《学霸笔记 同步精讲》专题4 第2单元 配合物的形成和应用 练习（教师版）化学苏教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题4 第2单元 配合物的形成和应用 练习（教师版）化学苏教版选择性必修2 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 61.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-16 00:00:00 | ||
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文档简介
第二单元 配合物的形成和应用
课后训练 巩固提升
基础巩固
1.在[Co(NH3)6]3+中,与中心原子形成配位键的是( )。
A.N原子
B.H原子
C.Co原子
D.N、H两种原子同时
答案：A
解析：[Co(NH3)6]3+中,中心原子是Co3+,配位原子是N原子。
2.下列不是配位化合物的是( )。
A.[Zn(NH3)4]SO4
B.[Ag(NH3)2]NO3
C.CuSO4·5H2O
D.FeCl3
答案：D
解析：C项实为[Cu(H2O)4]SO4·H2O;过渡金属离子(Zn2+、Ag+、Cu2+)提供空轨道,H2O、NH3提供孤电子对通过配位键形成配合物;FeCl3不属于配合物。
3.向盛有硫酸铜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,得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )。
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.沉淀溶解后,生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+
C.向反应后的溶液中加入乙醇,溶液不发生变化
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供孤电子对,NH3中氮原子提供空轨道
答案：B
解析：向硫酸铜溶液中加入氨水,先生成蓝色沉淀氢氧化铜,继续加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,铜离子浓度减小,A项错误,B项正确;加入乙醇后有深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出,C项错误;在[Cu(NH3)4]2+中,NH3分子中的氮原子提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,D项错误。
4.下列组合中,中心原子的电荷数和配位数均相同的是( )。
A.K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4
B.[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4
C.[Ag(NH3)2]Cl、K3[Fe(SCN)6]
D.[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl
答案：B
解析：A项中中心原子的电荷数分别是+1和+2,配位数分别是2和4;B项中中心原子的电荷数均是+2,配位数均是4;C项中中心原子的电荷数分别是+1和+3,配位数分别是2和6;D项中中心原子的电荷数分别是+2和+1,配位数分别是4和2。
5.下列说法错误的是( )。
A.KAl(SO4)2·12H2O属于配合物
B.配合物中的配位体可以是分子,也可以是阴离子
C.配位数为4的配合物可能为正四面体形结构
D.[Cu(NH3)2]+中的中心原子的配位数为2
答案：A
解析：KAl(SO4)2·12H2O属于一般化合物,不含配位体,所以KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物,A项错误;配合物是由中心原子和围绕它的称为配位体的分子或离子完全或部分由配位键结合形成的化合物,所以配合物中的配位体可以是分子,也可以是阴离子,B项正确;配位数为4的配合物,一般有平面四边形和四面体形两种不同的空间结构,C项正确;[Cu(NH3)2]+中Cu+的配位数为2,D项正确。
6.已知Co(Ⅲ)的八面体形配合物的化学式为CoClm·nNH3,若1 mol配合物与AgNO3溶液反应生成1 mol AgCl沉淀,则m、n的值是( )。
A.m=1,n=5 B.m=3,n=4
C.m=5,n=1 D.m=4,n=5
答案：B
解析：由1 mol配合物与AgNO3溶液反应生成1 mol AgCl,得知1 mol配合物电离出1 mol Cl-,即配离子显+1价、外界有1个Cl-。又因为是Co3+,所以[CoClm-1·nNH3]+中有2个Cl-,m=3。又因为是八面体构型,所以n=6-2=4,配合物为[Co(NH3)4Cl2]Cl。
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。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.中心原子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.配位体是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+中的中心原子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极性键,因此该配合物中存在离子键、配位键和极性键,A项正确;根据化合物中化合价代数和为0,可知中心原子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,B项错误;配位体是Cl-和H2O,配位数是1+5=6,C项错误;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-与中心原子结合牢固,不能形成AgCl沉淀,D项错误。
8.配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题。
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在 (填字母)。
a.共价键 b.非极性键 c.配位键 d.σ键 e.π键
(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为 ,第二种配合物的结构可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是 。(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)
答案：(1)acd
(2)[CoBr(NH3)5]SO4 [Co(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀
解析：(1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对,形成三个极性共价键,形成Al(OH)3,Al(OH)3溶解在强碱性溶液中,和OH-结合形成[Al(OH)4]-,利用的是铝原子的空轨道和OH-的孤电子对形成的配位键;由两个原子轨道“头碰头”相互重叠而形成的共价键,叫σ键,所以[Al(OH)4]-中也形成了σ键。
(2)第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时产生白色沉淀,则硫酸根离子在配合物外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合生成白色沉淀,所以第一种配合物的结构表示为[CoBr(NH3)5]SO4。若加入BaCl2溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内界,所以第二种配合物的结构表示为[Co(SO4)(NH3)5]Br;[Co(SO4)(NH3)5]Br中溴离子为配合物的外界,在水溶液中以离子的形式存在,若加入AgNO3溶液,会产生淡黄色沉淀溴化银。
