【文档说明】2023-2024学年高中化学人教版2019选择性必修2课后习题第三章　晶体结构与性质第四节　配合物与超分子 Word版含答案.docx，共(8)页，546.889 KB，由小赞的店铺上传

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第四节配合物与超分子必备知识基础练1.下列分子或离子中,能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是()①H2O②NH3③F-④CN-⑤COA.只有①②B.只有①②③C.只有①②④D.全部2.在NH4+中存在4个N—H共价键,则下列说法正确的是(

)A.4个共价键的键长完全相同B.4个共价键的键长完全不同C.原来的3个N—H的键长完全相同,但与通过配位键形成的N—H不同D.4个N—H键长相同,但键能不同3.(2021·陕西宝鸡高二检测)下列关于配合物的说法中不正确的是()A.许多过渡金属离子对多种

配体具有很强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多B.配合物中中心离子与配体间、配离子与酸根离子间都是以配位键结合C.配合物中中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子D.中心离子所结合配体的个数称为配位数,不同离子的配位数可能不同4.配位数为6的Co3+的配合物C

oClm·nNH3,若1mol配合物与足量AgNO3溶液反应只生成1molAgCl沉淀,则m、n的值是()A.m=1,n=5B.m=3,n=4C.m=5,n=1D.m=4,n=55.下列关于配位化合物的叙述不正确的是()A.配位化合物中不一定存在配位键B.配位化合物中可能存

在离子键C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤对电子形成配位键D.配位化合物在医学科学、化学催化剂、新型分子材料等领域都有着广泛的应用6.向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,

再加入氨水,下列关于实验现象的叙述不正确的是()A.先生成白色沉淀,加入足量氨水后沉淀消失B.生成的沉淀为AgCl,它不溶于水,但能溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-C.生成的沉淀是AgCl,加入氨水后生成了

可溶性的配合物[Ag(NH3)2]ClD.若向AgNO3溶液中直接滴加氨水,产生的现象也是先出现白色沉淀后沉淀消失7.(2021·陕西西安高二检测)配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。2CoCl2+2NH4Cl+8NH

3+H2O22[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O。下列说法正确的是()A.该配位化合物的配位数为5B.提供孤对电子的成键原子是N和ClC.[Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键D.氧化剂H2O2是非极性分子8.(2021·湖北荆州高二检测)Fe4[Fe(CN)6]3

是较早发现的CN-配合物,其中铁元素呈现两种不同的价态。回答下列问题:(1)写出外界离子基态核外电子排布式:。[Fe(CN)6]4-中与Fe2+配位的原子是(填元素符号)。Fe4[Fe(CN)6]3中存在的化学键有(填字母)。A

.离子键B.共价键C.配位键D.氢键(2)CN-中碳原子的杂化轨道类型是。关键能力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。9.(2021·福建厦门高二检测)某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液也不产生沉淀,用强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的下列

说法正确的是()A.配合物中中心离子的电荷数为4+,配位数为6B.该配合物可能是平面正方形结构C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位D.配合物中Pt4+与Cl-配位,而不与NH3分子配位10.(2022·山东青岛莱西高二期末)我国科学家发现“杯酚”能与C60形成超分子,从而识别C

60和C70。下列说法正确的是()A.“杯酚”中的羟基之间能形成氢键B.“杯酚”与C60之间通过共价键形成超分子C.溶剂氯仿和甲苯均为极性分子D.“杯酚”不能与C70形成包合物是由于C70是非极性分子11.(2

022·山东威海高二期末)钴可形成多种配合物,其中①[CoBr(NH3)5]SO4、②[Co(SO4)(NH3)5]Br化学式相同,下列说法错误的是()A.Co和Br位于元素周期表的同一周期B.两种物质中基态钴离子的轨道表示式均为C.①中钴离子的配位数为6,配体为NH3、

Br-D.可用AgNO3溶液鉴别①和②12.(2021·江苏南京高二检测)已知氯化铬的水合物为CrCl3·6H2O,其中铬元素的配位数是6,将含0.1mol氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时,只得到0.2molAgCl沉淀,则氯化铬溶于水中的含铬阳离子为()A.

