第2章 单元整体教学设计与阶段验收评价-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（鲁科版）

本讲义聚焦共价键模型、分子空间结构、离子键与配位键、分子间作用力等核心知识点，通过微点判断澄清概念，综合训练融会知识，项目活动学以致用，构建从基础到应用的递进式学习支架。 资料设计亮点突出，微点判断强化化学观念，综合训练结合高考真题培养科学思维，项目活动（如补铁剂铁元素检验）通过实验探究提升科学探究与实践能力。课中辅助教师高效教学，课后助力学生查漏补缺，深化知识理解。

一、主干知识——在微点判断中澄清 1.判断下列有关共价键模型叙述的正误 (1)共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。 (×) (2)7.8 g Na2O2含有的共用电子对数为0.2NA。 (×) (3)σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成;σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转。 (√) (4)CH2==CH—CN中σ键与π键的个数比为2∶1。 (√) (5)分子中只有极性键。 (×) (6)π键总数:C2H6>C2H4>C2H2。 (×) (7)键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6。 (√) 2.判断下列有关共价键与分子的空间结构叙述的正误 (1)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间结构结果常常相互矛盾。 (×) (2)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。 (√) (3)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道。 (×) (4)所有的烷烃中碳原子均采取sp3杂化。 (√) (5)六氟化硫分子的空间结构呈正八面体形,其中心原子的价层电子对数为4。 (×) (6)只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为sp2杂化。 (√) (7)为四角锥结构,中心原子I没有孤电子对。 (×) 3.判断下列有关离子键、配位键与金属键叙述的正误 (1)离子键与共价键的本质都是静电作用。 (√) (2)NaOH和Na2O2中均含共价键和离子键。 (√) (3)配位键是一种强相互作用,所以配合物都很稳定。 (×) (4)在配合物[CoCl]Cl2中的Cl-均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀。 (×) (5)配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中Ti3+提供空轨道形成配位键。 (√) (6)用铂金做首饰不能用金属键理论解释。 (×) (7)金属导电是因为在外加电场作用下产生“自由电子”。 (×) (8)金属内部都有“自由电子”,都存在金属键。 (√) 4.判断下列有关分子间作用力叙述的正误 (1)范德华力与氢键可同时存在于分子之间。 (√) (2)范德华力的实质也是一种电性作用,所以范德华力是一种特殊的化学键。 (×) (3)CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变。 (×) (4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。 (√) (5)H2O2分子间存在氢键。 (√) (6)由于分子间作用力逐渐增加,甲烷、乙烷、丙烷的沸点逐渐升高。 (√) (7)醇的熔沸点高于相应烃的熔沸点,是因醇分子间形成氢键。 (√) (8)分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外,对物质的溶解、电离等也都有影响。 (√) 二、综合思维——在知识融会中贯通 (一)共价键类型及键参数 　　[综合训练] 1.(2024·江苏卷)反应PbS+4H2O2==PbSO4+4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是 (　　) A.S2-的结构示意图为 B.H2O2中既含离子键又含共价键 C.S中S元素的化合价为+6 D.H2O的空间构型为直线形 解析:选C　S2-的最外层电子数为8,其结构示意图为,A错误;H2O2中只含有共价键,B错误;S中O为-2价,S为+6价,C正确;H2O为V形分子,D错误。 2.(2023·山东卷)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是 (　　) A.与石墨相比,(CF)x导电性增强 B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强 C.