泼非金属元素化合时，能形成离子键 D.完全由非金属元素形成的化合物，一定是共价化合物 【答案】C 【解析】含有金属元素的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3等，A不正确；H与ⅦA族元素的原子化合时形成共价键，B不正确；NH4Cl为离子化合物，D不正确。 【变式1-1】下列说法正确的是 （　　） A.因为离子键无方向性，所以阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的 B.通过共价键形成的分子，其原子最外层一定都达到8电子稳定结构 C.只含有共价键的物质在任何状态下都不导电 D.含有离子键的物质一定是离子化合物，但含有共价键的物质可能是离子化合物、共价化合物或单质 【答案】D 【解析】离子键无方向性，但是为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴阳离子的排列也是有规律的，不是随意的，A项错误；通过共价键形成的分子，成键原子的最外层不一定都达到8电子稳定结构，如H2O分子中，H达到2电子稳定结构，B项错误；有些共价化合物（如HCl等）在水溶液中能电离出离子而导电，C项错误。 【变式1-2】下列各组所有元素的组合中，既可形成离子化合物，又可形成共价化合物的是 （　　） A.H、C、O、K B.H、Na、O、S C.H、N、O D.H、O、S 【答案】C 【解析】A、B都含活泼金属元素，所以元素组合只能形成离子化合物；D中全部为非金属元素，所有元素组合只能形成共价化合物，特殊的是C中的氮元素，它既可与氢元素组成N，又可与氧元素组成N等，所以既可组成离子化合物NH4NO3，又可组成共价化合物HNO3。 【变式1-3】在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是 （　　） A.Li、F B.Na、F C.Na、Cl D.Mg、O 【答案】　B 【解析】题给四个选项中，Na与F的电负性差值最大，所以其共价键成分最少。 考点二 配位键的形成与判断 【例2】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 【答案】　C 【解析】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。 【变式2-1】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+ 【答案】　D 【解析】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。 【变式2-2】以下微粒含配位键的是 （　　） ①［Al（OH）4］-　②H2O　③OH-　④N　⑤Fe（CO）5　⑥Fe（SCN）3　⑦H3O+　⑧［Cu（NH3）4］2+ A.①②④⑦⑧ B.①④⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥⑦ D.全部 【答案】B 【解析】③OH-电子式为，无空轨道，OH-不含配位键，故错误；④氨气分子中氮原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，则N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；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。 考点三 配合物 【例3】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 【答案】　B 【解析】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。 【变式3-1】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 【答案】　C 【解析】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。 【变式3-2】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］SO4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 【答案】B 【解析】Ag+的价电子排布式为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］SO4属于离子化合物，含有离子键，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。 【变式3-3】［Cu（NH3）4］2+具有对称的空间结构，［Cu（NH3）4］2+中的2个NH3被2个Cl-取代，能得到2种不同结构的产物，则［Cu（NH3）4］2+的空间结构为 （　　） A.正四面体形 B.正方形 C.三角锥形 D.无法确定 【答案】B 【解析】由［Cu（NH3）4］2+的组成知其空间结构只能是正四面体形或正方形，由于其二氯取代产物有两种，而正四面体形结构的二氯取代产物只有一种，故B项正确。 【变式3-4】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非极性共价键和配位键两种化学键 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 【答案】　C 【解析】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。 考点四 金属键的本质 【例4】下列生活中的问题不能用金属键知识解释的是 （　　） A.用铁制品做炊具 B.用金属铝制成导线 C.用铂金做首饰 D.