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第25讲　分子的性质　配合物与超分子
1.（2024·重庆高考3题）下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是（　　）
A.CH3CH3 B.CH2CHBr
C.CH3COOH D.CH3CH2NH2
2.下列事实与氢键无关的是（　　）
A.冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子
B.常温下，互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同
C.NH3的稳定性比CH4的强
D.HF、HCl、HBr、HI各自的水溶液中，只有HF的水溶液为弱酸
3.向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是（　　）
A.先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液
B.离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O
[Cu（NH3）4]2＋＋4H2O
C.Cu2＋与NH3中的氮原子以π键结合
D.NH3分子中∠HNH为109°28'
4.（2025·安徽六安一中月考）下列有关物质结构和性质的说法错误的是（　　）
A.水的热稳定性比硫化氢强，是因为水分子间存在氢键
B.氟的电负性大于氯，导致三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸
C.氨气在水中的溶解度大于在苯中的溶解度，这与分子的极性有关
D.酸性强弱：氯乙酸＞乙酸＞丙酸
5.（2024·广西高考5题）白磷（P4）是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是（　　）
A.分子中每个P原子的孤电子对数均为1
B.常保存于水中，说明白磷密度大于1 g·cm－3
C.难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子
D.熔点低，是因为P4分子内的P—P键弱
6.下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是（　　）
A.[Cr（NH3）3（H2O）2Cl]2＋中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤电子对与三价铬离子形成配位键，其中心离子的配位数为6
B.配合物[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O中存在离子键、共价键、配位键，若加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
C.超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，包括离子
D.人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装的特征
7.（2025·河北模拟组合）下列说法正确的是（　　）
A.HF分子间氢键可表示为：F—H…F
B.H2O2分子的空间结构为，可推测出H2O2为非极性分子
C.由SiCl4是非极性分子，类比推理：SF4是非极性分子
D.由酸性CF3COOH＞CCl3COOH，类比推理：酸性ClCH2COOH＜BrCH2COOH
8.下列关于分子的结构和性质的描述中，错误的是（　　）
A.冠醚利用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子进行“分子识别”
B.乳酸（）分子中含有一个手性碳原子
C.碘易溶于浓碘化钾溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D.氟元素的电负性大于氯元素的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
9.从微观视角探析物质结构性质是学习的有效方法。下列实例与解释不符的是（　　）
A.（2025·湖北武汉模拟）甲苯与高锰酸钾溶液反应实验中加入冠醚（18-冠-6）可以缩短褪色时间，18-冠-6与K＋相互作用，使高锰酸钾间接“溶于”甲苯中，增大与甲苯接触的机会
B.（2025·湖北武汉模拟）HF比H2O的沸点低，HF分子间氢键比H2O分子间氢键弱
C.（2025·广西南宁模拟）用杯酚分离C60和C70，杯酚与C60通过分子间作用力形成超分子
D.（2025·广西南宁模拟）单质硫（S8）难溶于水易溶于CS2，H2O是极性分子，S8和CS2是非极性分子
10.如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个—F被—CF3取代，则会变成温室气体SF5—CF3。下列说法正确的是（　　）
A.SF5—CF3分子中有σ键也有π键
B.SF5—CF3分子中存在极性键和非极性键
C.SF6分子是非极性分子
D.SF6易溶于水，难溶于四氯化碳