(CF)x中C—C的键长比C—F短 D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 解析:选B　石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x后,可自由移动的电子减少,导电性减弱,A错误;石墨层间插入F后形成的C—F键极短,键能极大,分子结构稳定性增强,抗氧化性增强,B正确;随原子序数递增,同周期主族元素的原子半径逐渐减小,因此(CF)x中C—C的键长比C—F的长,C错误;由题图知,(CF)x中每个碳原子形成3个C—C键、1个C—F键,其中每个C—C键被2个碳原子共用,则1 mol (CF)x中含有2.5x mol共价单键,D错误。 (二)原子结构与分子的空间结构 杂化轨道理论 轨道杂化的类型:sp、sp2、sp3 价电子对互斥理论 中心原子价电子对数的计算 分子的空间结 构与分子性质 分子的对称性:对称性、手性 分子的极性:极性分子、非极性分子 　　[综合训练] 3.下列粒子的中心原子的杂化轨道类型和粒子的空间结构不正确的是 (　　) A.PCl3中P原子采取sp3杂化,为三角锥形 B.P中P原子采取sp3杂化,为正四面体形 C.OF2中O原子采取sp杂化,为直线形 D.SO2中S原子采取sp2杂化,为V形 解析:选C　PCl3中心原子上的价层电子对数为3+×(5-3×1)=3+1=4,所以P原子采取sp3杂化,为三角锥形,故A正确;P中心原子上的价层电子对数为4+×(5-1-4×1)=4+0=4,所以P原子采取sp3杂化,为正四面体形,故B正确;OF2中心原子上的价层电子对数为2+×(6-2×1)=2+2=4,所以O原子采取sp3杂化,为V形,故C错误;SO2中心原子上的价层电子对数为2+×(6-2×2)=2+1=3,所以S原子采取sp2杂化,为V形,故D正确。 4.(2024·湖北卷)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是 (　　) A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同 B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D.sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 解析:选A　中心原子含有孤电子对的分子,其空间结构与VSEPR模型不同,A错误。 5.(2023·重庆卷)NCl3和SiCl4均可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如下: 下列说法正确的是 (　　) A.NCl3和SiCl4均为极性分子 B.NCl3和NH3中的N均为sp2杂化 C.NCl3和SiCl4的水解反应机理相同 D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键 解析:选D　NCl3的中心原子N的价层电子对数为3+=4,有1个孤电子对,故NCl3的空间结构为三角锥形,分子中正、负电荷重心不重合,为极性分子,SiCl4的中心原子Si的价层电子对数为4+=4,无孤电子对,故SiCl4的空间结构为正四面体形,分子中正、负电荷重心重合,为非极性分子,A错误;NCl3和NH3的中心原子N的价层电子对数均为3+=4,N均为sp3杂化,B错误;由NCl3的水解机理示意图可知,NCl3水解时H2O中的H与NCl3中N上的孤电子对结合,O与Cl结合,而SiCl4中Si无孤电子对,故SiCl4的水解反应机理与NCl3不相同,C错误;NHCl2和NH3分子中均存在N—H键,均能与H2O形成氢键,D正确。 6.(2023·全国新课标卷)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。 下列说法正确的是 (　　) A.该晶体中存在N—H…O氢键 B.基态原子的第一电离能:C<N<O C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 解析:选A　从结构图可看出,该晶体中存在N—H…O氢键,A正确;N的价电子排布式为2s22p3,2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于O,B错误;根据B(1s22s22p1)、C(1s22s22p2)、O(1s22s22p4)、N(1s22s22p3)的电子排布式,可知其未成对电子数分别为1、2、2、3,C错误;该晶体中B、O原子轨道的杂化类型均为sp3,[C(NH2)3]+为平面结构,则其中N的杂化类型为sp2,D错误。 (三)离子键、共价键与金属键 离子键 形成 阴、阳离子通过静电作用 实质 静电作用 特征 没有方向性和饱和性 配位键 形成 1个原子提供空轨道,1个原子提供孤电子对 本质 配位键是共价键的一种 配合物 含有配位键的物质 金属键 电性作用;金属键与金属性质 　　[综合训练] 7.