专题4 第二单元 第二课时 配合物的应用(课件 学案 练习,共3份)苏教版(2019)选择性必修2

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专题4 第二单元 第二课时 配合物的应用(课件 学案 练习,共3份)苏教版(2019)选择性必修2

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第二课时 配合物的应用
学习目标 1.从微观角度理解配合物的形成对物质性质的影响。2.了解配合物在生活、生产和科学实验中的应用。
一、配合物的形成对性质的影响
1.颜色的改变
当简单离子形成配离子时其性质往往有很大的差异。颜色发生变化就是一种常见的现象,据此可以判断配离子是否生成。如Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的铁的硫氰酸根配离子(________色),反应的离子方程式为Fe3++nSCN-===[Fe(SCN)n](3-n)+。
2.溶解度的改变
一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶解于过量的
Cl-、Br-、I-、CN-和氨中,形成可溶性的配合物。如难溶的AgCl可溶于过量的浓盐酸,形成配合物,反应的离子方程式为AgCl+HCl(浓)===[AgCl2]-+H+。
3.生成配合物后溶液的酸碱性强弱的改变
氢氟酸是一种弱酸,若通入BF3或SiF4气体,由于生成了HBF4、H2SiF6而使溶液成为强酸溶液。配位体与中心原子配合后,可以使其碱性增强,如Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-,碱性________。
4.稳定性的改变
配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键________,配合物越稳定。例如,血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键________,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与________分子结合,血红素失去输送________的功能,从而导致人体CO中毒。
1.下列叙述与形成配合物无关的是(  )
A.Fe3+与SCN-不能大量共存
B.向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量水,溶液呈绿色,再加水,溶液呈蓝色
C.Cu与浓HNO3反应后,溶液呈绿色;Cu与稀HNO3反应后,溶液呈蓝色
D.向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀,后沉淀消失
2.往CuSO4溶液中加入过量的NH3·H2O,直到生成的沉淀恰好溶解为止,得到深蓝色溶液,再加入乙醇后,析出深蓝色晶体。下列分析不正确的是(  )
A.析出的深蓝色晶体化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
B.加乙醇的作用是减小“溶剂”的极性,降低溶质的溶解度
C.加入氨水的过程中Cu2+的浓度不断减小
D.配离子[Cu(H2O)4]2+稳定性大于[Cu(NH3)4]2+
【题后归纳】 配合物与配位键的稳定性
(1)配合物的稳定性
配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强,配合物越稳定。当作为中心原子的金属原子(或离子)相同时,配合物的稳定性与配位体的性质有关。
(2)配位键的稳定性
①电子对给予体形成配位键的能力:NH3>H2O。
②接受体形成配位键的能力:H+>过渡金属>主族金属。
③配位键越强,配合物越稳定。如稳定性:Cu2+←OH-<Cu2+←NH3<H+←NH3。二、配合物的应用
互动探究
生命体内的各种代谢作用、能量的转换,以及O2的输送,也与金属配合物有密切关系。以Mg2+为中心的复杂配合物叶绿素,在进行光合作用时,将CO2、H2O合成为复杂的糖类,使太阳能转化为化学能加以贮存供生命之需。使血液呈红色的血红素结构是以Fe2+为中心的复杂配合物,它与有机大分子球蛋白结合成一种蛋白质称为血红蛋白,氧合血红蛋白具有鲜红的颜色。而血红蛋白本身是蓝色的。这就解释了为什么动脉血呈鲜红色(含氧量高),而静脉血则带蓝色(含氧量低)。
【问题讨论】
1.检验Fe3+常用的方法是什么?
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
2.为什么Au不能溶于浓HNO3、浓HCl和浓H2SO4,但可溶于王水?
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
3.为什么工业水进入锅炉前都要用三聚磷酸钠处理?
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
4.冶炼金的废水不能任意排放,排放前必须处理。为什么?
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
______________________________________________________________ 
【探究归纳】
1.工业生产中的应用
(1)湿法冶金:可以用配合物的溶液直接从矿石中把金属浸取出来,再用适当的还原剂还原成金属单质。
(2)分离和提纯:由于制备高纯物质的需要,对于那些性质相近的稀有金属,常利用生成配合物来扩大一些性质上的差别,从而达到分离、提纯的目的。
(3)设计合成具有特殊功能的分子,如光储材料,超导材料,抗癌药物等。
2.定量分析中的应用
(1)检验离子的特效试剂:通常利用整合剂与某些金属离子生成有色难溶的内络盐,作为检验这些离子的特征反应。
(2)隐藏剂:多种金属离子共同存在时,要测定其中一金属离子,由于其他金属离子往往会与试剂发生同类型反应而干扰测定,因此常用配合物来防止杂质离子的干扰。
(3)有机沉淀剂:某些配合物和金属离子在水中形成溶解度极小的内络盐沉淀,可以提高分析的精确度。
(4)萃取分离:当金属离子与有机整合剂形成内络盐时,一方面由于它不带电,另一方面又由于有机配位体在金属离子的外围且极性极小,具有疏水性,因而难溶于水,易溶于有机溶剂。利用这一性质就可将某些金属离子从水溶液中萃取到有机溶剂中。
3.在合成中的应用
(1)配合催化剂活性高,选择性好,在合成工业中用途广泛。
(2)配合物与生物固氮。
4.在生物体中的应用
许多酶的作用与其结构中含有形成配合物的金属离子有关。
1.已知NH3分子可与Cu2+形成配合物离子[Cu(NH3)4]2+,则除去硫酸铜溶液中的少量硫酸可选用的试剂是(  )
A.NaOH B.NH3
C.BaCl2 D.Cu(OH)2
2.向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴加少量硝酸银溶液,生成白色沉淀;再向试管中滴加浓氨水,沉淀溶解。
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式:
①___________________________________________________________________;
②___________________________________________________________________。
(2)在上述实验发生化学反应所涉及的物质中,属于配合物的是________(写名称)。
(3)在上述实验中,生成白色沉淀的原因是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________;
白色沉淀溶解的原因是________________________________________。
