第三章 晶体结构与性质 配合物与超分子（解析版）
文档属性
| 名称 | 第三章 晶体结构与性质 配合物与超分子（解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-01-21 10:52:40 | ||
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文档简介
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专题09 配合物与超分子
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能区别超分子和普通分子，能判断常见的配合物；
2.证据推理与模型认知：能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。
3.科学态度和社会责任：通过不同聚集状态物质——配合物、超分子的重要应用,认识化学技术和社会之间的相互关系。
【目标导航】
本专题主要考点有化学键类型（离子键、共价键、配位键和金属键)的判断及形成，特别是配位键和配合物的形成一直是高考的热点。可与分子极性、晶体类型的判断结合一起考查，综合性较强，多以非选择题的形式出题，试题难度一般。
【重难点精讲】
一、配合物
1.配位键
(1)定义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，这类“电子对给予一接受”键被称为配位键。提供空轨道的原子或离子称为中心原子或离子，提供孤电子对的原子对应的分子或离子称为配体或配位体。例如：[Cu(H2O)4]2+，Cu2+是中心离子，H2O是配体。
(2)形成条件
①成键原子一方能提供孤电子对。
②成键原子另一方能提供空轨道。
如反应NH3+H+=NH4+,NH3中的N上有1对孤电子对，H+中有空轨道，二者通过配位键结合形成NH4+, NH4+的形成可表示如下：
【易错提醒】①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如分子中中心原子分别有1、2、3个孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O、有机胺等分子，离子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。
②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子。一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或离子。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag+形成2个配位键，Cu2+形成4个配位键等。
(3)表示方法
(电子对给体)A→B(电子对接受体)或A—B。如H3O+的电子式为结构式为；[Cu(H2O)4]2+的结构式为
(4)特征：配位键是一种特殊的共价键，具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
【易错提醒】①配位键实质上是一种特殊的共价键，孤电子对是由成键原子一方提供，另一原子只提供空轨道；而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。
②与普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子中(如NH4+)。
③相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同，故其结构式也可表示为,NH4+的空间结构是正四面体形。
④配位键一般是共价单键，属于σ键。
2.配合物
(1)定义
通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子 (称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如氢氧化二氨合银{[Ag(NH3)2]OH}、硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4}等
(2)组成
配合物由中心离子或原子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，
分内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例：
①中心原子(离子):提供空轨道，接受孤电子对。配合物的中心粒子一般是带正电荷的阳离子或中性原子，具有接受孤电子对的空轨道，通常是过渡元素的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
②配体：提供孤电子对的离子或分子，配体可以是一种或几种。如分子CO、NH3、H2O等，阴离子F—、CN—、Cl—等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须有孤电子对。
③配位数：直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目叫中心原子(离子)的配位数。如[Fe(CN)6]3—中Fe3+的配位数为6。中心原子或离子的配位数一般为2、4、6、8等。配位数不一定等于配位键或配体的数目。
④内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的离子称为外界，外界和内界以离子键相结合。
⑤配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心原子或离子与配体总电荷的代数和。如[Co(NH3)5C1]n+中，中心离子为Co3+，n=2
【易错提醒】①配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分，如 [Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]2++2C1—,而内界微粒很难电离(电离程度很小),因此，配合物[Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1—不能被Ag+沉淀，只有外界的C1—才能与AgNO3溶液反应产生沉淀。
②有些配合物没有外界，如Ni(CO)4就无外界。
③配合物不一定含有离子键，如Ni(CO)4就无离子键。
④含有配位键的化合物不一定是配合物；但配合物一定含有配位键。如NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键，但一般不认为是配合物。
(3)常见的配合物及其制取
①[Cu(H2O)4]2+
【实验3-2】
实验装置
实验原理 Cu2+＋4H2O===[Cu(H2O)4]2+
实验用品 ①CuSO4 ②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、点滴板、蒸馏水
实验步骤 取上述少量6种固体于点滴板，分别加蒸馏水溶解，观察现象
实验现象 ①②③三种溶液呈天蓝色④⑤⑥三种溶液呈无色
实验结论 Cu2+在水溶液中常显蓝色，溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关
实验说明 实验证明，硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。
②[Cu(NH3)4](OH)2：Cu2+ + 2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+ 2NH4+ Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
【实验3-3】
实验装置
