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第2章　微粒间相互作用与物质性质
第3节　离子键、配位键与金属键
第2课时　配位键
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研习任务一　配位键
[目标导航]1.知道配位键，学会配位键的判断方法。
2.理解配合物的概念，会分析配合物的组成与应用。
教材　认知
2. 配位键的表示：常用（电子对给予体）A→B（电子对接受体）表示。
例如H3O＋： 。
空轨道　
孤电子对　
配位键　
3. 基本概念
（3）配位数：配位分子或离子直接同中心原子（离子）形成的配位键的数目叫中心 原子（离子）的配位数。
过渡　
孤电子对　
4. 配位键的形成条件
（1）成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl －、OH－、CN－、SCN－等。
（2）成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。
×
√
√
探究　活动
化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。
（1）配位键的形成条件是 　　　　　　　　　　　　　。
提示：形成配位键的一方能够提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的 空轨道
（2）在NH3·BF3中， 　　原子提供孤电子对， 　　原子接受电子，NH3·BF3中的配位 键可表示为 　　。
提示：氮　硼　 。
重点　讲解
配位键与普通共价键的异同
（1）配位键实质上是一种特殊的共价键。
研习　经典
①H2O　②NH3　③F－　④CN－　⑤OH－
A. 仅有①② B. 仅有①②③
C. 仅有①②④ D. ①②③④⑤
解析：水分子中的O原子上有孤电子对，可以提供孤对电子与某些金属离子形成配位 键，①符合题意；NH3分子中N原子上有孤电子对，可以提供孤对电子与某些金属离 子形成配位键，②符合题意；F－含有孤电子对，可以提供孤对电子与某些金属离子 形成配位键，③符合题意；CN－中C、N原子上均有孤电子对，C原子电负性较小，更 易给出电子，与某些金属离子形成配位键，④符合题意；OH－中O原子上有孤电子 对，可以提供孤对电子与某些金属离子形成配位键，⑤符合题意。
D
⑤Fe（CO）3 ⑥Fe（SCN）3 ⑦H3O＋
⑧[Ag（NH3）2]OH
A. ①②④⑦⑧ B. ③④⑤⑥⑦
C. ①④⑤⑥⑦⑧ D. 全部
解析：形成配位键的条件是一个原子（或离子）有孤电子对，另一个原子（或 离子）有空轨道。在②CH4、③OH－中，中心原子碳和氧的价电子已完全成键， 没有孤电子对。
C
A. X、Y只能是分子
B. X、Y只能是离子
C. 若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对
D. 若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y
解析：形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子，还可以一种是分子、一种 是离子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C 项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的X，D项错误。
C
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研习任务二　配合物的制备与应用
教材　认知
1. 概念
配位键　
2. 组成
示例：
配合物[Cu（NH3）4]SO4的组成如图所示：
空轨道
孤电子对
3. 配合物的制备与应用
（1）常见配合物的制备
①制备[Cu（NH3）4]（OH）2
②制备银氨溶液
（2）配合物的应用
×
√
×
×
探究　活动
（1）哪些微粒间能形成配位键？
提示：H＋、Al3＋、过渡元素的离子（或原子）（如Fe3＋、Cu2＋、Co2＋、Ag＋等），具有能接受孤电子对的空轨道；而含有F、O、N、P、Cl等的分子或离子容易 提供孤电子对，如F－、Cl－、H2O、NH3、SCN－、CN－、CO等。
（2）配合物的中心原子一定是金属离子或原子吗？
提示：不一定。少数高氧化态的非金属元素硼、硅、磷等，也可以作为配合物 的中心原子，如Na[BF4]、Na2[SiF6]和NH4[PF6]等。
（3）含有配位键的化合物一定是配合物吗？
提示：不一定。NH4Cl{[ ]Cl}、H2SO4（ ）中都含有配位键，
但不是配合物。
重点　讲解
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 （或离子）的金属原子（或离子）相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。
2. 配位键的稳定性
（1）孤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。
研习　经典
A. 配位化合物中一定存在配位键
B. 配位化合物中只有配位键
C. [Cu（H2O）4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对形成配位键
D. 配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广 泛的应用
解析：配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键，A正确，B错误； Cu2＋提供空轨道，H2O中氧原子上有孤电子对，可以形成配位键，C正确；配位化合 物应用领域特别广泛，配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料 化学等领域都有广泛的应用，D正确。
