3.4配合物与超分子同步练习-人教版高中化学选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制备，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。工业上常采用氨氧化法制硝酸，其流程是将氨和空气混合后通入灼热的铂铑合金网，反应生成NO(g)，生成的一氧化氮与残余的氧气继续反应生成二氧化氮：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)；ΔH=-116.4kJ·mol-1。随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。工业上一般用石灰乳吸收硝酸工业尾气(NO和NO2)，由于NO不能被碱吸收，一般控制NO和NO2约为1∶1通入石灰乳，净化尾气的同时又可制得混凝土添加剂Ca(NO2)2。下列有关[Ni(NH3)6]SO4的说法正确的是
A．配体为NH3，其空间构型为平面三角形
B．1mol[Ni(NH3)6]2+中σ键的数目为18mol
C．[Ni(NH3)6]2+中H—N—H的键角大于NH3中的键角
D．由于[Ni(NH3)6]SO4是配合物，故向其中滴加BaCl2溶液不会生成沉淀
2．美国科学家合成了含有N的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如下图所示。以下有关该物质的说法中不正确的是
A．每个N中含有35个质子和34个电子
B．该离子中有非极性键和配位键
C．该离子中含有4个π键
D．该离子有6个σ键
3．配合物种类繁多，在分析化学、工业生产以及生物学中有广泛应用。已知某配合物的化学式为，下列有关说法正确的是
A．配体是和，配位数是9
B．该配合物中提供孤电子对的是中心离子
C．该配合物中存在离子键、配位键和极性键
D．向其溶液中加入足量溶液，所有都能转化为沉淀
4．联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．结合H+能力：NH3>N2H4 B．H-N-H键角：NH3>[Cu(NH3)4]2+
C．第一电离能：O>N>Cu D．中心离子半径：［Cu(NH3)4]2+>[Cu(NH3)2]+
5．多酚氧化酶与植物的抗病性有关。配合物是多酚氧化酶的模型配合物。EDTB的一种合成过程如下：
下列有关说法错误的是
A．乙二醇可与EDTA反应形成环状化合物
B．EDTB中N的杂化轨道类型为、
C．配离子中的配位原子是N
D．EDTA分子中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为H
A．本反应历程中，决定整个反应快慢的步骤为过程⑤
B．本反应历程涉及的物质中，的稳定性最强
C．其他条件不变，更好的催化剂可改变由乙炔和水制备乙醛的平衡产率
D．过程①中，水分子中的氧原子向Hg2+的空轨道提供孤对电子
7．镍能形成多种配合物如正四面体形的、正方形的和正八面体形的等。下列说法错误的是
A．1 mol 含键数目为8
B．上述三种配合物中Ni的化合价不相同
C．中含有配位键、金属键、极性共价键
D．和中镍元素均是杂化
8．常温下，下列各组微粒能在指定溶液中大量共存的是
A．苯酚溶液中：
B．通至饱和的溶液中：
C．氨水溶液中：
D．水电离的的溶液中：
9．和CO在催化剂作用下，可以合成多种烃类化合物，该反应部分历程和相对能量关系如图所示(*表示物质处于吸附态，TS表示过渡态)。下列说法错误的是
A．过程中有极性键和非极性键的形成
B．在途径②中，与反应生成、和的过程是的决速步骤
C．1个CO分子中含有1个配位键
D．使用高活性催化剂可以降低反应的最大能垒(活化能)
10．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
二、填空题
11．2022年北京冬季奥运会场馆使用了大量不锈钢材质，不锈钢属于合金钢，其基体是铁碳合金，常用的不锈钢中含铬(Cr)18%、含镍(Ni)8%。回答下列问题：
(1)的阴离子的空间构型为 。
(2)蒸气状态下以双聚分子形式存在(如下图)，双聚分子中存在配位键，请在下图中标出配位键的位置 ，其中Fe的配位数为 。
(3)工业上常用羰基镍制备高纯镍，其熔点-19℃，沸点43℃，羰基镍属于 (填晶体类型)，该晶体中σ键与π键数目之比为 。
(4)金属铬属于体心立方晶体(如图)，已知其密度为7.2g·cm，则晶体中铬原子的半径为 cm(阿伏伽德罗常数的值为，列出计算式)。
12．金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素的单质形式，它们互为同素异形体，如图依次是石墨、金刚石和C60的结构图，回答问题
(1)石墨属于 晶体，石墨晶体中C的杂化方式为 ，层与层之间以 结合，1mol石墨含有 molσC-C键