实验原理 Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2[Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O ＝ [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验用品 0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、试管、玻璃棒
实验步骤 向盛有4mL0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂（如加入8mL95%乙醇），并用玻璃棒摩檫试管壁，观察实验现象。
实验现象 加入氨水后首先生成蓝色沉淀，继续加入氨水后蓝色沉淀溶解形成深蓝色溶液。加入乙醇后又析出深蓝色晶体。
实验结论 深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验说明 实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+，中心离子是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4
③K3Fe(SCN)6：Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n ]3-n(n=1~6),常写为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3
【实验3-4】
实验装置
实验原理 Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n，n = 1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+
实验用品 0.1mol/LFeCl3 溶液、0.1mol/LKSCN 溶液；试管、胶头滴管。
实验步骤 向盛有少量 0.1mol/LFeCl3溶液的试管中加1滴 0.1mol/LKSCN 溶液，观察现象。
实验现象 FeCl3 溶液变为红色。
实验说明 Fe3+的检验方法：KSCN 法、苯酚法、亚铁氰化钾法。
④[Ag(NH3)2]Cl：AgCl + 2NH3 =[Ag(NH3)2] Cl
【实验3-5】
实验装置
实验原理 Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
实验用品 0.1mol/LNaCl、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、试管、玻璃棒
实验步骤 向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液，产生难溶于水白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水，振荡，观察实验现象
实验现象 白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水后沉淀消失，得到澄清的无色溶液
实验结论 制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液
实验说明 AgCl沉淀溶于氨水，发生AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反应生成[Ag(NH3)2]Cl溶液
(4)配合物的形成对性质的影响
①对溶解性的影响
一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH—、Cl—、Br—、I—、CN—的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—
②颜色的改变
当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN—形成硫氰化铁配离子，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3其溶液显红色。
③稳定性增强
配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒
(5)配合物的应用
超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。
（1）在生命体中的应用
（2）在生产生活中的应用
（3）在医药中的应用——抗癌药物、。
二、超分子
1.定义
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。
2.存在形式
超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
3.微粒间作用力—非共价键：超分子内部分子之间通过非共价键结合，主要是静电作用、范德华力和氢键、疏水作用以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。
4.分子聚集体的大小：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。
5.特征
(1)分子识别
(2)自组装：超分子组装的过程称为分子自组装（Molecular self-assembly)，自组装过程（Self-organization)是使超分子产生高度有序的过程。
6.应用实例
(1) “杯酚”分离C60和C70：杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别。向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
(2)冠醚识别碱金属离子：冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。
(3)细胞和细胞器的双分子膜：细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。
(4)DNA分子：核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的。
7.超分子的未来发展
通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。
【典题精练】
考点1、考查配位键的判断
例1．下列微粒：①②③④ ⑤中含有配位键的是
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
【解析】1①中，提供空轨道，O原子提供孤对电子形成配位键，①符合；②中提供空轨道，N原子提供孤对电子形成配位键，②符合；③中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，③不符合；④中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，④不符合；⑤中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，⑤不符合；综上所述，含有配位键的时①②；故选A。
【答案】A
考点2、考查配合物的组成与判断
例2．0.01molCrCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，结果并没有观察到有白色AgCl沉淀生成。已知CrCl3·6H2O中Cr3+形成六个配位键，则其结构表示可能正确的是
A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl]Cl2·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
【解析】A．若其结构为[Cr(H2O)6]Cl3，则与硝酸银反应后生成0.03molAgCl沉淀，错误；B．若其结构为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O与硝酸银反应后生成0.02molAgCl沉淀，错误；C．根据题意知，CrCl3·6H2O中Cr3+形成六个配位键，而该结构中只存在五个配位键，错误；D．结构为[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O的配位键为6，且与硝酸银不产生AgCl，正确；故选：D。
