内容正文:
课时跟踪检测(二十) 配合物的形成与空间结构
(选择题请在答题栏中作答)
一、选择题
1.下列说法中错误的是 ( )
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
2.下列配合物的配位数不是6的是 ( )
A.K3[Fe(SCN)4Cl2] B.Na2[SiF6]
C.Na3[AlF6] D.[Cu(NH3)4]Cl2
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.配位化合物中只有配位键
D.在[Cu(NH3)4]2+配离子中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
4.ZnSO4溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4,其中配离子[Zn(NH3)4]2+的空间结构为正四面体形。下列说法正确的是 ( )
A.[Zn(NH3)4]SO4里只含有共价键
B.[Zn(NH3)4]SO4中配位体的价层电子对互斥模型是四面体形
C.1 mol [Zn(NH3)4]SO4固体中σ键的数目为16NA
D.若用2个Cl-替换[Zn(NH3)4]2+中的2个NH3,可得到2种新的配离子
5.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法正确的是 ( )
A.配离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti4+
B.配位键中提供孤电子对的是氧原子和氯离子
C.配位体是Cl-和H2O,配位数是9
D.向含有1 mol [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的溶液中加入足量AgNO3溶液,会产生3 mol AgCl沉淀
6.普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3,下列说法正确的是 ( )
A.该物质中Fe2+与Fe3+数目之比为4∶3
B.1 mol该物质中含σ键数目为18NA
C.该物质中只存在共价键和配位键,不存在离子键
D.Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5
7.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
B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心原子为Fe3+,配位数为6,配位原子只有C
C.1 mol配合物中含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个阴、阳离子
8.过渡金属元素R的一种配合物为RCl4·2NH3,其水溶液能导电,取0.01 mol该配合物,加入足量AgNO3溶液产生沉淀2.87 g,加入强碱并加热没有氨气放出,则关于此配合物的说法不正确的是 ( )
A.配位体有NH3和Cl-
B.该配合物中中心原子的配位数是4
C.该配离子可能是平面四边形结构
D.该配合物中只含有离子键和配位键
9.(2025·盐城质量检测)顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物;碳铂(如图所示)是1,1⁃环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂类抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是 ( )
A.碳铂中所有碳原子在同一平面上
B.碳铂的中心原子铂(Ⅱ)的配位数为4
C.顺铂分子中N原子的杂化方式是sp2
D.1 mol 1,1⁃环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)含有σ键的数目为12NA
10.如图是配合物叶绿素的结构示意图,下列有关叙述正确的是 ( )
A.该叶绿素只含有H、Mg、C元素
B.该叶绿素是配合物,中心原子是镁离子
C.该叶绿素是配合物,其配位体是N元素
D.该叶绿素不是配合物,而是高分子化合物
11.光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是 ( )
A.Ru配合物中所涉及第2周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C
B.如图结构的吡啶环()中,C、N的杂化方式分别为sp2、sp3
C.该配合物中Ru的配位数是6
D.HCOOH的沸点比CH3CHO的高,主要原因是HCOOH分子间存在范德华力和氢键,而CH3CHO分子间只有范德华力
12.(2025·保定期中)有组成不同的3种含铂配合物,分别是H2[PtCl4(OH)2]、(NH4)2[PtCl6]和H2[PtCl2(OH)4],在液氨中它们之间有如下的转化关系:2H2[PtCl4(OH)2]+2NH3==(NH4)2[PtCl6]+H2[PtCl2(OH)4],下列关于这3种含铂配合物的说法正确的是 ( )
