通用版高考化学一轮复习课时突破练22　化学键　配位键及配合物

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通用版高考化学一轮复习
课时突破练22　化学键　配位键及配合物
必备知识基础练
1.(2024·山东齐鲁名校联盟联考)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是(　　)
A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4价,CH4中C的化合价为-4价,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C的,难形成p-p π键
2.(2024·辽东南协作校联考)一定条件下,氨与氟气发生反应:4NH3+3F2NF3+3NH4F,其中NF3的空间结构与NH3相似。下列说法错误的是(　　)
A.除F2外,其他三种物质均为共价化合物
B.NF3中各原子均满足最外层8电子稳定结构
C.NF3中只含极性共价键
D.NH4F中既含有离子键又含有共价键
3.(2024·广东东莞七校联考)绿矾(FeSO4·7H2O)结构如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.中心离子的配体是H2O
B.Fe2+的价层d轨道参与了杂化
C.绿矾中存在的化学键有共价键、配位键、氢键、离子键
D.绿矾受热分解产生红棕色固体的同时可能生成SO2
4.(2024·宁夏吴忠期末)配合物Na3[Fe(CN)6]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、非极性键
B.配体为CN-,其中C原子提供孤电子对
C.1 mol该配合物中π键数目为12NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA
5.(2024·辽宁凌源三模)硫酸四氨合铜晶体
{[Cu(NH3)4]SO4·H2O}常用作杀虫剂、媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。实验室制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O的流程如图。
已知:[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面四边形。
下列说法正确的是(　　)
A.[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中存在的化学键有共价键、配位键、离子键和氢键
B.过程③加入95%乙醇的作用是增大溶剂极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度
C.根据上述实验现象可知,与Cu2+结合能力:H2OD.若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3被两个Cl-取代,只有一种结构
6.(2024·山东青岛期末)许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是(　　)
A.二乙二胺合铜配离子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+的结构如图所示,可知Cu2+的价层电子排布式为3d9,配位数和配体数均为4
B.1 mol Fe(CO)5配合物中含有5 mol配位键
C.配合物K4[Fe(CN)6]中的配位原子是C
D.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的中心离子为Ti3+,1 mol该配合物与足量AgNO3溶液作用,可生成3 mol AgCl
关键能力提升练
7.(2024·江西南昌模拟)某实验小组为探究Fe3+配合物的性质,进行如下实验。
已知溶液中,[Fe(H2O)6]3+为浅紫色,
[Fe(SCN)6]3-为红色,[FeF6]3-为无色。
[Fe(SCN)6]3-和[FeF6]3-可发生电离,电离方程式如下:
[Fe(SCN)6]3-Fe3++6SCN-　K1;
[FeF6]3-Fe3++6F-　K2。
下列说法不正确的是(　　)
A.1个配离子[Fe(H2O)6]3+含有的σ键数为12
B.由上述实验现象可得出平衡常数K1>K2
C.若[Fe(SCN)6]3-中的配体结构为[S—C≡N]-,则配位原子为S
D.Fe(NO3)3·9H2O溶于水后溶液呈黄色而不是浅紫色,可能是因为Fe3+发生水解
8.(2024·湖南长郡中学模拟)由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化。X不稳定,易分解。下列有关说法正确的是(　　)
A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液
B.等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA
C.X分子中含有的σ键数目是T分子中含有的σ键数目的2倍
D.T、X分子中均含有极性键和非极性键
9.(2024·河南中原名校联盟联考)六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性,性质稳定,分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　)
A.六氟化硫分子中存在的S—F、F—F都是σ键
B.六氟化硫分子中含有极性键和非极性键
C.从原子半径看,F—F的键长大于S—F的键长
D.六氟化硫分子中6个S—F键长、键能都相等
10.(2024·北京顺义区统考)为研究配合物的形成及性质,研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是(　　)
序号 实验步骤 实验现象或结论
① 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量 先产生蓝色沉淀,后溶解,得到深蓝色的溶液
② 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体
③ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为 [Cu(NH3)4]SO4·H2O
④ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成
⑤ 向实验①溶液中插入光亮的铁丝 一段时间后铁丝表面有红色固体析出
A.加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较小的乙醇中溶解度小
B.该实验条件下,Cu2+与NH3的结合能力小于Cu2+与OH-的结合能力
C.向④中深蓝色溶液中加入BaCl2溶液,会产生白色沉淀
D.由实验⑤可知,铜离子与NH3形成配合物的过程是可逆反应
11.(2023·辽宁抚顺六校联考)过渡元素铜的配合物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。
(1)科学家推测胆矾(CuSO4·5H2O)的结构示意图可简单表示如下图。
用配合物的形式表示胆矾的化学式为　　　　　;S的空间结构为　　　　　　,其中硫原子的杂化轨道方式为　　　　　　。
(2)Cu能与(SCN)2反应生成Cu(SCN)2。1 mol (SCN)2中含有的π键数目为　　　　　(设NA为阿伏加德罗常数的值);(SCN)2对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(H—NCS),其中异硫氰酸的沸点较高,原因是 　 。
(3)向硫酸铜溶液中加入NaCl固体,溶液由蓝色变为黄绿色,则溶液中铜元素的主要存在形式是　　　　　　(写微粒符号);向上述溶液中滴加浓氨水,先有蓝色沉淀生成,继续滴加浓氨水后,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。沉淀溶解的原因是　
(用离子方程式表示)。
(4)Cu单独与氨水、过氧化氢都不反应,但能与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,发生反应的离子方程式为　 。
参考答案
1.C　解析 键长越短,键能越大,分子越稳定,A正确。SiC与金刚石结构相似,属于共价晶体,硬度大,熔点高,B正确。非金属性:C>Si,因此SiH4还原性强于CH4,C错误。π键是p轨道以“肩并肩”方式重叠形成的,半径越大越不易形成,D正确。
2.A　解析 NH3、NF3是共价化合物,NH4F是离子化合物,A错误。NF3中N原子形成3个N—F,F原子形成1个N—F,各原子均满足最外层8电子稳定结构,B正确。NF3中只存在N—F,属于极性共价键,C正确。NH4F由N和F-构成,属于离子化合物,含有离子键,N中含有共价键,D正确。
3.C　解析 由题图可知,中心离子亚铁离子的配体是H2O分子,A正确。由题图可知,中心离子亚铁离子的配位数为6,则Fe2+的价层d轨道参与了杂化,B正确。水分子中存在H—O,亚铁离子和水分子间存在配位键,亚铁离子和硫酸根离子间存在离子键,绿矾中存在氢键,但氢键不属于化学键,C错误。绿矾受热分解发生氧化还原反应,产生红棕色固体的同时可能生成SO2,D正确。
4.A　解析 配合物Na3[Fe(CN)6]中存在Na+与[Fe(CN)6]3-之间的离子键、Fe3+与CN-形成的配位键、C≡N极性键,不存在非极性键,A错误。配体为CN-,由于C的电负性小于N的电负性,故C原子更易提供孤电子对,B正确。配体CN-中存在C≡N,其中1个CN-中含有2个π键,故1 mol配合物Na3[Fe(CN)6]中π键数目为12NA,C正确。配合物Na3[Fe(CN)6]中存在Na+与[Fe(CN)6]3-之间的离子键,故该配合物属于离子化合物,电离方程式为Na3[Fe(CN)6]3Na++[Fe(CN)6]3-,1 mol该配合物电离得到3 mol Na+与1 mol [Fe(CN)6]3-,故阴、阳离子的数目共4NA,D正确。
