3.4配合物與超分子-高二化學(xué)講義（人教版2019選擇性必修2）

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié)配合物與超分子[學(xué)習(xí)目標]1．通過熟悉的無水硫酸銅與其溶液顏色不同這一現(xiàn)象，認識配位鍵的特征，并能與共價鍵進行簡單比較。2．在配位鍵的基礎(chǔ)上，認識配合物的存在、結(jié)構(gòu)特點及常見配合物的制取等。3．了解超分子與分子的區(qū)別、超分子的簡單應(yīng)用。課前課前預(yù)習(xí)一、配合物【實驗探究】下表中的少量固體溶于足量的水，觀察實驗現(xiàn)象。固體①CuSO4白色②CuCl2·2H2O綠色③CuBr2深褐色④NaCl白色⑤K2SO4白色⑥KBr白色溶液的顏色藍色藍色藍色無色無色無色1．配位鍵(1)定義：由一個原子單方面提供孤電子對，而另一個原子提供空軌道而形成的共價鍵，即“電子對給予—接受”鍵，是一類特殊的共價鍵。(2)形成條件一個成鍵的原子（或離子）含有孤電子對，另一個成鍵原子（或離子）中有接受孤電子對的空軌道。(3)表示方法：如NH4+中配位鍵表示為：2．配位化合物(1)定義：金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。[Cu(H2O)4]2+在[Cu(H2O)4]2+中，H2O的O提供孤電子對，Cu2+接受電子對，以配位鍵形成了[Cu(H2O)4]2+。(2)配合物的形成舉例實驗1：①向盛有4mL0.1mol·L－1CuSO4溶液的試管里滴加幾滴1mol·L－1氨水，觀察現(xiàn)象。②向?qū)嶒灑俚脑嚬苤欣^續(xù)添加氨水并振蕩試管，觀察實驗現(xiàn)象。③再向?qū)嶒灑诘脑嚬苤屑尤?mL95%乙醇(極性較小的溶劑)，并用玻璃棒摩擦試管壁，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：實驗①中得到藍色沉淀。實驗②中沉淀逐漸溶解，得深藍色溶液。實驗③中析出深藍色晶體。有關(guān)離子方程式或原因分析：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H2Oeq\o(=,\s\up7(乙醇),\s\do5())[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓在[Cu(NH3)4]2＋中，NH3的N提供孤電子對，Cu2+接受電子對，以配位鍵形成了[Cu(NH3)4]2+。實驗2：向盛有少量0.1mol·L1的FeCl3溶液的試管中滴加1滴0.1mol·L1的KSCN溶液，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：溶液顏色變紅。原因分析：Fe3＋與SCN－可形成血紅色配離子。實驗3：向盛有少量0.1mol·L1的NaCl溶液的試管中滴加幾滴0.1mol·L1的AgNO3溶液，產(chǎn)生難溶與水的白色的AgCl沉淀，再滴入1mol·L1的氨水，觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：白色沉淀消失，得到澄清的無色溶液。原因分析：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl3．配合物的組成配合物由中心原子或離子(提供空軌道)和配體(提供孤電子對)組成，分成內(nèi)界和外界。如[Cu(NH3)4]SO4可表示為(1)中心原子或離子：配合物的中心離子一般都是帶正電的陽離子，過渡金屬離子最常見。(2)配體：配體可以是陰離子，如X－(鹵素離子)、OH－、SCN－、CN－等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO等。(3)配位原子：指配體中直接同中心離子配合的原子，如NH3中的N原子、H2O分子中的O原子。4．配合物形成時性質(zhì)的改變(1)顏色的改變，如Fe(SCN)3的形成；(2)溶解度的改變，如AgCl沉淀可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。二、超分子1．超分子超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。2．