专题05 对配合物的考查(重难点讲义)化学人教版选择性必修2

2025-12-08
| 2份
| 32页
| 1616人阅读
| 39人下载
精品

摘要:

本讲义聚焦配位键与配合物核心知识点,从配位键“电子对给予—接受”的本质及形成条件入手,系统拆解配合物的组成要素(中心离子、配体、配位原子、配位数),结合[Cu(NH3)4]SO4等典型实例分析性质变化(溶解度、颜色、稳定性),并关联离子检验、物质制备等应用,构建“本质—组成—性质—应用”的学习支架。 资料以典型配合物为载体,通过结构分析、实验探究(如银氨溶液制备)和分层题型(典例、变式、巩固训练),培养“结构决定性质,性质决定用途”的化学观念,提升科学思维与探究能力。课中辅助教师系统授课,课后助力学生巩固知识,弥补薄弱环节。

内容正文:

专题05 对配合物的考查 1.理解配位键的本质是“电子对给予—接受”型共价键,明确其形成需一方提供孤电子对、另一方提供空轨道的核心条件;能准确表述配合物的定义,区分配合物与简单化合物的差异。 2.能拆解配合物的组成要素,准确判断中心离子(或原子)、配体、配位原子及配位数;以[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等典型配合物为例,清晰标注各组成部分,掌握配位数的判断方法(如[Cu(NH3)4]2+配位数为4)。 3.掌握配合物形成时的关键性质变化,包括溶解度(如AgCl溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+)、颜色(如Cu2+与NH3结合后溶液呈深蓝色)、稳定性(配合物比简单离子更稳定)等,能解释这些变化的微观原因。 4.了解配合物在离子检验(如Fe3+与SCN-的显色反应)、物质制备(如硫酸四氨合铜的合成)、生产生活及科学研究中的典型应用,建立“结构—性质—应用”的关联认知。 一、配位键 1.定义:成键原子或离子一方提供空轨道,另一方提供孤电子对而形成的共价键,这类“电子对给予—接受”键被称为配位键。提供空轨道的原子或离子称为中心原子或中心离子,提供孤电子对的原子对应的分子或离子称为配体或配位体。例如:[Cu(H2O)4]2+,Cu2+是中心离子,H2O是配体。 2.形成条件 ①成键原子一方能提供孤电子对。 ②成键原子另一方能提供空轨道。 如反应NH3+H+=NH4+,NH3中的N上有1对孤电子对,H+中有空轨道,二者通过配位键结合形成NH4+, NH4+的形成可表示如下: 【易错提醒】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、有机胺等分子,离子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。 ②含有空轨道的微粒:过渡金属的原子或离子。一般是过渡金属的原子或离子如:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或离子。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。 3.表示方法 (电子对给体)A→B(电子对接受体)或A—B。如H3O+的电子式为结构式为;[Cu(H2O)4]2+的结构式为 4.特征:配位键是一种特殊的共价键,具有饱和性和方向性。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键;Cu2+形成4个配位键等。 【易错提醒】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NH4+)。 ③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,如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同,故其结构式也可表示为,NH4+的空间结构是正四面体形。 ④配位键一般是共价单键,属于σ键。 二、配合物 1.配合物的结构 如[Cu(NH3)4]SO4: 配体 (配位体) 含有孤电子对的分子或离子,如NH3、H2O、CO、F-、Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-、OH-等。当配体中有两原子有孤电子对时,电负性小的原子为配位原子,如CO作配体时C为配位原子。 配位原子 配体中提供孤对电子的原子叫配位原子,如H2O中的O原子,NH3中的N原子。 中心离子 (或原子) 一般是金属离子,特别是过渡金属离子,中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 配位数 直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目,中心原子(或离子)的配位数一般为2、4、6、8等。如:[Cu(NH3)4]2+的配位数为4,[Ag(NH3)2]+的配位数为2,[Fe(CN)6]4-中配位数为6。 配离子 由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子,如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+。 内界和外界 配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分, 如2Cl-,而内界微粒很难电离,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-才能与硝酸银溶液反应产生沉淀。 2.典型配合物 [Cu(NH3)4]SO4 K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)2]OH Na3[AlF6] 中心离子 Cu2+ Fe3+ Ag+ Al3+ 配体 NH3 CN- NH3 F- 配位原子 N C N F 配位数(n) 4 6 2 6 外界 SO K+ OH- Na+ 3.配位键与共价键的关系:配位键与普通共价键实质是相同的,它们都被成键原子双方共用。如NH中虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。同普通共价键一样,配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子之中(如NH)。 4.配合物中化学键的类型及共价键数目的判断:若配体为单核离子如Cl-等,可以不予计入,若为分子,需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数,此外,还要加上中心原子与配体形成的配位键,这也是σ键。如:[Cu(NH3)4]SO4化学键的类型:离子键、共价键、配位键,共价键数(σ键)为3×4+4+4=20。 5.其他特殊配合物 多齿配位 配体有多个配位原子,与中心原子形成螯合物,如:铜离子与乙二胺形成配离子 金属羰基配合物 是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物,如:四羰基镍[Ni(CO)4] 6.配合物的形成对性质的影响 ①溶解性:一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含过量的氯离子、溴离子、碘离子和氨的溶液中,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: 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。