铁易生锈 【答案】　D 【解析】用铁制品做炊具主要是因为金属有导热性；用铝制成导线主要是因为金属有导电性；用铂金做首饰主要利用的是金属的延展性；以上均与金属键有关，而铁易生锈与铁的化学性质及周围介质有关。 【变式4-1】下列关于金属键的叙述不正确的是 （　　） A.金属键是金属阳离子和“自由电子”之间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用 B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C.金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性 D.构成金属键的“自由电子”在整个金属内部的三维空间中做自由运动 【答案】B 【解析】从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性；“自由电子”是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。 【变式4-2】下列各组金属熔、沸点的高低顺序，排列正确的是 （　　） A.Mg>Al>Na B.Al>Na>Li C.Li>Na>K D.Be>Mg>Al 【答案】C 【解析】一般而言，金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子数越多，金属键越强，金属的熔、沸点越高。 【变式4-3】如图是金属晶体内部的金属键模型示意图，仔细观察并解释金属导电的原因 （　　） A.金属能导电是因为含有金属阳离子 B.金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动 C.金属能导电是因为含有电子且无规则运动 D.金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用 【答案】　B 【解析】金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动，形成电流。 【变式4-4】物质结构理论提出：金属键越强，金属的硬度越大，熔、沸点越高。一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是 （　　） A.硬度：Mg>Al B.熔点：Be>Mg C.硬度：Mg>K D.熔点：Ca>K 【答案】A 【解析】Mg、Al的电子层数相同，核电荷数大的离子半径小，价电子数：Al>Mg，离子半径：Al3+<Mg2+，所以Al的金属键强于Mg，Al的硬度大于Mg，A错误；离子半径：Mg2+<Na+<K+，所以Mg的金属键强于K，故硬度：Mg>K，C正确；Ca、K位于同一周期，价电子数：Ca>K，离子半径：K+>Ca2+，Ca的金属键强于K，故熔点：Ca>K，D正确。 基础达标 1.下列说法正确的是 (　　) A.离子化合物一定是由金属元素与非金属元素组成的 B.离子化合物中可能含有离子键 C.离子化合物中一定只含有离子键 D.离子化合物中可能不含有金属元素 【答案】　D 【解析】离子化合物中可能不含金属元素，如氯化铵中不含金属元素，但氯化铵是离子化合物，A错误，D正确。离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如氢氧化钠中含有共价键，B，C错误。 2.下列各项满足①属于离子化合物　②不含有共价键两个条件的是 (　　) A.N2H6Cl2 B.CaCl2O C.LiNH2 D.BaClBr 【答案】　D 【解析】N2H6Cl2由2个Cl－和N2H构成，属于离子化合物，但N2H中还含有共价键，A不正确；CaCl2O由Ca2＋、Cl－、ClO－构成，为含共价键的离子化合物，B不正确；LiNH2由Li＋和NH构成，为含共价键的离子化合物，C不正确；BaClBr由Ba2＋和Cl－、Br－构成，为只含离子键的离子化合物，D正确。 3.下列说法不正确的是 (　　) A.离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性 B.并不是只有活泼的金属原子和非金属原子化合才形成离子键 C.离子键的实质是静电作用 D.静电作用只有引力 【答案】　D 【解析】离子键没有方向性和饱和性，形成共价键的原子之间存在共用电子对，且原子的电负性大小不同，共用电子对存在着偏移，因此共价键有方向性和饱和性，A正确；离子键存在于阴、阳离子之间，并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键，非金属元素组成的铵盐中阴、阳离子间也是离子键，B正确；离子键的实质是阴、阳离子间的静电作用，C正确；静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引力及电子之间、原子核之间的静电排斥力，D错误。 4.能形成XY2型离子化合物的元素X和Y，其原子最外层电子排布可能是 (　　) A.X：1s2　Y：3s23p5 B.X：1s1　Y：3s23p4 C.X：2s22p2　Y：2s22p4 D.X：3s2　Y：3s23p5 【答案】D 【解析】1s2是稳定结构，3s23p5易得1个电子，形成－1价阴离子，A不符合题意。1s1不易失去电子，3s23p4易得2个电子，形成X2Y，B不符合题意。2s22p2有4个价电子，2s22p4有6个价电子，二者形成CO2，是共价化合物，C不符合题意。3s2易失2个电子，形成＋2价阳离子，3s23p5易得1个电子，形成－1价阴离子，形成MgCl2，是离子化合物，D符合题意。 5.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 (　　) 选项 A B C D 物质 CO2 MgCl2 HCl NaOH 所含化 学键类型 共价键 离子键、 共价键 离子键 离子键、 共价键 所属化 合物类型 共价 化合物 离子 化合物 离子 化合物 共价 化合物 【答案】A 【解析】CO2中只含共价键，属于共价化合物，A正确。