超分子的應(yīng)用(1)分離C60和C70將C60和C70的混合物加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中，“杯酚”像個碗似的把C60裝起來而不能裝下C70；加入甲苯溶劑，甲苯將未裝入碗里的C70溶解了，過濾后分離出C70；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”而將不溶解的C60釋放出來并沉淀。從而將C60和C70分離開來。(2)冠醚識別堿金屬離子冠醚是皇冠狀的分子，可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子，而形成冠醚—堿金屬離子超分子。3．超分子的重要特征：分子識別和自組裝。知識點總結(jié)知識點總結(jié)知識點一：配位鍵配合物1．配位鍵(1)概念：成鍵的兩個原子或離子一方提供孤電子對(配體)，一方提供空軌道而形成的共價鍵，叫做配位鍵。(2)配體：應(yīng)含有孤電子對，可以是分子，也可以是離子，如NH3、H2O、F?、OH?等。(3)成鍵條件：形成配位鍵的一方是能夠提供孤電子對的原子，另一方是具有能夠接受孤電子對的空軌道的原子。(4)配位鍵的表示方法：常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子。A→B電子對給予體電子對接受體如NHeq\o\al(＋,4)可表示為，在NHeq\o\al(＋,4)中，雖然有一個N—H形成過程與其他3個N—H形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。2．配合物(1)概念：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。(2)配合物的形成實驗操作實驗現(xiàn)象滴加氨水后，試管中首先出現(xiàn)藍色沉淀，氨水過量后沉淀逐漸溶解，滴加乙醇后析出深藍色晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O溶液顏色變血紅色上述實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要是配離子的形成。以配離子[Cu(NH3)4]2＋為例，NH3分子中氮原子的孤電子對進入Cu2＋的空軌道，Cu2＋與NH3分子中的氮原子通過共用氮原子提供的孤電子對形成配位鍵。配離子[Cu(NH3)4]2＋可表示為。反應(yīng)的離子方程式：Cu2+＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(2)配合物的組成如[Cu(NH3)4]SO4中心離子或原子：有空軌道，一般是帶正電的金屬離子，特別是過渡金屬離子，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等，但也有電中性的原子等。配位體：其中的配位原子(配位體中直接同中心離子或原子配合的原子)有孤電子對。配位體可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是離子，如F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、OH－等。3．配合物的形成對性質(zhì)的影響(1)對溶解性的影響一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含過量的Cl?、Br?、I?、CN?和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH?。(2)顏色的改變當(dāng)簡單離子形成配離子時，其性質(zhì)往往有很大差異。顏色發(fā)生變化就是一種常見的現(xiàn)象，根據(jù)顏色的變化就可以判斷是否有配離子生成。如Fe3+與SCN?形成鐵的硫氰酸根配離子，其溶液顯紅色。(3)穩(wěn)定性增強配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心離子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2+與CO分子形成的配位鍵比Fe2+與O2分子形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2+與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，血紅素失去輸送氧氣的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。4．