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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子同步达标检测题
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第四节 配合物与超分子同步达标检测题，共12页。
第四节配合物与超分子
【基础巩固】
1.(2022·广东东莞)下列关于配合物的说法中错误的是 ( )
A.许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多
B.配合物中中心离子与配体间、配离子与酸根离子间都是以配位键结合
C.配离子中，中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对
D.中心离子所结合配体的个数称为配位数，不同离子的配位数可能不同
解析:许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属的配合物远比主族金属的配合物多，A项正确；配合物中，中心离子与配体间是以配位键结合，配离子与酸根离子间是以离子键结合的，B项错误；配合物中，中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对，C项正确；配位数指形成配离子时配体的个数，不同离子的配位数可能相同也可能不同，D项正确。
答案：B
2.向盛有硫酸铜水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。下列对此现象的说法中正确的是 ( )
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，将生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+
C.向反应后的溶液中加入乙醇，溶液将会没有任何变化，因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应
D.在[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供孤电子对，NH3提供空轨道
解析:由于首先生成难溶物，后又溶解，说明又生成了新物质，分析表明应为[Cu(NH3)4]2+，A项错误，B项正确；乙醇不与有关物质反应，但配合物在乙醇中的溶解度小，有深蓝色晶体析出，C项错误；在[Cu(NH3)4]2+的形成过程中，NH3分子提供孤电子对，是配体，Cu2+提供空轨道，D项错误。
答案：B
3.(2022·广东东莞)丁二酮肟镍是丁二酮肟在氨性溶液(pH=8~9)中与Ni2+发生反应生成的沉淀，该反应常用作实验室中检验镍离子，其结构如图所示。下列对该物质的分析与判断中，正确的是 ( )
A.该物质中Ni原子具有空轨道，是配合物的配体
B.该物质中C、N、O原子存在孤电子对
C.该物质的分子中含有的化学键有共价键和配位键
D.该物质中碳原子的杂化类型均为sp2杂化
解析:该物质中，Ni原子具有空轨道，是配合物的中心原子，A项错误；该物质中，C原子的最外层电子均用来形成化学键，不存在孤电子对， B项错误；该物质中除了有共价键、配位键外，还有分子内氢键，氢键不属于化学键，C项正确；甲基上中心碳原子杂化类型为sp3杂化，环上碳原子杂化类型为sp2杂化，D项错误。
答案：C
4.(2022·广东汕尾)环戊二烯可用于制备二茂铁[(C5H5)2Fe]。二茂铁分子是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等，它的结构如图所示。下列说法错误的
是 ( )
A.二茂铁分子中存在π键
B.1 mol环戊二烯()中含有σ键的数目为11NA
C.Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1
D.二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H5-)之间为配位键
解析:二茂铁中，环戊二烯离子(C5)含有碳碳双键，碳碳双键中存在π键，则二茂铁分子中存在π键，A项正确；环戊二烯分子中含有σ键的数目为11，π键数目为2，则1 mol 环戊二烯中含有σ键的数目为11NA，B项正确；铁原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变为亚铁离子，根据构造原理知，亚铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，C项错误；二茂铁是Fe2+与环戊二烯离子通过配位键形成的分子，D项正确。
答案：C
5.某物质的化学式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，用强碱处理也没有NH3放出，则下列关于此化合物的说法中正确的是 ( )
①该配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
②该配合物可能是八面体形结构
③Cl-和NH3分子均与Pt4+配位
④该配合物中Cl-与Pt4+配位，而NH3分子不配位
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析:在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，用强碱处理无NH3放出，说明Cl-、NH3均处于内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl-和NH3分子均与Pt4+配位，①④错误，③正确；因为配位体在中心原子周围配位时采取对称分布以达到能量上的稳定状态，Pt4+配位数为6，则其空间结构为八面体形，②正确。故选C项。
答案：C
6.下列叙述中正确的是 ( )