11.BF3（三氟化硼）熔点－127 ℃，沸点－100 ℃，水解生成H3BO3（硼酸，结构如图）和HBF4（氟硼酸），与氨气相遇立即生成白色的BF3·NH3（氨合三氟化硼）固体。下列说法不正确的是（　　）
A.BF3和B中心硼原子杂化方式不同
B.1 mol H3BO3晶体含有6 mol氢键
C.H3BO3显酸性原因：H3BO3＋H2O[B（OH）4]－＋H＋
D.BF3·NH3结构式为
12.（1）键的极性对物质化学性质有影响，据此比较：①CH3COOH、②CH2FCOOH、③CH2ClCOOH、④CHF2COOH酸性由强到弱顺序是　　　　（用序号表示）。
（2）苯胺（）与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（－5.9 ℃）、沸点（184.4 ℃）分别高于甲苯的熔点（－95.0 ℃）、沸点（110.6 ℃），原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）与相比，前者的水溶性更　　　　（填“大”或“小”）。—SH与—OH性质相似，写出与NaOH溶液反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）顺铂和反铂互为同分异构体，两者的结构和性质如下。
顺铂 反铂
空间结构
25 ℃时溶解度/g 0.257 7 0.036 6
①推测Pt（NH3）2Cl2的结构是　　　　　　　　　　　　　　　　　（填“平面四边形”或“四面体形”）。
②顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
13.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）一种Ni2＋配合物的结构如图所示。
①组成该配合物的第二周期元素的电负性由大到小的顺序是　　　　　　（填元素符号）。
②该配合物中Ni2＋的配位数为　　　　。
③该配合物中存在的作用力有　　　　（填字母，下同）。
A.配位键 B.离子键
C.氢键 D.范德华力
（2）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　　　　。
A.共价键　B.非极性键　C.配位键　D.σ键　E.π键
（3）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，无明显现象。则第一种配合物可表示为　　　　　　　　　 　　　　　　　，第二种配合物可表示为　　　　　　　　　 　　。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是　　　　　　　　　　　。
第25讲　分子的性质　配合物与超分子
1.C　CH3CH3中两个碳原子价层电子对数为4，都采用sp3杂化，且和H2O不能形成分子间氢键，A错误；CH2CHBr中两个碳原子价层电子对数为3，均采用sp2杂化，但不能和H2O形成分子间氢键，B错误；CH3COOH的—COOH中碳原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，且能和H2O形成分子间氢键，C正确；CH3CH2NH2中C、N原子价层电子对数为4，都采用sp3杂化，D错误。
2.C　冰中的水分子间主要以氢键结合，而氢键具有方向性和饱和性，故1个水分子周围只有4个紧邻分子，A不符合题意；互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同，前者为液态，后者为气态，因为乙醇分子间形成了氢键而甲醚分子间没有形成氢键，B不符合题意；氨气和甲烷的稳定性分别与N—H和C—H的键能有关，跟氢键无关，C符合题意；由于HF分子间能形成氢键，使得其在水中不能完全电离，其为弱酸，D不符合题意。
3.B　向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后沉淀溶解形成铜氨溶液，为深蓝色溶液，A错误；Cu2＋提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，C错误；NH3分子为三角锥形，∠HNH为107°，D错误。
4.A　水的热稳定性比硫化氢强，是因为键能：氧氢键＞硫氢键，与氢键无关，A错误；氟的电负性大于氯，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出H＋，故三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，B正确；氨气和水均为极性分子，苯为非极性分子，据相似相溶原理，氨气在水中的溶解度大于在苯中的溶解度，这与分子的极性有关，C正确；—Cl为吸电子基团，导致氯乙酸羧基中的羟基极性增大，更易电离出氢离子，烷基是推电子基团，烷基越长，推电子效应越大，导致丙酸羧基中的羟基极性减小，故酸性：氯乙酸＞乙酸＞丙酸，D正确。
5.D　白磷的分子式为P4，空间结构为正四面体形，每个P原子采取sp3杂化，而每个P原子有5个价电子，所以每个P原子还剩一个孤电子对，A正确；白磷在空气中容易自燃，保存于水中以隔绝空气，故其密度大于水，B正确；白磷的分子式为P4，空间结构为正四面体形，为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶原理，白磷难溶于水，C正确；白磷的分子式为P4，为非极性分子，分子间作用力较弱，故其熔点低，熔点低与其共价键强弱无关，D错误。