配合物的應(yīng)用(1)在人和動物體內(nèi)起輸送氧氣作用的血紅素，是Fe的配合物。(2)配合物在生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用也很廣泛，例如，在醫(yī)藥科學(xué)、化學(xué)催化劑、新型分子材料等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。知識點二：超分子研究超分子的化學(xué)叫超分子化學(xué)，是一門處于近代化學(xué)、材料化學(xué)和生命科學(xué)交匯點的新興學(xué)科。1．概念超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。2．超分子內(nèi)分子間的作用力超分子內(nèi)部分子之間通過非共價鍵相結(jié)合，包括氫鍵、靜電作用、疏水作用以及一些分子與金屬離子形成的弱配位鍵等。3．超分子的應(yīng)用在分子識別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。超分子化學(xué)的發(fā)展不僅與大環(huán)化學(xué)（冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等）的發(fā)展密切相連，而且與分子自組裝（雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等）、分子器件和新興有機材料的研究息息相關(guān)。超分子的特征(1)分子識別①分離C60和杯酚杯酚與C60通過范德華力相結(jié)合，通過尺寸匹配實現(xiàn)分子識別②冠醚識別鉀離子冠醚是皇冠狀的分子，可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子。冠醚與金屬陽離子通過配位作用相結(jié)合，不同冠醚的空腔尺寸不同，與不同的陽離子相匹配，從而實現(xiàn)選擇性結(jié)合。(2)自組裝表面活性劑與細胞膜【大招總結(jié)】1．(1)在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，可以作為中心離子的是__________________________；可以作為配體的是______________________________。(2)在[Fe(CN)6]3－配離子中，中心離子的配位數(shù)為________。(3)配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中，中心離子的化合價為________。答案：(1)Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋H2O、NH3、F－、CN－、CO(2)6(3)＋32．NH3和BF3可以通過配位鍵形成NH3·BF3，試分析提供孤電子對、空軌道的分別是哪種原子？你能寫出NH3·BF3的結(jié)構(gòu)式嗎？提示：N原子提供孤電子對，B原子提供空軌道，NH3·BF3的結(jié)構(gòu)式可表示為。3．已知配合物一水合甘氨酸鋅的結(jié)構(gòu)如圖所示。請指出該配合物中配位數(shù)和配體數(shù)分別是多少？配位數(shù)和配體數(shù)有什么區(qū)別？提示：5，3；配位數(shù)是直接與中心離子結(jié)合的配位原子數(shù)目，而配體數(shù)是配合物中配體的數(shù)目。4.(1)配合物的組成①有的配合物沒有外界。如五羰基合鐵Fe(CO)5、四羰基合鎳Ni(CO)4。②有的配合物有多種配體。如[Cu(NH3)2(H2O)2]SO4、[Co(SO4)(NH3)5]Br、[Co(NH3)5Br]SO4。(2)配合物的穩(wěn)定性配合物具有一定的穩(wěn)定性。配合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。5.已知尿素分子結(jié)構(gòu)為。尿素分子在一定條件下形成六角形“超分子”(結(jié)構(gòu)如圖)。6．“超分子”中尿素分子間主要通過哪種作用力結(jié)合？提示：氫鍵。尿素微粒為分子，應(yīng)從分子間作用力方面考慮，H與N相連，且分子內(nèi)還含有極性較強的C=O，故分子間可形成氫鍵。7．圖示“超分子”的縱軸方向有一“通道”。直鏈烷烴分子剛好能進入通道。支鏈烷烴因含有側(cè)鏈，空間體積較大而無法進入“通道”。