3.4配合物与超分子 同步练习-2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 3.4配合物与超分子 同步练习-2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-02-09 08:15:02

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文档简介

3.4配合物与超分子
一、单选题(本大题共14小题)
1. 下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是( )
A. 利用超分子的分子识别特征,可以分离和
B. 配合物中只含配位键
C. 中提供空轨道,中氧原子提供孤对电子,从而形成配位键
D. 配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用
2. 下列有关超分子的说法正确的是( )
A. 超分子是如蛋白质一样的大分子
B. 超分子是由小分子通过聚合得到的高分子
C. 超分子是由高分子通过非化学键作用形成的分子聚集体
D. 超分子是由两个或两个以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体
3. 水的状态除了气、液、固之外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到时形成的,玻璃态的水无固态形状,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A. 水由液态变为玻璃态,体积缩小 B. 水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C. 玻璃态是水的一种特殊状态 D. 玻璃态水是一种特殊的晶体
4. 下列关于纳米材料的叙述错误的是 ( )
A. 将纳米材料均匀分散到液体分散剂中可制得液溶胶
B. 用纳米级金属颗粒粉剂做催化剂可加快反应速率,提高反应物的平衡转化率
C. 将纳米颗粒粉剂制成火箭的固体燃料将有更大的推动力
D. 银器能抑菌、杀菌,将纳米银微粒植入内衣织物中,有奇异的抑菌、杀菌效果
5. 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液。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,所以反应前后的浓度不变
B. 沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子
C. 向反应后的溶液中加入乙醇,溶液不发生变化
D. 在中,提供孤电子对,提供空轨道
6. 若、两种粒子之间可形成配位键,则下列说法正确的是( )
A. 、只能是离子
B. 若提供空轨道,则配位键表示为
C. 、分别为、时,作配体
D. 若提供空轨道,则至少要提供一对孤电子对
7. 如图所示,为乙二胺四乙酸,易与金属离子形成螯合物,为与形成的螯合物。下列叙述正确的是( )
A. 和中原子均采取杂化 B. 中的配位数为
C. 中配位原子是原子 D. 中含有离子键和配位键
8. 下列说法错误的是( )
A. 在和中都存在配位键
B. 是极性分子,分子中原子不处在个原子所连成的直线的中央
C. 、、、都是极性分子
D. 向含有的水溶液中加入足量溶液只能生成沉淀
9. 冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子如下表所示,从而可精准地识别碱金属离子。下列相关叙述中不正确的是 ( )
冠醚 冠醚空腔直径 适合的粒子直径




A. 冠可精准地识别
B. 冠可精准地识别
C. 与形成超分子的冠醚为冠,该冠醚不能识别其他碱金属离子
D. 冠的空腔较大,可识别
10. 超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。下列相关叙述中不正确的是 ( )
A. “杯酚”是超分子
B. “杯酚”与分子通过范德华力形成超分子
C. 利用“杯酚”和甲苯、氯仿等试剂可以分离和
D. “杯酚”借助超分子的形成和解离,可以准确地识别和,被称为“分子识别”
11. 冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。冠与钾离子形成的超分子结构如图所示。下列说法正确的是( )
A. 含该超分子的物质属于分子晶体 B. 冠醚可用于分离不同的碱金属离子
C. 中心碱金属离子的配位数是不变的 D. 冠醚与碱金属离子之间形成离子键
利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚结构如图所示,用“”表示分离和的过程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. 杯酚与分子之间的作用为范德华力 B. 杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯
C. 晶体熔点:杯酚 D. 操作用到的主要玻璃仪器为分液漏斗
13. 已知和可“组合”成一种超分子。下列说法正确的是 ( )
A. 和通过缩聚反应“组合”为该超分子
B. 和通过取代反应“组合”为该超分子
C. 该超分子中的和间的非共价键是氢键
D. 该超分子的性质与的性质相同
14. 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素、、、“组合”成一种超分子,具有高效的催化性能,其结构示意图如图实线代表共价键,其他重复单元的、未标注,、、分别位于不同周期,的原子半径在同周期中最大。下列说法错误的是( )
A. 单质的氧化性在同族中最强
B. 与可能组成多种离子化合物
C. 的简单离子半径大于的简单离子
D. 的气态氢化物热稳定性大于的气态氢化物
二、填空题(本大题共2小题)
15. 含有多个配位原子的配体与同一中心离子或原子通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种配合物的结构如下图所示,该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 ,该螯合物中的杂化方式有 种。
16. 价的配合物,中心原子的配位数为,若该配合物与足量溶液反应生成沉淀,用配合物形式写出该配合物的化学式: 。
三、简答题(本大题共1小题)
17. 氮化硼晶体是一种新型无机合成材料。用硼砂和尿素反应可以得到氮化硼:。根据要求回答下列问题:
组成反应物的所有元素中,第一电离能最大的是______填元素符号。
尿素分子中键与键数目之比为______。
一定条件下尿素分子可形成六角形超分子结构如图所示。超分子中尿素分子间主要通过______结合。
图示超分子的纵轴方向有一“通道”。直链烷烃分子刚好能进入通道,并形成超分子的包合物;支链烷烃因含有侧链,空间体积较大而无法进入“通道”。利用这一性质可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离。
直链烷烃分子进入“通道”时,通过______与超分子结合,从而形成超分子包合物。
下列物质可以通过尿素超分子进行分离的是______填标号。
A.乙烷和丁烷 丁烷和异丁烷 异戊烷和新戊烷 氯化钠和氯化钾
四、推断题(本大题共1小题)
18. A、、、、为元素周期表中前四周期元素,原子序数依次增大;元素原子核外有个未成对电子;元素原子核外电子占据个能级,其中最高能级上的电子数是其所在能层序数的倍;元素与元素同族,元素与元素同族;元素原子的价电子数是其余电子数的一半。、、的第一电离能由大到小的顺序为_______________用元素符号表示,基态的电子排布式为___________。
和的氢化物中,的氢化物沸点较高的原因是_______________________。
形成的最高价氧化物的结构如图所示,该结构中元素原子与原子形成的键的键长有两种,键长较短的键为_______填“”或“”。
可与形成羰基配合物,该物质是有机合成的重要催化剂,不溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯,熔点为,时升华。
为_______晶体填晶体类型。
晶体中存在的作用力有_________________________。
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.利用超分子的分子识别特征,可以分离和,故A正确;
B.配位化合物中不一定只含有配位键,可能含有共价键、离子键,如,故B错误;
C.配离子中中心原子提供空轨道,配体提供孤电子对,所以中的提供空轨道,中的原子提供孤对电子,两者结合形成配位键,故C正确;
D.配合物的应用:生命体中,许多酶与金属离子的配合物有关;科学研究和生产实践:进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的,因此,配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用,故D正确。

2.【答案】
【解答】
超分子不同于蛋白质、淀粉等大分子,也不是由小分子通过聚合得到的高分子,超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体,综上所述,故选D。
3.【答案】
【解答】
玻璃态的水密度与普通水相同,、不正确;玻璃态水是在特殊条件下形成的“特殊状态”,C正确;玻璃态的水无固态形状,不是晶体,不正确。

4.【答案】
【解析】催化剂可加快化学反应的速率,但不能使化学平衡发生移动,项错误。
5.【答案】
【解答】
A.硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,所以溶液中铜离子浓度减小,故A错误;
B.硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子而使溶液澄清,故B正确;
C.根据相似相溶原理,向反应后的溶液中加入乙醇,又重新生成难溶物,故C错误;
D.在中,提供空轨道,提供孤电子对,故D错误。
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解答】
A.中氮原子形成个键,还有一对孤电子对,中氮原子形成个键其中有一个配位键,原子均采取杂化,故A正确;
B.由图可知,中的配位数为,故B错误;
C.中不存在配位键,没有配位原子,故C错误;
D.中不含有离子键,故D错误。
8.【答案】
【解答】
A.在中存在一个氮氢键为配位键,中铜原子与氮原子间存在配位键,故A正确;
B.是极性分子,分子结构为形,原子不处在个原子所连成的直线的中央,故B正确;
C.、都是极性分子,、为非极性分子,故C错误;
D.向含有的水溶液中加入足量溶液,外界的氯离子能反应,则生成沉淀,故D正确。
9.【答案】
【解析】根据题给表格数据,可知、、D正确;与形成超分子的冠醚为冠,该冠醚还能识别其他碱金属离子如,C错误。
10.【答案】
【解析】利用“杯酚”和甲苯、氯仿等试剂形成超分子或解离超分子,可以分离和,称为“分子识别”,、、D正确;“杯酚”并不是超分子,它与形成的才是超分子,A错误。
11.【答案】
【解答】
A.冠醚与碱金属离子形成的配合物中还含有阴离子,该物质是离子晶体,故A错误
B.有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,可用于分离,故 B正确
C.中心碱金属离子的配位数是随着空穴大小不同而改变的,故 C错误
D.冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键,故D错误。
12.【答案】
【解答】
A.杯酚与分子之间通过分子间作用力结合,故A正确;
B.由操作,加入氯仿后,杯酚和分离可知,杯酚易溶于氯仿,由操作,加入甲苯后,杯酚和甲苯溶液分离可知,难溶于甲苯,故B正确
C.杯酚和、都属于分子晶体,分子晶体相对分子质量越大,熔点越高,则晶体熔点:杯酚,故C正确;
D.操作是过滤,用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒和烧杯,故D错误。
13.【答案】
【解析】分子“组合”为超分子的过程中没有化学键的断裂与形成,、项错误;
、结构中均含、元素,分子间通过氢键形成超分子,项正确;
超分子的性质与组成该超分子的单个分子的性质不同,项错误。
14.【答案】
【解析】解:结合分析可知,为,为,为,为元素,
A.位于Ⅵ族,Ⅵ族中非金属性最强的为,则元素单质的氧化性在同族中最强,故A正确;
B.、可形成氧化钠、过氧化钠、超氧化钠等多种离子化合物,故B正确;
C.钠离子和氧离子的电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:,故C错误;
D.非金属性,则简单气态氢化物的稳定性:,故D正确;
故选:。
四种原子序数依次递增的短周期元素、、、“组合”成一种超分子,具有高效的催化性能,其结构示意图如图,、、分别位于不同周期,则为,、分别位于第二、第三周期,的原子半径在同周期中最大,则为;形成个共价键,则为;形成个共价键,其原子序数小于,则为元素,以此分析解答。
15.【答案】

【解析】由题意可知,只有成环的配位键才能起到螯合作用,再结合题给结构可知中的个原子和、杂环上的个原子通过螯合作用与形成配位键,故该配合物中通过螯合作用形成配位键;中原子价层电子对数为,中原子价层电子对数为,、杂环上的个原子价层电子对数为,故该配合物中原子均采取杂化。
16.【答案】
【解析】显示价,配合物显电中性,即配合物中,含有个,该配合物生成沉淀,则该配合物中有在外界,即配离子中含有个,又由于配位数为,则的个数为,故该配合物的化学式可写为。
17.【答案】

氢键
范德华力
【解答】
同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势;同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,又由于第Ⅱ族、第族元素的第一电离能反常,故,所以组成反应物的所有元素中,元素第一电离能最大。
尿素分子内只含一个双键,即只含一个键,键数目为,二者数目之比为:。
由于存在的微粒为分子,应从分子间作用力方面考虑,与相连,且分子内还含有极性较强的碳氧双键,可以想到分子间可形成氢键。
微粒为烷烃分子,不具备形成分子间氢键的条件,故作用力为范德华力。不含支链的烷烃分子可进入“通道”,含有支链的烷烃分子不能进入“通道”。乙烷和丁烷都不含支链,不可分离;丁烷不含支链,异丁烷含有支链,可以分离;异戊烷和新戊烷都含有支链,不可分离;氯化钠和氯化钾均以离子形式存在,不可分离。

18.【答案】
水分子间形成氢键
分子 极性键、配位键、范德华力

【解答】
A、、、、为元素周期表中前四周期元素,原子序数依次增大,元素原子核外电子占用个能级,其中最高能级上的电子数是其所在能层数的倍,核外电子排布式为,故B为元素;元素原子核外有个未成对电子,原子序数小于氧,故核外电子排布式为,则为元素;元素与元素同族,元素与元素同族,结合原子序数大小可知为磷元素、为元素;元素原子的价电子数是其余电子数的一半,且的原子序数大于,核外电子排布为,故E为。
非金属性越强,第一电离能越大,且族最外层电子数半满为稳定结构,则、、的第一电离能由大到小的顺序为,的基态电子排布式为;
和的氢化物中,的氢化物沸点较高的原因是水分子间形成氢键;
结构中黑色球与白色球数目分别为、,故该物质为,结合原子形成电子结构,可知键为、键为单键,双键中电子云重叠重叠更大,故键长较短的键为;
溶沸点较低,可知为分子晶体;
晶体中与之间形成配位键,中含有极性共价键,分子之间存在范德华力。
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