第17讲　分子的性质　配合物与超分子 学案-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习学案系统覆盖分子极性、范德华力、氢键、配位键及超分子等核心考点，按“性质-作用力-配合物-超分子”逻辑构建知识网络，通过课前预习判断正误和填空题，以问题导向引导学生自主梳理概念关联，形成层次分明的知识体系。 亮点在于诊断性自测与科学思维培养，如课前11道判断正误题帮助学生自主诊断薄弱点，知识梳理中极性键与非极性键对比表格、氢键对性质影响分析等任务，培养学生证据推理能力。高考真题演练结合实验探究案例，助力学生自主提升，教师可通过学情精准指导，实现因材施教。

第17讲　分子的性质　配合物与超分子 学习 目标 1.分子的极性:理解分子极性的定义,能依据分子的空间结构和化学键极性,判断分子是否具有极性 2.范德华力:掌握范德华力的概念,明确其本质为分子间作用力,理解其对物质熔沸点、溶解度等物理性质的影响规律 3.氢键:理解氢键的形成条件与本质,能准确判断哪些物质中存在氢键,并能结合实例解释氢键对物质熔沸点、密度等性质的影响 4.配位键:理解配位键的定义、形成条件(一方提供孤电子对,一方提供空轨道),明确其与普通共价键的异同 5.超分子:了解超分子的概念,掌握其“分子识别”“自组装”等主要特征,知晓超分子在相关领域的简单应用 知识 网络 课时1　分子的性质 【课前预习】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子。 (　　) (2)以极性键结合的分子一定是极性分子。 (　　) (3)非极性分子只能是双原子单质分子。 (　　) (4)非极性分子中一定含有非极性共价键。 (　　) (5)SF6()是由极性键构成的非极性分子。 (　　) (6)一元羧酸的酸性随着碳原子数的增多逐渐增强。 (　　) (7)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。(　　) (8)氢键是一种化学键。 (　　) (9)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。 (　　) (10)“可燃冰”(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键。 (　　) (11)碘化氢的沸点高于氯化氢是因为碘化氢分子间存在氢键。 (　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× (7)×　(8)×　(9)×　(10)×　(11)× 2.NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。   答案　NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子,且都能与H2O形成氢键 3. S8的结构如图所示,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为　　　　　　　　　　　　　　。   答案　S8相对分子质量大,分子间范德华力大 考点1　键的极性与分子的极性 (3年62卷57考) 【知识梳理】 知识点1　键的极性 1.极性键与非极性键的比较 极性键 非极性键 成键原子 ①　　　　种元素的原子间  ②　　　　元素的原子间  电子对 ③　　　　偏移(电荷分布不均匀)  ④　　　　偏移(电荷分布均匀)  成键原子 的电性 — 呈电中性 2.键的极性对化学性质的影响 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸>三氯乙酸 氟的电负性大于氯的电负性,F—C的极性大于Cl—C的极性,F3C—的极性大于Cl3C—的极性,三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子 三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸 Cl3C—的极性>Cl2HC—的极性>ClH2C—的极性,极性越大,羧基中的羟基的极性就越大,就越易电离出氢离子 甲酸>乙酸>丙酸 烃基是推电子基团,烃基越长,推电子效应越大,羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱 【知识应用】 1.如何判断极性共价键极性的强弱? 答案　成键元素的电负性差值越大,共价键的极性越强。 知识点2　分子的极性 1.极性分子与非极性分子的形成 2.极性分子与非极性分子的判断方法 ①An型(单质):非极性分子(O3除外)。 ②AB型:极性分子。 ③ABn型:根据中心原子最外层电子是否全部成键来判断,A上无孤电子对,则为非极性分子;A上有孤电子对,则为极性分子。 答案　①不同　②同种　③发生　④不发生 【知识应用】 2.按要求完成填空,体会分子结构与分子极性的关系。 