(2)金刚石晶体中C的杂化方式为 ，金刚石分子中的最小环为 元环，一个环被 个C原子共用，一个金刚石晶胞中有 个σC-C键，晶胞中顶点原子坐标为(0，0，0)，则晶胞内部其它原子坐标为 。
(3)C60属于 晶体，一个C60晶胞的质量为 g，每个C60分子与 个C60分子紧邻，上图第三张图是C60的分子结构模型，在每个C60分子中形成的σ键数目为 。
(4)C60能与金属钾化合生成具有超导性的K3C60，在K3C60中阴阳离子个数比为1∶3，则K3C60属于 晶体。
(5)CO可以和很多过渡金属形成配合物。金属镍粉在CO气流中轻微地加热，可生成液态的Ni(CO)4，用配位键表示Ni(CO)4的结构为 。
(6)科学发现，C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性，其晶胞的结构特点如图，则该晶胞中每个Mg原子周围与它最近且距离相等的碳原子、镍原子各有 个， 个。
13．测量司机是否酒后驾驶的反应原理为：3C2H5OH+2CrO3+3H2SO4=3CH3CHO+Cr2(SO4)3+6H2O请回答下列问题：
(1)该反应涉及元素中，基态原子核外未成对电子数最多的元素在元素周期表中的位置为 ，价电子排布式 。
(2)对于Cr2(SO4)3的组成元素，电负性从小到大的顺序为 。(用元素符号表示)
(3)HOCH2CN的结构简式，该分子中碳原子轨道的杂化类型分别是 和 。
(4)将CrCl3·6H2O溶解在适量水中，溶液中Cr3+以［Cr(H2O)5Cl]2+形式存在，［Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为 ；
14．氮化硼(BN)晶体是一种新型无机合成材料。用硼砂()和尿素反应可以得到氮化硼：。根据要求回答下列问题：
(1)组成反应物的所有元素中，第一电离能最大的是 (填元素符号)。
(2)尿素分子()中π键与σ键数目之比为 。
(3)一定条件下尿素分子可形成六角形超分子(结构如图所示)。超分子中尿素分子间主要通过 结合。
(4)图示超分子的纵轴方向有一“通道”。直链烷烃分子刚好能进入通道，并形成超分子的包合物；支链烷烃因含有侧链，空间体积较大而无法进入“通道”。利用这一性质可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离。
①直链烷烃分子进入“通道”时，通过 与超分子结合，从而形成超分子包合物。
②下列物质可以通过尿素超分子进行分离的是 (填标号)。
A．乙烷和丁烷 B．丁烷和异丁烷 C．异戊烷和新戊烷 D．氯化钠和氯化钾
15．[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键，则该配离子的空间构型是 。
16．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体，沸点103℃，则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括___________(填字母)。
A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键
(2)镍能形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)6]2+等，下列有关说法正确的是___________(填选项字母)。
A．[Ni(NH3)6]2+中含有共价键和离子键
B．CO与CN—互为等电子体，其中CO分子内σ键和π键的个数比为1：2
C．NH3中N原子为sp3杂化，其空间构型为正四面体形
D．Ni2+在形成配合物时其配位数只能为4，Fe在形成配合物时其配位数只能为6
(3)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是 。
(4)CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni的化合价都是+2，则Fe的化合价是 。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。
(5)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。在Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中，含有的原子团或分子有：[Cu(NH3)4]2＋、NH3、SO、H2O，[Cu(NH3)4]2＋为平面正方形结构，则呈正四面体结构的原子团或分子是 ，其中心原子的杂化轨道类型是 。
(6)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型，Ni(CO)4易溶于___________(填标号)。