【答案】D
考点3、考查配合物的结构
例3．下列关于化学式 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的说法中正确的是
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．该配合物中存在离子键、配位键、极性键和非极性键
D．在含1mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，可生成2mol AgCl沉淀
【解析】A．配体是Cl-和H2O，但Cl-不都是配体，配位数是6，A错误；B．根据化合价代数和为0，中心离子是Ti3＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋，B错误；C．配合物中内界和外界之间为离子键，中心原子和配体之间为配位键，水中氢和氧之间为极性键，不存在非极性键，C错误；D．在含1mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，外界中的氯离子可以电离出来，共2mol，可生成2mol AgCl沉淀，D正确；故选D。
【答案】D
考点4、考查配位化合物和超分子的概念、组成及应用
例4．下列关于超分子和配合物的叙述正确的是
A．含配位键的化合物一定是配位化合物
B．利用超分子的分子识别特征，可以分离和
C．在中，给出孤对电子，提供空轨道
D．超分子是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，不包括离子
【解析】A．通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配合化合物，含配位键的化合物例如氯化铵不是配位化合物，A错误；B．将C60和C70的混合物，加入一种空腔大小适合C60的杯酚中，杯酚像个碗似的、把C60装起来，不能装下C70，加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解了，过滤后分离C70，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀，则利用超分子的分子识别特征，可以分离和，B正确；C． 在中，提供空轨道，给出孤对电子，C错误；D．超分子是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合体。超分子定义中的分子是广义的，包括离子，D错误；答案选B。
【答案】B
考点5、考查超分子的组成、结构和应用
例5．冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并—18—冠—6与形成的鳖合离子的结构如图所示。下列说法错误的是
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm)
15—冠—5 17—220
18—冠—6 260—320
21—冠—7 340—430
A．冠醚可以用来识别碱金属离子 B．二苯并-18-冠-6也能适配
C．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D．一个鳌合离子中配位键的数目为6
【解析】A．由表知，碱金属离子的粒子在冠醚空腔直径范围内，冠醚与碱金属离子的包含物都是超分子，可以识别碱金属离子，A正确；B．一般而言，电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Li+半径小于钠离子；由图标可知，二苯并-18-冠-6不能适配Li+，B错误；C．该冠醚分子中苯环碳原子为sp2杂化、其它碳链上的碳原子为sp3杂化；碳原子杂化方式有2种，C正确；D．由结构简式可知，一个鳌合离子中配位键的数目为6，D正确；故选B。
【答案】B
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专题09 配合物与超分子
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能区别超分子和普通分子，能判断常见的配合物；
2.证据推理与模型认知：能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。
3.科学态度和社会责任：通过不同聚集状态物质——配合物、超分子的重要应用,认识化学技术和社会之间的相互关系。
【目标导航】
本专题主要考点有化学键类型（离子键、共价键、配位键和金属键)的判断及形成，特别是配位键和配合物的形成一直是高考的热点。可与分子极性、晶体类型的判断结合一起考查，综合性较强，多以非选择题的形式出题，试题难度一般。
【重难点精讲】
一、配合物
1.配位键
(1)定义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，这类“电子对给予一接受”键被称为配位键。提供空轨道的原子或离子称为中心原子或离子，提供孤电子对的原子对应的分子或离子称为配体或配位体。例如：[Cu(H2O)4]2+，Cu2+是中心离子，H2O是配体。
(2)形成条件
①成键原子一方能提供孤电子对。
②成键原子另一方能提供空轨道。
如反应NH3+H+=NH4+,NH3中的N上有1对孤电子对，H+中有空轨道，二者通过配位键结合形成NH4+, NH4+的形成可表示如下：
【易错提醒】①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如分子中中心原子分别有1、2、3个孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O、有机胺等分子，离子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。
②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子。一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ; 还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或离子。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag+形成2个配位键，Cu2+形成4个配位键等。
(3)表示方法
(电子对给体)A→B(电子对接受体)或A—B。如H3O+的电子式为结构式为；[Cu(H2O)4]2+的结构式为
(4)特征：配位键是一种特殊的共价键，具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
【易错提醒】①配位键实质上是一种特殊的共价键，孤电子对是由成键原子一方提供，另一原子只提供空轨道；而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。
②与普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子中(如NH4+)。
③相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同，故其结构式也可表示为,NH4+的空间结构是正四面体形。
④配位键一般是共价单键，属于σ键。
2.配合物
(1)定义
通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子 (称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如氢氧化二氨合银{[Ag(NH3)2]OH}、硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4}等