利用這一性質(zhì)可以實現(xiàn)直鏈烷烴和支鏈烷烴的分離。(1)直鏈烷烴分子進入通道時，通過哪種作用力與“超分子”結(jié)合？提示：范德華力。微粒為分子，不具備形成分子間氫鍵的條件，作用力只能是范德華力。(2)下列物質(zhì)可以通過尿素“超分子”進行分離的是哪組物質(zhì)？A．乙烷和丁烷 B．丁烷和異丁烷C．異戊烷和新戊烷 D．氯化鈉和氯化鉀提示：B。不含支鏈的分子可通過，含有支鏈的分子不能通過。A項都不含支鏈，C項都含支鏈，均不可分離；B項，丁烷不含支鏈，異丁烷含有支鏈，可以分離；D項，NaCl和KCl均以離子形式存在，不可分離。8．超分子是高分子化合物嗎？提示：不是。超分子是一種特殊的分子聚集體，具有超高的相對分子質(zhì)量，但不是高分子化合物。9.(1)單核配體的確認要注意是否帶有電荷，如F－、Cl－等，如配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，中心離子為Co3＋，配體是Cl－和NH3，而不是氯原子。(2)高考中?？加嘘P(guān)配合物的結(jié)構(gòu)示意圖，不考慮空間結(jié)構(gòu)，但要注意配體中的配位原子一定要與中心原子或中心離子直接相連。如[Cu(NH3)4]2＋中NH3中N原子為配位原子，所以N原子必須要與銅離子直接相連。10．水分子在特定條件下容易得到一個H＋，形成水合氫離子(H3O＋)。下列對上述過程的描述不合理的有哪些？①氧原子的雜化類型發(fā)生了改變②粒子的形狀發(fā)生了改變③粒子的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變④粒子中的鍵角發(fā)生了改變水中氧原子以sp3雜化形成4個軌道，其中2個軌道是由孤電子對占據(jù)的，依據(jù)價層電子對互斥模型，孤電子對也參與互相排斥，水的空間構(gòu)型為V形。在一定條件下水與氫離子結(jié)合形成配位鍵，這樣氧原子與3個氫原子間的共用電子對和剩下的一對孤電子對相互排斥形成了三角錐形分子；同時其鍵角也發(fā)生改變，形成的粒子兼有水和氫離子的性質(zhì)。故只有①不正確。11．將白色的無水CuSO4溶解于水中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配位數(shù)是4的配離子。請寫出生成此配離子的離子方程式。Cu2＋＋4H2O=[Cu(H2O)4]2＋12．氣態(tài)氯化鋁(Al2Cl6)是具有配位鍵的化合物，分子中原子間成鍵關(guān)系為。請將圖中你認為是配位鍵的斜線加上箭頭。配位鍵的箭頭指向提供空軌道的一方。氯原子最外層有7個電子，通過一個共用電子對就可以形成一個單鍵，另有三對孤電子對。所以氯化鋁(Al2Cl6)中與兩個鋁原子形成共價鍵的氯原子中，有一個是配位鍵，氯原子提供電子，鋁原子提供空軌道。13.在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是如何形成的？該化學(xué)鍵如何表示？在四水合銅離子中，Cu2＋與H2O分子之間的化學(xué)鍵是由水分子提供孤電子對給予Cu2＋，Cu2＋接受H2O分子的孤電子對形成的。該化學(xué)鍵可表示為：。14．配合物內(nèi)界中共價鍵數(shù)目的判斷若配體為單核離子如Cl－等，可以不予計入，若為分子，需要用配體分子內(nèi)的共價鍵數(shù)乘以該配體的個數(shù)，此外，還要加上中心原子與配體形成的配位鍵，這也是σ鍵。例如：配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的共價鍵數(shù)為3×4＋4＋2＝18。配位鍵存在于一定的化合物中，形成配位鍵的兩個不同原子所扮演的角色不同，一個原子提供孤電子對，另外一個原子提供空軌道，這對孤電子對維系著兩個原子，從而形成了兩個原子間的配位鍵。所以形成配位鍵的條件是存在能夠提供孤電子對的原子或離子，另外還要具有能夠接受電子對的空軌道的原子或離子。15．配位鍵與共價鍵的關(guān)系(1)形成過程不同：配位鍵實質(zhì)上是一種特殊的共價鍵，在配位鍵中一方提供孤電子對，另一方提供具有能夠接受孤電子對的空軌道。普通共價鍵的共用電子對是由成鍵原子雙方共同提供的。(2)配位鍵與普通共價鍵的實質(zhì)相同。它們都被成鍵原子雙方共用，如在NHeq\o\al(＋,4)中有三個普通共價鍵、一個配位鍵，但四者是完全相同的。(3)同普通共價鍵一樣，配位鍵可以存在于分子中[如Ni(CO)4]，也可以存在于離子中(如NHeq\o\al(＋,4))。