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 解析:选D　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,故A正确;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,则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子,故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,原子的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。 8.(2023·海南卷)闭花耳草是海南传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸说法正确的是 (　　) A.分子中含有平面环状结构 B.分子中含有5个手性碳原子 C.其钠盐在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度 D.其在弱碱介质中可与某些过渡金属离子形成配合物 解析:选D　环状结构中含有多个sp3杂化原子相连,故分子中不一定含有平面环状结构,故A错误;分子中含有手性碳原子如图标注所示:,共9个,故B错误;其钠盐是离子化合物,在水中的溶解度大于在甲苯中的溶解度,故C错误;羟基中氧原子含有孤电子对,在弱碱介质中可与某些过渡金属离子形成配合物,故D正确。 9.利用反应2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O可制备N2H4。下列叙述正确的是 (　　) A.NH3分子有孤电子对,可做配体 B.NaCl晶体可以导电 C.一个N2H4分子中有4个σ键 D.NaClO和NaCl均为离子化合物,他们所含的化学键类型相同 解析:选A　NH3中N原子的孤电子对数==1,可以提供1对孤电子对,可以做配体,A正确;导电需要物质中有可自由移动的离子或电子,NaCl晶体中没有自由移动的电子或者离子,故不能导电,B错误;单键属于σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;N2H4的结构式为,分子中含有5个σ键,C错误;NaClO含有离子键和共价键,NaCl只含有离子键,都是离子化合物,但所含的化学键类型不同,D错误。 10.Be2+和Al3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说法错误的是 (　　) A.Be2+与Al3+都能在水中与氨形成配合物 B.BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低 C.Be(OH)2和Al(OH)3均可表现出弱酸性 D.Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在 解析:选A　Al3+半径小,不能与其他原子形成配位键而且在碱性环境中,[Al(OH)4]-更稳定,则不能在水中与氨形成配合物,A项错误;BeCl2和AlCl3属于分子晶体,而MgCl2属于离子晶体,则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低,B项正确;Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物,则均可表现出弱酸性,C项正确;Be和Al的氢化物与酸反应,生成对应的盐和氢气,则都不能在酸中稳定存在,D项正确。 (四)范德华力与氢键 范德华力 本质 分子间的一种相互作用力 对物质性质的影响 熔沸点的影响 氢键 本质 静电相互作用 形成条件 氢原子两边的原子具有很强的电负性和很小的原子半径 对物质性质的影响 熔沸点 　　[综合训练] 11.(2023·湖北卷)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是 (　　) A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖 B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键 C.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键 D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性 解析:选D　纤维素是一种多糖,广泛存在于各类植物中,A正确;纤维素分子中含有羟基,羟基之间形成氢键,导致纤维素难溶于水,B正确;氢氧化钠中的OH-能有效地破坏纤维素分子内和分子间的氢键,从而促进纤维素的溶解,C正确;由题意可知,纤维素可在低温下溶于氢氧化钠溶液,而恢复至室温后不稳定,所以低温增强了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性,D错误。 12.维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示,维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有 (　　) A.