如黄色的铁离子溶液与硫氰酸根配合,就形成血红色的溶液。 ③稳定性增强:配位化合物稳定性是由配位键的强弱决定;配位键的强弱取决于配位体给电子的能力,配位体给出电子能力越强,则配位体与中心离子形成的配位键就越强,配合物也就越稳定。配位键的强弱还与中心粒子空轨道的数目、空间构型,配体空间结构等因素有关,如果形成环状配离子或配体体积较大,则空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子。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。 7.配合物的应用 超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。 (1)在生命体中的应用 (2)在生产生活中的应用 (3)在医药中的应用——抗癌药物、。 (4)有些配合物显现出特征颜色,从而可用于物质的检验。Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的铁的硫氰酸根配离子,这种配离子的颜色是血红色的,反应的离子方程式如下:Fe3++nSCN-===[Fe(SCN)n]3-n 8.配合物的制备 (1)配合物的形成 在盛有2 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液中,逐滴加入过量的浓氨水,观察到的现象是先生成蓝色沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,最后变为蓝色透明溶液。反应的离子方程式是 ①Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH; ②Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。 (2)制备银氨溶液 往洁净的试管中加入1mL2%硝酸银溶液,然后边振荡边逐滴滴入2%稀氨水,直到最初产生的的沉淀刚好溶解为止。①Ag++NH3·H2O===AgOH+NH ②AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O (3)[Cu(NH3)4]2+(配离子)的形成: 氨分子中氮原子的孤对电子进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤对电子形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为(如图所示)。 特别提醒 (1)配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分,如 [Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]2++2C1—,而内界微粒很难电离(电离程度很小),因此,配合物[Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1—不能被Ag+沉淀,只有外界的C1—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。 题型01考查配位键的形成及其特点 【典例】下列各种说法中错误的是(  ) A.配位键是一种特殊的共价键 B.NH4NO3、CuSO4·5H2O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,另一方有孤电子对 【变式1】下列微粒中含配位键的是(  ) ①N2H ②CH4  ③OH- ④NH ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH A.①②④⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部 【变式2】锌的某种配合物结构如图所示,已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是 A.该配合物中非金属元素电负性最小的是氢 B.1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol C.该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键 D.该配合物中存在、两种大π键 题型02考查配合物组成、性质及其应用的判断 【典例】关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是(  ) A.中心原子的化合价为+1价 B.配位数是6 C.配体为水分子,外界为Cl- D.在其水溶液中加入AgNO3溶液,不产生白色沉淀 【变式1】配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是(  ) A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键 B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N C.1 mol配合物中σ键数目为12NA D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子 【变式2】配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是(  ) A.CuSO4溶液呈天蓝色是因为含有[Cu(H2O)4]2+ B.魔术表演中常用一种含硫氰化铁配离子的溶液来代替血液 C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D.除去硝酸铵溶液中的Ag+,可向其中加入过量氨水 【巩固训练】 1.(24-25高二下·浙江杭州·期中)(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。有关该物质的说法不正确的是 A.该物质中至少存在2种配位键 B.CO的相对分子质量大于,则沸点比高 C.中H-N-H的键角比中H-N-H的键角大 D.阴离子中的Fe、C、N原子可处于同一直线上 2.(25-26高二上·全国·周测)下列现象与形成配合物无关的是 A.与不能大量共存 B.向Cu与反应后的集气瓶中加少量水,呈绿色,再加水,呈蓝色 C.Cu与浓硝酸反应后,溶液呈绿色 D.向溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀,继而消失 3.(24-25高二下·广东深圳·期末)CO会与人体血红蛋白中的形成配位键,使其丧失运输氧的能力。下列有关说法正确的是 A.基态的价电子排布式为 B.和为同素异形体 C.原子利用轨道与原子以头碰头的形式形成键 D.人体血红蛋白中的形成配位键时,分子提供孤电子对 4.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)的结构如图所示,下列有关说法错误的是 A.1个与4个形成配位键 B.的空间结构为正四面体形 C.键角1、2的大小顺序为∠2>∠1 D.与水分子之间存在氢键 5.(24-25高二下·福建三明·期末)与色胺酮形成配合物的过程如图所示。下列说法错误的是 A.中有25种不同运动状态的电子 B.色胺酮分子中1号原子的孤对电子占据杂化轨道 C.色胺酮中所含元素电负性大小顺序为 D.