6.B　[Cr（NH3）3（H2O）2Cl]2＋中Cr3＋具有空轨道，N、O、Cl具有孤电子对，能够形成配位键，其中心离子的配位数为6，A正确；加入足量AgNO3溶液，配合物[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O中外界离子Cl－与Ag＋反应，内界中配位离子Cl－不与Ag＋反应，B错误；超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，包括离子，C正确；人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装的特征，D正确。
7.A　根据H2O2分子的空间结构可知，其分子是不对称的结构，正、负电中心不重合，可推测出H2O2为极性分子，B错误；SiCl4分子的空间结构是结构对称的正四面体形，属于非极性分子，而四氟化硫分子中硫原子的价层电子对数为4＋＝5，孤电子对数为1，分子的空间结构为变形的三角双锥形，属于极性分子，C错误；电负性：F＞Cl＞Br，电负性越强使羧基中羟基的极性越强，使得酸性越强，故酸性：ClCH2COOH＞BrCH2COOH，D错误。
8.C　甲烷为非极性分子，水为极性分子，甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释，碘是非极性分子，碘易溶于浓碘化钾溶液与反应I2＋I－有关，不可用“相似相溶”原理解释，C错误。
9.B　A项，18-冠-6与K＋相互作用形成超分子，加入冠醚中的钾离子因静电作用将间接“溶于”甲苯中，增大与甲苯接触的机会，加快反应速率，相符；B项，HF分子间氢键比H2O分子间氢键强，但HF分子间形成的氢键个数少于H2O，因此其沸点较低，不相符；C项，“杯酚”通过空腔的大小来识别分子，并与C60通过分子间作用力来形成超分子，相符；D项，S8和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，符合“相似相溶”原理，相符。
10.C　 SF6分子中只含S—F，—CF3中只含C—F，1个—F被—CF3取代变成SF5—CF3，推测SF5—CF3分子中只含σ键，不含π键，A错误；SF5—CF3分子存在S—F、C—F和S—C，只有极性键，不含非极性键，B错误；SF6分子中只含S—F，分子呈正八面体形，正、负电荷中心重合，故属于非极性分子，C正确；SF6、CCl4是非极性分子，H2O是极性分子，根据“相似相溶”规律推测，SF6难溶于水，易溶于四氯化碳，D错误。
11.B　BF3中心原子价层电子对数为3＋×（3－3×1）＝3，采取sp2杂化，B中心原子价层电子对数为4＋×（3＋1－4×1）＝4，采取sp3杂化，二者中心硼原子杂化方式不同，A正确；1个H3BO3参与6个氢键的形成，每个氢键形成于两个硼酸分子之间，则1 mol H3BO3晶体中含有6 mol×＝3 mol氢键，B错误；H3BO3是一元弱酸，在水溶液中电离产生H＋使溶液呈酸性，电离方程式为H3BO3＋H2O[B（OH）4]－＋H＋，C正确；BF3·NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一个孤电子对，B原子为sp3杂化，提供一个空轨道，与NH3形成配位键，BF3·NH3结构式为，D正确。
12.（1）④＞②＞③＞①
（2）苯胺分子之间存在氢键
（3）小　＋2NaOH＋CH3OH＋H2O
（4）①平面四边形　②顺铂为极性分子，而反铂是非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，极性大的顺铂在水中溶解度更大
解析：（1）电负性：F＞Cl，电负性越大，吸引电子能力越强，所以酸性由强到弱顺序是CHF2COOH＞CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH。（2）苯胺（）分子中含有N—H，形成分子间氢键，导致其熔、沸点比相对分子质量相近的甲苯高。（3）由于酚羟基能与水形成分子间氢键，所以前者的水溶性更小。—SH与—OH性质相似，因此与NaOH溶液反应的化学方程式为＋2NaOH＋CH3OH＋H2O。（4）①若为四面体结构，Pt（NH3）2Cl2只有一种，而Pt（NH3）2Cl2有两种同分异构体，故为平面四边形结构。②顺铂为极性分子，而反铂是非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，极性大的顺铂在水中溶解度更大。
13.（1）①O＞N＞C　②4　③ACD　（2）ACD
（3）[CoBr（NH3）5]SO4　[Co（SO4）（NH3）5]Br　生成淡黄色沉淀
解析：（1）①由题意知，组成该配合物的第二周期元素有C、N、O，则电负性：O＞N＞C。②由题图结构可知，Ni2＋周围有4个氮原子与其形成配位键，故其配位数为4。③由题图结构可知，该配合物中存在配位键、分子内氢键、范德华力，不含离子键。（2）[Al（OH）4]－中OH－和Al3＋之间存在配位键，属于共价键，H、O之间形成共价键，也是极性键、σ键。（3）由题意知，在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，说明S在外界；在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象，说明S在内界，则第一种配合物可表示为[CoBr（NH3）5]SO4，第二种配合物可表示为[Co（SO4）（NH3）5]Br。第二种配合物中Br－在外界，若向其溶液中滴加AgNO3溶液，会生成淡黄色沉淀。
