第2章 第3节 第2课时 配位键 金属键（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

[基础训练] 1．(2024·福建莆田第二十五中学月考)下列生活中涉及的化学知识，不能用金属键理论解释的是(　　) A．用铁制品做炊具　　 B．铁易生锈 C．用铂金做首饰 D．金属铝制成导线 解析　铁易生锈是因为日常使用的铁是合金，其中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键理论无关，故B符合题意。 答案　B 2．金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是(　　) A．金属镁的熔点大于金属铝 B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的 C．金属铝的硬度大于金属钠 D．金属镁的硬度小于金属钙 解析　钠离子、镁离子、铝离子电子层数相同，核电荷数依次增大，它们的半径依次减小，并且所带的电荷依次增多，所以它们的金属键依次增强，熔、沸点和硬度均依次增大，即熔点：Al＞Mg，硬度：Al＞Na，A错误，C正确；从Li到Cs，电子层数递增，离子的半径逐渐增大，离子所带电荷数相同，所以金属键逐渐减弱，它们的熔、沸点和硬度都逐渐减小，B错误；镁离子比钙离子的半径小而所带电荷数相同，所以金属镁的金属键比金属钙的强，金属镁的熔、沸点和硬度大于钙，D错误。 答案　C 3．下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相同的是(　　) A．K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4 B．[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl C．[Ag(NH3)2]Cl、[Cu(NH3)2]Cl2 D．[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4 解析　中心离子的电荷数和配位数分别是1和2、2和4，A错误；中心离子的电荷数和配位数分别是2和4、1和2，B错误；中心离子的电荷数和配位数分别是1和2、2和4，C错误；中心离子的电荷数和配位数分别是2和4、2和4，D正确。 答案　D 4．以下微粒含配位键的是(　　) ①N2H；②CH4；③OH－；④NH；⑤Fe(CO)5；⑥Fe(SCN)3；⑦H3O＋；⑧[Ag(NH3)2]OH A．①②④⑦⑧ B．①④⑤⑥⑦⑧ C．③④⑤⑥⑦ D．全部 解析　①H＋提供空轨道，N2H4中N提供孤电子对，能形成配位键，故N2H中含有配位键；②CH4中C满足8电子稳定结构，H满足2电子稳定结构，无空轨道，无孤电子对，故CH4不含配位键；③OH－的电子式为，无空轨道，OH－不含配位键；④NH3中N含有孤电子对，H＋提供空轨道，可以形成配位键，NH含有配位键；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；⑥SCN－的电子式为，Fe3＋提供空轨道，S提供孤电子对，Fe(SCN)3含有配位键；⑦H2O中O提供孤电子对，H＋提供空轨道，二者形成配位键，故H3O＋含有配位键；⑧Ag＋有空轨道，NH3中的N上有孤电子对，则[Ag(NH3)2]OH含有配位键。 答案　B 5．(2025·黑吉辽内蒙古卷)化学家用无机物甲(YW4ZXY)成功制备了有机物乙，开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：Z>Y>X B．甲中不存在配位键 C．乙中σ键和π键的数目比为6∶1 D．甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp2 解析　(YW2)2XZ为有机物，基态X、Z原子均有2个单电子，X、Z分别为ⅣA族和ⅥA族元素，X、Y、Z同周期、原子序数依次增大，若X、Y、Z为第三周期元素，则X、Y、Z分别为Si、P、S；若X、Y、Z为第二周期元素，则X、Y、Z分别为C、N、O；又YW4ZXY为无机物，(YW2)2XZ为有机物，所以X、Y、Z分别为C、N、O，W、X、Y、Z原子序数依次增大，能形成YW4ZXY，则W为H，综上所述，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。C、N、O同周期，同一周期主族元素，从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势，第ⅤA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则第一电离能：N＞O＞C，故A错误；甲为NH4OCN，NH中有N原子提供孤对电子、H＋提供空轨道形成的N→H配位键，故B错误；乙为，其中有4个N—H、2个C—N、碳氧原子之间1个σ键，则一个中有7个σ键、1个π键，σ键与π键的数目比为7∶1，故C错误； 甲为NH4OCN，其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单键，σ键电子对数为2，无孤对电子，C原子采取sp杂化，乙为，其中C原子形成3个σ键，即σ键电子对数为3，无孤对电子，C原子采取sp2杂化，故D正确。 答案　D 6．向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水，先生成蓝色沉淀，后蓝色沉淀逐渐溶解，溶液变为深蓝色。接着向深蓝色溶液中加入95%乙醇，静置后有深蓝色硫酸四氨合铜晶体析出，上层溶液颜色变浅。下列有关说法正确的是(　　) A．生成蓝色沉淀反应的离子方程式为Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓ B．CuSO4溶液转化为深蓝色溶液过程中，溶液中Cu2＋的浓度相等 C．硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度 D．在[Cu(NH3)4]2＋配离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道 解析　NH3·H2O是弱碱，在离子方程式中不能拆，故生成蓝色沉淀反应的离子方程式为Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH，A错误；CuSO4溶液转化为深蓝色溶液过程中形成了[Cu(NH3)4]2＋，溶液中Cu2＋的浓度减小，B错误；由题干可知，加入95%乙醇后析出深蓝色硫酸四氨合铜晶体，可说明硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，C正确；在[Cu(NH3)4]2＋配离子中，Cu2＋提供空轨道，NH3给出孤电子对，D错误。 答案　C 7．Fe3＋的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与H2O、SCN－、Cl－、F－等形成配离子，部分可使溶液显色。