离子键、共价键 B.离子键、氢键、共价键 C.氢键、范德华力 D.离子键、氢键、范德华力 解析:选D　分子内含有氨基和羟基,易形成氢键,故溶于水时要破坏离子键、氢键和范德华力。 13.(2024·重庆卷)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是 (　　) A.CH3CH3　　　　　　 B.CH2==CHBr C.CH3COOH D.CH3CH2NH2 解析:选C　CH3CH3中两个碳原子的价层电子对数均为4,都是sp3杂化,且不能和H2O形成氢键,A项错误;CH2==CHBr中两个碳原子的价层电子对数均为3,都是sp2杂化,但不能和H2O形成氢键,B项错误;CH3COOH中的—COOH中碳原子价层电子对数为3,为sp2杂化,且能和H2O形成氢键,C项正确;CH3CH2NH2中C、N原子的价层电子对数均为4,都是sp3杂化,D项错误。 三、项目活动——在学以致用中践行 补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验 项目活动1 补铁药片中铁元素价态的检验 [探究活动] 1.探究目的 检验补铁药片中铁元素是否为二价,并检验该药片在保存过程中铁元素是否被部分氧化为三价。 2.探究过程 实验任务 实验方案 实验现象 实验结论 溶解固 体药品 取一片药片,用蒸馏水溶解,将所取得试剂分成两份 得到悬浊液 药片中存在不溶于水的成分 检验 Fe2+ 向其中一份试剂中加入酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液褪色 药片中含有Fe2+ 检验Fe3+ 向另一份试剂中加入KSCN溶液,再加入稀盐酸 加入KSCN溶液时,无明显变化,加入稀盐酸后溶液变红 药片中含有Fe3+ 根据以上现象,请思考以下问题: (1)补铁剂中的蛋白琥珀酸铁溶于水后是否易电离出Fe3+? 提示:由实验可知,蛋白琥珀酸铁在水中不易电离出Fe3+。 (2)酸性高锰酸钾溶液褪色能否说明补铁药片中一定存在Fe2+? 提示:酸性高锰酸钾溶液褪色只能说明溶液中存在具有还原性的物质,补铁剂中可能存在其他还原性物质,因此无法说明溶液中一定存在Fe2+。 (3)为什么加入KSCN溶液时,无明显变化,加入稀盐酸后溶液变红?这说明了什么问题? 提示:SCN-与OH-在溶液中会竞争结合Fe3+,在pH<3时,SCN-可以竞争到Fe3+。说明用SCN-检验Fe3+须在酸性条件下进行。 [生成认知] 探究陌生现象产生原因的基本思路 在遇到陌生现象,寻找研究其发生的原因时,可以按下列思路进行:列出体系中存在的微粒→逐一判断每一种微粒是否有可能是影响因素→筛选出潜在的影响因素→作出解释、提出猜想→进一步设计出控制变量的实验,检验猜想的合理性,确认影响因素。 [素养训练] 1.铁常见的化合物有 ①FeO　②Fe2O3　③Fe3O4　④FeS　⑤Fe(OH)3 ⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O　⑦FeSO4 将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验,已知K3[Fe(CN)6] 溶液遇亚铁盐会产生蓝色沉淀。下列说法不正确的是 (　　) A.滴加KSCN溶液不显红色,滴加新制氯水后显红色的是①④⑦ B.加铜片能发生反应2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+的是②⑤⑥ C.滴加KSCN溶液显红色,滴加KMnO4溶液紫色褪去的是③ D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,能产生蓝色沉淀的是①③④⑦ 解析:选B　题述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2+不含Fe3+的为①FeO、④FeS、⑦FeSO4;含Fe3+不含Fe2+的为②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O;既含Fe2+又含Fe3+的为③;A项说明溶液中含Fe2+不含Fe3+,符合题意的为①④⑦;B项说明溶液中含有Fe3+,符合题意的为②③⑤⑥;C项说明溶液中既含Fe2+又含Fe3+,符合题意的为③;D项说明溶液中含有Fe2+,符合题意的有①③④⑦。 2.探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2 价铁)、富锌蛋白粉、维生素 C、乳酸、葡萄糖浆]中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 取待测液,加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入少量H2O2,溶液不变红 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色 取实验Ⅰ所得溶液,加入少量盐酸溶液,无明显现象,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色 下列说法不正确的是 (　　) A.