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第25讲　分子的性质　配合物与超分子
1.知道分子极性与键的极性、分子的空间结构密切相关，认识键的极性对物质性质的影响。 2.了解范德华力、氢键的含义及其对物质性质的影响。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 3.掌握常见配合物的形成条件和结构，了解配位化合物的存在与应用。 4.结合具体实例，了解超分子的含义、结构特点及其简单性质。
考点一　分子的性质
必备知识
一、共价键的极性与分子极性
1.键的极性
（1）极性键与非极性键的比较
极性键 非极性键
成键原子 不同种元素的原子间 同种元素的原子间
电子对 发生偏移（电荷分布不均匀） 不发生偏移（电荷分布均匀）
成键原子 的电性 — 呈电中性
（2）键的极性对化学性质的影响
键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。
①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越强。
②烷基是推电子基团，从而减小羧基中羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烷基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越弱。
2.分子的极性
类型 非极性分子 极性分子
形成原因 正电荷中心和负电荷中心　　　 正电荷中心和负电荷中心　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
存在的 共价键 极性键或非极性键
分子内原 子排列 对称
二、分子间作用力
1.范德华力及其对物质性质的影响
　
2.氢键的表示及特征
　
3.氢键强弱及对物质性质的影响
　
4.范德华力与氢键的比较
项目 范德华力 氢键
作用 微粒 分子或原子（稀有气体分子） H与N、O、F等电负性很大的原子
分类 — 分子内氢键和分子间氢键
特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性
强度 化学键　　　氢键　　 范德华力
影响 其强 度的 因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力　　　　； ②分子的极性越大，范德华力越大，如CO＞N2 对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越　　
对物 质性 质的 影响 范德华力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点等。范德华力越大，物质的熔、沸点　　　 分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点　　　　，分子内氢键常使物质的熔、沸点　　　　
　（1）CO2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是　　　　　　；氢、碳、氧元素的原子可组成多种分子，写出其中一种能形成分子间氢键的物质名称：　　　　。
（2）O的氢化物（H2O）在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
三、分子的性质
1.物质的溶解性
（1）“相似相溶”规律
①非极性溶质一般能溶于　　　　　溶剂，极性溶质一般能溶于　　　　溶剂。
②分子结构相似的物质易互溶。
（2）氢键对物质溶解性的影响
若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度　　　　。
〔人教选择性必修2〕
臭氧是极性分子，但是臭氧在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度。臭氧（O3）分子的极性较弱，而四氯化碳（CCl4）是非极性溶剂，分子间作用力为范德华力。根据“相似相溶”原理，弱极性的臭氧与非极性的四氯化碳在极性匹配上更接近，而水的强极性环境与臭氧的弱极性差异较大，导致臭氧在四氯化碳中的溶解度更高。
2.分子的手性
（1）手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为　　　　。在三维空间里　　　　　　的现象。
（2）手性分子：具有　　　　　　的分子。
（3）手性碳原子：在有机物分子中，连有　　　　　　　　　　　　的碳原子。
易错辨析
　（1）键的极性：H—Cl＞H—H。（　　）
（2）分子的极性：SiH4＞NH3。（　　）
（3）H2O分子之间形成氢键，因此H2O（g）的热稳定性比H2S（g）的高。（　　）
（4）氢键是一种特殊的化学键。（　　）
（5）乙醇分子和水分子间只存在范德华力。（　　）
（6）氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。（　　）
关键能力
考向1　键的极性与分子的极性判断
1.〔教材习题改编〕下列含有极性键的非极性分子是（　　）
①CCl4　　②NH3　　③CH4　　④CO2 ⑤N2 ⑥H2S ⑦SO2 ⑧CS2
⑨H2O ⑩HF
A.②③④⑤⑧ B.①③④⑤⑧
C.①③④⑧ D.以上均不对
2.中国科学家徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是（　　）
A.H2O2分子为非极性分子
B.CO2分子中只有非极性键，是非极性分子
C.BF3分子是非极性分子
D.CH3COOH分子既有极性键又有非极性键，分子间只存在范德华力
多角度比较极性分子与非极性分子
考向2　分子间作用力以及对物质性质的影响
3.下列对分子性质的解释不正确的是（　　）
A.碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B.水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键
C.SiCl4分子中硅氯键的极性比CCl4中碳氯键的弱
D.青蒿素分子式为C15H22O5，结构如图，该分子中包含7个手性碳原子
4.根据物质的溶解性，解答下列各题：
（1）H2O2难溶于CS2，简要说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）已知吡啶（）中含有与苯类似的大π键，吡啶在水中的溶解度远大于苯，主要原因是
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
用氢键解释原因的答题模板 （1）氢键影响物质的熔、沸点类 ①同为分子晶体，×××存在分子间氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。 ②同为分子晶体，×××存在分子间氢键，而×××存在分子内氢键。 （2）氢键影响物质的溶解性类 ×××与H2O（或×××）分子间形成氢键，使溶解度增大。
考点二　配合物和超分子
必备知识
1.配位键
（1）概念：由一个原子提供　　　　　　，而另一个原子提供空轨道接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键被称为配位键。
（2）应用：用配位键解释硼酸是一元酸
硼酸分子中硼原子与3个羟基相连，硼原子最外层的3个电子各与1个氧原子形成1个共用电子对，则硼原子的最外层只有6个电子，属于缺电子原子。硼酸溶于水时，水电离出的氢氧根离子中的氧原子提供孤电子对并与硼原子共用而形成配位键：H3BO3＋H2O[B（OH）4]－＋H＋。
2.配位化合物
（1）概念：　　　　　　或　　　　（称为中心离子或原子）与某些分子或离子（称为　　　　　　　　　　）以　　　　　结合形成的化合物，简称配合物。
（2）形成条件：①配体有　　　　　　；②中心原子有　　　　　。
（3）组成（实例）
[Cu（NH3）4]SO4的组成为
（4）配合物生成的实验
①CuSO4溶液Cu（OH）2（蓝色沉淀）[Cu（NH3）4]2＋（深蓝色），其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
滴加乙醇后析出深蓝色晶体：[Cu（NH3）4]2＋＋S＋H2O[Cu（NH3）4]SO4·H2O↓。
②FeCl3溶液[Fe（SCN）n（红色），KSCN溶液检验Fe3＋。
③NaCl溶液AgCl（白色沉淀）[Ag（NH3）2]＋，反应的离子方程式为Cl－＋Ag＋AgCl↓、AgCl＋2NH3[Ag（NH3）2]＋＋Cl－。
（5）配合物形成时性质的改变
①溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag（NH3）2]＋。
②颜色的改变：当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe3＋与SCN－形成红色配合物。
③稳定性的改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。
提醒：配合物中一定含有配位键，但含有配位键的化合物不一定是配合物，如NH4Cl等铵盐。
3.超分子
（1）概念：超分子是由两种或两种以上的分子通过　　　　　　　　形成的分子聚集体。
有人认为，形成超分子的作用是非共价键，也有人将其限于分子间作用力。
（2）两个重要特征：　　　　　　　　和自组装。
（3）应用
①分离C60和C70
②冠醚识别碱金属离子：冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。
易错辨析
　（1）Ni（CO）4是配合物，它是由中心原子与配体构成的。（　　）
（2）配位键实质上是一种特殊的共价键。（　　）
（3）提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子。（　　）
（4）有配位键的化合物就是配位化合物。（　　）
（5）在配合物[Co（NH3）5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀。（　　）
