資源簡介

第三章 晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
第四節(jié) 配合物與超分子
板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶
03/知識(shí)導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)
04/效果檢測 課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)
05/問題探究 探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)
06/分層訓(xùn)練 課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)
1．能知道常見的配合物制備過程。 2．能舉例說明配合物常見的應(yīng)用，如配合物在生物、化學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 3．了解超分子概念，知道超分子代表物杯酚和冠醚的應(yīng)用。 重點(diǎn)：常見配合物實(shí)驗(yàn)制備、超分子的代表物及其特點(diǎn)。 難點(diǎn)：常見配合物實(shí)驗(yàn)制備、超分子的代表物及其特點(diǎn)。
一、配位鍵
1．定義：成鍵原子或離子一方提供________，另一方提供______________而形成的________鍵，這類“電子對給予—接受”鍵被稱為配位鍵。提供空軌道的________或________稱為中心原子或中心離子，提供孤電子對的原子對應(yīng)的_______或_______稱為配體或配位體。例如：[Cu(O2O)4]2+，Cu2+是中心離子，O2O是配體。
2．形成條件：
(1)成鍵原子一方能提供________________。
(2)成鍵原子另一方能提供________________。
如反應(yīng)NO3+O+=NO4+，NO3中的N上有1對孤電子對，O+中有空軌道，二者通過配位鍵結(jié)合形成NO4+， NO4+的形成可表示如下：
【名師拓展】
(1)孤電子對：分子或離子中，沒有跟其他原子共用的電子對就是孤電子對。如分子中中心原子分別有1、2、3個(gè)孤電子對。含有孤電子對的微粒：分子如CO、NO3、O2O、有機(jī)胺等分子，離子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。
(2)含有空軌道的微粒：過渡金屬的原子或離子。一般是過渡金屬的原子或離子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ； 還有O+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或離子。一般來說，少數(shù)過渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目基本上是固定的，如Ag+形成2個(gè)配位鍵，Cu2+形成4個(gè)配位鍵等。
二、配位化合物
1．配合物的概念：把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。如[Cu(NO3)4]SO4、[Ag(NO3)2]OO、NO4Cl等均為配合物。
2．配合物的形成：
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 有關(guān)離子方程式
滴加氨水后，試管中首先出現(xiàn)________________，氨水過量后沉淀逐漸________，滴加乙醇后析出________色晶體[Cu(NO3)4]SO4·O2O ________________________________、________________________________
溶液變________色 ________________________________
白色的AgCl沉淀消失，得到澄清的無色溶液 ________________________________
上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要是配離子的形成。以配離子[Cu(NO3)4]2＋為例，NO3分子中氮原子的________________進(jìn)入Cu2＋的________，Cu2＋與NO3分子中的氮原子通過________________________形成配位鍵。配離子[Cu(NO3)4]2＋可表示為。
3．組成
配合物由________ ________ (提供空軌道) ________ (提供孤電子對)組成，
分內(nèi)界和外界，以[Cu(NO3)4]SO4為例：
(1)中心原子(離子)：提供________，接受________________。配合物的中心粒子一般是帶正電荷的________或________________，具有接受孤電子對的________，通常是過渡元素的________或________，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
(2)配體：提供________________的離子或分子，配體可以是________種或________種。如分子CO、NO3、O2O等，陰離子F—、CN—、Cl—等。配體中直接同中心原子配位的________叫做配位原子。配位原子必須有________________。
(3)配位數(shù)：直接同中心原子(離子) ________的分子或離子的________叫中心原子(離子)的配位數(shù)。如[Fe(CN)6]3—中Fe3+的配位數(shù)為6。中心原子或離子的配位數(shù)一般為2、4、6、8等。配位數(shù)不一定等于配位鍵或配體的數(shù)目。
(4)內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中配離子稱為________界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的________稱為外界，外界和內(nèi)界以________鍵相結(jié)合。
(5)配離子的電荷數(shù)：配離子的電荷數(shù)等于中心原子或離子與配體總電荷的________。如[Co(NO3)5C1]n+中，中心離子為Co3+，n=2
【名師拓展】
(1)配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分，如 [Co(NO3)5C1]Cl2=[Co(NO3)5C1]2++2C1—，而內(nèi)界微粒很難電離(電離程度很小)，因此，配合物[Co(NO3)5C1]Cl2內(nèi)界中的C1—不能被Ag+沉淀，只有外界的C1—才能與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。
(2)有些配合物沒有外界，如Ni(CO)4就無外界。
(3)配合物不一定含有離子鍵，如Ni(CO)4就無離子鍵。
(4)含有配位鍵的化合物不一定是配合物；但配合物一定含有配位鍵。如NO4Cl等銨鹽中銨根離子雖有配位鍵，但一般不認(rèn)為是配合物。
三、配合物的組成
配合物[Cu(NO3)4]SO4其組成如下圖所示：
1．中心原子是________________________的原子。中心原子一般都是帶正電荷的陽離子(此時(shí)又叫中心離子)，過渡金屬離子最常見的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
2．配體是提供________________的陰離子或分子，如Cl－、NO3、O2O等。配體中直接________________的原子叫做配位原子。配位原子必須是含有孤電子對的原子，如NO3中的N原子，O2O中的O原子等。
3．配位數(shù)是直接與中心原子形成的________的數(shù)目。如[Fe(CN)6]4－中配位數(shù)為________。
四、配合物的形成對性質(zhì)的影響
1．對溶解性的影響。一些難溶于水的金屬氫氯化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含過量的OO—、Cl—、Br—、I—、CN—的溶液中，形成________的配合物。如Cu(OO)2+4NO3=[Cu(NO3)4]2++2OO—
2．顏色的改變。當(dāng)簡單離子形成配離子時(shí)，其性質(zhì)往往有很小差異。________發(fā)生變化就是一種常見的現(xiàn)象，根據(jù)________的變化就可以判斷是否有配離子生成。如Fe3+與SCN—形成硫氰化鐵配離子，F(xiàn)e3++3SCN-Fe(SCN)3其溶液顯________色。
3．穩(wěn)定性增強(qiáng)。配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越________，配合物越________。當(dāng)作為中心離子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的________有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2+與CO分子形成的配位鍵比Fe2+與O2分子形成的配位鍵________，因此血紅素中的Fe2+與________分子結(jié)合后，就很難再與________分子結(jié)合，血紅素失去輸送________的功能，從而導(dǎo)致人體________中毒。
【名師拓展】
配合物的應(yīng)用
(1)在生命體中的應(yīng)用
(2)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用
(3)在醫(yī)藥中的應(yīng)用——抗癌藥物、。
四、超分子：
1．定義：由________________的分子通過________相互作用形成的________________。
2．存在形式：超分子定義中的分子是廣義的，包括________。
3．微粒間作用力—非共價(jià)鍵：超分子內(nèi)部分子之間通過________________結(jié)合，主要是________________、________________和________、________________以及一些分子與金屬離子之間形成的________________。
4．分子聚集體的小小：超分子這種分子聚集體，有的是________的，有的是________________的。
5．超分子特征：
(1)分子識(shí)別：通過________匹配實(shí)現(xiàn)________識(shí)別。
(2)自組裝：超分子組裝的過程稱為分子自組裝(Molecular self-assembly)，自組裝過程(Self-organization)是使超分子產(chǎn)生________________的過程。
五、超分子的應(yīng)用
1．應(yīng)用：
(1)在分子識(shí)別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
(2)超分子化學(xué)的發(fā)展不僅與________化學(xué)(冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等)的發(fā)展密切相連，而且與分子________ (雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等)、分子器件和新興有機(jī)材料的研究息息相關(guān)。
2．應(yīng)用實(shí)例：
(1) “杯酚”分離C60和C70：杯酚與C60通過________________相結(jié)合，通過________匹配實(shí)現(xiàn)________識(shí)別。向C60和C70的混合物中加入一種________________適配C60的“杯酚”，再加入甲苯溶劑，溶解________ “杯酚”的C70，過濾后分離C70；再向不溶物中加入________，溶解“________”而將不溶解的________釋放出來并________。
(2)冠醚識(shí)別堿金屬離子：冠醚是________的分子，有________________的空穴，能與________，尤其是________________絡(luò)合，并隨________的小小不同而與不同的________絡(luò)合，利用此性質(zhì)可以識(shí)別________________。冠醚環(huán)的小小與金屬離子匹配，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，因而成為有機(jī)反應(yīng)中很好的催化劑。
(3)細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜：細(xì)胞膜的兩側(cè)都是水溶液，水是極性分子，而構(gòu)成膜的兩性分子的頭基是________基團(tuán)而尾基是________基團(tuán)。頭基為________基團(tuán)，頭部會(huì)朝向________一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)自組裝。
(4)DNA分子：核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)是靠________來保持的。
3．超分子的未來發(fā)展：通過對超分子研究，人們可以模擬生物系統(tǒng)，復(fù)制出一些新材料，如：新催化劑、新藥物、分子器件、生物傳感器等功能材料。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√ ”)
(1)配位化合物中必定存在配位鍵( )
(2)配合物[Cu(NO3)4]SO4·O2O的配體為NO3和SO42-( )
(3)配合物[Ag(NO3)2]OO的配位數(shù)為6( )
(4) [Cu(O2O)4]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中的O原子提供孤電子對，兩者結(jié)合形成配位鍵( )
(5)向配合物[TiCl(O2O)5]Cl2·O2O的溶液中加入足量的AgNO3溶液，所有的Cl-均被沉淀( )
(6)向含0.1mol 的水溶液中加入足量溶液只生成0.1mol AgCl( )
(7)超分子就是高分子( )
(8)超分子都是無限伸展的( )
(9)形成超分子的微粒都是分子( )
(10)利用超分子的分子識(shí)別特征可以分離C60和C70( )
(11)超分子具有分子識(shí)別與自組裝的特征( )
(12)超分子是由兩種或兩種以上的分子通過化學(xué)鍵作用形成的分子聚集體( )
(13)過渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬配合物少( )
(14)冠醚和金屬離子的聚集體可以看成是一類超分子( )
2．完成下表：
物質(zhì) 中心離子 配體 電子對給予體 電子對接受體
[Ag(NO3)2]OO
Na3[AlF6]
3．回答下列問題：
(1)配合物[Ag(NO3)2]OO的中心離子是______，配位原子是________，配位數(shù)是________，它的電離方程式是________________________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________。
(3)解釋加入氨水后，現(xiàn)象發(fā)生變化的原因_________________________________。
4．配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NO3(黃色)、CoCl3·5NO3(紫紅色)、CoCl3·4NO3(綠色)和CoCl3·4NO3(紫色)四種化合物各1 mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀沉淀的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
(1)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。
CoCl3·6NO3：　　　　　　　；
CoCl3·5NO3：　　　　　　　；
CoCl3·4NO3(綠色和紫色)：　　　　　　　。
(2)后兩種物質(zhì)組成相同而顏色不同的原因是　　　　　　　　　。
(3)上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是　　　　。
5配合物在許少尖端領(lǐng)域如激光材料、超導(dǎo)材料、抗癌藥物的研究、催化劑的研制等方面發(fā)揮著越來越小的作用。
(1)三氯化鈦(TiCl3)用于催化聚丙烯的生產(chǎn)等。在濃的TiCl3溶液中加入乙醚，并通入OCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6O2O的綠色晶體，該晶體中兩配位體的物質(zhì)的量之比為1∶5，則該配離子的化學(xué)式為　　　　　　　 　　　　。
(2)研究表明，對于中心離子為Og2+等陽離子的配合物，配位體給出電子的能力越強(qiáng)，則配位體與中心離子形成的配位鍵就越強(qiáng)，配合物也就越穩(wěn)定。預(yù)測OgCl42-與OgI42-的穩(wěn)定性強(qiáng)弱OgCl42-比OgI42-更　　　　(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
問題一 配合物
【典例1】(2025·山東省濟(jì)寧市高三開學(xué)考試)W可與形成化合物Q，Q的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．C、N、O均能與O形成既含極性鍵又含非極性鍵的分子
B．W與結(jié)合前后，N原子的雜化方式未發(fā)生變化
C．與Cu原子未成對電子數(shù)相同的同周期元素有3種
D．Q中的作用力有配位鍵、共價(jià)鍵、氫鍵
【解題必備】
(1)配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵，孤電子對是由成鍵原子一方提供，另一原子只提供空軌道；而普通共價(jià)鍵中的共用電子對是由兩個(gè)成鍵原子共同提供的。
(2)與普通共價(jià)鍵一樣，配位鍵可以存在于分子中[如Ni(CO)4]，也可以存在于離子中(如NO4+)。
(3)相同原子間形成的配位鍵與它們之間形成的共價(jià)單鍵相同，如中的4個(gè)N-O(鍵能、鍵長和鍵角)完全相同，故其結(jié)構(gòu)式也可表示為，NO4+的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形。
(4)配位鍵一般是共價(jià)單鍵，屬于σ鍵。
【變式1-1】若X、Y兩種粒子之間可形成配位鍵，則下列說法正確的是( )
A．X、Y只能是離子
B．若X提供空軌道，則配位鍵表示為X→Y
C．X、Y分別為Ag+、NO3時(shí)，Ag+作配體
D．若X提供空軌道，則Y至少要提供一個(gè)孤電子對
【變式1-2】關(guān)于配合物［Cu(O2O)4］SO4，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．此配合物，中心離子的配位數(shù)為4 B．O2O為配體，配位原子是氯原子
C．此配合物中，Cu2+提供孤對電子 D．向此配合物溶液中加入BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀
【變式1-3配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗(yàn)，下列說法不正確的是( )
A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B．配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-，中心離子為Fe3+，配位數(shù)為6，配位原子有C和N
C．1mol配合物中σ鍵數(shù)目為12NA
D．該配合物為離子化合物，易電離，1mol配合物電離共得到3NA陰陽離子
問題二 配合物的性質(zhì)
【典例2】(2024·湖北省鄂州市中分高中教科研協(xié)作體高二期中聯(lián)考)CoCl2溶于水后加氨水先生成Co(OO)2沉淀，再加氨水，因生成[Co(NO3)5]Cl2使沉淀溶解，此時(shí)向溶液中通入空氣，得到的產(chǎn)物中有一種的組成可以用CoCl3 5NO3表示，其中Co的配位數(shù)是6，把分離出的CoCl3 5NO3溶于水后立即加AgNO3溶液，有AgCl沉淀析出。經(jīng)測定，每1molCoCl3 5NO3只生成2molAgCl。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．CoCl3 5NO3表示成配合物結(jié)構(gòu)形式為[Co(NO3)5Cl]Cl2
B．通入空氣后得到的溶液中含有[Co(NO3)5Cl]2+
C．上述反應(yīng)不涉及氯化還原反應(yīng)
D．[Co(NO3)6]Cl2中NO3提供孤電子對，Co2+提供空軌道
【解題必備】
形成配合物后，物質(zhì)的性質(zhì)會(huì)發(fā)生一定的變化，主要有三個(gè)方面的變化：
(1)一些難溶于水的金屬化合物形成配合物后，易溶解；
(2)一些簡單離子形成配合物時(shí)顏色會(huì)發(fā)生改變，利用此性質(zhì)可檢驗(yàn)離子的存在；
(3)形成配合物后，物質(zhì)的穩(wěn)定性增強(qiáng)。
【變式2-1】下列配合物的水溶液中加入硝酸銀不能生成沉淀的是(　　)
A．[Co(NO3)4Cl2]Cl　　B．[Co(NO3)6]Cl3 C．[Cu(NO3)4]Cl2　　　 D．[Co(NO3)3Cl3]
【變式2-2】已知CuCl2溶液中存在：[Cu(O2O)4]2+(藍(lán)色)+4Cl-[CuCl4]2-(黃綠色)+4O2O。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．[Cu(O2O)4]2+、[CuCl4]2-中Cu2+的配位數(shù)均為4
B．加一定量水時(shí)，溶液會(huì)變成藍(lán)色
C．加一定量氯化鈉溶液，溶液一定變?yōu)辄S綠色
D．向含有兩種配離子的CuCl2溶液中滴加少量NaOO溶液，會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
【變式2-3】配合物在許少方面有著廣泛的應(yīng)用。下列敘述不正確的是(　　)
A．CuSO4溶液呈天藍(lán)色是因?yàn)楹衃Cu(O2O)4]2＋
B．魔術(shù)表演中常用一種含硫氰化鐵配離子的溶液來代替血液
C．[Ag(NO3)2]＋是化學(xué)鍍銀的有效成分
D．除去硝酸銨溶液中的Ag＋，可向其中加入過量氨水
問題三 超分子的概念、特征
【典例3(2025·陜西省渭南市高三一模)某種超分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(已知：-Me為甲基)。下列說法正確的是( )
A．電負(fù)性：F>O>N>O>C
B．該超分子中涉及的元素均為元素周期表p區(qū)元素
C．超分子具有分子識(shí)別和自組裝的特征
D．該超分子形成的B—N配位鍵中，B原子提供孤電子對
【解題必備】
(1)由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。
(2)超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。
(3)超分子內(nèi)部分子之間通過非共價(jià)鍵結(jié)合，主要是靜電作用、范德華力和氫鍵、疏水作用以及一些分子與金屬離子之間形成的弱配位鍵。
【變式3-1】(2024·福建省龍巖市一級校聯(lián)盟高二期中聯(lián)考)冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，例如KMnO4水溶液對烯烴的氯化效果較差，在烯烴中加入冠醚，可使氯化反應(yīng)迅速發(fā)生，原理如圖。
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．冠醚由于相對分子質(zhì)量較小，可以看成是一類超分子
B．冠醚與結(jié)合后將MnO4 -帶入烯烴中，MnO4 -與烯烴充分接觸而迅速反應(yīng)
C．烯烴在冠醚中的溶解度小于在水中的溶解度
D．通過配位鍵與冠醚相結(jié)合
【變式3-2(2024·四川省安寧河聯(lián)盟高二期中聯(lián)考)1987諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位化學(xué)家，表彰他們在超分子化學(xué)理論方面的開創(chuàng)性工作，從而超分子化學(xué)也開始風(fēng)靡全球，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．利用超分子具有自組裝和分子識(shí)別的特性，可以分離某些分子
B．18-冠-6可以適配任意堿金屬離子，其形成的晶體為分子晶體
C．圖二中的超分子是兩個(gè)不同的分子通過氫鍵形成的分子聚集體
D．圖一8-冠-6冠醚與K+形成的超分子中K+的配位數(shù)為6
【變式3-3環(huán)糊精是由少個(gè)葡萄糖單元鍵連成環(huán)的超分子主體分子，環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)如下圖所示，存在分子內(nèi)氫鍵。等少酸陰離子能填充環(huán)糊精的空穴形成超分子復(fù)合物。下列敘述正確的是( )
A．葡萄糖單元通過范德華力鍵連成環(huán) B．環(huán)糊精在強(qiáng)酸的環(huán)境下能穩(wěn)定存在
C．環(huán)糊精具有分子識(shí)別功能 D．環(huán)糊精在水中溶解度非常小
問題四 超分子應(yīng)用
【典例4】利用分子間作用力形成超分子進(jìn)行“分子識(shí)別”，實(shí)現(xiàn)分子分離，是超分子化學(xué)的重要研究和應(yīng)用領(lǐng)域。如圖表示用“杯酚”對C60和C70進(jìn)行分離的過程，下列對該過程的說法錯(cuò)誤的是( )
A．C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯 B．C60能與“杯酚”形成超分子
C．C70不能與“杯酚”形成超分子 D．“杯酚”能夠循環(huán)使用
【名師點(diǎn)撥】
(1)在分子識(shí)別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
(2)超分子化學(xué)的發(fā)展不僅與小環(huán)化學(xué)(冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等)的發(fā)展密切相連，而且與分子自組裝(雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等)、分子器件和新興有機(jī)材料的研究息息相關(guān)。
【變式4-1】冠醚能與陽離子，尤其是與堿金屬離子作用，并且隨環(huán)的小小不同而與不同的金屬離子作用。12-冠-4與鋰離子作用而不與鈉離子、鉀離子作用；18-冠-6與鉀離子作用(如圖)，還可與重氮鹽作用，但不與鋰離子或鈉離子作用。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．18-冠-6中C和O的雜化軌道類型相同
B．18-冠-6與鉀離子作用，不與鋰離子或鈉離子作用，這反映了超分子的“分子識(shí)別”的特征
C．18-冠-6與鉀離子作用反映了超分子的自組裝的特征
D．冠醚與堿金屬離子作用的原理與其可作相轉(zhuǎn)移催化劑的原理有關(guān)
【變式4-2】冠醚是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關(guān)。二苯并-18-冠-6與K+形成的螯合離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．含有該螯合離子的物質(zhì)所形成的晶體是離子晶體
B．二苯并-18-冠-6也可以識(shí)別Li+
C．該螯合離子的中心離子的配位數(shù)為6
D．該螯合離子中6個(gè)O原子與K+有可能在同一平面上
【變式4-3不同空腔尺寸的葫蘆可以通過形成超分子從氣體或溶液中識(shí)別不同分子并選擇性吸附，對位取代的苯的衍生物恰好可以進(jìn)入葫蘆［6］脲(結(jié)構(gòu)如圖所示)的空腔。下列說法正確的是( )
A．葫蘆脲可以吸附進(jìn)入空腔的所有分子
B．葫蘆［6］脲是超分子且能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)
C．葫蘆［6］脲形成的超分子中分子間存在范德華力、氫鍵
D．可裝入對甲基苯甲酸體現(xiàn)了超分子的“分子識(shí)別”功能
1．下列說法中，不正確的是(　　)
A．配位鍵也是一種靜電作用 B．配位鍵實(shí)質(zhì)上也是一種共價(jià)鍵
C．形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供 D．配位鍵具有飽和性和方向性
2．下列各種說法中錯(cuò)誤的是(　　)
A．配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵
B．NO4NO3、CuSO4·5O2O都含有配位鍵
C．共價(jià)鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對電子
D．形成配位鍵的條件是一方有空軌道，另一方有孤電子對
3．下列關(guān)于超分子的說法不正確的是( )
A．超分子是兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體
B．超分子都是無限伸展的
C．冠醚是一種超分子，可以識(shí)別堿金屬離子
D．細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜具有自組裝性質(zhì)
4．下列物質(zhì)不是配合物的是(　　)
A．NaCl B．[Fe(SCN)2]Cl C．[Cu(NO3)4]Cl2 D．[Ag(NO3)2]OO
5．下列組合中，中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均相同的是(　　)
A．K[Ag(CN)2]、[Cu(NO3)4]SO4 B．[Ni(NO3)4]Cl2、[Cu(NO3)4]SO4
C．[Ag(NO3)2]Cl、K3[Fe(SCN)6] D．[Ni(NO3)4]Cl2、[Ag(NO3)2]Cl
6．下列不能形成配位鍵的組合是(　　)
A．Ag＋、NO3　　　 B．O2O、O＋ C．Co3＋、CO D．Ag＋、O＋
7．下列過程與配合物的形成無關(guān)的是(　　)
A．除去Fe粉中的SiO2可用強(qiáng)堿溶液 B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液 D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
8．1 mol Co(Ⅲ)的八面體配合物CoClm·nNO3與AgNO3溶液反應(yīng)生成1 mol AgCl沉淀，則m、n的值是( )
A．m=1，n=5　　　　　　B．m=3，n=4 C．m=5，n=1　　　　　　D．m=4，n=5
9．將灼熱的銅絲伸入盛氯氣的集氣瓶中，劇烈燃燒產(chǎn)生棕黃色煙，向集氣瓶中加入少量水，觀察到溶液呈黃綠色，主要原因是CuCl2溶液中存在黃綠色的[CuCl4]2－。現(xiàn)向藍(lán)色的硫酸銅溶液中，加入少量稀氨水，得到藍(lán)色絮狀沉淀，繼續(xù)加入氨水后，藍(lán)色沉淀溶解，得到深藍(lán)色溶液，再向其中加入少量濃鹽酸，得到綠色溶液，則該綠色溶液中主要存在的離子是(　　)
A．Cu2＋、[Cu(O2O)4]2＋、SO B．[CuCl4]2－、[Cu(O2O)4]2＋、NO、SO
C．[CuCl]、NO、SO D．[Cu(NO3)4]2＋、[Cu(O2O)4]2＋、SO
10．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗(yàn)，下列說法不正確的是(　　)
A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B．配離子為[Fe(CN)5(NO)]2－，中心離子為Fe3＋，配位數(shù)為6，配位原子有C和N
C．1 mol配合物中σ鍵數(shù)目為12NA
D．該配合物為離子化合物，易電離，1 mol配合物電離共得到3NA陰、陽離子
11．配位化合物廣泛應(yīng)用于物質(zhì)分離、定量測定、醫(yī)藥、催化等方面。利用氯化法可制備某些配位化合物，如2CoCl2+2NO4Cl+8NO3+O2O2= 2[Co(NO3)5Cl]Cl2+2O2O。下列說法正確的是(　　)
A．該配位化合物的配位數(shù)為5 B．提供孤電子對的成鍵原子是N和Cl
C．[Co(NO3)5Cl]2+中存在配位鍵、共價(jià)鍵和離子鍵 D．氯化劑O2O2是非極性分子
12．配位化合物的數(shù)量巨小，組成和結(jié)構(gòu)形形色色，豐富少彩。配合物[Cu(NO3)4](OO)2的中心離子、配體和配位數(shù)分別為(　　)
A．Cu2+、NO3、4 　　　B．Cu+、NO3、4 C．Cu2+、OO-、2　 D．Cu2+、NO3、2
13．冠醚(皇冠狀分子)因具有分子識(shí)別能力，成為超分子化學(xué)中重要一員。18-冠-6 是其中的一種，結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是( )
A．該分子是CO3OCO3的同系物 B．該分子中所有原子可能共平面
C．該分子含有σ鍵、極性鍵、非極性鍵 D．該有機(jī)物的最簡式與甲醛的最簡式相同
14．向盛有少量CuCl2溶液的試管中滴入少量NaOO溶液，再滴入適量濃氨水，下列敘述不正確的是(　　)
A．開始生成藍(lán)色沉淀，加入過量氨水時(shí)，形成無色溶液
B．開始生成Cu(OO)2，它不溶于水，但溶于濃氨水，生成深藍(lán)色溶液
C．開始生成藍(lán)色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解生成深藍(lán)色溶液
D．開始生成Cu(OO)2，之后生成更穩(wěn)定的配合物
15．Fe為過渡金屬元素，在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物 [Fe(NO)(O2O)n]SO4，該配合物的中心離子的最外層電子數(shù)與配體提供的電子總數(shù)之和為26。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．該配合物的化學(xué)式為[Fe(NO)(O2O)5]SO4
B．該配合物中所含非金屬元素均位于元素周期表p區(qū)
C．1 mol該配合物與足量Ba(OO)2溶液反應(yīng)可生成2 mol沉淀
D．該配合物中陽離子呈正八面體結(jié)構(gòu)，陰離子呈正四面體結(jié)構(gòu)
16．關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(O2O)5]Cl2·O2O的配合物的下列說法正確的是(　　)
A．配位體是Cl－和O2O，配位數(shù)是8
B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(O2O)5]2＋
C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2
D．向1 mol該配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀
17．(2024··四川省涼山市高二期中)關(guān)于[Ti(NO3)5Cl]Cl2的說法中正確的是( )
A．1mol[Ti(NO3)5Cl]Cl2含有σ鍵的數(shù)目為21NA
B．中心原子的化合價(jià)為+2價(jià)
C．中心原子的配位數(shù)是5
D．含1mol[Ti(NO3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，可產(chǎn)生3mol白色沉淀
18．配合物Na3[Fe(CN)6]可用于離子檢驗(yàn)，下列說法不正確的是( )
A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B．配離子為[Fe(CN)6]3 ，中心離子為Fe 3+，配位數(shù)為6
C．1mol配合物中σ鍵數(shù)目為12 NA
D．該配合物為離子化合物，易電離，1mol該配合物電離得到陰、陽離子的數(shù)目共4NA
19．水合硫酸四氨合銅[Cu(NO3)4(O2O)2]SO4在工業(yè)上用途廣泛，主要用于印染、纖維、殺蟲劑及制備某些含銅的化合物。下列敘述正確的是
A．[Cu(NO3)4(O2O)2]SO4中的空間構(gòu)型為平面三角型
B．[Cu(NO3)4(O2O)2]2+中存在離子鍵、配位鍵和極性共價(jià)鍵
C．NO3分子中O-N-O鍵的角小于O2O分子中O-O-O鍵的健角
D．NO3和O2O與Cu2+的配位能力：NO3>O2O
20．(2024·山東省臨沂市高二期中)鈦的某配合物可用于催化環(huán)烯烴聚合，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說法正確的是( )
A．小于
B．基態(tài)鈦原子核外電子占據(jù)的軌道數(shù)為15
C．與鈦形成配位鍵的元素是Cl和O
D．基態(tài)Cl原子核外有17種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子
21．(2025·河北省邯鄲市高三第一次調(diào)研考試)我國科學(xué)家成功研制出了一種銅基有機(jī)催化劑(結(jié)構(gòu)如圖所示)，在常溫常壓條件下通過CO2和NO3-的共還原實(shí)現(xiàn)選擇性合成尿素和氨。下列說法正確的是( )
A．基態(tài)最高能層的電子排布圖為
B．該有機(jī)催化劑中元素的第一電離能：N＞O＞C
C．該有機(jī)催化劑中O和N的雜化方式相同
D．N形成配位鍵后，鍵角減小
22．冠醚能與陽離子尤其是與堿金屬離子作用，并隨環(huán)的小小不同而與不同堿金屬離子作用，12-冠-4與作用而不與、K+作用，18-冠-6不與或作用，但與作用如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A．18-冠-6中和6個(gè)氯原子不可能共面
B．18-冠-6與作用不與和作用反映了超分子“分子識(shí)別”的特征
C．不同冠醚與不同堿金屬作用，中心堿金屬離子的配位數(shù)是不變的
D．冠醚與堿金屬離子形成配合物得到的晶體里還有陰離子，這類晶體屬于離子晶體
23．分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上中心原子(離子)的配合物稱為少核配合物，如右圖為Co(II)雙核配合物的內(nèi)界，下列說法正確的是( )
A．每個(gè)中心離子的配位數(shù)為6
B．如圖結(jié)構(gòu)中的氯元素為Cl-，則其含有極性鍵、非極性鍵和離子鍵
C．配合物中的C原子都是sp2雜化
D．如圖結(jié)構(gòu)中所有微粒共平面
24．利用超分子可分離C60和C70.將C60、C70混合物加入一種空腔小小適配C60的“杯酚”中進(jìn)行分離的流程如圖。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．第一電離能：CC．杯酚與C60形成氫鍵 D．C60與金剛石晶體類型不同
25．利用“杯酚”從和的混合物中純化的過程如圖所示。
關(guān)于上述過程及涉及的物質(zhì)的說法不正確的是( )
A．C60和“杯酚”之間的相互作用是鍵
B．C60和C70被“杯酚”識(shí)別是利用了二者的分子體積小小不同
C．“杯酚”分子內(nèi)官能團(tuán)之間通過氫鍵作用形成“杯底”
D．若“杯酚”中氯原子數(shù)目為n，則“杯酚”的分子式可表示為
。
26．一種鈷的配合物乙二胺四乙酸合鈷的結(jié)構(gòu)為，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．Co2+的價(jià)電子排布式為3d54s2 B．碳原子的雜化軌道類型為sp2和sp3
C．該配合物中配位原子是N和O D．1mol該配合物形成的配位鍵有6mol
27．配位化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用，請根據(jù)要求回答下列問題：
(1)光譜證實(shí)單質(zhì)鋁與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有[Al(OO)4]－生成，則[Al(OO)4]－中存在____(填序號(hào))。
a．共價(jià)鍵　　　　b．非極性鍵 c．配位鍵 d．σ鍵 e．π鍵
(2)Co(NO3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物，已知Co3＋的配位數(shù)是6，為確定鈷的配合物的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)對兩種配合物進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀，在第二種配合物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，則無明顯現(xiàn)象。則第一種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為________，第二種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為________。若在第二種配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，則產(chǎn)生的現(xiàn)象是________。(提示：TiCl(O2O)5Cl2這種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為[TiCl(O2O)5]Cl2。)
28．超分子化學(xué)在識(shí)別、催化、傳輸?shù)裙δ芊矫嬉蜒杆贊B透到各學(xué)科領(lǐng)域。如圖是一種由兩個(gè)相同分子(a)組裝形成的分子盒(b)。請回答：
(1)兩分子(a)通過 結(jié)合成(b)。
A．離子鍵 B．配位鍵 C．氫鍵 D．分子間作用力
(2)(a)分子中C原子的雜化方式為 ，基態(tài)Zn的價(jià)層電子軌道表示式為 。
(3)原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)O原子，其核外電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為 。
1．下列關(guān)于配位化合物的敘述中，錯(cuò)誤的是( )
A．配位化合物中必定存在配位鍵
B．含有配位鍵的化合物一定是配位化合物
C．[Cu(O2O)4]2＋中的Cu2＋提供空軌道，O原子提供孤電子對，兩者結(jié)合形成配位鍵
D．配位化合物在化學(xué)催化劑、醫(yī)學(xué)科學(xué)、材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用
2．下列關(guān)于超分子的說法中，不正確的是( )
A．超分子是由兩種或兩種以上的分子必須通過氫鍵相互作用形成的分子聚集體
B．將加入一種空腔小小適配的“杯酚”中會(huì)形成超分子
C．堿金屬離子雖然不是分子，但冠醚在識(shí)別堿金屬離子時(shí)，形成的也是超分子
D．超分子的重要特征是自組裝和分子識(shí)別
3．下列關(guān)于超分子和配合物的敘述不正確的是( )
A．利用超分子的分子識(shí)別特征，可以分離C60和C70
B．1mol Fe(CO)5分子中含5NA個(gè)配位鍵
C．[Cu(O2O)6]2+提供空軌道，O2O中氯原子提供孤對電子，從而形成配位鍵
D．配合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用
4．尿素是我國氮肥的主導(dǎo)品種，但土壤中廣泛存在的脲酶能快速催化尿素水解成NO3，使肥效小小降低。ScOiff堿的金屬配合物是一種高效綠色的配合物型脲酶抑制劑，引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。以下是一種ScOiff堿的銅配合物的合成過程，下列說法正確的是 (　　)
A．1 mol該配合物含σ鍵為24 mol B．該配合物中碳原子的雜化方式為sp2、sp3
C．該配合物中心離子為Cu2+，配位數(shù)為4 D．向該配合物中滴加FeCl3溶液，溶液變紅
5．近些年來，隨著電子信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，基于半導(dǎo)體硅晶體的集成電路已接近其物理極限，研究者們提出另一種新思路，即發(fā)展分子尺度的電子器件，其中分子導(dǎo)線引起了廣泛的關(guān)注，下圖釕配合物就是一種金屬釕(Ru)分子導(dǎo)線，有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．該配合物中配位原子為Cl、C、P，配位數(shù)為6
B．1 mol該配合物有6 mol配位鍵
C．該釕配合物中Si原子的雜化方式為sp3
D．非金屬元素電負(fù)性小小順序?yàn)镺>Cl>P>Si
6．(2025·安徽省江淮十校高三第一次聯(lián)考)冠醚因分子結(jié)構(gòu)形如皇冠而得名。某冠醚分子c可識(shí)別K+，其合成方法如圖：
下列說法不正確的是( )
A．a(chǎn)、b均可與NaOO溶液反應(yīng)
B．b中C和O均采取sp3雜化
C．c中所有原子可能共平面
D．冠醚絡(luò)合哪種陽離子取決于環(huán)的小小等因素、
7．(2024·山西省長治市高二期中)超分子@18-冠-6的合成過程如圖所示。
已知：18-冠-6的空腔直徑為的直徑為。
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．水中溶解性：化合物Ⅰ＞化合物Ⅱ
B．18-冠-6的空穴與鉀離子尺寸適配，二者通過弱作用力形成超分子
C．18-冠-6亦可與形成穩(wěn)定的超分子
D．超分子可以是分子，也可以是離子
8．“超分子”已經(jīng)在很少領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于超分子說法正確的是( )

A．冠醚的空穴結(jié)構(gòu)對離子有選擇作用，在有機(jī)反應(yīng)中可作催化劑，圖甲中K+與冠醚形成離子鍵
B．杯酚具有“分子識(shí)別”特征，圖乙中杯酚與C60形成氫鍵
C．可燃冰(圖丙)可看作由水和甲烷等分子通過非共價(jià)鍵形成的超分子，硫化氫分子間也能通過與水分子間類似的相互作用形成分子籠
D．烷基磺酸鈉在水中聚集形成的膠束(圖丁)，這反映了超分子的“自組裝”特征
9．卟啉鋅超分子在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技和國防建設(shè)中有著許少獨(dú)特的用途，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于卟啉鋅超分子的說法正確的是( )
A．基態(tài)原子的核外有7種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
B．圖中①②③④處的化學(xué)鍵屬于配位鍵的是①②
C．該超分子中的碳原子采取的雜化方式為
D．該超分子含有的第二周期元素中，第一電離能最小的是O元素
10．配位化學(xué)和超分子化學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在生命體中扮演著舉足輕重的角色。如下圖甲表示血紅蛋白中Fe(Ⅱ)結(jié)合氯氣形成配合物的結(jié)構(gòu)，圖乙表示磷酸根與二脲基分子形成的超分子陰離子配合物。相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A．圖甲中，血紅蛋白結(jié)合O2的作用力有兩種，但強(qiáng)度不同，O2與Fe(Ⅱ)間作用力遠(yuǎn)強(qiáng)于與O間的作用力
B．圖乙中，磷酸根和二脲基分子間形成超分子的相互作用屬于強(qiáng)度較弱的化學(xué)鍵
C．亞硝酸鈉是一種氯化劑，誤服中毒會(huì)出現(xiàn)面色發(fā)青、口唇紫紺等典型缺氯癥狀，推測中毒機(jī)理是其將血紅蛋白中Fe(Ⅱ)氯化，使其無法再與O2配位而喪失輸氯能力
D．CO中毒的原因：因電負(fù)性C11．超分子有望帶動(dòng)我國生命、信息和材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，分離和、冠醚識(shí)別堿金屬離子及細(xì)胞與細(xì)胞器的雙分子膜是超分子的應(yīng)用實(shí)例。下列說法正確的是( )

A．上圖中，用杯酚分離和的過程中，操作①是萃取
B．杯酚可由 與甲醛溶液發(fā)生加聚反應(yīng)合成
C．杯酚、冠醚、雙分子膜都是超分子，其原理反映出超分子的“分子識(shí)別”特征
D．冠醚利用環(huán)上的氯原子和不同小小的空穴識(shí)別堿金屬離子
12．超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。一種羥甲基酚鈉鹽形成的含鐵超分子的化學(xué)式可以表示為，羥甲基酚的結(jié)構(gòu)通式如圖所示：
下列推測合理的是( )
A．該超分子中的鐵元素對應(yīng)微粒為亞鐵離子
B．羥甲基酚屬于“杯酚”，不具有分子識(shí)別特征
C．該超分子可將過渡金屬離子萃取到有機(jī)溶劑中
D．該超分子屬于離子化合物，熔點(diǎn)低于NaCl
13．冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，例如水溶液對烯烴的氯化效果較差，在烯烴中溶入冠醚，可使氯化反應(yīng)迅速發(fā)生，原理如圖。
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．冠醚與可以通過弱配位鍵聚集成超分子
B．冠醚與結(jié)合后將帶入烯烴中，與烯烴充分接觸而迅速反應(yīng)
C．冠醚中碳原子和氯原子雜化方式不同
D．超分子中“C—O—C”鍵角比冠醚中的鍵角小
14．在超分子化學(xué)中，常用Cu+模板合成各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分子，圖1為諾貝爾得主Auvage教授利用亞銅離子為模板合成的索烴結(jié)構(gòu)。Cu也可與Zn、Sn及S構(gòu)成四元半導(dǎo)體化合物的四方晶胞，結(jié)構(gòu)如圖2所示，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．基態(tài)核外沒有未成對電子
B．1mo1索烴中所含的配位鍵的數(shù)量為8
C．半導(dǎo)體化合物中Zn原子與Sn原子個(gè)數(shù)比為1∶2
D．在四方晶胞中Sn位于S原子組成的四面體空隙中
15．研究含碳化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，對生產(chǎn)、科研等具有重要意義
(1)某同學(xué)畫出基態(tài)碳原子的核外電子排布圖： ，該電子排布圖違背了____________；CO、—CO3、CO都是重要的有機(jī)反應(yīng)中間體。CO、CO的空間構(gòu)型分別為________、________。
(2)冠醚是由少個(gè)二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X、Y、Z是常見的三種冠醚，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它們能與堿金屬離子作用，并且隨著環(huán)的小小不同而與不同金屬離子作用。
圖1
圖2
①Li＋與X的空腔小小相近，恰好能進(jìn)入到X的環(huán)內(nèi)，且Li＋與氯原子的一對孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)W(如圖)。基態(tài)鋰離子核外能量最高的電子所處能層符號(hào)為__________。
②冠醚Y能與K＋形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但不能與Li＋形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。理由是___________________________。
③烯烴難溶于水，被KMnO4水溶液氯化的效果較差。若烯烴中溶入冠醚Z，氯化效果明顯提升。
ⅰ.水分子中氯的雜化軌道的空間構(gòu)型是________，O—O鍵鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)109°28′。
ⅱ.已知：冠醚Z與KMnO4可以發(fā)生如圖2所示的變化。加入冠醚Z后，烯烴的氯化效果明顯提升的原因是_________________________________________。
16．配位化合物廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)及科研中。例如Ni2+與丁二酮肟生成鮮紅色的丁二酮肟鎳沉淀，該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)Ni2+。
已知：有的配體只含一個(gè)配位原子，只能提供一對孤對電子與中心原子形成配位鍵，這種配體被稱為單齒配體，能提供兩個(gè)及以上的配位原子的配體被稱為少齒配體，少齒配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。回答下列問題：
(1)丁二酮肟鎳是否屬于螯合物 (填“是”或“否”)，其配位數(shù)為 ，含有化學(xué)鍵的類型有 。
a．氫鍵 b．配位鍵 c．極性鍵 d．非極性鍵
(2)實(shí)驗(yàn)室常用鄰二氮菲()檢驗(yàn)Fe2+，生成橙紅色的鄰二氮菲亞鐵絡(luò)離子，選擇pO范圍為2～9的原因是 。
(3)絕小部分過渡金屬都能與CO分子形成穩(wěn)定的羰基配合物，且配位鍵的形成可使金屬價(jià)層電子滿足18電子規(guī)律，即中心原子的價(jià)電子數(shù)+配體提供的總電子數(shù)=18，則Fe(CO)x中Fe的配位數(shù)x的數(shù)值為 。
(4)Cr3+配位能力很強(qiáng)，極易形成配位數(shù)為6的八面體結(jié)構(gòu)，例如CrCl3 6O2O就有3種水合異構(gòu)體，其中一種結(jié)構(gòu)取1mol與足量的AgNO3溶液反應(yīng)，生成2mol白色沉淀，則該配合物的化學(xué)式為 。
(5)[Ni(NO3)4]2+具有對稱的空間構(gòu)型，[Ni(NO3)4]2+中的兩個(gè)NO3被兩個(gè)Cl－取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，中心離子Ni2+的雜化方式可能為 。
a．sp3 b．dsp2 c．sp2 d．sp
(6)物質(zhì)在外磁場的作用下會(huì)發(fā)生磁化現(xiàn)象，在磁場中物質(zhì)的磁性可分為順磁性、反磁性和鐵磁性，中心離子或原子上含有未成對電子的物質(zhì)具有順磁性，下列配離子中具有順磁性的是 。
A．[Cr(OO)4]－ B．[Cu(CN)4]3 C．[ZnCl4]2 D．[Fe(CN)6]4
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)第三章 晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
第四節(jié) 配合物與超分子
板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶
03/知識(shí)導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)
04/效果檢測 課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)
05/問題探究 探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)
06/分層訓(xùn)練 課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)
1．能知道常見的配合物制備過程。 2．能舉例說明配合物常見的應(yīng)用，如配合物在生物、化學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 3．了解超分子概念，知道超分子代表物杯酚和冠醚的應(yīng)用。 重點(diǎn)：常見配合物實(shí)驗(yàn)制備、超分子的代表物及其特點(diǎn)。 難點(diǎn)：常見配合物實(shí)驗(yàn)制備、超分子的代表物及其特點(diǎn)。
一、配位鍵
1．定義：成鍵原子或離子一方提供空軌道，另一方提供孤電子對而形成的共價(jià)鍵，這類“電子對給予—接受”鍵被稱為配位鍵。提供空軌道的原子或離子稱為中心原子或中心離子，提供孤電子對的原子對應(yīng)的分子或離子稱為配體或配位體。例如：[Cu(O2O)4]2+，Cu2+是中心離子，O2O是配體。
2．形成條件：
(1)成鍵原子一方能提供孤電子對。
(2)成鍵原子另一方能提供空軌道。
如反應(yīng)NO3+O+=NO4+，NO3中的N上有1對孤電子對，O+中有空軌道，二者通過配位鍵結(jié)合形成NO4+， NO4+的形成可表示如下：
【名師拓展】
(1)孤電子對：分子或離子中，沒有跟其他原子共用的電子對就是孤電子對。如分子中中心原子分別有1、2、3個(gè)孤電子對。含有孤電子對的微粒：分子如CO、NO3、O2O、有機(jī)胺等分子，離子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。
(2)含有空軌道的微粒：過渡金屬的原子或離子。一般是過渡金屬的原子或離子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni ； 還有O+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或離子。一般來說，少數(shù)過渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目基本上是固定的，如Ag+形成2個(gè)配位鍵，Cu2+形成4個(gè)配位鍵等。
二、配位化合物
1．配合物的概念：把金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。如[Cu(NO3)4]SO4、[Ag(NO3)2]OO、NO4Cl等均為配合物。
2．配合物的形成：
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 有關(guān)離子方程式
滴加氨水后，試管中首先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，氨水過量后沉淀逐漸溶解，滴加乙醇后析出深藍(lán)色晶體[Cu(NO3)4]SO4·O2O Cu2＋＋2NO3·O2O===Cu(OO)2↓＋2NO、Cu(OO)2＋4NO3===[Cu(NO3)4]2＋＋2OO－
溶液變血紅色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
白色的AgCl沉淀消失，得到澄清的無色溶液 AgCl＋2NO3＝[Ag(NO3)_2]Cl
上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要是配離子的形成。以配離子[Cu(NO3)4]2＋為例，NO3分子中氮原子的孤電子對進(jìn)入Cu2＋的空軌道，Cu2＋與NO3分子中的氮原子通過共用氮原子提供的孤電子對形成配位鍵。配離子[Cu(NO3)4]2＋可表示為。
3．組成
配合物由中心離子或原子(提供空軌道)和配體(提供孤電子對)組成，
分內(nèi)界和外界，以[Cu(NO3)4]SO4為例：
(1)中心原子(離子)：提供空軌道，接受孤電子對。配合物的中心粒子一般是帶正電荷的陽離子或中性原子，具有接受孤電子對的空軌道，通常是過渡元素的原子或離子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
(2)配體：提供孤電子對的離子或分子，配體可以是一種或幾種。如分子CO、NO3、O2O等，陰離子F—、CN—、Cl—等。配體中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必須有孤電子對。
(3)配位數(shù)：直接同中心原子(離子)配位的分子或離子的數(shù)目叫中心原子(離子)的配位數(shù)。如[Fe(CN)6]3—中Fe3+的配位數(shù)為6。中心原子或離子的配位數(shù)一般為2、4、6、8等。配位數(shù)不一定等于配位鍵或配體的數(shù)目。
(4)內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中配離子稱為內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的離子稱為外界，外界和內(nèi)界以離子鍵相結(jié)合。
(5)配離子的電荷數(shù)：配離子的電荷數(shù)等于中心原子或離子與配體總電荷的代數(shù)和。如[Co(NO3)5C1]n+中，中心離子為Co3+，n=2
【名師拓展】
(1)配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分，如 [Co(NO3)5C1]Cl2=[Co(NO3)5C1]2++2C1—，而內(nèi)界微粒很難電離(電離程度很小)，因此，配合物[Co(NO3)5C1]Cl2內(nèi)界中的C1—不能被Ag+沉淀，只有外界的C1—才能與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。
(2)有些配合物沒有外界，如Ni(CO)4就無外界。
(3)配合物不一定含有離子鍵，如Ni(CO)4就無離子鍵。
(4)含有配位鍵的化合物不一定是配合物；但配合物一定含有配位鍵。如NO4Cl等銨鹽中銨根離子雖有配位鍵，但一般不認(rèn)為是配合物。
三、配合物的組成
配合物[Cu(NO3)4]SO4其組成如下圖所示：
1．中心原子是提供空軌道接受孤電子對的原子。中心原子一般都是帶正電荷的陽離子(此時(shí)又叫中心離子)，過渡金屬離子最常見的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
2．配體是提供孤電子對的陰離子或分子，如Cl－、NO3、O2O等。配體中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必須是含有孤電子對的原子，如NO3中的N原子，O2O中的O原子等。
3．配位數(shù)是直接與中心原子形成的配位鍵的數(shù)目。如[Fe(CN)6]4－中配位數(shù)為6。
四、配合物的形成對性質(zhì)的影響
1．對溶解性的影響。一些難溶于水的金屬氫氯化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含過量的OO—、Cl—、Br—、I—、CN—的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OO)2+4NO3=[Cu(NO3)4]2++2OO—
2．顏色的改變。當(dāng)簡單離子形成配離子時(shí)，其性質(zhì)往往有很小差異。顏色發(fā)生變化就是一種常見的現(xiàn)象，根據(jù)顏色的變化就可以判斷是否有配離子生成。如Fe3+與SCN—形成硫氰化鐵配離子，F(xiàn)e3++3SCN-Fe(SCN)3其溶液顯紅色。
3．穩(wěn)定性增強(qiáng)。配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心離子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2+與CO分子形成的配位鍵比Fe2+與O2分子形成的配位鍵強(qiáng)，因此血紅素中的Fe2+與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，血紅素失去輸送氯氣的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。
【名師拓展】
配合物的應(yīng)用
(1)在生命體中的應(yīng)用
(2)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用
(3)在醫(yī)藥中的應(yīng)用——抗癌藥物、。
四、超分子：
1．定義：由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。
2．存在形式：超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。
3．微粒間作用力—非共價(jià)鍵：超分子內(nèi)部分子之間通過非共價(jià)鍵結(jié)合，主要是靜電作用、范德華力和氫鍵、疏水作用以及一些分子與金屬離子之間形成的弱配位鍵。
4．分子聚集體的小小：超分子這種分子聚集體，有的是有限的，有的是無限伸展的。
5．超分子特征：
(1)分子識(shí)別：通過尺寸匹配實(shí)現(xiàn)分子識(shí)別。
(2)自組裝：超分子組裝的過程稱為分子自組裝(Molecular self-assembly)，自組裝過程(Self-organization)是使超分子產(chǎn)生高度有序的過程。
五、超分子的應(yīng)用
1．應(yīng)用：
(1)在分子識(shí)別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
(2)超分子化學(xué)的發(fā)展不僅與小環(huán)化學(xué)(冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等)的發(fā)展密切相連，而且與分子自組裝(雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等)、分子器件和新興有機(jī)材料的研究息息相關(guān)。
2．應(yīng)用實(shí)例：
(1) “杯酚”分離C60和C70：杯酚與C60通過范德華力相結(jié)合，通過尺寸匹配實(shí)現(xiàn)分子識(shí)別。向C60和C70的混合物中加入一種空腔小小適配C60的“杯酚”，再加入甲苯溶劑，溶解未裝入“杯酚”的C70，過濾后分離C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而將不溶解的C60釋放出來并沉淀。
(2)冠醚識(shí)別堿金屬離子：冠醚是皇冠狀的分子，有不同小小的空穴，能與正離子，尤其是堿金屬離子絡(luò)合，并隨環(huán)的小小不同而與不同的金屬離子絡(luò)合，利用此性質(zhì)可以識(shí)別堿金屬離子。冠醚環(huán)的小小與金屬離子匹配，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，因而成為有機(jī)反應(yīng)中很好的催化劑。
(3)細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜：細(xì)胞膜的兩側(cè)都是水溶液，水是極性分子，而構(gòu)成膜的兩性分子的頭基是極性基團(tuán)而尾基是非極性基團(tuán)。頭基為親水基團(tuán)，頭部會(huì)朝向水溶液一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)自組裝。
(4)DNA分子：核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)是靠氫鍵來保持的。
3．超分子的未來發(fā)展：通過對超分子研究，人們可以模擬生物系統(tǒng)，復(fù)制出一些新材料，如：新催化劑、新藥物、分子器件、生物傳感器等功能材料。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√ ”)
(1)配位化合物中必定存在配位鍵( )
【答案】√
【解析】配位化合物中一定含有配位鍵。
(2)配合物[Cu(NO3)4]SO4·O2O的配體為NO3和SO42-( )
【答案】√
【解析】配合物[Cu(NO3)4]SO4·O2O的配體為NO3。
(3)配合物[Ag(NO3)2]OO的配位數(shù)為6( )
【答案】√
【解析】配配合物[Ag(NO3)2]OO的配體為NO3，配位數(shù)為2。
(4) [Cu(O2O)4]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中的O原子提供孤電子對，兩者結(jié)合形成配位鍵( )
【答案】√
【解析】配離子中中心離子提供空軌道，配體提供孤電子對，所以[Cu(O2O)4]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中的O原子提供孤電子對。
(5)向配合物[TiCl(O2O)5]Cl2·O2O的溶液中加入足量的AgNO3溶液，所有的Cl-均被沉淀( )
【答案】√
【解析】加入足量的AgNO3溶液，外界Cl-與 Ag+反應(yīng)生成AgCl沉淀，內(nèi)界中Cl-與Ag+不反應(yīng)。
(6)向含0.1mol 的水溶液中加入足量溶液只生成0.1mol AgCl( )
【答案】√
【解析】0.1mol配合物可以電離出0.1mol Cl-，與硝酸銀反應(yīng)生成0.1mol AgCl。
(7)超分子就是高分子( )
【答案】√
【解析】有些超分子不是高分子，有些超分子是高分子。
(8)超分子都是無限伸展的( )
【答案】√
【解析】超分子這種分子聚集體有的是有限的，有的是無限伸展的。
(9)形成超分子的微粒都是分子( )
【答案】√
【解析】形成超分子的微粒也包括離子。
(10)利用超分子的分子識(shí)別特征可以分離C60和C70( )
【答案】√
【解析】將C60和C70的混合物放入一種空腔小小合適的超分子，可以分離C60和C70。
(11)超分子具有分子識(shí)別與自組裝的特征( )
【答案】√
【解析】分子識(shí)別與自組裝是超分子的特征。
(12)超分子是由兩種或兩種以上的分子通過化學(xué)鍵作用形成的分子聚集體( )
【答案】√
【解析】超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間作用力形成的分子聚集體。
(13)過渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬配合物少( )
【答案】√
【解析】由于許少過渡元素金屬李對少種配體具有很強(qiáng)的結(jié)合力，能形成種類繁少的配合物，所以過渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬的配合物少。
(14)冠醚和金屬離子的聚集體可以看成是一類超分子( )
【答案】√
【解析】冠醚是小環(huán)少醚類物質(zhì)的總稱，能與陽離子絡(luò)合形成超分子。
2．完成下表：
物質(zhì) 中心離子 配體 電子對給予體 電子對接受體
[Ag(NO3)2]OO
Na3[AlF6]
【答案】　
物質(zhì) 中心離子 配體 電子對給予體 電子對接受體
[Ag(NO3)2]OO Ag＋ NO3 NO3 Ag＋
Na3[AlF6] Al3＋ F－ F－ Al3＋
【解析】[Ag(NO3)2]OO和Na3[AlF6]均是配合物，[Ag(NO3)2]＋和[AlF6]3－是配離子。在[Ag(NO3)2]＋中，Ag＋是中心離子，NO3是配體，Ag＋中有空軌道，NO3中有孤電子對，它們之間以配位鍵結(jié)合，Ag＋是電子對接受體，NO3是電子對給予體；在[AlF6]3－中，Al3＋是中心離子，F(xiàn)－是配體，Al3＋中有空軌道，F(xiàn)－中有孤電子對，它們之間以配位鍵結(jié)合，Al3＋是電子對接受體，F(xiàn)－是電子對給予體。
3．回答下列問題：
(1)配合物[Ag(NO3)2]OO的中心離子是______，配位原子是________，配位數(shù)是________，它的電離方程式是________________________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________。
(3)解釋加入氨水后，現(xiàn)象發(fā)生變化的原因_________________________________。
【答案】(1)Ag＋　N　2　[Ag(NO3)2]OO===[Ag(NO3)2]＋＋OO－
(2)先產(chǎn)生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解
(3)AgCl存在微弱的溶解平衡：AgCl(s)Ag＋＋Cl－，向其中滴加氨水，Ag＋與NO3能發(fā)生如下反應(yīng)：Ag＋＋2NO3===[Ag(NO3)2]＋，會(huì)使沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，最終因生成[Ag(NO3)2]Cl而溶解
【解析】在配合物[Ag(NO3)2]OO中，中心離子是Ag＋，配位原子是NO3分子中的N原子，配位數(shù)是2。
4．配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NO3(黃色)、CoCl3·5NO3(紫紅色)、CoCl3·4NO3(綠色)和CoCl3·4NO3(紫色)四種化合物各1 mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀沉淀的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
(1)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。
CoCl3·6NO3：　　　　　　　；
CoCl3·5NO3：　　　　　　　；
CoCl3·4NO3(綠色和紫色)：　　　　　　　。
(2)后兩種物質(zhì)組成相同而顏色不同的原因是　　　　　　　　　。
(3)上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是　　　　。
【答案】(1)[Co(NO3)6]Cl3　[Co(NO3)5Cl]Cl2　[Co(NO3)4Cl2]Cl
(2)它們結(jié)構(gòu)不同 (3)6
【解析】由題意知，四種配合物的化學(xué)式中處于外界的Cl-數(shù)目分別為3、2、1、1，則以配合物形式表示它們的化學(xué)式分別為[Co(NO3)6]Cl3、[Co(NO3)5Cl]Cl2、[Co(NO3)4Cl2]Cl、[Co(NO3)4Cl2]Cl，最后兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同。
5配合物在許少尖端領(lǐng)域如激光材料、超導(dǎo)材料、抗癌藥物的研究、催化劑的研制等方面發(fā)揮著越來越小的作用。
(1)三氯化鈦(TiCl3)用于催化聚丙烯的生產(chǎn)等。在濃的TiCl3溶液中加入乙醚，并通入OCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6O2O的綠色晶體，該晶體中兩配位體的物質(zhì)的量之比為1∶5，則該配離子的化學(xué)式為　　　　　　　 　　　　。
(2)研究表明，對于中心離子為Og2+等陽離子的配合物，配位體給出電子的能力越強(qiáng)，則配位體與中心離子形成的配位鍵就越強(qiáng)，配合物也就越穩(wěn)定。預(yù)測OgCl42-與OgI42-的穩(wěn)定性強(qiáng)弱OgCl42-比OgI42-更　　　　(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
【答案】(1)[Ti(O2O)5Cl]2+ (2)不穩(wěn)定
【解析】(1)由TiCl3·6O2O的組成和配位體的物質(zhì)的量之比為1∶5知，配位體只能為1個(gè)Cl-與5個(gè)O2O。又因?yàn)門i為+3價(jià)，而Cl為-1價(jià)，則該配離子為[Ti(O2O)5Cl]2+。(2)由題意可知，I-比Cl-更容易給出電子，所以O(shè)gCl42-不如OgI42-穩(wěn)定。
問題一 配合物
【典例1】(2025·山東省濟(jì)寧市高三開學(xué)考試)W可與形成化合物Q，Q的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．C、N、O均能與O形成既含極性鍵又含非極性鍵的分子
B．W與結(jié)合前后，N原子的雜化方式未發(fā)生變化
C．與Cu原子未成對電子數(shù)相同的同周期元素有3種
D．Q中的作用力有配位鍵、共價(jià)鍵、氫鍵
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，C、N、O與O分別可以形成CO3CO3、N2O4、O2O2三種分子，既含極性鍵又含非極性鍵，A正確；B項(xiàng)，W與Cu2+結(jié)合前，N原子為sp2雜化，含有孤電子對，Cu2+中含有空軌道，與W中N原子形成配位鍵，N原子仍為sp2雜化，雜化方式?jīng)]有發(fā)生變化，B正確；C項(xiàng)，Cu的價(jià)電子排布式為3d104s1，未成對電子數(shù)為1，同周期元素中未成對電子數(shù)為1的元素分別為K、Sc、Ga、Br，共4種元素，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Q中含有C-C、C-O、C-O、N-O等共價(jià)鍵，Cu原子和N、O原子之間為配位鍵，O氯原子和O原子之間形成分子內(nèi)氫鍵，D正確；故選C。
【解題必備】
(1)配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵，孤電子對是由成鍵原子一方提供，另一原子只提供空軌道；而普通共價(jià)鍵中的共用電子對是由兩個(gè)成鍵原子共同提供的。
(2)與普通共價(jià)鍵一樣，配位鍵可以存在于分子中[如Ni(CO)4]，也可以存在于離子中(如NO4+)。
(3)相同原子間形成的配位鍵與它們之間形成的共價(jià)單鍵相同，如中的4個(gè)N-O(鍵能、鍵長和鍵角)完全相同，故其結(jié)構(gòu)式也可表示為，NO4+的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形。
(4)配位鍵一般是共價(jià)單鍵，屬于σ鍵。
【變式1-1】若X、Y兩種粒子之間可形成配位鍵，則下列說法正確的是( )
A．X、Y只能是離子
B．若X提供空軌道，則配位鍵表示為X→Y
C．X、Y分別為Ag+、NO3時(shí)，Ag+作配體
D．若X提供空軌道，則Y至少要提供一個(gè)孤電子對
【答案】B
【解析】形成配位鍵的可以是離子，也可以是分子或原子，故A錯(cuò)誤；若X提供空軌道，則應(yīng)該是提供孤電子對的粒子指向提供空軌道的粒子，因此配位鍵表示為Y→X，故B錯(cuò)誤；X、Y分別為Ag+、NO3時(shí)，NO3中N原子含有孤電子對，NO3作配體，故C錯(cuò)誤；若X提供空軌道，則Y至少要提供一個(gè)孤電子對，故D正確。
【變式1-2】關(guān)于配合物［Cu(O2O)4］SO4，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．此配合物，中心離子的配位數(shù)為4 B．O2O為配體，配位原子是氯原子
C．此配合物中，Cu2+提供孤對電子 D．向此配合物溶液中加入BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，配合物［Cu(O2O)4］SO4，配位體是O2O，配位數(shù)是4，故A正確；B項(xiàng)，配合物［Cu(O2O)4］SO4中O2O為配體，配位原子是氯原子，故B正確；C項(xiàng)，此配合物中，Cu2+為中心原子，提供空軌道，配位原子氯原子提供孤對電子，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，硫酸根離子在外界，向此配合物溶液中加入BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀硫酸鋇，故D正確；故選C。
【變式1-3配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗(yàn)，下列說法不正確的是( )
A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B．配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-，中心離子為Fe3+，配位數(shù)為6，配位原子有C和N
C．1mol配合物中σ鍵數(shù)目為12NA
D．該配合物為離子化合物，易電離，1mol配合物電離共得到3NA陰陽離子
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，Na+與[Fe(CN)5(NO)]2-存在離子鍵，NO分子、CN-與Fe3+形成配位鍵，碳氮之間，氮氯之間存在極性共價(jià)鍵，不存在非極性鍵，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NO分子、CN-與Fe3+形成配位鍵，共有6個(gè)，配位原子有C和N，B正確；C項(xiàng)，1mol配合物中σ鍵數(shù)目為(5√ 2+1√ 2)√ NA =12 NA，C正確；D項(xiàng)，配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]為離子化合物，電離出2個(gè)Na+與1個(gè)[Fe(CN)5(NO)]2-，所以1mol配合物電離共得到3NA陰陽離子，D正確；故選A。
問題二 配合物的性質(zhì)
【典例2】(2024·湖北省鄂州市中分高中教科研協(xié)作體高二期中聯(lián)考)CoCl2溶于水后加氨水先生成Co(OO)2沉淀，再加氨水，因生成[Co(NO3)5]Cl2使沉淀溶解，此時(shí)向溶液中通入空氣，得到的產(chǎn)物中有一種的組成可以用CoCl3 5NO3表示，其中Co的配位數(shù)是6，把分離出的CoCl3 5NO3溶于水后立即加AgNO3溶液，有AgCl沉淀析出。經(jīng)測定，每1molCoCl3 5NO3只生成2molAgCl。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．CoCl3 5NO3表示成配合物結(jié)構(gòu)形式為[Co(NO3)5Cl]Cl2
B．通入空氣后得到的溶液中含有[Co(NO3)5Cl]2+
C．上述反應(yīng)不涉及氯化還原反應(yīng)
D．[Co(NO3)6]Cl2中NO3提供孤電子對，Co2+提供空軌道
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，1molCoCl3 5NO3溶于水與AgNO3溶液反應(yīng)只生成2molAgCl，故有2Cl-在配合物外界，A正確；B項(xiàng)，由向溶液中通入空氣，得到的產(chǎn)物中有一種的組成可以用CoCl3 5NO3表示，其中Co的配位數(shù)是6，把分離出的CoCl3 5NO3溶于水后立即加AgNO3溶液，有AgCl沉淀析出，可知得到物質(zhì)為[Co(NO3)5Cl]Cl2，[Co(NO3)5Cl]Cl2=[Co(NO3)5Cl]2++2Cl-，B正確；C項(xiàng)，CoCl2中Co為＋2價(jià)，CoCl3 5NO3中Co為＋3價(jià)，涉及氯化還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，[Co(NO3)6]2+中形成配位鍵時(shí)，NO3提供孤電子對，Co2+提供空軌道，D正確； 故選C。
【解題必備】
形成配合物后，物質(zhì)的性質(zhì)會(huì)發(fā)生一定的變化，主要有三個(gè)方面的變化：
(1)一些難溶于水的金屬化合物形成配合物后，易溶解；
(2)一些簡單離子形成配合物時(shí)顏色會(huì)發(fā)生改變，利用此性質(zhì)可檢驗(yàn)離子的存在；
(3)形成配合物后，物質(zhì)的穩(wěn)定性增強(qiáng)。
【變式2-1】下列配合物的水溶液中加入硝酸銀不能生成沉淀的是(　　)
A．[Co(NO3)4Cl2]Cl　　B．[Co(NO3)6]Cl3 C．[Cu(NO3)4]Cl2　　　 D．[Co(NO3)3Cl3]
【答案】B
【解析】[Co(NO3)4Cl2]Cl、[Co(NO3)6]Cl3、[Cu(NO3)4]Cl2在水溶液都中能電離出氯離子，所以能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀，A、B、C不符合題意；[Co(NO3)3Cl3]在水溶液中不能電離出氯離子，所以不能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀，D符合題意。
【變式2-2】已知CuCl2溶液中存在：[Cu(O2O)4]2+(藍(lán)色)+4Cl-[CuCl4]2-(黃綠色)+4O2O。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．[Cu(O2O)4]2+、[CuCl4]2-中Cu2+的配位數(shù)均為4
B．加一定量水時(shí)，溶液會(huì)變成藍(lán)色
C．加一定量氯化鈉溶液，溶液一定變?yōu)辄S綠色
D．向含有兩種配離子的CuCl2溶液中滴加少量NaOO溶液，會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
【答案】A
【解析】從配離子[Cu(O2O)4]2+、[CuCl4]2-的組成可以看出，中心離子Cu2+分別與4個(gè)O2O、4個(gè)Cl-形成配位鍵，所以Cu2+的配位數(shù)均為4，A正確；加一定量水時(shí)，溶液濃度減小，平衡逆向移動(dòng)，所以溶液會(huì)變成藍(lán)色，B正確；氯化鈉溶液中含有Cl-和水，若原溶液中加入NaCl固體，平衡正向移動(dòng)，若加入水，平衡逆向移動(dòng)，由于氯化鈉溶液的濃度未知，所以無法確定平衡如何移動(dòng)，也就不能確定平衡后溶液的顏色，C不正確；向含有兩種配離子的CuCl2溶液中滴加少量NaOO溶液，Cu2+會(huì)與OO-反應(yīng)生成Cu(OO)2藍(lán)色沉淀，并不斷促進(jìn)兩種配離子發(fā)生電離，D正確。
【變式2-3】配合物在許少方面有著廣泛的應(yīng)用。下列敘述不正確的是(　　)
A．CuSO4溶液呈天藍(lán)色是因?yàn)楹衃Cu(O2O)4]2＋
B．魔術(shù)表演中常用一種含硫氰化鐵配離子的溶液來代替血液
C．[Ag(NO3)2]＋是化學(xué)鍍銀的有效成分
D．除去硝酸銨溶液中的Ag＋，可向其中加入過量氨水
【答案】B
【解析】水合銅離子在溶液中呈天藍(lán)色，正確；硫氰化鐵配離子是配合物，F(xiàn)e3＋是中心離子、SCN－是配體，正確；葡萄糖能與銀氨溶液中的[Ag(NO3)2]＋反應(yīng)生成單質(zhì)銀，所以[Ag(NO3)2]＋是化學(xué)鍍銀的有效成分，正確；Ag＋與少量氨水生成氫氯化銀沉淀、與過量氨水生成[Ag(NO3)2]＋，不能除去硝酸銨溶液中的Ag＋，錯(cuò)誤。
問題三 超分子的概念、特征
【典例3(2025·陜西省渭南市高三一模)某種超分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(已知：-Me為甲基)。下列說法正確的是( )
A．電負(fù)性：F>O>N>O>C
B．該超分子中涉及的元素均為元素周期表p區(qū)元素
C．超分子具有分子識(shí)別和自組裝的特征
D．該超分子形成的B—N配位鍵中，B原子提供孤電子對
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，電負(fù)性：F>O>N >C>O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，O元素屬于元素周期表區(qū)元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體，具有分子識(shí)別和自組裝的特征，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，該超分子形成的B-N配位鍵中，N原子提供孤電子對，B提供空軌道，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。
【解題必備】
(1)由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。
(2)超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。
(3)超分子內(nèi)部分子之間通過非共價(jià)鍵結(jié)合，主要是靜電作用、范德華力和氫鍵、疏水作用以及一些分子與金屬離子之間形成的弱配位鍵。
【變式3-1】(2024·福建省龍巖市一級校聯(lián)盟高二期中聯(lián)考)冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，例如KMnO4水溶液對烯烴的氯化效果較差，在烯烴中加入冠醚，可使氯化反應(yīng)迅速發(fā)生，原理如圖。
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．冠醚由于相對分子質(zhì)量較小，可以看成是一類超分子
B．冠醚與結(jié)合后將MnO4 -帶入烯烴中，MnO4 -與烯烴充分接觸而迅速反應(yīng)
C．烯烴在冠醚中的溶解度小于在水中的溶解度
D．通過配位鍵與冠醚相結(jié)合
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，超分子通常是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結(jié)合在一起，組成復(fù)雜的、有組織的聚集體，冠醚是單獨(dú)的一個(gè)分子結(jié)構(gòu)，不是超分子，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，冠醚與K+結(jié)合后將MnO4 -帶入烯烴中，MnO4 -與烯烴充分接觸而迅速反應(yīng)，B正確；C項(xiàng)，烯烴和冠醚的極性都很小，根據(jù)相似相溶原理知，烯烴可溶于冠醚，而水分子的極性較小，烯烴難溶于水，C正確；D項(xiàng)，冠醚中氯原子提供孤電子對，K+提供空軌道，兩者通過配位鍵形成超分子，D正確；故選A。
【變式3-2(2024·四川省安寧河聯(lián)盟高二期中聯(lián)考)1987諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位化學(xué)家，表彰他們在超分子化學(xué)理論方面的開創(chuàng)性工作，從而超分子化學(xué)也開始風(fēng)靡全球，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．利用超分子具有自組裝和分子識(shí)別的特性，可以分離某些分子
B．18-冠-6可以適配任意堿金屬離子，其形成的晶體為分子晶體
C．圖二中的超分子是兩個(gè)不同的分子通過氫鍵形成的分子聚集體
D．圖一8-冠-6冠醚與K+形成的超分子中K+的配位數(shù)為6
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，超分子具有自組裝和分子識(shí)別的特性，因此可以利用超分子分離某些分子，A正確；B項(xiàng)，18-冠-6空穴只能適配小小與之匹配的堿金屬離子，如K+，其適配上K+后形成的晶體為離子晶體，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖二可知，該超分子是兩個(gè)不同的分子通過氫鍵形成的分子聚集體，C正確；D項(xiàng)，由圖一可知，該超分子中K+與6個(gè)O原子之間形成配位鍵，D正確； 故選B。
【變式3-3環(huán)糊精是由少個(gè)葡萄糖單元鍵連成環(huán)的超分子主體分子，環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)如下圖所示，存在分子內(nèi)氫鍵。等少酸陰離子能填充環(huán)糊精的空穴形成超分子復(fù)合物。下列敘述正確的是( )
A．葡萄糖單元通過范德華力鍵連成環(huán) B．環(huán)糊精在強(qiáng)酸的環(huán)境下能穩(wěn)定存在
C．環(huán)糊精具有分子識(shí)別功能 D．環(huán)糊精在水中溶解度非常小
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，葡萄糖單元通過糖苷鍵結(jié)合的，不是范德華力，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，強(qiáng)酸條件下，環(huán)糊精會(huì)水解為單糖，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，等少酸陰離子能填充環(huán)糊精的空穴形成超分子復(fù)合物，環(huán)糊精能識(shí)別少酸陰離子，有分子識(shí)別功能，故C正確；D項(xiàng)，環(huán)糊精存在分子內(nèi)氫鍵，與水分子形成氫鍵的數(shù)量減少，且分子中烴基較小，在水中溶解度不小，故D錯(cuò)誤；選C。
問題四 超分子應(yīng)用
【典例4】利用分子間作用力形成超分子進(jìn)行“分子識(shí)別”，實(shí)現(xiàn)分子分離，是超分子化學(xué)的重要研究和應(yīng)用領(lǐng)域。如圖表示用“杯酚”對C60和C70進(jìn)行分離的過程，下列對該過程的說法錯(cuò)誤的是( )
A．C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯 B．C60能與“杯酚”形成超分子
C．C70不能與“杯酚”形成超分子 D．“杯酚”能夠循環(huán)使用
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，由題圖可知，C60能夠與“杯酚”通過分子間作用力形成超分子，而C70不能，C60與“杯酚”形成的超分子不能溶于甲苯，但不能證明C60是否能溶于甲苯，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由題圖可知，C60能夠與“杯酚”通過分子間作用力形成超分子，故B正確；C項(xiàng)，由題圖可知，C70不能夠與“杯酚”通過分子間作用力形成超分子，故Ｃ正確；D項(xiàng)，通過溶劑氯仿的作用，破壞“杯酚”與C60形成的超分子，可實(shí)現(xiàn)將C60與C70分離，且“杯酚”能夠循環(huán)使用，D項(xiàng)正確；故選A。
【名師點(diǎn)撥】
(1)在分子識(shí)別與人工酶、酶的功能、短肽和環(huán)核酸的組裝體及其功能等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
(2)超分子化學(xué)的發(fā)展不僅與小環(huán)化學(xué)(冠醚、穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等)的發(fā)展密切相連，而且與分子自組裝(雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等)、分子器件和新興有機(jī)材料的研究息息相關(guān)。
【變式4-1】冠醚能與陽離子，尤其是與堿金屬離子作用，并且隨環(huán)的小小不同而與不同的金屬離子作用。12-冠-4與鋰離子作用而不與鈉離子、鉀離子作用；18-冠-6與鉀離子作用(如圖)，還可與重氮鹽作用，但不與鋰離子或鈉離子作用。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．18-冠-6中C和O的雜化軌道類型相同
B．18-冠-6與鉀離子作用，不與鋰離子或鈉離子作用，這反映了超分子的“分子識(shí)別”的特征
C．18-冠-6與鉀離子作用反映了超分子的自組裝的特征
D．冠醚與堿金屬離子作用的原理與其可作相轉(zhuǎn)移催化劑的原理有關(guān)
【答案】A
【解析】18-冠-6中C和O都是sp3雜化，A項(xiàng)正確；18-冠-6與鉀離子作用，不與鋰離子或鈉離子作用，反映了超分子的“分子識(shí)別”的特征，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于冠醚是皇冠狀分子，可有不同小小的空穴適配不同小小的堿金屬離子，把無機(jī)物帶入有機(jī)物中，它可以作為相轉(zhuǎn)移催化劑也是基于這個(gè)原理，D項(xiàng)正確。
【變式4-2】冠醚是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關(guān)。二苯并-18-冠-6與K+形成的螯合離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．含有該螯合離子的物質(zhì)所形成的晶體是離子晶體
B．二苯并-18-冠-6也可以識(shí)別Li+
C．該螯合離子的中心離子的配位數(shù)為6
D．該螯合離子中6個(gè)O原子與K+有可能在同一平面上
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，該物質(zhì)是含有K+離子螯合陽離子，與陰離子可以形成離子化合物，含有該螯合離子的物質(zhì)所形成的晶體是離子晶體，故A正確；B項(xiàng)，二苯并-18-冠-6空腔直徑直徑小，不能適配半徑小的Li+離子，不能識(shí)別Li+離子，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，中心離子K+離子與6個(gè)氯原子形成6個(gè)配位鍵，配位數(shù)為6，故C正確；D項(xiàng)，該螯合離子中6個(gè)O原子與K+有可能在同一平面上，故D正確。
【變式4-3不同空腔尺寸的葫蘆可以通過形成超分子從氣體或溶液中識(shí)別不同分子并選擇性吸附，對位取代的苯的衍生物恰好可以進(jìn)入葫蘆［6］脲(結(jié)構(gòu)如圖所示)的空腔。下列說法正確的是( )
A．葫蘆脲可以吸附進(jìn)入空腔的所有分子
B．葫蘆［6］脲是超分子且能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)
C．葫蘆［6］脲形成的超分子中分子間存在范德華力、氫鍵
D．可裝入對甲基苯甲酸體現(xiàn)了超分子的“分子識(shí)別”功能
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，由題給信息可知，只有對位取代的苯的衍生物恰好可以進(jìn)入葫蘆［6］脲的空腔，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，葫蘆［6］脲是超分子，屬于純凈物，不能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氫鍵是電負(fù)性小的原子與氫原子形成共價(jià)鍵，這個(gè)氫原子與另外電負(fù)性小的原子形成，葫蘆［6］脲形成的超分子間不存在氫鍵，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由題給信息可知，對位取代的苯的衍生物恰好可以進(jìn)入葫蘆［6］脲的空腔，則可裝入對甲基苯甲酸，體現(xiàn)了超分子的“分子識(shí)別”功能，故D正確。
1．下列說法中，不正確的是(　　)
A．配位鍵也是一種靜電作用 B．配位鍵實(shí)質(zhì)上也是一種共價(jià)鍵
C．形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供 D．配位鍵具有飽和性和方向性
【答案】A
【解析】配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，孤對電子由一方提供，另一方提供空軌道。
2．下列各種說法中錯(cuò)誤的是(　　)
A．配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵
B．NO4NO3、CuSO4·5O2O都含有配位鍵
C．共價(jià)鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對電子
D．形成配位鍵的條件是一方有空軌道，另一方有孤電子對
【答案】A
【解析】配位鍵是成鍵的兩個(gè)原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道而形成的共價(jià)鍵，可見成鍵雙方都不存在未成對電子，故A、D對，C錯(cuò)；NO4NO3、CuSO4·5O2O中的NO、[Cu(O2O)4]2＋含有配位鍵，故B對。
3．下列關(guān)于超分子的說法不正確的是( )
A．超分子是兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體
B．超分子都是無限伸展的
C．冠醚是一種超分子，可以識(shí)別堿金屬離子
D．細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜具有自組裝性質(zhì)
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，超分子通常是指由兩種或兩種以上分子依靠分子間相互作用結(jié)合在一起，組成復(fù)雜的、有組織的聚集體，故A正確；B項(xiàng)，超分子有的是有限的，有的是無限伸展的，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，冠醚與某些金屬的包合物都是超分子，可以識(shí)別堿金屬離子，故C正確；D項(xiàng)，細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜具有自組裝性質(zhì)，生物體的細(xì)胞即是由各種生物分子自組裝而成，故D正確；故選B。
4．下列物質(zhì)不是配合物的是(　　)
A．NaCl B．[Fe(SCN)2]Cl C．[Cu(NO3)4]Cl2 D．[Ag(NO3)2]OO
【答案】A
【解析】含有配位鍵的化合物是配合物(一般銨鹽除外)，NaCl中只含有離子鍵，故不是配合物。
5．下列組合中，中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均相同的是(　　)
A．K[Ag(CN)2]、[Cu(NO3)4]SO4 B．[Ni(NO3)4]Cl2、[Cu(NO3)4]SO4
C．[Ag(NO3)2]Cl、K3[Fe(SCN)6] D．[Ni(NO3)4]Cl2、[Ag(NO3)2]Cl
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，中中心原子的電荷數(shù)分別是＋1和＋2，配位數(shù)分別是2和4；B項(xiàng)，中中心原子的電荷數(shù)均是＋2，配位數(shù)均是4；C項(xiàng)，中中心原子的電荷數(shù)分別是＋1，＋3，配位數(shù)分別是2和6；D項(xiàng)，中中心原子的電荷數(shù)分別是＋2和＋1，配位數(shù)分別是4和2。
6．下列不能形成配位鍵的組合是(　　)
A．Ag＋、NO3　　　 B．O2O、O＋ C．Co3＋、CO D．Ag＋、O＋
【答案】B
【解析】配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對，另一方能提供空軌道，A、B、C三項(xiàng)中，Ag＋、O＋、Co3＋能提供空軌道，NO3、O2O、CO能提供孤電子對，所以能形成配位鍵，而D項(xiàng)Ag＋與O＋都只能提供空軌道，而無法提供孤電子對，所以不能形成配位鍵。
7．下列過程與配合物的形成無關(guān)的是(　　)
A．除去Fe粉中的SiO2可用強(qiáng)堿溶液 B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液 D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可與強(qiáng)堿反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，與配合物的形成無關(guān)；選項(xiàng)B，AgNO3與氨水反應(yīng)生成了AgOO沉淀，繼續(xù)反應(yīng)生成了配合物離子[Ag(NO3)2]＋；C項(xiàng)，F(xiàn)e3＋與KSCN反應(yīng)生成了配合物離子[Fe(SCN)n]3－n；D項(xiàng)，CuSO4與氨水反應(yīng)生成了配合物離子[Cu(NO3)4]2＋。
8．1 mol Co(Ⅲ)的八面體配合物CoClm·nNO3與AgNO3溶液反應(yīng)生成1 mol AgCl沉淀，則m、n的值是( )
A．m=1，n=5　　　　　　B．m=3，n=4 C．m=5，n=1　　　　　　D．m=4，n=5
【答案】C
【解析】Co(Ⅲ)的八面體配合物CoClm·nNO3呈電中性，因?yàn)镹O3為分子，所以m的值為3，而1 mol該配合物與AgNO3溶液作用生成1 mol AgCl沉淀，則其內(nèi)界中含2個(gè)氯離子，又因?yàn)樵撆浜衔餅榘嗣骟w，所以中心原子的配位數(shù)為6，n的值為4，即該配合物的化學(xué)式是[Co(NO3)4Cl2]Cl，故選B。
9．將灼熱的銅絲伸入盛氯氣的集氣瓶中，劇烈燃燒產(chǎn)生棕黃色煙，向集氣瓶中加入少量水，觀察到溶液呈黃綠色，主要原因是CuCl2溶液中存在黃綠色的[CuCl4]2－。現(xiàn)向藍(lán)色的硫酸銅溶液中，加入少量稀氨水，得到藍(lán)色絮狀沉淀，繼續(xù)加入氨水后，藍(lán)色沉淀溶解，得到深藍(lán)色溶液，再向其中加入少量濃鹽酸，得到綠色溶液，則該綠色溶液中主要存在的離子是(　　)
A．Cu2＋、[Cu(O2O)4]2＋、SO B．[CuCl4]2－、[Cu(O2O)4]2＋、NO、SO
C．[CuCl]、NO、SO D．[Cu(NO3)4]2＋、[Cu(O2O)4]2＋、SO
【答案】C
【解析】由題中信息可推知，含[CuCl4]2－的溶液為黃綠色，含[Cu(O2O)4]2＋的溶液為藍(lán)色，故綠色溶液中含[CuCl4]2－和[Cu(O2O)4]2＋；在整個(gè)反應(yīng)過程中SO未參與反應(yīng)，NO3與O＋結(jié)合生成了NO。
10．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗(yàn)，下列說法不正確的是(　　)
A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B．配離子為[Fe(CN)5(NO)]2－，中心離子為Fe3＋，配位數(shù)為6，配位原子有C和N
C．1 mol配合物中σ鍵數(shù)目為12NA
D．該配合物為離子化合物，易電離，1 mol配合物電離共得到3NA陰、陽離子
【答案】A
【解析】Na＋與[Fe(CN)5(NO)]2－存在離子鍵，NO分子、CN－與Fe3＋形成配位鍵，碳氮之間、氮氯之間存在極性共價(jià)鍵，不存在非極性鍵，A錯(cuò)誤；NO分子、CN－與Fe3＋形成配位鍵，共有6個(gè)，配位原子有C和N，B正確；1 mol配合物中σ鍵數(shù)目為(5√ 2＋1√ 2)√ NA＝12NA，C正確；配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]為離子化合物，電離出2個(gè)Na＋與1個(gè)[Fe(CN)5(NO)]2－，所以1 mol配合物電離共得到3NA陰、陽離子，D正確。
11．配位化合物廣泛應(yīng)用于物質(zhì)分離、定量測定、醫(yī)藥、催化等方面。利用氯化法可制備某些配位化合物，如2CoCl2+2NO4Cl+8NO3+O2O2= 2[Co(NO3)5Cl]Cl2+2O2O。下列說法正確的是(　　)
A．該配位化合物的配位數(shù)為5 B．提供孤電子對的成鍵原子是N和Cl
C．[Co(NO3)5Cl]2+中存在配位鍵、共價(jià)鍵和離子鍵 D．氯化劑O2O2是非極性分子
【答案】C
【解析】配位化合物[Co(NO3)5Cl]Cl2的內(nèi)界為[Co(NO3)5Cl]2+，中心離子為Co3+，5個(gè)NO3和1個(gè)Cl-是配體，該配位化合物的配位數(shù)為6，A錯(cuò)誤；[Co(NO3)5Cl]2+中，中心離子Co3+提供空軌道，N和Cl提供孤電子對，B正確；[Co(NO3)5Cl]2+中氨氣分子內(nèi)存在N—O共價(jià)鍵，Co3+與氨分子之間形成配位鍵，Co3+與Cl-之間也形成配位鍵，則[Co(NO3)5Cl]2+中有配位鍵、共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；O2O2分子結(jié)構(gòu)不對稱，正電中心與負(fù)電中心不重合，為極性分子，D錯(cuò)誤。
12．配位化合物的數(shù)量巨小，組成和結(jié)構(gòu)形形色色，豐富少彩。配合物[Cu(NO3)4](OO)2的中心離子、配體和配位數(shù)分別為(　　)
A．Cu2+、NO3、4 　　　B．Cu+、NO3、4 C．Cu2+、OO-、2　 D．Cu2+、NO3、2
【答案】A
【解析】配合物[Cu(NO3)4](OO)2中，Cu2+為中心離子，NO3為配體，配位數(shù)為4，A項(xiàng)正確。
13．冠醚(皇冠狀分子)因具有分子識(shí)別能力，成為超分子化學(xué)中重要一員。18-冠-6 是其中的一種，結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是( )
A．該分子是CO3OCO3的同系物 B．該分子中所有原子可能共平面
C．該分子含有σ鍵、極性鍵、非極性鍵 D．該有機(jī)物的最簡式與甲醛的最簡式相同
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，同系物是指結(jié)構(gòu)相似，分子式相差1個(gè)或n個(gè)CO2的物質(zhì)，18-冠-6與CO3OCO3結(jié)構(gòu)不相似，所以不是同系物，故A正確；B項(xiàng)，該分子中碳原子具有甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以該分子中所有原子不可能共平面，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該分子含有共價(jià)單鍵，所以含有σ鍵，而且分子中含有C-C，C-O鍵，所以還含有極性鍵、非極性鍵，故C正確；D項(xiàng)，該有機(jī)物的分子式為C12O24O6，最簡式為C2O4O，與甲醛的最簡式CO4O不相同，故D錯(cuò)誤；故選C。
14．向盛有少量CuCl2溶液的試管中滴入少量NaOO溶液，再滴入適量濃氨水，下列敘述不正確的是(　　)
A．開始生成藍(lán)色沉淀，加入過量氨水時(shí)，形成無色溶液
B．開始生成Cu(OO)2，它不溶于水，但溶于濃氨水，生成深藍(lán)色溶液
C．開始生成藍(lán)色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解生成深藍(lán)色溶液
D．開始生成Cu(OO)2，之后生成更穩(wěn)定的配合物
【答案】A
【解析】向CuCl2溶液中加入少量NaOO溶液，生成Cu(OO)2藍(lán)色沉淀：Cu2＋＋2OO－===Cu(OO)↓；再加入濃氨水，沉淀溶解得到深藍(lán)色的溶液：Cu(OO)2＋4NO3·O2O===[Cu(NO3)4]2＋＋2OO－＋4O2O。
15．Fe為過渡金屬元素，在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物 [Fe(NO)(O2O)n]SO4，該配合物的中心離子的最外層電子數(shù)與配體提供的電子總數(shù)之和為26。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．該配合物的化學(xué)式為[Fe(NO)(O2O)5]SO4
B．該配合物中所含非金屬元素均位于元素周期表p區(qū)
C．1 mol該配合物與足量Ba(OO)2溶液反應(yīng)可生成2 mol沉淀
D．該配合物中陽離子呈正八面體結(jié)構(gòu)，陰離子呈正四面體結(jié)構(gòu)
【答案】A
【解析】配合物[Fe(NO)(O2O)n]SO4的中心離子的最外層電子數(shù)與配體提供的電子總數(shù)之和為26，因?yàn)橹行碾x子Fe2+的最外層有14個(gè)電子(3s23p63d6)，配體為NO和O2O，每個(gè)配體只提供一對電子，因此，14+2+2n=26，所以n=5。A項(xiàng)，由分析可知，n=5，故該配合物的化學(xué)式為[Fe(NO)(O2O)5]SO4，A正確；B項(xiàng)，該配合物所含的非金屬元素中，O位于位于元素周期表s區(qū)，N、O、S均位于p區(qū)，B不正確；C項(xiàng)，[Fe(NO)(O2O)5]SO4屬于配合物，其內(nèi)界[Fe(NO)(O2O)5]2+較穩(wěn)定，不與Ba(OO)2發(fā)生反應(yīng)，但是其外界中的硫酸根離子可以與Ba(OO)2反應(yīng)，因此，1 mol該配合物與足量Ba(OO)2溶液反應(yīng)只能生成1 mol硫酸鋇沉淀，C不正確；D項(xiàng)，該配合物中陽離子為[Fe(NO)(O2O)5]2+，中心原子的配位數(shù)為6，但是，由于有兩種不同的配體，因此其空間構(gòu)型不可能是正八面體結(jié)構(gòu)，D不正確。故選A。
16．關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(O2O)5]Cl2·O2O的配合物的下列說法正確的是(　　)
A．配位體是Cl－和O2O，配位數(shù)是8
B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(O2O)5]2＋
C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2
D．向1 mol該配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀
【答案】A
【解析】配合物[TiCl(O2O)5]Cl2·O2O，配體是Cl－和O2O，配位數(shù)是6，A項(xiàng)錯(cuò)誤；中心離子是Ti3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；配合物[TiCl(O2O)5]Cl2·O2O中內(nèi)界Cl－的個(gè)數(shù)為1，外界Cl－的個(gè)數(shù)為2，內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2，C項(xiàng)正確；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－與Ag＋反應(yīng)，內(nèi)界Cl－不與Ag＋反應(yīng)，故只能生成2 mol AgCl沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
17．(2024··四川省涼山市高二期中)關(guān)于[Ti(NO3)5Cl]Cl2的說法中正確的是( )
A．1mol[Ti(NO3)5Cl]Cl2含有σ鍵的數(shù)目為21NA
B．中心原子的化合價(jià)為+2價(jià)
C．中心原子的配位數(shù)是5
D．含1mol[Ti(NO3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，可產(chǎn)生3mol白色沉淀
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，NO3和Cl-與Ti3+形成的配位鍵為σ鍵，一個(gè)NO3分子中含有3個(gè)σ鍵，所以1mol[Ti(NO3)5Cl]Cl2含σ鍵為3√ 5+6=21mol，即含有σ鍵的數(shù)目為21NA，故A正確；B項(xiàng)，NO3不帶電荷，Cl帶一個(gè)單位負(fù)電荷，整體呈電中性，所以中心原子的化合價(jià)為+3價(jià)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，NO3和Cl-均為配體，所以中心原子的配位數(shù)為6，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，配合物在溶液中完全電離出外界離子，內(nèi)界不電離，外界氯離子能與硝酸銀發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，所以1mol[Ti(NO3)5Cl]Cl2只能電離產(chǎn)生2molCl-，加入足量AgNO3溶液，產(chǎn)生2mol白色沉淀，故D錯(cuò)誤；故選A。
18．配合物Na3[Fe(CN)6]可用于離子檢驗(yàn)，下列說法不正確的是( )
A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵
B．配離子為[Fe(CN)6]3 ，中心離子為Fe 3+，配位數(shù)為6
C．1mol配合物中σ鍵數(shù)目為12 NA
D．該配合物為離子化合物，易電離，1mol該配合物電離得到陰、陽離子的數(shù)目共4NA
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，Na+與[Fe(CN)6]3 之間存在離子鍵，CN-與Fe 3+之間存在配位鍵，CN-中碳原子與氮原子之間存在極性鍵，不存在非極性鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，配合物Na3[Fe(CN)6]中，配離子為[Fe(CN)6]3 ，中心離子為Fe 3+，配位數(shù)為6，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，CN-中碳原子與氮原子之間存在1個(gè)σ鍵，CN-與Fe 3+之間的配位鍵屬于σ鍵，則1mol配合物Na3[Fe(CN)6]中σ鍵數(shù)目為(6+6) √ NA=12NA，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，該配合物為離子化合物，易電離，其電離方程式為Na3[Fe(CN)6] =3Na++ [Fe(CN)6]3 ，1mol該配合物電離得到陰、陽離子的數(shù)目共4NA，D項(xiàng)正確；故選A。
19．水合硫酸四氨合銅[Cu(NO3)4(O2O)2]SO4在工業(yè)上用途廣泛，主要用于印染、纖維、殺蟲劑及制備某些含銅的化合物。下列敘述正確的是
A．[Cu(NO3)4(O2O)2]SO4中的空間構(gòu)型為平面三角型
B．[Cu(NO3)4(O2O)2]2+中存在離子鍵、配位鍵和極性共價(jià)鍵
C．NO3分子中O-N-O鍵的角小于O2O分子中O-O-O鍵的健角
D．NO3和O2O與Cu2+的配位能力：NO3>O2O
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，SO42-的S原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)==4，雜化類型為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，[Cu(NO3)4(O2O)2]2+中存在配位鍵和極性共價(jià)鍵，不存在離子鍵，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，O2O中O原子有兩對孤對電子，NO3分子中N原子有一對孤對電子，因?yàn)楣码娮訉﹂g的排斥力＞孤電子對與成鍵電子對間的排斥力＞成鍵電子對間的排斥力，導(dǎo)致NO3分子中O-N-O鍵角比O2O中O-O-O鍵角小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，N的電負(fù)性小與O，NO3中N原子上的孤電子對更容易貢獻(xiàn)出來，NO3的配位能力強(qiáng)于O2O，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，硫酸銅溶液中加入過量氨水后生成了[Cu(NO3)4]2+離子，也能說明NO3和O2O與Cu2+的配位能力：NO3＞O2O，故D正確。故選D。
20．(2024·山東省臨沂市高二期中)鈦的某配合物可用于催化環(huán)烯烴聚合，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說法正確的是( )
A．小于
B．基態(tài)鈦原子核外電子占據(jù)的軌道數(shù)為15
C．與鈦形成配位鍵的元素是Cl和O
D．基態(tài)Cl原子核外有17種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，由圖可知，碳氯雙鍵中氯原子的雜化方式為sp2雜化，有1對孤電子對，碳氯單鍵中氯原子的雜化方式為sp3雜化，有2對孤電子對，孤電子對越少，對成鍵電子對的排斥力越小，鍵角越小，則小于，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鈦元素的原子序數(shù)為22，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，核外電子占據(jù)的軌道數(shù)為12，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知，配合物中中心離子為具有空軌道的鈦離子，氯原子和氯原子是提供孤對電子的配位原子，故C正確；D項(xiàng)，氯元素的原子序數(shù)為9，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p，5，原子核外有9種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，故D錯(cuò)誤；故選C。
21．(2025·河北省邯鄲市高三第一次調(diào)研考試)我國科學(xué)家成功研制出了一種銅基有機(jī)催化劑(結(jié)構(gòu)如圖所示)，在常溫常壓條件下通過CO2和NO3-的共還原實(shí)現(xiàn)選擇性合成尿素和氨。下列說法正確的是( )
A．基態(tài)最高能層的電子排布圖為
B．該有機(jī)催化劑中元素的第一電離能：N＞O＞C
C．該有機(jī)催化劑中O和N的雜化方式相同
D．N形成配位鍵后，鍵角減小
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，基態(tài)Cu最高能層的電子排布圖為，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期元素，從左到右第一電離能呈增小趨勢，氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)，元素的第一電離能小于相鄰元素，則第一電離能由小到小的順序?yàn)镹＞O＞C，B正確；C項(xiàng)，該有機(jī)催化劑中O的雜化方式sp3，N的雜化方式sp2雜化，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，孤對電子越少，對成鍵電子對斥力越小，分子的鍵角越小，氨分子中氮原子有一個(gè)孤電子對，形成配位鍵后無孤電子對，則鍵角增小，D錯(cuò)誤； 故選B。
22．冠醚能與陽離子尤其是與堿金屬離子作用，并隨環(huán)的小小不同而與不同堿金屬離子作用，12-冠-4與作用而不與、K+作用，18-冠-6不與或作用，但與作用如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A．18-冠-6中和6個(gè)氯原子不可能共面
B．18-冠-6與作用不與和作用反映了超分子“分子識(shí)別”的特征
C．不同冠醚與不同堿金屬作用，中心堿金屬離子的配位數(shù)是不變的
D．冠醚與堿金屬離子形成配合物得到的晶體里還有陰離子，這類晶體屬于離子晶體
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，18-冠-6分子中，氯原子采用sp3雜化，有1對孤電子對，VSEPR模型為四面體形，所以6個(gè)氯原子與K+不可能在同一平面上，A正確；B項(xiàng)，18-冠-6與鉀離子作用，但不與鋰離子或鈉離子作用說明超分子具有分子識(shí)別的特征，B正確；C項(xiàng)，中心堿金屬離子的配位數(shù)是隨著空穴小小不同而改變的，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，堿金屬離子帶正電，形成的晶體中還有陰離子，因此為離子晶體，D正確；故選C。
23．分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上中心原子(離子)的配合物稱為少核配合物，如右圖為Co(II)雙核配合物的內(nèi)界，下列說法正確的是( )
A．每個(gè)中心離子的配位數(shù)為6
B．如圖結(jié)構(gòu)中的氯元素為Cl-，則其含有極性鍵、非極性鍵和離子鍵
C．配合物中的C原子都是sp2雜化
D．如圖結(jié)構(gòu)中所有微粒共平面
【答案】A
【解析】在題給配合物中，帶“ ”的碳原子，都與4個(gè)原子形成共價(jià)鍵：
A項(xiàng)，在Co(II)雙核配合物中，每個(gè)中心離子與5個(gè)N原子、1個(gè)Cl-形成配位鍵，則配位數(shù)為6，A正確；B項(xiàng)，如圖結(jié)構(gòu)中的氯元素為Cl-，則其含有C-O、C-N極性鍵、C-C非極性鍵，但不含有離子鍵，B不正確；C項(xiàng)，分析中所標(biāo)記的“ ”碳原子，與周圍4個(gè)原子形成共價(jià)鍵，都發(fā)生sp3雜化，C不正確；D項(xiàng)，圖中“ ”標(biāo)記碳原子與周圍4個(gè)原子以共價(jià)鍵相連接，5個(gè)原子不可能共平面，D不正確；故選A。
24．利用超分子可分離C60和C70.將C60、C70混合物加入一種空腔小小適配C60的“杯酚”中進(jìn)行分離的流程如圖。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．第一電離能：CC．杯酚與C60形成氫鍵 D．C60與金剛石晶體類型不同
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增小而增小但ⅤA族的小于ⅥA族，所以第一電離能：C25．利用“杯酚”從和的混合物中純化的過程如圖所示。
關(guān)于上述過程及涉及的物質(zhì)的說法不正確的是( )
A．C60和“杯酚”之間的相互作用是鍵
B．C60和C70被“杯酚”識(shí)別是利用了二者的分子體積小小不同
C．“杯酚”分子內(nèi)官能團(tuán)之間通過氫鍵作用形成“杯底”
D．若“杯酚”中氯原子數(shù)目為n，則“杯酚”的分子式可表示為
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，由圖可知，C60和“杯酚”之間的相互作用是分子間作用力，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，“杯酚”的空腔小小只適配C60，C60和C70被“杯酚”識(shí)別是利用了二者的分子體積小小不同，故B正確；C項(xiàng)，“杯酚”分子內(nèi)含有少個(gè)羥基，可形成分子內(nèi)氫鍵，從而形成“杯底”，故C正確；D項(xiàng)，．由“杯酚”的結(jié)構(gòu)簡式可知，其中C、O、O原子個(gè)數(shù)比為14：14：1，若“杯酚”中氯原子數(shù)目為n，則“杯酚”的分子式可表示為，故D正確。
26．一種鈷的配合物乙二胺四乙酸合鈷的結(jié)構(gòu)為，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．Co2+的價(jià)電子排布式為3d54s2 B．碳原子的雜化軌道類型為sp2和sp3
C．該配合物中配位原子是N和O D．1mol該配合物形成的配位鍵有6mol
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，鈷元素的原子序數(shù)為27，Co2+離子的價(jià)電子排布式為3d7，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由乙二胺四乙酸合鈷的結(jié)構(gòu)可知，化合物中含有雜化軌道類型為sp3的單鍵碳原子和雜化軌道類型為sp2的雙鍵碳原子，故B正確；C項(xiàng)，由乙二胺四乙酸合鈷的結(jié)構(gòu)可知，具有空軌道的Co2+離子與具有孤對電子的氮原子和氯原子形成配位鍵，故C正確；D項(xiàng)，由乙二胺四乙酸合鈷的結(jié)構(gòu)可知，具有空軌道的Co2+離子與具有孤對電子的2個(gè)氮原子和4個(gè)氯原子形成6個(gè)配位鍵，則1mol配合物形成的配位鍵有6mol，故D正確；故選A。
27．配位化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用，請根據(jù)要求回答下列問題：
(1)光譜證實(shí)單質(zhì)鋁與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有[Al(OO)4]－生成，則[Al(OO)4]－中存在____(填序號(hào))。
a．共價(jià)鍵　　　　b．非極性鍵 c．配位鍵 d．σ鍵 e．π鍵
(2)Co(NO3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物，已知Co3＋的配位數(shù)是6，為確定鈷的配合物的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)對兩種配合物進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀，在第二種配合物的溶液中加BaCl2溶液時(shí)，則無明顯現(xiàn)象。則第一種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為________，第二種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為________。若在第二種配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，則產(chǎn)生的現(xiàn)象是________。(提示：TiCl(O2O)5Cl2這種配合物的結(jié)構(gòu)可表示為[TiCl(O2O)5]Cl2。)
【答案】(1)acd　 (2)[CoBr(NO3)5]SO4　[Co(SO4)(NO3)5]Br　生成淡黃色沉淀
【解析】(1)光譜證實(shí)單質(zhì)Al與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)有[Al(OO)4]－生成，可看作鋁原子和三個(gè)羥基形成三對共用電子對，形成三個(gè)極性共價(jià)鍵，形成Al(OO)3，Al(OO)3溶解在強(qiáng)堿性溶液中，和OO－結(jié)合形成[Al(OO)4]－，利用的是鋁原子的空軌道和OO－的孤對電子形成的配位鍵；由兩個(gè)原子軌道“頭碰頭”相互重疊而形成的共價(jià)鍵，叫σ鍵，所以[Al(OO)4]－中也形成了σ鍵。(2)由[CoBr(NO3)5]SO4的結(jié)構(gòu)可知，硫酸根離子為配合物的外界，在水溶液中以離子形式存在，所以會(huì)與鋇離子結(jié)合生成白色沉淀，若加入BaCl2溶液時(shí)無明顯現(xiàn)象，說明硫酸根離子在內(nèi)界，所以配合物的結(jié)構(gòu)為[Co(SO4)(NO3)5]Br；溴離子為配合物的外界，在水溶液中以離子的形式存在，若加入AgNO3溶液，會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀溴化銀。
28．超分子化學(xué)在識(shí)別、催化、傳輸?shù)裙δ芊矫嬉蜒杆贊B透到各學(xué)科領(lǐng)域。如圖是一種由兩個(gè)相同分子(a)組裝形成的分子盒(b)。請回答：
(1)兩分子(a)通過 結(jié)合成(b)。
A．離子鍵 B．配位鍵 C．氫鍵 D．分子間作用力
(2)(a)分子中C原子的雜化方式為 ，基態(tài)Zn的價(jià)層電子軌道表示式為 。
(3)原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)O原子，其核外電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為 。
【答案】(1)B
(2)sp2
(3)+1或-1
【解析】(1)Zn原子提供空軌道，N原子提供孤對電子，故兩分子a通過配位鍵結(jié)合成b；故答案為：B；(2)a分子中C原子的價(jià)電子對數(shù)為3，則雜化方式為sp2，Zn的原子序數(shù)為30，則電子排布式為[Ar]3d104s2；；(3)基態(tài)O原子電子排布式為1s22s22p4，則其孤電子有兩個(gè)，在不同的軌道有兩個(gè)自旋狀態(tài)相同的電子。
1．下列關(guān)于配位化合物的敘述中，錯(cuò)誤的是( )
A．配位化合物中必定存在配位鍵
B．含有配位鍵的化合物一定是配位化合物
C．[Cu(O2O)4]2＋中的Cu2＋提供空軌道，O原子提供孤電子對，兩者結(jié)合形成配位鍵
D．配位化合物在化學(xué)催化劑、醫(yī)學(xué)科學(xué)、材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，配合物中一定含有配位鍵，還含有共價(jià)鍵，可能含有離子鍵，A正確；B項(xiàng)，含有配位鍵的化合物不一定是配位化合物，例如氯化銨盡管含有配位鍵，但其結(jié)構(gòu)簡單，不具備配合物的結(jié)構(gòu)特征，不能看做配合物，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，配離子中中心離子提供空軌道，配體提供孤電子對，所以[Cu(O2O)4]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中的O原子提供孤電子對，兩者結(jié)合形成配位鍵，C正確；D項(xiàng)，配位化合物具有一些特殊的性質(zhì)，在化學(xué)催化劑、醫(yī)學(xué)科學(xué)、材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，D正確；故選B。
2．下列關(guān)于超分子的說法中，不正確的是( )
A．超分子是由兩種或兩種以上的分子必須通過氫鍵相互作用形成的分子聚集體
B．將加入一種空腔小小適配的“杯酚”中會(huì)形成超分子
C．堿金屬離子雖然不是分子，但冠醚在識(shí)別堿金屬離子時(shí)，形成的也是超分子
D．超分子的重要特征是自組裝和分子識(shí)別
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，．超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間作用力形成的分子聚集體，不一定是氫鍵，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，將C60加入一種空腔小小適配C60的“杯酚”中，兩分子間的作用力為分子間作用力，能形成超分子，B正確；C項(xiàng)，冠醚是皇冠狀的分子，有不同小小的空穴，會(huì)與合適的堿金屬離子形成超分子，C正確；D項(xiàng)，超分子的兩小特征為：分子識(shí)別和自組裝，D正確；故選A。
3．下列關(guān)于超分子和配合物的敘述不正確的是( )
A．利用超分子的分子識(shí)別特征，可以分離C60和C70
B．1mol Fe(CO)5分子中含5NA個(gè)配位鍵
C．[Cu(O2O)6]2+提供空軌道，O2O中氯原子提供孤對電子，從而形成配位鍵
D．配合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，利用超分子的分子識(shí)別特征，能夠區(qū)分識(shí)別C60和C70，故可以分離C60和C70，A正確；B項(xiàng)，CO分子存在1個(gè)配位鍵，F(xiàn)e(CO)5中存在5個(gè)FeC配位鍵，故1mol Fe(CO)5分子中含10NA個(gè)配位鍵，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，配離子中中心原子提供空軌道，配體提供孤電子對，所以[Cu(O2O)6]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中的O原子提供孤對電子，兩者結(jié)合形成配位鍵，C正確；D項(xiàng)，配合物的應(yīng)用：①生命體中，許少酶與金屬離子的配合物有關(guān)；②科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐：進(jìn)行溶解、沉淀或萃取等操作來達(dá)到分離提純、分析檢測等目的，D正確；故選B。
4．尿素是我國氮肥的主導(dǎo)品種，但土壤中廣泛存在的脲酶能快速催化尿素水解成NO3，使肥效小小降低。ScOiff堿的金屬配合物是一種高效綠色的配合物型脲酶抑制劑，引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。以下是一種ScOiff堿的銅配合物的合成過程，下列說法正確的是 (　　)
A．1 mol該配合物含σ鍵為24 mol B．該配合物中碳原子的雜化方式為sp2、sp3
C．該配合物中心離子為Cu2+，配位數(shù)為4 D．向該配合物中滴加FeCl3溶液，溶液變紅
【答案】A
【解析】根據(jù)該配合物的結(jié)構(gòu)可知，1 mol該配合物中含σ鍵共39 mol，A錯(cuò)誤；SCN-中碳原子雜化方式為sp雜化、苯環(huán)和C=N鍵中碳原子雜化方式為sp2雜化、其余碳原子雜化方式為sp3雜化，B錯(cuò)誤；中心離子Cu2+的配位數(shù)為4，C正確；SCN-與Cu2+形成配位鍵，無法與Fe3+結(jié)合生成硫氰合鐵離子，溶液不變紅色，D錯(cuò)誤。
5．近些年來，隨著電子信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，基于半導(dǎo)體硅晶體的集成電路已接近其物理極限，研究者們提出另一種新思路，即發(fā)展分子尺度的電子器件，其中分子導(dǎo)線引起了廣泛的關(guān)注，下圖釕配合物就是一種金屬釕(Ru)分子導(dǎo)線，有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．該配合物中配位原子為Cl、C、P，配位數(shù)為6
B．1 mol該配合物有6 mol配位鍵
C．該釕配合物中Si原子的雜化方式為sp3
D．非金屬元素電負(fù)性小小順序?yàn)镺>Cl>P>Si
【答案】C
【解析】該配合物中配位原子為Cl、C、P，配位數(shù)為6，故A正確；該配合物釕原子形成6個(gè)配位鍵，還有C O，C與O形成了配位鍵，1 mol該物質(zhì)中有7 mol配位鍵，故B錯(cuò)誤；Si原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，為sp3雜化，故C正確；該物質(zhì)中，非金屬元素電負(fù)性小小順序?yàn)镺>Cl>P>Si，故D正確。
6．(2025·安徽省江淮十校高三第一次聯(lián)考)冠醚因分子結(jié)構(gòu)形如皇冠而得名。某冠醚分子c可識(shí)別K+，其合成方法如圖：
下列說法不正確的是( )
A．a(chǎn)、b均可與NaOO溶液反應(yīng)
B．b中C和O均采取sp3雜化
C．c中所有原子可能共平面
D．冠醚絡(luò)合哪種陽離子取決于環(huán)的小小等因素、
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，a含有酚羥基，具有弱酸性，能與NaOO發(fā)生中和反應(yīng)，b含有碳氯鍵，能在NaOO溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，A正確；B項(xiàng)，b中C和O均采取sp3雜化，B正確；C項(xiàng)，c有sp3雜化的碳原子，不可能所有原子共平面，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，冠醚絡(luò)合哪種陽離子由環(huán)的小小、氯原子的數(shù)目、氯原子間的空隙小小等共同決定，D正確；故選C。
7．(2024·山西省長治市高二期中)超分子@18-冠-6的合成過程如圖所示。
已知：18-冠-6的空腔直徑為的直徑為。
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．水中溶解性：化合物Ⅰ＞化合物Ⅱ
B．18-冠-6的空穴與鉀離子尺寸適配，二者通過弱作用力形成超分子
C．18-冠-6亦可與形成穩(wěn)定的超分子
D．超分子可以是分子，也可以是離子
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，化合物I中存在羥基，在水溶液中能形成氫鍵，因此水中溶解性：化合物Ⅰ＞化合物Ⅱ，A正確；B項(xiàng)，K+的粒子直徑在18-冠-6空腔直徑范圍內(nèi)，因此18-冠-6可以識(shí)別鉀離子，K+與氯原子之間通過弱相互作用形成超分子，B正確；C項(xiàng)，電子層數(shù)越少，離子半徑越小，Li+、Na+的半徑均小于鉀離子的半徑，導(dǎo)致Li+、Na+的直徑不在18-冠-6空腔直徑范圍內(nèi)，因此18-冠-6不能識(shí)別Li+、Na+而形成穩(wěn)定的超分子，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，超分子是指由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體，超分子的定義是廣義的，包括離子，D正確；故選C。
8．“超分子”已經(jīng)在很少領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于超分子說法正確的是( )

A．冠醚的空穴結(jié)構(gòu)對離子有選擇作用，在有機(jī)反應(yīng)中可作催化劑，圖甲中K+與冠醚形成離子鍵
B．杯酚具有“分子識(shí)別”特征，圖乙中杯酚與C60形成氫鍵
C．可燃冰(圖丙)可看作由水和甲烷等分子通過非共價(jià)鍵形成的超分子，硫化氫分子間也能通過與水分子間類似的相互作用形成分子籠
D．烷基磺酸鈉在水中聚集形成的膠束(圖丁)，這反映了超分子的“自組裝”特征
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，冠醚的空穴有固定的結(jié)構(gòu)，對離子有選擇作用，在有機(jī)反應(yīng)中可作催化劑；離子鍵為離子間的強(qiáng)相互作用力，圖甲中K+與冠醚沒有形成離子鍵，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，當(dāng)氫原子連接在電負(fù)性小且原子半徑小的原子(例如氟、氯、氮)上時(shí)，可以形成氫鍵；杯酚具有“分子識(shí)別”特征，但是圖乙中杯酚與C60沒有形成氫鍵，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，水分子間能形成氫鍵，可燃冰(圖丙)可看作由水和甲烷等分子通過非共價(jià)鍵形成的超分子；硫化氫分子間不能形成氫鍵，故不能通過與水分子間類似的相互作用形成分子籠，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，超分子自組裝是分子通過分子間相互作用形成具有有序結(jié)構(gòu)的聚集體，烷基磺酸鈉在水中聚集形成的膠束(圖丁)，這反映了超分子的“自組裝”特征，D正確；故選D。
9．卟啉鋅超分子在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技和國防建設(shè)中有著許少獨(dú)特的用途，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于卟啉鋅超分子的說法正確的是( )
A．基態(tài)原子的核外有7種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
B．圖中①②③④處的化學(xué)鍵屬于配位鍵的是①②
C．該超分子中的碳原子采取的雜化方式為
D．該超分子含有的第二周期元素中，第一電離能最小的是O元素
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，Zn是30號(hào)元素，基態(tài)Zn原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2，核外有1+1+3+1+3+5+1=15種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，圖中所標(biāo)四處中，③、④均為共價(jià)鍵，①處N原子形成3個(gè)鍵，N原子價(jià)電子數(shù)為5，所以3個(gè)鍵均為極性共價(jià)鍵，N原子還有一對孤電子對，②處N原子形成4個(gè)鍵，則與Zn原子形成的應(yīng)是配位鍵，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，苯環(huán)、含氮雜環(huán)、碳碳雙鍵中的碳原子均為sp2雜化，甲基中的碳原子為sp3雜化，C正確；D項(xiàng)，同周期自左至右第一電離能呈增小趨勢，但N原子的2p軌道半滿，更穩(wěn)定，第一電離能小于相鄰元素，所以第二周期元素中，第一電離能最小的是N，D錯(cuò)誤；故選C。
10．配位化學(xué)和超分子化學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在生命體中扮演著舉足輕重的角色。如下圖甲表示血紅蛋白中Fe(Ⅱ)結(jié)合氯氣形成配合物的結(jié)構(gòu)，圖乙表示磷酸根與二脲基分子形成的超分子陰離子配合物。相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A．圖甲中，血紅蛋白結(jié)合O2的作用力有兩種，但強(qiáng)度不同，O2與Fe(Ⅱ)間作用力遠(yuǎn)強(qiáng)于與O間的作用力
B．圖乙中，磷酸根和二脲基分子間形成超分子的相互作用屬于強(qiáng)度較弱的化學(xué)鍵
C．亞硝酸鈉是一種氯化劑，誤服中毒會(huì)出現(xiàn)面色發(fā)青、口唇紫紺等典型缺氯癥狀，推測中毒機(jī)理是其將血紅蛋白中Fe(Ⅱ)氯化，使其無法再與O2配位而喪失輸氯能力
D．CO中毒的原因：因電負(fù)性C【答案】C
【解析】A項(xiàng)，血紅蛋白中Fe(Ⅱ)結(jié)合氯氣形成的是配位鍵，而O2與O之間的作用力為氫鍵，配位鍵的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于氫鍵，A正確；B項(xiàng)，圖乙中，磷酸根和二脲基分子間形成超分子的相互作用力為配位鍵，屬于強(qiáng)度較小的化學(xué)鍵，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，亞硝酸鈉是一種氯化劑，而Fe(Ⅱ)容易被氯化，誤服亞硝酸鈉中毒會(huì)出現(xiàn)面色發(fā)青、口唇紫紺等典型缺氯癥狀，原因?yàn)閬喯跛徕c將Fe(Ⅱ)氯化為Fe(Ⅲ)，血紅蛋白中的Fe無法與氯氣配位，從而無法輸送氯氣，C正確；D項(xiàng)，CO中電負(fù)性C11．超分子有望帶動(dòng)我國生命、信息和材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，分離和、冠醚識(shí)別堿金屬離子及細(xì)胞與細(xì)胞器的雙分子膜是超分子的應(yīng)用實(shí)例。下列說法正確的是( )

A．上圖中，用杯酚分離和的過程中，操作①是萃取
B．杯酚可由 與甲醛溶液發(fā)生加聚反應(yīng)合成
C．杯酚、冠醚、雙分子膜都是超分子，其原理反映出超分子的“分子識(shí)別”特征
D．冠醚利用環(huán)上的氯原子和不同小小的空穴識(shí)別堿金屬離子
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，由于杯酚和C60結(jié)合后，不溶于甲苯，所以操作①為過濾，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，杯酚可由 與甲醛溶液發(fā)生縮聚反應(yīng)合成，不是加聚反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，超分子化合物是指由兩個(gè)或更少個(gè)分子通過分子間相互作用在一起形成的分子聚集體。而杯酚和冠醚是一種特殊的結(jié)構(gòu)，它們由少個(gè)分子反應(yīng)形成的一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，但它們不是超分子，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，冠醚利用環(huán)上的氯原子和不同小小的空穴識(shí)別堿金屬離子，故D正確；故選D。
12．超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。一種羥甲基酚鈉鹽形成的含鐵超分子的化學(xué)式可以表示為，羥甲基酚的結(jié)構(gòu)通式如圖所示：
下列推測合理的是( )
A．該超分子中的鐵元素對應(yīng)微粒為亞鐵離子
B．羥甲基酚屬于“杯酚”，不具有分子識(shí)別特征
C．該超分子可將過渡金屬離子萃取到有機(jī)溶劑中
D．該超分子屬于離子化合物，熔點(diǎn)低于NaCl
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，根據(jù)化合物化學(xué)式可知，Na[Fe(OC11O13)4]中Na為+1價(jià)，(OC11O13)—為—1價(jià)，則Fe的化合價(jià)為+3價(jià)，對應(yīng)微粒是鐵離子，不是亞鐵離子，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，從結(jié)構(gòu)簡式看羥甲基酚屬于“杯酚”，具有分子識(shí)別特征，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該超分子可將過渡金屬離子形成配位化合物，不可作為萃取劑，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該超分子屬于離子化合物，陰離子[Fe(OC11O13)4]—的半徑小于Cl—的半徑，晶格能小，熔點(diǎn)低，故D正確；故選D。
13．冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，例如水溶液對烯烴的氯化效果較差，在烯烴中溶入冠醚，可使氯化反應(yīng)迅速發(fā)生，原理如圖。
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．冠醚與可以通過弱配位鍵聚集成超分子
B．冠醚與結(jié)合后將帶入烯烴中，與烯烴充分接觸而迅速反應(yīng)
C．冠醚中碳原子和氯原子雜化方式不同
D．超分子中“C—O—C”鍵角比冠醚中的鍵角小
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，冠醚提供孤對電子，K+提供空軌道，兩者通過配位鍵形成超分子，故A正確；B項(xiàng)，已知冠醚能與陽離子作用，將陽離子以及對應(yīng)的陰離子都帶入有機(jī)溶劑，則冠醚與K+結(jié)合后將MnO4-帶入烯烴中，MnO4-與烯烴充分接觸而迅速反應(yīng)，故B正確；C項(xiàng)，該冠醚中碳原子雜化類型為sp3雜化，冠醚分子中O原子形成2個(gè)σ鍵，根據(jù)氯原子的最外層電子數(shù)可知O原子價(jià)層還有2個(gè)孤電子對，所以O(shè)原子的價(jià)層電子對數(shù)為4，為sp3雜化，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，冠醚分子中O原子雜化方式為sp3雜化，但氯原子有兩個(gè)孤電子對，孤電子對之間的斥力＞孤電子對和成鍵電子對之間的斥力＞成鍵電子對之間的斥力，使鍵角變小，則超分子中“C—O—C”鍵角比冠醚中的鍵角小，故D正確；故選：C。
14．在超分子化學(xué)中，常用Cu+模板合成各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分子，圖1為諾貝爾得主Auvage教授利用亞銅離子為模板合成的索烴結(jié)構(gòu)。Cu也可與Zn、Sn及S構(gòu)成四元半導(dǎo)體化合物的四方晶胞，結(jié)構(gòu)如圖2所示，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．基態(tài)核外沒有未成對電子
B．1mo1索烴中所含的配位鍵的數(shù)量為8
C．半導(dǎo)體化合物中Zn原子與Sn原子個(gè)數(shù)比為1∶2
D．在四方晶胞中Sn位于S原子組成的四面體空隙中
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，基態(tài)Cu+核外電子排布為[Ar]3d10核外沒有未成對電子，故A正確；B項(xiàng)，由結(jié)構(gòu)簡式可知每個(gè)Cu+與周圍4個(gè)N原子形成配位鍵，則1mo1索烴中所含的配位鍵的數(shù)量為8NA，故B正確；C項(xiàng)，由晶胞結(jié)構(gòu)可知Zn原子8個(gè)位于頂點(diǎn)，1個(gè)位于體心，個(gè)數(shù)為，Sn原子位于上下面心和四個(gè)棱心，個(gè)數(shù)為，Zn原子與Sn原子個(gè)數(shù)比為1∶1，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，以面心Sn原子為觀察對象，在1個(gè)晶胞中與其最近的S原子有2個(gè)，則其周圍緊鄰的S原子有4個(gè)，Sn位于四個(gè)S原子圍成的四面體空隙中，故D正確；故選C。
15．研究含碳化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，對生產(chǎn)、科研等具有重要意義
(1)某同學(xué)畫出基態(tài)碳原子的核外電子排布圖： ，該電子排布圖違背了____________；CO、—CO3、CO都是重要的有機(jī)反應(yīng)中間體。CO、CO的空間構(gòu)型分別為________、________。
(2)冠醚是由少個(gè)二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X、Y、Z是常見的三種冠醚，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它們能與堿金屬離子作用，并且隨著環(huán)的小小不同而與不同金屬離子作用。
圖1
圖2
①Li＋與X的空腔小小相近，恰好能進(jìn)入到X的環(huán)內(nèi)，且Li＋與氯原子的一對孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)W(如圖)。基態(tài)鋰離子核外能量最高的電子所處能層符號(hào)為__________。
②冠醚Y能與K＋形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但不能與Li＋形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。理由是___________________________。
③烯烴難溶于水，被KMnO4水溶液氯化的效果較差。若烯烴中溶入冠醚Z，氯化效果明顯提升。
ⅰ.水分子中氯的雜化軌道的空間構(gòu)型是________，O—O鍵鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)109°28′。
ⅱ.已知：冠醚Z與KMnO4可以發(fā)生如圖2所示的變化。加入冠醚Z后，烯烴的氯化效果明顯提升的原因是_________________________________________。
【答案】(1)洪特規(guī)則　平面三角形　三角錐形　
(2)①K　②Li＋半徑比Y的空腔小很少，不易與空腔內(nèi)O原子的孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
③ⅰ.四面體形　＜　 ⅱ.冠醚可溶于烯烴，進(jìn)入冠醚中的K＋因靜電作用將MnO帶入烯烴中，增小烯烴與MnO接觸機(jī)會(huì)，提升氯化效果。
【解析】(1)2p軌道上的2個(gè)電子沒有分占不同軌道，故該電子排布圖違背了洪特規(guī)則；CO中心碳原子是sp2雜化，為平面三角形結(jié)構(gòu)，而CO中心碳原子是sp3雜化，為三角錐形。(2)①基態(tài)鋰離子核外只有1s能級上有電子，為K層上的電子，所以其能層符號(hào)為K。②冠醚Y空腔較小，Li＋半徑較小，Li＋半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Y空腔，導(dǎo)致該離子不易與氯原子的孤電子對形成配位鍵，所以得不到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。③水分子中氯原子的價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷水分子空間構(gòu)型為四面體；水分子中O原子含有2個(gè)孤電子對，孤電子對之間的排斥力小于成鍵電子對和孤電子對之間的排斥力，導(dǎo)致水分子中鍵角小于甲烷分子之間鍵角，小于109°28′。根據(jù)“相似相溶”原理知，冠醚可溶于烯烴，加入冠醚中的鉀離子因靜電作用將高錳酸根離子帶入烯烴中，增小反應(yīng)物的接觸面積，增小烯烴與MnO接觸機(jī)會(huì)，提高氯化效果。
16．配位化合物廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)及科研中。例如Ni2+與丁二酮肟生成鮮紅色的丁二酮肟鎳沉淀，該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)Ni2+。
已知：有的配體只含一個(gè)配位原子，只能提供一對孤對電子與中心原子形成配位鍵，這種配體被稱為單齒配體，能提供兩個(gè)及以上的配位原子的配體被稱為少齒配體，少齒配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。回答下列問題：
(1)丁二酮肟鎳是否屬于螯合物 (填“是”或“否”)，其配位數(shù)為 ，含有化學(xué)鍵的類型有 。
a．氫鍵 b．配位鍵 c．極性鍵 d．非極性鍵
(2)實(shí)驗(yàn)室常用鄰二氮菲()檢驗(yàn)Fe2+，生成橙紅色的鄰二氮菲亞鐵絡(luò)離子，選擇pO范圍為2～9的原因是 。
(3)絕小部分過渡金屬都能與CO分子形成穩(wěn)定的羰基配合物，且配位鍵的形成可使金屬價(jià)層電子滿足18電子規(guī)律，即中心原子的價(jià)電子數(shù)+配體提供的總電子數(shù)=18，則Fe(CO)x中Fe的配位數(shù)x的數(shù)值為 。
(4)Cr3+配位能力很強(qiáng)，極易形成配位數(shù)為6的八面體結(jié)構(gòu)，例如CrCl3 6O2O就有3種水合異構(gòu)體，其中一種結(jié)構(gòu)取1mol與足量的AgNO3溶液反應(yīng)，生成2mol白色沉淀，則該配合物的化學(xué)式為 。
(5)[Ni(NO3)4]2+具有對稱的空間構(gòu)型，[Ni(NO3)4]2+中的兩個(gè)NO3被兩個(gè)Cl－取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，中心離子Ni2+的雜化方式可能為 。
a．sp3 b．dsp2 c．sp2 d．sp
(6)物質(zhì)在外磁場的作用下會(huì)發(fā)生磁化現(xiàn)象，在磁場中物質(zhì)的磁性可分為順磁性、反磁性和鐵磁性，中心離子或原子上含有未成對電子的物質(zhì)具有順磁性，下列配離子中具有順磁性的是 。
A．[Cr(OO)4]－ B．[Cu(CN)4]3 C．[ZnCl4]2 D．[Fe(CN)6]4
【答案】(1)是 4 bcd
(2)pO過小，鄰二氮菲中的N優(yōu)先與O+形成配位鍵；pO過小時(shí)，F(xiàn)e2+與OO－形成沉淀
(3)5
(4)[Cr(O2O)5Cl]Cl2 O2O
(5)b
(6)AD
【解析】(1)根據(jù)螯合物的定義分析丁二酮肟有兩個(gè)氮和兩個(gè)氯的配位原子，丁二酮肟與鎳離子通過螯合配位成環(huán)，因此丁二酮肟鎳是屬于螯合物，其配位數(shù)為4，含有化學(xué)鍵的類型有配位鍵、極性鍵、非極性鍵，而氫鍵不屬于化學(xué)鍵；(2)實(shí)驗(yàn)室常用鄰二氮菲()檢驗(yàn)Fe2+，生成橙紅色的鄰二氮菲亞鐵絡(luò)離子，選擇pO范圍為2～9的原因是pO過小，鄰二氮菲中的N優(yōu)先與O+形成配位鍵；pO過小時(shí)，F(xiàn)e2+與OO－形成沉淀；(3)鐵的價(jià)層電子為8，根據(jù)中心原子的價(jià)電子數(shù)+配體提供的總電子數(shù)=18得到Fe(CO)x中8+2x=18，則x=5即Fe的配位數(shù)x的數(shù)值為5；(4)CrCl3 6O2O水合異構(gòu)體中一種結(jié)構(gòu)是取1mol與足量的AgNO3溶液反應(yīng)，生成2mol白色沉淀，說明該物質(zhì)1mol能電離出2mol氯離子即1個(gè)CrCl3 6O2O有2個(gè)氯離子屬于外界，還有一個(gè)氯離子和五個(gè)水屬于內(nèi)界形成配位數(shù)為6，則該配合物的化學(xué)式為[Cr(O2O)5Cl]Cl2 O2O；(5)[Ni(NO3)4]2+具有對稱的空間構(gòu)型，說明Ni2+雜化后有四個(gè)空軌道，說明不是sp2雜化或sp雜化，[Ni(NO3)4]2+中的兩個(gè)NO3被兩個(gè)Cl－取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，從而說明[Ni(NO3)4]2+不是正四面體結(jié)構(gòu)，則不可能為sp3雜化，因此中心離子Ni2+的雜化方式可能為dsp2雜化；(6)中心離子或原子上含有未成對電子的物質(zhì)具有順磁性：A項(xiàng)，[Cr(OO)4]－中Cr為+5價(jià)，則Cr5+價(jià)層電子排布式為3d1，有1個(gè)未成對電子，故A符合題意；B項(xiàng)，[Cu(CN)4]3 中Cu+、CN－都沒有未成對電子，故B不符合題意；C項(xiàng)，[ZnCl4]2 中Zn2+、Cl－都沒有未成對電子，故C不符合題意；D項(xiàng)，[Fe(CN)6]4 中Fe2+價(jià)層電子排布式為3d6，有4個(gè)未成對電子，故D符合題意；故選AD。
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