色胺酮钴配合物中的化学键有离子键、共价键、配位键 6.(24-25高二下·四川泸州·期末)图是卟啉配合物叶绿素结构示意图。下列有关该配合物的说法正确的是 A.配位原子是N,能提供空轨道 B.碳原子的杂化方式只有杂化 C.该配合物不能与反应 D.该配合物中镁元素显+2价 7.(24-25高二下·四川雅安·期末)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。下列关于的说法正确的是 A.取少量该物质于洁净试管中加水溶解后,滴加少量溶液观察到有白色沉淀生成 B.该物质中配离子是,与外界之间形成的是配位键 C.该物质中是中心离子,提供孤电子对 D.该物质的配体是,配体数是3 8.(24-25高二下·广东广州·期中)向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解,得到透明的深蓝色溶液:再加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色的晶体,其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A.1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12 NA B.实验中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 C.将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 D.[Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角比NH3中要大 9.(24-25高二下·广东广州·期中)Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如[Fe(H2O)6]3+为浅紫色,[Fe(SCN)6]3-为红色,[FeF6]3-为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验。下列有关说法不正确的是 A.Fe3+的价层电子轨道处于半满状态,较稳定 B.SCN-中存在π键,和Fe3+配位的是C原子 C.与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:SCN-<F- D.向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到[Fe(H2O)6]3+的紫色 10.(24-25高二下·天津和平·期末)配合物广泛存在于自然界中,跟人类的生活有密切关系。 (1)在配合物中,阴离子的空间结构是 ,与之间形成的化学键称为 ,的结构式为 。 (2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。在中,中心离子是 ,配体是 ,提供孤电子对的成键原子是 。 【强化训练】 1.(24-25高二下·广东广州·期中)Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为红色,为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验,下列有关说法正确的是 A.该实验中涉及的所有物质均为离子化合物 B.SCN-中含有π键,和Fe3+配位的是N原子 C.向溶液1中加入适量硝酸有利于观察到的紫色 D.与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:H2O>SCN->F- 2.(24-25高二下·湖北·期中)邻二氮菲(白色粉末)是一种重要的配体,可与配位,得到橙红色配合物,常用于测定微量的浓度。 下列说法正确的是 A.邻二氮菲的一氯代物有8种 B.邻二氮菲是联吡啶()的同系物 C.离子的配位数为3 D.形成配合物后中部分能级之间的能量差发生了变化 3.(24-25高二下·陕西咸阳·期中)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。下列有关该配离子的说法正确的是 A.1mol该配离子中含有键 B.该配离子中碳原子的杂化类型均为杂化 C.该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是氧 D.该配离子中的配体数目和配位数相同 4.(24-25高二下·福建泉州·期末)存在两种异构体,抗癌药物顺铂可由以下途径得到:(顺式-二氯二氨合铂) 下列说法不正确的是 A.空间结构一定为平面正方形 B.①②过程中Pt的化合价保持价不变 C.该变化过程说明的配位能力大于 D.相同条件下,在苯中的溶解度小于 5.(24-25高二下·湖北武汉·期末)选择萃取法可从多金属精矿中提取金属,实现绿色生产。选择萃取镍时,镍形成如图的配合物。可解释镍易进入有机相的选项是 A.配位时Ni2+被还原 B.磺酸基具有亲水性 C.镍与N、O形成配位键 D.配合物与水能形成分子间氢键 6.(2025·浙江·高考真题)能代表化合物的结构片段如图(氢原子未画出),下列有关该化合物的描述不正确的是 A.图中球①代表原子团 B.该化合物易溶于水 C.作还原剂时,该化合物释放 D.氮原子上没有孤电子对,晶体中不存在氢键 7.(2025·河南·高考真题)某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化。 下列说法错误的是 A.②中沉淀与④中沉淀不是同一种物质 B.③中现象说明配体与的结合能力: C.④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小 D.若向⑤中加入稀硫酸,同样可以得到黄绿色溶液 8.(2025·青海西宁·二模)易与过渡金属阳离子形成配离子,例如。下列有关说法正确的是 A.该配离子中呈价 B.键角: C.为非极性分子 D.该配离子中含有14个键 9.(2025·安徽马鞍山·二模)SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示。下列说法不正确的是 A.C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3 B.N-甲基咪唑分子中存在的大π键 C.N-甲基咪唑分子中存在12个σ键 D.中心原子硅的化合价为+6 10.(24-25高二下·山东潍坊·期中)铁、镍及其化合物在生产、生活中有重要的应用。回答下列问题: (1)丁二酮肟常用于检验,原理如下: 的价电子轨道表示式为 ;相同条件下,丁二酮肟镍的沸点低于丁二酮肟的原因为 。丁二酮肟镍中存在的化学键有 (填标号)。 a.离子键b.金属键c.配位键d.氢键 (2)的结构如图所示,Fe、O、S的第一电离能由大到小的顺序 ;键角α、β、γ(由大到小的顺序是 。加热时更易失去的水分子是 (填“①”或“②”)。 (3)Fe在一定条件下可与CO形成分子,该配合物中提供孤对电子的是 (填元素符号)。若Fe原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18,则分子构型为 。 / 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题05  对配合物的考查 1.理解配位键的本质是“电子对给予—接受”型共价键,明确其形成需一方提供孤电子对、另一方提供空轨道的核心条件;能准确表述配合物的定义,区分配合物与简单化合物的差异。 