16．配合物的形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)溶解性的影響：一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶于含過量Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。(2)顏色的改變：當(dāng)簡單離子形成配離子時，顏色常發(fā)生變化，根據(jù)顏色的變化可以判斷是否有配離子生成。如Fe3＋與SCN－在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應(yīng)的離子方程式如下：Fe3＋＋nSCN－=[Fe(SCN)n]3－n(n＝1～6)。(3)穩(wěn)定性增強：配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。如血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，使血紅蛋白失去輸送O2的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。典型例題典型例題【例1】下列關(guān)于配合物的說法中正確的是A．化學(xué)式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物中配體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9B．含有配位鍵的物質(zhì)一定是配位化合物C．配合物[Ag(NH3)2]Cl中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵和非極性鍵D．向硫酸銅溶液中滴加過量的氨水，溶液呈深藍色是因為存在[Cu(NH3)4]2+配離子【答案】D【解析】A．該配合物中：中心原子為Ti，配體是氯離子和水，配位數(shù)為6，A錯誤；B．氯化銨中氮原子和氫原子之間存在一個配位鍵，但氯化銨不是配位化合物，B錯誤；C．配合物中內(nèi)界和外界之間為離子鍵，中心原子和配位原子之間為配位鍵，配體中氮原子和氫原子之間為極性共價鍵，不存在非極性鍵，C錯誤；D．硫酸銅中加過量氨水形成四氨合銅配離子，為深藍色，D正確；故選D?！纠?】配合物可用于離子檢驗，下列說法不正確的是A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵B．配離子為，中心離子為，配位原子為NC．1mol配合物中含有12molσ鍵D．該配合物為離子化合物，易電離，1mol配合物電離得到陰陽離子共4mol【答案】B【解析】A．

Na+與之間存在離子鍵，CN?與Fe3+之間存在配位鍵，CN?中碳原子與氮原子之間存在極性鍵，A項正確；B．

配合物Na3[Fe(CN)6]中，配離子為，中心離子為Fe3+，配位原子為C，B項錯誤；C．

CN?中碳原子與氮原子之間存在1個σ鍵，CN?與Fe3+之間的配位鍵屬于σ鍵，則1mol配合物Na3[Fe(CN)6]中σ鍵為(6+6)mol=12mol，C項正確；D．

該配合物為離子化合物，易電離，其電離方程式為Na3[Fe(CN)6]=3Na++，1mol該配合物電離得到陰、陽離子共4mol，D項正確；故選B?！纠?】下列關(guān)于超分子的敘述中正確的是A．超分子就是高分子 B．超分子都是無限伸展的C．形成超分子的微粒都是分子 D．超分子具有分子識別和自組裝的特征【答案】D【解析】A．超分子通常是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結(jié)合在一起，組成復(fù)雜的、有組織的聚集體，有的是高分子，有的不是，故A錯誤；B．超分子這種分子聚集體有的是無限伸展的，有的的是有限的，故B錯誤；C．形成超分子的微粒也包括離子，故C錯誤；D．超分子的特征是分子識別和自組裝，故D正確。答案選D?！纠?】某超分子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是A．此超分子中含有酰胺基B．的分子式為C14H10，其一氯代物有3種C．此超分子屬于高分子D．此超分子完全燃燒后會生成CO2，干冰晶胞中CO2的配位數(shù)為12【答案】C【解析】A．從此超分子的結(jié)構(gòu)圖中可以看出，分子中含有多個酰胺基，A正確；B．分子中有14個碳原子，不飽和度為10，則分子式為C14H10，該分子中有3種氫原子(帶?