2021-2022学年高二化学苏教版(2019) 选择性必修2-4.2配合物的形成和应用 一课一练(word版含解析)

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名称 2021-2022学年高二化学苏教版(2019) 选择性必修2-4.2配合物的形成和应用 一课一练(word版含解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-02-27 18:30:32

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4.2配合物的形成和应用——一课一练2021-2022学年高中化学苏教版(2020)选择性必修2
一、选择题(共15题)
1.下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是
A.过氧化钠、硫酸四氨合铜、氢化钠
B.硝酸铵、氢氧化二氨合银、氯化铵
C.氯化氢、氢氧化钠、氢氧化钡
D.氯化铵、过氧化氢、过氧化钙
2.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,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是
A.配合物的中心离子配位数为2
B.该配合物的配位原子是N原子
C.中心离子是Pt4+
D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不是配位体
3.某化合物的分子结构如图所示,则下列说法错误的
A.该分子中没有手性碳原子
B.Ni的简化电子排布式为[Ar]3d84s2
C.该离子中含有极性键、非极性键、配位键和金属键
D.该分子中碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种
4.丁二酮肟镍是丁二酮肟在氨性溶液(pH=8~9)中与Ni2+发生反应生成的沉淀,该反应常用作实验室中检验镍离子。其结构如图所示,下列对该物质的分析与判断中,正确的是
A.该物质中Ni2+具有空轨道,是配合物的配体
B.该物质中氧原子的杂化类型为sp杂化
C.该物质中氮原子的杂化类型为sp2杂化
D.该物质中的C、N、O均存在孤电子对
5.亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂,受热易分解:3K4[Fe(CN)6]=12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,下列关于该反应说法错误的是
A.KCN中每个中含12个电子
B.(CN)2分子中σ键和π键数目比为3:2
C.配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子
D.已知Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围,则铁的配位数是2
6.关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中错误的是
A.中心原子的配位数是6
B.中心原子的化合价为+3价
C.1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
D.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀
7.用示意图能够直观形象地将化学知识传授给学生。下列示意图正确的是
A.图甲丙氨酸的手性异构 B.图乙砷原子结构示意图
C.图丙BF的结构式 D.图丁HF分子间的氢键
8.镍的配合物常用于镍的提纯以及药物合成,如、、等。下列说法正确的是
A.CO分子内键和π键个数之比为1:2
B.中含有非极性共价键和配位键
C.基态的电子排布式为
D.中C原子的杂化方式是
9.在碱性溶液中,可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是
A.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为
B.该配离子中铜离子的配位数是4,配位原子是N和O
C.基态原子的价电子排布式是
D.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
10.下列有关说法错误的是
A.基态原子能量最高的能级有3个空轨道
B.以双聚分子形式存在的中每个原子形成的共价数为4
C.、、的沸点逐渐升高,是因为共价键键能越来越大
D.是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,其电子式是Ca2+
11.中国科学院发现CO2在核(Fe—Zn—Zr)—壳(Zeolite)催化剂内能高效氢化成异构化烷烃,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.该过程中没有发生电子的转移
B.1个四氨合锌(II)—[Zn(NH3)4]2+中含12个σ键
C.示意图中含碳化合物碳原子的杂化方式均相同
D.催化剂内能高效氢化成异构化烷烃与催化剂的选择性有关
12.已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构:各NH3分子间距相等,Co3+位于正八面的中心。若其中各有2个NH3分子分别被Cl-和H2O取代,形成[Co(NH3)2(H2O)2Cl2]+的几何异构体有(不考虑光学异构)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
13.某化合物的结构示意图如图,下列关于该化合物的叙述中正确的是
A.该化合物含有 H、O、N、Ni 四种元素
B.该化合物是配合物,中心离子的配位数是2,配体是氮元素
C.该化合物属于配合物,中心离子是 N
D.该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键
14.实验室用检验的离子方程式为。下列有关说法正确的是
A.中铁离子的配位数为3
B.含键
C.形成配位键时,中氮原子提供孤电子对
D.再失去1个电子比更难
15.一定条件下发生反应:Fe+6HCN+2K2CO3=K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是
A.K4[Fe(CN)6]的中心原子的核外电子排布式为[Ar]3d5
B.该反应中只存在离子键和共价键的断裂和形成
C.HCN、CO2、中碳的杂化方式和空间构型均相同
D.HCN 水溶液中存在 4 种氢键
二、填空题(共4题)
16.(1)与NO反应生成的中,NO以N原子与形成配位键。请在结构示意图(如图所示)的相应位置补填缺少的配体______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。在中与之间形成的化学键称为______,提供孤电子对的成键原子是______。