分子 式 中心原子 空间 结构 分子的 极性 元素符号 有无孤电子对 CS2 SO2 O3 CH4 NH3 H2O 答案　C　无　直线形　非极性　S　有　V形　极性　O　有　V形　极性 C　无　正四面体形　非极性　N　有　三角锥形　极性　O　有　V形　极性 【能力突破】 能力1　极性分子的判断 1.(改编自人教选择性必修2 P52“思考与讨论”)下列分子:P4、C60、Cl2、NO、H2O2、NO2、O3、CH3Cl、CH4、C2H4、HCN、HCHO、PCl3、PCl5。属于极性分子的是　　　　　　　　　　　　　　;  属于非极性分子的是　　　　　　　　　　　　　　。  答案　NO、H2O2、NO2、O3、CH3Cl、HCN、HCHO、PCl3　P4、C60、Cl2、CH4、C2H4、PCl5 2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2025·四川卷)SiF4和H2O都是由极性键构成的极性分子。 (　　) (2)(2025·重庆卷)分子极性:N2O4>N2O。(　　) (3)(2025·江苏卷)是非极性分子。(　　) (4)(2024·江西卷)分子极性:SiH4>NH3。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 能力2　有机酸酸性强弱比较 3.下列有机酸的酸性由强到弱的顺序是　　　　　(填序号)。  ①CF3COOH　②CCl3COOH ③CHCl2COOH　④CH2ClCOOH ⑤CH3COOH　⑥CH3CH2COOH 答案　①>②>③>④>⑤>⑥ 4.(2023·湖南卷)下列物质的酸性由大到小的顺序是　　　　(填序号)。  ①　② ③ 答案　③>①>② 解析　F的电负性大,所以—CF3为吸电子基,吸电子基使电子云向F原子偏移,磺酸基中的氧原子电子云密度降低,使其更容易失去质子,即易电离出氢离子,物质③的酸性比物质①强;甲基为推电子基,推电子基使电子云向苯环偏移,磺酸基中的氧原子电子云密度升高,使其更难失去质子,即难电离出氢离子,物质②的酸性比物质①弱;所以这三种物质的酸性由强到弱的顺序是③>①>②。 5.(2025·广东卷)下列羧酸Ka的变化顺序为CH3COOH<CH2ClCOOH<CCl3COOH<CF3COOH。随着卤原子电负性　　　,羧基中的羟基　　　增大,酸性增强。  答案　增大　极性 考点2　分子间作用力与物质的性质 (3年62卷85考) 【知识梳理】 知识点1　分子间作用力 1.概念:分子之间普遍存在的一种相互作用力,称之为分子间作用力,主要分为范德华力和氢键。 2.范德华力 实质 电性作用,无饱和性和方向性 影响因素 a.一般来说,组成和结构相似的分子晶体,随着①　　　　的增大,范德华力逐渐增强;  b.相对分子质量相近的分子,分子的极性越大,范德华力②　　　  对物质性 质的影响 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质,范德华力越强,物质的熔、沸点越高,硬度越大 3.氢键 形成 由已经与③　　　　的原子形成共价键的 ④　　　　与另一个电负性很大的原子之间的作用力  表示方法 X—H…Y— a.X、Y为电负性很大的原子,一般为N、O、F; b.X、Y可以相同,也可以不同; c.“—”表示共价键,“…”表示氢键 特征 具有一定的方向性和饱和性 分类 分子内氢键和分子间氢键 对物质性 质的影响 分子内氢键使物质的熔、沸点⑤　　　　,而分子间氢键使物质的熔、沸点⑥　　　;氢键对物质的电离和溶解度等也有影响  知识点2　分子的溶解性 1.“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于⑦　　　　　　　溶剂,极性溶质一般能溶于⑧　　　　溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度⑨　　　　。  2.随着溶质分子中憎水基个数的增多,溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度很小。 知识点3　分子的手性 1.手性异构体:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)。 2.手性分子:有手性异构体的分子。 3.手性碳原子:在有机化合物分子中,连有⑩　　　　　　　　　　　　　　的碳原子。含有1个手性碳原子的分子是手性分子,如(标*的为手性碳原子)。  答案　①相对分子质量　②越强　③电负性很大　④氢原子　⑤降低　⑥升高　⑦非极性　⑧极性　⑨增大　⑩4个不同的原子或基团 【能力突破】 能力1　范德华力、氢键对物质性质的影响 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2025·湖北卷)石墨作为润滑剂,是因为石墨层间靠范德华力维系。 (　　) (2)(2025·山东卷)沸点H2O>H2S,主要原因是电离能:O>S。 (　　) (3)(2025·黑吉辽内蒙古卷)溶解度:NaHCO3>NH4HCO3。 (　　) (4)(2024·甘肃卷)在水中的溶解度:苯<苯酚。 (　　) (5)(2023·河北卷)Y的熔点比Z的高。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2.请回答下列问题: (1)(2023·辽宁卷)噻吩()沸点低于吡咯()的原因是　　　　　　　　　。  (2)(2022·浙江6月选考)乙醇的挥发性比水的强,原因是　　　　　　　　　。  (3)(2024·山东卷)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(如图所示)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是　　　　　　　　　。  (4)(2024·海南卷)沸点大小关系为B(170 ℃)>E(60.8 ℃),其原因是　　　　　　　　　。  答案　(1)吡咯()中含有N原子和与N原子相连的H原子,可以形成分子间氢键,使吡咯的熔、沸点升高 (2)乙醇与水同为分子晶体,但乙醇分子间形成氢键的数目比水分子间形成氢键的数目少,分子间作用力小 (3)FDCA分子间形成的氢键数目更多,分子间作用力更大 (4)B分子间存在氢键 【学后总结】 用氢键解释原因的答题模板 (1)氢键影响物质的熔、沸点类 ①同为分子晶体,××存在氢键,而××仅存在较弱的范德华力。 ②同为分子晶体,××存在分子间氢键,而××存在分子内氢键。 (2)氢键影响物质的溶解性类 ××与H2O(或××)分子间形成氢键,溶解度增大。 能力2　分子的溶解性及手性 3.(1)在水中的溶解度,吡啶()远大于苯,主要原因是①　　　　,  ②　　　　。  (2)已知对氨基苯磺酰胺易溶于盐酸,不溶于苯。分析其易溶于盐酸的主要原因:　　　　　　　　　　　　　　(至少两条)。  (3)H3BO3晶体的片层结构如图所示,硼酸在热水中比在冷水中溶解度更大的主要原因是　　　　　　　　　。  答案　(1)①吡啶和H2O均为极性分子,相似相溶,而苯为非极性分子 ②吡啶能与H2O形成分子间氢键 (2)—NH2显碱性,与HCl反应生成可溶性离子化合物;—NH2能与水分子形成分子间氢键 (3)热水破坏了硼酸晶体中的氢键,使硼酸分子与水分子形成分子间氢键,溶解度增大 4.回答下列问题: (1)(2025·四川卷,改编)中手性碳原子数为　　　　。  (2)(2024·贵州卷,改编)贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一,其结构简式如图所示,用“*”标出分子中的手性碳原子。 答案　(1)4 (2) 【高考联接】 1.(2025·湖南卷)下列有关物质性质的解释错误的是 (　　) 性质 解释 A 酸性:CH3COOH<HCOOH —CH3是推电子基团 B 熔点:C2H5NH3NO3<NH4NO3 C2H5N的体积大于N C 熔点:Fe>Na Fe比Na的金属性弱 D 沸点:H2O>H2S H2O分子间存在氢键 答案　C 解析　本题主要考查物质的结构与性质,侧重考查学生分析和解决问题的能力。Fe的熔点高于Na是因为Fe的金属键更强,而不是因为Fe的金属性比钠弱,金属性是金属失电子的能力,与金属熔点无关,C项错误。 2.(2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 (　　) 选项 性质差异 结构因素 A 沸点:正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间 作用力 B 熔点:AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型 C 酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强于CH3COOH(pKa=4.76) 羟基极性 D 溶解度(20 ℃):Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷 答案　D 解析　正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,因为新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以它的沸点较低,A项正确;AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,烷点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则AlF3的熔点远高于AlCl3,B项正确;由于电负性F>H,C—F极性大于C—H,CF3COOH中羧基上的羟基极性增强,更容易电离出H+,酸性增强,C项正确;碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HC间存在氢键,不利于HC与水分子间形成氢键,与阴离子电荷无关,D项错误。 