(2)组成
配合物由中心离子或原子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，
分内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例：
①中心原子(离子):提供空轨道，接受孤电子对。配合物的中心粒子一般是带正电荷的阳离子或中性原子，具有接受孤电子对的空轨道，通常是过渡元素的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
②配体：提供孤电子对的离子或分子，配体可以是一种或几种。如分子CO、NH3、H2O等，阴离子F—、CN—、Cl—等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须有孤电子对。
③配位数：直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目叫中心原子(离子)的配位数。如[Fe(CN)6]3—中Fe3+的配位数为6。中心原子或离子的配位数一般为2、4、6、8等。配位数不一定等于配位键或配体的数目。
④内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的离子称为外界，外界和内界以离子键相结合。
⑤配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心原子或离子与配体总电荷的代数和。如[Co(NH3)5C1]n+中，中心离子为Co3+，n=2
【易错提醒】①配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分，如 [Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]2++2C1—,而内界微粒很难电离(电离程度很小),因此，配合物[Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1—不能被Ag+沉淀，只有外界的C1—才能与AgNO3溶液反应产生沉淀。
②有些配合物没有外界，如Ni(CO)4就无外界。
③配合物不一定含有离子键，如Ni(CO)4就无离子键。
④含有配位键的化合物不一定是配合物；但配合物一定含有配位键。如NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键，但一般不认为是配合物。
(3)常见的配合物及其制取
①[Cu(H2O)4]2+
【实验3-2】
实验装置
实验原理 Cu2+＋4H2O===[Cu(H2O)4]2+
实验用品 ①CuSO4 ②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、点滴板、蒸馏水
实验步骤 取上述少量6种固体于点滴板，分别加蒸馏水溶解，观察现象
实验现象 ①②③三种溶液呈天蓝色④⑤⑥三种溶液呈无色
实验结论 Cu2+在水溶液中常显蓝色，溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关
实验说明 实验证明，硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。
②[Cu(NH3)4](OH)2：Cu2+ + 2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+ 2NH4+ Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
【实验3-3】
实验装置
实验原理 Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2[Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O ＝ [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验用品 0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、试管、玻璃棒
实验步骤 向盛有4mL0.1mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂（如加入8mL95%乙醇），并用玻璃棒摩檫试管壁，观察实验现象。
实验现象 加入氨水后首先生成蓝色沉淀，继续加入氨水后蓝色沉淀溶解形成深蓝色溶液。加入乙醇后又析出深蓝色晶体。
实验结论 深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验说明 实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+，中心离子是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4
③K3Fe(SCN)6：Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n ]3-n(n=1~6),常写为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3
【实验3-4】
实验装置
实验原理 Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n，n = 1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+
实验用品 0.1mol/LFeCl3 溶液、0.1mol/LKSCN 溶液；试管、胶头滴管。
实验步骤 向盛有少量 0.1mol/LFeCl3溶液的试管中加1滴 0.1mol/LKSCN 溶液，观察现象。
实验现象 FeCl3 溶液变为红色。
实验说明 Fe3+的检验方法：KSCN 法、苯酚法、亚铁氰化钾法。
④[Ag(NH3)2]Cl：AgCl + 2NH3 =[Ag(NH3)2] Cl
【实验3-5】
实验装置
实验原理 Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
实验用品 0.1mol/LNaCl、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、试管、玻璃棒
实验步骤 向盛有少量0.1mol/LNaCl溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液，产生难溶于水白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水，振荡，观察实验现象
实验现象 白色的AgCl沉淀，再滴入1mol/L氨水后沉淀消失，得到澄清的无色溶液
实验结论 制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液
实验说明 AgCl沉淀溶于氨水，发生AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反应生成[Ag(NH3)2]Cl溶液
(4)配合物的形成对性质的影响
①对溶解性的影响
一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH—、Cl—、Br—、I—、CN—的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—
②颜色的改变
当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN—形成硫氰化铁配离子，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3其溶液显红色。
③稳定性增强
配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒
(5)配合物的应用