实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,与 KSCN 溶液的用量无关 B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素 C 还原了 C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了 D.实验说明,该补铁剂中+2 价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化 解析:选D　实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,实验Ⅱ中再加入少量KSCN 溶液,仍无明显现象,从而表明溶液中的现象与 KSCN 溶液的用量无关,A正确;补铁剂中含有铁元素,实验Ⅰ中加入能将Fe2+氧化为Fe3+的H2O2溶液后,溶液仍不变红,则表明H2O2被其他还原剂还原,所以可能是H2O2被维生素 C 还原了,B正确;实验Ⅲ中溶液变红,表明生成了Fe(SCN)3,但当H2O2加入过量后,溶液的红色又褪去,则表明Fe(SCN)3的结构被破坏,因为H2O2不能氧化Fe3+,所以可能是 H2O2将SCN-氧化了,C正确;实验Ⅲ中加入盐酸,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,在实验Ⅱ中未加盐酸,Fe2+也被H2O2氧化为Fe3+(溶液变为红褐色,表明反应生成了+3价的Fe),所以该补铁剂中+2 价铁被H2O2氧化并不一定需要酸性条件,D不正确。 3.Fe3+的配位化合物较稳定且应用广泛。Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成使溶液呈淡紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、无色的[FeF6]3-配离子。某同学按如下步骤完成实验: 已知:向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2-配离子;Co2+不能与F-形成配离子。下列说法不正确的是 (　　) A.Fe第四电离能(I4)大于其第三电离能(I3) B.Ⅰ中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色造成 C.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+ D.[Fe(H2O)6]3+中H—O—H的键角与H2O分子中H—O—H的键角相等 解析:选D　Fe3+的价电子排布为3d5,3d轨道处于半满状态,电子的能量低,失电子困难,所以Fe的第四电离能(I4)大于其第三电离能(I3),A正确;Ⅰ中Fe(NO3)3溶于水后,Fe3+发生水解,未充分酸化的水溶液会由于有[Fe(OH)]2+存在而显黄色,B正确;先往溶液中加入足量的NaF溶液,再加入KSCN溶液,若溶液呈蓝色,则表明含有Co2+,否则不含Co2+,C正确;[Fe(H2O)6]3+中H2O分子内O原子最外层只存在一对孤电子对,对H—O—H中O—H键的排斥作用减小,所以键角比H2O分子中H—O—H的键角大,D不正确。 项目活动2 寻找更优的检验试剂 [探究活动] 1.配合物的形成 (1)请预测下列物质能否与Fe2+、Fe3+形成配合物,若能形成,会是与哪个原子形成配位键? 供选用的试剂:苯酚()、硫氰酸钾(KSCN)、邻二氮菲()、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA⁃2Na)。 (2)实验方案设计 实验任务 实验方案 实验现象 实验结论 检验试剂是否与Fe2+形成配位键 向FeCl2溶液中滴入邻二氮菲 溶液变为橙红色 Fe2+与邻二氮菲形成配合物 检验试剂是否与Fe3+形成配位键 分别向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液和EDTA⁃2Na溶液 滴入苯酚溶液的显紫色,滴入EDTA⁃2Na溶液的呈黄色 Fe3+与苯酚、EDTA⁃2Na均可形成配合物 2.酸碱性对配合物显色的影响 实验任务 实验方案 实验现象 实验结论 探究酸碱性对邻二氮菲与Fe2+配位的影响 向FeCl2溶液中滴入邻二氮菲,然后逐滴加入盐酸调节pH至橙红色消失,记录此时的pH,再逐滴加入氢氧化钠溶液调节pH至橙红色消失,记录此时pH Fe2+与邻二氮菲形成橙红色的配合物后,加入盐酸,橙红色逐渐变浅,再加入氢氧化钠溶液,橙红色先逐渐加深,后又变浅 当H+浓度高时,邻二氮菲中的N会优先与H+形成配位键,导致与金属离子的配位能力减弱。若OH-浓度高,OH-又会与Fe2+作用,同邻二氮菲形成竞争 探究酸碱性对硫氰酸钾与Fe3+配位的影响 向FeCl3溶液中加入盐酸,再滴入硫氰酸钾溶液,然后逐滴加入氢氧化钠溶液 盐酸存在时,滴入硫氰酸钾,溶液变红,然后随着氢氧化钠溶液的滴加,红色逐渐变浅 SCN-与 Fe3+须在酸性条件下才可以配位 3.