MgCl2中只含离子键，属于离子化合物，B错误。HCl中只含共价键，属于共价化合物，C错误。NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氧原子和氢原子之间存在共价键，属于离子化合物，D错误。 6.下列有关金属的叙述正确的是 (　　) A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属阳离子之间有较强的作用 B.通常情况下，金属里的“自由电子”会发生定向移动，而形成电流 C.金属是借助金属阳离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D.金属的导电性随温度的升高而降低 【答案】D 【解析】金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是因为金属中各原子层会发生相对滑动，由于金属阳离子与“自由电子”之间的相互作用(金属键)没有方向性，滑动以后，各层之间仍保持着这种相互作用(金属键仍然存在)，故A项错误；金属里的“自由电子”要在外加电场作用下才能发生定向移动形成电流，故B项错误；金属的导热性是通过“自由电子”与金属阳离子间的碰撞，将能量从高温部分传递至低温部分，故C项错误；温度升高，电阻升高，金属导电性降低，故D项正确。故选D。 7.(1)[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。 [Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图 (2)[Zn(CN)4]2＋中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键。不考虑空间结构，[Zn(CN)4]2－中的结构可用示意图表示为__________。 (3)CuCl难溶于水但易溶于氨水，其原因是_________。 此化合物的氨水溶液遇到空气被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。 【答案】　(1) (2) (3)Cu＋可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子) [Cu(NH3)4]2＋ 【解析】(1)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO中N原子与Fe2＋形成配位键，H2O中O原子与Fe2＋形成配位键，据此写出[Fe(NO)(H2O)5]2＋的结构示意图：。 (2)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，Zn2＋是中心离子，CN－是配体，二者形成4个配位键，则[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为。 综合应用 8.下列关于离子键特征的叙述正确的是 （　　） ①离子键的实质是静电吸引　②因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na+周围吸引一个Cl-　③一种离子在各个方向上都可以与带相反电荷的离子发生静电作用，故离子键无方向性　④每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，能够使体系的能量降低 A.①②③④ B.②④ C.①③ D.③④ 【答案】D 【解析】离子键的实质不仅仅是静电吸引，还包括静电斥力，①错误；NaCl仅仅表示氯化钠的组成是钠离子和氯离子按1∶1结合，并不是每个Na+周围都吸引一个Cl-，②错误。 9.下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键断裂和形成的反应是 （　　） A.NH4ClNH3↑+HCl↑ B.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O D.CaC2+2H2O===Ca（OH）2+C2H2↑ 【答案】B 【解析】反应物中有离子键和极性共价键的断裂，生成物中有极性共价键的形成，没有非极性共价键的断裂，没有离子键和非极性共价键的形成，A错误；Na2O2为含有非极性共价键的离子化合物，CO2中含有极性共价键，则反应物中有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂，碳酸钠中有离子键和极性共价键，氧气中有非极性共价键，所以同时有离子键、极性共价键、非极性共价键的形成，B正确；NaOH中含有离子键和极性共价键，Cl2中含有非极性共价键，则反应物中有离子键、非极性共价键和极性共价键的断裂，生成物中没有非极性共价键的形成，C错误；CaC2中有离子键的断裂，两个碳之间的非极性共价键没有断裂，H2O中有极性共价键的断裂，同时有离子键和极性共价键的形成，但没有非极性共价键的断裂与形成，D错误。 10.下列各组元素的原子之间形成的化学键与物质对应关系不正确的是 （　　） 原子 a b c d e f g M层电子数 1 2 3 4 5 6 7 A.a与f——离子键——离子化合物 B.c与g——离子键——离子化合物 C.d与f——共价键——共价化合物 D.b与c——金属键——合金 【答案】B 【解析】根据所给元素原子M层电子数可知，a为Na、b为Mg、c为Al、d为Si、e为P、f为S、g为Cl；c与g形成的AlCl3为共价化合物，B项错误。 