Cr3+B.[CrCl2(H2O)4]+C.[CrCl(H2O)5]2+D.[Cr(H2O)6]3+13.(2021·河南郑州高二检测)铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)往硫酸铜溶液中加入氨水,

先形成蓝色沉淀,继续加氨水,得到深蓝色透明溶液,再加入乙醇,得到的深蓝色晶体为。(2)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下:图中虚线表示的作用力为。14.配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某离子或

分子单方面提供和另一提供空轨道的粒子结合。如NH4+就是由NH3(氮原子提供电子对)和H+(提供空轨道)通过配位键形成的。据此回答下列问题:(1)下列粒子中可能存在配位键的是(填字母)。A.CO2B.H3O+C.CH4D.H2SO4(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式:。(

3)科学家对H2O2分子结构的认识经历了较为漫长的过程,最初科学家提出了两种观点:甲:、乙:H—O—O—H,甲式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O遇到还原剂时易断裂。化学家为研究H2O2的分子结构,设计并完成了下列实验:a.将C2H5OH与

浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水;b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中发生反应的化学方程式为(A写结构简式)。②为了进一步确定H2O2的结构,还需要

在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:。学科素养拔高练15.(2021·山东济南高二检测)超分子化学不仅逐渐扩展到化学的各个分支,还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构

如图所示:(1)Mo处于第五周期第ⅥB族,核外电子排布与Cr相似,它的基态价电子排布式是;核外未成对电子数是个。(2)该超分子中配体CO提供孤对电子的原子是(填元素符号),p-甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有。(已知吡啶

可看作苯分子中的一个CH原子团被N取代的化合物)(3)已知:C60分子中存在碳碳单、双键;C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;C60分子中只含有五边形和六边形;多面体的顶点数V、面数F及棱边数E遵循欧拉定理:V+F-

E=2。则一个C60分子的结构是由个五边形和个六边形组成的球体。用文字简述C60跟F2在一定条件下反应所得的物质的组成:。(4)已知:某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的原子坐标表示,其中所有顶点原子坐标均为(0,0,0)。钼(Mo)的一种立方晶系的晶体结构中,每个

晶胞有2个Mo原子,其中Mo原子坐标是(0,0,0)及(12,12,12)。已知该晶体的密度是ρg·cm-3,Mo的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值是NA,晶体中距离最近的Mo原子核之间的距离为pm

。参考答案第四节配合物与超分子1.D配体是含有孤对电子的阴离子或分子,这几种微粒的结构中都含有孤对电子,都能提供孤对电子与某些金属离子形成配合物。2.ANH4+可看成NH3分子结合1个H+后形成的,在NH3分子中,中心原子氮原子采取sp3杂化,孤电子对占据1

个轨道,3个未成键电子占据另3个杂化轨道,分别结合H原子形成3个σ键,由于孤电子对的排斥,所以NH3分子的空间结构为三角锥形,键角压缩至107°。当与H+相遇时,N原子的孤电子对会进入H+的空轨道,以配位键形成NH4+,这样N原子就不再存在孤电子对,键角恢

复至109°28',故NH4+为正四面体形,4个N—H完全一致,NH4+中的配位键与普通共价键形成过程不同,但性质相同。3.B许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属的配合物多,A项正确;配合物中中心离子与

配体间是以配位键结合,配离子与酸根离子间是以离子键结合,B项错误;配合物中中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子,C项正确;配位数指形成配离子时配体的个数,不同离子的配位数可能相同也可能不同,D项正确。4.B与AgNO3溶液反应的Cl-(1mol)不是来自配体,而是来自配合物外

界。由于中心离子为Co3+,根据电荷守恒,1mol配合物中共有3molCl-,其中作为外界的Cl-为1mol,作为配体的Cl-为2mol;根据Co3+配位数为6,可知作为配体的NH3为4mol。5.A含有配位键的

化合物就是配位化合物,但配位化合物还可能含有一般共价键、离子键等,A错误。6.BNaCl与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,加入氨水后,AgCl与NH3发生反应AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]

Cl,B项错误。7.B由配位化合物[Co(NH3)5Cl]Cl2可知,内界为[Co(NH3)5Cl]2+,Co3+为中心离子,5个NH3和1个Cl-是配体,该配位化合物的配位数为5+1=6,故A错误;在[Co(NH3)5Cl]2+配合物

离子中,中心离子Co3+提供空轨道,配体NH3中的N原子和配体Cl-中的Cl原子提供孤对电子,故B正确;[Co(NH3)5Cl]2+中NH3分子内存在N—H共价键,Co3+与NH3之间形成配位键,Co3+与Cl-之间也形成配位键,则[Co(NH3)5Cl]2+

中有配位键、共价键,故C错误;H2O2的分子结构为,分子结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,故D错误。8.答案(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5CABC(2)sp解析(1)外界离子是Fe3+,核外有23个电子,所以Fe3+的核外电子排布

式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;Fe2+具有空轨道,在CN-中,N原子与C原子形成3个共价键,C原子上还有一对电子,该对电子与Fe2+配位,故与Fe2+形成配位键的原子是C原子;Fe4[Fe(CN)6]3是离子化合物,Fe3+与[Fe(CN)6]

4-以离子键结合,阴离子[Fe(CN)6]4-中的中心离子Fe2+与配位体CN-以配位键结合,CN-中C、N原子之间以共价键结合,所以Fe4[Fe(CN)6]3中含有的化学键类型有离子键、共价键、配位键。(2)CN-中C