號位置)，則其一氯代物有3種，B正確；C．此超分子的相對分子質(zhì)量小于10000，則不屬于高分子，C不正確；D．此超分子中含有碳元素，完全燃燒后會生成CO2，干冰晶胞中CO2分子位于頂點和面心，配位數(shù)為=12，D正確；故選C。強化訓(xùn)練強化訓(xùn)練1．關(guān)于下列物質(zhì)的說法錯誤的是A．NCl3、BF中各原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．BF3與NH3反應(yīng)時有配位鍵生成C．BF3、BF的中心原子的雜化方式分別為、D．BF的鍵角小于NH3【答案】D【詳解】A．NCl3、BF中氮原子、氯原子、硼原子和氟原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；B．BF3與NH3反應(yīng)時，NH3中N原子有孤電子對，BF3中B原子有空軌道，可生成配位鍵，B正確；C．BF3中心原子B的價電子對數(shù)為3+(313)=3，采取sp2雜化，BF中心原子B的價電子對數(shù)為4+(3+114)=4，采取sp3雜化，C正確；D．BF和NH3均為sp3雜化，BF中心原子無孤對電子，NH3有一對孤對電子，孤對電子越多，對成鍵電子的斥力越大，鍵角越小，因此BF的鍵角大于NH3，D錯誤；答案選D。2．下列配合物的配位數(shù)不為6的是A． B．C． D．【答案】D【詳解】A．中配體為NH3和H2O，配位數(shù)為6，故A不選；B．中配體為NH3和H2O，配位數(shù)為6，故B不選；C．中配體為NH3和H2O、內(nèi)界中的Cl，配位數(shù)為6，故C不選；D．中配體為NH3，配位數(shù)為4，故D選；故選D。3．下列說法不正確的是A．光譜分析就是利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素B．用紅熱的鐵針刺涂有石蠟的水晶柱面，熔化的石蠟呈圓形C．手性催化劑只催化或者主要催化一種手性分子的合成，而不得到它的手性異構(gòu)分子。D．過渡金屬離子對多種配體具有很強的結(jié)合力，因而，過渡金屬配合物遠比主族金屬配合物多【答案】B【詳解】A．不同元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜不同，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，故A正確；B．晶體具有各向異性，所以用紅熱的鐵針刺涂有石蠟的水晶柱面，熔化的石蠟呈橢圓形，故B錯誤；C．在手性催化中，潛手性化合物在反應(yīng)過程中會與手性催化劑形成一種最穩(wěn)定的過渡態(tài)，從而只會誘導(dǎo)出一種手性分子，所以利用手性催化劑合成主要（或只）得到一種手性分子，而不得到它的手性異構(gòu)分子，故C正確；D．由于許多過渡元素金屬離子對多種配體具有很強的結(jié)合力，能形成種類繁多的配合物，所以過渡金屬配合物遠比主族金屬的配合物多，故D正確；答案選B。4．下列不屬于配離子的是A． B． C． D．【答案】D【詳解】配離子：含有配位鍵的離子，可以是陽離子或陰離子；中心原子提供空軌道，配位原子提供電子對形成配位鍵。中Ag+為中心原子，NH3為配位體；中Cu2+為中心原子，CN為配位體；中Fe3+為中心原子，SCN為配位體；中不存在配位鍵，不是配離子，故選D。5．下列方程式能解釋對應(yīng)事實的是A．鈉在空氣中加熱生成淡黃色固體：B．將中通入溴水中得無色溶液：C．硫酸銨溶液使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅：D．向氫氧化銅懸濁液中滴加氨水得到深藍色溶液：【答案】B【詳解】A．鈉在空氣中加熱生成淡黃色固體為過氧化鈉：4Na+O22Na2O2，A錯誤；B．將SO2中通入溴水中得無色溶液，生成硫酸和氫溴酸，SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br?，B正確；C．硫酸銨溶液使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅：+H2ONH3?H2O+H+，C錯誤；D．向氫氧化銅懸濁液中滴加氨水得到深藍色溶液：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH+4H2O，D錯誤；故答案為：B。6．