3.4 配合物与超分子（含解析）

3.4 配合物和超分子
一、单选题
1．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法正确的是
A．该物质中Fe元素的化合价为+2
B．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]的配位数为5
C．该物质中不存在的化学键有氢键
D．NO作为配体提供一对孤电子对
2．氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904kJ·mol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。下列有关NH3、NO、NO的说法正确的是
A．NH3的空间构型为平面三角形
B．NH3与H2O能形成分子间氢键
C．NO和NO中的键角相等
D．NH3与Cu2+形成的[Cu(NH3)4]2+中，提供孤电子对形成配位键的是Cu2+
3．已知：。试管a中溶液做参照，对试管b中溶液依次进行如下操作：①微热，溶液变为黄绿色②将其置于冷水中，溶液变为蓝绿色③滴加氨水至过量，蓝色沉淀增多，后又逐渐消失变为深蓝色溶液。下列说法正确的是
A．由步骤①可推知该反应的
B．由步骤②可说明降低温度，该反应平衡正向移动
C．步骤③深蓝色溶液中
D．试管b中生成的、中均含配位键
4．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是
A．金属镁的熔点大于金属铝 B．碱金属的熔点从到是逐渐增大的
C．金属铝的硬度大于金属钠 D．金属钙的硬度小于金属钡
5．立方氮化硼可作研磨剂，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．立方氮化硼的硬度大 B．硼原子的配位数是4
C．该物质的化学式是 D．N和B之间存在配位键
6．已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物。下列有关说法不正确的是
A．该配合物中阴离子空间构型为正四面体形
B．配离子为，配位数为6
C．如图所示γ-Fe的晶胞中，铁原子的配位数为12
D．H2O分子是含有极性键的非极性分子
7．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是
选项 实验现象 离子方程式
A 向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解 AgCl+NH3=Ag(NH3)++Cl-
B 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体 Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
C 向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸溶液观察到有乳白色浑浊产生，并有无色气体生成 S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D 将FeCl3溶液滴入H2O2中观察到有气泡冒出 H2O2+2Fe3+=2Fe2++O2↑+2H+
A．A B．B C．C D．D
8．对配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是
A．配体为水分子，配原子为O，外界为Br-
B．中心离子的配位数为6
C．1mol该配合物可以与足量AgNO3溶液反应生成3molAgBr沉淀
D．中心离子的化合价为+2
9．R、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且Y的某种浓酸与铜反应后溶液呈绿色，这四种元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径的大小顺序是：X>Y>Z>R
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y
C．R、X、Y能形成化合物R3X―YR3
D．由R、Y两种元素只能形成一种化合物
10．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．Fe2+的最高能级电子排布为3d6
B．(CN)2分子中σ键和π键数目比为 3∶4
C．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3
D．配合物K4[Fe(CN)6]中提供空轨道的粒子是Fe2+
11．若NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法中错误的是
A．牺牲阳极法和外加电流法都要采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极
B．[Ag(NH3)2]Cl的配体为NH3，配位数为2
C．常温下，1mol Al与足量浓硝酸反应，转移电子数目为3NA
D．标准状况下，11.2L NO与11.2L O2混合后的原子总数为2NA
12．下列说法正确的是
A．键和键都属于共价键，均有方向性
B．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
C．苯分子中每个碳原子的杂化轨道中的其中一个形成大键
D．等物质的量的[Cu(H2O)4]2+与［Ag(NH3)2]+中所含的σ键数之比为3：2
二、填空题
13．第四周期过渡金属元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，Ni2+基态原子的核外电子排布为___，铬元素在周期表中___区。
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN＝Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN－不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：
①所得Fe3+与SCN－的配合物中，主要是Fe3+与SCN－以个数比1：1配合所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是___。
②铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐，可用于检验Fe2+，两者反应生成带有特征蓝色的沉淀，该赤血盐中心原子的配位数___，请写出一种与其配体互为等电子体的分子：___。
14．某同学所做的有关铜元素的实验流程如图：
单质棕色的烟绿色溶液蓝色沉淀深蓝色溶液
(1)Cu原子的价层电子的轨道表达式(电子排布图)为____。
(2)向深蓝色溶液中加入适量乙醇，会析出深蓝色晶体，该晶体中存在的化学键的类型有____。该深蓝色配离子空间构型为_____。
(3)写出反应④的离子方程式____。
(4)氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为____。
(5)N元素的最简单氢化物易溶于水的原因是_____。
(6)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_____；氮元素的E1呈现异常的原因是_____。
(7)NF3与NH3的空间构型相同，但NF3不易与Cu2+等形成配位键，其原因是：_____。
15．(1)向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量，现象是_______；有关的离子方程式为_______。
(2)[Cu(NH3)4]+的结构可以表示为_______ 。
(3)已知NF3与 NH3的立体构型都是三角锥形，但 NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是_______。
(4)硫酸根离子的空间结构为_______ 形。
16．回答下列问题：
(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是___________，中心离子的配位数为___________。
(2)与N-甲基咪唑()反应可以得到，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为___________，1个中含有___________个键。
17．氨硼烷是一种有效、安全的固体储氢材料，氨硼烷的结构和乙烷相似，如下图。
(1)氨硼烷的晶体类型为___________。
(2)氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为___________、___________。
(3)氨硼烷晶体中存在的作用力有___________(填字母)。
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．配位键 E．金属键 F．π键 G．范德华力
18．指出下列配合物的配位数和配位原子。
(1)：________、________。
(2)________、________。
(3)________、________。
(4)________、________。
19．(1)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是___________。
(2)CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是___________，共价键的类型有___________(填σ或π)键。
(3)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________。
(4)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___________。
20．配位化合物广泛应用于日常生活、工业生产及科研中。例如Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+。
已知：有的配体只含一个配位原子，只能提供一对孤对电子与中心原子形成配位键，这种配体被称为单齿配体，能提供两个及以上的配位原子的配体被称为多齿配体，多齿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。回答下列问题：
(1)丁二酮肟镍是否属于螯合物_____(填“是”或“否”)，其配位数为_____，含有化学键的类型有_____。
a．氢键 b．配位键 c．极性键 d．非极性键
(2)实验室常用邻二氮菲()检验Fe2+，生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子，选择pH范围为2～9的原因是_____。
(3)绝大部分过渡金属都能与CO分子形成稳定的羰基配合物，且配位键的形成可使金属价层电子满足18电子规律，即中心原子的价电子数+配体提供的总电子数=18，则Fe(CO)x中Fe的配位数x的数值为_____。
(4)Cr3+配位能力很强，极易形成配位数为6的八面体结构，例如CrCl3 6H2O就有3种水合异构体，其中一种结构取1mol与足量的AgNO3溶液反应，生成2mol白色沉淀，则该配合物的化学式为_____。
(5)[Ni(NH3)4]2+具有对称的空间构型，[Ni(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，中心离子Ni2+的杂化方式可能为_____。
a．sp3 b．dsp2 c．sp2 d．sp
(6)物质在外磁场的作用下会发生磁化现象，在磁场中物质的磁性可分为顺磁性、反磁性和铁磁性，中心离子或原子上含有未成对电子的物质具有顺磁性，下列配离子中具有顺磁性的是_____。
A．[Cr(OH)4]－ B．[Cu(CN)4]3 C．[ZnCl4]2 D．[Fe(CN)6]4
21．我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。
(1)下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是_______(填字母)。
A． B．
C． D．
(2)第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有_______种。
(3)Na与N形成的NaN3可用于汽车的安全气囊中，其中阴离子的空间结构为_______，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为_______(填“发射”或“吸收”)光谱。
(4)已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥模型解释NH3的键角比PH3的键角大的原因：_______。
(5)BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供_______，在BH3·NH3中B原子的杂化方式为_______。
三、实验题
22．某小组同学探究FeCl3溶液显黄色的原因。
资料：FeCl3溶液中存在如下化学平衡：[Fe(H2O)6]3++ H2O[Fe(H2O)5(OH)]2++ H3O+
I．猜想与预测
小组同学认为可能是Fe3＋与其他微粒配位形成的配离子导致溶液显黄色，进而提出以下猜想：
i．Fe3＋与OH-配位
ii．Fe3＋与H2O配位
iii．Fe3＋与Cl-配位
(1)上述微粒能形成配离子的原因是___________。
II．实验与分析
为验证猜想i，小组同学设计并完成了以下实验。
实验 实验操作 实验现象
a 向2 mL FeCl3溶液中加0.5 mL稀硝酸 溶液由黄色变为浅黄色
b 向2 mL FeCl3溶液中加0.5 mL水 溶液黄色略变浅
(2)实验b的目的是___________。
(3)甲同学认为综合上述实验证明猜想i成立，乙同学认为不严谨，并进行了如下实验探究。
实验c：向2 mL黄色的Fe(NO3)3溶液中滴加2滴稀硝酸，观察到溶液由黄色变为无色。
①乙同学认为甲同学结论不严谨的理由是___________。
②乙同学认为实验c可以证明猜想i成立，猜想ii不成立，理由是___________。
③小组同学进一步设计实验证明了猜想iii成立。该实验为：向实验c所得无色溶液中加入少量___________，溶液由无色变为黄色。
III．结论与反思
(4)综合上述现象解释FeCl3溶液显黄色的原因是______。
(5)向2 mL FeCl3溶液中加0.5 mL稀盐酸，溶液黄色没有明显变化，用平衡移动原理解释：______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．根据正负化合价代数和为零，该物质中铁元素的化合价为+3价，中心离子为Fe3+，A错误；
B．配体为CN-和NO，配位原子为C和N，配位数为6，B错误；
C．氢键不是化学键，C错误；
D．NO为配体，提供一对孤电子对与中心离子Fe3+形成1个配位键(σ键)，D正确；
故选D。
2．B
【详解】A．NH3分子中心原子的价层电子对数为=4，含1对孤电子对，所以空间构型为三角锥形，A错误；
B．N、O原子的电负性较大，NH3与H2O能形成分子间氢键，B正确；
C．NO和NO中的N原子的价层电子对数分别为=3、=3，但所含的孤电子对数不同，所以键角不相等，C错误；
D．在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道，NH3提供孤电子对，D错误；
综上所述答案为B。
3．A
【详解】A．①微热，溶液变为黄绿色，说明温度升高平衡向右移动，可推知该反应的，A正确；
B．由步骤②可说明降低温度，该反应平衡逆向移动，B错误；
C．根据铜元素守恒存在形式不止一种，步骤③深蓝色溶液中，C错误；
D．试管b中生成的含配位键，中不含配位键，D错误；
故选A。
4．C
【详解】A．镁离子的半径比铝离子大且所带电荷数少，所以金属镁的金属键比金属铝弱，熔点和硬度都小，A错误；
B．从到，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷数相同，金属键逐渐减弱，熔点和硬度都逐渐减小，B错误；
C．因离子的半径小而所带电荷数多，故金属铝的金属键比金属钠强，所以金属铝的熔点和硬度比金属钠都大，C正确；
D．钙离子的半径比钡离子小而所带电荷数相同，则金属钙的金属键比金属钡强，所以金属钙的熔点和硬度比金属钡都大，D错误；
故选C。
5．C
【详解】A．立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，故A正确；
B．由晶胞结构知，硼原子位于晶胞顶点和面心，离硼原子最近的氮原子共4个，则硼原子的配位数为4，故B正确；
C．立方氮化硼晶胞中N原子个数是4、B原子个数＝8×18＋6×12＝4，故C错误；
D．B原子含有空轨道、N原子含有孤电子对，立方氮化硼中每个B原子形成4个B N共价键，所以立方氮化硼中B和N原子之间存在配位键，故D正确；
故答案选C。
6．D
【详解】A．该配合物中阴离子硫酸根离子中心原子价层电子对数为，其空间构型为正四面体形，故A正确；
B．配离子为，配体为NO和H2O，配位数为6，故B正确；
C．如图所示γ-Fe的晶胞中，铁位于面心和顶点，以顶点铁分析，每个横截面有4个面心铁，三个横截面共12个，因此铁原子的配位数为12，故C正确；
D．H2O中含有氧氢键，H2O分子是“V”形结构，因此H2O分子是含有极性键的极性分子，故D错误。
综上所述，答案为D。
7．C
【详解】A．向氯化银悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解发生的反应为氯化银与氨水反应生成氯化二氨合银，反应的离子方程式为AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl—，故A错误；
B．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，故B错误；
C．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故C正确；
D．将氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液中观察到有气泡冒出发生的反应为在氯化铁做催化剂条件下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故D错误；
故选C。
8．B
【详解】A．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中配体是H2O和Br-，外界为Br-，A项错误；
B．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中配体是H2O和Br-，则中心离子的配位数个数为6，B项正确；
C．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中配体是H2O和Br-，外界为Br-，则1mol[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O在水溶液中只电离出1mol溴离子，所以1mol该配合物可以与足量AgNO3溶液反应生成1molAgBr沉淀，C项错误；
D．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中阴离子是溴离子，溴离子的化合价是-1价，所以铬离子的化合价是+3价，D项错误；
答案选B。
9．C
【分析】由上图知，左边阳离子类似铵根离子，Y的某种浓酸与铜反应后溶液呈绿色，该浓酸应为硝酸，Y元素应为N元素，R原子序数最小，应为H元素，Z与X形成的是单键，应满足8电子稳定结构，Z最外层应有7个电子，X元素应结合一个Z-离子，Z元素应为F或者Cl，X原子序数小于N元素，应为B元素。
【详解】A．由以上分析知，R为H元素，X为B元素，Y为N元素，Z为F元素或者Cl元素，若Z为Cl元素，原子半径的大小顺序是：X>Y>Z>R，不成立，A错误
B．硼酸为弱酸，硝酸为强酸，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X，B错误；
C．因为硼原子和氮原子之间可以形成配位键，则可以形成H3B-NH3，C正确；
D．由H和N元素形成的化合物，常见的有NH3和N2H4，D错误；
故选C。
10．C
【详解】A．铁元素的原子序数为26，铁原子原子失去4s轨道上的2个电子得到亚铁离子，则亚铁离子的最高能级电子排布为3d6 ，故A正确；
B．(CN)2分子的结构式为N≡C—C≡N，分子中单键为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，则分子中σ键和π键数目比为 3∶4，故B正确；
C．Fe3C 晶胞中每个碳原子被 6 个铁原子包围，碳原子的配位数为6，由化学式可知，每个铁原子被2个碳原子包围，铁原子的配位数为2，故C错误；
D．配合物K4[Fe(CN)6]中亚铁离子具有空轨道，与具有孤对电子的 CN—离子形成配位键，故D正确；
故选C。
11．C
【详解】A．“外加电流法”利用的是电解池原理，通过外加电源将被保护金属连接到电源负极，使被保护金属做电解池阴极，惰性金属连接电源正极做“辅助阳极”；“牺牲阳极法”利用的是原电池原理，将被保护金属与比其活泼的金属连接形成原电池，让更活泼的金属做原电池负极，也就是“牺牲阳极”，被保护金属做原电池正极，这两种方法均可有效防止铁发生电化学腐蚀，A正确；
B．[Ag(NH3)2]Cl为配合物，其中[Ag(NH3)2]+为内界，NH3为配体，配位数为2，B正确；
C．常温下，铝与浓硝酸会发生钝化现象，不能准确计算转移电子的数目，C错误；
D．化学变化前后原子数目保持不变，所以标准状况下，11.2L NO与11.2L O2总物质的量为=2mol，则原子总数为2NA，D正确；
故选C。
12．D
【详解】A．s轨道是球形对称，s轨道及s轨道形成的共价键没有方向性，A错误；
B．在稀有气体单质中不存在化学键，B错误；
C．苯分子中，每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成3个σ键，同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道，它们均有一个未成对电子，这些2p轨道相互平行，以“肩并肩”方式相互重叠，形成一个多电子的大键，C错误；
D． [Cu(H2O)4]2+中O原子是配体H2O中的O原子，O的价层电子对数为4，则杂化类型为sp3杂化；配位键属于键，一个水分子中有2个0-H键，则1mol[Cu(H2O)4]2+中含有键（4+2x4) =12mol，同理，1mol[Ag(NH3)2]+中所含的σ键数为（2+3x2) =8mol，故等物质的量二者所含的σ键比为12:8=3:2，D正确；
故选D。
13． 1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 d [Fe(SCN)]Cl2 6 CO或N2
【详解】
(1)Ni质子数为28，因此Ni2+基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8，铬是24号元素，在周期表中d区；故答案为：1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8；d。
(2)①Fe3+与SCN－的配合物中Fe3+与SCN－以个数比1：1配合所得离子，因此该离子的配合物的化学式是[Fe(SCN)]Cl2。
②铁氰化钾K3[Fe(CN)6]赤血盐中心原子的配位数6，根据价电子数O=N－，与CN－互为等电子体的分子CO或N2；故答案为：6；CO或N2。
14．(1)
(2) 离子键、共价键、配位键 平面正方形
(3)Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
(4)sp3、sp2
(5)NH3与H2O之间形成分子间氢键，NH3与H2O都是极性分子，相似相溶，NH3与H2O能反应
(6) 同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，较稳定，故不易结合一个电子
(7)F的电负性比N大，N—F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键
【解析】（1）
Cu是29号元素，原子核外电子数为29，铜的基态原子价电子电子排布式3d104s1，轨道表达式为 ；
（2）
[Cu(NH3)4]SO4中硫酸根离子和[Cu(NH3)4]2+存在离子键，N原子和铜原子之间存在配位键，NH3中H和N之间存在共价键，所以[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、共价键、配位键；该深蓝色配离子空间构型为平面正方形；
（3）
反应④是氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合离子和氢氧根离子，离子反应方程式为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；
（4）
氨基乙酸铜的分子中一种碳有碳氧双键，碳的杂化方式为sp2杂化，另一种碳周围都是单键，碳的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp3、sp2；
（5）
氨气能与水反应，氨气分子与水分子之间形成氢键，氨气分子为极性分子，水分子为极性分子，相似相溶，故氨气易溶于水，故答案为：NH3与H2O之间形成分子间氢键，NH3与H2O都是极性分子，相似相溶，NH3与H2O能反应；
（6）
同周期元素随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，原子核对电子的吸引能力越强，故结合一个电子释放的能量依次增大，即E1自左而右依次增大；而N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，不易结合一个电子，故氮元素的E1较小，呈现异常，故答案为：同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；N原子的2p轨道为半充满状态，较稳定，故不易结合一个电子；
（7）
F的电负性比N大，N-F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，所以故NF3不易与Cu2+形成配离子，故答案为：F的电负性比N大，N—F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键。
15． 先产生蓝色沉淀，后沉淀消失成为蓝色溶液 Cu2++2NH3 H2O═Cu(OH)2↓+2NH、Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH- N提供一个空轨道，不易与Cu2+形成配离子，电负性F>H；F原子吸引N原子上的孤对电子对难与Cu离子形成配位键 正四面体
【详解】(1)氨水呈碱性，向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物氢氧化铜，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，故答案为：先产生蓝色沉淀，后沉淀消失成为蓝色溶液；Cu2++2NH3 H2O═Cu(OH)2↓+2NH、Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-；
(2)[Cu(NH3)4]+是平面四边形，结构可以表示为，故答案为：；
(3)N提供一个空轨道，不易与Cu2+形成配离子，电负性F>H，F原子吸引N原子上的孤对电子对难与Cu离子形成配位键，所以NF3不易与Cu2+形成配离子，故答案为：N提供一个空轨道，不易与Cu2+形成配离子，电负性F>H；F原子吸引N原子上的孤对电子对难与Cu离子形成配位键；
(4)SO的价层电子对数=4+(6+2-42)=4，没有孤电子对，空间结构为正四面体形，故答案为：正四面体。
16．(1) N、O、Cl 6
(2) 、 54
【解析】（1）
中的氧原子、中的氮原子和中都有孤电子对，可作配位原子，故配位原子为O、N、Cl；
中心离子的配位数为。
（2）
由结构可知，N-甲基咪唑含有甲基和碳碳双键，则该分子中碳原子的杂化轨道类型为、；
1个N-甲基咪唑中含有6个键、4个键、1个碳碳双键和1个碳氮双键，单键、配位键属于键，1个双键中有1个O键和1个键，所以1个中含有个键。
17．(1)分子晶体
(2)
(3)BDG
【解析】（1）
根据球棍模型可知，氨硼烷的结构简式为，氨硼烷的分子结构和乙烷相似，属于分子晶体；故答案为：分子晶体。
（2）
根据氨硼烷分子球棍模型结构，N原子、B原子的价层电子对数都为4，它们的杂化轨道类型都是杂化；故答案为：；。
（3）
氨硼烷中，B与H、N与H之间为极性共价键，B与N之间存在配位键，氨硼烷分子之间存在范德华力，故答案为BDG。
18．(1) 配位数为2 配位原子为N原子
(2) 配位数为6 配位原子为F原子
(3) 配位数为4 配位原子为N原子
(4) 配位数为6 配位原子为O原子
【详解】（1）[Ag(NH3)2]+中中心离子为Ag+，配体为NH3，配位数为2，NH3分子中N原子给出孤对电子，配位原子为N原子；答案为：配位数为2；配位原子为N原子。
（2）[AlF6]3-中中心离子为Al3+，配体为F-，配位数为6，F-给出孤对电子，配位原子为F原子；答案为：配位数为6；配位原子为F原子。
（3）[Cu(NH3)4]2+中中心离子为Cu2+，配体为NH3，配位数为4，NH3分子中N原子给出孤对电子，配位原子为N原子；答案为：配位数为4；配位原子为N原子。
（4）[Fe(H2O)6]2+中中心离子为Fe2+，配体为H2O，配位数为6，H2O分子中O原子给出孤对电子，配位原子为O原子；答案为：配位数为6；配位原子为O原子。
19． sp3和sp2 sp σ键和π键 正四面体 配位键 N
【详解】(1)丙酮()分子中羰基中的碳氧双键，一个是σ键、一个是π键，碳原子的成键电子对数为3对，甲基上的碳原子的成键电子对数为4对，故碳原子轨道的杂化类型是sp3和sp2；
(2)CS2分子中，碳原子分别与硫原子形成两对共用电子对，结构式为S=C=S，碳原子的价层电子对数为2对，C原子的杂化轨道类型是sp杂化，碳硫双键中一个是σ键，一个是π键，共价键的类型有σ键和π键；
(3)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子是，的中心原子为S，价层电子对数为4+(6+2-2×4)=4，立体构型是正四面体；
(4)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+提供空轨道，NH3中氮原子形成三对氮氢共价单键，氮原子剩余一对孤对电子，氮原子提供孤对电子，Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键。
20．(1) 是 4 bcd
(2)pH过小，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键；pH过大时，Fe2+与OH－形成沉淀
(3)5
(4)[Cr(H2O)5Cl]Cl2 H2O
(5)b
(6)AD
【详解】（1）根据螯合物的定义分析丁二酮肟有两个氮和两个氧的配位原子，丁二酮肟与镍离子通过螯合配位成环，因此丁二酮肟镍是属于螯合物，其配位数为4，含有化学键的类型有配位键、极性键、非极性键，而氢键不属于化学键；故答案为：是；4；bcd。
（2）实验室常用邻二氮菲()检验Fe2+，生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子，选择pH范围为2～9的原因是pH过小，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键；pH过大时，Fe2+与OH－形成沉淀；故答案为：pH过小，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键；pH过大时，Fe2+与OH－形成沉淀。
（3）铁的价层电子为8，根据中心原子的价电子数+配体提供的总电子数=18得到Fe(CO)x中8+2x=18，则x=5即Fe的配位数x的数值为5；故答案为：5。
（4）CrCl3 6H2O水合异构体中一种结构是取1mol与足量的AgNO3溶液反应，生成2mol白色沉淀，说明该物质1mol能电离出2mol氯离子即1个CrCl3 6H2O有2个氯离子属于外界，还有一个氯离子和五个水属于内界形成配位数为6，则该配合物的化学式为[Cr(H2O)5Cl]Cl2 H2O；故答案为：[Cr(H2O)5Cl]Cl2 H2O。
（5）[Ni(NH3)4]2+具有对称的空间构型，说明Ni2+杂化后有四个空轨道，说明不是sp2杂化或sp杂化，[Ni(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，从而说明[Ni(NH3)4]2+不是正四面体结构，则不可能为sp3杂化，因此中心离子Ni2+的杂化方式可能为dsp2杂化；故答案为：b。
（6）中心离子或原子上含有未成对电子的物质具有顺磁性：
A．[Cr(OH)4]－中Cr为+5价，则Cr5+价层电子排布式为3d1，有1个未成对电子，故A符合题意；
B．[Cu(CN)4]3 中Cu+、CN－都没有未成对电子，故B不符合题意；
C．[ZnCl4]2 中Zn2+、Cl－都没有未成对电子，故C不符合题意；
D．[Fe(CN)6]4 中Fe2+价层电子排布式为3d6，有4个未成对电子，故D符合题意；
综上所述，答案为：AD。
21．(1)D
(2)3
(3) 直线形 发射
(4)N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近、斥力大
(5) 孤电子对 sp3
【详解】（1）基态氮原子的能量最低，能量越高的轨道中电子个数越多，原子能量越高，依据图示可知，A为基态原子，能量最低，B、C、D为激发态原子，而D中能量较高的轨道中电子数最多，所以能量最高。
（2）同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA族元素为全充满或半充满的稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大，因此第二周期主族元素中，第一电离能在B和N之间的元素有Be、C、O三种元素。
（3）NaN3的阴离子为，其中心原子价层电子对数为2+=2，无孤对电子，采取sp杂化，空间构型为直线形；电子从激发态跃迁到低能级，以光的形式释放能量，Na在空气中燃烧发出黄色火焰用光谱仪摄取的光谱为发射光谱。
（4）NH3、PH3的中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P大、原子半径比P小，N原子对键合电子的吸引能力更强，因而NH3分子中成键电子对间的距离较近、斥力较大，NH3的键角比PH3的键角大。
（5）B原子形成3个B-H键，B原子有空轨道，氨分子中N原子有1个孤电子对，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道；在BH3·NH3中B原子形成3个B-H键，还形成1个配位键，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化。
22．(1)Fe3+具有空轨道，OH-、H2O、Cl-可以提供孤对电子
(2)控制Fe3+离子浓度相同
(3) 实验b加0.5mL水，溶液黄色略变浅，不能排除Fe3+与H2O、Cl-是否配位 滴加2滴稀硝酸，观察到溶液由黄色变为无色，说明[Fe(H2O)6]3++H2O [Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+逆向移动 固体氯化钠
(4)Fe3+与OH-配位和Fe3+与Cl-配位
(5)增大氢离子浓度，Fe3+与OH-配位被破坏颜色变浅，溶液黄色没有明显变化，增大氯离子浓度，Fe3+与Cl-配位增大颜色加深，二者相互抵消，向2mLFeCl3溶液中加0.5mL稀盐酸，溶液黄色没有明显变化
【详解】（1）上述微粒能形成配离子的原因是Fe3+具有空轨道，OH-、H2O、Cl-可以提供孤对电子，故答案为：Fe3+具有空轨道，OH-、H2O、Cl-可以提供孤对电子；
（2）实验b的目的是对照试验，控制Fe3+离子浓度相同，故答案为：控制Fe3+离子浓度相同；
（3）①乙同学认为甲同学结论不严谨的理由是：实验b加0.5mL水，溶液黄色略变浅，不能排除Fe3+与H2O、Cl-是否配位，故答案为：实验b加0.5mL水，溶液黄色略变浅，不能排除Fe3+与H2O、Cl-是否配位；
②实验c：向2mL黄色的Fe(NO3)3溶液中滴加2滴稀硝酸，观察到溶液由黄色变为无色，说明[Fe(H2O)6]3++H2O [Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+逆向移动，证明猜想ⅰ成立，猜想ⅱ不成立，故答案为：滴加2滴稀硝酸，观察到溶液由黄色变为无色，说明[Fe(H2O)6]3++H2O [Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+逆向移动；
③小组同学进一步设计实验证明了猜想ⅲ成立该实验为：向实验c所得无色溶液中加入少量氯化钠固体，溶液由无色变为黄色，证明实验ⅲ．Fe3+与Cl-配位，故答案为：固体氯化钠；
（4）综合上述现象解释FeCl3溶液显黄色的原因是ⅰ．Fe3+与OH-配位和ⅲ．Fe3+与Cl-配位；故答案为：Fe3+与OH-配位和Fe3+与Cl-配位；
（5）向2mLFeCl3溶液中加0.5mL稀盐酸，增大氢离子浓度，Fe3+与OH-配位被破坏颜色变浅，溶液黄色没有明显变化，增大氯离子浓度，Fe3+与Cl-配位增大颜色加深，二者相互抵消，向2mLFeCl3溶液中加0.5mL稀盐酸，溶液黄色没有明显变化，故答案为：增大氢离子浓度，Fe3+与OH-配位被破坏颜色变浅，溶液黄色没有明显变化，增大氯离子浓度，Fe3+与Cl-配位增大颜色加深，二者相互抵消，向2mLFeCl3溶液中加0.5mL稀盐酸，溶液黄色没有明显变化。
答案第1页，共2页
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