2.能拆解配合物的组成要素,准确判断中心离子(或原子)、配体、配位原子及配位数;以[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等典型配合物为例,清晰标注各组成部分,掌握配位数的判断方法(如[Cu(NH3)4]2+配位数为4)。 3.掌握配合物形成时的关键性质变化,包括溶解度(如AgCl溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+)、颜色(如Cu2+与NH3结合后溶液呈深蓝色)、稳定性(配合物比简单离子更稳定)等,能解释这些变化的微观原因。 4.了解配合物在离子检验(如Fe3+与SCN-的显色反应)、物质制备(如硫酸四氨合铜的合成)、生产生活及科学研究中的典型应用,建立“结构—性质—应用”的关联认知。 一、配位键 1.定义:成键原子或离子一方提供空轨道,另一方提供孤电子对而形成的共价键,这类“电子对给予—接受”键被称为配位键。提供空轨道的原子或离子称为中心原子或中心离子,提供孤电子对的原子对应的分子或离子称为配体或配位体。例如:[Cu(H2O)4]2+,Cu2+是中心离子,H2O是配体。 2.形成条件 ①成键原子一方能提供孤电子对。 ②成键原子另一方能提供空轨道。 如反应NH3+H+=NH4+,NH3中的N上有1对孤电子对,H+中有空轨道,二者通过配位键结合形成NH4+, NH4+的形成可表示如下: 【易错提醒】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、有机胺等分子,离子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。 ②含有空轨道的微粒:过渡金属的原子或离子。一般是过渡金属的原子或离子如:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或离子。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。 3.表示方法 (电子对给体)A→B(电子对接受体)或A—B。如H3O+的电子式为结构式为;[Cu(H2O)4]2+的结构式为 4.特征:配位键是一种特殊的共价键,具有饱和性和方向性。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键;Cu2+形成4个配位键等。 【易错提醒】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NH4+)。 ③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,如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同,故其结构式也可表示为,NH4+的空间结构是正四面体形。 ④配位键一般是共价单键,属于σ键。 二、配合物 1.配合物的结构 如[Cu(NH3)4]SO4: 配体 (配位体) 含有孤电子对的分子或离子,如NH3、H2O、CO、F-、Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-、OH-等。当配体中有两原子有孤电子对时,电负性小的原子为配位原子,如CO作配体时C为配位原子。 配位原子 配体中提供孤对电子的原子叫配位原子,如H2O中的O原子,NH3中的N原子。 中心离子 (或原子) 一般是金属离子,特别是过渡金属离子,中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 配位数 直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目,中心原子(或离子)的配位数一般为2、4、6、8等。如:[Cu(NH3)4]2+的配位数为4,[Ag(NH3)2]+的配位数为2,[Fe(CN)6]4-中配位数为6。 配离子 由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子,如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+。 内界和外界 配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分, 如2Cl-,而内界微粒很难电离,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-才能与硝酸银溶液反应产生沉淀。 2.典型配合物 [Cu(NH3)4]SO4 K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)2]OH Na3[AlF6] 中心离子 Cu2+ Fe3+ Ag+ Al3+ 配体 NH3 CN- NH3 F- 配位原子 N C N F 配位数(n) 4 6 2 6 外界 SO K+ OH- Na+ 3.配位键与共价键的关系:配位键与普通共价键实质是相同的,它们都被成键原子双方共用。如NH中虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。同普通共价键一样,配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子之中(如NH)。 4.配合物中化学键的类型及共价键数目的判断:若配体为单核离子如Cl-等,可以不予计入,若为分子,需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数,此外,还要加上中心原子与配体形成的配位键,这也是σ键。如:[Cu(NH3)4]SO4化学键的类型:离子键、共价键、配位键,共价键数(σ键)为3×4+4+4=20。 5.其他特殊配合物 多齿配位 配体有多个配位原子,与中心原子形成螯合物,如:铜离子与乙二胺形成配离子 金属羰基配合物 是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物,如:四羰基镍[Ni(CO)4] 6.配合物的形成对性质的影响 ①溶解性:一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含过量的氯离子、溴离子、碘离子和氨的溶液中,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: 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。如黄色的铁离子溶液与硫氰酸根配合,就形成血红色的溶液。 ③稳定性增强:配位化合物稳定性是由配位键的强弱决定;配位键的强弱取决于配位体给电子的能力,配位体给出电子能力越强,则配位体与中心离子形成的配位键就越强,配合物也就越稳定。配位键的强弱还与中心粒子空轨道的数目、空间构型,配体空间结构等因素有关,如果形成环状配离子或配体体积较大,则空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子。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。 7.配合物的应用 超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。 (1)在生命体中的应用 (2)在生产生活中的应用 (3)在医药中的应用——抗癌药物、。 (4)有些配合物显现出特征颜色,从而可用于物质的检验。Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的铁的硫氰酸根配离子,这种配离子的颜色是血红色的,反应的离子方程式如下:Fe3++nSCN-===[Fe(SCN)n]3-n 8.配合物的制备 (1)配合物的形成 在盛有2 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液中,逐滴加入过量的浓氨水,观察到的现象是先生成蓝色沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,最后变为蓝色透明溶液。反应的离子方程式是 ①Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH; ②Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。 (2)制备银氨溶液 往洁净的试管中加入1mL2%硝酸银溶液,然后边振荡边逐滴滴入2%稀氨水,直到最初产生的的沉淀刚好溶解为止。①Ag++NH3·H2O===AgOH+NH ②AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O (3)[Cu(NH3)4]2+(配离子)的形成: 氨分子中氮原子的孤对电子进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤对电子形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为(如图所示)。 特别提醒 (1)配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分,如 [Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]2++2C1—,而内界微粒很难电离(电离程度很小),因此,配合物[Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1—不能被Ag+沉淀,只有外界的C1—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。 题型01考查配位键的形成及其特点 【典例】下列各种说法中错误的是(  ) A.配位键是一种特殊的共价键 B.NH4NO3、CuSO4·5H2O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,另一方有孤电子对 【答案】C 【解析】配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道而形成的共价键,可见成键双方都不存在未成对电子,故A、D对,C错;NH4NO3、CuSO4·5H2O中的NH、[Cu(H2O)4]2+含有配位键,故B对。 【变式1】下列微粒中含配位键的是(  ) ①N2H ②CH4  ③OH- ④NH ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH A.①②④⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部 【答案】C 【解析】形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对,另一个原子(或离子)有空轨道,在②CH4、③OH-中不含配位键。 【变式2】锌的某种配合物结构如图所示,已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是 A.该配合物中非金属元素电负性最小的是氢 B.1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol C.该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键 D.该配合物中存在、两种大π键 【答案】B 【解析】A.该配合物中含H、C、N、O、S五种非金属元素,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,则氢元素的电负性最小,A正确;B.由图可知,1mol该配合物中通过螯合作用成环形成的配位键(N→Zn)有4mol,B错误;C.由于电负性:O>N,因此氧锌键的成键电子对更偏向于O,受热时容易断裂,同时由于螯合作用形成的配位键氮锌键稳定性大于一般的配位键氧锌键,所以该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键,C正确;D.该配合物中,每个N原子中的5个价层电子,2个用于形成共价键,2个用于形成配位键,还有1个电子参与形成大π键;每个S原子中的6个价层电子,2个用于形成共价键,2个填充在sp2杂化轨道中,还有2个电子参与形成大π键。因此在含硫五元环中,共用6个电子,形成大π键,在六元环中,共用6个电子,形成大π键,D正确;故选B。 题型02考查配合物组成、性质及其应用的判断 【典例】关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是(  ) A.中心原子的化合价为+1价 B.配位数是6 C.配体为水分子,外界为Cl- D.在其水溶液中加入AgNO3溶液,不产生白色沉淀 【答案】B 【解析】[Cr(H2O)4Cl2]Cl中阴离子是氯离子,氯离子的化合价是-1价,所以铬离子的化合价是+3价,A错误;中心原子铬与4个水分子和2个氯离子结合形成配位离子,故Cr的配位数为6,B正确;[Cr(H2O)4Cl2]Cl中配体为水分子和氯离子,外界为Cl-,C错误;[Cr(H2O)4Cl2]Cl的外界为Cl-,在其水溶液中加入AgNO3溶液,会产生氯化银白色沉淀,D错误。 【变式1】配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是(  ) A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键 B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N C.1 mol配合物中σ键数目为12NA D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子 【答案】A 【解析】Na+与[Fe(CN)5(NO)]2-存在离子键,NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键,不存在非极性键,A错误;NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,共有6个,配位原子有C和N,B正确;1 mol配合物中σ键数目为(5×2+1×2)×NA=12NA,C正确;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物,电离出2个Na+与1个[Fe(CN)5(NO)]2-,所以1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子,D正确。 【变式2】配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是(  ) A.CuSO4溶液呈天蓝色是因为含有[Cu(H2O)4]2+ B.