(3)中与的C原子形成配位键。不考虑空间结构,的结构可用示意图表示为______。
17.一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为__________。
②NO3-的空间构型是____________________________________________(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理,CO分子的结构式为________。
②1 mol CO2中含有的σ键数目为____________。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为______________。
18.I.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)锰元素在元素周期表中的位置为___________。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)已知N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N-N单键的键能为247 kJ·mol-1,则N2中的___________键稳定(填“σ”或“π”)。
Ⅱ.胆矾CuSO4 5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4 H2O,其结构示意图如下:
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.胆矾所含元素中,H、O、S的半径及电负性依次增大
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D.加热条件下胆矾中的水会在相同温度下同时失去
(5)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,溶液变为深蓝色,写出所发生反应的离子方程式_______;已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________。
19.(1)下列分子或离子中不存在配位键的是______(填序号)。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(2)在配离子中,中心离子的配位数为______,提供空轨道的是______。
(3)钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛位于元素周期表第4周期ⅣB族,与钛同周期的主族元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有______(填元素符号)。现有含的配合物,配离子中的化学键类型是______,该配合物的配体是______。
(4)①和中均含有配位键。在中,配体是______(填元素符号),提供孤电子对的原子是______,中原子采用______杂化。
②气态氯化铝()是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系为。请将结构中你认为是配位键的斜线加上箭头_____。
三、综合题(共4题)
20.三价铬离子()是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要组成成分,GTF能够协助胰岛素发挥作用。构成葡萄糖耐量因子和蛋白质的元素有C、H、O、N、S、Cr等。回答下列问题:
(1)Cr的价层电子排布式为_______。
(2)O、N、S的原子半径由大到小的顺序为_______。
(3)分子的 VSEPR模型名称为_______
(4)化学式为的化合物有多种结构,其中一种可表示为,该物质的配离子中提供孤电子对的原子为_______,配位数为_______。
(5)由碳元素形成的某种晶体的晶胞结构如图所示,若阿伏加德罗常数的值为,晶体密度为,则该晶胞的棱长为_______ pm。
21.污水处理分析时,常用双硫腙(,二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质,再用萃取络合物,从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。如用双硫腙~,分离污水中的时,先发生络合反应:,再加入,就很容易被萃取到中。
(1)写出双硫腙和络合的离子方程式:___________。萃取过程中要控制适宜的酸度。如果溶液的pH太小,其后果是___________。下图是用双硫腺~,络合萃取某些金属离子的酸度曲线。它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E%表示某种金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率。
某工业废水中含有、Bi3+、,用双硫腙~络合萃取法处理废水。
请根据上图回答问题:
(2)欲完全将废水中的分离出来,须控制溶液pH范围___________。
(3)当调节时,锌(Zn)的存在形式有:___________,其物质的量之比约为___________。
(4)锌(Zn)的络合物被萃取到中分液后,逐滴加入足量的NaOH溶液,充分振荡,先产生白色沉淀,后白色沉淀溶解消失最后溶液呈无色。写出有关反应的离子方程式:___________;___________
22.过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
(1)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是________(填序号)。
A.PFS中铁显+2价
B.铁原子的价电子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
Mn Fe
电离能 I1 717 759
(kJ·mol-1) I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
(2)PFS中SO42-采取__________杂化,空间构型是_________。
(3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬与甲基丙烯酸根的配合物为
①该化合物中铬的化合价为___________。
②该化合物中一个Cr的配位数为________。
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有___________________________________。
(4)O、S、Se为同主族元素,H2O、H2S和H2Se的参数对比见表.