探究Fe2+、Fe3+检验中配体作为检验试剂的条件选择 实验任务 实验方案 实验现象 实验结论 探究EDTA⁃2Na、KSCN与Fe3+配位的稳定性 向FeCl3溶液中滴入硫氰酸钾溶液,再滴入EDTA⁃2Na溶液 滴入硫氰酸钾后,溶液变红,再滴入EDTA⁃2Na,溶液变黄 EDTA⁃2Na与Fe3+配位更稳定 探究EDTA⁃2Na、 苯酚与Fe3+配位的稳定性 向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,再滴入 EDTA⁃2Na溶液 滴入苯酚后,溶液显紫色,再滴入EDTA⁃2Na溶液变为黄色 EDTA⁃2Na与Fe3+配位更稳定 (1)根据以上实验说出什么试剂在什么条件下适用于检验Fe2+、Fe3+? 提示:邻二氮菲是Fe2+检验的特效试剂,其显色与溶液的pH有关,适宜范围在2~9之间;硫氰化钾检验Fe3+时受溶液pH的影响,其中检验时的pH<3。 (2)为什么EDTA⁃2Na与Fe3+配位更稳定? 提示:EDTA⁃2Na溶液中,每个EDTA2-可以电离出2个H+,生成EDTA4-,EDTA4-中的2个N、4个O都可以与金属离子结合,这类配体称为多齿配体,形成的配合物称为螯合物,具有更高的稳定性。 (3)说明检验试剂与Fe2+显色的酸碱性条件,运用配合物和平衡原理进行解释。 提示:邻二氮菲与Fe2+形成配合物的反应同样受到pH的影响,当H+浓度较高时,邻二氮菲中的N会优先与H+形成配位键,导致金属离子的配位能力减弱。若OH-浓度高,OH-又会与Fe2+作用,同邻二氮菲形成竞争,所以邻二氮菲检验Fe2+的pH适宜范围在2~9之间。 [生成认知] 1.配体结合中心离子的能力有强弱之分,结合能力越强,越易形成配合物,形成的配合物越稳定。 2.配体结合中心离子的能力受外界条件影响,如溶液的酸碱性、浓度等。 3.利用配合物检验金属离子的流程 [素养训练] 1.(2025·山东枣庄期中)二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2+与环戊二烯基形成的一类配合物,实验室可用邻二氮菲()测定铁的含量,邻二氮菲能与Fe2+形成橙红色配离子(如图),该配离子中Fe2+与氮原子形成的配位键共有 (　　) A.6个 B.4个 C.2个 D.8个 解析:选A　铁与氮原子之间形成配位键,由题图可知,该配离子中亚铁离子与氮原子形成的配位键共有6个。 2.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 解析:选A　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。 3.关于化合物[Cu(EDTA)]SO4(EDTA的结构简式如图)的说法错误的是 (　　) A.[Cu(EDTA)]SO4中所含的化学键有离子键、共价键、配位键 B.EDTA中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3 C.[Cu(EDTA)]SO4的组成元素的第一电离能顺序为O>S>N>C>H>Cu D.S与P互为等电子体,空间结构相同 解析:选C　[Cu(EDTA)]SO4中所含的化学键有硫酸根离子与配离子之间是离子键,硫酸根离子、EDTA内部是共价键,EDTA与铜离子之间是配位键,故A正确;EDTA中有6个“—CH2—”和4个“—COOH”,“—CH2—”中碳原子为sp3杂化,“—COOH”中碳原子为sp2杂化,所以EDTA中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3,故B正确;同一主族中,从上向下,元素第一电离能逐渐减小,同一周期中,主族元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但N原子最外层的2p能级处于半满状态,是一种较稳定结构,所以它的第一电离能高于同周期相邻的元素,[Cu(EDTA)]SO4的组成元素的第一电离能顺序为N>O>H>C>S>Cu,故C错误;S中S原子价电子对数= 4+=4,没有孤电子对,故S为正四面体结构,S与P互为等电子体,P也为正四面体结构,故D正确。 4.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,分子中σ键与π键个数之比为　　　,该配合物中配位原子为　　　。  (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　　　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)Ni(CO)4易溶于CCl4、CS2等有机溶剂,根据相似相溶规则可知,Ni(CO)4为非极性分子;单键均为σ键,1个CO分子含有1个σ键、2个π键,分子中σ键与π键个数之比为8∶8=1∶1,该配合物中碳原子和镍原子形成配位键,配位原子为碳原子。(2)钙为20号元素,钙原子失去2个电子形成基态Ca2+,则核外电子数为18,运动状态有18种。 答案:(1)非极性　1∶1　碳原子　 (2)18　H2O、OH-　分子中含有亲水性的羟基、酮羰基　能和水分子形成氢键 学科网（北京）股份有限公司 $