①配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
②价层电子排布式为ns2的基态原子属于第ⅠA族或第ⅡA 族元素
③冠醚识别K+形成的可能是配位键
④分离C60和C70是利用超分子有分子识别的特征
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥AgCl是一种白色沉淀，不溶于硝酸、浓硫酸、烧碱溶液，却能溶于氨水中
A.①③⑤⑥B.②③④C.③④⑤⑥ D.①④⑤⑥
解析:①配位键在形成时，是由成键双方一个提供空轨道，一个提供孤电子对形成的，故错误；②第ⅠA族元素的价层电子排布式不可能为ns2，故错误；③冠醚中氧的孤电子对配位给K+形成配位键，故正确；④分离C60和C70是利用超分子有分子识别的特征，故正确；⑤氯化铵中氮原子提供孤电子对，一个氢原子提供空轨道，两者形成配位键，CuSO4·5H2O中水中氧原子提供孤电子对，铜提供空轨道，两者形成配位键，所以NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键，故正确；⑥AgCl与氨水反应生成配离子银氨离子，所以氯化银能溶于氨水中，故正确。
答案：C
7.(2022·广东惠州)已知:硼砂的构成为Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其阴离子[B4O5(OH)4]2-的球棍模型如图所示，下列说法正确的是 ( )
A.B原子的杂化方式均为sp2
B.该阴离子中所存在的化学键类型有配位键、极性共价键、氢键
C.Na2[B4O5(OH)4]·8H2O中存在氢键
D.4、6原子之间的化学键为配位键
解析:由阴离子的球棍模型可知，离子中与4个氧原子相连的硼原子的杂化方式为sp3杂化，与3个氧原子相连的硼原子的杂化方式为sp2杂化，A项错误；氢键是一种较强的分子间作用力，不是化学键，B项错误；Na2[B4O5(OH)4]·8H2O中阴离子中含有氢氧键，阴离子间以及阴离子与结晶水分子能形成氢键，C项正确；由阴离子的球棍模型可知，4号硼原子应该是与氢氧根离子形成配位键，所以4、5原子之间的化学键为配位键，D项错误。
答案：C
8.右图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述中正确的是( )
A.该叶绿素只含有H、Mg、C元素
B.该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子
C.该叶绿素是配合物，其配体是N元素
D.该叶绿素不是配合物，而是高分子
解析:Mg的最高化合价为+2价，而化合物中Mg与4个氮原子作用，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键，该物质为配合物，B项正确，D项错误；该化合物组成中还含有氮、氧元素，A项错误；该化合物中配位原子为N原子，而不能称配体，同样也不能称配体是氮元素，因为配体一般是离子或分子。
答案：B
9.(2022·广东东莞)配合物Fe(CO)5的熔点为-20 ℃，沸点为103 ℃，可用于制备纯铁。CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，Fe(CO)5的结构如图所示，下列关于Fe(CO)5的说法错误的是 ( )
A.固态Fe(CO)5属于分子晶体
B.Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子
C.1 mol Fe(CO)5含有5 mol配位键
D.Fe(CO)5Fe+5CO反应中有金属键生成
解析:Fe(CO)5的沸点为103 ℃，为分子晶体，A项正确；Fe(CO)5为对称结构，分子中正负电荷中心重合，属于非极性分子，CO是极性分子，B项正确；1 mol CO中含有1 mol配位键，故1 mol Fe(CO)5含有10 mol配位键，C项错误；Fe(CO)5Fe+5CO反应中有金属单质生成，故有金属键生成，D项正确。
答案：C
10.(2022·广东东莞)SnCl2易水解，是常见的抗氧化剂。SnCl2的一维链状聚合物结构如图1所示，锡的某种氧化物的晶胞如图2所示，实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程见图3:
图1 图2
图3
下列说法错误的是 ( )
A.SnCl2的分子中存在配位键，图2化学式为SnO2
B.反应1的离子方程式为:Sn2++HCO3-SnO↓+H++CO2↑
C.溶解时，再加入适量Sn粉可以提高产品纯度
D.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
解析:将SnCl2固体加水溶解，再加入碳酸氢铵，得到SnO和二氧化碳，SnO与硫酸反应得到SnSO4溶液，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到SnSO4·2H2O。Sn的价电子排布式为5s25p2，Cl的价电子排布式为3s23p5，根据图1可知，链中的Cl形成两条共价键，则其中一条为配位键，配位键形成时Sn提供空轨道，Cl提供孤电子对， 由图2知，O位于体内和面心，数目为2+4× =4，Sn位于顶点和体心，数目为8×+1=2，原子数目比为2∶1，化学式为SnO2，A项正确；由图3可知，反应1为Sn2+与反应生成SnO，氢离子能与碳酸氢根离子反应，则反应1的离子方程式为Sn2++2SnO↓+H2O+2CO2↑，B项错误；SnCl2是常见的抗氧化剂，说明其易被氧化，适量Sn粉可防止被氧气氧化，从而提高产品纯度，C项正确；因得到的产品带结晶水，不能直接蒸干，故操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D项正确。
答案：B
11.Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。