A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液
17．已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有紫色和绿色两种含钛晶体的配合物，其组成均为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验:
a．分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液；
b．向两种溶液中分别滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；
c．沉淀完全后分别过滤，经洗涤干燥后称量，发现绿色晶体产生沉淀的质量为紫色晶体产生沉淀质量的 。
则绿色晶体的配合物为 。
18．(1)氯化铝为无色透明晶体，易溶于水、乙醇、氯仿，微溶于苯。熔融的氯化铝不导电。无水氯化铝在178℃升华，用质谱仪检测气态氯化铝，谱图中出现质荷比(相对分子质量)最大值为267，原因是 。
(2)酸碱电子理论认为：所有能够接受电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为酸，所有能够提供电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为碱，请按此理论写出一个中和反应的化学方程式 (反应物均含氮元素)。
19．明朝《天工开物》中有世界上最早的“火法”炼锌技术的记载，锌是生命体必需的微量元素，被称为“生命之花”。(已知阿伏加德罗常数的值为NA)
(1)基态Zn原子核外的最高能层符号是 ，Zn原子处于 区，基态Zn2+最外层电子排布式为 。
(2)1mol乳酸锌中含有 个σ键，其中C原子的杂化轨道类型为 杂化。
(3)一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示：
其中所涉及的非金属元素的电负性由大到小的顺序是 ，Zn2+的配位数为 。
(4)SO2+与短周期中某元素形成的物质互为等电子体，其中的σ键和π键数目之比为 ，SO离子的立体构型是 。
20．碳元素在自然界中分布很广，是存在形式最复杂的元素。实验室可用邻二氮非()与形成的红色配合物(如下图)测定铁的含量。
回答下列问题：
(1)基态N原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)红色配合物中H、C、N、四种元素的电负性从大到小的顺序为 。
(3)邻二氮菲分子中C、N两种元素原子的杂化方式分别为 。
(4)红色配离子的中心原子的配位数为 。
(5)红色配离子中不存在的作用力有 。
A．σ键 B．π键 C．离子键 D．氢键 E．配位键
(6)临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度来看，易被氧化成的原因是 。
(7)三甲胺和乙二胺均属于胺，但三甲胺比乙二胺的沸点低得多，原因是 。
三、实验题
21．三氯化六氨合钴(III){}是制备其它三价钴配合物的重要试剂，实验室以含钴单质(杂质不溶于盐酸)为原料经三氯化钴制备[]晶体。已知：
①不易被氧化，具有强氧化性；具有较强还原性，性质稳定。
②在水中的溶解度随温度的升高而增大，加入浓盐酸有利于晶体析出。
(1)溶解。将钴单质溶于稀盐酸，过滤除去杂质，得到溶液。写出该反应的化学方程式 。
(2)混合。向溶液中加入少量溶液，加入活性炭作催化剂。加入的溶液有利于后续与的配合反应。在制备时，不采用先氧化的原因是 。
(3)配合、氧化。如图装置，先向三颈烧瓶滴加过量氨水、中的一种，充分反应，再向混合溶液中滴加另一种溶液，加热，充分搅拌，生成的吸附在活性炭上。
①另一种溶液是 。
②控制三颈烧瓶中溶液温度为60℃的原因是 。
③加入溶液时发生反应的离子方程式为 。
(4)已知：稀盐酸可将吸附在活性炭上的溶解。实验中须使用的试剂：稀盐酸、浓盐酸、无水乙醇。制备请补充完整实验方案：将三颈烧瓶中所得混合物充分搅拌、过滤， 低温干燥。
22．氯化铬()是重要的铬盐，某实验小组利用下图所示装置在实验室制备(夹持装置略去)。已知：易潮解，易溶于水，铬粉在空气中灼烧生成，易与盐酸反应生成氯化亚铬()。请回答下列问题：
(1)按照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为a→ (填仪器接口字母)。
(2)装置A中橡皮管的作用为 。
(3)装置C中的试剂X是 。
(4)装置E的作用为 。
(5)无水易吸水形成暗绿色的晶体，该配合物的中心微粒为 ，该配合物中含有σ键的数目为 。