能力提升
1.水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛,主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述错误的是( )。
A.[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中S的空间结构为正四面体形
B.[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的配位数是6
C.NH3分子中H—N—H的键角小于H2O分子中H—O—H的键角
D.NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O
答案：C
解析：S的空间结构是正四面体形,A项正确;水合硫酸四氨合铜的配位体是NH3和H2O,配位数是6,B项正确;水分子和氨气分子的价层电子对互斥模型都是四面体结构,水分子中存在2对孤电子对,氨气分子中有1对孤电子对,水分子键角小于氨气分子键角,C项错误;电负性O>N,所以N对电子吸引能力弱,NH3中N更容易给出自身的孤电子对形成配位键,所以NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O,D项正确。
2.研究含碳化合物的结构与性质,对生产、科研等具有重要意义。
(1)某同学画出基态碳原子的轨道表示式:,该轨道表示式违背了 ;C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体。C、C的空间结构分别为 、 。
(2)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚,其结构如图1所示。它们能与碱金属离子作用,并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
图1
图2
Li+与X的空腔大小相近,恰好能进入X的环内,且Li+与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。
①冠醚Y能与K+形成稳定结构,但不能与Li+形成稳定结构。
理由是 。
②烯烃难溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z,氧化效果明显提升。
ⅰ.水分子中氧的价电子对分布的几何构型是 ,H—O键键角 (填“>”“<”或“=”)109°28'。
ⅱ.已知:冠醚Z与KMnO4可以发生如图2所示的变化。加入冠醚Z后,烯烃的氧化效果明显提升的原因是 。
答案：(1)洪特规则 平面三角形 三角锥形
(2)①Li+半径比Y的空腔小很多,不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构 ②ⅰ.四面体形 < ⅱ.冠醚可溶于烯烃,进入冠醚中的K+因静电作用将Mn带入烯烃中,增大烯烃与Mn的接触机会,提升氧化效果
解析：(1)2p轨道上的2个电子没有分占不同轨道,且自旋方向相同,故题给轨道表示式违背了洪特规则。C中碳原子是sp2杂化,C为平面三角形结构;而C中碳原子是sp3杂化,C为三角锥形。(2)①冠醚Y空腔较大,Li+半径较小,Li+半径远远小于Y空腔,导致该离子不易与氧原子的孤电子对形成配位键,所以得不到稳定结构。②ⅰ.水分子中氧原子的价电子对数是4,根据价层电子对互斥模型判断水分子中价电子对分布的几何构型为四面体形;水分子中O原子含有2对孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于成键电子对和孤电子对之间的排斥力,导致水分子中键角小于甲烷分子中键角,即小于109°28'。根据“相似相溶规则”知,冠醚可溶于烯烃,加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中,增大反应物间的接触面积,增大烯烃与Mn的接触机会,提高氧化效果。
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课后训练 巩固提升
基础巩固
1.在[Co(NH3)6]3+中,与中心原子形成配位键的是( )。
A.N原子
B.H原子
C.Co原子
D.N、H两种原子同时
答案：A
解析：[Co(NH3)6]3+中,中心原子是Co3+,配位原子是N原子。
2.下列不是配位化合物的是( )。
A.[Zn(NH3)4]SO4
B.[Ag(NH3)2]NO3
C.CuSO4·5H2O
D.FeCl3
答案：D
解析：C项实为[Cu(H2O)4]SO4·H2O;过渡金属离子(Zn2+、Ag+、Cu2+)提供空轨道,H2O、NH3提供孤电子对通过配位键形成配合物;FeCl3不属于配合物。
3.向盛有硫酸铜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,得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )。
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.沉淀溶解后,生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+
C.向反应后的溶液中加入乙醇,溶液不发生变化
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供孤电子对,NH3中氮原子提供空轨道
答案：B
解析：向硫酸铜溶液中加入氨水,先生成蓝色沉淀氢氧化铜,继续加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,铜离子浓度减小,A项错误,B项正确;加入乙醇后有深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出,C项错误;在[Cu(NH3)4]2+中,NH3分子中的氮原子提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,D项错误。
4.下列组合中,中心原子的电荷数和配位数均相同的是( )。
A.K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4
B.[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4
C.[Ag(NH3)2]Cl、K3[Fe(SCN)6]
D.[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl
答案：B
解析：A项中中心原子的电荷数分别是+1和+2,配位数分别是2和4;B项中中心原子的电荷数均是+2,配位数均是4;C项中中心原子的电荷数分别是+1和+3,配位数分别是2和6;D项中中心原子的电荷数分别是+2和+1,配位数分别是4和2。
5.下列说法错误的是( )。
A.KAl(SO4)2·12H2O属于配合物
B.配合物中的配位体可以是分子,也可以是阴离子
C.配位数为4的配合物可能为正四面体形结构
D.[Cu(NH3)2]+中的中心原子的配位数为2
答案：A
解析：KAl(SO4)2·12H2O属于一般化合物,不含配位体,所以KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物,A项错误;配合物是由中心原子和围绕它的称为配位体的分子或离子完全或部分由配位键结合形成的化合物,所以配合物中的配位体可以是分子,也可以是阴离子,B项正确;配位数为4的配合物,一般有平面四边形和四面体形两种不同的空间结构,C项正确;[Cu(NH3)2]+中Cu+的配位数为2,D项正确。
6.已知Co(Ⅲ)的八面体形配合物的化学式为CoClm·nNH3,若1 mol配合物与AgNO3溶液反应生成1 mol AgCl沉淀,则m、n的值是( )。
A.m=1,n=5 B.m=3,n=4
C.m=5,n=1 D.m=4,n=5
答案：B
解析：由1 mol配合物与AgNO3溶液反应生成1 mol AgCl,得知1 mol配合物电离出1 mol Cl-,即配离子显+1价、外界有1个Cl-。又因为是Co3+,所以[CoClm-1·nNH3]+中有2个Cl-,m=3。又因为是八面体构型,所以n=6-2=4,配合物为[Co(NH3)4Cl2]Cl。
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。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.中心原子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.配位体是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+中的中心原子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极性键,因此该配合物中存在离子键、配位键和极性键,A项正确;根据化合物中化合价代数和为0,可知中心原子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,B项错误;配位体是Cl-和H2O,配位数是1+5=6,C项错误;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-与中心原子结合牢固,不能形成AgCl沉淀,D项错误。
8.配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题。
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在 (填字母)。
a.共价键 b.非极性键 c.配位键 d.σ键 e.π键
(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为 ,第二种配合物的结构可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是 。(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)
答案：(1)acd
(2)[CoBr(NH3)5]SO4 [Co(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀
解析：(1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对,形成三个极性共价键,形成Al(OH)3,Al(OH)3溶解在强碱性溶液中,和OH-结合形成[Al(OH)4]-,利用的是铝原子的空轨道和OH-的孤电子对形成的配位键;由两个原子轨道“头碰头”相互重叠而形成的共价键,叫σ键,所以[Al(OH)4]-中也形成了σ键。
(2)第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时产生白色沉淀,则硫酸根离子在配合物外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合生成白色沉淀,所以第一种配合物的结构表示为[CoBr(NH3)5]SO4。若加入BaCl2溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内界,所以第二种配合物的结构表示为[Co(SO4)(NH3)5]Br;[Co(SO4)(NH3)5]Br中溴离子为配合物的外界,在水溶液中以离子的形式存在,若加入AgNO3溶液,会产生淡黄色沉淀溴化银。
能力提升
1.水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛,主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述错误的是( )。
A.[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中S的空间结构为正四面体形
B.[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的配位数是6
C.NH3分子中H—N—H的键角小于H2O分子中H—O—H的键角
D.NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O
答案：C
解析：S的空间结构是正四面体形,A项正确;水合硫酸四氨合铜的配位体是NH3和H2O,配位数是6,B项正确;水分子和氨气分子的价层电子对互斥模型都是四面体结构,水分子中存在2对孤电子对,氨气分子中有1对孤电子对,水分子键角小于氨气分子键角,C项错误;电负性O>N,所以N对电子吸引能力弱,NH3中N更容易给出自身的孤电子对形成配位键,所以NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O,D项正确。
2.研究含碳化合物的结构与性质,对生产、科研等具有重要意义。
(1)某同学画出基态碳原子的轨道表示式:,该轨道表示式违背了 ;C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体。C、C的空间结构分别为 、 。
(2)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚,其结构如图1所示。它们能与碱金属离子作用,并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
图1
图2
Li+与X的空腔大小相近,恰好能进入X的环内,且Li+与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。
①冠醚Y能与K+形成稳定结构,但不能与Li+形成稳定结构。
理由是 。
②烯烃难溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z,氧化效果明显提升。
ⅰ.水分子中氧的价电子对分布的几何构型是 ,H—O键键角 (填“>”“<”或“=”)109°28'。
ⅱ.已知:冠醚Z与KMnO4可以发生如图2所示的变化。加入冠醚Z后,烯烃的氧化效果明显提升的原因是 。
答案：(1)洪特规则 平面三角形 三角锥形
(2)①Li+半径比Y的空腔小很多,不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构 ②ⅰ.四面体形 < ⅱ.冠醚可溶于烯烃,进入冠醚中的K+因静电作用将Mn带入烯烃中,增大烯烃与Mn的接触机会,提升氧化效果
解析：(1)2p轨道上的2个电子没有分占不同轨道,且自旋方向相同,故题给轨道表示式违背了洪特规则。C中碳原子是sp2杂化,C为平面三角形结构;而C中碳原子是sp3杂化,C为三角锥形。(2)①冠醚Y空腔较大,Li+半径较小,Li+半径远远小于Y空腔,导致该离子不易与氧原子的孤电子对形成配位键,所以得不到稳定结构。②ⅰ.水分子中氧原子的价电子对数是4,根据价层电子对互斥模型判断水分子中价电子对分布的几何构型为四面体形;水分子中O原子含有2对孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于成键电子对和孤电子对之间的排斥力,导致水分子中键角小于甲烷分子中键角,即小于109°28'。根据“相似相溶规则”知,冠醚可溶于烯烃,加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中,增大反应物间的接触面积,增大烯烃与Mn的接触机会,提高氧化效果。
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