如显浅紫色的[Fe(H2O)6]3＋、红色的[Fe(SCN)6]3－、黄色的[FeCl4]－、无色的[FeF6]3－。某同学按如下步骤完成实验： 已知Fe3＋与SCN－、F－在溶液中存在以下平衡：Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－(红色)；Fe3＋＋6F－[FeF6]3－(无色)。下列说法不正确的是(　　) A．Ⅰ中溶液呈黄色可能是因为Fe3＋的水解 B．F－与Fe3＋的配位能力强于SCN－ C．为了能观察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3＋的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 D．向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 解析　[Fe(H2O)6]3＋为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，原因可能是Fe3＋发生水解生成红褐色Fe(OH)3，与浅紫色[Fe(H2O)6]3＋形成混合体系，使溶液呈黄色，A正确；加入NaF后溶液Ⅱ由红色变为无色，说明[Fe(SCN)6]3－转变为[FeF6]3－，反应更易生成[FeF6]3－，说明F－与Fe3＋的配位能力强于SCN－，B正确；为了观察到浅紫色，需要除去红褐色，即抑制铁离子的水解，所以可向溶液中加稀硝酸，加稀盐酸会生成黄色的[FeCl4]－，C错误；向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，可使平衡Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－(红色)的Q＜K，平衡正向移动，溶液可能再次变为红色，D正确。 答案　C 8．回答下列问题： (1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤电子对的原子是________。 (2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内存在____(填字母，下同)。 a．离子键　b．配位键　c．极性共价键 (3)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列说法正确的是________。 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．[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为正四面体形 D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道 (4)向氯化铜溶液中加入过量浓氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]Cl2晶体，深蓝色晶体中含有的化学键除普通的共价键外，还有________和________。 解析　(1)BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道发生sp2杂化形成3个sp2杂化轨道，B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道)，所以B原子与X形成配位键时，X应提供孤电子对。 (2)(NH4)2SO4中，NH中存在配位键、极性共价键，表示为，SO与NH之间以离子键结合；N2H6SO4中，N2H中存在配位键、极性共价键，表示为 ，SO与N2H之间以离子键结合，故N2H6SO4中存在离子键、配位键、极性共价键。 (3)反应后溶液中不存在任何沉淀，Cu2＋转化为[Cu(NH3)4]2＋，所以反应后Cu2＋的浓度降低，故A错误；氢氧化铜和氨水反应生成的深蓝色的配离子是[Cu(NH3)4]2＋，故B正确；[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为平面正方形，故C错误；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，故D错误。 (4)Cu2＋中存在空轨道，NH3中N原子上有孤电子对，N与Cu2＋之间以配位键结合，[Cu(NH3)4]2＋与Cl－以离子键结合。 答案　(1)X　(2)abc　(3)B　(4)离子键　配位键 [能力提升] 9．(2024·吉林卷)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是(　　) QZY4溶液QZX4Y4W12溶液 A．单质沸点：Z>Y>W B．简单氢化物键角：X>Y C．反应过程中有蓝色沉淀产生 D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y 解析　根据基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，且X能和原子序数最小的W形成化合物XW3，可知X是N元素、W是H元素；由Q是ds区元素且焰色试验呈绿色，可知Q为Cu元素；结合基态Y、Z原子有两个未成对电子，与Cu可形成CuZY4，根据原子序数关系可确定Y为O元素，Z为S元素。常温下，单质S呈固态，O2、H2均呈气态，且相对分子质量：O2>H2，则分子间作用力：O2>H2，故单质的沸点：S>O2>H2，A正确；NH3、H2O的中心原子N、O均采取sp3杂化，但N、O上分别有1、2个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，故简单氢化物的键角：NH3>H2O，B正确；向CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，当NH3过量时，Cu(OH)2沉淀溶解生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液，C正确；配合物Cu(NH3)4SO4中Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，即其中配位原子是N，D错误。 答案　D 10．HCHO与[Zn(CN)4]2－在水溶液中发生反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN(CN－结构类似氮气)，下列说法正确的是(　　) A．甲醛(HCHO)的键角约为120°，分子之间存在氢键 B．HOCH2CN碳原子的杂化方式相同 C．与Zn2＋的配位能力：CN－＞H2O D．1 mol配离子[Zn(CN)4]2－中，σ键和π键的数目之比为1∶1 解析　甲醛分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形，由于羰基氧原子的排斥作用，分子中H—C—H的键角小于120°，甲醛分子间不存在氢键，故A错误；HOCH2CN的结构简式为H—O—CH2—C≡N，分子中碳原子的杂化方式有sp3、sp杂化，故B错误；由离子反应向着离子浓度更小的方向进行的原则可知，氰酸根离子与锌离子的配位能力小于H2O，故C错误；配位键属于σ键，1个三键中含有1个σ键和2个π键，Zn2＋与CN－生成的配离子[Zn(CN)4]2－中，σ键和π键的数目之比为(4＋4)∶(4×2)＝1∶1，故D正确。 