超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。
（1）在生命体中的应用
（2）在生产生活中的应用
（3）在医药中的应用——抗癌药物、。
二、超分子
1.定义
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。
2.存在形式
超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
3.微粒间作用力—非共价键：超分子内部分子之间通过非共价键结合，主要是静电作用、范德华力和氢键、疏水作用以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。
4.分子聚集体的大小：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。
5.特征
(1)分子识别
(2)自组装：超分子组装的过程称为分子自组装（Molecular self-assembly)，自组装过程（Self-organization)是使超分子产生高度有序的过程。
6.应用实例
(1) “杯酚”分离C60和C70：杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别。向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
(2)冠醚识别碱金属离子：冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。
(3)细胞和细胞器的双分子膜：细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。
(4)DNA分子：核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的。
7.超分子的未来发展
通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。
【典题精练】
考点1、考查配位键的判断
例1．下列微粒：①②③④ ⑤中含有配位键的是
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
【解析】1①中，提供空轨道，O原子提供孤对电子形成配位键，①符合；②中提供空轨道，N原子提供孤对电子形成配位键，②符合；③中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，③不符合；④中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，④不符合；⑤中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，⑤不符合；综上所述，含有配位键的时①②；故选A。
【答案】A
考点2、考查配合物的组成与判断
例2．0.01molCrCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，结果并没有观察到有白色AgCl沉淀生成。已知CrCl3·6H2O中Cr3+形成六个配位键，则其结构表示可能正确的是
A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl]Cl2·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
【解析】A．若其结构为[Cr(H2O)6]Cl3，则与硝酸银反应后生成0.03molAgCl沉淀，错误；B．若其结构为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O与硝酸银反应后生成0.02molAgCl沉淀，错误；C．根据题意知，CrCl3·6H2O中Cr3+形成六个配位键，而该结构中只存在五个配位键，错误；D．结构为[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O的配位键为6，且与硝酸银不产生AgCl，正确；故选：D。
【答案】D
考点3、考查配合物的结构
例3．下列关于化学式 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的说法中正确的是
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．该配合物中存在离子键、配位键、极性键和非极性键
D．在含1mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，可生成2mol AgCl沉淀
【解析】A．配体是Cl-和H2O，但Cl-不都是配体，配位数是6，A错误；B．根据化合价代数和为0，中心离子是Ti3＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋，B错误；C．配合物中内界和外界之间为离子键，中心原子和配体之间为配位键，水中氢和氧之间为极性键，不存在非极性键，C错误；D．在含1mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，外界中的氯离子可以电离出来，共2mol，可生成2mol AgCl沉淀，D正确；故选D。
【答案】D
考点4、考查配位化合物和超分子的概念、组成及应用
例4．下列关于超分子和配合物的叙述正确的是
A．含配位键的化合物一定是配位化合物
B．利用超分子的分子识别特征，可以分离和
C．在中，给出孤对电子，提供空轨道
D．超分子是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，不包括离子
【解析】A．通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配合化合物，含配位键的化合物例如氯化铵不是配位化合物，A错误；B．将C60和C70的混合物，加入一种空腔大小适合C60的杯酚中，杯酚像个碗似的、把C60装起来，不能装下C70，加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解了，过滤后分离C70，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀，则利用超分子的分子识别特征，可以分离和，B正确；C． 在中，提供空轨道，给出孤对电子，C错误；D．超分子是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合体。超分子定义中的分子是广义的，包括离子，D错误；答案选B。
【答案】B
考点5、考查超分子的组成、结构和应用
例5．冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并—18—冠—6与形成的鳖合离子的结构如图所示。下列说法错误的是
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm)
15—冠—5 17—220
18—冠—6 260—320
21—冠—7 340—430
A．冠醚可以用来识别碱金属离子 B．二苯并-18-冠-6也能适配
C．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D．一个鳌合离子中配位键的数目为6
【解析】A．由表知，碱金属离子的粒子在冠醚空腔直径范围内，冠醚与碱金属离子的包含物都是超分子，可以识别碱金属离子，A正确；B．一般而言，电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Li+半径小于钠离子；由图标可知，二苯并-18-冠-6不能适配Li+，B错误；C．该冠醚分子中苯环碳原子为sp2杂化、其它碳链上的碳原子为sp3杂化；碳原子杂化方式有2种，C正确；D．由结构简式可知，一个鳌合离子中配位键的数目为6，D正确；故选B。
【答案】B
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