(1)[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有 (填字母)。
A.配位键 B.极性共价键
C.非极性共价键 D.离子键
(2)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为 。
(3)某种含Cu2+的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应如下:HOCH2CHCH2CH3CH2CHO。
在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为 。
解析:[Cu(NH3)4]2+由铜离子与氨分子之间通过配位键形成，氨分子内部的化学键是极性共价键。[Cu(NH3)4]2+是平面正方形。HOCH2CHCH2中的C原子，有一个采取sp3杂化，两个采取sp2杂化。CH3CH2CHO中的C原子，有两个采取sp3杂化，一个采取sp2杂化。
答案：(1)AB (2)平面正方形 (3)sp2
【拓展提高】
12.下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相同的是 ( )
①K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4
②[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4
③[Ag(NH3)2]Cl、K[Ag(CN)2]
④[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析:中心离子的电荷数可由配合物内界离子的总电荷数与配体所带电荷数共同判断。各中心离子的电荷数和配位数分别为①中，1、2，2、4；②中，2、4，2、4；③中，1、2，1、2；④中，2、4，1、2。故选C项。
答案：C
13.下列说法中错误的是 ( )
A.当中心原子的配位数为6时，配离子常呈八面体空间结构
B.[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键
C.配位数为4的配合物均为正四面体结构
D.已知[Cu(NH3)2]2+的中心原子采用sp杂化，则它的空间结构为直线形
解析:配位数为6时，配离子的空间结构一般是八面体，这样分布可以使电荷分散，A项正确；[Ag(NH3)2]+和[Cu(NH3)2]2+为直线形结构，中心原子以sp杂化成键，B、D项正确；配位数为4的配合物，可能是四面体，也可能是四边形，C项错误。
答案：C
14.向2 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中加入3 mL 5 mol·L-1 KF溶液，发现FeCl3溶液的浅黄色变为无色，再加入KI溶液和CCl4振荡、静置，不见CCl4层有紫红色。下列有关说法中正确的是 ( )
A.Fe3+与I-不发生反应
B.Fe3+与F-结合成配离子，不与I-发生反应
C.F-使I-的还原性减弱
D.Fe3+被F-还原为Fe2+，使溶液中不再存在Fe3+
解析:把KF溶液加入FeCl3溶液中时，FeCl3溶液的浅黄色变为无色，说明此时Fe3+已经反应了。后面再加入KI溶液和CCl4，CCl4层不显紫红色，说明Fe3+与I-没有发生反应，也证明在此之前溶液中已经没有Fe3+了。由于F2的氧化性很强，因而F-的还原性很弱，不可能被Fe3+氧化为F2。但是根据加入KI溶液后没有I2生成，说明Fe3+与F-发生了反应，而两者又不能发生氧化还原反应，因此推测是形成了配离子[FeF6]3-。
答案：B
15.(2022·广东韶关)目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。
I.(1)硫酸镍溶于氨水形成蓝色[Ni(NH3)6]SO4溶液。
①基态Ni2+的电子排布式为 。
②在[Ni(NH3)6]2+中存在的化学键有 (填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.π键 E.σ键
Ⅱ.丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。
(2)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σ键的数目为 。
(3)配合物[Ni(CO)4]常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
①[Ni(CO)4]固态时属于 (填晶体类型)晶体。
②[Ni(CO)4]中Ni与CO的C原子形成配位键。不考虑空间结构，[Ni(CO)4]的结构可用示意图表示为 。
解析:Ⅰ.(1)①Ni是28号元素，根据原子核外电子排布规律可知，Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8。②中Ni2+与NH3之间形成配位键，NH3中N、H之间形成N—H单键，是σ键，属于共价键。
Ⅱ.(2)丁二酮肟分子中甲基上碳原子价层电子对数是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；丁二酮肟分子中含有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)①因为Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，根据相似相溶规律知，固态Ni(CO)4属于分子晶体。②Ni(CO)4中Ni与CO形成配位键，形成四面体结构，其结构示意图为。
答案：(1)①1s22s22p63s23p63d8 ②BCE (2)sp3和sp2 15NA (3)①分子 ②
16.(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。
[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。
(2)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及PH3的空间结构和相应的键角如图所示。
PH3中P的杂化类型是 。NH3的沸点比PH3的沸点 ，原因是 。H2O的键角小于NH3的键角，分析原因: 。
解析: (1)金属Cr3+提供空轨道,Cr3+与3个NH3、2个H2O分子、1个Cl-形成配位键,则提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl,配位数为6。
(2)PH3中P原子形成3个σ键,有1个孤电子对,则P的杂化类型是sp3杂化。NH3的分子间形成了氢键,而PH3中没有氢键的存在,氢键使物质的沸点升高,则NH3的沸点比PH3的沸点高。H2O中O原子形成2个σ键,有2个孤电子对;NH3中N原子形成3个σ键,有1个孤电子对,VSEPR模型都为四面体形,由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成对电子对间的排斥力>成对电子对间的排斥力,所以 H2O的键角小于NH3的键角。
答案：(1)N、O、Cl 6
(2)sp3 高 NH3的分子间形成了氢键 NH3含有1个孤电子对,H2O含有2个孤电子对,H2O中孤电子对对成键电子对的排斥力大
【挑战创新】
17.配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如N就是由NH3(氮原子提供电子对)和H+(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题。
(1)下列粒子中可能存在配位键的是 (填字母)。
A.CO2 B.H3O+ C.CH4 D.H2SO4
(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式:
。
(3)科学家对H2O2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:H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O遇到还原剂时易断裂。化学家为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓硫酸反应生成
(C2H5)2SO4和水；
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学方程式为(A写结构简式)
。
②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案: 。
答案：(1)BD
(2)H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-
(3)①+H2C2H5OC2H5+H2O
②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
18.(2022·广东佛山)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图如图所示，其中配位键和氢键均釆用虚线表示。
(1)写出与Cu在同一周期且未成对电子数最多的元素的基态原子的电子排布式: ；S原子的价层电子轨道表示式: 。
(2)写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式: 。
(3)向胆矾溶液中滴加氨水至过量，最终得到深蓝色的透明溶液，再加入乙醇后析出深蓝色晶体，写出生成深蓝色透明溶液的离子方程式: 。
比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H中键角的大小:NH3 (填“>”“<”或“=”)[Cu(NH3)4]2+。
(4)已知H2O2的结构如图:
H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书页角为93°52'，而两个O—H与O—O的夹角均为96°52'，估计它难溶于CS2，简要说明原因: 。
(5)Co3+形成的化合物[Co(NH3)5N3]SO4中，Co的配位数为 。
解析:(1)Cu的原子序数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；同一周期中未成对电子数最多的原子是Cr，电子排布式为[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1。S的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p4，价层电子轨道表示式为。
(2)胆矾晶体中铜离子含有空轨道，水分子含有孤电子对，铜离子与水分子之间形成配位键，铜离子的配位数为4，水合铜离子的结构简式为。
(3)向胆矾溶液中滴加氨水，硫酸铜与氨水反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀溶于过量的氨水生成含有深蓝色铜氨络离子的透明溶液，反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O+2OH-+4H2O；因为NH3提供孤电子对，与Cu2+形成配位键后，N—H成键电子对受到的排斥力减小，导致键角增大。
(4)由图可知，过氧化氢是一种含有氧氧共价键和氧氢共价键的极性分子，CS2是非极性分子，依据相似相溶规律可知，H2O2难溶于CS2。
(5)由化合物的化学式[CoN3]SO4可知，NH3和为配体，配位数为6。
答案：(1) [Ar]3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)
(2)
(3)Cu(OH)2+4NH3·H2O+2OH-+4H2O < (4)因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律，H2O2难溶于CS2中 (5)6
第四节配合物与超分子
【基础巩固】
1.(2022·广东东莞)下列关于配合物的说法中错误的是 ( )
A.许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多
B.配合物中中心离子与配体间、配离子与酸根离子间都是以配位键结合
C.配离子中，中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对
D.中心离子所结合配体的个数称为配位数，不同离子的配位数可能不同
解析:许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属的配合物远比主族金属的配合物多，A项正确；配合物中，中心离子与配体间是以配位键结合，配离子与酸根离子间是以离子键结合的，B项错误；配合物中，中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对，C项正确；配位数指形成配离子时配体的个数，不同离子的配位数可能相同也可能不同，D项正确。
答案：B
2.向盛有硫酸铜水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。下列对此现象的说法中正确的是 ( )
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，将生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+
C.向反应后的溶液中加入乙醇，溶液将会没有任何变化，因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应
D.在[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供孤电子对，NH3提供空轨道
解析:由于首先生成难溶物，后又溶解，说明又生成了新物质，分析表明应为[Cu(NH3)4]2+，A项错误，B项正确；乙醇不与有关物质反应，但配合物在乙醇中的溶解度小，有深蓝色晶体析出，C项错误；在[Cu(NH3)4]2+的形成过程中，NH3分子提供孤电子对，是配体，Cu2+提供空轨道，D项错误。
答案：B
3.(2022·广东东莞)丁二酮肟镍是丁二酮肟在氨性溶液(pH=8~9)中与Ni2+发生反应生成的沉淀，该反应常用作实验室中检验镍离子，其结构如图所示。下列对该物质的分析与判断中，正确的是 ( )
A.该物质中Ni原子具有空轨道，是配合物的配体
B.该物质中C、N、O原子存在孤电子对
C.该物质的分子中含有的化学键有共价键和配位键
D.该物质中碳原子的杂化类型均为sp2杂化
解析:该物质中，Ni原子具有空轨道，是配合物的中心原子，A项错误；该物质中，C原子的最外层电子均用来形成化学键，不存在孤电子对， B项错误；该物质中除了有共价键、配位键外，还有分子内氢键，氢键不属于化学键，C项正确；甲基上中心碳原子杂化类型为sp3杂化，环上碳原子杂化类型为sp2杂化，D项错误。
答案：C
4.(2022·广东汕尾)环戊二烯可用于制备二茂铁[(C5H5)2Fe]。二茂铁分子是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等，它的结构如图所示。下列说法错误的
是 ( )
A.二茂铁分子中存在π键
B.1 mol环戊二烯()中含有σ键的数目为11NA
C.Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1
D.二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5H5-)之间为配位键
解析:二茂铁中，环戊二烯离子(C5)含有碳碳双键，碳碳双键中存在π键，则二茂铁分子中存在π键，A项正确；环戊二烯分子中含有σ键的数目为11，π键数目为2，则1 mol 环戊二烯中含有σ键的数目为11NA，B项正确；铁原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变为亚铁离子，根据构造原理知，亚铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，C项错误；二茂铁是Fe2+与环戊二烯离子通过配位键形成的分子，D项正确。
答案：C
5.某物质的化学式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，用强碱处理也没有NH3放出，则下列关于此化合物的说法中正确的是 ( )
①该配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
②该配合物可能是八面体形结构
③Cl-和NH3分子均与Pt4+配位
④该配合物中Cl-与Pt4+配位，而NH3分子不配位
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析:在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，用强碱处理无NH3放出，说明Cl-、NH3均处于内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl-和NH3分子均与Pt4+配位，①④错误，③正确；因为配位体在中心原子周围配位时采取对称分布以达到能量上的稳定状态，Pt4+配位数为6，则其空间结构为八面体形，②正确。故选C项。
答案：C
6.下列叙述中正确的是 ( )
①配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
②价层电子排布式为ns2的基态原子属于第ⅠA族或第ⅡA 族元素
③冠醚识别K+形成的可能是配位键
④分离C60和C70是利用超分子有分子识别的特征
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥AgCl是一种白色沉淀，不溶于硝酸、浓硫酸、烧碱溶液，却能溶于氨水中
A.①③⑤⑥B.②③④C.③④⑤⑥ D.①④⑤⑥
解析:①配位键在形成时，是由成键双方一个提供空轨道，一个提供孤电子对形成的，故错误；②第ⅠA族元素的价层电子排布式不可能为ns2，故错误；③冠醚中氧的孤电子对配位给K+形成配位键，故正确；④分离C60和C70是利用超分子有分子识别的特征，故正确；⑤氯化铵中氮原子提供孤电子对，一个氢原子提供空轨道，两者形成配位键，CuSO4·5H2O中水中氧原子提供孤电子对，铜提供空轨道，两者形成配位键，所以NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键，故正确；⑥AgCl与氨水反应生成配离子银氨离子，所以氯化银能溶于氨水中，故正确。
答案：C
7.(2022·广东惠州)已知:硼砂的构成为Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其阴离子[B4O5(OH)4]2-的球棍模型如图所示，下列说法正确的是 ( )
A.B原子的杂化方式均为sp2
B.该阴离子中所存在的化学键类型有配位键、极性共价键、氢键
C.Na2[B4O5(OH)4]·8H2O中存在氢键
D.4、6原子之间的化学键为配位键
解析:由阴离子的球棍模型可知，离子中与4个氧原子相连的硼原子的杂化方式为sp3杂化，与3个氧原子相连的硼原子的杂化方式为sp2杂化，A项错误；氢键是一种较强的分子间作用力，不是化学键，B项错误；Na2[B4O5(OH)4]·8H2O中阴离子中含有氢氧键，阴离子间以及阴离子与结晶水分子能形成氢键，C项正确；由阴离子的球棍模型可知，4号硼原子应该是与氢氧根离子形成配位键，所以4、5原子之间的化学键为配位键，D项错误。
答案：C
8.右图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述中正确的是( )
A.该叶绿素只含有H、Mg、C元素
B.该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子
C.该叶绿素是配合物，其配体是N元素
D.该叶绿素不是配合物，而是高分子
解析:Mg的最高化合价为+2价，而化合物中Mg与4个氮原子作用，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键，该物质为配合物，B项正确，D项错误；该化合物组成中还含有氮、氧元素，A项错误；该化合物中配位原子为N原子，而不能称配体，同样也不能称配体是氮元素，因为配体一般是离子或分子。
答案：B
9.(2022·广东东莞)配合物Fe(CO)5的熔点为-20 ℃，沸点为103 ℃，可用于制备纯铁。CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，Fe(CO)5的结构如图所示，下列关于Fe(CO)5的说法错误的是 ( )
A.固态Fe(CO)5属于分子晶体
B.Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子
C.1 mol Fe(CO)5含有5 mol配位键
D.Fe(CO)5Fe+5CO反应中有金属键生成
解析:Fe(CO)5的沸点为103 ℃，为分子晶体，A项正确；Fe(CO)5为对称结构，分子中正负电荷中心重合，属于非极性分子，CO是极性分子，B项正确；1 mol CO中含有1 mol配位键，故1 mol Fe(CO)5含有10 mol配位键，C项错误；Fe(CO)5Fe+5CO反应中有金属单质生成，故有金属键生成，D项正确。
答案：C
10.(2022·广东东莞)SnCl2易水解，是常见的抗氧化剂。SnCl2的一维链状聚合物结构如图1所示，锡的某种氧化物的晶胞如图2所示，实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程见图3:
图1 图2
图3
下列说法错误的是 ( )
A.SnCl2的分子中存在配位键，图2化学式为SnO2
B.反应1的离子方程式为:Sn2++HCO3-SnO↓+H++CO2↑
C.溶解时，再加入适量Sn粉可以提高产品纯度
D.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
解析:将SnCl2固体加水溶解，再加入碳酸氢铵，得到SnO和二氧化碳，SnO与硫酸反应得到SnSO4溶液，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到SnSO4·2H2O。Sn的价电子排布式为5s25p2，Cl的价电子排布式为3s23p5，根据图1可知，链中的Cl形成两条共价键，则其中一条为配位键，配位键形成时Sn提供空轨道，Cl提供孤电子对， 由图2知，O位于体内和面心，数目为2+4× =4，Sn位于顶点和体心，数目为8×+1=2，原子数目比为2∶1，化学式为SnO2，A项正确；由图3可知，反应1为Sn2+与反应生成SnO，氢离子能与碳酸氢根离子反应，则反应1的离子方程式为Sn2++2SnO↓+H2O+2CO2↑，B项错误；SnCl2是常见的抗氧化剂，说明其易被氧化，适量Sn粉可防止被氧气氧化，从而提高产品纯度，C项正确；因得到的产品带结晶水，不能直接蒸干，故操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D项正确。
答案：B
11.Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。
(1)[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有 (填字母)。
A.配位键 B.极性共价键
C.非极性共价键 D.离子键
(2)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为 。
(3)某种含Cu2+的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应如下:HOCH2CHCH2CH3CH2CHO。
在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为 。
解析:[Cu(NH3)4]2+由铜离子与氨分子之间通过配位键形成，氨分子内部的化学键是极性共价键。[Cu(NH3)4]2+是平面正方形。HOCH2CHCH2中的C原子，有一个采取sp3杂化，两个采取sp2杂化。CH3CH2CHO中的C原子，有两个采取sp3杂化，一个采取sp2杂化。
答案：(1)AB (2)平面正方形 (3)sp2
【拓展提高】
12.下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相同的是 ( )
①K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4
②[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4
③[Ag(NH3)2]Cl、K[Ag(CN)2]
④[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析:中心离子的电荷数可由配合物内界离子的总电荷数与配体所带电荷数共同判断。各中心离子的电荷数和配位数分别为①中，1、2，2、4；②中，2、4，2、4；③中，1、2，1、2；④中，2、4，1、2。故选C项。
答案：C
13.下列说法中错误的是 ( )
A.当中心原子的配位数为6时，配离子常呈八面体空间结构
B.[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键
C.配位数为4的配合物均为正四面体结构
D.已知[Cu(NH3)2]2+的中心原子采用sp杂化，则它的空间结构为直线形
解析:配位数为6时，配离子的空间结构一般是八面体，这样分布可以使电荷分散，A项正确；[Ag(NH3)2]+和[Cu(NH3)2]2+为直线形结构，中心原子以sp杂化成键，B、D项正确；配位数为4的配合物，可能是四面体，也可能是四边形，C项错误。
答案：C
14.向2 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中加入3 mL 5 mol·L-1 KF溶液，发现FeCl3溶液的浅黄色变为无色，再加入KI溶液和CCl4振荡、静置，不见CCl4层有紫红色。下列有关说法中正确的是 ( )
A.Fe3+与I-不发生反应
B.Fe3+与F-结合成配离子，不与I-发生反应
C.F-使I-的还原性减弱
D.Fe3+被F-还原为Fe2+，使溶液中不再存在Fe3+
解析:把KF溶液加入FeCl3溶液中时，FeCl3溶液的浅黄色变为无色，说明此时Fe3+已经反应了。后面再加入KI溶液和CCl4，CCl4层不显紫红色，说明Fe3+与I-没有发生反应，也证明在此之前溶液中已经没有Fe3+了。由于F2的氧化性很强，因而F-的还原性很弱，不可能被Fe3+氧化为F2。但是根据加入KI溶液后没有I2生成，说明Fe3+与F-发生了反应，而两者又不能发生氧化还原反应，因此推测是形成了配离子[FeF6]3-。
答案：B
15.(2022·广东韶关)目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。
I.(1)硫酸镍溶于氨水形成蓝色[Ni(NH3)6]SO4溶液。
①基态Ni2+的电子排布式为 。
②在[Ni(NH3)6]2+中存在的化学键有 (填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.π键 E.σ键
Ⅱ.丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。
(2)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σ键的数目为 。
(3)配合物[Ni(CO)4]常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
①[Ni(CO)4]固态时属于 (填晶体类型)晶体。
②[Ni(CO)4]中Ni与CO的C原子形成配位键。不考虑空间结构，[Ni(CO)4]的结构可用示意图表示为 。
解析:Ⅰ.(1)①Ni是28号元素，根据原子核外电子排布规律可知，Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8。②中Ni2+与NH3之间形成配位键，NH3中N、H之间形成N—H单键，是σ键，属于共价键。
Ⅱ.(2)丁二酮肟分子中甲基上碳原子价层电子对数是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；丁二酮肟分子中含有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)①因为Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，根据相似相溶规律知，固态Ni(CO)4属于分子晶体。②Ni(CO)4中Ni与CO形成配位键，形成四面体结构，其结构示意图为。
答案：(1)①1s22s22p63s23p63d8 ②BCE (2)sp3和sp2 15NA (3)①分子 ②
16.(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。
[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。
(2)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及PH3的空间结构和相应的键角如图所示。
PH3中P的杂化类型是 。NH3的沸点比PH3的沸点 ，原因是 。H2O的键角小于NH3的键角，分析原因: 。
解析: (1)金属Cr3+提供空轨道,Cr3+与3个NH3、2个H2O分子、1个Cl-形成配位键,则提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl,配位数为6。
(2)PH3中P原子形成3个σ键,有1个孤电子对,则P的杂化类型是sp3杂化。NH3的分子间形成了氢键,而PH3中没有氢键的存在,氢键使物质的沸点升高,则NH3的沸点比PH3的沸点高。H2O中O原子形成2个σ键,有2个孤电子对;NH3中N原子形成3个σ键,有1个孤电子对,VSEPR模型都为四面体形,由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成对电子对间的排斥力>成对电子对间的排斥力,所以 H2O的键角小于NH3的键角。
答案：(1)N、O、Cl 6
(2)sp3 高 NH3的分子间形成了氢键 NH3含有1个孤电子对,H2O含有2个孤电子对,H2O中孤电子对对成键电子对的排斥力大
【挑战创新】
17.配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如N就是由NH3(氮原子提供电子对)和H+(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题。
(1)下列粒子中可能存在配位键的是 (填字母)。
A.CO2 B.H3O+ C.CH4 D.H2SO4
(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式:
。
(3)科学家对H2O2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:H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O遇到还原剂时易断裂。化学家为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓硫酸反应生成
(C2H5)2SO4和水；
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学方程式为(A写结构简式)
。
②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案: 。
答案：(1)BD
(2)H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-
(3)①+H2C2H5OC2H5+H2O
②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
18.(2022·广东佛山)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图如图所示，其中配位键和氢键均釆用虚线表示。
(1)写出与Cu在同一周期且未成对电子数最多的元素的基态原子的电子排布式: ；S原子的价层电子轨道表示式: 。
(2)写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式: 。
(3)向胆矾溶液中滴加氨水至过量，最终得到深蓝色的透明溶液，再加入乙醇后析出深蓝色晶体，写出生成深蓝色透明溶液的离子方程式: 。
比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H中键角的大小:NH3 (填“>”“<”或“=”)[Cu(NH3)4]2+。
(4)已知H2O2的结构如图:
H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书页角为93°52'，而两个O—H与O—O的夹角均为96°52'，估计它难溶于CS2，简要说明原因: 。
(5)Co3+形成的化合物[Co(NH3)5N3]SO4中，Co的配位数为 。
解析:(1)Cu的原子序数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；同一周期中未成对电子数最多的原子是Cr，电子排布式为[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1。S的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p4，价层电子轨道表示式为。
(2)胆矾晶体中铜离子含有空轨道，水分子含有孤电子对，铜离子与水分子之间形成配位键，铜离子的配位数为4，水合铜离子的结构简式为。
(3)向胆矾溶液中滴加氨水，硫酸铜与氨水反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀溶于过量的氨水生成含有深蓝色铜氨络离子的透明溶液，反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O+2OH-+4H2O；因为NH3提供孤电子对，与Cu2+形成配位键后，N—H成键电子对受到的排斥力减小，导致键角增大。
(4)由图可知，过氧化氢是一种含有氧氧共价键和氧氢共价键的极性分子，CS2是非极性分子，依据相似相溶规律可知，H2O2难溶于CS2。
(5)由化合物的化学式[CoN3]SO4可知，NH3和为配体，配位数为6。
答案：(1) [Ar]3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)
(2)
(3)Cu(OH)2+4NH3·H2O+2OH-+4H2O < (4)因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律，H2O2难溶于CS2中 (5)6
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