(6)含量的测定：准确称取mg固体样品，加水配成250mL溶液，量取25mL溶液于碘量瓶中，加入一定量的过氧化钠，待溶液由绿色转化为黄色后，充分加热煮沸，冷却后滴加使溶液显酸性，再向橙色溶液中加入过量溶液，其反应的离子方程式为 ，充分反应后以淀粉作指示剂。用溶液滴定，滴定终点消耗溶液，则样品中的质量分数为 (用含“c、V、m”的式子表示)[已知：]
23．某小组同学探究在不同溶液中显色的原因。
资料：i.溶液中存在平衡：
ii.在为1.3~2的溶液中存在平衡：
iii.与不能形成配位键。
(1)的价层电子排布式是 。
实验一：探究溶液的显色原因
[猜想与预测]
小组同学认为可能是与其他微粒配位形成的配离子导致溶液显黄色，进而提出以下猜想：
Ⅰ．与配位 Ⅱ．与配位 Ⅲ．与配位
(2)上述微粒能形成配离子的原因是 。
[实验与分析]
为验证猜想I，小组同学设计并完成了以下实验。
实验 a b c
实验操作
实验现象 溶液黄色略变浅 溶液黄色略变浅 黄色褪去
(3)实验a的目的是 。
(4)①甲同学认为实验c可以证明猜想Ⅰ成立，猜想Ⅱ不成立，理由是 。
小组同学为了证明猜想Ⅲ成立，将实验c所得溶液分为两份进行了如下实验：
实验 d e
实验操作
实验现象 ___________ 溶液仍为无色
②实验d的实验现象为
[结论与反思]
(5)依据上述现象解释溶液显黄色的原因是 。
实验二：探究在不同溶液中显色的原因
乙同学为了验证在不同溶液中显色原因，设计如下实验：
向(pH约为2)溶液中滴入3滴KSCN溶液，溶液变血红色；继续滴加3滴EDTA溶液，溶液由血红色变为浅黄色。
(6)综合上述实验现象，解释实验二中溶液颜色由血红色变为浅黄色的可能原因 。
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．A
5．D
6．D
7．C
8．B
9．A
10．A
11．(1)平面三角形
(2) 4
(3) 分子晶体 1∶1
(4)(或)
12．(1) 混合型 sp2 范德华力 1.5
(2) sp3 6 12 16 (，，)、(，，)、(，，)、( ，，)或(，，)、( ，，)、( ，，)、(，，)
(3) 分子 或(4.78×10-21) 12 90
(4)离子
(5)或
(6) 6 12
13． 第四周期第VIB族 3d54s1 Cr＜S＜O sp3 sp 16
14． N 1：7 氢键 范德华力 B
15．直线形
16．(1)AC
(2)B
(3)Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小，价电子数目比Ca的多，金属键比Ca的强，因此熔点高
(4) +3 Fe3+的价电子排布为3d5，最外层电子半充满，比价电子排布3d6的Fe2+更稳定
(5) SO sp3杂化
(6)BC
17．[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O
18． 氯化铝分子晶体，共价化合物，气态氯化铝以共价键形成二聚体(AlCl3)2。结构式为： NH3·H2O+HNO3=NH4NO3+H2O或NH3+HNO3=NH4NO3或N2H4+HNO3=N2H5NO3或N2H4+2HNO3=N2H6(NO3)2
19．(1) N ds 3s23p63d10
(2) 20NA sp3、sp2
(3) O>N>C>H 5
(4) 1：2 三角锥形
20．(1)5
(2)N＞C＞H＞Fe
(3)sp2、sp2
(4)6
(5)CD
(6)价电子为3d6，3d上有6个电子，易失去一个电子变为半满稳定结构
(7)乙二胺存在分子间氢键
21．(1)Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑
(2)Co2＋不易被氧化，[Co(NH3)6]2＋具有较强还原性，易被氧化
(3) H2O2 减少H2O2的分解(保证较快的反应速率、减少氨气的挥发)
(4)向滤渣中加入热的稀盐酸溶解，趁热过滤，冷却后向滤液中加入少量浓盐酸，边加边搅拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤2～3次
22．(1)d→e→f→g→b→c(或c→b) →h→i
(2)平衡气压，便于浓盐酸顺利流下
(3)饱和食盐水
(4)吸收Cl2，防止空气中水蒸气进入B中
(5) Cr3+ 18NA
(6) Cr2O+6I—+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
23．(1)3d5
(2)铁离子能够提供空轨道，、、能提供孤电子对
(3)做对照实验，控制铁离子的浓度相同
(4) c滴加稀硝酸，溶液黄色褪去，说明平衡逆向移动 溶液无色变为黄色
(5)Ⅰ．与配位 Ⅲ．与配位
(6)铁离子更容易和形成浅黄色配离子
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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