化学式 键长/nm 键角
H2O 0.99 104.5°
H2S 1.34 92.3°
H2Se 1.47 91.0°
H2S的键角大于H2Se的原因可能为__________________________________________________
23.铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Fe原子的外围电子排布图为____,基态Fe2+中,核外电子占据最高能层的符号是____,Fe2+和Fe3+是铁的两种常见离子,Fe3+的稳定性强于Fe2+,原因是____。
(2)Fe3+可以与SCN—形成一系列不同配位数的红色配合物,所以常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为_______,SCN—的几何构型为______,中心原子的杂化类型为_______。
(3)实验中常用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+, K3[Fe(CN)6]晶体中的化学键有_________(填写选项字母)
a.离子键. b.共价键 c,氢键 d .配位键 e.金属键
1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为_____________。
(4)FexO为氯化钠型结构,在实际晶体中,由于存在缺陷,x<1。 测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm,则该晶体的密度ρ=__________g/cm3 (列出计算式),晶体中最近的两个铁离子间的距离为_______pm。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A.中含离子键和非极性键,中含离子键、极性键和配位键,中只含离子键,A错误;
B.三种物质中都含离子键、极性键和配位键,B正确;
C.中含极性键,中含离子键和极性键,中含离子键和极性键,C错误;
D.中含离子键、极性键和配位键,中含极性键和非极性键,中含离子键和非极性键,D错误。
故选:B。
2.C
【详解】
A.NH3和Cl-均为配体,配位数为2+4=6,A错误;
B.Cl、N原子均有孤电子对,二者均为配位原子,B错误;
C.NH3和Cl-均为配体,Pt4+为中心离子,C正确;
D.PtCl4·2NH3水溶液不导电,加入AgNO3溶液也不产生沉淀,说明NH3和Cl-均为配体,D错误;
综上所述答案为C。
3.C
【详解】
A.连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,手性碳一定为饱和碳原子,该物质中的饱和碳原子都连接了3个氢原子,所以没有手性碳,A正确;
B.Ni为28号元素,原子核外有28个电子,简化电子排布式为[Ar]3d84s2,B正确;
C.金属键一般存在于合金和金属单质中,该物质中没有金属键,C错误;
D.形成双键的碳原子为sp2杂化,甲基中的碳原子为sp3杂化,D正确;
综上所述答案为C。
4.C
【详解】
A.由丁二酮肟镍结构可知,Ni2+提供空轨道,氮原子有孤电子对,二者形成配位键,故A错误;
B.氧有2个σ键,2个孤电子对,价电子对数为4,属于sp3杂化,故B错误;
C.该结构中氮原子形成1个双键和一个单键,还有1个孤电子对,所以氮原子价层电子对数为3,为sp2杂化,故C正确;
D.由丁二酮肟镍结构可知,碳原子都形成4对共价键,不存在孤电子对,故D错误;
故选C。
5.B
【详解】
A.CN 中含有的电子数是6+7+1=12个,故A正确;
B.(CN)2分子的结构简式N≡C-C≡N,单键是σ键,叁键中含有1个σ键和2个π键,故σ键和π键数目比为3:4,故B错误;
C.配合物K4[Fe(CN)6]中配位体是CN ,其中得到的电子在碳原子上,碳原子上的1对孤对电子与亚铁离子形成配位键,故C正确;
D.Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围,则碳原子的配位数是6,根据该晶胞中铁原子和碳原子数之比是3:1,得出铁的配位数是2,故D正确;
故选答案B。
6.C
【详解】
A.与Ti3+形成配位键的配位原子为N、Cl,Ti3+的两个配体NH3、Cl-的个数依次为5、1,故配位数为5+1=6,故A正确;
B.在该化合物中N、H、Cl元素的化合价依次为-3、+1、-1,根据化合物中各元素的正负化合价代数和为0,则Ti的化合价为+3价,故B正确;
C.配合物内界离子中配体和中心离子的配位键属于σ键,有6个,配体5个氨气中有15个σ键,共计21个σ键,故答案为21NA,故C错误;
D.[Ti(NH3)5Cl]Cl2在水溶液中的电离方程式为[Ti(NH3)5Cl]Cl2=[Ti(NH3)5Cl]2++2Cl-,外界中的Cl-能与Ag+反应形成白色沉淀,内界中的Cl-不能与Ag+反应,故含1mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀,故D正确;
故答案选C。
7.A
【详解】
A.CH3-CH(NH2)-COOH中有一个碳原子连接一个氨基和一个羧基,且连结-CH3和氢原子,为手性碳原子,四个基团不相同,该分子中含有1个手性碳原子,A正确;
B.根据原子核外电子排布规律,砷的原子核外各层电子分别为:2,8,18,5,选项B错误;
C.BF中有一个F提供一个孤电子对,其它形成共用电子对,据此可画出结构图为,C错误;
D.HF分子中F原子的电负性较强,与相邻氢原子间形成氢键,选项D错误;
8.A
【解析】
【详解】
A.分子内含有一个碳氧三键,则键和π键个数之比为1:2,A项正确;
B.中含有极性共价键和配位键,B项错误;
C.基态的电子排布式为,C项错误;
D.为直线形,C原子的杂化方式是,D项错误;
故答案为:A。
9.D
【详解】
A.根据同周期主族元素的电负性由左到右逐渐增大,同主族元素的电负性由上到下逐渐减小,所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为,A项正确;
B.根据配离子的结构可知,铜离子形成4个共价键,配位原子为N和O,B项正确;
C.根据铜离子的电子排布式可知,基态铜原子的价电子排布式为,C项正确;
D.N原子和O原子可与水分子中的H原子形成氢键,水分子中的O原子也可与配离子中的H原子形成氢键,D项错误;
答案选D。
10.C
【详解】
A.钛元素的原子序数为22,价电子排布式为3d24s2,能量最高的3d能级有3个空轨道,故A正确;
B.双聚氯化铁的结构式为,由结构式可知,每个铁原子与4个氯原子形成共价键,故B正确;
C.氯气、溴和碘都是结构相似的双原子分子,形成的晶体都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,单质的熔沸点越高,与共价键键能大小无关,故C错误;
D.由中各原子均满足8电子稳定结构,可知酸根的电子式为,则离子化合物的电子式为Ca2+,故D正确;
故选C。
11.D
【详解】
A.根据图示,CO2和H2在核(Fe—Zn—Zr)—壳(Zeolite)催化剂内能高效合成异构化烷烃,H元素的化合价发生了变化,一定存在电子的转移,故A错误;
B.1个氨气分子中存在3个N-H σ键,每个氨气分子与锌原子间形成1个配位键,也是σ键,因此1个四氨合锌(II)—[Zn(NH3)4]2+中含16个σ键,故B错误;
C.示意图中含碳化合物均为烷烃,碳原子都属于饱和碳原子,杂化方式均为sp3,但二氧化碳中的碳原子的杂化方式为sp,故C错误;
D.催化剂具有选择性,在核(Fe—Zn—Zr)—壳(Zeolite)催化剂内能高效氢化成异构化烷烃与催化剂的选择性有关,故D正确;
故选D。
12.C
【详解】
[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构,正八面体六个顶点的位置是对称等同的,各有2个NH3分子分别被Cl-和H2O取代,若H2O分子取代1、2位,则Cl-只能取代4、6或4、3或4、5;若H2O分子取代1、5位,则Cl-只能取代2、6或2、3,所以形成[Co(NH3)2(H2O)2Cl2]+的几何异构体有5种,选C。
13.D
【详解】
A.由图可知,结构中含有C、H、N、O、Ni五种元素,故A错误;
B.该物质中,Ni提供空轨道,氮原子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,中心离子为Ni,中心离子的配位数是4,配体是氮元素,故B错误;
C.Ni含有空轨道,N原子含有孤对电子对,N原子与Ni形成配位键,中心离子是Ni,故C错误;
D.由该化合物的结构示意图可知:N元素连接的氧原子与氧元素连接H原子之间形成氢键,N原子与Ni原子之间形成配位键,同时存在C=N双键,因此该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键,故D正确;
故选D。
14.B
【详解】
A.中铁离子的配位数为6,故A错误;
B.1个CN一含1个σ键,1个CN一与Fe3+形成1个配位键,配位键也是σ键,所以含键,故B正确;
C.氮原子半径小于碳原子,氮的原子核对孤对电子吸引力大于碳原子,则中是碳原子提供孤电子对,故 C错误;
D.Mn2+外围电子排布式为3d5,由Mn2+变为Mn3+,3d能级由较稳定的3d半充满状态变为不稳定的3d4状态,需要吸收的能量多,Fe2+外围电子排布式为3d6,Fe2+变为Fe3+,3d能级由较不稳定的3d6状态变为较稳定的3d5半充满状态,需要吸收的能量少。所以再失去1个电子比更容易,故D错误;
本题答案B。
15.D
【详解】
A.K4[Fe(CN)6]的中心原子为Fe,核外电子排布式为[Ar]3d64S2,A错误;
B.反应存在离子键、共价键的断裂和形成,还有配位键的形成,B错误;
C.HCN为 sp杂化,CO2为 sp杂化,碳酸根离子中心原子属于sp2杂化,C错误;
D.HCN 水溶液中存在 4 种氢键,H-CN······H-CN、H2O········H-CN、H-CN·········H-O-H、H2O·······H-O-H ,D正确;
答案选D。
16. 配位键 N 或
【详解】
(1)注意中N原子与形成配位键即可,故答案为:;
(2)为配离子,与之间为配位键;配体中提供孤电子对的为N;故答案为:配位键;N;
(3)中,提供空轨道,中的C原子提供孤电子对,形成配位键,据此可写出结构:或,故答案为:或。
17. 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) 平面三角形 C≡O 2×6.02×1023(或2NA) (或)
【详解】
(1)①Mn的原子序数为25,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故答案为:1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5);
②NO3-中N原子形成3个δ键,没有孤电子对,则应为平面三角形,故答案为:平面三角形;
(2)①N2与CO为等电子体,二者结构相似,N2的结构为N≡N,则CO的结构为C≡O,故答案为:C≡O;
②CO2的结构式为O=C=O,分子中C形成2个δ键,则1molCO2中含有的σ键数目为2×6.02×1023个,故答案为:2×6.02×1023(或2NA);
(3)[Cu(OH)4]2-中Cu2+与4个OH-形成配位键,则[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为:,故答案为:。
18. 第四周期第ⅦB族 sp3、sp2 π B Cu2+ + 4NH3 =[Cu(NH3)4]2+ N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F原子,使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配位键
【详解】
(1)Mn的价电子排布式为3d54s2,位于第四周期第ⅦB族;
(2)从天冬酰胺的结构中可以看出,碳原子形成的化学键的类型有单键和双键,故碳原子中碳以sp3和sp2两种杂化;
(3)1条三键中含有1个σ键和2个π键, 1个π键键能=×(942 kJ·mol-1-247 kJ·mol-1) =347.5 kJ·mol-1,大于σ键的键能,所以N2中的π键稳定;
(4)A.同主族元素电负性由上到下依次减弱,O的电负性大于S,A错误;
B.在上述结构示意图中,O和Cu之间(图中O→Cu)存在配位键,H-O、S-O之间存在共价键,[Cu(H2O)4]2+和之间存在离子键,B正确;
C.胆矾是CuSO4 5H2O,是由[Cu(H2O)4]2+和构成的,属于离子晶体,C错误;
D.由于胆矾晶体中水两类,一类是以配位键形成配体的水分子,一类是以氢键形成的结晶水,结合方式不同,因此受热时氢键形成的结晶水会先失去,故会因温度不同而得到不同的产物,D错误;
故选B;
