化学选择性必修2第四节 配合物与超分子测试题

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1.若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是( )
A． X、Y只能是分子
B． X、Y只能是离子
C． 若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对
D． 若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y
【答案】C
【解析】形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子，还可以一种是分子、一种是离子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的X，D项错误。
2.某溶液显红色，则该溶液中含有大量的（ ）
A． [Cu（NH3）4]2＋ B． Fe（SCN）3 C． [Al（OH）4]－ D． [Ag（NH3）2]OH
【答案】B
【解析】[Cu（NH3）4]2＋在溶液中呈深蓝色，[Al（OH）4]－、[Ag（NH3）2]OH在溶液中均无色，B项正确。
3.酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面。酞菁钴的熔点约为163 ℃，其结构如图所示(部分化学键未画明)。下列说法正确的是( )
A． 酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N＞H＞C
B． 酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种
C． 与C(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D． 酞菁钴一定是离子晶体
【答案】C
【解析】电负性大小顺序为N＞C＞H，A项错误；酞菁钴中碳原子均形成3个σ键，没有孤电子对，均采取sp2杂化，B项错误；N原子形成3个共价键即可达到8电子稳定结构，所以2号和4号N原子与C(Ⅱ)通过配位键结合，C项正确；从酞菁钴的熔点来看，酞菁钴应该属于分子晶体，D项错误。
4.下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )
A． 配体为水分子，外界为Br－
B． 中心离子的配位数为6
C． 中心离子采取sp3杂化
D． 中心离子的化合价为＋2
【答案】B
【解析】[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋为中心离子，配体为H2O、Br－，配位数为6，外界为Br－，Cr3＋提供的空轨道数为6，中心离子没有采取sp3杂化。
ml氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01 ml AgCl沉淀，此氯化铬最可能是( )
A． [Cr(H2O)6]Cl3 B． [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C． [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D． [Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
【答案】C
【解析】0.01 ml氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01 ml AgCl沉淀，说明1 ml氯化铬(CrCl3·6H2O)中有1 ml氯离子在外界，其余在内界，而正三价铬为六配位，则此氯化铬最可能是[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O，C正确。
6.配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的化合价和配位数分别为( )
A． Cu2＋、NH3、＋2、4 B． Cu＋、NH3、＋1、4
C． Cu2＋、OH－、＋2、2 D． Cu2＋、NH3、＋2、2
【答案】A
【解析】配合物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心离子，化合价为＋2，配体为NH3，配位数为4。
7.已知某紫色配合物的组成为CCl3·5NH3·H2O，其水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有NH3放出，同时产生C2O3沉淀；向一定量该配合物溶液中加过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后过滤，再加过量AgNO3溶液于滤液中，无明显变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为( )
A． [CCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2O B． [C(NH3)5(H2O)]Cl3
C． [CCl(NH3)3(H2O)]Cl2·2NH3 D． [CCl(NH3)5]Cl2·H2O
【答案】D
【解析】CCl3·5NH3·H2O的水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有NH3放出，说明NH3均在内界，向该配合物溶液中加过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，说明该配合物外界有Cl－，过滤后再加过量AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一，说明该配合物内界也含有Cl－，且外界的Cl－与内界的Cl－个数之比为2∶1。综上分析，D项最有可能。
8.向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液，再滴入适量浓氨水，下列叙述不正确的是( )
A． 开始生成蓝色沉淀，加入适量浓氨水后，形成无色溶液
B． Cu(OH)2溶于浓氨水的离子方程式是：Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－
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． 开始生成Cu(OH)2，之后生成更稳定的配合物
【答案】A
【解析】向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，发生反应Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，Cu(OH)2沉淀为蓝色，再加入适量浓氨水，发生反应Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，形成深蓝色溶液，故A错误。
9.如图所示，a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2＋形成的螯合物。下列叙述正确的是( )
A． a和b中N原子均采取sp3杂化
B． b中Ca2＋的配位数为4
C． a中配位原子是C原子
D． b中含有共价键、离子键和配位键
【答案】A
【解析】A项，a中N原子有3对σ键电子对，含有1对孤电子对，b中N原子有4对σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，正确；B项，b为配离子，Ca2＋的配位数为6，错误；C项，a不是配合物，错误；D项，钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，不含离子键，错误。
10.下列各种说法中错误的是( )
A． 形成配位键的条件是一方有空轨道另一方有孤电子对
B． 配位键是一种特殊的共价键
C． NH4NO3、H2SO4都含有配位键
D． 共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
【答案】D
【解析】配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的共价键，可见成键双方都不存在未成对电子，故A，B对，D错；NH4NO3、H2SO4中的NH、SO含有配位键，故C对。
11.对配合物[Cu(NH3)4]SO4的叙述，错误的是（ ）
A． Cu2+和NH3之间以配位键结合
B． [Cu(NH3)4]2+和SO42-之间以离子键结合
C． Cu2+和NH3之间以离子键结合
D． [Cu(NH3)4]SO4在水中全部电离成[Cu(NH3)4]2+和SO42-
【答案】C
【解析】A．该配合物中氮原子提供孤电子对，所以氨气分子是配位体，铜离子提供空轨道，Cu2+和NH3之间以配位键结合，故A正确；
B．[Cu（NH3）4]SO4中外界是SO42﹣，內界是[Cu(NH3)4]2+，以离子键结合，故B正确；
C．该配合物中，铜离子提供空轨道，是中心离子，氮原子提供孤电子对，氨气分子是配位体，Cu2+和NH3之间以配位键结合，故C错误；
D．[Cu(NH3)4]SO4中外界是SO42﹣，內界是[Cu(NH3)4]2+，以离子键结合，水中全部电离成[Cu(NH3)4]2+和SO42﹣，故D正确；
12.．下列不属于配合物的是（ ）
A． [Cu（H2O）4]SO4•H2O B． [Ag（NH3）2]OH
C． KAl（SO4）2•12H2O D． Na[Al（OH）4]
【答案】C
【解析】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、NH3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．KAl（SO4）2•12H2O属于一般化合物，不含配体，所以KAl（SO4）2•12H2O不属于配合物，故C选；
D．Na[Al（OH）4]中铝原子提供空轨道，氢氧根离子提供孤电子对，所以该物质属于配合物，故D不选；
13.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是（ ）
A． [C（NH3）4Cl2]Cl B． [C（NH3）3Cl3]
C． [C（NH3）6]Cl3 D． [C（NH3）5Cl]Cl2
【答案】B
【解析】A．[C（NH3）4Cl2]Cl中有阴离子氯离子，所以能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故A错误；
B．[C（NH3）3Cl3]中没有阴离子氯离子，所以不能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故B正确；
C．[C（NH3）6]Cl3中有阴离子氯离子，所以能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故C错误；
D．[C（NH3）5Cl]Cl2中有阴离子氯离子，所以能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故D错误．
二、填空题
14.回答下列问题：
（1）若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤电子对的原子是 。
（2）NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3， 原子提供孤电子对， 原子提供空轨道。写出NH3·BF3的结构式，并用“→”表示出配位键 。
（3）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内存在 （填序号）。
a.离子键 b.配位键 c.共价键
（4）向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是 。
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，生成深蓝色的配离子[Cu（NH3）4]2＋
C.[Cu（NH3）4]2＋的立体构型为正四面体形
D.在[Cu（NH3）4]2＋配离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道
（5）向氯化铜溶液中加入过量浓氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu（NH3）4]Cl2晶体，深蓝色晶体中含有的化学键除普通的共价键外，还有 和 。
【答案】（1）X （2）N B
（3）abc （4）B （5）离子键 配位键
【解析】（1）BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道。B原子还有1个空轨道（未杂化的2p轨道），所以B原子与X形成配位键时，X应提供孤电子对。
（2）NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。
（3）（NH4）2SO4中，NH存在配位键、共价键，表示为，SO与NH之间以离子键结合。故N2H6SO4中，N2H存在配位键、共价键，表示为，SO与N2H之间以离子键结合。
（4）
（5）Cu2＋中存在空轨道，NH3中N原子上有孤电子对，N与Cu2＋之间以配位键结合、[Cu（NH3）4]2＋与Cl－间以离子键结合。
15.(1)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示，经研究表明Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以以其他个数比配合。
请按要求填空：
①Fe3＋与SCN－反应时，Fe3＋提供__________，SCN－提供__________，二者通过配位键结合。
②所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合，所得离子显红色，含该离子的配合物化学式是__________________________________________________。
【答案】(1)
(2)①空轨道 孤电子对 ②[Fe(SCN)]Cl2
【解析】(1)根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子。(2)①Fe3＋与SCN－反应生成的配合物中，Fe3＋提供空轨道，SCN－提供孤电子对；②Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2＋，所以FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2与KCl。
16.配位化学创始人维尔纳发现，取CCl3·6NH3(黄色)、CCl3·5NH3(紫红色)、CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 ml，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的物质的量分别为3 ml、2 ml、1 ml和1 ml。
(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。
CCl3·6NH3：______________________________________________________________，
CCl3·5NH3：______________________________________________________________，
CCl3·4NH3(绿色和紫色)：___________________________________________________。
(2)CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是
________________________________________________________________________。
(3)上述配合物中，中心离子的配位数都是__________。
【答案】(1)[C(NH3)6]Cl3 [C(NH3)5Cl]Cl2
[C(NH3)4Cl2]Cl (2)它们互为同分异构体 (3)6
【解析】沉淀的物质的量分别为3 ml、2 ml、1 ml和1 ml，可知物质的量分别为1 ml的四种配合物，能电离出来的Cl－(即外界Cl－)的物质的量分别为3 ml、2 ml、1 ml、1 ml，故它们的化学式分别为[C(NH3)6]Cl3、[C(NH3)5Cl]Cl2、[C(NH3)4Cl2]Cl、[C(NH3)4Cl2]Cl。
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提供空轨道的粒子结合．如NH4+就是由NH3（氮原子提供电子对）和H+（提供空轨道）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
A．CO2B．H3O+C．CH4D．[Ag（NH3）2]+
（2）向硫酸铜溶液中滴加氨水，会有蓝色沉淀产生，继续滴加，沉淀溶解，溶液变成深蓝色．请写出沉淀溶解的离子方程式 ．
（3）配位化学创始人维尔纳发现，将各为1ml的CCl3•6NH3（黄色）、CCl3•5NH3（紫红色）、CCl3•4NH3（绿色）、CCl3•4NH3（紫色）四种配合物溶于水，加入足量硝酸银溶液，生成氯化银沉淀分别为3ml、2ml、1ml、和1ml．已知上述配合物中配离子的配位数均为6．请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式．
①CCl3•5NH3 ②CCl3•4NH3（紫色）
【答案】（1）BD；（2）Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH﹣+4H2O；（3）[C（NH3）5Cl]Cl2； [C（NH3）4Cl2]Cl．
【解析】（1）含有孤电子对和含有空轨道的原子之间易形成配位键，
A．CO2中没有孤电子对和空轨道，所以没有配位键，故错误；
B．H3O+中一个H原子含有空轨道、O原子含有孤电子对，所以该微粒中含有配位键，故正确；
C．CH4中没有孤电子对和空轨道，所以没有配位键，故错误；
D．[Ag（NH3）2]+中银离子含有空轨道、N原子含有孤电子对，所以该微粒中含有配位键，故正确；
（2）硫酸铜和氨水反应生成铵根离子和氢氧化铜沉淀，氢氧化铜和氨水继续反应生成铜氨络合物，离子方程式为Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH﹣+4H2O，
（3）1ml的CCl3•6NH3（黄色）、CCl3•5NH3（紫红色）、CCl3•4NH3（绿色）、CCl3•4NH3（紫色）四种配合物溶于水，加入足量硝酸银溶液，生成氯化银沉淀分别为3ml、2ml、1ml、和1ml，说明这几种配合物的外界中氯离子个数分别是3、2、1、1，剩余氯离子为配体，
①CCl3•5NH3的外界中含有2个氯离子，则另外一个氯原子为配体，该化合物的配合物是6，则氨气分子都是配体，则其化学式为[C（NH3）5Cl]Cl2，
②CCl3•4NH3中氯离子个数是1，则另外两个氯原子为配体，其配位数是6，则氨气分子都是配体，则该化学式为[C（NH3）4Cl2]Cl。
18.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：NH就是由NH3(氮原子提供孤电子对)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________。
A．CO2B．H3O＋C．CH4D．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键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成下列实验：
a．将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水；
b．将制得(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中化学反应方程式为_____________________________
________________________________________________________________________(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)
(3)①
②用无水CuSO4检验实验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
【解析】形成配位键的条件：一方能够提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道，常见能形成电负性强的元素N、O、F