魔术表演中常用一种含硫氰化铁配离子的溶液来代替血液 C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D.除去硝酸铵溶液中的Ag+,可向其中加入过量氨水 【答案】D 【解析】水合铜离子在溶液中呈天蓝色,正确;硫氰化铁配离子是配合物,Fe3+是中心离子、SCN-是配体,正确;葡萄糖能与银氨溶液中的[Ag(NH3)2]+反应生成单质银,所以[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分,正确;Ag+与少量氨水生成氢氧化银沉淀、与过量氨水生成[Ag(NH3)2]+,不能除去硝酸铵溶液中的Ag+,错误。 【巩固训练】 1.(24-25高二下·浙江杭州·期中)(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。有关该物质的说法不正确的是 A.该物质中至少存在2种配位键 B.CO的相对分子质量大于,则沸点比高 C.中H-N-H的键角比中H-N-H的键角大 D.阴离子中的Fe、C、N原子可处于同一直线上 【答案】B 【解析】A.该物质中与通过配位键形成,且中也存在一个配位键,因此至少存在2种配位键,A正确;B.CO的相对分子质量虽大于,但分子间存在氢键,导致其沸点显著高于CO,B错误;C.根据价层电子对互斥理论,、NH3中N原子的价层电子对数均为4,但NH3中N原子有1个孤电子对而没有,为正四面体结构,键角约为109.5°,为三角锥形,键角约为107°,则中H-N-H的键角比中H-N-H的键角大,C正确;D.中含有碳氮三键,是直线形结构,因此Fe、C、N原子可处于同一直线上,D正确;答案选B。 2.(25-26高二上·全国·周测)下列现象与形成配合物无关的是 A.与不能大量共存 B.向Cu与反应后的集气瓶中加少量水,呈绿色,再加水,呈蓝色 C.Cu与浓硝酸反应后,溶液呈绿色 D.向溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀,继而消失 【答案】C 【解析】A.Fe3+与SCN-反应生成血红色配合物[Fe(SCN)n]3-n,因此不能大量共存,与配合物有关,A不符合题意;B.Cu与Cl2反应生成CuCl2,加少量水形成绿色配离子[CuCl4]2-,稀释后转化为蓝色[Cu(H2O)4]2+,涉及配合物转化,B不符合题意;C.Cu与浓硝酸反应生成大量NO2,NO2溶解在溶液中呈现绿色,颜色变化主要由气体溶解引起,与配合物无关,C符合题意;D.AlCl3与过量NaOH反应生成[Al(OH)4]-配离子,导致沉淀溶解,与配合物有关,D不符合题意;故选C。 3.(24-25高二下·广东深圳·期末)CO会与人体血红蛋白中的形成配位键,使其丧失运输氧的能力。下列有关说法正确的是 A.基态的价电子排布式为 B.和为同素异形体 C.原子利用轨道与原子以头碰头的形式形成键 D.人体血红蛋白中的形成配位键时,分子提供孤电子对 【答案】D 【解析】A.基态Fe2+的电子排布为[Ar]3d6,价电子排布应为3d6,而非3d5,故A错误;B.16O2和18O2是同位素形成的同种分子,同素异形体需为不同结构(如O2与O3),故B错误;C.σ键由头碰头形成,π键由肩并肩形成,CO中的π键应为p轨道肩并肩重叠,故C错误;D.配体(CO)中C提供孤电子对,中心金属(Fe2+)提供空轨道,D正确;故答案为D。 4.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)的结构如图所示,下列有关说法错误的是 A.1个与4个形成配位键 B.的空间结构为正四面体形 C.键角1、2的大小顺序为∠2>∠1 D.与水分子之间存在氢键 【答案】C 【解析】A.的结构图可以看出个与4个形成配位键,用“”表示,A正确;B.离子中心原子的价电子对数为,没有孤电子对,空间结构为正四面体形,B正确;C.、两者中心原子都为,的O原子上有孤电子对,的S原子无孤电子对,故键角∠2<∠1,C错误;D.上有O,水分子中有H,与水分子之间存在氢键,D正确。故选C。 5.(24-25高二下·福建三明·期末)与色胺酮形成配合物的过程如图所示。下列说法错误的是 A.中有25种不同运动状态的电子 B.色胺酮分子中1号原子的孤对电子占据杂化轨道 C.色胺酮中所含元素电负性大小顺序为 D.色胺酮钴配合物中的化学键有离子键、共价键、配位键 【答案】D 【解析】A.核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,每个电子的运动状态都不同,因此有25种不同运动状态的电子,故A正确;B.由结构简式可知,色胺酮分子中1号N原子有2个键和1对孤电子对,采取的杂化方式为sp2杂化,因此1对孤对电子占据杂化轨道,故B正确;C.元素的非金属性越强,其电负性越大,则电负性由大到小的顺序为O>N>C>H,故C正确;D.由结构简式可知,色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键,还存在C-C、N-C等共价键,但不存在离子键,故D错误;故选D。 6.(24-25高二下·四川泸州·期末)图是卟啉配合物叶绿素结构示意图。下列有关该配合物的说法正确的是 A.配位原子是N,能提供空轨道 B.碳原子的杂化方式只有杂化 C.该配合物不能与反应 D.该配合物中镁元素显+2价 【答案】D 【解析】A.配位原子是N,能提供孤对电子,A错误;B.该分子中只与单键连接的碳原子为sp3杂化,与双键连接的碳原子为sp2杂化,B错误;C.有碳碳双键可与Br2加成,C错误;D.该配合物中Mg为中心离子,与四个N原子配位,根据配位环境及电荷平衡可知镁元素显+2价,D正确;故答案为D。 7.(24-25高二下·四川雅安·期末)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。下列关于的说法正确的是 A.取少量该物质于洁净试管中加水溶解后,滴加少量溶液观察到有白色沉淀生成 B.该物质中配离子是,与外界之间形成的是配位键 C.该物质中是中心离子,提供孤电子对 D.该物质的配体是,配体数是3 【答案】A 【解析】A.配合物,在溶液中会电离出外界离子,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,A正确;B.配离子与之间通过离子键结合,而非配位键,B错误;C.作为中心离子,提供空轨道接受NH3中N的孤电子对,C错误;D.该物质的配体是NH3,配体数为6,D错误;故答案选A。 8.(24-25高二下·广东广州·期中)向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解,得到透明的深蓝色溶液:再加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色的晶体,其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A.1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12 NA B.实验中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 C.将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 D.[Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角比NH3中要大 【答案】A 【解析】A.