专题4第二单元配合物的形成和应用同步练习
展开专题4第二单元配合物的形成和应用同步练习
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1. 下列物质不属于配合物的是 ( )
A. B. C. D.
2. 在水溶液中可与发生反应生成和，下列说法错误的是。( )
A. 基态核外电子排布式为
B. 分子中含有键的数目约为
C. 分子中碳原子轨道的杂化类型是
D. 中与的原子形成配位键，结构可表示为
3. 下列有关说法中不正确的是( )
A. 水合铜离子的模型如图所示，个水合铜离子中有个配位键
B. 晶体的晶胞如图所示，每个晶胞平均占有个
C. 原子的电子云图如图所示，原子核外电子在原子核附近做圆周运动
D. 金属中原子堆积模型如图所示，该晶胞中原子数目为
4. 下列说法中正确的是( )
A. 超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体，能表现出不同于单个分子的性质
B. 干冰晶体中，一个分子周围有个分子紧邻；和晶体中阴、阳离子的配位数都为
C. 若将基态原子的核外电子排布式写成，则违背了泡利原理
D. 位于区、区、区的元素都是金属元素
5. 下列物质中，不属于配合物的是( )
A. B.
C. D.
6. 向盛有少量溶液的试管中滴入少量溶液，再滴入适量浓氨水，下列叙述错误的是( )
A. 开始生成蓝色沉淀，加入适量浓氨水后，形成无色溶液
B. 溶于浓氨水的离子方程式是
C. 开始生成蓝色沉淀，加入适量浓氨水后，沉淀溶解形成深蓝色溶液
D. 生成的配合物中，为配位体
7. 下列关于配合物的说法正确的是 ( )
A. 配位数为 B. 配位体为和
C. 为内界 D. 和以离子键结合
8. 年某科研团队经多次实验发现一种新型漂白剂结构见下图，可用于漂白蚕丝等织品，其组成元素均为短周期元素，、对应的简单离子核外电子排布相同，且、、的原子最外层电子数之和等于的原子最外层电子数，下列说法错误的是( )
A. 四种元素中的电负性最大 B. 该物质中含有配位键
C. 的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸 D. 离子半径：
9. 钙钛矿光催化剂具有高活性和选择性。带有负电荷的将带正电的固定在其表面，用于可见光驱动还原。下列说法错误的是( )
A. 电负性： B. 中的配位数为
C. 三联呲啶中原子的杂化方式为 D. 还原过程中有极性键、非极性键断裂和形成
10. 结构中含有两个或两个以上中心原子离子的配合物称为多核配合物。一种Ⅱ双核配合物的内界结构如图所示，内界中存在、配位，外界为。下列说法正确的是( )
A. 中心离子的配位数为
B. 该内界结构中含有极性键、非极性键和离子键
C. 的一氯代物有种
D. 常温下，向含有该配合物的溶液中加入足量溶液，最终生成沉淀
11. 硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子含、、三种元素的球棍模型如图所示图中球的相对大小可代表原子半径的相对大小。下列有关叙述正确的是 ( )
A. 可表示为 B. 硼原子的轨道杂化类型有、
C. 配位键存在于、原子之间 D. 硼砂晶体中有离子键、配位键两种化学键
12. 实验室中可用溶液检验酚羟基的存在，原理是生成有颜色的配合物。下列有关判断正确的是( )
A. 提供孤电子对，酚羟基中的原子提供空轨道形成配位键
B. 提供空轨道，酚羟基中的原子提供孤电子对形成配位键
C. 提供空轨道，酚中的原子提供孤电子对形成配位键
D. 所有的酚类物质遇溶液均显紫色
13. 在金属离子的含量测定实验中有着重要的应用。下列关于的说法正确的是 ( )
A. 溶液中含有
B. 是二元有机羧酸
C. 电离出的离子中，所有的、原子均能与金属离子形成配位键
D. 个可与金属离子形成个配位键
14. 向溶液中滴加几滴浓度为的氨水，首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水并振荡，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，继续滴加的乙醇，析出深蓝色的晶体。下列分析错误的是 ( )
A. 深蓝色晶体的化学式为
B. 属于配离子，为配体
C. 可表示为，离子空间结构一定为正四面体形