【拓新视野】 (情境创新题)我国科技工作者成功实现了对金表面生长的二维双层冰边缘结构的成像观察,二维冰层的AFM表征细节(图1)及其结构模型(图2)如下。下列说法正确的是 (　　) A.气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子属于三种不同的化合物 B.固态水分子之间的共价键较强,“准液体”水分子之间的共价键较弱 C.由于水分子间的氢键比较牢固,使水分子很稳定,高温下也难分解 D.当高于一定温度时,“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂,产生“流动性的水分子”,使冰面变滑 答案　D 解析　气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子均为H2O的不同存在形式,为同一种物质,A项错误;水分子之间存在范德华力和氢键,不存在化学键,B项错误;氢键决定水的熔、沸点,水分子的稳定性与氢键无关,水分子稳定是因为分子内O—H键的键能较大,C项错误;当温度达到一定数值时,“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏,使一部分水分子能够自由流动,从而产生“流动性的水分子”。造成冰面变滑,D项正确。 课时2　配合物与超分子 (3年62卷73考) 【课前预习】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)配位键实质上是一种特殊的共价键。 (　　) (2)分子和离子均能提供孤电子对。 (　　) (3)有配位键的化合物就是配位化合物。 (　　) (4)配位化合物都很稳定。 (　　) (5)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl-均可与AgNO3 反应生成AgCl沉淀。 (　　) (6)Ni(CO)4是配合物,它是由中心原子与配体构成的。 (　　) (7)冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子。 (　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ (7)√ 2.填写表中内容。 配合物 配离子 配体 配位原子 配位数 ①K2[Cu(CN)4] ②(NH4)2[PtCl6] ③[Cd(NH3)4](OH)2 答案　①[Cu(CN)4]2-　CN-　C　4　②[PtCl6]2-　Cl-　Cl　6　③[Cd(NH3)4]2+　NH3　N　4 3.下列关于超分子的说法中,不正确的是 (　　) A.超分子是由两种或两种以上的分子必须通过氢键相互作用形成的分子聚集体 B.将C60加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中会形成超分子 C.碱金属离子虽然不是分子,但冠醚在识别碱金属离子时,形成的也是超分子 D.超分子的重要特征是自组装和分子识别 答案　A 解析　超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,A项错误。 【知识梳理】 知识点1　配合物 1.配位键 (1)概念:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由①　　　　提供的,而其他的共价键中的共用电子对是由②　　　　提供的。  (2)配位键的形成条件 a.成键原子一方能提供孤电子对。如NH3、H2O、HF、CO等分子;Cl-、OH-、CN-、SCN-等离子。 b.成键原子另一方能提供空轨道。如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子。 (3)配位键同样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的配位键数目基本不变,如Ag+形成2个配位键,Cu2+形成4个配位键。 2.配位化合物 (1)配合物的概念:金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。 (2)配合物的形成(必做实验) 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后,试管中首先出现③　　　　,氨水过量后沉淀逐渐④　　　　,得到深蓝色的透明溶液,滴加乙醇后析出深蓝色晶体  Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2N、 Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-、 [Cu(NH3)4]2++S+H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 溶液变为⑤　　　  Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 滴加AgNO3溶液后,试管中出现⑥　　　　,再滴加氨水后沉淀⑦　　　　,溶液呈⑧　　　　  Ag++Cl-AgCl↓、 AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl- 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH3)4]2+为例,NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的⑨　　　　,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过⑩　　　　　　　　　形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为　　　　。  (3)配合物的组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如图所示: a.中心原子是　　　　　　　　　　的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子),通常为过渡金属离子,最常见的有Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。  b.配体是提供孤电子对的阴离子或分子,如Cl-、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫作配位原子。配位原子必须含有孤电子对,如NH3中N原子,H2O中O原子等。 c.配位数是中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4-中配位数为6。 知识点2　超分子 1.概念:由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 【注意】超分子定义中的分子是广义的,还包括离子。 2.冠醚识别碱金属离子 冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴,可适配不同大小的碱金属离子。 3.超分子的两个重要特征:　　　　　、自组装。  答案　①成键单方　②成键双方　③蓝色沉淀　④溶解　⑤红色　⑥白色沉淀　⑦溶解　⑧无色　⑨空轨道　⑩共用氮原子提供的孤电子对 2+　提供空轨道接受孤电子对　分子识别 【能力突破】 能力1　配位键、配合物的性质 1.(链接人教选择性必修2 P98“资料卡片”)卟啉配合物叶绿素的结构如图所示,下列叙述错误的是 (　　) A.该叶绿素含有H、Mg、C、O、N元素 B.该叶绿素中心离子的配位数是4 C.该叶绿素的配位体是N元素 D.该化合物中含有极性键、非极性键、配位键 答案　C 解析　该化合物中配位原子为N原子,不能称N原子和N元素为配位体,因为配位体一般为离子或分子,C项错误。 2.[Co(NH3)5Cl](OH)2 是一种钴的配合物,下列说法正确的是 (　　) A.配体是OH- 、Cl- 和NH3,配位数是8 B.1 mol该配合物中σ 键的数目是21NA C.内界和外界中Cl- 、OH- 的数目之比是1∶2 D.加入足量AgNO3 溶液,Cl- 一定被完全沉淀 答案　C 解析　计算配位数时不包括外界离子,故[Co(NH3)5Cl](OH)2 中配体是Cl- 和NH3,配位数是6,A项错误;1 mol [Co(NH3)5Cl](OH)2中,外界中OH- 含2NA 个σ 键,配离子中σ 键的数目为(3×5+5+1)NA=21NA,则1 mol [Co(NH3)5Cl](OH)2 中,σ 键的数目是23NA,B项错误;[Co(NH3)5Cl](OH)2 的内界是[Co(NH3)5Cl]2+,外界是OH-,内界和外界中Cl- 、OH- 的数目之比是1∶2,C项正确;加入足量的AgNO3 溶液,内界中Cl- 不沉淀,D项错误。 3.(1)向硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成配离子[Cu(NH3)4]2+。已知NF3与NH3的立体构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子的原因是　　　　。  (2)(2023·浙江6月选考,节选)给出H+的能力:NH3　　　　(填“>”或“<”)[Cu(NH3)]2+,理由是　　　　　　　　　。  (3)(2023·北京卷,节选)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2)可看作是S中的一个O原子被S原子取代的产物。 浸金时,S2作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。