每个NH3分子含有3个N-H σ键,4个NH3分子提供12个σ键;同时每个NH3与Cu2+形成1个配位键(也属于σ键),共4个,则1个[Cu(NH3)4]2+中总σ键数为12+4=16,因此1 mol该离子含16 NA个σ键,A错误;B.用玻璃棒摩擦试管壁可提供结晶所需的晶核,促进晶体析出,B正确;C.丙醇与乙醇类似,能降低溶液极性,减小晶体溶解度,故能析出晶体,C正确;D.NH3中N的孤对电子参与配位后,电子对之间的排斥力减小,键角增大,D正确;故选A。 9.(24-25高二下·广东广州·期中)Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如[Fe(H2O)6]3+为浅紫色,[Fe(SCN)6]3-为红色,[FeF6]3-为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验。下列有关说法不正确的是 A.Fe3+的价层电子轨道处于半满状态,较稳定 B.SCN-中存在π键,和Fe3+配位的是C原子 C.与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:SCN-<F- D.向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到[Fe(H2O)6]3+的紫色 【答案】B 【分析】Fe(NO3)3·9H2O(s)加水得Fe(NO3)3溶液,为黄色,滴加KSCN溶液,SCN-与Fe3+形成[Fe(SCN)6]3-配离子而显红色,再滴加NaF溶液,[Fe(SCN)6]3-转化为[FeF6]3-而显无色。 【解析】A.Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5,价电子分布在5个d轨道上,处于半满稳定状态,A正确;B.C和N之间以三键结合,存在π键,S和N有孤电子对,N的电负性大于S,不易给出孤电子对,因此和Fe3+配位的是S原子,B错误;C.由三者之间的转化可知,与形成配位键的稳定性强弱:H2O<SCN-<F-,C正确;D.向溶液I中加入适量硝酸可以抑制Fe3+的水解,从而使溶液的紫色更容易观察,D正确;故答案为B。 10.(24-25高二下·天津和平·期末)配合物广泛存在于自然界中,跟人类的生活有密切关系。 (1)在配合物中,阴离子的空间结构是 ,与之间形成的化学键称为 ,的结构式为 。 (2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。在中,中心离子是 ,配体是 ,提供孤电子对的成键原子是 。 【答案】(1)正四面体形 配位键 (2)Ni2+ NH3 N 【解析】(1)在配合物中,阴离子硫酸根离子中心原子孤电子对数=、价层电子对数=4+0=4,故为sp3杂化、VSEPR模型为正四面体、空间结构是正四面体形,配位键是特殊的共价键,它是由一方提供空轨道(往往是过渡金属及其离子)而另一方提供孤电子对而形成的,所以Cu2+提供空轨道,N提供孤电子对,与之间形成的化学键称为配位键,则的结构式为。 (2)在中,中心离子是Ni2+,配体是NH3,提供孤电子对的成键原子是N。 【强化训练】 1.(24-25高二下·广东广州·期中)Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为红色,为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验,下列有关说法正确的是 A.该实验中涉及的所有物质均为离子化合物 B.SCN-中含有π键,和Fe3+配位的是N原子 C.向溶液1中加入适量硝酸有利于观察到的紫色 D.与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:H2O>SCN->F- 【答案】C 【分析】Fe(NO3)3·9H2O(s)加水得Fe(NO3)3溶液,为黄色,滴加KSCN溶液,SCN-与Fe3+形成配离子而显红色,再滴加NaF溶液,转化为而显无色。 【解析】A.H2O为共价化合物,A错误;B.C和N之间以三键结合,存在π键,S和N有孤电子对,N的电负性大于S,不易给出孤电子对,故和Fe3+配位的是S原子,B错误;C.向溶液1中加入适量硝酸可抑制Fe3+水解,从而使溶液的紫色更容易观察,C正确;D.结合分析可知与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:H2O<SCN-<F-,D错误;故选C。 2.(24-25高二下·湖北·期中)邻二氮菲(白色粉末)是一种重要的配体,可与配位,得到橙红色配合物,常用于测定微量的浓度。 下列说法正确的是 A.邻二氮菲的一氯代物有8种 B.邻二氮菲是联吡啶()的同系物 C.离子的配位数为3 D.形成配合物后中部分能级之间的能量差发生了变化 【答案】D 【解析】A.邻二氮菲结构对称,有4种氢原子,其一氯代物有4种,A错误;B.邻二氮菲和联吡啶的分子式不是相差n个CH2,所以二者不是同系物,B错误;C.根据配离子结构,离子的配位数为6,C错误;D.Fe2+在自由离子状态下,d轨道能量相同,当与邻二氮菲形成配位键时,d轨道能量发生改变,从而改变能级间的能量差,D正确;故选D。 3.(24-25高二下·陕西咸阳·期中)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。下列有关该配离子的说法正确的是 A.1mol该配离子中含有键 B.该配离子中碳原子的杂化类型均为杂化 C.该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是氧 D.该配离子中的配体数目和配位数相同 【答案】C 【解析】A.根据配离子的结构简式可知,1mol该配离子中含有键,A错误;B.该配离子中碳原子有形成双键的,也有只形成单键的,杂化类型均为杂化、杂化,B错误;C.该配离子含有的非金属元素有C、H、O,根据它们的非金属性可知,电负性最大的是氧,C正确;D.中心离子是Fe3+,配位数为6,配体数为3,故该配离子中的配体数目和配位数不相同,D错误;答案选C。 4.(24-25高二下·福建泉州·期末)存在两种异构体,抗癌药物顺铂可由以下途径得到:(顺式-二氯二氨合铂) 下列说法不正确的是 A.空间结构一定为平面正方形 B.①②过程中Pt的化合价保持价不变 C.该变化过程说明的配位能力大于 D.相同条件下,在苯中的溶解度小于 【答案】D 【解析】A.根据是顺式−二氯二氨合铂可知还存在反式-二氯二氨合铂,则说明不是正四面体结构,是平面正方形,A正确;B.带1个负电荷,不带电荷,可知①②过程中Pt的化合价保持价不变,B正确;C.取代了,说明该变化过程说明的配位能力大于,C正确;D.相同条件下,结构对称、正负电荷中心重叠、是非极性分子,苯是非极性分子,是极性分子,根据相似相溶原理,则在苯中的溶解度大于,D错误;故选D。 5.(24-25高二下·湖北武汉·期末)选择萃取法可从多金属精矿中提取金属,实现绿色生产。选择萃取镍时,镍形成如图的配合物。可解释镍易进入有机相的选项是 A.配位时Ni2+被还原 B.磺酸基具有亲水性 C.镍与N、O形成配位键 D.配合物与水能形成分子间氢键 【答案】C 【解析】A.配位体中提供孤电子对的O原子带一个单位的负电荷,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价没有变化,因此Ni2+没有被还原,A错误;B.烷基链具有疏水性,可以使其进入有机相;而磺酸基具有亲水性,使其进入水相,而不易进入有机相,B错误;C.