专题4第二单元配合物的形成和应用同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.下列说法中,错误的是
A.形成配位键的金属离子通常是过渡金属离子
B.非金属元素不可能形成离子化合物
C.含有非极性键的物质不一定是共价化合物
D.离子化合物一定不含有共价键
2.已知:呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是
A.由实验①可推知正反应为放热反应
B.等物质的量的和中σ键数之比为9:2
C.实验②是由于增大,导致平衡逆向移动
D.由实验③可知配离子的稳定性:
二、单选题
3.配合物中,中心离子的化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.无法确定
4.下列过程与配合物无关的是
A.向溶液中滴加溶液出现血红色
B.向溶液中滴加氨水至过量,生成深蓝色溶液
C.向溶液中滴加氯水,溶液颜色加深
D.向溶液中逐滴加入氨水,先出现沉淀,继而沉淀消失
5.与甲基咪唑( )反应可以得到,其结构如图所示,下列说法不正确的是
A.甲基咪唑中碳原子的杂化方式为
B.甲基咪唑易溶于水的主要原因是能与水形成氢键
C.1个离子中含有42个键
D.离子中的配位数为6
6.钴的金属配合物在电子元器件、超分子配合物等方面具有应用价值。,可形成两种钻的配合物,P:,Q:,向P、Q的溶液中分别加入溶液后,下列有关说法错误的是
A.Q溶液中会产生白色沉淀 B.P溶液中会产生白色沉淀
C.Q中是配体 D.P、Q的配位数均是6
7.是一种钴的配合物,下列说法中正确的是
A.配体是、和,配位数是8
B.1mol中含键的数目是
C.内界和外界中、的数目之比是1∶2
D.加入足量溶液,一定被完全沉淀
8.在水溶液中可与发生反应生成和,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.分子中,碳原子轨道的杂化类型是,分子的空间构型为平面三角形
B.1mol分子中含有σ键的数目为
C.分子中碳原子轨道的杂化类型只有
D.中与的C原子形成配位键,结构可表示为
9.如图所示,a为乙二胺四乙酸(EDTA),易与金属离子形成螯合物,b为EDTA与形成的螯合物。下列叙述正确的是
A.a和b中N原子均采取杂化 B.b中的配位数为4
C.a中配位原子是C原子 D.b中含有离子键和配位键
10.有三个组成均为的配合物,甲为亮绿色,乙为暗绿色,丙为紫色,相同物质的量的甲、乙、丙的水溶液中加入足量的溶液,析出的物质的量之比为。已知铬的配位数为6,下列说法正确的是
A.甲、乙、丙为同一物质 B.配位体均为
C.铬元素均显价 D.甲的化学式为
11.溶液中存在平衡:(蓝色)(黄色),下列说法错误的是
A.中铜的化合价是价
B.中键的物质的量为
C.向溶液中加入溶液可使黄绿色的溶液变成蓝色
D.若升高溶液温度,溶液不变
12.的“纳米材料”有广泛的应用,工业上可利用制取。熔点为,沸点为。制取,的反应为①,②。下列说法错误的是
A.和中碳的杂化方式不同
B.都是含有非极性键的非极性分子
C.晶体是分子晶体
D.与溶液生成的中,为中心离子,为配位体
13.用相同浓度的和溶液进行实验:
下列说法不正确的是
A.相同浓度的和溶液中,的浓度不同
B.提供空轨道,提供孤电子对,两者以配位键结合成
C.溶液2不显红色,说明与的结合力强于与的结合力
D.由对比实验可知,用溶液检验溶液中的比用KSCN溶液更好
14.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法中正确的是
A.配体是Cl-和H2O,配位数是9
B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.内界和外界中Cl-的数目比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
15.下列关于超分子和配合物的叙述中,错误的是
A.利用超分子的分子识别特征,可以用“杯酚”和甲苯、氯仿等分离和
B.配合物中的杂化方式不可能为
C.配离子中含有的键数目为个
D.的八面体配合物与足量溶液作用生成沉淀,则、、的值分别为1、5、2
三、填空题
16.铁及铁的化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态的最外层电子排布式为:________。
(2)工业上常利用与形成稳定;(六氰合亚铁离子)的特性来处理含的工业废水。在中C原子的杂化方式为_______,写出的电子式:_______。
(3)三氯化铁易溶于水,也易溶于乙醚等有机溶剂。它在300℃以上易升华,在400℃时其蒸气中有以配位键结合的双聚分子存在,其结构如图所示。请判断三氯化铁的晶体类型为_______。
(4)应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子,如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中黑色小球代表氮原子,灰色球代表铁原子)。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为_______。
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