(4)欲将混合在同一溶液中的Al3+、Ag+分离开来,可选择一种试剂,它是________。
3.向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色。该反应可以用方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。
(1)该反应的类型是________,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,还能以其他个数比配合。
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)。
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大
1.下列过程与配合物无关的是(  )
A.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现血红色
B.用Na2S2O3溶液溶解照相底片上没有感光的AgBr
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色加深
D.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,先出现白色沉淀,继而沉淀消失
2.已知Zn(OH)2是一种两性氢氧化物,若将溶液中的Zn2+和Al3+分离,下列试剂中最合适的是(  )
A.盐酸 B.硝酸
C.氢氧化钠溶液 D.氨水
3.许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力,能形成种类繁多的配合物。下列说法不正确的是(  )
A.配离子[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供接受孤电子对的空轨道,H2O中的O提供孤电子对
B.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配位体为NH3
C.Fe3+溶液呈黄色是由于Fe3+水解与OH-配位
D.CuCl2固体在溶解并稀释过程中,溶液由蓝色变为黄绿色
4.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此配合物的说法中正确的是(  )
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位
D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子与Pt4+不配位
5.回答下列问题:
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是__________________________________,
配位原子是________,配位数是________,它的电离方程式是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,观察到的现象是______________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解释加入氨水后,现象发生变化的原因是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
第二课时 配合物的应用
一、1.血红 3.增强 4.越强 强 O2 氧气
对点训练
1.C [A项,涉及[Fe(SCN)]2+等配合物的形成;B项,涉及[CuCl4]2-与[Cu(H2O)4]2+的转化;C项,Cu与浓HNO3反应后溶液显绿色,是因为反应后生成的NO2溶于Cu(NO3)2溶液中;D项,涉及[Al(OH)4]-的形成。]
2.D [由题意可知,蓝色沉淀为Cu(OH)2,加入氨水后,Cu(OH)2溶解,生成了深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液,离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,溶质在乙醇中溶解度小,加入乙醇,析出深蓝色的晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,A正确;深蓝色溶液,再加入乙醇后,析出深蓝色晶体,说明蓝色晶体在乙醇中的溶解度较小,则加乙醇的作用是减小“溶剂”的极性,降低溶质的溶解度,B正确;加入氨水过程中,铜离子先生成氢氧化铜沉淀,后氢氧化铜沉淀转化为配合物,则加入氨水的过程中Cu2+的浓度不断减小,C正确;稳定性小的物质转化为稳定性大的物质,配离子[Cu(H2O)4]2+转化为[Cu(NH3)4]2+,说明配离子[Cu(H2O)4]2+稳定性小于[Cu(NH3)4]2+,D错误。]
二、
问题讨论
1.提示 检验Fe3+常用的方法:取待测溶液少许,加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则含有Fe3+。
2.提示 金能溶于王水是因为Au与王水发生如下反应:Au+4HCl+HNO3===H[AuCl4]+NO↑+2H2O。
3.提示 工业水中含有较多的Ca2+、Mg2+等离子,长时间煮沸会生成锅垢,加入三聚磷酸钠(Na5P3O10)后,三聚磷酸根离子可与Ca2+、Mg2+等离子结合生成可溶性稳定配合物,可防止水垢的沉积,以确保锅炉安全。
4.提示 提取Au的原理为4Au+8CN-+2H2O+O2===4[Au(CN)2]-+4OH-,再用Zn还原成单质金:Zn+2[Au(CN)2]-===2Au+[Zn(CN)4]2-。炼金废水中含有配合物[Au(CN)2]-和[Zn(CN)4]2-,它们可产生有毒的CN-,当H+与CN-结合生成HCN,毒性更强,可导致鱼类等水生物死亡,因此不能任意排放。
对点训练
1.D [除去杂质时不能引入新杂质。如果用NaOH,则引入Na+;用BaCl2,则引入Cl-;NH3与Cu2+可形成配离子;Cu(OH)2难溶,且发生反应:H2SO4+Cu(OH)2===CuSO4+2H2O。]
2.(1)①NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3 ②AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl+2H2O (2)氯化二氨合银
(3)AgCl难溶于水(或AgCl在水中溶解度小) [Ag(NH3)2]Cl或[Ag(NH3)2]+更稳定
(4)浓氨水
解析 (1)氯化银难溶于水,氯化钠与硝酸银在溶液里反应生成的白色沉淀是氯化银。由配合物[Ag(NH3)2]OH知,氯化银溶于浓氨水的原因应是生成了稳定性更强的配合物[Ag(NH3)2]Cl。
(2)已知[Ag(NH3)2]OH读作氢氧化二氨合银,则[Ag(NH3)2]Cl应读作氯化二氨合银。(4)向Al3+、Ag+的混合溶液中滴加氨水至过量,发生化学反应:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH,AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O。
3.(1)复分解反应 难电离
(2)FeCl3+5KSCN===3KCl+K2[Fe(SCN)5]
(3)c
解析 两种化合物之间相互交换成分,生成另外两种化合物的反应是复分解反应。复分解反应进行的条件为有气体、沉淀或难电离物质生成。颜色的深浅与有色物质的浓度有关。
课堂达标训练
1.C [A中Fe3+与SCN-形成配合物而使溶液呈现血红色,B中形成可溶性的配合物Na3[Ag(S2O3)2],D中先生成Al(OH)3沉淀,当NaOH过量时生成[Al(OH)4]-。C中发生:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,与配合物无关。]