氮氧化鋁(AlON)是新型透明高硬度防彈鋁材料，屬于共價晶體，主要用于裝甲車輛防彈窗戶、戰(zhàn)場光學(xué)設(shè)備的透鏡、望遠鏡穹頂以及覆蓋于導(dǎo)彈傳感器頂部的透明圓窗等。下列描述錯誤的是A．基態(tài)鋁原子的價電子排布式為3s23p1B．制備AlON的原料N2中N原子采取sp2雜化C．AlON和水晶的化學(xué)鍵類型相同D．AlON的熔點比AlCl3的熔點高【答案】B【詳解】基態(tài)鋁原子核外電子分布在1s、2s、2p、3s、3p能級上，電子排布式為1s22s22p63s23p1，價電子排布式為3s23p1，故A正確；氮氣分子中含有1個氮氮三鍵，為直線形結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為N≡N，氮原子的孤電子對數(shù)＝＝1，三鍵中含1個σ鍵，氮原子的價層電子對數(shù)＝1＋1＝2，氮原子的雜化方式：sp，它的雜化軌道用于形成σ鍵，兩個p軌道形成兩個π鍵，故B錯誤；氮氧化鋁(AlON)屬共價晶體，水晶(SiO2)屬于共價晶體，化學(xué)鍵都是共價鍵，故C正確；氮氧化鋁(AlON)屬共價晶體，氯化鋁為共價化合物，但屬于分子晶體，所以AlON的熔點比AlCl3的熔點高，故D正確。7．下列物質(zhì)不是配合物的是A．NaCl B．[Fe(SCN)2]Cl C．[Cu(NH3)4]Cl2 D．[Ag(NH3)2]OH【答案】A【詳解】含有配位鍵的化合物是配合物(一般銨鹽除外)，NaCl中只含有離子鍵，故不是配合物。故選A。8．下列微粒：①②③④⑤中含有配位鍵的是A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④【答案】A【詳解】1①中，提供空軌道，O原子提供孤對電子形成配位鍵，①符合；②中提供空軌道，N原子提供孤對電子形成配位鍵，②符合；③中沒有提供空軌道的離子，沒有形成配位鍵，③不符合；④中沒有提供空軌道的離子，沒有形成配位鍵，④不符合；⑤中沒有提供空軌道的離子，沒有形成配位鍵，⑤不符合；綜上所述，含有配位鍵的時①②；故選A。9．膽礬CuSO4·5H2O可寫成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列說法正確的是A．在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，所有氧原子都采用sp2雜化B．在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，存在配位鍵、共價鍵，不存在離子鍵C．膽礬是分子晶體，分子間存在氫鍵D．膽礬中的兩種結(jié)晶水在不同的溫度下會分步失去【答案】D【詳解】A．H2O中O原子形成2個σ鍵，有2個孤電子對，為sp3雜化，硫酸根離子中羥基氧是sp3雜化，非羥基氧不是中心原子，不參與雜化，故A錯誤；B．在題述結(jié)構(gòu)示意圖中，存在O→Cu配位鍵，H—O、S—O共價鍵和配離子與硫酸根離子之間形成離子鍵，故B錯誤；C．膽礬是五水硫酸銅，膽礬是由水合銅離子及硫酸根離子構(gòu)成的，屬于離子晶體，故C錯誤；D．由于膽礬晶體中有兩類結(jié)晶水，一類是形成配體的水分子，一類是形成氫鍵的水分子，結(jié)合方式不同，因此受熱時也會因溫度不同而得到不同的產(chǎn)物，故D正確。答案選D。10．銅有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)兩種離子，銅的離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子，人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點。銅的離子可與多種配體形成配位化合物，有一種配離子結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)說法中錯誤的是A．該配離子中所含基態(tài)銅離子的價層電子排布圖為B．該離子的配體中，N原子采用了和兩種雜化方式C．該配離子中銅的配位數(shù)和所含配位鍵的數(shù)目均為4D．從核外電子排布角度分析，穩(wěn)定性：Cu(Ⅰ)＜Cu(Ⅱ)【答案】D【詳解】A．該配離子中銅離子為價，所以價層電子排布圖為，A正確；B．該離子的配體中，N原子采用了和兩種雜化方式，B正確；C．由圖可知銅離子配位數(shù)和每個離子所含配位鍵數(shù)均為4，C正確；D．由于Cu(Ⅰ)的3d軌道全充滿，所以更穩(wěn)定，故D錯誤。