4.2配合物的形成和应用 同步练习 2022-2023学年高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.某离子液体的部分结构如下。短周期主族元素R、X、Y、Z、W中Y的原子半径最小,X、Z同主族,且Z的电子数等于Y、W电子数之和,X与R、W形成的二原子化合物均为常见的城市空气污染物。以下说法正确的是
A.做配体时,W提供孤电子对
B.、、分子中的键角依次减小
C.第一电离能:Y>W>X>R
D.氢化物的熔沸点大小顺序一定为:R<Z<W
2.以下微粒含配位键的是
① ②CH4 ③ ④ ⑤
A.①②④⑤ B.①④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
3.FeCl3易升华,常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]常用于治疗缺铁性贫血,向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水,振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈红色,该红色物质为[Fe(SCN)n(H2O)6 n]3 n。下列说法不正确的是
A.FeCl3为分子晶体
B.1molSCN-中含有σ键的数目为2NA
C.NH与SO均可作为配合物的配体
D.[Fe(SCN)n(H2O)6 n]3 n中心离子的配位数为6
4.实验是研究化学的重要方法,下列说法正确的是
①向FeSO4溶液中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,反应的离子方程式为:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
②向次氯酸钙溶液中通入少量的CO2生成白色沉淀,证明Ka2(H2CO3)>Ka(HClO)
③把电石与水反应产生的气体通入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,证明有乙炔生成
④向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇溶液,析出深蓝色晶体,是因为溶液的极性降低,溶质的溶解度减小
A.①④ B.②④ C.①② D.②③
5.溶液可用于蚀刻铜,向蚀刻生成的溶液中加入并通入可使溶液再生。下列说法正确的是
A.中键的数目为
B.晶体中既有离子键又有非极性共价键
C.晶体(晶胞见如图)中与1个距离最近的有8个
D.再生反应的离子方程式为
6.2020年人类在金星大气中探测到PH3,实验室制备PH3的方法有:①PH4I+NaOH=NaI+PH3↑+H2O;②P4+3KOH+3H2O=3KH2PO2+PH3↑。已知H3PO2是一元弱酸, 其结构式为。下列说法正确的是
A.基态P的轨道表示式为
B.中含有配位键,提供孤电子对的原子是P
C.NaOH中只存在一种化学键
D.反应②中若KOH过量会发生反应:P+9KOH3K3PO2+PH3↑+3H2O
7.下列说法正确的是
A.[Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到
B.可用H2还原MgO制备单质Mg
C.市售84消毒液(主要成分为NaClO)可敞口保存且使用时不需稀释
D.可以用丁达尔效应区分氯化铝溶液和氯化钠溶液
8.下列现象与形成配合物无关的是
A.与不能大量共存
B.向Cu与反应后的集气瓶中加少量水,呈绿色,再加水,呈蓝色
C.Cu与浓反应后,溶液呈绿色;Cu与稀反应后,溶液呈蓝色
D.向溶液中逐滴滴加溶液至过量,先出现白色沉淀,继而消失
9.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,其结构简式如图所示(Co参与形成的均为单键,部分化学键未画明)。下列说法正确的是
A.酞菁钴分子中C、N原子均存在孤电子对
B.酞菁钴中碳原子的杂化方式有、杂化
C.与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D.1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间构型为V形
10.向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水,先生成蓝色沉淀,继续滴加浓氨水,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。然后加入一定量的无水乙醇,产生深蓝色沉淀。下列说法不正确的是
A.反应前后溶液中浓度保持不变
B.深蓝色溶液中的配离子为,其中提供孤电子对,提供空轨道
C.加入乙醇的目的是为了降低溶质的溶解度
D.深蓝色沉淀为
11.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列结论错误的是
A.同温同压下等质量的SO2气体和NO2气体的物质的量之比为23:32
B.标准状况下,11.2LCO2中含有的键键数为NA
C.同温同压下,由NO和CO组成的混合气体的密度是氢气密度的14.5倍,则两者的物质的量之比为1:1
D.含1mol [Co(NH3)Cl3]的水溶液中加入足量AgNO3溶液,能生成3molAgCl沉淀
12.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.1mol[Cu(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA
B.46gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为2NA
C.0.5molSF6中S的价层电子对数为3NA
D.500mLpH=2的醋酸溶液中H+数目为0.005NA
13.在照片底片冲洗的过程中会发生如下反应:AgBr+2S2O[Ag(S2O3)2]3-+Br-,有关说法正确的是
A.S2O酸性条件下不能稳定存在,会与酸反应生成S和SO
B.向平衡体系中加AgBr,平衡将向正反应方向移动
C.已知S2O做配体时是硫原子提供孤电子对,则配合物[Ag(S2O3)2]3-中银离子的配位数是2
D.加水稀释时平衡向正反应方向移动,平衡常数会变大
14.在照相底片定影时,Na2S2O3溶液能溶解未起反应的AgBr,这是因为Ag+与S2O生成配离子,Ag+的配位数为2。下列说法不正确的是
A.Ag+与S2O结合成配离子,使反应AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)平衡向右移动
B.上述反应生成配合物的化学方程式为AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr
C.Ag+与S2O反应时,Ag+提供空轨道,S2O提供孤电子对,二者通过配位键结合
D.如图为单质银的晶胞(面心立方最密堆积),银原子的配位数为6
二、填空题
15.研究发现固态PCl5和PBr5均为离子晶体,但其结构分别为[PCl4]+[PCl6]-和[PBr4]+Br-,分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因是___________。
16.(1)若与通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤电子对的原子是______。
(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:
在中,硼原子轨道的杂化类型有______;配位键存在于______原子之间(填原子的数字标号);______(填数字)。
(3)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。过渡金属配合物的中心原子价电子数与配位体提供电子总数之和为18,则______。
三、实验题
17.实验室通常是在NH3和NH4Cl存在条件下,以活性炭为催化剂,用H2O2氧化CoCl2溶液来制备三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3,该反应属于大量放热的反应。某小组用如图所示装置制备[Co(NH3)6]Cl3,实验步骤如下:
Ⅰ.称取研细的CoCl2 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,逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。
Ⅱ.用水浴将混合物加热至60℃,恒温20分钟,然后用冰水浴冷却,充分结晶后过滤。
Ⅲ.将沉淀溶于热的盐酸中,趁热过滤,滤液中加适量浓盐酸并冷却结晶。
Ⅳ.过滤、用乙醇洗涤晶体并在105℃条件下烘干。
试回答下列问题:
(1)制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式是___。
(2)请指出装置中存在的一处缺陷___。
(3)若将5mL30%的H2O2溶液一次性加入三颈烧瓶,会出现的问题是__。
(4)与[Co(NH3)6]Cl3类似的产品还有[Co(NH3)5Cl]Cl2,请简述验证某晶体是[Co(NH3)6]Cl3还是[Co(NH3)5 Cl]Cl2的实验方案___。
(5)步骤Ⅲ中趁热过滤的主要目的是___,滤液中加适量浓盐酸的主要目的是___。
(6)乙醇洗涤与蒸馏水洗涤相比优点是___。
四、计算题
18.(1)在如图反应中,反应前后钒的氧化数和配位数各是多少____ N- N键长如何变化____
(2)单晶衍射实验证实,配合物[ Cr3O( CH3CO2)6(H2O)3]Cl·8H2O中,3个铬原子的化学环境完全相同,乙酸根为桥连配体,水分子为单齿配体。画出该配合物中阳离子的结构示意图_____。
19.蓝色的无水在吸水后会变成粉红色的水合物,该水合物受热后又变成无水,所以无水,常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有无水,吸水后变成,试回答下列问题:
(1)水合物中x=______。
(2)若该水合物为配合物,其中的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为1:1,则该配合物的化学式可表示为______。
参考答案:
1.C
【分析】短周期主族元素R、X、Y、Z、W,X、Z同主族,结合图示可知,X形成2个共价键,Z形成6个共价键,则X为O,Z为S;X与R、W形成的二原子化合物均为常见的城市空气污染物,应该为CO和NO,则R为C,W为N;Y形成1个共价键,Z的电子数等于Y、W电子数之和,Y的电子数为16-7=9,则Y为F,四种元素中Y(F)的原子半径最小,以此分析解答。
【详解】根据分析可知,R为C,X为O,Y为F,Z为S,W为N,
A.RW-为CN-,CN-做配体时,应该是C(R)提供孤电子对,故A错误;
B.RZ2、WY3、RY4分别为CS2、NF3、CF4,CS2为直线形,其键角最大,NF3、CF4的VSEPR模型均为四面体,但NF3的中心原子N含有1个孤电子对,CF4的中心原子C没有孤电子对,孤电子对越多键角越小,则CF4的键角较大,所以键角大小为:CS2>CF4>NF3,故B错误;
C.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,N的2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:Y>W>X>R,故C正确;
D.R的氢化物为烃,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于氨气、硫化氢、肼,故D错误;
故选:C。
2.C
【详解】氢离子提供空轨道,N2H4中氮原子提供孤电子对,所以能形成配位键,则中含有配位键;甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,CH4中不含有配位键;Fe原子提供空轨道,CO中的碳原子上有孤电子对,可以形成配位键,中含有配位键;中O提供孤电子对,提供空轨道,二者可以形成配位键,中含有配位键; Ag+提供空轨道,NH3中的氮原子提供孤电子对,可以形成配位键,中含有配位键;故选C。
3.C
【详解】A.FeCl3易升华,说明FeCl3为分子晶体,故A正确;
B.SCN-与CO2互为等电子体,则1molSCN-中含有σ键的数目为2NA,故B正确;
C.NH中没有孤对电子,因此不能作为配合物的配体,故C错误;
D.[Fe(SCN)n(H2O)6 n]3 n中心离子的配体有SCN-、H2O,其配位数为6,故D正确。
综上所述,答案为C。
4.A
【详解】①向硫酸亚铁溶液中滴加2滴铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀的反应为硫酸亚铁溶液与铁氰化钾溶液反应生成硫酸钾和KFe[Fe(CN)6]沉淀,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓,故正确;
②向次氯酸钙溶液中通入少量的二氧化碳生成白色沉淀说明碳酸的酸性强于次氯酸,但不能证明碳酸氢根离子的酸性强于次氯酸,所以无法比较碳酸的二级电离常数和次氯酸的电离常数大小,故错误;
③电石中含有的硫化钙、磷化钙也能与水反应生成能使酸性高锰酸钾溶液褪色的硫化氢、磷化氢,所以把电石与水反应产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去不能证明有乙炔生成,故错误;
④向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇溶液时,溶液的极性降低,溶质[Cu(NH3)4]SO4的溶解度减小,会析出深蓝色[Cu(NH3)4]SO4晶体,故正确;
①④,故选A。
5.C
【详解】A.单键都是键,由于还还有配位键,所以中键的物质的量为,A错误;
B.晶体中既有离子键又有极性共价键,没有非极性共价键,B错误;
C.晶体(晶胞见如图)中与1个距离最近的有8个
D.根据电子得失守恒可知再生反应的离子方程式为,D错误;
答案选C。
6.B
【详解】A. 基态P的轨道表示式为,故A错误;
B. 中含有配位键,提供孤电子对的原子是P,其中一个氢提供空轨道,故B正确;
C. NaOH中存在两种化学键:离子键(钠离子和氢氧根之间)和共价键(O和H共价键),故C错误;
D. 反应②中若KOH过量也只能生成KH2PO2,故D错误;
故选B。
7.A
【详解】A.向CuSO4溶液中加入少量氨水,反应产生Cu(OH)2;当加入过量氨水时,Cu(OH)2与过量氨水反应产生[Cu(NH3)4]SO4,A正确;
B.Mg是活泼金属,不能通过热还原方法治炼,应该通过电解方法治炼,B错误;
C.84消毒液的主要成分为NaClO,若敞口保存,NaClO与空气中的CO2、H2O反应产生Na2CO3、HClO,导致变质,因此要密封保存;NaClO具有强氧化性,会具有强的腐蚀性,因此使用时需先稀释再使用,C错误;
D.氯化铝溶液和氯化钠溶液都属于溶液,用光照射时,不能产生光亮的通路,因此不能用丁达尔效应区分,D错误;
故合理选项是A。
8.C
【详解】A.与能通过配位键形成,故二者在溶液中不能大量共存,A项不符合;
B.Cu与反应生成,加少量水时,通过配位键形成绿色的配离子,稳定性相对较弱,加水稀释时,转化为蓝色的配离子,B项不符合;
C.Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮,二氧化氮溶于硝酸铜溶液,溶液呈绿色,而Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜和NO,硝酸铜溶液呈蓝色,所以与配合物无关,C项符合题意;
D.向溶液中逐滴滴加溶液,生成白色沉淀,溶液加至过量,沉淀消失,形成配离子,D项不符合;
答案选C。
9.C
【详解】A.由图示可知,碳原子最外层4个电子全部参与成键,没有孤电子对,A错误;
B.苯环碳采取杂化,双键碳采取杂化,由图示可知,酞菁钴中碳原子均采取杂化,B错误;
C.N原子与其他原子形成3对共用电子即可达到8电子稳定结构,所以2号和4号N原子上的孤对电子与Co(Ⅱ)通过配位键结合,C正确;
D.1号和3号N原子均形成3个共价键,均有1对孤电子对,则形成的空间构型为三角锥形,D错误;
答案选C。
10.A
【详解】A.铜离子和氨水生成氢氧化铜蓝色沉淀,氨水过量氢氧化铜转化为四氨合铜离子,反应后铜离子浓度减小,A错误;
B.深蓝色溶液中的配离子为,其中提供孤电子对,提供空轨道,两者形成配合物,B正确;
C.乙醇为非极性溶剂,加入乙醇的目的是为了降低溶质的溶解度,C正确;
D.加入一定量的无水乙醇,降低溶质的溶解度,生成深蓝色沉淀,D正确;
故选A。
11.D
【详解】A.设等质量的SO2气体和NO2气体的均为mg,则同温同压下等质量的SO2气体和NO2气体的物质的量之比为23:32,A正确;
B.标准状况下,11.2LCO2的物质的量为,1分子CO2中含有的键键数为2,则其含有的键键数为0.5mol×2×NAmol-1= NA,B正确;
C.同温同压下,由NO和CO组成的混合气体的密度是氢气密度的14.5倍,则混合气体的摩尔质量为29g/mol,设两者的物质的量分别为amol、bmol,则,解得a:b=1:1,C正确;
D.配合物[Co(NH3)Cl3]中没有氯离子在外界,则含1mol [Co(NH3)Cl3]的水溶液中加入足量AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀,D错误;
故选D。
12.B
【详解】A.1个[Cu(NH3)4]2+中含有4个配位键,1mol[Cu(NH3)4]2+含配位键的个数为,选项A正确;
B.中C和O均为杂化,46g乙醇为1mol,杂化的原子数为,选项B错误;
C.SF6中S的孤电子对数为,价层电子对数为,则0.5molSF6的价层电子对数为,选项C正确;
D.pH=2的醋酸溶液中H+的浓度为0.01mol/L,故H+数目为0.01mol/L×0.5LNA=0.005NA,选项D正确。
答案选B。
13.C
【详解】A.S2O酸性条件下不能稳定存在,会与酸反应生成S、SO2和水:S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O,故A错误;
B.增加固体的量,对平衡无影响,故B错误;
C.已知S2O做配体时是硫原子提供孤电子对,在S2O中,只有1个S有孤电子对,则配合物[Ag(S2O3)2]3-中银离子的配位数是2,故C正确;
D.平衡常数只和温度有关,加水稀释时平衡常数不变,故D错误;
故选C。
14.D
【详解】A.Ag+与结合成配离子,使得c(Ag+)减小,反应AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)平衡向右移动,A正确;
B.Ag+与生成[Ag(S2O3)2]3-,则上述反应生成配合物的化学方程式为AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr,B正确;
C.Ag+与反应时,Ag+提供空轨道,提供孤电子对,二者通过配位键结合生成[Ag(S2O3)2]3-,C正确;
D.如图为单质银的晶胞(面心立方最密堆积),银原子的配位数为12,D错误;
故选D。
15.Br-半径较大,无法形成[PBr6]-
【详解】Br-半径较大,P原子周围无法容纳6个Br,难以形成配离子 [PBr6]-,所以PBr5的结构为 [PBr4]+Br-
16. X 、 4、5(或5、4) 2 4
【详解】(1)在分子中B原子最外层的3个电子全部用于成键,所以在该配合物中提供孤电子对的应该是X原子,B原子提供空轨道。
(2)由球棍模型可以看出,2号、4号等半径较大的球为B原子,1号、3号、5号、6号等半径较小的球为O原子,半径最小的球为H原子。2号B原子形成3个键,采取杂化,4号B原子形成4个键,采取杂化;4号B原子的3个杂化轨道与除5号O原子外的3个O原子形成键后还有1个空轨道,而5号O原子能提供孤电子对,二者可以形成配位键;由图示可以看出该阴离子为,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,可知。
(3)基态的价电子排布式为,即中心原子价电子数为10,而每个配位体可提供1对孤电子对,显然。
17. 2CoCl2+2NH4Cl+H2O2+10NH32[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 缺少吸收挥发出氨气的装置 在温度迅速升高过程中,H2O2大量分解 取等质量的晶体分别溶于水,室温下加足量的AgNO3溶液后滤去沉淀;对滤液再进行加热,又能产生沉淀的是[Co(NH3)5Cl]Cl2,不能再产生沉淀的是[Co(NH3)6]Cl3 除去活性炭并防止产品析出 增大氯离子浓度,有利于析出[Co(NH3)6]Cl3 产品损失少
【分析】用CoCl2、NH4Cl、H2O2、NH3在三颈烧瓶内混合,水浴加热制取[Co(NH3)6]Cl3,由于NH3易挥发,NH4Cl、H2O2易分解,所以需控制加热温度;同时需考虑,反应过程中挥发出的氨气会对大气产生污染,应进行尾气处理;分离产品时,需先过滤出活性炭,同时应防止产品在过滤过程中结晶析出;将产品结晶析出时,又需考虑如何获得尽可能多的晶体。
【详解】(1)制备[Co(NH3)6]Cl3时,用CoCl2、NH4Cl、H2O2、NH3为原料,化学方程式是2CoCl2+2NH4Cl+H2O2+10NH32[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。答案为:2CoCl2+2NH4Cl+H2O2+10NH32[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;
(2)装置中,由于不断加热且反应放热,氨水中会有一定量的氨气挥发出来,应进行处理,所以存在的一处缺陷是缺少吸收挥发出氨气的装置。答案为:缺少吸收挥发出氨气的装置;
(3)H2O2具有不稳定性,若30%的H2O2溶液一次性加入三颈烧瓶,会出现的问题是在温度迅速升高过程中,H2O2大量分解。答案为:在温度迅速升高过程中,H2O2大量分解;
(4)与[Co(NH3)6]Cl3相比,[Co(NH3)5Cl]Cl2的内界还含有Cl-,常温下与Ag+不反应,但受热后电离程度增大,可与Ag+反应生成AgCl,所以验证某晶体是[Co(NH3)6]Cl3还是[Co(NH3)5 Cl]Cl2的实验方案为:取等质量的晶体分别溶于水,室温下加足量的AgNO3溶液后滤去沉淀;对滤液再进行加热,又能产生沉淀的是[Co(NH3)5Cl]Cl2,不能再产生沉淀的是[Co(NH3)6]Cl3。答案为:取等质量的晶体分别溶于水,室温下加足量的AgNO3溶液后滤去沉淀;对滤液再进行加热,又能产生沉淀的是[Co(NH3)5Cl]Cl2,不能再产生沉淀的是[Co(NH3)6]Cl3;
(5)步骤Ⅲ中,若过滤时间长,滤液温度降低多,[Co(NH3)6]Cl3会在过滤过程中结晶析出,所以需趁热过滤,主要目的是除去活性炭并防止产品析出;为获得更多的产品,可利用同离子效应,降低产品的溶解度,由此得出滤液中加适量浓盐酸的主要目的是增大氯离子浓度,有利于析出[Co(NH3)6]Cl3。答案为:除去活性炭并防止产品析出;增大氯离子浓度,有利于析出[Co(NH3)6]Cl3;
(6) [Co(NH3)6]Cl3易溶于水而难溶于乙醇,则乙醇洗涤与蒸馏水洗涤相比优点是产品损失少。答案为:产品损失少。
【点睛】配合物溶于水后,内界的电离程度小,反应困难;设法增大电离程度,才能让内界中的离子发生反应。
18. +3和+1;7和6 增长
【详解】此题有一定难度,主要考查参赛者对配位化学基础知识的掌握和根据对称性及一些其他条件绘出分子结构的推演能力。
7-1这一小题重点考查参赛者对配位化学基础知识的掌握程度。
氧化数:在反应前的分子中,胺和膦都是中性配体,氯和环戊二烯是-1价配体,所以反应前钒的氧氧化数:在反应前的分子中,胺和膦都是中性配体,氯和环戊二烯是-1价配体,所以反应前钒的氧化数为:1+1+1=+3;在反应产物中,炔烃也是中性配体,只有环戊二烯是-1价配体,所以金属的氧化数为+1。
配位数:在反应前的分子中,两个氯和一个氮、磷各提供一对电子和钒配位,还有6个π电子的环戊二烯负离子可以提供其π电子和金属配位,共3对电子,所以总的配位数为: 2+1+1+3 = 7.在反应产物中,炔烃和氮、磷各提供一对电子给金属配位,炔烃提供的是一组π键中的电子去配位,而另一组π键由于对称性不匹配,即无法“头碰头”地去和金属的杂化轨道成键,所以不能成键,因此炔烃只提供一对电子,环戊二烯负离子仍提供3对电子,所以总的配位数为: 1+1+1+3 = 6。
从键级入手判断N-N键长变化:键级增大,键变强,键长缩短;键级减小,键变弱,键长增长。金属钒除了提供空的杂化轨道来和N2形成配位键外,它本身还有d电子处在未杂化的轨道上,它们可以与。N2的反键轨道形成反馈π键来加强金属与配体之间的相互作用,所以N2的反键轨道上部分填充了电子,N-N总键级是降低的,其键长应该增长。
反应产物的结构由X射线衍射确定,如下图所示:
文献表明,配位后的N—N键长为0.1212(8) nm,相比于单纯的N2分子,键长有所增加,同时V-N键长介于单键和双键之间,这些都有力地证明了反馈π键的存在及其对增强金属配体间力的作用。
7-2此题是一道结构绘制题,题目中给了较多的提示,所以难度有所降低。
条件一:3个铬原子的化学环境完全相同→3个铬原子必呈等边三角形分布,,其他配体分布不能破坏这个对称性。
条件二:乙酸根为桥连配体→乙酸根必均分在3个铬中间,注意到分子中共有6个乙酸根,所以每两个铬之间会夹杂两个乙酸根,而且它为桥连配体,所以应该是用羧酸根上的两个氧去把金属连接起来。
条件三:水分子为单齿配体→注意到分子中正好3个水分子,所以每个铬恰好均分一个水分 子。
最后注意到还剩一个氧原子,考虑到前面提到的铬的等价性,氧只有处于上述等边三角形的中心,才能维持这个等价性,所以氧的位置也被确定了下来。
综上,可以绘出下述结构:
评析7-1小题围绕一个 比较新颖的反应展开,综合了氧化还原、配位化学、氮气活化等多个知识点,考查了π配位体的配位数问题和反馈π键问题,对参赛者基本功要求较高。此反应涉及_______些比较前沿的领域,容易引起学生的兴趣。
7-2小题从一个复杂结构的对称性人手,引导学生发现化学中的对称美,通过对称性信息推断分子结构,虽然简单但构思不错。
19. 6
【分析】根据方程式进行计算,的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为1:1,内界含有1个氯离子和5个水分子,由此确定化学式。
【详解】(1)根据方程式进行计算:
则,解得。故答案为:6;
(2)中的配位数为6,由题意知该配合物的内界和外界各有1个氯离子,则内界含有1个氯离子和5个水分子,外界含有1个氯离子和1个结晶水,故该配合物的化学式可表示为。故答案为:。
试卷第1页,共3页
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