中心原子为Ni,配位时,镍与N和水中的O形成配位键,可以使Ni进入有机相,C正确;D.配合物与水能形成分子间氢键,导致其不能释放镍进入有机相,D错误﹔故合理选项是C。 6.(2025·浙江·高考真题)能代表化合物的结构片段如图(氢原子未画出),下列有关该化合物的描述不正确的是 A.图中球①代表原子团 B.该化合物易溶于水 C.作还原剂时,该化合物释放 D.氮原子上没有孤电子对,晶体中不存在氢键 【答案】D 【分析】由结构片段可知,结合化合物化学式可知,各部分结构如图:; 【解析】A.可表示为,其中①号氮原子要提供孤对电子与形成配位键,而结构中无孤对电子,故①表示,A正确;B.该化合物属于可溶性盐,且可与水形成氢键,因此易溶于水,B正确;C.作还原剂时,化合价升高转化为N2和,因此该化合物释放,C正确;D.中①号氮原子与Zn2+形成配位键,旁边的氮原子与形成配位键,因此氮原子上没有孤电子对,但中含有氧原子,晶体中存在氢键,D错误;故选D。 7.(2025·河南·高考真题)某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化。 下列说法错误的是 A.②中沉淀与④中沉淀不是同一种物质 B.③中现象说明配体与的结合能力: C.④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小 D.若向⑤中加入稀硫酸,同样可以得到黄绿色溶液 【答案】D 【分析】该实验过程中,相关物质转化如下:。 【解析】A.②中沉淀为,④中沉淀为,二者不是同一物质,故A项说法正确;B.③中含有的溶质为,Cu2+与NH3中N原子形成配位键,而未与H2O中O形成配位键,说明配体结合能力:NH3>H2O,故B项说法正确;C.为离子化合物,属于强极性物质,乙醇属于极性相对低的有机物,向的水溶液中加入乙醇,扩大了溶质与溶剂的极性差,使得在水溶液中析出,即在乙醇中的溶解度小于在水中,故C项说法正确;D.由于⑥中溶液呈黄绿色是由于含有,因此向⑤中加入稀硫酸无法得到黄绿色溶液,故D项说法错误;综上所述,说法错误的是D项。 8.(2025·青海西宁·二模)易与过渡金属阳离子形成配离子,例如。下列有关说法正确的是 A.该配离子中呈价 B.键角: C.为非极性分子 D.该配离子中含有14个键 【答案】B 【解析】A.在中,配离子总电荷为+2;和为中性配体,作为配体带电荷;设Cr的电荷为,则有,解得,因此Cr的化合价为+3价,A错误;B.在中N原子与H原子形成3对共用电子对,其孤电子对数为,N原子采用杂化,得到VSEPR模型为四面体结构,空间结构为三角锥形;而中O原子与H原子形成2对共用电子对,其孤电子对数为,O原子采用杂化,得到VSEPR模型为四面体结构,空间结构为V形,同时在杂化方式相同时,中心原子的孤电子对越多,对成键共用电子对的斥力越大,形成的键角越小,故有键角:,B正确;C.的中心N原子存在3个键,同时还有1个孤电子对,则N原子采用,得到的空间结构为三角锥形,偶极矩不为零,分子为极性分子,C错误;D.在中,键总数计算:每个含3个键,3个共9个;每个含2个键,2个共4个;与6个配体形成6个配位键,得到总键数为:,D错误;故答案为:B。 9.(2025·安徽马鞍山·二模)SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示。下列说法不正确的是 A.C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3 B.N-甲基咪唑分子中存在的大π键 C.N-甲基咪唑分子中存在12个σ键 D.中心原子硅的化合价为+6 【答案】D 【解析】A.N-甲基咪唑中,咪唑环上的C原子参与大π键形成,为平面结构,杂化类型为sp2;甲基(-CH2)中的C原子形成4个单键,为四面体结构,杂化类型为sp3,故C原子杂化类型有sp2和sp3,A正确;B.N-甲基咪唑的咪唑环为五元环(5个原子),环内存在大π键。环中2个N原子和3个C原子各提供1个p轨道,共5个p轨道;电子数方面,吡咯型N提供2个电子,吡啶型N和3个C各提供1个电子,总电子数为6,故存在大π键,B正确;C.N-甲基咪唑的σ键包括:五元环骨架5个σ键,3个环上C-H σ键,1个N-CH3 σ键,甲基中3个C-H σ键,共5+3+1+3=12个σ键,C正确;D.Si位于IVA族,最外层4个电子,最高价为+4价。M2+中Si与4个N原子和2个Cl原子配位,整体带2个正电荷,Si的化合价为+4(而非+6),D错误;答案选D。 10.(24-25高二下·山东潍坊·期中)铁、镍及其化合物在生产、生活中有重要的应用。回答下列问题: (1)丁二酮肟常用于检验,原理如下: 的价电子轨道表示式为 ;相同条件下,丁二酮肟镍的沸点低于丁二酮肟的原因为 。丁二酮肟镍中存在的化学键有 (填标号)。 a.离子键b.金属键c.配位键d.氢键 (2)的结构如图所示,Fe、O、S的第一电离能由大到小的顺序 ;键角α、β、γ(由大到小的顺序是 。加热时更易失去的水分子是 (填“①”或“②”)。 (3)Fe在一定条件下可与CO形成分子,该配合物中提供孤对电子的是 (填元素符号)。若Fe原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18,则分子构型为 。 【答案】(1) 丁二酮肟镍形成分子内氢键,丁二酮肟形成分子间氢键,沸点升高 c (2) ② (3)C 三角双锥形 【解析】(1)的价电子轨道表示式为;由结构可知丁二酮肟镍形成分子内氢键,丁二酮肟形成分子间氢键,分子间作用力增大,沸点升高。丁二酮肟镍中存在Ni与N原子间的配位键。 (2)同一主族元素,原子序数越大,元素的第一电离能就越小。O、S是同一主族元素,所以第一电离能:O>S;金属元素Fe的第一电离能最小,故第一电离能;根据绿矾结构简式可知:为中的化学键,的中心S原子价层电子对数是4+=4,无孤对电子,因此呈正四面体结构,键角是109°28′; 为H2O分子中的H-O-H,H2O的中心O原子价层电子对数是2+=4,有2对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,所以H2O呈V形,键角是104。5°;为FeSO4·7H2O中配位体H2O的H-O-H,配位体H2O分子的O原子还形成了1个配位键,其上有1对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,孤电子对数越多,键角就越小,所以<104。5°,因此键角、、由大到小的顺序是;根据图示可知②处的H2O分子离中心Fe2+及较远,结合力较小,加热时,因此图中②号位的水分子更容易失去; (3)C的电负性小于O,故提供孤电子对的为C;若Fe原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18,则Fe(CO)x,设FeCO��中有x个CO配体:Fe的价电子数:8,x个CO提供的电子数:2x,所以:8 + 2x = 18,解这个方程:2x = 18 - 8 = 10,x = 5,因此,Fe(CO)x中x=5,即分子式为Fe(CO)5。结构为三角双锥形。 / 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

专题05 对配合物的考查(重难点讲义)化学人教版选择性必修2
1
专题05 对配合物的考查(重难点讲义)化学人教版选择性必修2
2
专题05 对配合物的考查(重难点讲义)化学人教版选择性必修2
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。