第四節配合物與超分子課后訓練鞏固提升一、基礎鞏固1.下列粒子中不存在配位鍵的是()。A.NH4+ B.[Cu(H2O)4C.CH3COOH D.[Ag(NH3)2]+答案:C解析:A項,銨根離子中氫離子提供空軌道,氮原子上有孤電子對,故NH4+中存在配位鍵;B項,[Cu(H2O)4]2+中銅離子提供空軌道,氧原子上有孤電子對,故[Cu(H2O)4]2+中存在配位鍵;D項,[Ag(NH3)2]+中銀離子提供空軌道,氮原子上有孤電子對,故[Ag(NH3)2]2.由配位鍵形成的[Pt(NH3)6]2+和[PtCl4]2中,其中心離子的化合價分別為()。A.+2價、2價B.+6價、+2價C.+4價、+2價D.+2價、+2價答案:D解析:配體NH3是中性分子、不帶電,故[Pt(NH3)6]2+中Pt為+2價;而Cl作為配體,帶1個單位負電荷,故[PtCl4]2中Pt為+2價。3.過渡金屬離子能形成多種配合物。下列說法正確的是()。A.向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2的溶液中加入足量的AgNO3溶液,所有的Cl均被完全沉淀B.配合物K2[Fe(SCN)5]中,提供空軌道的是Fe3+,配體是SCN,配位數是5C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配體為NH3和SOD.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位數為3答案:B解析:加入足量的AgNO3溶液,Cl與Ag+反應生成AgCl沉淀,配離子中的Cl與Ag+不反應,A項錯誤。K2[Fe(SCN)5]中,中心離子Fe3+提供空軌道,配體是SCN,配位數是5,B項正確。配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配體為NH3,C項錯誤。配合物[Ag(NH3)2]OH的配體為NH3,配位數為2,D項錯誤。4.某物質的實驗式為PtCl4·2NH3,其水溶液不導電,加入AgNO3溶液也不產生沉淀,以強堿處理并沒有NH3放出,則關于此化合物的說法中正確的是()。A.配合物中中心原子的電荷數和配位數均為6B.該配合物可能是平面正方形結構C.Cl和NH3分子均與Pt4+配位D.配合物中Cl與Pt4+配位,而NH3分子不與Pt4+配位答案:C解析:在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液無沉淀生成,以強堿處理無NH3放出,說明Cl、NH3均處于內界,故該配合物中中心原子的配位數為6,電荷數為4,Cl和NH3分子均與Pt4+配位,A、D項錯誤,C項正確;因為配體在中心原子周圍配位時采取對稱分布狀態以達到能量上的穩定狀態,Pt4+配位數為6,則其空間結構為八面體形,B項錯誤。5.配位化合物的數量巨大,組成和結構形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體、中心離子的化合價和配位數分別為()。A.Cu2+、NH3、+2價、4B.Cu+、NH3、+1價、4C.Cu2+、OH、+2價、2D.Cu2+、NH3、+2價、2答案:A解析:配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+為中心離子,化合價為+2價,配體為NH3,配位數為4。二、能力提升1.下列說法中一定錯誤的是()。A.過渡金屬的原子或離子一般都有接受孤電子對的空軌道,易形成配合物B.有4個配體的配合物中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子均呈正四面體結構C.當中心離子的配位數為6時,配離子常呈八面體結構D.含有兩種配體且配位數為4的配離子可能存在異構體答案:B解析:過渡金屬原子或離子的價電子層一般都沒排滿,存在空軌道,所以能接受孤電子對形成配位鍵,A項正確;中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子,只有當4個配體完全等同時,其配離子的空間結構才是正四面體,否則為變形的四面體,B項錯誤;按價層電子對互斥模型,當中心離子的配位數為6時,配離子的空間結構呈八面體時最穩定,C項正確;含有兩種配體且配位數為4的配離子只有當其空間結構呈平面四邊形時才存在異構體,若其空間結構呈四面體形,則不存在異構體,D項正確。2.下列對于超分子的認識不正確的是()。A.可以利用“杯酚”、甲苯與氯仿,通過過濾、溶解來分離C60與C70B.超分子具有“分子識別”的特征C.可以利用冠醚識別鉀離子與鈉離子D.聚乙烯屬于超分子答案:D解析:聚乙烯屬于高分子,D項錯誤。3.金屬單質及其化合物在很多領域有重要的用途,如金屬銅用來制造電線電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成配離子[Cu(NH3)4]2+。已知NF3與NH3的空間結構都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是

。

(2)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2。不考慮空間結構,[Cu(OH)4]2的結構可用示意圖表示為。

(3)Zn原子能形成多種配位化合物。一種鋅的配合物結構如圖所示。其中C、N、O、Zn元素的第一電離能大小關系是,結構中采取sp3雜化的原子有個。配位鍵①和②相比,較穩定的是,鍵角③(填“>”“<”或“=”)鍵角④。

(4)(CH3COO)2Zn和ZnC2O4中陰離子對應的酸中沸點較高的是(寫結構簡式),原因是

。

答案:(1)N、F、H三種元素的電負性:F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F原子,偏離N原子,使得N原子的原子核對其孤電子對的吸引力增強,難與Cu2+形成配位鍵(2)(3)N>O>C>Zn8①>(4)HOOC—COOH草酸的相對分子質量大于乙酸,同時草酸分子中存在兩個羧基,形成的分子間氫鍵比乙酸多解析:(2)[Cu(OH)4]2中,Cu2+與4個OH形成配位鍵,可表示為。(3)同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大的趨勢,N元素2p軌道處于半充滿狀態,較穩定,第一電離能大于其同周期相鄰元素,Zn為金屬元素,較易失去電子,第一電離能最小,因此C、N、O、Zn四種元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C>Zn;題給結構中的單鍵碳原子和水中的氧原子都采取sp3雜化,共有8個原子。N和O相比,N的電負性弱,更易提供孤電子對,配位鍵①更加穩定;鍵角③是雙鍵和單鍵之間的排斥力形成的,電子云密度大,排斥力較大,鍵角較大,鍵角④是單鍵和單鍵之間的排斥力形成的,電子云密度小,排斥力較小,鍵角較小。(4)兩種物質中陰離子對應的酸分別為乙酸(CH3COOH)、草酸(HOOC—COOH),草酸的相對分子質量大于乙酸,同時草酸分子中存在兩個羧基,可形成的分子間氫鍵多于乙酸,故沸點高的為HOOC—COOH。4.配位鍵是一種常見的化學鍵,按要求回答下列問題:(1)含Ti3+的一種配合物的化學式為[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O,其配離子中含有的化學鍵類型有

。

(2)氨硼烷(NH3BH3)是最具潛力的儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,能體現配位鍵的結構式為

。

(3)鐵是生活中常用的一種金屬,其常見的離子有Fe2+、Fe3+,其中Fe2+可用K3[Fe(CN)6](赤血鹽)溶液檢驗。①鐵單質中化學鍵為(填名稱)。

②K3[Fe(CN)6]晶體中各種粒子間的作用力有(填字母)。

a.金屬鍵b.共價鍵c.配位鍵d.離子鍵(4)乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩定環狀離子,其原因是

,其中與乙二胺形成的化合物穩定性相對較高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

(5)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸氣狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為,其中Fe的配位數為。

答案:(1)配位鍵、極性共價鍵(或共價鍵)(2)(3)①金屬鍵②bcd(4)乙二胺中的N原子提供孤電子對給金屬離子形成配位鍵Cu2+