2.D [由于Zn(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物,不能用酸、碱加以区分,但Zn2+可与过量氨水反应,生成[Zn(NH3)4]2+,Al3+无此性质,可选用氨水为试剂,生成沉淀Al(OH)3,保留在溶液中的离子为[Zn(NH3)4]2+。]
3.D [CuCl2固体溶于少量水时,主要以[CuCl4]2-的形式存在,该配离子显黄绿色,稀释时由于水增多,主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,该配离子显蓝色,D错误。]
4.C [在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成,以强碱处理无NH3放出,说明Cl-、NH3均处于配合物的内界,故该配合物中中心原子的配位数为6,电荷数为4,Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,A、D错误,C正确;因为配位体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态,Pt4+配位数为6,则其空间结构为八面体形,B错误。]
5.(1)Ag+ N 2 [Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]++OH-
(2)产生白色沉淀,加入氨水后,白色沉淀溶解 AgCl存在微弱的溶解平衡:AgCl(s)??Ag+(aq)+Cl-(aq),向其中滴加氨水,Ag+与NH3能发生如下反应:Ag++2NH3===[Ag(NH3)2]+,会使沉淀溶解平衡向右移动,最终因生成[Ag(NH3)2]Cl而溶解
解析 (1)在配合物[Ag(NH3)2]OH中,中心离子是Ag+,配位原子是NH3分子中的N原子,配位数是2。(共63张PPT)
第二单元 配合物的形成和应用
专题4 分子空间结构与物质性质
第二课时 配合物的应用
1.从微观角度理解配合物的形成对物质性质的影响。
2.了解配合物在生活、生产和科学实验中的应用。
学习目标
一、配合物的形成对性质的影响
二、配合物的应用


CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
一、配合物的形成对性质的影响
对点训练
1.颜色的改变
当简单离子形成配离子时其性质往往有很大的差异。颜色发生变化就是一种常见的现象,据此可以判断配离子是否生成。如Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的铁的硫氰酸根配离子(______色),反应的离子方程式为Fe3++nSCN-===[Fe(SCN)n](3-n)+。
血红
2.溶解度的改变
一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶解于过量的
Cl-、Br-、I-、CN-和氨中,形成可溶性的配合物。如难溶的AgCl可溶于过量的浓盐酸,形成配合物,反应的离子方程式为AgCl+HCl(浓)===[AgCl2]-+H+。
3.生成配合物后溶液的酸碱性强弱的改变
氢氟酸是一种弱酸,若通入BF3或SiF4气体,由于生成了HBF4、H2SiF6而使溶液成为强酸溶液。配位体与中心原子配合后,可以使其碱性增强,如Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-,碱性______。
增强
4.稳定性的改变
配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键______,配合物越稳定。例如,血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键____,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与______分子结合,血红素失去输送______的功能,从而导致人体CO中毒。
越强

O2
氧气
1.下列叙述与形成配合物无关的是(  )
A.Fe3+与SCN-不能大量共存
B.向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量水,溶液呈绿色,再加水,溶液呈蓝色
C.Cu与浓HNO3反应后,溶液呈绿色;Cu与稀HNO3反应后,溶液呈蓝色
D.向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀,后沉淀消失
解析 A项,涉及[Fe(SCN)]2+等配合物的形成;B项,涉及[CuCl4]2-与[Cu(H2O)4]2+的转化;C项,Cu与浓HNO3反应后溶液显绿色,是因为反应后生成的NO2溶于Cu(NO3)2溶液中;D项,涉及[Al(OH)4]-的形成。
C
2.往CuSO4溶液中加入过量的NH3·H2O,直到生成的沉淀恰好溶解为止,得到深蓝色溶液,再加入乙醇后,析出深蓝色晶体。下列分析不正确的是(  )
A.析出的深蓝色晶体化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
B.加乙醇的作用是减小“溶剂”的极性,降低溶质的溶解度
C.加入氨水的过程中Cu2+的浓度不断减小
D.配离子[Cu(H2O)4]2+稳定性大于[Cu(NH3)4]2+
D
解析 由题意可知,蓝色沉淀为Cu(OH)2,加入氨水后,Cu(OH)2溶解,生成了深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液,离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O===
[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,溶质在乙醇中溶解度小,加入乙醇,析出深蓝色的晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,A正确;深蓝色溶液,再加入乙醇后,析出深蓝色晶体,说明蓝色晶体在乙醇中的溶解度较小,则加乙醇的作用是减小“溶剂”的极性,降低溶质的溶解度,B正确;加入氨水过程中,铜离子先生成氢氧化铜沉淀,后氢氧化铜沉淀转化为配合物,则加入氨水的过程中Cu2+的浓度不断减小,C正确;稳定性小的物质转化为稳定性大的物质,配离子[Cu(H2O)4]2+转化为[Cu(NH3)4]2+,说明配离子[Cu(H2O)4]2+稳定性小于[Cu(NH3)4]2+,D错误。
【题后归纳】
配合物与配位键的稳定性
(1)配合物的稳定性
配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强,配合物越稳定。当作为中心原子的金属原子(或离子)相同时,配合物的稳定性与配位体的性质有关。
(2)配位键的稳定性
①电子对给予体形成配位键的能力:NH3>H2O。
②接受体形成配位键的能力:H+>过渡金属>主族金属。
③配位键越强,配合物越稳定。如稳定性:Cu2+←OH-<Cu2+←NH3<H+←NH3。
二、配合物的应用
对点训练
互动探究
生命体内的各种代谢作用、能量的转换,以及O2的输送,也与金属配合物有密切关系。以Mg2+为中心的复杂配合物叶绿素,在进行光合作用时,将CO2、H2O合成为复杂的糖类,使太阳能转化为化学能加以贮存供生命之需。使血液呈红色的血红素结构是以Fe2+为中心的复杂配合物,它与有机大分子球蛋白结合成一种蛋白质称为血红蛋白,氧合血红蛋白具有鲜红的颜色。而血红蛋白本身是蓝色的。这就解释了为什么动脉血呈鲜红色(含氧量高),而静脉血则带蓝色(含氧量低)。
【问题讨论】
1.检验Fe3+常用的方法是什么?
提示 检验Fe3+常用的方法:取待测溶液少许,加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则含有Fe3+。
2.为什么Au不能溶于浓HNO3、浓HCl和浓H2SO4,但可溶于王水?