四、元素或物质推断题
18.A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。A元素的所有P能级都是半满状态,B元素的最外层电子数是核外电子总数的1/6,C元素是生活中使用非常广泛的金属元素,D元素的主族序数与周期数差值为4,E元素核外未成对电子数在本周期最多,F元素M能层所有能级都排满电子,N层只有一个电子。请回答下列问题:
(1)A元素的最高价氧化物对应水化物和它的氢化物可以形成一种盐,常温下该盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_______________________。
(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为_____________。
(3)C元素的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为____________。
(4)E元素核外有______种运动状态不同的电子。
(5)F元素的价电子排布式为______________。1mol [F(AH3)4]2+配合离子中所含σ键的数目为 ___________。
19.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同;基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态;基态c原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;d的原子序数是c的2倍;基态e原子3d轨道上有4个单电子。回答下列问题:
(1)b、c、d电负性最大的是___________(填元素符号)。
(2)b的单质分子中键与π键的个数比为___________。
(3)a与c可形成两种二元化合物,两种物质可以任意比互溶。其中一种不稳定,可分解产生c的单质,该化合物分子中c原子的杂化方式为___________;这两种物质的互溶物中,存在的化学键有___________(填序号)。
①极性共价键 ②非极性共价键 ③离子键 ④金属键 ⑤氢键 ⑥范德华力
(4)这些元素形成的含氧酸根离子中,中心原子的价电子对数为4的是___________(填离子符号,下同);平面三角形结构的是___________,试从结构特点判断该酸分子与酸根离子的稳定性:酸分子___________酸根离子(填“>”或“<”)。
(5)元素e位于周期表中___________区;e的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,结构式为,请补写e的元素符号并用“→”表示出其中的配位键___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.BD
【详解】A.形成配位键的金属离子,即中心原子又称为配合物的形成体,多为金属离子,尤其是过渡金属离子,A正确;
B.非金属元素可能形成离子键化合物,如铵盐,B错误;
C.含有非极性键的分子,可能是单质,如氮气、氢气等,Na2O2中含有非极性键的离子化合物,C正确;
D.离子化合物中可能含有共价键,如KOH等,D错误;
故选BD。
2.BD
【详解】A.由实验①可知,降低温度,平衡向生成的方向移动,表明逆反应为放热反应,则可推知正反应为吸热反应,A不正确;
B.共价单键和配位键都属于σ键,则等物质的量的和中σ键数之比为18:4=9:2,B正确;
C.因为水是溶剂,所以实验②中加水,不变,但、Cl-、的浓度都减小,平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡逆向移动,C不正确;
D.由实验③可知,加入ZnCl2后,转化为,则表明Zn2+结合Cl-的能力比Co2+ 强,即配离子的稳定性:,D正确;
故选BD。
3.C
【详解】由化学式可知,硝酸根离子化合价为-1,氯离子化合价为-1,根据化合价代数和为零可知,中心离子的化合价是+3;
故选C。
4.C
【详解】A.FeCl3和KSCN发生络合反应而导致溶液呈血红色,反应方程式为Fe 3++SCN-=Fe(SCN)3,所以与配合物有关,故A不选;
B.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失,生成[Cu(NH3)4]SO4,为配合物,故B不选;
C.FeCl2溶液是浅绿色,被氧化后形成FeCl3是棕黄色,颜色变深,和配合物无关,故C选;
D.一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失,生成银氨溶液,氢氧化二氨合银为配合物,故D不选;
正确答案是C。
5.C
【详解】A.甲基咪唑中单键碳原子的杂化方式为、双键碳原子的杂化方式为,故A正确;
B.甲基咪唑易溶于水的主要原因是N原子与水中的H原子形成氢键,故B正确;
C.单键全是键、配位键是键、双键中有1个键,1个甲基咪唑中有12个键,1个离子中含有个键,故C错误;
D.2个Cl-、4个甲基咪唑均为Si原子的配体,离子中的配位数为6,故D正确;
选C。
6.A
【详解】A.由P、Q的化学式知P的外界是,Q的外界是,在溶液中前者能电离出而后者不能,故加入溶液后Q溶液中不能产生白色沉淀,故A错误;
B.根据A选项分析P溶液能电离出,故加入溶液会产生白色沉淀,故B正确;
C.Q:,外界是,是配体,故C正确;
D.根据P:,Q:结构分析,前者配位数是5+1=6,后者配位数是1+5=6,故D正确。
综上所述,答案为A。
7.C
【详解】A.计算配位数时不包括外界离子,故中配体是和,配位数是6,A错误;
B.1mol中,外界中含个键,配离子中键的数目为,则1mol中,键的数目是,B错误;
C.的内界是,外界是,内界和外界中、的数目之比是1∶2,C正确;
D.加入足量的溶液,内界中不沉淀,D错误;
故选:C。
8.C
【详解】A.分子中C原子为杂化,空间构型为平面三角形,A正确;
B.一分子中含2个键和1个键,共有3个键,所以1mol分子中含有键的数目为,B正确;
C.分子中与羟基相连的C为杂化,中的C为sp杂化,C错误;
D.中与的C原子形成配位键,所以结构可表示为,D正确;
故答案选C。
9.A
【详解】A.a中N原子有3对键电子对,1对孤电子对,b中N原子有4对键电子对,没有孤电子对,则a、b中N原子均采取杂化,A正确;
B.b为配离子,提供孤电子对的有2个N原子和4个O原子,所以的配位数为6,B错误;
C.a不是配合物,C错误;
D.与N、O之间形成配位键,其他原子之间形成共价键,b中不含离子键,D错误;
故选A。
10.C
【分析】已知:Cr3+可形成配位数为6的配合物。组成为CrCl3 6H2O的配合物有3种(甲乙丙),分别呈亮绿色、暗绿色和紫色,为确定这3种配合物的成键情况,分别取等物质的量的甲乙丙紫色、蓝绿色、绿色3种物质的样品配成溶液,分别向其中滴入过量的AgNO3溶液,均产生白色沉淀且质量比为2:1:3,则亮绿色配合物的化学式中配体有1个氯离子、5个水分子,则亮绿色配合物的化学式为[CrCl(H2O)5]Cl2 H2O,据此解答即可。
【详解】A.由题意知,甲乙丙分子式相同,结构不同,属于不同的物质,故A错误;
B.由题意知:此配合物中的配位数均是6,故配体除氯离子外,还有水,故B错误;
C.该化合物中铬元素化合价相同,均为+3,故C正确;
D.相同物质的量的甲、乙、丙的水溶液中加入足量的AgNO3溶液,析出AgCl的物质的量之比分别为2:1:3,则绿色配合物的化学式中配体有1个氯离子、5个水分子,则亮绿色配合物的化学式为[CrCl(H2O)5]Cl2 H2O,故D错误;
故选:C。
11.D
【详解】A.由化合价的代数和为0可知,四氯合铜离子中铜元素的化合价为价,故A正确;
B.四水合铜离子中配位键属于σ键,水分子中的氢氧键为σ键,则1mol四水合铜离子中含有σ键的物质的量为12mol,故B正确;
C.向氯化铜溶液中加入硝酸银溶液,氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,氯离子的浓度减小,平衡向逆反应方向移动,四水合铜离子的浓度增大,溶液由黄绿色变成蓝色,故C正确;
D.氯化铜在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,故D错误;
故选D。
12.B
【详解】A.中的C为杂化,中的C为杂化,A项正确;
B.空间结构对称,正、负电荷重心重合,含有极性键,但是非极性分子,B项错误;
C.根据的熔、沸点判断其是分子晶体,C项正确;
D.与溶液生成的中,为中心离子,为配位体,D项正确;
故选:B。
13.D
【详解】A. 溶液1显红色而溶液2不显红色说明相同浓度的和溶液中的浓度不同,故A正确;
B. Fe的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe3+是失去4s上的电子和3d上的一个电子得到的,其存在空轨道,CN-的电子式为,碳原子提供孤电子对,两者以配位键结合成,故B正确;
C. 溶液2不显红色,说明[Fe(CN)6]3-不会转化为Fe(SCN)3,说明与的结合力强于与的结合力,故C正确;
D. FeCl3溶液为棕黄色,K3[Fe(CN)6]溶液为黄色,若用KCN检验FeCl3溶液现象不明显,因此用KCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+不如用KSCN溶液好,故D错误;
故选:D。
14.C
【详解】A.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配体是Cl-和H2O,配位数是6,故A错误;
B.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti3+,故B错误;
C.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,内界配离子是Cl-为1个,外界离子是Cl-为2个,内界和外界中Cl-的数目比是1∶2,故C正确;
D.加入足量AgNO3溶液,外界离子Cl-与Ag+反应,内界配离子不与Ag+反应,故D错误;
答案选C。
15.C
【详解】A.可利用超分子的分子识别特征在和混合物加入一种空腔大小适合C60的“杯酚”、甲苯或氯仿,从而实现和的分离,A正确;
B.配合物的配位数为6,Fe的杂化方式为d2杂化,B正确;
C.N-H键为键,配位键为键,则1mol [Zn(NH3)6]2+中含有键的数目为(6+3×6) mol×NAmol-1=24NA,C错误;
D.已知1mol该配合物与足量AgNO3作用生成2mol AgCl沉淀,可确定z=2,外界离子为2个Cl-,配合物中Co为+3价,配合物化合价代数和为零,则x=1,配合物为八面体,说明中心原子的配位数为6,则y=5,故x、y、z的值分别为1、5、2,D正确;
答案选C。
16.(1)
(2) sp
(3)分子晶体
(4)1:2
【详解】(1)根据铁原子的电子排布式:,的电子排布式为:;
(2)的结构式中,直线型,所以C原子的杂化方式为sp;电子式为:
(3)根据已知信息,该晶体在300℃以上易升华,在400℃时其蒸气,熔沸点较低,故为分子晶体;
(4)小黑球的周围有四个灰球,而一个灰球的周围有两个黑球,故黑球与灰球的个数比为1:2,氮原子与铁原子的个数比为1:2
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. c((NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) Cl- >Mg2+> Al3+ Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 24 3d104s1 16NA
【分析】A元素的所有P能级都是半满状态,则A的核外电子排布为1s22s22p3,即A为N;B元素的最外层电子数是核外电子总数的1/6,设B元素的最外层电子数为x,由于B的原子序数比A大,则有=,解得x=2,则B的核外电子排布为2、8、2,故B为Mg;D元素的主族序数与周期数差值为4,且D的原子序数比B大,则D位于第三或第四周期,若D位于第四周期,则D的族序数为8,与“主族”矛盾,故D为与第三周期,其主族序数为7,则D为Cl;C元素是生活中使用非常广泛的金属元素,且C的原子序数在B、D之间,故C为Al; E的原子序数大于D(Cl),且E元素核外未成对电子数在本周期最多,则E位于第四周期,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,即E为Cr;F元素M能层所有能级都排满电子,N层只有一个电子,则F的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则F为Cu;综上所述,A为N,B为Mg,C为Al,D为Cl,E为Cr,F为Cu。
【详解】经分析,A为N,B为Mg,C为Al,D为Cl,E为Cr,F为Cu,
(1)A元素的最高价氧化物对应水化物HNO3和它的氢化物NH3形成的盐为NH4NO3,是强酸弱碱盐,其水溶液中离子浓度由大到小为:c((NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
(2)B、C、D的简单离子分别为Mg2+、Al3+、Cl-,则离子半径由大到小为:Cl->Mg2+> Al3+;
(3)C元素的氧化物Al2O3和NaOH溶液反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(4)E为Cr,是24号元素,核外电子数为24,则其核外有24种运动状态不同的电子;
(5)F为Cu,其价电子排布为3d104s1;1个[F(AH3)4]2+即[Cu(NH3)4]2+中含有16个σ键,则1mol该离子含有16NA个σ键。
19. O 1:2 ①② 、 < d
【分析】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,a的核外电子总数与其周期数相同,a为H;基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态,即,则b为N;基态c原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则c为O;d的原子序数是c的2倍,则d为S;基态e原子轨道上有4个单电子,即,则e为。
【详解】(1)同周期主族元素从左到右,电负性依次增大,同主族元素从上到下,电负性依次减小,N、O、S中电负性最大的是O,故答案为:O;
(2)b的单质为氮气,氮气分子中键与π键的个数比为1:2,故答案为:1:2;
(3)H与O可形成两种二元化合物,分别为和,不稳定,的结构式为,每个氧原子有2个键,还有2对孤电子对,因此O原子的杂化方式为;和互溶物中,中有极性共价键,中有极性共价键、非极性共价键,分子之间有范德华力和分子间氢键,但范德华力和氢键不是化学键,因此存在的化学键有①②;故答案为:;①②;
(4)这些元素形成的含氧酸根离子有、、、、,中N的价电子对数为,离子为平面三角形;中N的价电子对数为,离子为角形;中S的价电子对数为,离子为正四面体形;中S的价电子对数为,离子为三角锥形,因此中心原子的价电子对数为4的酸根离子是、;呈平面三角形结构的酸根离子是;酸分子中中心原子带正电荷,吸引氧原子上的电子,使得氧与氢结合形成的电子对易断裂,因此酸分子的稳定性<酸根离子的稳定性;故答案为:、;;<;
(5)基态原子的价电子排布式为,在周期表中位于d区;中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,中间的与其中1个形成共价键,与另一个形成配位键,提供孤电子对,因此其结构式为;故答案为:d;。
答案第1页,共2页
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