第09周 配合物与超分子
时间:45分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列有关配位键的分析正确的是( )。
A.是离子键 B.是极性键 C.是非极性键 D.是π键
【答案】B
【解析】配位键是成键原子通过共用电子对形成的,属于共价键,A错误;配位键存在于不同原子之间,故属于极性键,B正确;配位键存在于不同原子之间,故属于极性键,C错误;配位键为单键,故属于σ键,D错误。
2.下列物质中,不能作为配合物的配位体的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】NH3是共价化合物,氮原子与3个氢原子分别通过一对共用电子对结合,NH3电子式为,分子中还有一对孤对电子,可以作为配体,A不符合题意;CO分子中C原子与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,B不符合题意;存在孤对电子,可以作为配体,C不符合题意;中有4个共价键,没有孤对电子,不可以作为配体,D符合题意。
3.下列粒子中含配位键的是( )。
①N2H ②CH4 ③OH- ④NH ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧Ag(NH3)2OH
A.①②④⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部
【答案】C
【解析】形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对,另一个原子(或离子)有空轨道。在②CH4、③OH-中,中心原子碳原子和氧原子的价电子已完全成键,没有孤电子对,故选C。
4.下列物质或微粒中不含配位键的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】1个中含1个配位键,A不符合题意;1个中含1个配位键,B不符合题意;1个中含2个配位键,C不符合题意;中没有配位键,D符合题意。
5.配合物中,中心离子的化合价是( )。
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】C
【解析】由化学式可知,硝酸根离子的化合价为-1,氯离子的化合价为-1,根据化合物中各元素化合价代数和为0可知,中心离子的化合价是+3。故选C。
6.关于的说法正确的是( )。
A.配体为 B.中心离子的化合价为+2
C.中心离子提供孤电子对 D.中心离子的配位数为6
【答案】D
【解析】此题考查配合物的组成,根据配合物的特点判断,注意中心离子的化合价和配体的个数比一般是1∶2,可以利用此特点进行判断化合价。根据配合物化学式及组成判断,中心离子提供空轨道,配体的个数为配位数。根据化学式判断,配体为H2O和Br-,A错误;根据配体的个数和配体所带电荷,利用化合物中各元素化合价代数和为0判断,中心离子的化合价为+3价,B错误;中心离子提供空轨道,C错误;根据配体水和溴离子的个数判断配位数为6,D正确。
7.配合物种类繁多,在分析化学、工业生产以及生物学中有广泛应用。已知某配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O,下列有关说法正确的是( )。
A.该配合物中存在离子键、配位键和极性键
B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.配体是Cl-和H2O,配位数是9
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均以沉淀形式存在
【答案】A
【解析】该配合物是带有结晶水的盐,属于离子化合物,阳离子[TiCl(H2O)5]2+与阴离子Cl-之间以离子键结合,在阳离子[TiCl(H2O)5]2+中的中心离子Ti3+与配位体H2O、Cl-以配位键结合,在配位体H2O及外界结晶水中存在 H—O极性共价键,因此该配合物中存在离子键、配位键和极性键,A正确;根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,B错误;配体是Cl-和H2O,配位数是1+5=6,C错误;向该配合物溶液中加入足量AgNO3溶液,只有外界Cl-能够形成AgCl沉淀,而内界配位体的Cl-与中心离子结合牢固,不能形成AgCl沉淀,D错误。
8.下列关于超分子的说法不正确的是( )。
A.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
B.超分子都是无限伸展的
C.冠醚是一种超分子,可以识别碱金属离子
D.细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质
【答案】B
【解析】超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起组成的复杂的、有组织的聚集体,A正确;有些超分子是有限的,有些超分子是无限伸展的,B错误;冠醚与某些金属的包合物都是超分子,可以识别碱金属离子,C正确;细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质,生物体的细胞即是由各种生物分子自组装而成的,D正确。
9.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是( )。
