


高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第二单元 配合物的形成和应用课后复习题
展开一、单选题
1.下列有关实验的描述和实验的结论、目的或解释都正确的是
A.AB.BC.CD.D
2.某化合物的结构示意图如图,下列关于该化合物的叙述中正确的是
A.该化合物含有 H、O、N、Ni 四种元素
B.该化合物属于配合物,中心离子是 N
C.该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键
D.该化合物是配合物,中心离子的配位数是2,配体是氮元素
3.下列对有关事实的解释正确的是
A.AB.BC.CD.D
4.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体是一种重要的化工原料,微溶于冷水、酒精,可溶于热水,干燥时较为稳定,加热时易分解。制备产品二草酸合铜酸钾晶体可采用如下步骤,下列说法错误的是
已知:25℃草酸和碳酸的电离平衡常数数值如下表。
A.过程①微热的目的是加快草酸溶解,同时防止温度过高草酸分解
B.过程②中加入的碳酸钾物质的量与草酸物质的量相等时,得到草酸氢钾溶液
C.操作③为趁热过滤,操作④为降温结晶、过滤、洗涤、干燥
D.得到的产品用酒精洗涤优于冷水洗涤
5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、W元素的价电子数等于其周期数,Z是地壳中含量最多的元素。它们形成的一种化合物M结构式如右图,下列说法正确的是:
A.化合物M中,W、Z、Y的均为杂化
B.X和Z的单质都属于非极性分子
C.氢化物的沸点:Y
6.某离子液体结构如图,Q、R、T、X、Y和Z为原子序数依次增大的主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两单电子,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22。
下列说法错误的是
A.该离子液体难挥发,可用作溶剂
B.基态R原子的价层电子的轨道表达式为
C.分子是极性分子
D.中含有配位键
7.下列说法中错误的是
A.含有配位键的化合物就是配位化合物
B.在NH和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C.[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+提供空轨道,NH3中的N原子提供孤对电子形成配位键
D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应等领域都有着广泛的应用
8.下列反应的离子方程式正确的是
A.二元弱碱N2H4与足量硫酸溶液反应:N2H4+H+=
B.惰性电极电解饱和硫酸锌溶液:2Zn2++2H2O2Zn+4H++O2↑
C.向Fe(SCN)3溶液中滴加NaF溶液,红色褪去:Fe3++6F-=[FeF6]3-
D.Na2S2O3溶液中通少量Cl2:+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+
9.网红减压玩具水晶泥,是由聚乙烯醇(俗称PVA胶水)和硼砂以一定比例混合而成的一种凝胶,其中硼砂(一般写作Na2B4O7•10H2O)为白色晶体,易溶于水。当小孩不慎食用硼砂后,硼砂会在胃酸作用下转变为硼酸(结构式为),硼酸易被人体吸收蓄积而中毒。下列说法错误的是
A.聚乙烯醇中的碳原子为sp3杂化
B.由于硼酸与水能形成分子间氢键,因此硼酸易溶于水
C.硼酸分子中只有1种原子满足8电子稳定结构
D.氨硼烷(NH3•BH3)分子中,N—B键是配位键,其电子对由B原子提供
二、判断题
10.杂化轨道只用于形成共价键。(______)
11.配位化合物都很稳定。(____)
12.是配合物,它是由中心原子与配体构成的。(____)
13.有配位键的化合物就是配位化合物。(____)
14.形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤电子对。(_______)
三、解答题
15.三氯化六氨合钴(III){[C(NH3)6]Cl3}是一种重要的原料。实验室以活性炭为催化剂,用H2O2、CCl2为原料制备[C(NH3)6]Cl3,反应过程中会放出大量的热。
已知:①C2+不易被氧化,C3+具有强氧化性;[C(NH3)6]2+具有较强还原性,[C(NH3)6]3+性质稳定。
②[C(NH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线图所示。
③加入少量浓盐酸有利于[C(NH3)6]Cl3析出。
制备[C(NH3)6]Cl3实验步骤如下:
I.称取研细的CCl2•6H2O10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末,控制温度在10℃以下,逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。实验装置如图所示。
II.将混合物在水浴1中反应一段时间,再改用水浴2处理,充分结晶后过滤。
III.……
(1)上图中仪器a的名称为 。
(2)步骤I将C2+转化[C(NH3)6]3+过程中,先加浓氨水,后加H2O2溶液的目的是 。
(3)步骤II中采用“冰水浴”的是 (填“水浴1”或“水浴2”)。制备[C(NH3)6]Cl3的总反应化学方程式为 。
(4)[C(NH3)6]Cl3配合物的内界为 (用化学式表示)。
16.(三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验中可由金属钴及其他原料制备。
已知:①在时恰好完全沉淀为;
②不同温度下在水中的溶解度如图所示。
(一)的制备
易潮解,的氧化性强于,可用金属钻与氯气反应制备。实验中利用如图装置(连接用橡胶管省略)进行制备。
(1)用图中的装置组合制备,仪器a的名称为 ,仪器连接顺序为 (填标号)。装置B的作用是 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(二)的制备步骤如下:
Ⅰ.在100mL锥形瓶内加入4.5g研细的,3g和5mL水,加热溶解后加入0.3g活性炭作催化剂。
Ⅱ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下,并缓慢加入10mL溶液。
Ⅲ.在60℃下反应一段时间后,经过______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,得到晶体。
根据以上步骤,回答下列问题:
(3)在步骤Ⅱ加入浓氨水前,需在步骤Ⅰ中加入,请从平衡移动的角度解释加入的目的 。
(4)步骤Ⅱ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下并缓慢加入的目的是 。
(5)步骤Ⅲ中的操作名称为 。
(6)的配位数为 。1L溶液和足量硝酸银反应,生成AgCl的物质的量为 ml。
17.铬是人体必需的微量元素,其在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥着特殊作用,铬缺乏会造成葡萄糖耐量受损,可能伴随高血糖、尿糖等。而在工业中铬及其化合物在无机合成和有机合成中均有着重要作用。
Ⅰ.工业上以铬铁矿为原料生产铬酸钠,实际操作是将铬铁矿和纯碱置于坩埚中,在空气中加热,得到。
Ⅱ.市售的为深绿色晶体,实验室中可用甲醇在酸性条件下还原制备(装置如图A所示):
①将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈烧瓶中;②升温至120℃时,缓慢滴加足量浓盐酸,保持100℃反应3h;③冷却,用NaOH溶液调节pH为6.5~7.5,得到沉淀;④洗净沉淀后,加入过量盐酸溶解,通过结晶法得到晶体。
已知:易溶于水、乙醇,易水解。
Ⅲ.重铬酸钾俗称红矾,是一种重要的化工产品,可向溶液中加酸,使转化为,再向溶液中加入KCl,升高温度,经过一系列操作后可获得晶体。已知的溶解度随温度变化的曲线如图B所示。
回答下列问题:
(1)是配位化合物,由于内界配体不同而有不同的颜色,呈深绿色的晶体为,该配合物的配体为 、 (填化学式)。
(2)在Ⅱ中制备晶体时,步骤④中“加入过量盐酸”的目的是 。
(3)装置图A中,仪器c的名称为 ,仪器b的作用是 。
(4)已知步骤Ⅱ中有产生,则三颈烧瓶中甲醇还原铬酸钠的离子方程式为 。
(5)往溶液中加入KCl,升高温度能获得。获得晶体的一系列操作包括:趁热过滤、 、过滤、洗涤、干燥。其中“洗涤”步骤选用的洗涤剂为丙酮,其原因是 。
选项
实验描述
结论、目的或解释
A
提纯粗苯甲酸用重结晶法,主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤
趁热过滤的目的:防止因温度降低导致苯甲酸析出损失
B
在氯乙烷中加入过量氢氧化钠溶液,加热一段时间,冷却后滴入几滴硝酸银,有白色沉淀析出
结论:氯乙烷在碱性条件下能水解出氯离子
C
向硫酸铜溶液中逐滴滴入稀氨水直至过量,先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解,生成天蓝色溶液
结论:四水合铜离子最终转化为四氨合铜离子
D
用裂化汽油萃取溴水中的溴,先将下层液体从分液漏斗下口放出,再将上层液体从上口倒出
解释:溴在汽油中溶解度更大,汽油与水不互溶且密度比水小
事实
解释
A
石墨晶体中横向与纵向的导电性不同
晶体性质表现自范性
B
CH4与NH3分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
H2O的热稳定性比H2S强
H2O分子间形成氢键,而H2S分子间没有形成氢键
D
向盛有硫酸铜蓝色溶液的试管里加入过量氨水,得到深蓝色溶液
NH3与Cu2+间的配位键比H2O与Cu2+间的配位键强
电离平衡常数
参考答案:
1.A
【详解】A.提纯粗苯甲酸用重结晶法,主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,苯甲酸溶解度随温度降低而降低,趁热过滤的目的是防止因温度降低导致苯甲酸析出损失,故A正确;
B.在氯乙烷中加入过量氢氧化钠溶液,加热一段时间,冷却后要先加硝酸酸化,中和NaOH溶液,然后再滴入几滴硝酸银,有白色沉淀析出,可证明氯乙烷在碱性条件下能水解出氯离子,故B错误;
C.向含有四水合铜离子的天蓝色的硫酸铜溶液中逐滴滴入稀氨水直至过量,先生成蓝色沉淀Cu(OH)2,后沉淀溶解,生成含四氨合铜离子的深蓝色溶液,四水合铜离子最终转化为四氨合铜离子,故C错误;
D.裂化汽油中含有碳碳双键,不能用来萃取溴水里的溴,故D错误;
故选A。
2.C
【详解】A.由该化合物的结构知,该化合物中含有C、H、O、N、Ni五种元素,A项错误;
B.该化合物属于配合物,Ni离子提供空轨道,中心离子为Ni离子,B项错误;
C.该化合物中存在C—C非极性键,C—H、C=N、N—O、O—H极性键,N→Ni配位键,单键和配位键为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,含O—H…O氢键,C项正确;
D.该化合物是配合物,中心离子的配位数为4,配位原子为氮原子,D项错误;
答案选C。
3.D
【详解】A.石墨晶体中横向与纵向的导电性不同,石墨的这种性质叫做晶体的各向异性,故A错误;
B.CH4的价层电子对数是4,无孤对电子,分子的空间构型正四面体,中心原子杂化轨道类型均为sp3,NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,空间构型为三角锥形,故B错误;
C.H2O的热稳定性比H2S强,是由于元素的非金属性:O>S,分子的稳定性与氢键无关,故C错误;
D.硫酸铜蓝色溶液中存在[Cu(H2O)4]2+离子,向溶液中加入氨水时,蓝色的[Cu(H2O)4]2+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,则说明NH3与Cu2+间的配位键比H2O与Cu2+间的配位键强,故D正确;
故选:D。
4.B
【分析】由题给流程可知,在微热条件下将草酸溶于去离子水得到草酸溶液,草酸溶液加入适量碳酸钾中将草酸转化为草酸氢钾,反应得到草酸氢钾和碳酸氢钾的混合溶液,混合溶液与氧化铜在50℃条件下反应将草酸氢钾转化为二草酸合铜(Ⅱ)酸钾,反应所得溶液经趁热过滤除去碳酸氢钾得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾溶液,溶液经降温结晶、过滤、洗涤、干燥制得二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
【详解】A.由分析可知,过程①为微热条件下将草酸溶于去离子水得到草酸溶液,微热的目的是加快草酸溶解,同时防止温度过高草酸分解,故A正确;
B.由题给数据可知,草酸氢根离子的电离常数大于碳酸的电离常数,所以过程②为草酸溶液加入适量碳酸钾中将草酸转化为草酸氢钾,若将碳酸钾加入草酸溶液中,草酸溶液与碳酸钾反应生成草酸钾、二氧化碳和水,无法得到草酸氢钾溶液,故B错误;
C.由题给信息可知,二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体可溶于热水,加热时易分解,所以操作③为趁热过滤除去碳酸氢钾,操作④为二草酸合铜(Ⅱ)酸钾溶液经降温结晶、过滤洗涤、干燥得到产品,故C正确;
D.由题给信息可知,二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体微溶于冷水、酒精,用酒精洗涤易干燥,所以用酒精洗涤优于冷水洗涤,可以减少二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体因溶解降低产率,故D正确;
故选B。
5.D
【分析】由化合物M结构式可知,X只形成1根共价键,且其价电子数等于其周期数,所以X为H元素;因为Z是地壳中含量最多的元素,所以Z是O元素;由化合物M结构式可知,Y形成4根共价键,且原子序数介于H和O之间,所以Y为C元素;由化合物M结构式可知,W形成3根共价键,且其价电子数等于其周期数,所以W为Al元素;
【详解】A.化合物M中,Al的杂化为,C、O的杂化为,故A错误;
B.H的单质为H2,属于非极性分子,O的单质有O2、O3两种,O2属于非极性分子,O3属于极性分子,故B错误;
C.Y和Z的氢化物有多种,没有说明是简单氢化物,无法判断,故C错误;
D.为,一个中有2个配位O原子,所以中配位数为6,故D正确;
故选D。
6.C
【分析】Q、R、T、X、Y和Z为原子序数依次增大的主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两单电子,结合原子的成键个数,T为C,Y为O,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22,Q为H,R为B,X为N,Z为F,据此解答。
【详解】A.该离子液体含离子键,沸点较高,难挥发,可用作溶剂,故A正确;
B.R为B,其基态R原子的价层电子的轨道表达式为 ,故B正确;
C.BF3的分子构型为平面三角形,为对称结构,正负电荷中心重合,是非极性分子,故C错误;
D.B原子最外层只有3个电子,有一个空轨道,故 中含有一个配位键,故D正确;
故选C。
7.A
【详解】A.配位化合物中一定含有配位键,但含有配位键的不一定是配位化合物,如H3O+、NH,故A说法错误;
B.NH中N提供孤电子对,H+提供空轨道,形成配位键,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+与NH3形成配位键,故B说法正确;
C.[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+提供空轨道,NH3中的N原子提供孤对电子形成配位键,故C说法正确;
D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应等领域都有着广泛的应用,故D说法正确;
答案为A。
8.B
【详解】A.二元弱碱N2H4与足量硫酸溶液反应时,N2H4分子中的2个-NH2都与H+发生反应,从而生成N2H6(HSO4)2,离子方程式为N2H4+2H+=N2H,A错误;
B.惰性电极电解饱和硫酸锌溶液,阳极H2O失电子生成O2和H+,阴极Zn2+得电子生成Zn:2Zn2++2H2O2Zn+4H++O2↑,B正确;
C.Fe(SCN)3中Fe3+与SCN-以配位键结合形成配合物,在水溶液中配位键不能被破坏,所以Fe(SCN)3不能拆成离子,反应的离子方程式为Fe(SCN)3+6F-=[FeF6]3-+3SCN-,C错误;
D.Na2S2O3溶液中通少量Cl2,生成的H+将与过量的继续反应,生成S、SO2等,D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.聚乙烯醇中的碳原子为sp3杂化,故A正确;
B.硼酸中含有-OH,能与水分子间形成氢键,因此硼酸易溶于水,故B正确;
C.硼酸中只有O原子满足8电子稳定结构,H是2电子稳定结构,B满足6电子稳定结构,故C正确;
D.氨硼烷(NH3•BH3)分子中,N—B键是配位键,其电子对由N原子提供,B提供空轨道,故D错误;
故选D。
10.错误
【详解】杂化轨道用于形成σ键或容纳未参与成键的孤对电子,故错误。
11.错误
【详解】配位化合物不是都稳定。配位键的强度有大有小,有的配合物很稳定,有的很不稳定。
12.正确
【详解】由中心原子和配体CO构成,Ni原子提供空轨道,CO提供孤电子对,中心原子和配体之间以配位键相结合,故正确。
13.错误
【详解】含有配位键的化合物就不一定是配位化合物,如硫酸及铵盐等化合物中尽管有配位键,但由于没有过渡金属的原子或离子,它们也就不是配位化合物,故答案为:错误。
14.正确
【详解】配位键形成条件是一个原子提供空轨道,另一原子提供孤电子对,故正确。
15.(1)分液漏斗
(2)将C2+转化为[C(NH3)6]2+,使得二价钴容易转化为三价钴
(3) 水浴2 H2O2+2CCl2+2NH4Cl+ 10NH3∙H2O=2[C(NH3)6]Cl3+12H2O
(4)[C(NH3)6]3+
【分析】CCl2•6H2O10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末,控制温度在10℃以下,逐滴加入5mL30%的H2O2溶液反应生成[C(NH3)6]Cl3,冰水浴析出晶体,过滤得到产品。
【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗;
(2)已知:C2+不易被氧化,[C(NH3)6]2+具有较强还原性,步骤I将C2+转化[C(NH3)6]3+过程中,先加浓氨水,后加H2O2溶液的目的是将C2+转化为[C(NH3)6]2+,使得二价钴容易转化为三价钴;
(3)由溶解度曲线可知,[C(NH3)6]Cl3在低温下溶解度较小,利于析出晶体,故步骤II中采用“冰水浴”的是水浴2;氢氧化氢、CCl2、氯化铵、氨水反应生成[C(NH3)6]Cl3,总反应化学方程式为:H2O2+2CCl2+2NH4Cl+ 10NH3∙H2O=2[C(NH3)6]Cl3+12H2O;
(4)由化学式可知,[C(NH3)6]Cl3配合物的内界为[C(NH3)6]3+。
16.(1) 分液漏斗 A→D→C→E→B 防止多余的污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E,使潮解
(2)
(3)是利用溶于水电离出,使的电离平衡逆向移动,防止氨水溶液中过大,生成沉淀
(4)防止温度过高使(和)分解
(5)趁热过滤
(6) 6 0.03ml
【分析】
利用浓盐酸与高锰酸钾反应制氯气,通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸干燥,得到的干燥纯净的氯气通入装置E与钴加热条件下反应生成氯化钴;再利用氯化钴与氨化铵在活性炭催化下反应制;
【详解】(1)根据仪器的构造可知,仪器a的名称为分液漏斗;装置A用于制备Cl2,装置D用于除去Cl2中的HCl,装置C用于干燥Cl2,装置E用于制备CCl2,装置B的作用是防止多余的氯气污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E,使CCl2潮解,故连接顺序为A→D→C→E→B;答案为分液漏斗;A→D→C→E→B;防止多余的污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E,使潮解;
(2)装置A中KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2,故方程式为:;
(3)在步骤Ⅱ加入浓氨水前,需在步骤Ⅰ中加入,是利用溶于水电离出,使的电离平衡逆向移动,防止氨水溶液中过大,生成沉淀;
(4)H2O2和NH3·H2O受热易分解,步骤Ⅱ中控制温度在10℃以下并缓慢加入H2O2溶液是为了控制反应速率,防止温度过高使H2O2和NH3·H2O分解;
(5)根据已知信息②可知,在水中的溶解度随着温度的升高而增大,应先趁热过滤除去活性炭等杂质,再经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到晶体,答案为趁热过滤;
(6)配合物中配体是NH3,配位数为6;1ml能电离出3mlCl-,1L溶液和足量硝酸银反应,生成AgCl的物质的量为0.03ml。
17.(1) (两空答案不分先后)
(2)抑制(或)水解
(3) (球形)干燥管 导气、冷凝回流
(4)
(5) 降温结晶 减少的溶解,并便于干燥
【分析】铬酸钠、甲醇与足量浓盐酸在加热条件下发生反应,调节pH得到Cr(OH)3沉淀,往Cr(OH)3沉淀中加入过量盐酸溶解,通过结晶法得到CrCl36H2O晶体。
【详解】(1)配合物中,配体为和。
(2)易水解,步骤④中“加入过量盐酸”的目的是抑制(或)水解。
(3)装置图A中,仪器c的名称为球形干燥管;仪器b为(球形)干燥管,其作用是导气和冷凝回流。
(4)步骤Ⅱ中有产生,则三颈烧瓶中甲醇将铬酸根离子还原为+3价铬离子,反应的离子方程式为。
(5)由于的溶解度受温度影响比较大,可通过降温结晶的方法析出晶体,因此获得晶体的一系列操作包括:趁热过滤、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;其中“洗涤”步骤中选用丙酮作为洗涤剂,目的是减少的溶解,并便于干燥。
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