A.H2[PtCl2(OH)4]具有很强的碱性
B.3种含铂配合物的配位数均为6
C.3种含铂配合物都属于共价化合物
D.3种含铂配合物中Pt的化合价不同
二、非选择题
13.(10分)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 , 。
14.(12分)(2025·厦门一中月考)配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题:
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在 (填字母)。
a.共价键 b.非极性键
c.配位键 d.σ键 e.π键
(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀;在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为 ,第二种配合物的结构式可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是 。
{提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。}
(3)以下关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中错误的是 (填字母)。
A.1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
B.中心原子的化合价为+3价
C.中心原子的配位数是6
D.含1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生3 mol白色沉淀
(4)已知[Co(NH3)6]3+的立体结构如图,其中1~6处的小圆圈表示NH3分子,且各相邻的NH3分子间的距离相等(图中虚线长度相等)。Co3+位于八面体的中心,若其中两个NH3被Cl-取代,所形成的[Co(NH3)4Cl2]+的结构的数目为 。
课时跟踪检测(二十)
1.选C 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N、[Cu(H2O)4]2+含有配位键,故B对。
2.选D A中配合物的配位数为6,配位体为SCN-和Cl-;B中配位体为F-,配合物的配位数为6;C中配位体为F-,配合物的配位数为6;D中配合物的配位数为4,配位体为NH3。
3.选B 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,硫酸铜和氨水先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,铜离子转化到配合物离子中,所以溶液中铜离子浓度减小,故A错误;氢氧化铜沉淀溶于氨水生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+,故B正确;配位化合物 [Cu(NH3)4]SO4中含有离子键、配位键、极性共价键,故C错误;[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对,NH3与Cu2+形成配位键,故D错误。
4.选B [Zn(NH3)4]SO4里含有离子键、共价键、配位键,故A错误;[Zn(NH3)4]SO4中配位体是NH3,NH3中N原子杂化轨道数为=4,价层电子对互斥模型是四面体形,故B正确;[Zn(NH3)4]SO4中4个氨分子与锌离子通过4个配位键结合形成配离子[Zn(NH3)4]2+,每个氨分子内含有3个σ键,S中S原子与O原子之间形成4个σ键,所以1 mol [Zn(NH3)4]SO4固体中σ键的数目为20NA,故C错误;配离子[Zn(NH3)4]2+的空间结构为正四面体形,所以用2个Cl-替换[Zn(NH3)4]2+中的2个NH3,可得到1种新的配离子,故D错误。
5.选B 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的中心离子是Ti3+,配位体是Cl-和H2O,配位数是6,外界的Cl-个数为2,故A、C错误;配位键中配体提供孤电子对,则提供孤电子对的是水中的氧原子和氯离子,故B正确;该配合物中外界的Cl-个数为2,且只有外界的Cl-与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,则1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液,可以得到2 mol AgCl沉淀,故D错误。
6.选D [Fe(CN)6]4-中Fe为+2价,化合物的阳离子为Fe3+,由化学式可知Fe2+与Fe3+数目之比为3∶4,故A错误;配位体含C≡N键,只有1个σ键,且配位键为σ键,则1 mol该物质中含σ键数目为1×(6+6)×NA×3=36NA,故B错误;阳离子与配离子之间以离子键结合,亚铁离子与配位体以配位键结合,配位体中C、N之间为共价键,则该物质中存在共价键、配位键和离子键,故C错误;Fe的原子序数为26,Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5,故D正确。