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6
C.1 mol 配合物中σ键数目为10NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子
【答案】C
【解析】Na+与[Fe(CN)5(NO)]2-间存在离子键,NO分子、CN-与 Fe3+间存在配位键,碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键,A正确;NO分子、CN-与 Fe3+形成配位键,共有6个配位键,B正确;1 mol配合物中σ键的数目为(5×2+1×2)×NA =12 NA,C错误;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物,电离出2个Na+与1个[Fe(CN)5(NO)]2-,所以1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子,D正确。
10. 向盛有硫酸铜蓝色溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色溶液,再加无水乙醇得到深蓝色晶体。下列说法正确的是( )。
A.深蓝色溶液中主要含有的有色离子为
B.与间的配位键比与间的配位键弱
C.加乙醇的目的是降低生成的配合物的溶解度
D. 中含有σ键的数目为
【答案】A
【解析】由题意可知,硫酸铜蓝色溶液中存在四水合铜离子,向溶液中加入氨水时,蓝色的四水合铜离子与氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加入氨水,氢氧化铜蓝色沉淀与氨水反应生成深蓝色的四氨合铜离子,加入无水乙醇降低硫酸四氨合铜的溶解度,使溶液中硫酸四氨合铜析出,得到深蓝色晶体。由分析可知,深蓝色溶液中主要含有的有色离子为四氨合铜离子,A错误;由分析可知,实验时蓝色的四水合铜离子转化为深蓝色的四氨合铜离子,说明氨分子与铜离子间形成的配位键强于水分子与铜离子间形成的配位键,B错误;由分析可知,加入无水乙醇能降低硫酸四氨合铜的溶解度,使溶液中硫酸四氨合铜析出,得到深蓝色晶体,C正确;四水合铜离子中铜离子与4个水分子形成的配位键属于σ键,每个水分子中含有2个σ键,则1 mol离子中含有的σ键的数目为1 mol×(4+2×4)×NA mol-1=12NA,D错误。
11.下列关于甲、乙两种超分子的叙述正确的是( )。
A.含有超分子的物质都属于分子晶体
B.超分子都是无限伸展的,属于高分子
C.甲、乙两种超分子均体现了“分子识别”特征
D.图甲中与冠醚形成离子键,图乙中与杯酚形成氢键
【答案】C
【解析】冠醚与碱金属离子形成的配合物中还含有阴离子,该物质是离子晶体,A错误;超分子是分子聚集体,有些是有限的,有些是无限伸展的,B错误;甲、乙两种超分子均体现了“分子识别”特征,C正确;图甲中K+与冠醚形成配位键,图乙中C60与杯酚之间以分子间作用力结合,D错误。
12. Co(Ⅲ)的八面体配合物,若1 mol该配合物与足量溶液作用生成沉淀,则m、n的值是( )。
A.m=3,n=3 B.m=3,n=5 C.m=5,n=1 D.m=3,n=4
【答案】D
【解析】根据配合物为八面体结构,Co是+3价,则m=3,由于若1 mol该配合物与足量溶液作用生成沉淀,说明该八面体配合物的结构为,由于是正八面体,即两个氯离子、四个氨气分子和Co(Ⅲ)构成成正八面体,因此n=4,D符合题意。
13.丁二酮肟()与Ni2+生成鲜红色丁二酮肟镍(结构如图),用于Ni2+的检验。下列说法错误的是( )。
A.Ni2+的价电子排布式为3d8
B.1 mol丁二酮肟含有15 mol σ键
C.丁二酮肟中N、O原子中均存在孤电子对
D.丁二酮肟镍中存在共价键、配位键、氢键三种化学键
【答案】D
【解析】Ni是28号元素,根据结构可知基态Ni原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,则Ni2+的价电子排布式为3d8,A正确;丁二酮肟的结构为,分子中含有13个单键和2个双键,共含有15个σ键,则1 mol丁二酮肟含有15 mol σ键,B正确;该物质中N、O原子中均存在孤电子对,C正确;丁二酮肟镍中存在共价键、配位键、氢键三种作用力,但氢键不属于化学键,D错误。
14. 利用分子间作用力形成超分子进行“分子识别”,实现分子分离,是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对和进行分离的过程,下列有关该过程的说法错误的是( )。
A.能溶于甲苯,不溶于甲苯
B.能与“杯酚”形成超分子
C.不能与“杯酚”形成超分子
D.“杯酚”能够循环使用
【答案】A
【解析】由题图可知,能够与“杯酚”通过分子间作用力形成超分子,而不能,与“杯酚”形成的超分子不能溶于甲苯,但不能判断是否能溶于甲苯,A错误;由题图可知,能够与“杯酚”通过分子间作用力形成超分子,B正确;由题图可知,不能够与“杯酚”通过分子间作用力形成超分子,C正确;通过溶剂氯仿的作用,破坏“杯酚”与形成的超分子,可实现将与分离,且“杯酚”能够循环使用,D正确。
15.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与形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是( )。
A.该螯合离子所形成的物质是离子晶体,晶体中存在离子键、极性键、非极性键。