提示 金能溶于王水是因为Au与王水发生如下反应:Au+4HCl+HNO3===H[AuCl4]+NO↑+2H2O。
3.为什么工业水进入锅炉前都要用三聚磷酸钠处理?
提示 工业水中含有较多的Ca2+、Mg2+等离子,长时间煮沸会生成锅垢,加入三聚磷酸钠(Na5P3O10)后,三聚磷酸根离子可与Ca2+、Mg2+等离子结合生成可溶性稳定配合物,可防止水垢的沉积,以确保锅炉安全。
4.冶炼金的废水不能任意排放,排放前必须处理。为什么?
提示 提取Au的原理为4Au+8CN-+2H2O+O2===4[Au(CN)2]-+4OH-,再用Zn还原成单质金:Zn+2[Au(CN)2]-===2Au+[Zn(CN)4]2-。炼金废水中含有配合物[Au(CN)2]-和[Zn(CN)4]2-,它们可产生有毒的CN-,当H+与CN-结合生成HCN,毒性更强,可导致鱼类等水生物死亡,因此不能任意排放。
【探究归纳】
1.工业生产中的应用
(1)湿法冶金:可以用配合物的溶液直接从矿石中把金属浸取出来,再用适当的还原剂还原成金属单质。
(2)分离和提纯:由于制备高纯物质的需要,对于那些性质相近的稀有金属,常利用生成配合物来扩大一些性质上的差别,从而达到分离、提纯的目的。
(3)设计合成具有特殊功能的分子,如光储材料,超导材料,抗癌药物等。
2.定量分析中的应用
(1)检验离子的特效试剂:通常利用整合剂与某些金属离子生成有色难溶的内络盐,作为检验这些离子的特征反应。
(2)隐藏剂:多种金属离子共同存在时,要测定其中一金属离子,由于其他金属离子往往会与试剂发生同类型反应而干扰测定,因此常用配合物来防止杂质离子的干扰。
(3)有机沉淀剂:某些配合物和金属离子在水中形成溶解度极小的内络盐沉淀,可以提高分析的精确度。
(4)萃取分离:当金属离子与有机整合剂形成内络盐时,一方面由于它不带电,另一方面又由于有机配位体在金属离子的外围且极性极小,具有疏水性,因而难溶于水,易溶于有机溶剂。利用这一性质就可将某些金属离子从水溶液中萃取到有机溶剂中。
3.在合成中的应用
(1)配合催化剂活性高,选择性好,在合成工业中用途广泛。
(2)配合物与生物固氮。
4.在生物体中的应用
许多酶的作用与其结构中含有形成配合物的金属离子有关。
1.已知NH3分子可与Cu2+形成配合物离子[Cu(NH3)4]2+,则除去硫酸铜溶液中的少量硫酸可选用的试剂是(  )
A.NaOH B.NH3
C.BaCl2 D.Cu(OH)2
解析 除去杂质时不能引入新杂质。如果用NaOH,则引入Na+;用BaCl2,则引入Cl-;NH3与Cu2+可形成配离子;Cu(OH)2难溶,且发生反应:H2SO4+Cu(OH)2===CuSO4+2H2O。
D
2.向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴加少量硝酸银溶液,生成白色沉淀;再向试管中滴加浓氨水,沉淀溶解。
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式:
①_________________________________;
②_______________________________________。
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3 
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl+2H2O
解析 氯化银难溶于水,氯化钠与硝酸银在溶液里反应生成的白色沉淀是氯化银。由配合物[Ag(NH3)2]OH知,氯化银溶于浓氨水的原因应是生成了稳定性更强的配合物[Ag(NH3)2]Cl。
(2)在上述实验发生化学反应所涉及的物质中,属于配合物的是__________________(写名称)。
(3)在上述实验中,生成白色沉淀的原因是__________________________________;
白色沉淀溶解的原因是__________________________________。
(4)欲将混合在同一溶液中的Al3+、Ag+分离开来,可选择一种试剂,它是________。
氯化二氨合银
AgCl难溶于水(或AgCl在水中溶解度小)
[Ag(NH3)2]Cl或[Ag(NH3)2]+更稳定
浓氨水
3.向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色。该反应可以用方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。
(1)该反应的类型是____________,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,还能以其他个数比配合。
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__________________________________________________。
复分解反应
难电离
FeCl3+5KSCN===3KCl+K2[Fe(SCN)5]
(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)。
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大
c
解析 两种化合物之间相互交换成分,生成另外两种化合物的反应是复分解反应。复分解反应进行的条件为有气体、沉淀或难电离物质生成。颜色的深浅与有色物质的浓度有关。
课堂达标训练
1.下列过程与配合物无关的是(  )
A.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现血红色
B.用Na2S2O3溶液溶解照相底片上没有感光的AgBr
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色加深
D.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,先出现白色沉淀,继而沉淀消失
解析 A中Fe3+与SCN-形成配合物而使溶液呈现血红色,B中形成可溶性的配合物Na3[Ag(S2O3)2],D中先生成Al(OH)3沉淀,当NaOH过量时生成[Al(OH)4]-。C中发生:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,与配合物无关。
C
2.已知Zn(OH)2是一种两性氢氧化物,若将溶液中的Zn2+和Al3+分离,下列试剂中最合适的是(  )
A.盐酸 B.硝酸
C.氢氧化钠溶液 D.氨水
解析 由于Zn(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物,不能用酸、碱加以区分,但Zn2+可与过量氨水反应,生成[Zn(NH3)4]2+,Al3+无此性质,可选用氨水为试剂,生成沉淀Al(OH)3,保留在溶液中的离子为[Zn(NH3)4]2+。
D
3.许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力,能形成种类繁多的配合物。下列说法不正确的是(  )
A.配离子[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供接受孤电子对的空轨道,H2O中的O提供孤电子对
B.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配位体为NH3
C.Fe3+溶液呈黄色是由于Fe3+水解与OH-配位
D.CuCl2固体在溶解并稀释过程中,溶液由蓝色变为黄绿色
D
解析 CuCl2固体溶于少量水时,主要以[CuCl4]2-的形式存在,该配离子显黄绿色,稀释时由于水增多,主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,该配离子显蓝色,D错误。
4.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此配合物的说法中正确的是(  )
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位
D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子与Pt4+不配位
C
解析 在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成,以强碱处理无NH3放出,说明Cl-、NH3均处于配合物的内界,故该配合物中中心原子的配位数为6,电荷数为4,Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,A、D错误,C正确;因为配位体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态,Pt4+配位数为6,则其空间结构为八面体形,B错误。
5.回答下列问题:
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是_______,配位原子是________,配位数是________,它的电离方程式是__________________________________。
Ag+ 
N
2
[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]++OH-
解析 在配合物[Ag(NH3)2]OH中,中心离子是Ag+,配位原子是NH3分子中的N原子,配位数是2。
(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,观察到的现象是___________________________________________。
解释加入氨水后,现象发生变化的原因是_________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
产生白色沉淀,加入氨水后,白色沉淀溶解
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有一个选项符合题意
1.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.[Co(NH3)4Cl2]Cl B.[Co(NH3)3Cl3]
C.[Co(NH3)6]Cl3 D.[Co(NH3)5Cl]Cl2
解析 在配合物中,内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离;而内界和外界之间以离子键相结合,在溶液中能够完全电离。不难看出A、C、D三项中配合物在水溶液中均电离产生Cl-,而B项无外界离子,不能电离。
B
2.已知CuCl2溶液中存在:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-??[CuCl4]2-(黄色)+4H2O。下列说法错误的是(  )
A.配离子[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-中Cu2+的配位数均为4
B.加入一定量的水,溶液会变成蓝色
C.加入一定量的氯化钠溶液,溶液一定会变为黄色
D.向含有两种配离子的CuCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,会产生蓝色沉淀
C
解析 从配离子[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-的组成可以看出,中心原子Cu2+分别与4个H2O、4个Cl-形成配位键,所以Cu2+的配位数均为4,A项正确。加入一定量的水时,Cl-浓度减小,平衡逆向移动,溶液会变成蓝色,B项正确。NaCl溶液中含有Na+、Cl-和H2O,若向原溶液中加入NaCl固体,平衡正向移动;若向原溶液中加入水,平衡逆向移动,由于NaCl溶液的浓度未知,所以无法确定平衡如何移动,也就不能确定平衡后溶液的颜色,C项错误。向含有两种配离子的CuCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,Cu2+会与OH-反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,D项正确。
3.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验,下列说法不正确的是(  )
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B.1 mol配合物中σ键数目为6NA
C.配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配位数为6
D.该配合物易电离,1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA
B
解析 A项,钠离子与配离子形成离子键,配离子中含C与N之间的共价键、铁离子提供空轨道与C提供孤对电子形成的配位键,则存在离子键、配位键、极性键,故A正确;B项,配位键均为σ键,C≡N键中含1个σ键,则1 mol配合物中σ键数目为12NA,故B错误;C项,配离子为[Fe(CN)6]3-的中心离子为Fe3+,配位数为6,故C正确;D项,Na3[Fe(CN)6]中阳离子与阴离子的个数比为3∶1,则1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA,故D正确。
4.铁强化酱油中加有NaFeEDTA,其配离子结构如图,则Fe3+的配位数为(  )
D
A.3 B.4
C.5 D.6
解析 与铁相连的原子有N和O,其中N已形成三个键,故N与Fe之间为配位键;O-也为饱和的化学键,若与铁相连,则只能形成配位键。
5.有三个组成均为CrCl3·6H2O的配合物,甲为亮绿色,乙为暗绿色,丙为紫色,相同物质的量的甲、乙、丙的水溶液中加入足量的AgNO3溶液,析出AgCl的物质的量之比为2∶1∶3。已知铬的配位数为6,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙、丙为同一物质
B.配位体均为Cl-
C.铬元素均显+3价
D.甲的化学式为[Cr(H2O)6]Cl3
C
解析 由题意知,甲、乙、丙分子式相同,结构不同,属于不同的物质;由题意知,此配合物中的配位数均是6,故配位体除氯离子外,还有水;该化合物中铬元素化合价相同,均为+3价;相同物质的量的甲、乙、丙的水溶液中加入足量的AgNO3溶液,析出AgCl的物质的量之比为2∶1∶3,则甲的化学式中配位体有1个Cl-、5个水分子,故甲的化学式为[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O。
6.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是(  )
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心原子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
C.1 mol配合物中σ键数目为12NA
D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA个阴、阳离子
A
解析 Na+与[Fe(CN)5(NO)]2-存在离子键,NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,碳氮之间,氮氧之间存在极性共价键,不存在非极性键,A错误;NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,共有6个,配位原子有C和N,B正确;1 mol配合物中σ键数目为(5×2+1×2)×NA=12NA,C正确;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物,电离出2个Na+与1个[Fe(CN)5(NO)]2-,所以1 mol配合物电离共得到3NA个阴、阳离子,D正确。
7.已知Cu2+在溶液中与H2O或Cl-等可形成配位数为4的配离子。某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法错误的是(  )