分别判断S2中的中心S原子和端基S原子能否作配位原子并说明理由:　　　　　　　　　。  答案　(1)F的电负性大于N,N—F成键电子对偏向F,NF3中的N原子核对孤电子对的吸引力增强 (2)<　[CuNH3]2+形成配位键后,Cu2+对电子的吸引使得电子云向Cu2+偏移,使氮氢键的极性变大,更易断裂 (3)S2中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能作配位原子;端基S原子含有孤电子对,能作配位原子 能力2　配合物的制备实验 4.(2025·湖南长沙模拟)将铜加热后伸入有氯气的集气瓶,然后向燃烧后的固体中加入少量的水使其溶解,得到深绿色溶液。再逐滴加水,溶液由深绿色变成浅蓝色,最后再滴加稀氨水。具体操作过程如下,下列说法不正确的是 (　　) A.M溶液中阳离子为[Cu(NH3)4]2+,溶液显深蓝色 B.[CuCl4]2-的配位数为4 C.[Cu(H2O)4]2+中配位键的键能比M中配离子的配位键的键能大 D.向M溶液中继续滴加乙醇溶液产生深蓝色晶体 答案　C 解析　铜与氯气点燃生成氯化铜粉末,加少量水溶解得到含有[CuCl4]2-的深绿色溶液,再逐滴加水,溶液由深绿色变成浅蓝色{含有[Cu(H2O)4]2+},最后再滴加稀氨水得到[Cu(NH3)4]2+,据此解题。由分析可知,M溶液中阳离子为[Cu(NH3)4]2+,因溶液中存在该离子,溶液显深蓝色,A项正确;[CuCl4]2-的中心离子为C,而配体是Cl-,C和4个Cl-形成4个配位键,配位数为4,B项正确;电负性N<O,N原子的配位能力比O原子强,[Cu(NH3)4]2+的配位键的键能更大,因此[Cu(H2O)4]2+中配位键的键能比M中配离子的配位键的键能小,C项错误;乙醇是极性较小的溶剂,向M溶液中滴加乙醇溶液会降低M中配离子的溶解度,从而产生深蓝色晶体,D项正确。 5.(2025·河南卷)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Cu2+的结合能力:NH3>H2O C.④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中的小 D.若向⑤中加入稀硫酸,同样可以得到黄绿色溶液 答案　D 解析　该实验过程中,相关物质转化关系为CuSO4(aq)Cu(OH)2(s)[Cu(NH3)4]SO4(aq)[Cu(NH3)4]SO4(s)[CuCl4]2-。②中沉淀为Cu(OH)2(s),④中沉淀为[Cu(NH3)4]SO4(s),二者不是同一物质,A项正确;③中含有的溶质为[Cu(NH3)4]SO4,Cu2+与NH3中的N原子形成配位键,而未与H2O中的O形成配位键,说明配体与Cu2+结合的能力NH3>H2O,B项正确;[Cu(NH3)4]SO4为离子化合物,属于强极性物质,乙醇属于极性较小的有机物,向[Cu(NH3)4]SO4的水溶液中加入乙醇,增大了溶质与溶剂的极性差,使得[Cu(NH3)4]SO4在溶液中析出,即[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的,C项正确;⑥中溶液呈黄绿色是由于其含有[CuCl4]2-,向⑤中加入稀硫酸无法得到黄绿色溶液,D项错误。 能力3　超分子的结构、性质及应用 6. (走进教材:链接人教选择性必修2 P100)冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K+形成的配离子的结构如图所示。下列说法错误的是 (　　) 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm) 15-冠-5 170~220 Na+(204) 18-冠-6 260~320 K+(276)、Rb+(304) 21-冠-7 340~430 Cs+(334) A.冠醚可以用来识别碱金属离子 B.二苯并-18-冠-6也能适配Li+ C.该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D.1个二苯并-18-冠-6与K+形成的配离子中配位键的数目为6 答案　B 解析　由表可知,碱金属离子的直径在冠醚空腔直径范围内,冠醚与碱金属离子的包含物都是超分子,可以识别碱金属离子,A项正确;Li+半径小于Na+,且小于二苯并-18-冠-6的空腔直径,则不能适配,B项错误;该冠醚分子中苯环上的碳原子为sp2杂化,其他碳链上的碳原子为sp3杂化,C项正确;由结构简式可知,1个二苯并-18-冠-6分子与K+形成的配离子中配位键的数目为6,D项正确。 7.(走向高考:2025·甘肃卷)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是 (　　) 　　　　　　　图a　　　　　　　　　　图b A.主体分子存在分子内氢键 B.主客体分子之间存在共价键 C.