B.该螯合离子有4种一氯代物,中心离子的配位数为6
C.该螯合离子有分子识别和自组装的功能
D.该螯合离子中C原子杂化方式有2种,6个O原子与可能在同一平面上
【答案】D
【解析】螯合阳离子和阴离子结合形成离子晶体,阴阳离子间存在离子键,阳离子中存在C—H极性键和C—C非极性键,A正确;螯合离子上下对称、左右对称,只有如图所示的4种等效氢:,的配位数为6,如图中“→”所示,B正确;分子识别和自组装是超分子的两大特征,C正确;螯合离子中,除苯环外,碳原子、氧原子均为杂化,不可能在同一平面上,D错误。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.回答下列问题:
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是________,配位原子是________,配位数是________,它的电离方程式是_________________________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,观察到的现象是____________________________________。
(3)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________。
(4)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是____________________________________________ (用离子方程式表示,已知AlF在溶液中可稳定存在)。
(5)配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是_______(填元素符号)。
【答案】(1)Ag+ N 2 [Ag(NH3)2]OH= [Ag(NH3)2]++OH- (2)先产生白色沉淀,加入氨水后,白色沉淀溶解 (3)配位键 N (4)3CaF2+Al3+=3Ca2++AlF (5)O
【解析】(1)在配合物[Ag(NH3)2]OH中,中心离子是Ag+,配位原子是NH3分子中的N原子,配位数是2。(3)Ni2+与NH3之间形成共价键时Ni2+提供空轨道,N提供孤电子对,形成配位键。(4)CaF2中存在沉淀溶解平衡:CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq),溶液中的F-与Al3+形成配位离子AlF,使沉淀溶解平衡向右移动,导致氟化钙溶解。(5)H2O分子中的O原子有孤电子对,能与Cr3+形成配位键。
17.无水CoCl2为深蓝色,吸水后变为粉红色的水合物,水合物受热后又变成无水CoCl2,故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂:CoCl2(深蓝色)+xH2O=CoCl2·xH2O(粉红色),现有65 g无水CoCl2,吸水后变成CoCl2·xH2O 119 g。
(1)水合物中x=___________。
(2)已知该水合物中Co2+的配位数为6,将等浓度等体积的CoCl2溶液与硝酸银溶液混合并充分反应后,取上层清液再滴加硝酸银溶液没有沉淀产生,则该水合物化学式可表示为___________,该化合物配体是___________(写化学式),该晶体含有的化学键有___________(填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.金属键
【答案】(1)6 (2) [Co(H2O)5Cl]Cl·H2O H2O、Cl- ABC
【解析】(1)65 g无水CoCl2的物质的量n(CoCl2)=,吸收水的质量m(H2O)=119 g-65 g= 54 g,n(H2O)=,n(CoCl2)∶n(H2O)=0.5 mol∶3 mol=1∶6,故CoCl2·xH2O中结晶水的数目x=6;(2)将等浓度等体积的CoCl2溶液与硝酸银溶液混合并充分反应后CoCl2、AgNO3的物质的量相等。取上层清液再滴加硝酸银溶液,没有沉淀产生,说明晶体中的两个Cl-中只有1个是外界离子,另一个Cl-为内界配离子,由于该水合物中Co2+的配位数为6,则该水合物的化学式可表示为[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O;该配合物的配位体是H2O、Cl-,该晶体是盐,属于离子化合物,外界Cl-与配离子之间以离子键结合;在内界离子中,中心Co2+与配位体H2O、Cl-之间以配位键结合,在配位体H2O中,H、O原子之间以共价键结合,故该晶体中含有的化学键有离子键、共价键、配位键,合理选项是ABC。
18. 金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素的单质形式,它们互为同素异形体,如图依次是石墨、金刚石和C60的结构图,回答问题
(1)石墨属于 晶体,石墨晶体中C的杂化方式为 ,层与层之间以 结合,1 mol石墨含有 mol C—C σ键。
(2)金刚石晶体中C的杂化方式为 ,金刚石分子中的最小环为 元环,一个环被 个C原子共用,一个金刚石晶胞中有 个C—C σ键,晶胞中顶点原子坐标为(0,0,0),则晶胞内部其它原子坐标为 。
(3)C60属于 晶体,一个C60晶胞的质量为 g,每个C60分子与 个C60分子紧邻,上图第三张图是C60的分子结构模型,每个C60分子中的σ键的数目为 。