11.NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，判断这三种化合物熔点的高低顺序是 （　　） 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子所带电荷数 1 1 2 离子核间距离 /（×10-10 m） 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③ 【答案】B 【解析】一般来说，离子半径越小，离子所带电荷数越多，则离子键越强，离子化合物的熔点也越高；同时，离子核间距离越小，阴、阳离子之间的作用力越大，破坏化学键所需的能量就越高，离子化合物的熔点也越高。根据表中信息，题给三种化合物的熔点按③①②的顺序逐渐降低。 12.把CoCl2溶于水后加氨水先生成Co（OH）2沉淀，再加氨水，因生成［Co（NH3）6］Cl2而使沉淀溶解，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可以用CoCl3·5NH3表示，Co的配位数是6，把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出氯化银沉淀。经测定，每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。下列说法错误的是 （　　） A.产物中CoCl3·5NH3的配体为氨分子和氯离子 B.通入空气后得到的溶液中含有［Co（NH3）5Cl］2+ C.［Co（NH3）6］Cl2中中心离子的价电子排布式为3d54s2 D.［Co（NH3）6］Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键 【答案】C 【解析】Co的配位数是6，把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl，说明外界有2个Cl-，所以CoCl3·5NH3可表示为［Co（NH3）5Cl］Cl2。由以上分析可知，CoCl3·5NH3的配体为5个氨分子和1个氯离子，故A正确；［Co（NH3）5Cl］Cl2电离出［Co（NH3）5Cl］2+和Cl-，所以通入空气后得到的溶液中含有［Co（NH3）5Cl］2+，故B正确；［Co（NH3）6］Cl2中中心离子是Co2+，价电子排布式为3d7，故C错误。 13.铜氨溶液可以吸收CO，反应方程式为［Cu］++CO+NH3［Cu（NH3）3CO］+。下列说法正确的是 （　　） A.Cu+的价电子轨道表示式为 B.NH3是由极性键形成的非极性分子 C.配体NH3和CO中提供孤电子对的原子分别为N、O D.［Cu（NH3）3CO］+中心原子的杂化方式为sp3d 【答案】A 【解析】Cu+的价电子排布式为3d10，故价电子轨道表示式为，A正确；NH3是由极性键形成的极性分子，B错误；配体NH3和CO中提供孤电子对的原子分别为N、C，C错误；［Cu（NH3）3CO］+中心原子的杂化方式为sp3，D错误。 14.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+2NH3===2Al（NH3）Cl3，下列说法不正确的是 （　　） A.Al2Cl6的结构式为 B.Al2Cl6为非极性分子 C.该反应中NH3的配位能力大于氯 D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应 【答案】D 【解析】由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，是结构对称的非极性分子，故A、B正确；由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C正确；溴元素的电负性小于氯元素，溴原子半径大于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D错误。 15.胆矾（CuSO4·5H2O）可写成［Cu（H2O）4］SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是 （　　） A.基态Cu2+的价电子排布式为3d84s1 B.所有氧原子都采取sp3杂化 C.氧原子参与形成离子键、配位键和非极性共价键三种化学键 D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去 【答案】D 【解析】基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去4s、3d能级上各一个电子生成Cu2+，所以基态Cu2+的价电子排布式为3d9，A错误；胆矾结构中的氧原子部分饱和，部分不饱和，杂化方式不同，氧原子并不都采取sp3杂化，B错误；胆矾中的水分子分为两类，结构不同，因此加热过程中胆矾中的水会分步失去，D正确。 16.如图所示，a为乙二胺四乙酸（EDTA），易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2+形成的螯合物。下列叙述正确的是 （　　） A.a中的N原子采取sp2杂化，b中N原子均采取sp3杂化 B.b中Ca2+的配位数为6 C.a中配位原子是C原子 D.b中含有共价键、离子键和配位键 【答案】B 【解析】a中N原子有3对σ键电子对，1对孤电子对，b中N原子有4对σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，A错误；a不是配合物，C错误；钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，不含离子键，D错误。 17.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题： (1)Na3N的电子式为，该化合物由________键形成。 (2)Na3N与水的反应属于________(填基本反应类型)。 (3)比较Na3N中两种粒子的半径：r(Na＋)______________ r(N3－)(填“＞”、“＝”或“＜”)。 【答案】(1)离子　(2)复分解反应　(3)＜ 【解析】(1)根据Na3N的电子式可知，Na3N是由Na＋和N3－以离子键结合而成的。(2)Na3N与水反应生成NaOH和NH3，该反应属于复分解反应。(3)Na＋和N3－的核外电子层结构相同，但Na＋的质子数大于N3－，故r(Na＋)＜r(N3－)。 18.(1)氨分子是一种常见的配体。Cu2＋在水溶液中以[Cu(H2O)4]2＋形式存在，向含Cu2＋的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu(NH3)4]2＋，其原因是___________________。 (2)某配合物的化学式为CoCl3·4NH3，内界为八面体形结构配离子。0.1 mol该化合物溶于水中，加入过量AgNO3溶液，有14.35 g白色沉淀生成。则它的中心离子价电子排布式为_________，内界可能的结构有________种。 (3)在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，则1 mol CN－中含有的π键的数目为________；若此离子与[Cu(H2O)4]2＋结构相似，则此离子的空间结构为________。 【答案】(1)N元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键　(2)3d6　2　(3)2NA 平面正方形 【解析】(1)由于N元素电负性更小，更易提供孤电子对形成配位键，所以生成的[Cu(NH3)4]2＋更稳定。(2)0.1 mol该化合物溶于水中，加入过量AgNO3溶液，有14.35 g白色沉淀生成，即生成的氯化银的物质的量是＝0.1 mol，说明有2个氯离子是配体，另外还有4个氨分子是配体。由于内界为八面体形结构配离子，2个氯离子在八面体的6个顶点有相邻、相对2种位置关系，所以内界可能的结构有2种；其中中心离子Co3＋的价电子排布式为3d6。(3)1个CN－中含有2个π键，所以1 mol CN－中含有的π键数目为2NA；[Cu(H2O)4]2＋是平面正方形结构，[Cu(CN)4]2－与[Cu(H2O)4]2＋结构相似，故该配离子的空间结构为平面正方形。 拓展培优 19.（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，AgCl的物质的量分别为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，该反应可以用化学方程式FeCl3+3KSCNFe（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 【解析】（1）1 mol CoCl3·6NH3与足量AgNO3溶液反应生成3 mol AgCl，说明1 mol CoCl3·6NH3中有3 mol Cl-为外界离子，配体为NH3，所以其化学式为［Co（NH3）6］Cl3，钴离子的配位数为6；1 mol CoCl3·4NH3（绿色和紫色）与足量AgNO3溶液反应均只生成1 mol AgCl，说明1 mol CoCl3·4NH3中有1 mol Cl-为外界离子，则配体为NH3和Cl-，其化学式为［Co（NH3）4Cl2］Cl，钴离子的配位数为6。 （2）②Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得的离子为［Fe（SCN）］2+，生成的含该离子的配合物的化学式为［Fe（SCN）］Cl2。 20.（1）浸金时，S2作为配体可提供孤电子对与Au+形成。分别判断S2中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由：　　　。  （2）给出H+的能力：NH3　　　　［CuNH3］2+（填“>”或“<”），理由是　　　　 　　　。  （3）HMn（CO）5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。 配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn（CO）5中锰原子的配位数为　　　　。  （4）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+”）。  【答案】（1）S2中的中心S原子的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 （2）<　［CuNH3］2+形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂 （3）6 （4）乙二胺中2个氮原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成配位键　Cu2+ 【解析】（3）由题干图例所示，HMn（CO）5中Mn原子以配位键连接5个C原子、1个H原子。 21.氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请回答下列问题： （1）Na3N的电子式为，该化合物由　　　　键形成。  （2）Na3N与水的反应属于　　　　（填基本反应类型）。  （3）比较Na3N中两种粒子的半径：r（Na+）　　　（填“>”“=”或“<”）r（N3-）。  【答案】（1）离子　（2）复分解反应　（3）< 【解析】（1）根据Na3N的电子式可知，Na3N是由Na+和N3-以离子键结合而成的。 （2）Na3N与水反应生成NaOH和NH3，该反应属于复分解反应。 （3）Na+和N3-的核外电子层结构相同，但Na+的质子数大于N3-，故r（Na+）<r（N3-）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $