第二单元 配合物的形成和应用
第1课时 配合物的形成与空间结构
题组一 配合物的形成
1.下列不能形成配位键的组合是( )
A.Ag+、NH3 B.H2O、H+
C.Co3+、CO D.Ag+、H+
2.下列关于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的说法正确的是( )
A.配位数为6
B.配位体为NH3和Cl-
C.[Zn(NH3)4]2+为内界
D.Zn2+和NH3以离子键结合
3.能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液
C.CCl4 D.浓氨水
4.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法正确的是( )
A.配位体是Cl-和H2O,配位数是9
B.中心原子是Ti4+,配合物离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.内界和外界中的Cl-的个数比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均能被完全沉淀
5.配位化合物的数量巨大,组成和结构形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心原子、配位体、中心原子的化合价和配位数分别为( )
A.Cu2+、NH3、+2、4 B.Cu+、NH3、+1、4
C.Cu2+、OH-、+2、2 D.Cu2+、NH3、+2、2
6.向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加入氨水,难溶物溶解得到深蓝色的溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.沉淀溶解后,生成深蓝色的配合物离子[Cu(NH3)4]2+
C.向反应后的溶液中加入乙醇,溶液没有发生变化
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供孤电子对,NH3提供空轨道
7.(2022·武汉高二期中)某过渡金属元素R的一种配合物为RCl4·2NH3,其水溶液能导电,取0.01 mol该配合物,加入足量AgNO3溶液产生沉淀2.87 g,加入强碱并加热没有氨气放出,则下列关于此配合物的说法正确的是( )
A.配体只有NH3
B.该配合物中中心原子的配位数是4
C.该配离子不可能是平面四边形结构
D.该配合物中只含有离子键和配位键
8.如图是配合物叶绿素的结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.该叶绿素只含有H、Mg、C元素
B.该叶绿素是配合物,中心原子是镁离子
C.该叶绿素是配合物,其配位体是N元素
D.该叶绿素不是配合物,而是高分子化合物
题组二 配合物的空间结构
9.铂的两种化合物a和b,其中a为,b为。实验测得a和b具有不同的特性:a具有抗癌作用,而b没有。则下列关于a、b的叙述正确的是( )
①a和b属于同一种物质
②a和b互为同分异构体
③a和b的空间结构是平面四边形
④a和b的空间结构是四面体
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
10.下列说法错误的是( )
A.当中心原子的配位数为6时,物质常呈八面体形空间结构
B.[Ag(NH3)2]+中Ag+提供空轨道
C.配位数为4的配合物均为正四面体形结构
D.已知[Cu(NH3)2]2+的中心原子采取sp杂化,则它们的空间结构为直线形
11.有组成不同的3种含铂配合物,分别是H2[PtCl4(OH)2]、(NH4)2[PtCl6]和H2[PtCl2(OH)4],在液氨中它们之间有如下的转化关系:2H2[PtCl4(OH)2]+2NH3===(NH4)2[PtCl6]+H2[PtCl2(OH)4],下列关于这3种含铂配合物的说法正确的是( )
A.H2[PtCl2(OH)4]具有很强的碱性
B.3种含铂配合物的配位数均为6
C.3种含铂配合物都属于共价化合物
D.3种含铂配合物中Pt的化合价不同
12.普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3,下列说法正确的是( )
A.该物质中Fe2+与Fe3+数目之比为4∶3
B.1 mol该物质中含σ键数目为18NA
C.该物质中只存在共价键和配位键,不存在离子键
D.Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5
13.顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物;碳铂(如图所示)是1,1 环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是( )
A.碳铂中所有碳原子在同一平面上
B.碳铂的中心原子铂(Ⅱ)的配位数为4
C.顺铂分子中N原子的杂化方式是sp2
D.1 mol 1,1 环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)含有σ键的数目为12NA
14.(2022·南京高二期末)(1)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴的重要化合物,中心原子的配位数为________,Co3+的电子排布式:_________________________________________。
(2)铜是重要的过渡元素,能形成多种配合物,如Cu2+与乙二胺可形成如图所示的配离子。
Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是________(填字母)。
a.配位键 b.极性键
c.离子键 d.非极性键
15.(1)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是____(填字母)。
a.氧原子的杂化类型发生了改变
b.微粒的空间结构发生了改变
c.微粒的化学性质发生了改变
d.微粒中H—O—H的键角发生了改变
(2)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2+的中心原子是________________,配位体是______________,配位数为________。
(3)过渡元素钴有两种化学式均为Co(NH3)5BrSO4的配合物,且配位数均为6,它们分别溶解于水时电离出的阳离子的化学式可能为______________和____________。鉴别两者的实验方法是分别取样并滴加______________(填化学式)溶液。
16.(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间结构是__________________。
②在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+与NH3之间形成的化学键称为__________,提供孤电子对的成键原子是__________(填元素符号)。
(2)银氨溶液的主要成分是[Ag(NH3)2]OH,配制方法是向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀刚好完全溶解为止,得到澄清的银氨溶液。
①AgNO3中阴离子的空间结构是__________。
②[Ag(NH3)2]+中的配位数为____________。
(3)现代工业冶金中,2[Au(CN)2]-+Zn===2Au+[Zn(CN)4]2-。CN-是常见的配位体,提供孤电子对的是C不是N,其主要原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
第二单元 配合物的形成和应用
第1课时 配合物的形成与空间结构
1.D [配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对,另一方能提供空轨道,A、B、C三项中,Ag+、H+、Co3+能提供空轨道,NH3、H2O、CO能提供孤电子对,所以能形成配位键;D项中,Ag+与H+都只能提供空轨道,而无法提供孤电子对,所以不能形成配位键。]
2.C [配合物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl-,内界是[Zn(NH3)4]2+,Cl-和[Zn(NH3)4]2+以离子键结合,[Zn(NH3)4]2+中Zn2+是中心原子,NH3是配位体,Zn2+和NH3以配位键结合,配位数为4。]
3.A [本题主要考查配合物的结构,其中内界和外界之间是离子键,在溶液中完全电离,加入AgNO3溶液,一种溶液产生白色沉淀,另一种溶液无明显现象,可以区别。]
4.C
5.A [配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+为中心原子,化合价为+2,配位体为NH3,配位数为4。]
6.B [硫酸铜溶液中加入氨水先生成蓝色沉淀氢氧化铜,继续加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,铜离子浓度减小;加入乙醇后有深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出;在[Cu(NH3)4]2+中,NH3分子中的氮原子提供孤电子对,Cu2+提供空轨道。]
7.B [RCl4·2NH3的水溶液能导电说明它是离子化合物,在溶液中能电离出阴、阳离子;取0.01 mol该配合物,加入足量AgNO3溶液产生沉淀2.87 g,即生成的氯化银的物质的量为=0.02 mol,说明存在0.02 mol游离的氯离子;加入强碱并加热没有氨气放出,说明不存在游离的氨分子,所以该物质的化学式为[RCl2(NH3)2]Cl2,故该配合物的配位体有Cl-和NH3,A错误;该配合物的中心原子的配位数为4,B正确;该配离子可能是平面四边形结构,C错误;该物质中含有配位键、极性共价键、离子键,D错误。]
8.B [该化合物还含有O元素和N元素,A错误;Mg的最高化合价为+2价,而化合物中Mg与4个氮原子形成化学键,由此可以判断该化合物中Mg与N间存在配位键,该物质为配合物,B正确、D错误;因氮原子还与碳原子成键,因此只能说氮原子是配位原子而不能说是配位体,C错误。]
9.C [因为a和b具有不同的特性,所以a和b不是同一种物质;性质不同说明结构不同,而a和b的分子式相同,故二者互为同分异构体;a和b若为四面体,则没有这两种异构体,因此a和b只能是平面四边形。]
10.C [配位数为4的配合物可以是正四面体形,也可以是平面四边形。]
11.B
12.D [[Fe(CN)6]4-中Fe为+2价,化合物的阳离子为Fe3+,由化学式可知Fe2+与Fe3+数目之比为3∶4,故A错误;配位体含C≡N键,只有1个σ键,且配位键为σ键,则1 mol该物质中含σ键数目为1 mol×(6+6)×NA mol-1×3=36NA,故B错误;阳离子与配离子之间以离子键结合,亚铁离子与配位体以配位键结合,配位体中C、N之间为共价键,则该物质中存在共价键、配位键和离子键,故C错误;Fe的原子序数为26,Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5,故D正确。]
13.B [A错,四元环上均为饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则所有碳原子不可能在同一平面上;B对,由结构简式可知,Pt的配位原子为2个N原子、2个O原子,配位数为4;C错,N原子形成3个N—H键和1个配位键,则N原子的杂化方式为sp3;D错,C—H键,C—C键、C—O键、N—H键均为σ键,1个C==O键中有1个σ键,则1 mol 1,1 环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)含有σ键的数目为26NA。]
14.(1)6 1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)
(2)c
解析 (1)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴的重要化合物,根据配合物化学式得到中心原子的配位数为6,配位体为NH3和H2O,Co为27号元素,因此Co3+的电子排布式:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(2)Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部含有碳碳非极性共价键,碳氢、氮氢、碳氮极性共价键,还有铜氮配位键,不含有离子键。
15.(1)a (2)Cu2+ NH3、H2O 4
(3)[Co(NH3)5Br]2+ [Co(NH3)5SO4]+ BaCl2(或AgNO3)
解析 (1)H2O分子中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道,孤电子对占据2个sp3杂化轨道,由于孤电子对的排斥作用使水分子为V形;H3O+中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道,孤电子对占据1个sp3杂化轨道,由于孤电子对的排斥作用,使H3O+为三角锥形。因此H2O与H3O+的键角不同,微粒的空间结构不同;H2O和H3O+结构不同,化学性质不同。
(2)由书写形式可以看出其中心原子是Cu2+,配位体是H2O、NH3,配位数为4。
(3)由配合物的配位数均为6可知溶于水电离出的阳离子可能是[Co(NH3)5Br]2+和[Co(NH3)5SO4]+,可根据外界离子进行鉴别。
16.(1)①正四面体形 ②配位键 N
(2)①平面三角形 ②2
(3)C的电负性比N小,吸引孤电子对的能力比N弱