(4)C60能与金属钾化合生成具有超导性的K3C60,在K3C60中阴阳离子个数比为1∶3,则K3C60属于 晶体。
(5)CO可以和很多过渡金属形成配合物。金属镍粉在CO气流中轻微地加热,可生成液态的Ni(CO)4,用配位键表示Ni(CO)4的结构为 。
(6)科学发现,C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性,其晶胞的结构特点如图,则该晶胞中每个Mg原子周围与它最近且距离相等的碳原子、镍原子各有 个, 个。
【答案】(1)混合型 sp2 范德华力 1.5 (2) sp3 6 12 16 (,,)、(,,)、(,,)、(,,)或(,,)、(,,)、( ,,)、(,,) (3)分子 或(4.78×10-21) 12 90 (4)离子 (5)或 (6) 6 12
【解析】(1)石墨的构成微粒是原子,且层与层之间存在分子间作用力,所以石墨属于混合型晶体;石墨晶体中C的价电子对数为3,因此为sp2杂化;1mol石墨含有mol=1.5 mol C—C σ键;(2)金刚石中每个碳原子均与其余4个碳原子以单键的形式连接在一起,成键电子对数为4,孤电子对数为4,因此C的杂化方式为sp3;由图可知,金刚石分子中最小环的为6元环;每个C原子平均有2个C—C键,每个最小环平均占有0.5个C原子,所以每个最小环平均拥有的C—C键的数目为为0.5×2=1,最小环中看起来有6个C—C键,而平均仅占有1个C—C键,说明每个C—C键由6个最小环共用,一个环被 12个C原子共用;一个金刚石晶胞中有16个C—C σ键;晶胞中顶点原子坐标为(0,0,0),则晶胞内部其它原子坐标为(,,)、(,,)、(,,)、(,,);(3)C60属于分子晶体;一个C60分子中有60个C原子,C60晶体为面心立方排布,所以每个C60晶胞有4个C60分子(面心3个,顶点1个),一个C60晶胞的质量;每个 C60分子与 12个 C60分子紧邻;由C60的分子结构模型,平均每个C原子形成1.5个σ键,所以每个C60分子中的σ键的数目为60×1.5=90;(4)C60能与金属钾化合生成具有超导性的K3C60,在K3C60中阴阳离子个数比为1∶3,故K3C60属于离子晶体;(5)CO可以和很多过渡金属形成配合物,金属镍粉在CO气流中轻微地加热,可生成液态的Ni(CO)4,CO中C提供孤电子对,Ni提供空轨道,用配位键表示Ni(CO)4的结构为;(6)科学发现,C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性,其晶胞的结构特点如图,以顶点的镁原子为基准,则该晶胞中每个Mg原子周围与它最近且距离相等的碳原子有6个,镁原子有12个。
19.东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①中阴离子的立体构型是_______。
②在中存在哪些化学键_______(填字母)。
A.离子键 B.配位键 C.金属键 D.极性共价键
③、、的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为_______,键角由大到小的顺序为_______。
(2)丁二酮肟是检验的灵敏试剂。丁二酮肟分子()中C原子轨道杂化类型为_______,1 mol丁二酮肟分子所含键的数目为_______。
(3)配合物常温下为液体,易溶于、苯等有机溶剂。中与的原子形成配位键。不考虑空间构型,的结构可用示意图表示为_____(用“→”表示出配位键)。
(4)①氨硼烷()分子中,化学键称为_______键,其电子对由_______原子提供。分子中,与原子相连的呈正电性(),与原子相连的呈负电性(),组成元素电负性大小顺序是_______。与原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。
②氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:=,的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由_______变为_______。
【答案】(1) ① 正四面体形 ② BD ③>> >> NH3>PH3>AsH3 (2) sp3、sp2 15NA (3) (4) ① 配位 N N>H>B CH3CH3 ② sp3 sp2
【解析】(1)①阴离子中心原子的价层电子对为4,根据价层电子对互斥理论可知其立体构型为正四面体形;②Ni2+与NH3之间是配位键,氨分子中的N—H键是极性共价键,故选BD;③这三种物质都是分子晶体,其中可形成分子间氢键,沸点最高;分子量大,沸点较高,故沸点:>>;非金属性越弱,其氢化物的还原性越强,即还原性:>>;NH3、PH3、AsH3的中心原子都是sp3杂化,均形成3对共用电子对和一对孤电子对,中心原子的电负性越小,成键电子对之间的斥力越小,键角越小,且原子半径:As>P>N, 键长:As—H>P—H>N—H,则成键电子对之间的排斥力由强到弱的顺序为NH3>PH3>AsH3,所以这三种物质的键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3。(2)丁二酮肟分子中甲基上碳原子价层电子对个数是4,且不含孤电子对,为sp3杂化,连接甲基的碳原子含有3个价层电子对,且不含孤电子对,为sp2杂化,所以丁二酮肟分子中C原子轨道杂化类型为sp3、sp2;已知丁二酮肟的结构式为,1个分子中含有13个单键和 2个双键,则共含有15个σ键,所以1 mol丁二酮肟含有σ键的数目为15NA。(3)在结构中Ni是中心原子,CO是配体,且C和O相比,C的电负性较小,故C是配位原子,则其结构可用表示为。