B
A.由②③④推测,溶液中存在:[Cu(H2O)4]2++4Cl-??[CuCl4]2-+4H2O
B.②中形成了[Cu(H2O)4]2+,1 mol [Cu(H2O)4]2+中有8 mol σ键
C.由④可知,Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质
D.若取少量④中溶液进行稀释,溶液会变为蓝色
解析 ③中蓝色溶液加入足量NaCl固体后,④中底部的NaCl固体表面呈黄色,说明溶液中存在:[Cu(H2O)4]2++4Cl-??[CuCl4]2-+4H2O,A正确;实验①②可知,无水CuSO4是白色的,加入水后CuSO4溶液呈蓝色,这说明②中溶液呈蓝色是Cu2+与水分子作用的结果;1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有4 mol水(即8 mol σ键)和4 mol配位键,共12 mol σ键,B错误;向③中溶液加入足量NaCl固体后,底部的NaCl固体表面呈黄色,说明Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质,C正确;④中溶液进行稀释,[Cu(H2O)4]2++4Cl-??[CuCl4]2-+4H2O平衡逆向移动,则溶液会变为蓝色,D正确。
C
A.[Co(H2O)6]Cl2和[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价不同
B.[Co(NH3)6]Cl3的配位体为NH3,中心离子的配位数为6
C.用1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2与足量AgNO3溶液反应,得到沉淀的物质的量为3 mol
D.1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含有21 mol σ键
解析 [Co(H2O)6] Cl2中Co为+2价,[Co(NH3)6]Cl3中Co为+3价,故A正确;[Co(NH3)6]Cl3的配体为NH3,个数为6,中心离子的配位数为6,故B正确;[Co(NH3)5Cl]Cl2的电离方程式为[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-,故和足量AgNO3溶液反应,得到沉淀的物质的量为2 mol,故C错误;1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含有6 mol配位键,1 mol NH3中含有3 mol σ键,共含有21 mol σ键,故D正确。
9.如图所示是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分),下列有关叙述正确的是(  )
B
A.该叶绿素只含有H、Mg、C元素
B.该叶绿素是配合物,中心离子是镁离子
C.该叶绿素是配合物,其配位体是N元素
D.该叶绿素不是配合物,而是高分子化合物
解析 该化合物还含有O元素和N元素,A错误;Mg的最高化合价为+2价,而化合物中Mg与4个N原子作用,由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键,该物质为配合物,B正确,D错误;该化合物中配位原子为N原子,不能称N原子为配位体,同样也不能称N元素为配位体,因为配位体一般为离子或分子,C错误。
10.Fe3+的配位化合物较稳定且用途广泛。Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成溶液呈浅紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、无色的[FeF6]3-配离子。某同学按如下步骤完成实验:
已知:向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2-的配离子;Co2+不能与F-形成配位离子。下列说法正确的是(  )
A.Fe第四电离能(I4)小于第三电离能(I3)
B.向溶液Ⅰ中滴加少量NaOH溶液,溶液逐渐变为浅紫色
C.配离子[Fe(H2O)6]3+中H—O—H的键角与H2O分子中H—O—H的键角相等
D.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+
D
解析 A.Fe 的原子序数为26,核外电子排布为[Ar]3d64s2,失去3个电子后形成三价铁离子,核外电子排布为[Ar]3d5,d轨道处于半满结构,能量低、稳定,失去电子难,所以Fe 第四电离能(I4)大于第三电离能(I3),故A错误;B.向溶液Ⅰ中滴加少量NaOH溶液,会生成氢氧化铁沉淀,溶液棕黄色变浅,故B错误;C.配离子[Fe(H2O)6]3+中Fe与O之间的配位键与水中成键电子对之间的斥力小于孤电子对与孤电子对之间的斥力,这样导致[Fe(H2O)6]3+中H—O—H的键角比H2O分子中H-O-H的键角大,故C错误;D.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+,具体操作为向溶液中加入NaF使铁离子转化为无色的[FeF6]3-配离子,再加入KSCN溶液,若含有Co2+,则生成蓝色的[Co(SCN)4]2-配离子,故D正确。
11.某配合物的摩尔质量为260.6 g·mol-1,按质量分数计,其中铬元素占20.0%,氨占39.2%,氯元素占40.8%;取25.00 mL浓度为0.052 0 mol·L-1的该配合物的水溶液用0.121 0 mol·L-1的AgNO3溶液滴定,达到终点时,耗去AgNO3溶液32.50 mL。滴加NaOH溶液使该化合物的溶液呈强碱性并加热,未检验到NH3的逸出。求该配合物的化学式。
B级 素养培优练
12.Cu(Ⅰ)是人体内多种酶的辅因子,某化合物与Cu(Ⅰ)结合形成如图所示的配离子。下列有关说法不正确的是(  )
C
A.Cu(Ⅰ)的配位数为4
B.该配离子中碳、氮原子的杂化方式均有2种
C.该配离子中含有极性键、配位键和离子键
D.该配离子中所有碳原子上均无孤电子对
13.丁二酮肟镍是丁二酮肟在碱性溶液(pH=8~9)中与Ni2+发生反应生成的沉淀,该反应常用作实验室中检验镍离子。其结构如图所示,下列对该物质的分析与判断中,正确的是(  )
C
A.该物质中Ni原子具有空轨道,是配合物的配位体
B.该物质中C、N、O原子存在孤电子对
C.该物质的分子中含有的化学键有共价键和配位键
D.该物质中碳原子的杂化类型均为sp2杂化
解析 A.该物质中Ni原子具有空轨道,是配合物的中心原子,故A错误;B.该物质中C原子的最外层电子均用来形成化学键,不存在孤电子对,故B错误;C.该物质中的化学键有共价键、配位键,故C正确;D.甲基上中心碳原子杂化类型为sp3杂化,环上碳原子杂化类型为sp2杂化,故D错误。
14.配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题:
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在_________(填序号)。
a.共价键 b.非极性键 c.配位键 d.σ键 e.π键
acd
(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为__________________,第二种配合物的结构可表示为____________________。
若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是_________________。
(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)
[CoBr(NH3)5]SO4
[Co(SO4)(NH3)5]Br
生成淡黄色沉淀
解析 由[CoBr(NH3)5]SO4的结构可知,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合生成白色沉淀,若加入BaCl2溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内界,所以配合物的结构为[Co(SO4)(NH3)5]Br;溴离子为配合物的外界,在水溶液中以离子的形式存在,若加入AgNO3溶液,会产生淡黄色沉淀溴化银。作业17 配合物的应用
(分值:60分)
A级 合格过关练
选择题只有一个选项符合题意(1~10题,每题4分,共40分)
1.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 (  )
[Co(NH3)4Cl2]Cl [Co(NH3)3Cl3]
[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2
2.已知CuCl2溶液中存在:
[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O。下列说法错误的是 (  )
配离子[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-中Cu2+的配位数均为4
加入一定量的水,溶液会变成蓝色
加入一定量的氯化钠溶液,溶液一定会变为黄色
向含有两种配离子的CuCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,会产生蓝色沉淀
3.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验,下列说法不正确的是 (  )
此配合物中存在离子键、配位键、极性键
1 mol配合物中σ键数目为6NA
配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配位数为6
该配合物易电离,1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA
4.铁强化酱油中加有NaFeEDTA,其配离子结构如图,则Fe3+的配位数为  (  )
3 4
5 6
5.有三个组成均为CrCl3·6H2O的配合物,甲为亮绿色,乙为暗绿色,丙为紫色,相同物质的量的甲、乙、丙的水溶液中加入足量的AgNO3溶液,析出AgCl的物质的量之比为2∶1∶3。已知铬的配位数为6,下列说法正确的是 (  )
甲、乙、丙为同一物质
配位体均为Cl-
铬元素均显+3价
甲的化学式为[Cr(H2O)6]Cl3
6.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是 (  )
此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心原子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
1 mol配合物中σ键数目为12NA
该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA个阴、阳离子
7.已知Cu2+在溶液中与H2O或Cl-等可形成配位数为4的配离子。某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法错误的是 (  )
由②③④推测,溶液中存在:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O
②中形成了[Cu(H2O)4]2+,1 mol [Cu(H2O)4]2+中有8 mol σ键
由④可知,Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质
若取少量④中溶液进行稀释,溶液会变为蓝色
8.(2023·秦皇岛一中高二期末)三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是重要的化工原料,可用反应2[Co(H2O)6]Cl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+14H2O制备,若没有活性炭催化,则生成[Co(NH3)5Cl]Cl3。下列说法错误的是 (  )
[Co(H2O)6]Cl2和[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价不同
[Co(NH3)6]Cl3的配位体为NH3,中心离子的配位数为6
用1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2与足量AgNO3溶液反应,得到沉淀的物质的量为3 mol
1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含有21 mol σ键
9.如图所示是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分),下列有关叙述正确的是 (  )
该叶绿素只含有H、Mg、C元素
该叶绿素是配合物,中心离子是镁离子
该叶绿素是配合物,其配位体是N元素
该叶绿素不是配合物,而是高分子化合物
10.Fe3+的配位化合物较稳定且用途广泛。Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成溶液呈浅紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、无色的[FeF6]3-配离子。某同学按如下步骤完成实验:
已知:向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2-的配离子;Co2+不能与F-形成配位离子。下列说法正确的是 (  )
Fe第四电离能(I4)小于第三电离能(I3)
向溶液Ⅰ中滴加少量NaOH溶液,溶液逐渐变为浅紫色
配离子[Fe(H2O)6]3+中H—O—H的键角与H2O分子中H—O—H的键角相等
可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+
11.(4分)某配合物的摩尔质量为260.6 g·mol-1,按质量分数计,其中铬元素占20.0%,氨占39.2%,氯元素占40.8%;取25.00 mL浓度为0.052 0 mol·L-1的该配合物的水溶液用0.121 0 mol·L-1的AgNO3溶液滴定,达到终点时,耗去AgNO3溶液32.50 mL。滴加NaOH溶液使该化合物的溶液呈强碱性并加热,未检验到NH3的逸出。求该配合物的化学式。
B级 素养培优练
(12~13题,每题4分,共8分)
12.Cu(Ⅰ)是人体内多种酶的辅因子,某化合物与Cu(Ⅰ)结合形成如图所示的配离子。下列有关说法不正确的是 (  )
Cu(Ⅰ)的配位数为4
该配离子中碳、氮原子的杂化方式均有2种
该配离子中含有极性键、配位键和离子键
该配离子中所有碳原子上均无孤电子对
13.丁二酮肟镍是丁二酮肟在碱性溶液(pH=8~9)中与Ni2+发生反应生成的沉淀,该反应常用作实验室中检验镍离子。其结构如图所示,下列对该物质的分析与判断中,正确的是 (  )
该物质中Ni原子具有空轨道,是配合物的配位体
该物质中C、N、O原子存在孤电子对
该物质的分子中含有的化学键有共价键和配位键
该物质中碳原子的杂化类型均为sp2杂化
14.(8分)配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题:
(1)(2分)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在         
(填序号)。
a.共价键 b.非极性键
c.配位键 d.σ键
e.π键
(2)(6分)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为          , 第二种配合物的结构可表示为        。
若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是          。
(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)
作业17 配合物的应用
1.B [在配合物中,内界以配位键结合很牢固,难以在溶液中电离;而内界和外界之间以离子键相结合,在溶液中能够完全电离。不难看出A、C、D三项中配合物在水溶液中均电离产生Cl-,而B项无外界离子,不能电离。]
2.C [从配离子[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-的组成可以看出,中心原子Cu2+分别与4个H2O、4个Cl-形成配位键,所以Cu2+的配位数均为4,A项正确。加入一定量的水时,Cl-浓度减小,平衡逆向移动,溶液会变成蓝色,B项正确。NaCl溶液中含有Na+、Cl-和H2O,若向原溶液中加入NaCl固体,平衡正向移动;若向原溶液中加入水,平衡逆向移动,由于NaCl溶液的浓度未知,所以无法确定平衡如何移动,也就不能确定平衡后溶液的颜色,C项错误。向含有两种配离子的CuCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,Cu2+会与OH-反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,D项正确。]
3.B [A项,钠离子与配离子形成离子键,配离子中含C与N之间的共价键、铁离子提供空轨道与C提供孤对电子形成的配位键,则存在离子键、配位键、极性键,故A正确;B项,配位键均为σ键,C≡N键中含1个σ键,则1 mol配合物中σ键数目为12NA,故B错误;C项,配离子为[Fe(CN)6]3-的中心离子为Fe3+,配位数为6,故C正确;D项,Na3[Fe(CN)6]中阳离子与阴离子的个数比为3∶1,则1 mol该配合物电离得到阴、阳离子的数目共4NA,故D正确。]
4.D [与铁相连的原子有N和O,其中N已形成三个键,故N与Fe之间为配位键;O-也为饱和的化学键,若与铁相连,则只能形成配位键。]
5.C [由题意知,甲、乙、丙分子式相同,结构不同,属于不同的物质;由题意知,此配合物中的配位数均是6,故配位体除氯离子外,还有水;该化合物中铬元素化合价相同,均为+3价;相同物质的量的甲、乙、丙的水溶液中加入足量的AgNO3溶液,析出AgCl的物质的量之比为2∶1∶3,则甲的化学式中配位体有1个Cl-、5个水分子,故甲的化学式为[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O。]
6.A [Na+与[Fe(CN)5(NO)]2-存在离子键,NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,碳氮之间,氮氧之间存在极性共价键,不存在非极性键,A错误;NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,共有6个,配位原子有C和N,B正确;1 mol配合物中σ键数目为(5×2+1×2)×NA=12NA,C正确;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物,电离出2个Na+与1个[Fe(CN)5(NO)]2-,所以1 mol配合物电离共得到3NA个阴、阳离子,D正确。]
7.B [③中蓝色溶液加入足量NaCl固体后,④中底部的NaCl固体表面呈黄色,说明溶液中存在:[Cu(H2O)4]2++4Cl-??[CuCl4]2-+4H2O,A正确;实验①②可知,无水CuSO4是白色的,加入水后CuSO4溶液呈蓝色,这说明②中溶液呈蓝色是Cu2+与水分子作用的结果;1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有4 mol水(即8 mol σ键)和4 mol配位键,共12 mol σ键,B错误;向③中溶液加入足量NaCl固体后,底部的NaCl固体表面呈黄色,说明Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质,C正确;④中溶液进行稀释,[Cu(H2O)4]2++4Cl-??[CuCl4]2-+4H2O平衡逆向移动,则溶液会变为蓝色,D正确。
8.C [[Co(H2O)6] Cl2中Co为+2价,[Co(NH3)6]Cl3中Co为+3价,故A正确;[Co(NH3)6]Cl3的配体为NH3,个数为6,中心离子的配位数为6,故B正确;[Co(NH3)5Cl]Cl2的电离方程式为[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-,故和足量AgNO3溶液反应,得到沉淀的物质的量为2 mol,故C错误;1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含有6 mol配位键,1 mol NH3中含有3 mol σ键,共含有21 mol σ键,故D正确。]
9.B [该化合物还含有O元素和N元素,A错误;Mg的最高化合价为+2价,而化合物中Mg与4个N原子作用,由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键,该物质为配合物,B正确,D错误;该化合物中配位原子为N原子,不能称N原子为配位体,同样也不能称N元素为配位体,因为配位体一般为离子或分子,C错误。]
10.D [A.Fe 的原子序数为26,核外电子排布为[Ar]3d64s2,失去3个电子后形成三价铁离子,核外电子排布为[Ar]3d5,d轨道处于半满结构,能量低、稳定,失去电子难,所以Fe 第四电离能(I4)大于第三电离能(I3),故A错误;B.向溶液Ⅰ中滴加少量NaOH溶液,会生成氢氧化铁沉淀,溶液棕黄色变浅,故B错误;C.配离子[Fe(H2O)6]3+中Fe与O之间的配位键与水中成键电子对之间的斥力小于孤电子对与孤电子对之间的斥力,这样导致[Fe(H2O)6]3+中H—O—H的键角比H2O分子中H-O-H的键角大,故C错误;D.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+,具体操作为向溶液中加入NaF使铁离子转化为无色的[FeF6]3-配离子,再加入KSCN溶液,若含有Co2+,则生成蓝色的[Co(SCN)4]2-配离子,故D正确。]
11.由铬元素、氨、氯元素的质量分数之和为100%可知该物质不含其他成分,由此可得出它们的物质的量之比为n(Cr)∶n(NH3)∶n(Cl)=∶∶≈1∶6∶3。结合该物质的摩尔质量,又因为1 mol配合物里所含的可电离的Cl-为 mol≈3 mol,所以该配合物的化学式为[Cr(NH3)6]Cl3。
12.C [Cu(Ⅰ)的配位数为4,A正确;该配离子中甲基上的碳原子采取sp3杂化,环上的碳原子采取sp2杂化,“”中的氮原子采取sp3杂化,环上的氮原子采取sp2杂化,B项正确;该配离子中含有极性键和配位键,不含离子键,C项错误;该配离子中所有碳原子上均无孤电子对,D项正确。]
13.C [A.该物质中Ni原子具有空轨道,是配合物的中心原子,故A错误;B.该物质中C原子的最外层电子均用来形成化学键,不存在孤电子对,故B错误;C.该物质中的化学键有共价键、配位键,故C正确;D.甲基上中心碳原子杂化类型为sp3杂化,环上碳原子杂化类型为sp2杂化,故D错误。]
14.(1)acd (2)[CoBr(NH3)5]SO4
[Co(SO4)(NH3)5]Br 生成淡黄色沉淀
解析 光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,[Al(OH)4]-中氧原子与氢原子之间为极性共价键,是单键属于σ键,Al3+与OH-之间形成配位键,所以[Al(OH)4]-中存在极性共价键、配位键、σ键,故选acd。
(2)由[CoBr(NH3)5]SO4的结构可知,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合生成白色沉淀,若加入BaCl2溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内界,所以配合物的结构为[Co(SO4)(NH3)5]Br;溴离子为配合物的外界,在水溶液中以离子的形式存在,若加入AgNO3溶液,会产生淡黄色沉淀溴化银。

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