B
A. Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位
B. 配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位
C. 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
D. 该配合物可能是平面正方形结构
A
解析：某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，则表明在水溶液中不能电离 出离子，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，说明Cl－全部在配合物的内界；以强碱处理 并没有NH3放出，说明NH3全部为配体。由以上分析可知，Cl－和NH3全部在配合物的 内界，均与Pt4＋形成配位键，A正确；若NH3分子与Pt4＋不配位，则以强碱处理会放 出NH3，与题意不符，B不正确；NH3分子不带电，所以配合物中中心原子的电荷数 和配位数不相等，C不正确；该配合物的配体为6，其结构为正八面体形，D不正确。
3. Cu2＋能与NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位数为4的配合物。
（1）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu（OH）4]。
A. 离子键 B. 金属键
C. 极性共价键 D. 非极性共价键
　
AC　
解析：①Cu2＋含有空轨道，OH－含有孤电子对，可形成配位键，配离子[Cu
（OH）4]2－中1个Cu2＋与4个OH－形成配位键，可表示为 。
②Na2[Cu（OH）4]为离子化合物，含有离子键，并且O—H为极性共价键。
将Cu氧化为Cu2＋，氨分子与Cu2＋形成配位键
解析：过氧化氢可氧化Cu生成Cu2＋，Cu2＋与氨分子形成配位键。
过氧化氢为氧化剂，
。
A. 配位键也是一种静电作用
B. 配位键的实质也是一种共价键
C. 形成配位键的电子对由成键双方原子提供
D. 配位键具有饱和性和方向性
解析：共用电子对存在静电作用，包括静电排斥和静电吸引，配位键本质为共用电子 对，所以也是一种静电作用，A正确；配位键指含有空轨道的原子或离子和含有孤电 子对的原子或离子共用电子对，实质也是一种共价键，具有方向性和饱和性，B、D 正确；形成配位键的原子，一方提供空轨道，另一方提供孤电子对，C错误。
C
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A. Ag＋、NH3 B. H2O、H＋
C. Co3＋、CO D. Ag＋、H＋
解析：配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、 B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、H2O、CO中的N、O、C分别提 供孤电子对，所以均能形成配位键，D项中Ag＋与H＋都只能提供空轨道，无法提供孤 电子对，所以不能形成配位键。
　
D
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A. 离子键、配位键
B. 非极性共价键、配位键
C. 极性共价键、非极性共价键
D. 极性共价键、配位键
解析：[TiCl（H2O）5]2＋中含有极性共价键和配位键。
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A. NH3、BF3都是平面三角形分子
B. NH3、BF3的中心原子采取的都是sp3杂化
C. 形成配合物时NH3中N原子提供的是孤电子对，BF3中B原子提供空轨道
D. 形成配合物时BF3中B原子提供的是孤电子对，NH3中N原子提供空轨道
解析：NH3是三角锥形分子，A错误；NH3中N原子采取sp3杂化，BF3中B原子采取的 是sp2杂化，B错误；NH3·BF3中，N原子有孤电子对，B原子有空轨道，所以NH3中的 N原子提供孤电子对，BF3中的B原子提供空轨道，形成配位键，C正确，D错误。
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A. 反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B. 沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu（H2O）4]2＋
C. 该实验能证明[Cu（NH3）4]2＋比Cu（OH）2稳定
D. 在配离子[Cu（NH3）4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道
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A. 配体只有NH3
B. 该配合物中中心原子的配位数是4
C. 该配离子不可能是平面四边形结构
D. 该配合物中只含有离子键和配位键
B
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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，呈绿色，再加水，呈蓝色
C. Cu与浓硝酸反应后，溶液呈绿色，Cu与稀硝酸反应后，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，继而消失
解析：A项涉及[Fe（SCN）]2＋的形成；B项涉及[CuCl4]2－与[Cu（H2O）4]2＋的转化； D项涉及[Al（OH）4]－的形成；C项Cu与浓硝酸反应后溶液显绿色，是因为反应后生 成的NO2溶于Cu（NO3）2溶液中造成的。
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A. 甲、乙、丙为同一物质 B. 配体均为Cl－
C. 铬元素均显＋3价 D. 甲的化学式为[Cr（H2O）6]Cl3
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，A错 误；铬的配合物中的配位数均是6，故配体除氯离子外，还有水，B错误；该化 合物中铬元素化合价相同，均为＋3价，C正确；甲的化学式应为[CrCl（H2O） 5]Cl2·H2O，D错误。
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A. Fe3＋有23种空间运动状态的电子
B. 该配离子中含有6个配体
C. 该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3杂化
D. 该配离子中含有的化学键有离子键、极性键、
非极性键、配位键
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解析：Fe的原子序数为26，Fe原子失去4s能级上的2个电子和3d能级的1个电子 形成Fe3＋，则Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，电子占有轨道数为14， 电子的空间运动状态数等于占据的轨道数，故有14种空间运动状态的电子，选 项A错误；由图可知，该配离子中含有6个配位键，有3个配体，选项B错误；双 键上的C原子形成3个σ键且无孤电子对，采取sp2杂化，饱和C原子价电子对数为 4，采取sp3杂化，选项C正确；该配离子中含有的化学键有极性键、非极性键、 配位键，不含离子键，选项D错误。
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A. 溶液颜色由黄色变为红色
C. SCN－和CN－与Fe3＋的配位能力：SCN－＞CN－
D. 1 mol K3[Fe（CN）6]中含σ键的物质的量为12 mol
D
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解析：K3[Fe（CN）6]电离生成K＋和[Fe（CN）6]3－，[Fe（CN）6]3－中由Fe3＋提供空 轨道，CN－中C原子提供孤电子对，向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe（CN） 6]溶液，再滴加2滴KSCN溶液，溶液颜色不变，说明[Fe（CN）6]3－没有产生三价铁 离子，没有生成Fe（SCN）3，即SCN－和CN－与Fe3＋的配位能力：CN－＞SCN－，据 此分析解答。向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe（CN）6]溶液，再滴加2滴硫 氰化钾溶液，溶液不变色，A错误；[Fe（CN）6]3－中由Fe3＋提供空轨道，CN－提供 孤电子对，B错误；K3[Fe（CN）6]溶液中滴加2滴硫氰化钾溶液时，溶液不变色，说 明SCN－和CN－与Fe3＋的配位能力：CN－＞SCN－，C错误；K3[Fe（CN）6]电离生成 K＋和[Fe（CN）6]3－，[Fe（CN）6]3－中Fe3＋与CN－形成配位键，CN－中含有碳氮三 键，1个三键中含有2个π键和1个σ键，所以1 mol K3[Fe（CN）6]中含σ键的物质的量为 2 mol×6＝12 mol，D正确。
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B. 1 mol Fe（CO）5配合物中含有5 mol配位键
C. 配合物K4Fe（CN）6中的配位原子是C
C
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解析：NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂 化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道与NH3形成配位键。
N
B
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a.离子键 b.配位键 c.共价键 d.σ键
解析：N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，N2H4中的N提供孤电子对，H2SO4中的H＋提供空轨道形成N2H6SO4，可见它是离子晶体，晶体内存在离子键、共价键、配位 键、σ键。
abcd
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解析：Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对Cu2＋与NH3分子之间形成配位键，NH3分子中N、H原子之间以共价键结合，[Cu（NH3）4]2＋与Cl－以离子键结合。
离子
键
配位键
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13. （1）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液。
正四面体形　
配位键　
N　
（2）银氨溶液的主要成分是[Ag（NH3）2]OH，配制方法是向AgNO3溶液中滴加氨水 至沉淀刚好完全溶解为止，得到澄清的银氨溶液。
平面三角形　
2　
C的电负性比N小，吸引孤电
子对的能力比N弱
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