、N原子之间形成碳氮三键,所以C原子的杂化轨道类型是sp杂化。9.AC在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成,经强碱处理无NH3放出,说明Cl-、NH3均为配体,故该配合物中心离子的配位数为6,电荷数为4+,Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,A、C正确,D错误;因为配体在中

心离子周围配位时尽量采取对称分布以达到相对稳定状态,Pt4+配位数为6,则其空间结构为八面体形,B错误。10.AC在“杯酚”中存在8个羟基,由于氧原子的半径小、元素的电负性大,因此羟基之间能形成氢键,A正

确;“杯酚”与C60之间没有形成共价键而是通过分子间作用力结合形成超分子,B错误;氯仿属于极性分子,苯属于非极性分子,甲苯相当于甲基取代了苯上的一个氢原子,不再完全对称,属于极性分子,C正确;“杯酚”不能与C70形成包合物是由于C70不能与“杯酚”通过分子间作用力形成超分子,并非是由于C70是非极

性分子,D错误。11.BCo和Br原子核外有4个电子层,因此二者都是位于元素周期表的同一周期的元素,A正确;在上述两种化合物中Co元素化合价为+3价,是Co原子失去最外层的2个4s电子和失去1个3d电子后得到的离子,根据构

造原理可知两种物质中基态钴离子的轨道表示式均为,B错误;根据物质化学式可知①中钴离子的配位数为6,其中含有5个配体NH3、1个配体Br-,C正确;络合物中内界配离子不容易电离出来,而外界离子容易发生电离。根据两种钴的络合物化学式可知:①中

Br-为内界配离子,向其中加入AgNO3溶液,无明显现象;②中Br-为外界离子,在溶液中容易电离,向其中加入AgNO3溶液,会产生浅黄色沉淀,实验现象不同,因此可用AgNO3溶液鉴别①和②,D正确。12.C中心配离子中的配体在溶液中很难电离,已知0.1mo

l氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时,只得到0.2molAgCl沉淀,说明该配合物的外界有2个氯离子,则其内界只有1个氯离子。13.答案(1)[Cu(NH3)4]SO4·H2O(2)配位键、氢键解析(1)CuSO4与NH3·H2O反应生成蓝色沉淀Cu(O

H)2,继续加入氨水,得到深蓝色溶液,即Cu(OH)2与NH3·H2O形成[Cu(NH3)4]2+,加入乙醇得到深蓝色晶体,该晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。(2)O和Cu2+之间构成配位键,H和O之间构成氢键。14.答案(1

)BD(2)H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-(3)①+H2C2H5OC2H5+H2O②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)解析(1)H3O+是H+与H2O分子通过配位键形成的;H2SO4的结构式可以表示为,分子中存在配位键。(2)硼原子可提供空轨道,H3BO3

的电离是B原子和水分子中的氧原子形成配位键,同时产生H+表现出酸性。(3)由题中所含配位键的物质的反应特点分析。15.答案(1)4d55s16(2)Csp2和sp3(3)1220由C60的结构和碳原子的4个价键理论,可知1个碳原子需连接1个双键,1个双键被2个碳原子

共用,故含有60÷2=30个双键,易与活泼的F2发生加成反应生成C60F60(4)√2𝑀𝜌𝑁A3×√32×1010解析(1)Mo处于第五周期第ⅥB族,基态价电子排布式为4d55s1;核外未成对电子是4d、5s能级上的电子,共有6个未成对电子;(2)由题给超分子的结

构图可知,CO为配体时,C原子提供孤对电子,p-甲酸丁酯吡啶中形成双键的碳原子杂化方式为sp2,丁基中的C原子形成四个单键,为sp3杂化;(3)多面体的顶点数V、面数F和棱边数E,遵循欧拉定理:V+F-E=2,即顶点数+面数-棱边数=2;设C60分子中五边形数为x,六边形数为y。依题意可得方

程组:{12(5𝑥+6𝑦)=12(3×60)60+(𝑥+𝑦)-12(3×60)=2解得:x=12,y=20,即C60分子中有12个五边形和20个六边形,由C60的结构和碳原子的4个价键理论,可知

1个碳原子需连接1个双键,1个双键被2个碳原子共用,故含有60÷2=30个双键,与活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60;(4)Mo的一种立方晶系的晶体结构中,根据每个晶胞有2个Mo原子,以Mo(0,0,0)原子为中心,那么与之最近的Mo原子有8个且其原子坐标是(

12,12,12),晶胞体积V=2𝑀𝜌𝑁Acm3,立方体边长a=√𝑉3=√2𝑀𝜌𝑁A3cm,由最近的两个原子坐标为(0,0,0)和(12,12,12),可知该立方体边长为1,用距离公式算出两原子相距√32,根据比例关系,最近的两个

Mo原子核之间的距离为√2𝑀𝜌𝑁A3×√32×1010pm。