3.4配合物与超分子--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业（含答案）

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配合物与超分子--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 S∶32
一、单选题（每题3分，共42分）
1．下列有关说法错误的是( )
A.有手性异构体的分子叫手性分子
B.臭氧是极性分子，可用于自来水的消毒
C.冠醚可利用其空穴大小适配相应碱金属离子，两者能通过弱相互作用形成超分子
D.乳酸加聚得到聚乳酸，聚乳酸因具有良好的生物相容性和可吸收性，可用于手术缝合
2．下列说法正确的是( )
A.氧化为中，单质铜能降低反应的焓变
B.具有良好的半导体性能，是利用其晶体与硅晶体类型相同
C.高温下被氧化反应中，既是氧化剂又是还原剂
D.的盐酸溶液可用于吸收，是利用了的氧化性
3．某实验小组采用如下实验探究该依地酸铁钠(强化补铁剂)中铁元素的化合价。(已知：依地酸根是常见的配体，邻二氮菲可与形成橙红色配合物)下列说法正确的是( )
A.从现象②和③推测，依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ)
B.从现象②和⑤推测，依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)
C.从现象①、②和③推测，与形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠
D.从现象①、④和⑤推测，与邻二氮菲形成配合物的稳定性强于依地酸根
4．超分子结构化学原理的应用非常广泛，尿素可与正烷烃（，）形成超分子包合物，原理如图所示。下列说法中错误的是( )
A.尿素分子通过分子间氢键形成较稳定的六角形通道
B.尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成包合物
C.依据分子直径大小差异可分离正烷烃和支链烷烃
D.分子的大小和几何形状会影响有机物的分离效果
5．已知与N-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.中Si的配位数是6
B.1个中含有42个σ键
C.的沸点依次升高
D.气态分子的空间结构为正四面体形
6．软硬酸碱理论认为，常见的硬酸有等，软酸有等；硬碱有等，软碱有、等；酸碱结合的原则为“硬酸优先与硬碱结合，软酸优先与软碱结合，软和硬结合一般不稳定”。该原则一般可用于判断物质稳定性及反应发生的方向等。下列叙述错误的是( )
A.稳定性比较：
B.稳定性比较：
C.反应难以向右进行
D.含的红色溶液中加入适量NaF后溶液褪色，说明碱的“硬度”：
7．超分子化学的研究日益深入。分离和就借助了超分子的“分子识别”特性，分离流程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.超分子是通过分子间相互作用形成的高分子
B.氯仿的作用是溶解“杯酚”
C.“杯酚”是极性分子
D.和互为同素异形体
8．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.S具有还原性，可用于制造黑火药
B.分子中存在键，的沸点比低
C.是非金属元素，可以用于制作半导体材料
D.分子中O上有孤对电子对，可与形成配位键
9．实验室将KF溶入18-冠-6(结构如图1)的乙腈溶液中可轻松实现氯的取代，反应过程如图2所示：
__
下列说法不正确的是( )
A.18-冠-6可循环使用
B.KF与18-冠-6形成的化合物熔点比KF低
C.KF与18-冠-6形成化合物的过程体现超分子自组装的特征
D.相同条件下，比更快被取代生成相应的氟化物
10．关于超分子，说法错误的是( )
A.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
B.冠醚识别钾离子反映了超分子的“自组装”的特征
C.冠醚识别碱金属离子反映了超分子的“分子识别”的特征
D.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
11．已知：铜离子的配位数通常为4，和均为深蓝色。某化学小组设计如图实验制备铜的配合物。下列说法错误的是( )
A.硫酸铜溶液呈蓝色是因为与结合形成
B.b中得到配合物，其配体为
C.由实验可知，的配位能力比弱
D.加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液
12．观察下列模型或图谱，结合有关信息进行判断，下列说法正确的是( )
A B C D
模型或图谱
H原子的电子云图 分子球棍模型 可装入空腔大小适配的“杯酚” 有机物A的质谱图
A.由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
B.是由极性键构成的非极性分子
C.超分子“杯酚”与形成氢键而识别
D.从图中可知A有四种环境不同的氢原子
13．配位滴定法是有效测定水中钙离子浓度的方法，EDTA(乙二胺四乙酸，用Y表示)是一种常见的滴定剂，可以与多种金属离子(如，等)形成1∶1的稳定配合物，已知滴定使用钙指示剂(NN)，该指示剂本身是蓝色，可以和钙离子形成酒红色的配合物，图中为不同pH下用EDTA标准溶液滴定20mL的的曲线，则下列判断错误的是( )
A.所用EDTA标准溶液的浓度为
B.由曲线可知，pH适当增大有利于提高滴定的准确度
C.滴定终点的颜色变化为蓝色变为酒红色
D.在滴定过程中，溶液中始终存在
14．由于核外有空的d轨道，可与一些配体形成配位数为6的配离子。某同学将淡紫色的溶于水后再依次加KSCN和NaF，发现溶液出现下列变化：
已知：为浅紫色，为红色，为无色。下列说法错误的是( )
A.溶于水后溶液不是浅紫色而是黄色，是因为水解生成
B.与形成配位键时，S原子提供孤电子对
C.溶液Ⅱ加NaF后溶液由红色变为无色，说明与配位键强度不及与配位键强度
D.焰色试验中可用无锈铁丝替代铂丝，说明铁灼烧时无焰色且不会产生发射光谱
二、解答题（共4题，58分）
15．威尔逊氏病是一种遗传性疾病，铜元素会在肝脏和其他组织内积聚。二巯基丙醇（Ⅰ：）能和铜结合成化合物Ⅱ：，并通过尿液排出体外，故可用于治疗威尔逊氏病。
（1）二巯基丙醇中，基态硫原子核外有___________个运动状态不同的电子。
（2）金属铜的化合物应用也十分广泛。如铜的某种氧化物广泛应用于太阳能电池领域。其晶胞如图所示：
①该化合物的化学式为___________，每个阳离子的配位数（紧邻的阴离子数）为___________。
②该晶胞为立方体，边长为anm，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为___________。
③下列说法正确的是___________。
A.Ⅰ中的S原子均采取sp杂化
B.Ⅱ中所有元素中S的电负性最大
C.在水溶液中以形式存在，的配位原子为O
D.Ⅰ和铜结合成Ⅱ，是因为S的电负性比O小，更易与铜离子形成配位键
（3）①水、②甲醇、③甲硫醇（）的沸点从大到小的顺序为___________（填序号）；原因是___________。
16．铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。
Ⅰ.能与等形成配位数为4的配合物。
（1）向溶液中加入过量NaOH溶液可生成。中除了配位键外，还存在的化学键类型有___________（填字母）。
A.离子键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键
（2）将CuO投入的混合溶液中进行“氨浸”，控制温度为50~55℃，pH约为9.5，CuO能转化为溶液。
①CuO转化为的离子方程式为___________。
②结构中，若用两个分子代替两个分子，可以得到两种不同结构的化合物，由此推测的空间构型为___________。
③中H-N-H的键角___________中H-N-H的键角（填>、<或=）。
Ⅱ.可以与乙二胺形成配离子，如下图所示：
（3）该配离子的配位数是___________。
（4）乙二胺分子中氮原子成键时采取的杂化类型是__________。乙二胺和三甲胺均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是___________。
Ⅲ.已知：若物质中的元素含有未成对电子时，将该物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。
（5）下列物质中，属于顺磁性物质的是___________（填标号）。
A.
B.
C.
17．硫、铬、铁、铜等元素分别是人体必须的常量元素和微量元素，在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
（1）硫元素在周期表中的位置为___________________。
（2）下列不同状态的Cr微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填标号)。
A. B. C. D.
（3）CO易与人体的血红蛋白结合，导致人体供氧不足而出现中毒症状。血红蛋白的局部结构如下图所示。
①血红蛋白中铁(II)的配位数为_______________；
②基态的核外价层电子排布式为_____________________。
（4）Cu可以形成一种离子化合物，若要确定该物质是晶体还是非晶体，最科学的方法是对它进行______________________实验；加热该物质时，首先失去的是分子，原因是_________________________________________________。
（5）金属晶体铜的晶胞如上图所示。铜原子间的最短距离为a pm，密度为ρ，NA为阿伏加德罗常数。
①Cu原子周围紧邻的Cu原子数目是_____________。
②铜的相对原子质量为________________（用a、ρ、表示，写出计算式即可）。
18．在配合物中，中心离子是____；配位体是____；配位数是____。
参考答案
1．答案：D
解析：乳酸发生缩聚反应得到聚乳酸，D符合题意。
2．答案：C
解析：A.氧化为中，Cu作催化剂，能降低反应活化能，但不影响焓变，故A错误；
B.属于离子晶体，Si属于共价晶体，两者晶体类型相同，故B错误；
C.高温下可以被氧化为和，Cu化合价降低，S元素化合价升高，既作氧化剂又作还原剂，故C正确；
D.的盐酸溶液能吸收，是因为Cu与CO形成配合物，没有发生价态变化，因此未表现氧化性，故D错误；
故选：C。
3．答案：D
解析：A.从现象②和③推测，可能是依地酸铁钠与形成配合物的稳定性强于，不能说明依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ)，故A错误；
B.从现象②和③不能推测依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)，加入的维生素C为还原剂，也不能推测，依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)，故B错误；
C.从现象①、②和③推测，与形成配合物的稳定性弱于依地酸铁钠，故C错误；
D.加入的维生素C为还原剂，溶液变为橙红色，由题意可知，与邻二氮菲形成配合物的稳定性强于依地酸根，故D正确；故选D。
4．答案：B
解析：尿素分子通过分子间氢键形成较稳定六角形通道结构，A正确；尿素分子和正烷烃分子间通过分子间作用力形成包合物而不是共价键，B错误；如果支链烷烃体积过大，则可能装不进六角形通道，因此可依据分子直径大小差异分离正烷烃和支链烷烃，C正确；分子的大小和几何形状影响有机物的分离效果，D正确。
5．答案：B
解析：由图可知，中心Si原子与Cl原子之间、与N原子之间均形成配位键，故其配位数是6，A项正确；单键为σ键，双键为1个σ键和一个π键，配位键也为σ键，故1个中含有54个σ键，B项错误；由于均为分子晶体，结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，沸点逐渐升高，故的沸点依次升高，C项正确；的中心Si原子的价层电子对数为，无孤电子对，故气态分子的空间结构为正四面体形，D项正确。
6．答案：C
解析：为硬酸，为硬碱，为软碱，稳定性：，A正确；属于软酸，属于硬碱，属于软碱，所以稳定性：，B正确；为硬酸，为硬碱，为软碱，稳定性：，反应能向右进行，C错误；转化为，说明更稳定，为硬酸，则碱的“硬度”，D正确。
7．答案：A
解析：A.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，而不是高分子，A错误；
B.分离和过程可以理解为用"杯酚"将装起来，再加入甲苯将溶解，过滤分离后再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解"杯酚"而将不溶解的释放出来并沉淀，B正确；
C.氯仿是极性分子，由"相似相溶"原理知，"杯酚"也是极性分子，C正确；
D.和是C元素形成的不同单质，互为同素异形体，D正确；
故选A。
8．答案：D
解析：A.黑火药燃烧反应为，S的化合价降低，发生还原反应，则S是氧化剂，具有氧化性，故A错误；
B.都是分子晶体，分子间存在范德华力，相对分子质量越大，其熔沸点越高，相对分子质量：，则的沸点比低，与共价键的强弱无关，故B错误；
C.Se单质具有半导体的特性，可以用于制作半导体材料，与Se是非金属元素无关，故C错误；
D.分子中O上有孤对电子对，提供空轨道，二者通过配位键形成，故D正确；
故选D
9．答案：C
解析：A.18-冠-6是一种可以循环使用的化学物质，A正确；
B.KF与18-冠-6形成的化合物中阳离子半径更大，离子晶体熔点由离子所带电荷量及离子半径决定，电荷量越多，离子半径越小，熔点越高，B正确；
C.KF与18-冠-6形成化合物的过程体现超分子的分子识别特征，C错误；
D.中C-Br键较中C-Cl键更容易断裂，则相同条件下，用代替参与上述反应，反应速率会加快，D正确；
故选C。
10．答案：B
解析：A.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，超分子这种聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的，故A正确；
B.冠醚识别钾离子反映了超分子的“分子识别”的特征，故B错误；
C.冠醚是一种超分子，可以识别碱金属离子，反映了超分子的“分子识别”的特征，故C正确；
D.“杯酚”和甲苯、氯仿都是超分子，可以利用超分子的分子识别特征，对和进行分离，故D正确。
综上所述，答案为B。
11．答案：C
解析：A.硫酸铜溶液呈蓝色是因为与结合形成，是蓝色的，故A正确；
B.b中得到配合物是，其中心原子是Cu，配体为，配位数是4，故B正确；
C.由a、c两组实验比较可知，的配位能力比强，故C错误；
D.加热c中溶液，挥发，平衡逆向移动，有可能得到蓝色浑浊液，故D正确；故选：C。
12．答案：B
解析：A.氢原子的核外只有1个电子，H原子的电子云图说明核外电子在原子核附近出现的几率大，故A错误；
B.中含有6个相同的极性键，且分子结构呈中心对称，正负电荷的重心重合，故其为非极性分子，故B正确；
C.C和H原子不能形成氢键，杯酚与不能形成氢键，故C错误；
D.由质谱图不能推测出氢原子的种类，只能确定有机物的相对的分子质量，故D错误；
故选B。
13．答案：C
解析：A.由已知可得，钙离子和EDTA是1∶1反应，图中在mL时完全反应，而被滴定的溶液体积也为20mL，因此钙离子浓度应和所用EDTA浓度相等，均为，A正确；
B.由图可知，在逐渐提升至时，滴定突然逐渐加大，突然越大滴定越准确，B正确；
C.滴定时先加入指示剂，和钙离子结合形成酒红色配合物，随着滴定的进行，钙离子和EDTA结合，释放出游离的指示剂，使溶液显蓝色，在滴定终点时颜色变化应为酒红色变为蓝色，C错误；
D.开始浓度为20mL的，在加入EDTA时，体积增大，钙元素的总物质的量不变，所以浓度减小，，D正确；
故选C。
14．答案：D
解析：为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，说明发生水解生成了，A正确；
中S和N均有孤电子对，但因电负性S溶液Ⅱ为红色是所致，加NaF后溶液由红色变为无色，说明更易与配位，C正确；
焰色试验中可用无锈铁丝替代铂丝，是因为铁灼烧时焰色不在可见光波长范围内，但一定会产生发射光谱，D错误。
15．答案：（1）16
（2）；2；；CD
（3）①>②>③；三者都是分子晶体，甲硫醇不能形成分子间氢键，甲醇、水分子间都可以形成氢键，且水分子间形成的氢键数目更多
解析：（1）硫元素的原子序数为16，由泡利不相容原理可知，原子核外有16种运动状态不同的电子，故答案为：16；
（2）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心白球的个数为+1=2，位于体内的黑球个数为4，由元素的化合价可知，白球为氧原子、黑球为铜原子，化合物的化学式为；晶胞中与亚铜离子距离最近的氧离子个数为2，则亚铜离子的配位数为2，故答案为：；2；②设晶体的密度为，由晶胞的质量公式可得：，解得d=，故答案为：；③A.在Ⅰ中S原子形成2个键，还有2个孤电子对，价层电子对数为4，S原子为杂化，故错误；B.同一周期从左向右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，电负性最大是O，故错误；C.在水溶液中以形式存在，的配位原子为O，故正确；D.Ⅰ和铜结合成Ⅱ，是因为S的电负性比O小，更易与铜离子形成配位键，故正确；故选CD；
（3）三者都是分子晶体，甲醇分子和水分子都能形成分子间氢键，甲硫醇不能形成分子间氢键，水分子形成的分子间氢键数目多于甲醇，所以甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，故答案为：①>②>③；三者都是分子晶体，甲硫醇不能形成分子间氢键，甲醇、水分子间都可以形成氢键，且水分子间形成的氢键数目更多。
16．答案：（1）AC
（2）①；平面正方形；
（3）4
（4）；乙二胺分子间能形成氢键
（5）BC
解析：
17．答案：（1）第三周期第ⅥA族；
（2）C
（3）①4；②；
（4）X射线衍射；O的电负性比N强，对孤电子对的吸引力更强，与的配位键比与的配位键弱
（5）①12；②
解析：
18．答案：①.；②.；③.4
解析：在配合物中，可提供空轨道，中心离子是；N提供孤电子对，配位体是；连接有4个，配位数为4。
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