(5)铜离子能与氨气形成配位键,故氢氧化铜能溶解在氨水中,反应的离子方程式为Cu2+ + 4NH3 =[Cu(NH3)4]2+;N、F、H三种元素的电负性:F>N>H, 形成配合物时,N原子作为配位原子,NH3中共用电子对偏向N,而在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,因此使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配位键。
19. ③⑨ 6 、 极性键(或共价键)、配位键 、 N
【详解】
(1)配位键的形成条件是一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。①中与O原子之间存在配位键,提供空轨道,O原子提供孤电子对;②中与1个之间存在配位键,提供空轨道,提供孤电子对;④中N与之间存在配位键;⑤中与之间存在配位键;⑥中与之间存在配位键;⑦中与之间存在配位键;⑧中B与之间存在配位键;③、⑨分子中不存在提供空轨道的原子,不存在配位键,故选③⑨;
故答案为:③⑨。
(2) 的配位数为6,提供空轨道,配体为;
故答案为:6;。
(3)基态的价电子排布式为,未成对电子数为2,同周期主族元素基态原子未成对电子数为2的价电子排布式为、,即为、;中的化学键有极性键(或共价键)、配位键,配体为、;
故答案为:、;极性键(或共价键)、配位键;、。
(4)①中,提供空轨道,配体为,中的N原子提供孤电子对。中A的价电子对数为,孤电子对数为0,原子杂化类型为。②配位键的箭头指向提供空轨道的一方。原子最外层有7个电子,再结合1个电子就可以形成一个单键,另有3对孤电子对。所以气态氯化铝中与2个原子形成共价键的原子中,有一个是配位键,原子提供孤电子对,原子提供空轨道;
故答案为:N;;;。
20. 3d54s1 S>N>O 平面三角形 O、Cl 6
【详解】
(1)Cr元素为24号元素,核外电子排布式为[Ar]3d54s1,价电子排布为3d54s1;
(2)电子层数越多原子半径越大,电子层数相同核电荷数越小半径越大,所以原子半径S>N>O;
(3)SO2分子中心S原子的价层电子对数为=3,所以 VSEPR模型名称为平面三角形;
(4)Cl、O原子中均含有孤电子对,所以该物质的配离子中提供孤电子对的原子Cl、O;根据化学式可知2个Cl原子、4个O原子配位,即配位数为6;
(5)根据均摊法,晶胞中C原子的个数为4+=8,所以晶胞质量为g,晶体密度为ρ g·cm-3,所以晶胞的体积为cm3,则晶胞棱长为cm=pm。
21.(1) 如果溶液的pH太小,即H+浓度太大,将导致H2DzHDz-+H+平衡逆向移动,不利于Zn2+与H2Dz形成络合物
(2)2~2.8
(3) Zn2+和Zn(HDz)2 2:3
(4) Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓ Zn(OH)2+2OH-=
【解析】
(1)根据双硫腙与Cu2+络合的离子方程式可知,双硫腙和络合的离子方程式为:,萃取过程中要控制适宜的酸度,如果溶液的pH太小,即H+浓度太大,将导致H2DzHDz-+H+平衡逆向移动,不利于Zn2+与H2Dz形成络合物,故答案为:;如果溶液的pH太小,即H+浓度太大,将导致H2DzHDz-+H+平衡逆向移动,不利于Zn2+与H2Dz形成络合物;
(2)
由图可知,pH为1~2.8时只有Bi3+沉淀,且pH值越大,金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率越大,pH为2.8左右时可完全将废水中的Bi3+分离出来,故答案为:2~2.8;
(3)
由图可知,pH=5时,锌(Zn)的存在形式有Zn2+和Zn(HDz)2,且金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率为60%,即由60%的Zn2+被络合了,则Zn2+与Zn(HDz)2的物质的量之比为40%:60%=2:3,故答案为:Zn2+和Zn(HDz)2;2:3;
(4)