答案　D 11．(双选)分子中含有两个或两个以上中心原子(离子)的配合物称为多核配合物，如下图为Co(Ⅱ)双核配合物的内界，下列说法正确的是(　　) A．该配合物中含有极性键、非极性键和离子键 B．每个中心离子的配位数为6 C．配合物中的C原子都是sp2杂化 D．如图结构中所有原子不可能共平面 解析　由题图可知氯离子与中心离子Co2＋形成配位键，所以该配合物中含有非极性共价键和极性共价键，不存在离子键，故A错误；由题图可知中心离子配位数为6，包括5个N原子和1个Cl－，故B正确；配合物中存在—CH2—，其中C原子为sp3杂化，故C错误；如题图结构中部分C原子和全部N原子采取sp3杂化，所以所有原子不能共平面，故D正确。 答案　BD 12．(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，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(黄色)：_________________________________________________________， CoCl3·4NH3(紫色)：_________________________________________________________； 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，中心离子的配位数都是__________，写出中心离子基态时的电子排布式：____________________________。 (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化学方程式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； ②FeCl3与KSCN反应生成的配合物中，Fe3＋与SCN－以1∶1的个数比配合，所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是________； ③若Fe3＋与SCN－以1∶5的个数比配合，FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)①实验事实说明1 mol CoCl3·6NH3(黄色)、1 mol CoCl3·4NH3(紫色)电离出的Cl－分别为3 mol和1 mol，则用配合物的形式写出它们的化学式分别为[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)4Cl2]Cl；②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是空间结构不同；③上述配合物中，中心离子的配位数都是6，基态Co3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。 (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。②Fe3＋与SCN－以个数之比为1∶1配合，所得离子为[Fe(SCN)]2＋，所以含该离子的配合物的化学式为[Fe(SCN)]Cl2。③Fe3＋与SCN－以个数之比为1∶5配合，所得配离子的化学式为[Fe(SCN)5]2－，则反应的化学方程式为FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl。 答案　(1)①[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)4Cl2]Cl ②空间结构不同　③6　1s22s22p63s23p63d6 (2)①空轨道　孤电子对　②[Fe(SCN)]Cl2 ③FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl 13．回答下列问题： (1)在NH中存在的1个配位键与另外3个N—H共价键________(填“相同”或“不同”)。 (2)下列粒子中存在配位键的是________(填序号)。 ①Fe(SCN)3　②Fe(CO)5　③H3O＋　④H2O ⑤[Ag(NH3)2]OH　⑥CH4　⑦H2SO4 ⑧OH－　⑨BF (3)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：_____________________________。 (4)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：_____________________ ______________________________________________。 (5)气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系为。请将图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。 解析　(1)NH可看成NH3分子结合1个H＋后形成的， NH3的N原子采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以空间结构为三角锥形，键角压缩至107.3°。但当与H＋作用时，N原子的孤电子对会进入H＋的空轨道，以配位键形成NH，这样N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109.5°，故NH为正四面体形，4个N—H键完全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。 (2)H2O、CH4和OH－不含有配位键。 (3) H3BO3中硼原子含有空轨道，H3BO3的电离实质是B原子和水中的OH－形成配位键，水产生的H＋表现出酸性。 (4)NH3中N原子为sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H原子形成3个σ键，即N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，3个杂化轨道与F原子形成3个共价键，B还有一个未参与杂化的2p空轨道，可与NH3形成配位键。 (5)配位键的箭头指向提供空轨道的一方。氯原子最外层有7个电子，通过一个单电子对形成一个σ键，另有3个孤电子对，所以氯化铝(Al2Cl6)中与两个铝原子形成共价键的氯原子中，有一个键是配位键，氯原子提供电子，铝原子提供空轨道。 答案　(1)相同　(2)①②③⑤⑦⑨ (3)H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－ (4)N　B　　(5) 学科网（北京）股份有限公司 $