故選D。11．某實驗小組為探究配合物的性質(zhì)，進行如下實驗：已知：溶液中，為淺紫色，為紅色，為無色。下列說法正確的是A．與形成配位鍵時，提供孤電子對B．和中共價鍵數(shù)目之比為C．溶于水后溶液呈黃色而不是淺紫色，是因為轉(zhuǎn)化成了沉淀D．上述實驗說明與配位鍵強度弱于與配位鍵強度【答案】D【詳解】A．與形成配位鍵時，提供空軌道，A錯誤；B．中含6個配位鍵和12和O－H鍵，共價鍵數(shù)目為18，中含6個配位鍵，共價鍵數(shù)目為6，比值為3：1，B錯誤；C．溶于水電離出，與水分子形成，使溶液呈黃色，C錯誤；D．由題干信息可知溶液Ⅱ中含，加NaF后，轉(zhuǎn)化為，說明與配位鍵強度弱于與配位鍵強度，D正確；答案選D。12．NH3和N2H4是氮的兩種常見氫化物。下列說法錯誤的是A．兩種氫化物均能形成分子間氫鍵B．兩種氫化物溶于水后均能形成配位鍵C．NH3的VSEPR模型為三角錐形D．N2H4中既含極性鍵又含非極性鍵【答案】C【詳解】A．兩種氫化物均含NH鍵，故兩種氫化物均能形成分子間氫鍵，A項正確；B．兩種氫化物溶于水后，分子中的N原子均能與水電離出的H+形成配位鍵，B項正確；C．NH3中含一個孤電子對和三個σ鍵，VSEPR模型為四面體形，C項錯誤；D．N2H4中存在NH極性鍵，又含氮氮非極性鍵，D項正確；故選：C。13．中國科學(xué)院發(fā)現(xiàn)CO2在核(Fe—Zn—Zr)—殼(Zeolite)催化劑內(nèi)能高效氫化成異構(gòu)化烷烴，反應(yīng)機理如圖所示。下列說法正確的是A．該過程中沒有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移B．1個四氨合鋅(II)—[Zn(NH3)4]2+中含12個σ鍵C．示意圖中含碳化合物碳原子的雜化方式均相同D．催化劑內(nèi)能高效氫化成異構(gòu)化烷烴與催化劑的選擇性有關(guān)【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖示，CO2和H2在核(Fe—Zn—Zr)—殼(Zeolite)催化劑內(nèi)能高效合成異構(gòu)化烷烴，H元素的化合價發(fā)生了變化，一定存在電子的轉(zhuǎn)移，故A錯誤；B．1個氨氣分子中存在3個NHσ鍵，每個氨氣分子與鋅原子間形成1個配位鍵，也是σ鍵，因此1個四氨合鋅(II)—[Zn(NH3)4]2+中含16個σ鍵，故B錯誤；C．示意圖中含碳化合物均為烷烴，碳原子都屬于飽和碳原子，雜化方式均為sp3，但二氧化碳中的碳原子的雜化方式為sp，故C錯誤；D．催化劑具有選擇性，在核(Fe—Zn—Zr)—殼(Zeolite)催化劑內(nèi)能高效氫化成異構(gòu)化烷烴與催化劑的選擇性有關(guān)，故D正確；故選D。14．已知[Co(NH3)6]3+的立體結(jié)構(gòu)如圖，其中數(shù)字處的小圓圈表示NH3分子，且各相鄰的NH3分子間的距離相等，Co3+離子位于八面體的中心。若其中兩個NH3被Cl取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]+同分異構(gòu)體的種數(shù)為A．2種 B．3種 C．4種 D．5種【答案】A【詳解】根據(jù)正八面體的結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)該有2種結(jié)構(gòu)，即體對角線（例如1和4等）或者相連的邊的（例如2和3等），答案選A。15．含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種原子序數(shù)為48的Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是A．該螯合物中N的雜化方式有2種B．1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6molC．Cd屬于d區(qū)元素D．Cd的價電子排布式為4d85s2【答案】B【詳解】A．該整合物中無論是硝基中的N原子，還是中的N原子，還是六元環(huán)中的N原子，N均為雜化，即N只有1種雜化方式，A錯誤；B．該螯合物通過螯合配位成環(huán)而形成的，與4個N原子形成兩個環(huán)、2個O形成1個環(huán)，共6個配位鍵，故1mol該配合物中通過整合作用形成6mol配位鍵，B正確；C．原子序數(shù)為48的Cd屬于ds區(qū)元素，C錯誤；D．Cd的價