锌(Zn)的络合物被萃取到中分液后,逐滴加入足量的NaOH溶液,充分振荡,先产生白色沉淀即Zn2+与OH-结合生成了Zn(OH)2白色沉淀,后白色沉淀溶解消失最后溶液呈无色即Zn(OH)2能继续溶解在过量的NaOH溶液中生成,故有关反应的离子方程式:Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓,Zn(OH)2+2OH-=,故答案为:Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓;Zn(OH)2+2OH-=。
22. AD sp3 正四面体 +3 6 sp3和sp 2 由于硫的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,键角大
【详解】
(1)A.设[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中Fe元素化合价为x,根据化合价代数和为0,可知2x-n+(3-)×(-2)=0,解得x=+3,选项A不正确;B.Fe原子核外电子数为26,铁元素的价电子数8,且4s轨道排2个电子,3d轨道排6个电子,所以铁原子的价电子排布式是3d64s2,选项B正确;C.硫酸亚铁中铁元素的化合价是+2价,[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中铁元素的化合价是+3价,铁离子水解生成氢氧化铁,所以由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程,选项C正确;D.Fe2+再失去一个电子需要的能量比气态Mn2+再失去一个电子需要能量小,所以气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子容易,选项D不正确;答案选AD;
(2)PFS中SO42-总价电子数32,中心原子有4个σ键,采取sp3杂化,空间构型是正四面体立体结构;
(3)①该化合物中 显-1价,氯元素为-1价,则铬的化合价为+3价;②2个Cr共有12个配体,则一个Cr的配位数为6;③甲基上的碳原子含有4个σ键,所采取sp3杂化,碳碳双键上的碳原子含有3σ键,所以采取sp2杂化;
(4)根据表中数据可知,由于硫的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,键角大。
23. M Fe3+的价电子排布为3d5,半满结构稳定 K【详解】
(1)Fe的原子序数为26,基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2,基态Fe原子的外围电子排布图为;基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6,核外电子占据最高能层的符号是M;Fe3+的稳定性强于Fe2+,原因是Fe3+的价电子排布为3d5,半满结构稳定;
(2)液态NH3和液态H2S相比,液态NH3分子间存在氢键,说明N比S更强烈的吸引H上的电子,而形成氢键,所以就电负性而言,N S,C与N同一周期,电负性N C,硫酸是强酸,而碳酸是弱酸,故电负性S C,K是金属元素,K的电负性最小,所以KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为K(3)a.K+与[Fe(CN)6]3-形成离子键,a正确;
b.[Fe(CN)6]3-离子中,C原子与N原子之间形成极性共价键,b正确;
c.氢键不属于化学键,c错误;
d.Fe3+与CN-形成配位键,d正确;
e.K3[Fe(CN)6]不属于金属晶体,不存在金属键,e错误;
答案选a、b、d;
在配合物K3[Fe(CN)6]中,Fe3+与CN-之间形成6个配位键,配位键也是σ键,在每个CN-内部有1个σ键和2个π键,故1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为12NA,π键的数目为12NA,故1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为1:1;
(4)FexO为氯化钠型结构,每个晶胞中含有4个“FexO”,测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm,所以(428.0×10-10)3×ρ×6.02×1023=4×(56×0.92+16),ρ=g/cm3 ;由氯化钠的晶胞图形,设Fe在面心,另外的Fe在立方体的顶点,面对角线的一半为晶体中最近的两个铁离子间的距离,其距离为=302.6pm。