高中苏教版 (2019)第二单元 配合物的形成和应用复习练习题
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1.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.Na3[AlF6]
C [KAl(SO4)2·12H2O是由K+、Al3+、SOeq \\al(2-,4)及H2O分子组成的离子化合物,不存在配位键,故C不是配合物。]
2.下列组合不能形成配位键的是( )
A.Ag+、NH3 B.H2O、H+
C.Cu2+、H+ D.Fe3+、CO
C [Ag+有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,可以形成配位键,A错误;水分子中的O原子含有孤电子对,H+有空轨道,所以能形成配位键,B错误;Cu2+、H+两种离子都没有孤电子对,所以不能形成配位键, C正确;Fe3+有空轨道,CO中的氧原子上有孤电子对,可以形成配位键, D错误。故选C。]
3.向盛有硝酸银水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到无色的透明溶液,下列对此现象的说法正确的是( )
A.配合离子[Ag(NH3)2]+中,Ag+提供空轨道,NH3提供孤电子对
B.沉淀溶解后,生成[Ag(NH3) 2]OH难电离
C.配合离子[Ag(NH3)2]+存在离子键和共价键
D.反应前后Ag+的浓度不变
A [在配合离子[Ag(NH3)2]+中,Ag+提供空轨道,NH3提供孤电子对,形成配位键,故A正确; [Ag(NH3)2]OH为强电解质,完全电离[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]++OH-,故B错误;在配合离子[Ag(NH3)2]+中, Ag+提供空轨道,NH3提供孤电子对,形成配位键,存在N、H间共价键,配位键属于特殊共价键,没有离子键,故C错误;反应后形成[Ag(NH3)2]+络离子,该离子较稳定难电离,所以Ag+的浓度减小,故D错误。故选A。]
4.配位化合物的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。请指出配合物[Cu(H2O)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数( )
A.Cu2+、H2O、+2、4B.Cu+、H2O、+1、4
C.Cu2+、OH-、+2、2D.Cu2+、H2O、+2、2
A [在[Cu(H2O)4](OH)2中中心离子为Cu2+,配体是H2O,配位数为4,构成内界[Cu(H2O)4]2+。]
5.已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的空间结构为( )
A.直线形 B.平面正方形
C.正四面体型 D.正八面体型
C [由于Zn2+的4s轨道和4p轨道采取sp3杂化,所以[ZnCl4]2-的空间结构应为正四面体型。]
[拓展培优练]
6.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是( )
A.NH3与BF3都是三角锥型分子
B.NH3与BF3都是极性分子
C.NH3·BF3中各原子最外层都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中,NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道
D [NH3是三角锥型分子,而BF3是平面三角形分子,B位于平面三角形中心,因此NH3是极性分子,BF3是非极性分子,A、B项错误;H原子最外层达到2电子稳定结构,C项错误;NH3分子中有1对孤电子对,BF3中B原子最外层有6个电子,即有1个空轨道,二者通过配位键结合形成稳定结构,D项正确。]
7.关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法中正确的是( )
A.配位体是Cl-和H2O,配位数是9
B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
C [由化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O可知,该物质的配位体是Cl-和H2O,配位数是6,A错;该配合物的中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,B错;内界和外界中的Cl-的数目之比为1∶2,C正确;加入足量的AgNO3溶液,Ag+只与配合物外界中的Cl-反应,即有eq \f(2,3)的Cl-被沉淀,D错。]
8.把CCl2溶于水后加氨水直到先生成的C(OH)2沉淀又溶解后,再加氨水,使生成[C(NH3)6]Cl2,此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可以用CCl2·5NH3表示,配位数是6,把分离出的CCl2·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出氯化银沉淀。经测定,每1 ml CCl2·5NH3只生成1 ml AgCl。下列说法正确的是( )
A.产物中CCl2·5NH3的配体为NH3分子和氯原子
B.通入空气后得到的还原产物含有[C(NH3)6]Cl2
C.[C(NH3)6]Cl2中心离子的价电子排布式为3d54s2
D.[C(NH3)6]Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键
D [每1 ml CCl2·5NH3只生成1 ml AgCl,说明2个Cl―中只能电离出1个Cl―,由此可知,还有一个Cl―和NH3一样也用于形成了配离子,CCl2·5NH3的配体为NH3分子和氯离子,故A错误;CCl2―→[C(NH3)6]Cl2元素化合价没变,所以[C(NH3)6]Cl2不是还原产物,故B错误;[C(NH3)6]Cl2中的中心离子是C2+,价电子排布式为3d7,故C错误; C与NH3是配位键、N—H是共价键、配离子与Cl-是离子键,故D正确。]
9.已知[C(NH3)6]3+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别被H2O取代,所形成的[C(NH3)4(H2O)2]3+的几何异构体(不考虑光学异构)种数有几种( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.6种
A [两个H2O可能在同一正方形的相邻顶点或相对顶点,即有两种情况。]
10.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________(填序号)。
A.配位键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 E.离子键
(2)在配合物[Fe(SCN)]2+中提供空轨道接受孤电子对的微粒是________(填微粒符号),画出配合物[Cu(NH3)4]2+中的配位键________。
(3)[Ag(NH3)2]OH在水溶液中电离方程式为________________。
[解析] (1)[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3之间是配位键,NH3内是极性共价键。(2)配合物[Fe(SCN)]2+中Fe3+为提供空轨道接受孤电子对的离子,SCN-为提供孤电子对的离子。(3)[Ag(NH3)2]OH的内界为[Ag(NH3)2]+,外界为OH-。
[答案] (1)AC (2)Fe3+
(3)[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]++OH-
11.[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:
4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O===[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN
(1)Zn2+基态核外电子排布式为________。
(2)1 ml HCHO分子中含有σ键的数目为__________________ml。
[解析] (1)Zn为30号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,失去最外层的2个电子即可得到Zn2+,Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
(2)HCHO的结构式为,单键为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,1个HCHO分子中含有3个σ键,故1 ml HCHO中含有σ键3 ml。
[答案] (1) 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 (2)3
12.向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。
(1)该反应生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质,也不是易挥发物质,则该反应之所以能够进行是由于生成了________的Fe(SCN)3。
(2)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,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①若所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显血红色,该离子的离子符号是________,含该离子的配合物的化学式是________。
②若Fe3+与SCN-以个数比1∶5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为______________________。
(3)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液血红色加深,这是由于________(填字母代号)。
A.与Fe3+配合的SCN-数目增多
B.血红色离子的数目增多
C.血红色离子的浓度增加
(4)向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色,表示该反应的离子方程式为________________,能使该反应发生的可能原因是_______________________________________________________________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析] (1)该反应为复分解反应,说明生成的Fe(SCN)3是一种难电离的物质。(2)①根据离子所带的电荷可写出Fe3+与SCN-按1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+,该离子与溶液中Cl-结合成配合物[Fe(SCN)]Cl2。②Fe3+与SCN-以个数比为1∶5配合时化学方程式为FeCl3+5KSCN===K2[Fe(SCN)5]+3KCl。(3)FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl是一个可逆反应,当加入浓KSCN溶液时,平衡正移,使溶液中Fe(SCN)3的浓度增加,溶液血红色加深。(4)当向血红色溶液中加入NaF溶液振荡,溶液中Fe3+与F-结合生成更难电离的FeF3,使FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl平衡逆移,Fe(SCN)3的浓度变小至溶液褪为无色,反应的离子方程式为Fe(SCN)3+3F-===FeF3+3SCN-。
[答案] (1)难电离 (2)①Fe(SCN)2+ [Fe(SCN)]Cl2 ②FeCl3+5KSCN===K2[Fe(SCN)5]+3KCl (3)C (4)Fe(SCN)3+3F-===FeF3+3SCN- FeF3比Fe(SCN)3更难电离
13.(1)配离子[Cu(H2O)4]2+的名称为________。
(2)金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物(如羰基铁)。形成配合物时,每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键,且金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18。金属羰基配合物中,微粒间作用力有________(填字母代号)。
A.离子键 B.共价键
C.配位键 D.金属键
羰基铁是一种黄色油状液体,熔点-21 ℃、沸点102.8 ℃。由此推测,固体羰基铁更接近于________(填晶体类型)。若用Fe(CO)x表示羰基铁的化学式,则x=________。
(3)酞菁与酞菁铜染料分子结构如图,酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有:________,并在下图相应位置上标出酞菁铜结构中铜原子形成的配位键:
(4)研究表明,对于中心离子为Hg2+等阳离子的配合物,若配位体给出电子能力越强,则配位体与中心离子形成的配位键就越强,配合物也就越稳定。预测HgCleq \\al(2-,4)与HgIeq \\al(2-,4)的稳定性强弱:HgCleq \\al(2-,4)比HgIeq \\al(2-,4)更________(填“稳定”或“不稳定”)。
[解析] (2)CO分子内存在共价键,CO与金属原子形成配位键,金属原子之间存在金属键;由羰基铁的熔、沸点数值可推测羰基铁更接近于分子晶体;Fe原子的价电子数为8,所以CO提供的总电子数为18-8=10,而每个CO提供一对电子,所以需要5个CO,即羰基铁的化学式为Fe(CO)5,即x=5。
(3)酞菁分子中有两种不同类型的氮原子,一种氮原子与3个原子相连,采取sp3杂化,一种氮原子与2个原子相连,采取sp2杂化。N原子应形成三条键,所以在酞菁铜结构中,左右的N与铜形成共价键,上下的N与铜形成配位键。
(4)由题意可知,I-比Cl-更容易给出电子,所以HgCleq \\al(2-,4)不如HgIeq \\al(2-,4)稳定。
[答案] (1)四水合铜配离子
(2)BC或BCD 分子晶体 5
(3)sp2和sp3
(4)不稳定
14.[Cu(NH3)4]2+在实验室中制备方法如下:向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液。
(1)请写出蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式:_________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)[Cu(NH3)4]2+中的配体为________,提供孤电子对的配位原子是________。
(3)Fe元素位于周期表中________区;它的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,结构式为,请补写e的元素符号并用“→”表示出其中的配位键________。
[解析] (1)Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+,对应离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
(2)[Cu(NH3)4]2+中心Cu2+提供空轨道,NH3中N原子提供孤电子对,故配体为NH3,配位原子为N。
(3)基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,在周期表中位于d区;FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,中间的Cl与其中1个Fe形成共价键,与另一个Fe形成配位键,提供孤电子对,因此其结构式为。
[答案] (1)Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (2)NH3 N (3)d
15.钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)C3+在水中易被还原成C2+,而在氨水中可稳定存在,其原因为________。
(2)配合物C2(CO)8的结构如下图,该配合物物质中存在的作用力类型有________(填字母)。
A.金属键B.离子键
C.共价键D.配位键
E.氢键 F.范德华力
[解析] (1)C3+在水中易被还原成C2+,而在氨水中可稳定存在,其原因为C3+可与NH3形成较稳定的配合物。
(2)根据图示结构,两个C原子间存在金属键,碳原子和氧原子间属于共价键,C与CO间是配位键,该配合物属于分子晶体,所以还存在范德华力该配合物物质中存在的作用力类型有ACDF。
[答案] (1)C3+可与NH3形成较稳定的配合物 (2)ACDF
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