5.C　解析 氢键不是化学键,A错误。95%乙醇的极性较小,加入95%乙醇可以降低溶液的极性,B错误。硫酸铜溶液中存在的是[Cu(H2O)4]2+,不断加入氨水的过程中先生成Cu(OH)2,最后生成[Cu(NH3)4]2+,说明与Cu2+结合能力由弱到强的顺序为H2O6.C　解析 Cu2+的价层电子排布式为3d9,Cu2+与4个N原子形成配位键,Cu2+的配位数为4,乙二胺中有2个N原子,Cu2+与2个乙二胺配位,配体数为2,A错误。1个Fe(CO)5分子中,Fe与CO形成5个配位键,1个CO分子中氧原子提供1个孤电子对与C原子形成1个配位键,因此1个Fe(CO)5分子中含有10个配位键,1 mol Fe(CO)5分子中含有10 mol配位键,B错误。配合物K4[Fe(CN)6]中的配位体是CN-,C的电负性小于N的电负性,故C原子上的1个孤电子对与亚铁离子形成配位键,C正确。内界配体Cl-不与Ag+反应,外界配体Cl-与Ag+反应,在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液可以得到2 mol AgCl沉淀,D错误。
7.A　解析 1个[Fe(H2O)6]3+中Fe3+与6个H2O形成6个配位键,配位键属于σ键,每个H2O中含2个O—H σ键,1个[Fe(H2O)6]3+中含有18个σ键,A错误。溶液Ⅱ为红色,溶液Ⅱ中含[Fe(SCN)6]3-,存在电离:[Fe(SCN)6]3-Fe3++6SCN-,溶液Ⅱ中加入NaF溶液,溶液变为无色,说明[Fe(SCN)6]3-转化成更难电离的无色的[FeF6]3-,则平衡常数K1>K2,B正确。配体结构为[S—C≡N]-,其电子式为
C ]-,由于S吸引孤电子对的能力弱于N,故[Fe(SCN)6]3-中配位原子为S,C正确。Fe(NO3)3·9H2O溶于水后溶液呈黄色而不是浅紫色,可能是因为Fe3+发生水解生成Fe(OH)3,D正确。
8.A　解析 由球棍模型可知,T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,则Y为氧化剂,可以选用酸性高锰酸钾溶液,A正确。等物质的量并不一定是1 mol,B错误。X分子中含有的σ键数目为5,T分子中含有的σ键数目为3,C错误。T、X分子中均只含有极性键,无非极性键,D错误。
9.D　解析 F原子最外层只有1个未成对电子,只能形成1个共价键,SF6分子中不存在F—F,A错误。SF6分子中只含S—F,只存在极性键,B错误。F原子半径小于S原子半径,则F—F的键长小于S—F的键长,C错误。SF6分子中6个S—F完全相同,故其键长、键能都相等,D正确。
10.B　解析 乙醇极性小于水,[Cu(NH3)4]SO4·H2O在极性较小的乙醇中溶解度小,A正确。硫酸铜溶液中,逐滴加入氨水,开始生成氢氧化铜沉淀,最后沉淀溶解,生成[Cu(NH3)4]SO4,说明该实验条件下,Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力,B错误。实验④深蓝色溶液中含有配合物[Cu(NH3)4]SO4,S是外界,可以电离出来,加入BaCl2溶液,会产生硫酸钡白色沉淀,C正确。由实验⑤可知,Cu2+与NH3形成配合物的过程是可逆反应,存在平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3,插入光亮的铁丝后,发生置换反应,生成铜,D正确。
11.答案 (1)[Cu(H2O)4]SO4·H2O　正四面体形　sp3杂化
(2)4NA　异硫氰酸分子之间能形成氢键
(3)[CuCl4　Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
(4)Cu+H2O2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
解析 (1)题图中虚线代表氢键,从氢键处断裂,可得[Cu(H2O)4]2+、H2O、S,故用配合物的形式表示胆矾的化学式为[Cu(H2O)4]SO4·H2O。S的中心原子价层电子对数为4,不含孤电子对,则S原子采取sp3杂化,S的空间结构为正四面体形。
(2)(SCN)2的结构式为N≡C—S—S—C≡N,则1 mol (SCN)2中含有的π键数目为4NA。异硫氰酸易形成分子间氢键,其沸点较高。
(3)向硫酸铜溶液中加入NaCl固体,Cu2+与Cl-形成配离子[CuCl4,溶液由蓝色变为黄绿色。向上述溶液中滴加浓氨水,先有蓝色沉淀生成,该沉淀为Cu(OH)2。继续滴加浓氨水后,沉淀溶解,溶液变为深蓝色,生成配离子[Cu(NH3)4]2+,离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(4)Cu与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,生成配合物[Cu(NH3)4](OH)2,离子方程式为Cu+H2O2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
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