D. 五水硫酸铜可表示为
15. 有机化学中常用的强氧化剂五氧化铬中的可以提供杂化空轨道与吡啶形成配合物，结构如图所示，下列说法不正确的是。( )
A. 该配合物中只存在一种杂化方式
B. 吡啶中的是配位原子
C. 该配合物中铬为价，五氧化铬化学式可写作
D. 可能存在离子，性质比五氧化铬更不稳定
二、填空题
16. 在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如、等。
具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于 填“晶体”或“非晶体”；在溶液中加入过量氨水，生成，其中氮原子的杂化方式为 。
铜能与拟卤素反应生成。对应的酸有硫氰酸、异硫氰酸两种，理论上前者沸点低于后者，其原因是 ；分子中键与键数目之比为 。
羟基喹啉铝分子式为用于发光材料及电子传输材料，可由与羟基喹啉合成。中阴离子的空间构型为 ；所含元素中电负性最大的是 填元素符号，、、的杂化方式依次为 、 和 。
镍易形成配合物。
的熔点为，沸点为，则其晶体类型是 ，其分子中键与键数目之比为 。
的一种配合物的分子结构如图所示，该配合物中碳原子的杂化方式是 ，配合物分子内不含有 填字母。
A.共价键 离子键 配位键 金属键
向溶液中加入溶液形成红色含的溶液。、两种元素的电负性大小关系为 ，与互为等电子体的分子为 写一种即可。
17. 铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用 摄取铁元素的原子光谱。
的熔点为，沸点为。由此可知属于 晶体。常作补铁剂，的立体构型是 。
铁氰化钾是检验的重要试剂。
基态原子的轨道表达式为 。
写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式 。
铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
铁氰化钾中，不存在 填标号。
A.离子键 键 键 氢键 金属键
有机金属配位化合物二茂铁是汽油中的抗震剂。分子中的大键可用符号表示，其中代表参与形成大键的原子数，代表参与形成大键的电子数如苯分子中的大键可表示为，则中的大键应表示为 ，其中号碳原子的杂化方式为 。
羰基铁可用作催化剂、汽油抗爆剂等。分子中含 配位键。
某种磁性氮化铁的结构如图所示，随机排列在构成的正四面体空隙中。其中铁原子周围距离最近的铁原子个数为 ；六棱柱底边边长为 ，高为 ，阿伏加德罗常数的值为，则该磁性氮化铁的晶体密度为 列出计算式。
三、实验题
18. 富马酸亚铁的商品名为富血铁，含铁量高，是治疗缺铁性贫血常见的药物。某校研究性学习小组查阅大量资料后，决定自行制备富马酸亚铁并检测其含铁量。富马酸的性质：
化学式 | 相对分子质量 | 酸性 |
二元酸，且溶液的 |
的性质：
开始沉淀时的 | 完全沉淀时的 |
Ⅰ富马酸亚铁的制备
将足量的富马酸置于烧杯中，加水，在热沸搅拌下，加入溶液，使其为；
将上述溶液转移至圆底烧瓶中，装好回流装置，加热至沸腾；
缓慢加入新制的溶液，维持温度，充分搅拌小时；
冷却、过滤，洗涤沉淀，然后水浴干燥，得到棕色粉末。
试回答：
步骤中发生反应的离子方程式为_____________________________________________富马酸及其酸根用化学式表示。
步骤中反应后控制溶液为，若反应后溶液的太小，则引起的后果是________________________；若反应后溶液的太大，则引起的后果是______________________________________________________________________________。
Ⅱ产品纯度测定
准确称取样品，加煮沸过的溶液，待样品完全溶解后，加煮沸过的冷水和滴邻二氮菲亚铁指示剂，立即用硫酸高铈铵铈为价标准溶液进行滴定，溶液刚好变为浅蓝色即为滴定终点。测得消耗硫酸高铈铵溶液的体积为，则样品中富马酸亚铁的质量分数为_______________。已知
四、简答题
19. 配位键是一种特殊的共价键，某原子单方面提供共用电子对，和另一提供空轨道的粒子结合。如就是由氮原子提供孤电子对和提供空轨道通过配位键形成的。据此回答下列问题：
下列粒子中存在配位键的是__________填序号。
A.
硼酸溶液呈酸性，试写出其电离方程式：______________________________。
科学家对结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：
甲：、乙：，式中表示配位键，在化学反应中键遇到还原剂时易断裂。化学家和为研究的结构，设计并完成了下列实验：
与浓反应生成和水；
将制得的与反应，只生成和；
将生成的与反应已知该反应中作还原剂。
如果的结构如甲所示，实验中发生反应的化学方程式为其中写结构简式__________。
为了进一步确定的结构，还需要在实验后添加一个实验，请设计该实验方案：____________________。
20. 工业上合成氨，易与铁触媒作用导致铁触媒失去催化活性：。为了防止催化剂铁触媒中毒，要除去，发生的反应为。设阿伏加德罗常数的值为，回答下列问题：
写出的一种常见等电子体分子的结构式： 。
与同族的元素还有、、，它们氢化物的沸点大小顺序为，其原因是 。
配合物中，铜显价，则其含有化学键的类型有 ；该配合物中含有的键数目为 ，分子的价电子对互斥理论模型是 。
一种类石墨的聚合物半导体，其单层平面结构如图所示，晶胞结构如图所示。
中氮原子的杂化方式是 。
已知该晶胞的体积为 ，中间层原子均在晶胞内部，则的密度为 。
答案和解析
1.【答案】
【解析】项，钴离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物；项，铁离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质为配合物；项，铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物；项，中与以离子键结合，所以不是配合物。
2.【答案】
【解析】的原子序数为，位于第Ⅱ族，所以基态核外电子排布式为，项正确；
分子含个键和个键，共有个键，所以分子中含有键的物质的量为，数目约为，项正确；
分子中与羟基相连的为杂化，中的为杂化，项错误；
中与的原子形成配位键，为杂化，配位原子形成正四面体，所以的结构可表示为，项正确。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了配合物、晶胞计算、电子云等知识，难度不大，解题关键是对图要仔细观察，同时正确理解基本概念。
【解答】
A.中心与配体间形成配位键，则铜离子与水分子的氧原子形成个配位键，故A正确；
B.占据面心和顶点，则个晶胞中含有的数目为个，故B正确；
C.原子核外电子在原子核附近做非规则运动，不是圆周运动，故C错误；
D.个晶胞中含有的数目为个，故D正确。
4.【答案】
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或多个分子相互“组合在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体，选项A正确；
B.干冰晶体中，一个分子周围有个分子紧邻，晶体中阴阳离子配位数是、晶体中阴、阳离子的配位数是，选项B错误；
C.原子能级上有个轨道，能级上有个电子，个电子应该排在个不同的轨道上，且自旋方向相同，若将原子的电子排布式写成，它违背了洪特规则，选项C错误；
D.氢元素位于区，氢元素属于非金属元素，所以区的元素不全是金属元素，区、区都是金属元素，选项D错误；
答案选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查配合物的成键情况，注意配体、中心离子、外界离子以及配位数的判断，把握相关概念，明确“只有有提供空轨道原子和提供孤电子对的原子”才能形成配位键，题目难度中等。
【解答】
A.该物质中，铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故A不选；
B.该物质中，银离子提供空轨道、中氮原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故B不选；
C.属于一般化合物，不含配体，所以不属于配合物，故C选；
D.中铝原子提供空轨道，原子提供孤电子对，所以该物质属于配合物，故D不选。
6.【答案】
【解析】向溶液中加入少量溶液，发生反应，沉淀为蓝色，再加入适量浓氨水，发生反应，形成深蓝色溶液，故A项错误。
7.【答案】
【解析】配合物中外界是，内界是，和以离子键结合，中是中心离子，是配位体，和以配位键结合，配位数为，故C项正确。
8.【答案】
【解析】由该物质的结构可知，形成两条共价键，形成价阳离子，、对应的简单离子核外电子排布相同，则为，为，形成一条共价键，、、的原子最外层电子数之和等于的原子最外层电子数，则为，为，据此分析答题。
9.【答案】
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性长上往下减小，电负性：，则电负性：，选项A正确；
B.根据中与三联吡啶螯合配位成环，配位键数目为，选项B正确；
C.三联吡啶中原子形成键及双键，原子形成三个键，没有孤电子对，其杂化方式为，选项C正确：
D.与还原为和的过程中只有极性键和形成，选项D错误；
答案选D。
10.【答案】
【解析】中心离子与个原子、个或个原子、个形成配位键，则配位数为，故A错误；
该物质中含有、极性键、非极性键，不含有离子键，故B错误；
的一氯代物有种，故C错误；
中心离子为，则该配合物外界有，加入足量溶液，最终生成沉淀，故D正确。
11.【答案】
【解析】观察模型及原子半径可知，模型中、、、号球代表原子，、号球代表原子，可表示为，为价，为价，为价，根据化合价规则可得，则可表示为，项错误；
号原子形成个化学键，价电子对数键个数，则号原子为杂化，号原子形成个化学键，其中个键是配位键，价电子对数为，则号原子为杂化，项正确；
原子含有空轨道，原子含有孤对电子，号原子连接的是原子，孤电子对更易提供出来，则、号原子之间形成配位键，项错误；
硼砂晶体中有离子键、共价键、配位键，项错误。
12.【答案】
【解析】【解答】
用溶液检验酚羟基的原理是：提供空轨道，酚羟基中的原子提供孤电子对形成配位键，项正确，、项错误；酚类物质遇溶液会显色，但不一定是紫色，项错误。
故选：。
13.【答案】
【解析】溶液中，个可以电离出两个，生成，项正确；
是盐，不是羧酸，项错误；
中的个原子、与原子形成单键的个原子均能与金属离子形成配位键，而与原子形成双键的原子不能与金属离子形成配位键，、项错误。
14.【答案】
【解析】铜离子和形成配位键，形成的配合物在乙醇中的溶解度降低，所以深蓝色晶体的化学式为，A正确；
铜离子含有空轨道，中氮原子含有孤电子对，因此属于配离子，其中为配体，B正确；
可表示为，离子空间结构为平面正方形，C错误；
铜离子和水也可以形成配位键，所以五水硫酸铜可表示为，D正确。
15.【答案】
【解析】略
16.【答案】晶体
异硫氰酸分子间可形成氢键
：
正四面体形
分子晶体
：
、
或等，合理即可
【解析】晶体具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，根据的特点知该金属互化物属于晶体。根据模型可以计算的价层电子对数，所以采用杂化。
异硫氯酸分子中上连接有，分子间能形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键，故异硫氰酸的沸点高。拟卤素的结构式为，含有个键，个键，键与键数目之比为。
中阴离子为，的价层电子对数为，无孤电子对，故的空间构型为正四面体形；羟基喹啉的组成元素有、、、，电负性最大的是；羟基喹啉中环上的、均为杂化，羟基氧原子为杂化。
由的熔、沸点较低，知其为分子晶体。与互为等电子体，故个分子中含个键和个键，且每个与形成个配位键键，故该分子中键数为，键数为，键和键数目之比为。
该配合物中有饱和碳原子和形成双键的不饱和碳原子，故碳原子的杂化方式为、。该配合物中，与之间为配位键，其他化学键均为共价键，故不存在离子键和金属键。
同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强，故电负性，为原子微粒，价电子数之和为，故其等电子体有、等。
17.【答案】光谱仪
分子
正四面体
【解析】可以用光谱仪摄取铁元素的原子光谱。
的熔沸点不高，属于分子晶体，中心原子价层电子对数为，且不含孤电子对，故其立体构型是正四面体形。
为号元素，基态原子的轨道表达式为。
等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，铁氰化钾中的配体为，其价电子数为，原子数为，与互为等电子体的极性分子的化学式为。
铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为。
铁氰化钾中，钾离子和铁氰根离子间是离子键，和之间存在键和键，不存在氢键和金属键，故本题选DE。
中的大键存在于个原子之间，共有个电子参与形成大键，故表示为，其中号原子形成个键，杂化方式为。
羧基铁中，碳原子和铁原子之间、氧原子和碳原子之间均存在配位键，故 分子中含配位键。
可以根据题图正六棱柱，想象两个六棱柱上下摞在一起，结合构成正四面体知，距离重叠面面心的铁原子最近的铁原子有重叠面顶点的个铁原子和分别处于上、下两个六棱柱中的个铁原子，共个。该结构中铁原子数为，氦原子数为，则该磁性氮化铁的晶体密度。
18.【答案】
的浓度过低或生成的阴离子中含有 步骤中易转化为，并进一步被氧化为，从而降低富马酸亚铁的产率
【解析】富马酸与碳酸钠反应生成富马酸钠、和水，反应的离子方程式为。
反应后控制溶液为，若反应后溶液的太小，反应生成的的浓度过低，影响富马酸亚铁的制取；若反应后溶液的太大，步骤中能与反应生成，而进一步被氧化成，从而降低富马酸亚铁的产率。
滴定过程中消耗的物质的量，根据离子方程式可知，，富马酸亚铁的质量，样品中富马酸亚铁的质量分数。
19.【答案】
用无水硫酸铜检验实验中反应的生成物中有没有水或其他合理答案
【解析】由题中信息可推知：提供空轨道，提供孤电子对，形成的中存在配位键。
硼原子提供空轨道，的电离是原子和水中的形成配位键，促进水电离产生，从而表现出酸性。
从题中所含配位键的物质的反应特点分析。
20.【答案】
、、、均是分子晶体，、、的相对分子质量逐渐减小，范德华力逐渐减小，所以沸点逐渐减小，而水分子间存在氢键，所以沸点最高
离子键、共价键、配位键；；四面体形
；
【解析】与互为等电子体的分子为，结构式为。
、、、的氢化物均为分子晶体，、、的相对分子质量逐渐减小，范德华力逐渐减小，所以沸点逐渐减小，而由于存在分子间氢键，氢键的作用力比范德华力强，所以的沸点最高，故沸点大小顺序为。
配合物中，和之间为离子键，中和之间为配位键，、中原子之间为共价键。中个与个形成个配位键键，个含个键，个含有个键，所以 中含有的键数目为；中原子形成个键，含有对孤电子对，价层电子对数，故其价电子对互斥理论模型是四面体形。
中原子的价电子对数为，为杂化。
由中间层原子均在晶胞内部知，该晶胞中位于面上和体内，个数为，位于顶点、面上、棱上和体内，个数为，晶胞质量为，晶胞体积为，则的密度为。