7.选B 配合物内界中存在配位键,内界和外界之间存在离子键,又内界CN-、NO中存在极性键,A正确;配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心原子为Fe3+,配位体为CN-和NO,配位原子为C和N,配位数为6,B错误;配位键也属于σ键,配位体CN-中含有1个σ键,NO中含有1个σ键,所以1 mol配合物中σ键数目为(6+1×5+1)NA=12NA,C正确;配合物为离子化合物,完全电离成Na+和[Fe(CN)5(NO)]2-,1 mol配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]电离共得到3NA个阴、阳离子,D正确。
8.选D RCl4·2NH3的水溶液能导电说明它是离子化合物,在溶液中能电离出阴、阳离子;取0.01 mol该配合物,加入足量AgNO3溶液产生沉淀2.87 g,即生成的氯化银的物质的量为=0.02 mol,说明存在0.02 mol游离的氯离子;用强碱处理并加热没有氨气放出,说明不存在游离的氨分子,所以该物质的化学式为[RCl2(NH3)2]Cl2,据此分析解题。由分析可知,该物质的化学式为[RCl2(NH3)2]Cl2,故该配合物的配位体有Cl-和NH3,A正确;由该物质的化学式知配合物的中心原子的配位数为4,B正确;该配离子可能是平面四边形结构,C正确;该物质中含有配位键、极性共价键、离子键,D错误。
9.选B A错,四元环上均为饱和碳原子,则所有碳原子不可能在同一平面上;B对,由结构简式可知,Pt的配位原子为2个N原子、2个O原子,配位数为4;C错,顺铂中N原子形成3个N—H键和1个配位键,则N原子的杂化方式为sp3;D错,C—H键、C—C键、C—O键、N—H键、配位键均为σ键,1个C==O键中有1个σ键,则1 mol 1,1⁃环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)含有σ键的数目为26NA。
10.选B 该化合物还含有O元素和N元素,A错误;Mg的最高化合价为+2价,而化合物中Mg与4个氮原子形成化学键,由此可以判断该化合物中Mg与N间存在配位键,该物质为配合物,B正确,D错误;因氮原子还与碳原子成键,因此只能说氮原子是配位原子而不能说是配位体,C错误。
11.选B 第2周期主族元素从左向右元素电负性逐渐增大,因此电负性由大到小的顺序为O>N>C,A正确;吡啶环中C、N的价层电子对数均为3,故杂化方式均为sp2,B错误;由题图结构可知,该配合物中Ru的配位数是6,C正确;HCOOH还存在分子间氢键,因此HCOOH的沸点比CH3CHO的高,D正确。
12.选B 氨气是具有碱性的气体,能与H2[PtCl4(OH)2]反应,实质是氨气和外界离子(氢离子)反应,所以H2[PtCl2(OH)4]不具有很强的碱性,故A错误。配合物H2[PtCl4(OH)2]中,Pt4+为中心原子,Cl-、OH-为配位体,配位数为6。(NH4)2[PtCl6]中,Pt4+为中心原子,Cl-为配位体,配位数为6。H2[PtCl2(OH)4]中,Pt4+为中心原子,Cl-、OH-为配位体,配位数为6,故B正确,D错误。H2[PtCl4(OH)2]和H2[PtCl2(OH)4]为共价化合物,(NH4)2[PtCl6]为铵根离子和配离子组成的盐,属于离子化合物,故C错误。
13.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
14.解析:(1)[Al(OH)4]-中OH-和Al3+之间存在配位键,属于共价键,也属于σ键,H和O之间形成共价键,属于极性键、σ键,因此选a、c、d。(2)由题意知第一种配合物的外界为硫酸根离子,则结构式为[CoBr(NH3)5]SO4;第二种配合物的外界不是硫酸根离子,则结构式可表示为[Co(SO4)(NH3)5]Br;第二种配合物中含溴离子,滴加AgNO3溶液,产生AgBr沉淀,现象为生成淡黄色沉淀。(3)NH3中含3个N—H键,6个配位键,则1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为(3×5+6)NA=21NA,A错误;[Ti(NH3)5Cl]Cl2含[Ti(NH3)5Cl]2+,则中心Ti原子的化合价为+3价,B正确;配离子[Ti(NH3)5Cl]2+中Ti为中心原子,配体为NH3和Cl-,则配位数是6,C正确;[Ti(NH3)5Cl]Cl2中外界有2个Cl-,则含1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2 mol白色沉淀,D错误。(4)由题意知形成的[Co(NH3)4Cl2]+的结构的数目为2种,分别为两个氯位于邻位、两个氯位于对位。
答案:(1)acd (2)[CoBr(NH3)5]SO4
[Co(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀
(3)AD (4)2
6 / 6
学科网(北京)股份有限公司
$