(4)①B原子最外层有3个电子,与3个H原子形成3个共价键,N原子上有1对孤电子对,N与B原子通过配位键结合形成N—B化学键;其电子对由N原子单方面提供而与B原子共用;在NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性,说明元素的非金属性:N>H;而与B原子相连的H呈负电性,说明元素的非金属性:H>B;所以元素的非金属性:N>H>B;元素的非金属性越强,其电负性就越大,所以三种元素的电负性大小顺序:N>H>B;等电子体的原子数相同,原子的价电子总数也相同,与NH3BH3原子总数相等的等电子体是CH3CH3;②NH3BH3分子中,B原子的价层电子对数为4,故其杂化方式为sp3, NH3BH3在催化剂的作用下水解生成氢气和,由图中信息可知,中每个B原子只形成3个σ键,六元环上6个原子形成一个大π键,所以其中的B原子的杂化方式为sp2,因此B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。第09周 配合物与超分子
时间:45分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列有关配位键的分析正确的是( )。
A.是离子键 B.是极性键 C.是非极性键 D.是π键
2.下列物质中,不能作为配合物的配位体的是( )。
A. B. C. D.
3.下列粒子中含配位键的是( )。
①N2H ②CH4 ③OH- ④NH ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧Ag(NH3)2OH
A.①②④⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部
4.下列物质或微粒中不含配位键的是( )。
A. B. C. D.
5.配合物中,中心离子的化合价是( )。
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
6.关于的说法正确的是( )。
A.配体为 B.中心离子的化合价为+2
C.中心离子提供孤电子对 D.中心离子的配位数为6
7.配合物种类繁多,在分析化学、工业生产以及生物学中有广泛应用。已知某配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O,下列有关说法正确的是( )。
A.该配合物中存在离子键、配位键和极性键
B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.配体是Cl-和H2O,配位数是9
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均以沉淀形式存在
8.下列关于超分子的说法不正确的是( )。
A.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
B.超分子都是无限伸展的
C.冠醚是一种超分子,可以识别碱金属离子
D.细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质
9.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是( )。
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6
C.1 mol 配合物中σ键数目为10NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子
10. 向盛有硫酸铜蓝色溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色溶液,再加无水乙醇得到深蓝色晶体。下列说法正确的是( )。
A.深蓝色溶液中主要含有的有色离子为
B.与间的配位键比与间的配位键弱
C.加乙醇的目的是降低生成的配合物的溶解度
D. 中含有σ键的数目为
11.下列关于甲、乙两种超分子的叙述正确的是( )。
A.含有超分子的物质都属于分子晶体
B.超分子都是无限伸展的,属于高分子
C.甲、乙两种超分子均体现了“分子识别”特征
D.图甲中与冠醚形成离子键,图乙中与杯酚形成氢键
12. Co(Ⅲ)的八面体配合物,若1 mol该配合物与足量溶液作用生成沉淀,则m、n的值是( )。
A.m=3,n=3 B.m=3,n=5 C.m=5,n=1 D.m=3,n=4
13.丁二酮肟()与Ni2+生成鲜红色丁二酮肟镍(结构如图),用于Ni2+的检验。下列说法错误的是( )。
A.Ni2+的价电子排布式为3d8
B.1 mol丁二酮肟含有15 mol σ键
C.丁二酮肟中N、O原子中均存在孤电子对
D.丁二酮肟镍中存在共价键、配位键、氢键三种化学键
14. 利用分子间作用力形成超分子进行“分子识别”,实现分子分离,是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对和进行分离的过程,下列有关该过程的说法错误的是( )。
A.能溶于甲苯,不溶于甲苯
B.能与“杯酚”形成超分子
C.不能与“杯酚”形成超分子
D.“杯酚”能够循环使用