磺酸基中的S—O键能比小 D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化 答案　B 解析　主体分子内羟基与磺酸基距离较近,磺酸基中含有羟基结构,可以形成分子内氢键,A项正确。主体与客体通过分子间作用力形成超分子,B项错误。已知单键的键能小于双键,则S—O的键能小于SO的,C项正确。N原子的价层电子数为5,(CH3)4N+中N形成4根σ键,失去1个电子形成阳离子,无孤电子对,N原子采用sp3杂化;(CH3)3N中N形成3根σ键,有1个孤电子对,价层电子对数为4,N原子采用sp3杂化,D项正确。 【高考联接】 1.(2025·江苏卷)探究含铜化合物性质的实验如下: 步骤Ⅰ　取一定量5%CuSO4溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。 步骤Ⅱ　将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别呈现深蓝色、蓝色。 步骤Ⅲ　向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。 下列说法正确的是 (　　) A.步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4] SO4 B.步骤Ⅱ的两份溶液:c深蓝色(Cu2+)<c蓝色(Cu2+) C.步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化 D.步骤 Ⅲ 中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]2++FeCu+Fe2++4NH3↑ 答案　B 解析　CuSO4溶液与适量浓氨水反应生成的蓝色沉淀是Cu(OH)2,A项错误;Cu(OH)2溶于浓氨水得到的深蓝色溶液中铜元素的存在形式为[Cu(NH3)4]2+,Cu2+在配离子的内界,很难电离,而Cu(OH)2溶于相同体积的稀盐酸时得到的蓝色溶液为CuCl2溶液,溶液中铜元素的存在形态主要为Cu2+,则c深蓝色(Cu2+)<c蓝色(Cu2+),B项正确;步骤Ⅲ中无明显现象是由于深蓝色溶液中铜元素的主要存在形式为[Cu(NH3)4]2+,Cu2+在配离子的内界,很难电离,C项错误;步骤Ⅲ中产生气体的反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,析出红色物质的反应为Fe+[Cu(NH3)4]2++4H+Fe2++Cu+4N,D项错误。 2.(2023·辽宁卷)冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。下列说法错误的是 (　　) A.该反应为取代反应 B.a、b均可与NaOH溶液反应 C.c核磁共振氢谱有3组峰 D.c可增加KI在苯中的溶解度 答案　C 解析　根据a和c的结构简式可知,a与b发生取代反应生成c和HCl,A项正确;a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性,能与NaOH反应,b中有氯原子,可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,B项正确;根据c的结构简式可知,该冠醚中有4种不同化学环境的氢原子,, 核磁共振氢谱有4组峰,C项错误;c可与K+形成鳌合离子,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D项正确。 【拓新视野】 (情境创新题)环六糊精()具有不对称的空腔结构,能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子X和Y。超分子组装过程如图a所示,组装过程中两种超分子的浓度与时间的关系如图b所示,下列说法错误的是 (　　) A.环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子 B.客体与环六糊精形成超分子是熵减的过程 C.超分子组装过程的活化能:①>② D.相同温度下超分子组装的平衡常数:①<② 答案　C 解析　超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,则环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子,A项正确;客体与环六糊精形成超分子是由无序向有序方向进行的,是熵减的过程,B项正确;由图b可知,较短时间内,组装生成的超分子X浓度大于超分子Y,说明超分子组装过程更快地生成超分子X,则超分子组装过程的活化能①<②,C项错误;由图b可知,相同温度下达到平衡时,超分子X的浓度小于超分子Y,即超分子组装过程向生成超分子X方向进行的程度较小,因此相同温度下超分子组装的平衡常数①<②,D项正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $