第2章第3节离子键、配位键与金属键同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列物质中,不能作为配合物的配位体的是
A. B. C. D.
2.金属原子与形成的配合物称为金属羰基配合物,如羰基铁[化学式为,黄色油状液体,熔点为-21℃、沸点为102.8℃]。金属羰基配合物中每个提供一对电子与金属原子形成配位键,且金属原子的价电子和提供的电子总和等于18。下列说法错误的是
A.中铁的化合价为0 B.属于离子晶体
C.羰基镍的化学式为 D.羰基镍分子中含有配位键、共价键
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.下列气体中,能与血红蛋白中的以配位键结合而引起中毒的是
A. B. C. D.
5.下列物质中,不属于配合物的是
A. B.
C. D.
6.下列物质中含有相同的化学键类型的是
A.KCl、HCl、、NaOH B.HBr、、、
C.、、HCl、 D.、、、
7.近些年来,随着电子信息化技术的不断发展,基于半导体硅晶体的集成电路已接近其物理极限,研究者们提出另一种新思路,即发展分子尺度的电子器件,其中分子导线引起了广泛的关注,下图钉配合物就是一种金属钉(Ru)分子导线,有关说法错误的是
A.该配合物中配位原子为、C、P,配位数为6
B.1mol该配合物有6mol配位键
C.该钌配合物中Si原子的杂化方式为
D.非金属元素电负性大小顺序为
8.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
9.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
10.配合物可用于离子检验,下列说法正确的是
A.该物质中Fe元素的化合价为+2价
B.配合物的配位数为5
C.该物质中存在的化学键有氢键
D.NO作为配体提供一个孤电子对
11.下列叙述不正确的是
A.离子化合物中可能含有共价键
B.共价化合物中不可能含有离子键
C.所有物质中均存在化学键
D.由N、H、O三种元素形成的化合物中可能含离子键
12.HCHO与[Zn(CN)4]2-在水溶液中发生反应:4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O=[Zn(H2O)4]2-+4HOCH2CN,下列说法错误的是
A.反应中HCHO发生了加成反应
B.HCHO和H2O中心原子的价电子对数不同
C.HCHO为非极性分子
D.Zn2+与CN-生成的[Zn(CN)4]2-中,σ键和π键的数目之比为1:1
13.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
14.某配合物的化学式为,下列说法正确的是
A.配位体是和,配位数是9
B.中心离子是,内界是
C.内界和外界中的的数目比是
D.的中心原子是杂化
二、多选题
15.实验室中可用KSCN或来检验,下列说法正确的是
A.铁元素位于周期表第四周期第ⅧB族,属于ds区
B.与KSCN溶液混合,得到的配合物中,提供空轨道的是,配体是,配位数是5
C.中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
D.与反应可得到一种蓝色沉淀(普鲁士蓝),其化学式为,普鲁士蓝的内界是,其中Fe元素为价,外界是
三、填空题
16.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_______。
17.回答下列问题:
(1)中存在的化学键类型有___________(填字母)。
A.配位键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.离子键
(2)具有对称的空间结构,中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,则的空间结构为___________。
(3)某种含的化合物可催化丙烯醇制备丙醛:。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍,则这类碳原子的杂化方式为___________。
四、元素或物质推断题
18.M、N、X、Y四种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示,已知它们的原子序数总和为46。
(1)M与Y形成的化合物中一定含______(填“极性”或“非极性”)共价键。
(2)N元素形成的单质分子中共价键的类型及数目是____________。在化学反应中______(填“键”或“π键”)易断裂。
(3)由N、Y的简单氢化物相互作用所生成的物质的电子式为______,其中的化学键有______。
(4)M的简单氢化物与N的简单氢化物稳定性:______>______(以化学式表示)。
19.元素A~D是元素周期表中短周期的四种元素,请根据表中信息回答下列问题。
元素 A B C D
性质或结构信息 单质制成的高压灯发出的黄光透雾力强、射程远 工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构 单质在常温、常压下是气体,原子的层有一个未成对的电子 2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同
(1)A与Cl形成的化合物为__________(填“离子”或“共价”)化合物,含有__________键。
(2)D和C形成的化合物中含有__________键。写出C单质与水反应的化学方程式:____________________。
(3)下列对元素B及元素B的常见单质描述正确的是__________(填序号)。
a.B元素的最高正价为+6
b.常温、常压下B的常见单质难溶于水
c.B的常见单质分子中含有18个电子
d.在一定条件下镁条能与B的常见单质反应
(4)若B与H能形成,则B为__________元素,中含有的化学键为__________。
(5)A和D两元素中金属性较强的是__________(写元素符号),写出能证明该结论的一个实验事实:____________________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.NH3是共价化合物,氮原子分别与3个氢原子通过一对共用电子对结合,NH3电子式为 ,有孤对电子,可以作为配体,故A不选;
B.CO分子C与O原子之间形成3对共用电子对,电子式为,含有1个σ键,C原子或O原子含有1对孤电子对,可以作为配体,故B不选;
C.存在孤对电子,可以作为配体,故C不选;
D.中形成4个共价键,没有孤对电子,不可以作为配体,故D选;
故选D;
2.B
【详解】A.在Fe(CO)5中碳是+2价,而氧是-2价,得出铁是0价,故A正确;
B.Fe(CO)5常温下呈液态,熔沸点较低,易溶于非极性溶剂,应为分子晶体,故B错误;
C.Ni是28号元素,价电子数为10,金属原子的价电子和提供的电子总和等于18,所以CO要提供8个电子,每个提供一对电子,则羰基镍的化学式为,故C正确;
D.羰基与镍之间形成配位键,配体中含有共价键,故D正确;
故选B。
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.B
【详解】能与人体血红蛋白中的以配位键结合,与血红蛋白中的结合的能力远远强于与血红蛋白中结合的能力,因此一旦与血红蛋白中的结合,就很难与血红蛋白中的结合,机体出现缺氧现象,即引起机体中毒。
故选B。
5.C
【详解】A.该物质中,铜离子提供空轨道,水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,故A不选;
B.该物质中,银离子提供空轨道,NH3中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,故B不选;
C.属于一般化合物,不含配体,所以不属于配合物,故C选;
D.中铝原子提供空轨道,F原子提供孤电子对,所以该物质属于配合物,故D不选;
故选C。
6.B
【详解】A.KCl只有离子键,HCl、都只有共价键,NaOH有离子键和极性共价键,故A不符合题意;
B.HBr、、、都只有极性共价键,故B符合题意;
C.、HCl、都只有共价键,只有离子键,故C不符合题意;
D.含有离子键和非极性共价键,、、含有共价键,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
7.B
【详解】A.该配合物中配位原子为Cl、C、P,配位数为6,故A正确;
B.该配合物钌原子形成6个配位键,还有,C与O形成了配位键,1mol该物质中有7mol配位键,故B错误;
C.Si原子形成4个共价键,为杂化,故C正确;
D.该物质中,非金属元素电负性大小顺序为,故D正确;
故选:B。
8.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。
9.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。
10.D
【详解】A.由题意知配离子为,配离子CN-,NO不显电性,因此中心离子为,故A错误;
B.配体为CN-和NO,配位数6,故B错误;
C.氢键不是化学键,故C错误;
D.NO的配位原子为N,提供一个孤电子对与中心离子形成1个配位键(σ键),故D正确。
综上所述,答案为D。
11.C
【详解】A.离子化合物中一定含离子键,可能含有共价键,A正确;
B.共价化合物中只含共价键,不可能含离子键,B正确;
C.稀有气体单质是单原子分子,其中不含化学键,C错误;
D.由N、H、O三种元素形成的化合物中可能含离子键,如,D正确;
故选C。
12.C
【详解】A.HCHO中的碳氧双键中的π键断裂,氧原子上加H,碳原子上加CN,形成了HOCH2CN,因此该反应属于加成反应,A正确;
B.HCHO的中心原子为碳原子,其σ键数为3;孤电子对数为0;则价层电子对数=3+0=3;H2O中σ键数为2,孤电子对数为2,则价层电子对数=2+2=4,所以HCHO和H2O中心原子的价层电子对数不同,B正确;
C.HClO分子中正负电荷重心不重合,因此该分子属于极性分子,C错误;
D.在Zn2+与CN-形成的[Zn(CN)4]2-中,含有4个C→Zn配位键;在4个配位体CN-中,C、N原子以共价三键结合,其中含有1个σ键和2个π键,故[Zn(CN)4]2-中σ键和π键的数目之比为(4+4):4×2=1:1,D正确;
故合理选项是C。
13.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。
14.C
【详解】A.由化学式知,配位体是和,配位数是6,A项错误;
B.由化学式知中心离子是,内界是,B项错误;
C.内界有1个,外界有2个,故数目比是,C项正确;
D.中价电子对数为2+,故中心原子是杂化,D项错误;
故选C。
15.BD
【详解】A.Fe为26号元素,位于周期表第四周期第Ⅷ族,周期表中没有第ⅧB族,Fe元素属于d区,选项A错误;
B.中,中心离子为,中心离子提供空轨道,配体是,配体提供孤电子对,配体的数目即时配位数,所以配位数是5,选项B正确;
C.中含有离子键、极性共价键,但不存在非极性共价键,选项C错误;
D.与反应可得到一种蓝色沉淀(普鲁士蓝),其化学式为,普鲁士蓝的内界是,其中Fe元素为价,外界是,选项D正确;
答案选BD。
16.(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。
17.(1)AB
(2)平面正方形
(3)
【解析】(1)
中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键,氨分子内部的化学键是极性共价键,故选AB。
(2)
中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,则的空间结构为平面正方形。
(3)
中的C原子,有一个采取杂化,两个采取杂化;中的C原子有两个采取杂化,一个采取杂化。
18. 极性 1个键、2个π键 π键 离子键、共价键
【详解】根据M、N、X、Y四种元素的位置关系,设M的质子数为x,则N的质子数为,X的质子数为,Y的质子数为。由题意可得,,故M、N、X、Y四种元素分别是C、N、S、。元素的非金属性越强,形成的简单气态氢化物越稳定。
(1)M与Y的电负性不同,则形成的共价键为极性共价键,故答案为:极性;
(2)N元素形成的单质分子为N2,共价键的类型及数目是1个键、2个π键;π键属于“肩并肩”,重叠少,在化学反应中π键易断裂;故答案为:1个键、2个π键;π键;
(3)由N、Y的简单氢化物相互作用所生成的物质为NH4Cl,化合物中既含共价键又含离子键;其电子式为:;故答案为:;离子键、共价键;
(4)M的简单氢化物为,N的简单氢化物为,元素非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,则稳定性:>,故答案为:;。
19. 离子 离子 离子 2F2 + 2H2O=4HF + O2 bd N 共价键、配位键 Na 与水(或酸)反应的剧烈程度(或其它合理答案)
【分析】由四种元素为短周期元素可知,A、B、C、D的原子序数均不大于18。由A单质的用途可知,A为Na元素;由B单质的工业制法及原子结构特点可知,B为N元素或O元素;由C原子的电子排布特点可知C可能为B元素或F元素,又由其物理性质可推断出C为F元素;由D的+2价阳离子的结构特点可知,D为Mg元素。
【详解】(1)A(Na)与Cl形成的化合物为NaCl,是离子化合物,含有离子键。
答案为:离子;离子;
(2)D(Mg)和C(F)形成的化合物是MgF2,是离子化合物,含有离子键。C单质F2能置换水中的O,反应的化学方程式为:2F2 + 2H2O=4HF + O2。
答案为:2F2 + 2H2O=4HF + O2;
(3)a. O元素或N元素均无+6价,故a项错误;
b. 由于B的常见单质为N2或O2,O2、N2在常温常压下均难溶于水,故b项正确;
c. O2分子中含有16个电子,N2分子中含有14个电子,故c项错误;
d. 在一定条件下镁条能与B的常见单质反应:2Mg + O2 MgO,N2 + 3Mg Mg3N2,故d项正确。
答案为:bd;
(4)由意知B为N元素,NH4+中含有的化学键为共价键和配位键。
答案为:N;共价键、配位键;
(5)根据金属活动性顺序或元素周期表均可判断:A(Na)和D(Mg)两元素中金属性较强的是Na;比较金属性强弱的依据有:①与水(或酸)反应的剧烈程度;②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;金属间的置换反应等。
答案为:Na;与水(或酸)反应的剧烈程度(或其它合理答案)。
【点睛】金属性强弱的判断方法:
(1)根据金属活动性顺序进行判断;
(2)根据元素周期表进行判断,同周期元素从左向右金属性减弱,同主族元素自上而下金属性增强;
(3)根据金属阳离子的氧化性强弱判断,一般情况下,金属阳离子的氧化性越弱,对应元素的金属性越强。特例:三价铁离子的氧化性强于二价铜离子;
(4)根据金属间的置换反应判断。遵循强制弱的规律;
(5)根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来判断,碱性越强,对应元素的金属性越强;
(6)根据原电池的正负极判断,一般情况下,金属性强的作负极。
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