15.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与形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是( )。
A.该螯合离子所形成的物质是离子晶体,晶体中存在离子键、极性键、非极性键。
B.该螯合离子有4种一氯代物,中心离子的配位数为6
C.该螯合离子有分子识别和自组装的功能
D.该螯合离子中C原子杂化方式有2种,6个O原子与可能在同一平面上
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.回答下列问题:
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是________,配位原子是________,配位数是________,它的电离方程式是_________________________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,观察到的现象是____________________________________。
(3)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________。
(4)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是____________________________________________ (用离子方程式表示,已知AlF在溶液中可稳定存在)。
(5)配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是_______(填元素符号)。
17.无水CoCl2为深蓝色,吸水后变为粉红色的水合物,水合物受热后又变成无水CoCl2,故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂:CoCl2(深蓝色)+xH2O=CoCl2·xH2O(粉红色),现有65 g无水CoCl2,吸水后变成CoCl2·xH2O 119 g。
(1)水合物中x=___________。
(2)已知该水合物中Co2+的配位数为6,将等浓度等体积的CoCl2溶液与硝酸银溶液混合并充分反应后,取上层清液再滴加硝酸银溶液没有沉淀产生,则该水合物化学式可表示为___________,该化合物配体是___________(写化学式),该晶体含有的化学键有___________(填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.金属键
18. 金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素的单质形式,它们互为同素异形体,如图依次是石墨、金刚石和C60的结构图,回答问题
(1)石墨属于 晶体,石墨晶体中C的杂化方式为 ,层与层之间以 结合,1 mol石墨含有 mol C—C σ键。
(2)金刚石晶体中C的杂化方式为 ,金刚石分子中的最小环为 元环,一个环被 个C原子共用,一个金刚石晶胞中有 个C—C σ键,晶胞中顶点原子坐标为(0,0,0),则晶胞内部其它原子坐标为 。
(3)C60属于 晶体,一个C60晶胞的质量为 g,每个C60分子与 个C60分子紧邻,上图第三张图是C60的分子结构模型,每个C60分子中的σ键的数目为 。
(4)C60能与金属钾化合生成具有超导性的K3C60,在K3C60中阴阳离子个数比为1∶3,则K3C60属于 晶体。
(5)CO可以和很多过渡金属形成配合物。金属镍粉在CO气流中轻微地加热,可生成液态的Ni(CO)4,用配位键表示Ni(CO)4的结构为 。
(6)科学发现,C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性,其晶胞的结构特点如图,则该晶胞中每个Mg原子周围与它最近且距离相等的碳原子、镍原子各有 个, 个。
19.东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①中阴离子的立体构型是_______。
②在中存在哪些化学键_______(填字母)。
A.离子键 B.配位键 C.金属键 D.极性共价键
③、、的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为_______,键角由大到小的顺序为_______。
(2)丁二酮肟是检验的灵敏试剂。丁二酮肟分子()中C原子轨道杂化类型为_______,1 mol丁二酮肟分子所含键的数目为_______。
(3)配合物常温下为液体,易溶于、苯等有机溶剂。中与的原子形成配位键。不考虑空间构型,的结构可用示意图表示为_____(用“→”表示出配位键)。
(4)①氨硼烷()分子中,化学键称为_______键,其电子对由_______原子提供。分子中,与原子相连的呈正电性(),与原子相连的呈负电性(),组成元素电负性大小顺序是_______。与原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。
②氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:=,的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由_______变为_______。