（6）冠醚18-冠-6空腔直径（260～320 pm）与K＋直径（276 pm）接近，故冠醚18-冠-6可识别K＋，能增大KMnO4在有机溶剂中的溶解度。（　　）
关键能力
考向1　配位键和配位化合物
1.关于配合物[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O的说法中正确的是（　　）
A.配位体是Cl－和H2O，配位数是9
B.中心离子是T，配离子是[TiCl（H2O）5]2＋
C.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均产生沉淀
D.内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
2.〔教材习题改编〕向硫酸铜溶液里逐滴加入氨水的过程如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A.NH3和H2O与Cu2＋的配位能力：NH3＜H2O
B.过程②反应的离子方程式为Cu（OH）2＋4NH3[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－
C.析出的深蓝色晶体是[Cu（NH3）4]SO4·H2O
D.加乙醇的作用是减小溶剂的极性，降低溶质的溶解度
3.（2025·河南模拟）某种铬的配合物的结构如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.该物质中Cr的化合价为＋3
B.该物质中C和N均采取sp2杂化
C.基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1
D.该物质中Cr的配体有3种
配合物中配位数的判断 （1）配位数可以等同于中心离子（或原子）与配位原子形成配位键的数目。如[Cu（NH3）4]2＋中Cu2＋的配位数为4，[Cr（H2O）5Cl]Cl2中Cr3＋的配位数为6。 （2）当中心离子（或原子）与多基配体配合时，配位数可以等同于配位原子的数目，但不是配体的数目。如中的配体属于双基配体，Cu2＋的配位数是4而不是2。
考向2　超分子及其特征
4.下列有关物质结构和性质的说法错误的是（　　）
A.（2024·广东高考）某冠醚与Li＋能形成超分子，与K＋则不能，是因为Li＋与K＋的离子半径不同
B.（2023·辽宁高考）某冠醚分子
c（）可识别K＋，该冠醚可增加KI在苯中的溶解度
C.（2023·湖南高考）含有手性碳原子的分子叫做手性分子
D.（2025·湖北高考）超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成
5.冠醚在水相和油相均有一定的溶解度，是重要的相转移催化剂。18-冠-6是冠醚的一种，其结构如图A，下列说法不正确的是（　　）
A.18-冠-6中氧原子的杂化类型为sp3
B.表示18-冠-6在油相中结构的是图B而不是图C
C.图D中K＋与18-冠-6的空腔大小相近，且与氧原子之间通过相互作用形成稳定的超分子结构，体现超分子的分子识别特征
D.若18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代，与K＋形成的超分子稳定性将增强
1.（2025·浙江1月选考1题）下列属于极性分子的是（　　）
A.HCl　　B.N2　　C.He　　D.CH4
2.（2025·安徽高考7题）氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu（OH）2溶于氨水得到深蓝色[Cu（NH3）4]（OH）2溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu（H2O）4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应，浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg（NH2）Cl沉淀。
下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是（　　）
A.与H＋结合的能力：OH－＞N
B.与氨形成配位键的能力：H＋＞Cu2＋
C.H2O和NH3分子中的键长：O—H＞N—H
D.微粒所含电子数：N＞N
3.（2025·江苏高考4题）在溶有15-冠-5（）的有机溶剂中，苄氯（）与NaF发生反应：
下列说法正确的是（　　）
A.苄氯是非极性分子
B.电负性：χ（F）＜χ（Cl）
C.离子半径：r（F－）＞r（Na＋）
D.X中15-冠-5与Na＋间存在离子键
4.（1）（2024·山东高考节选）MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂（见下图）。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）（2024·浙江6月选考节选）化合物HA、HB、HC的结构如下：
　　
HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键
（—O—H…OH2），按照氢键由强到弱的三种酸排序：　　，请说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）（2023·辽宁高考节选）噻吩（）沸点低于吡咯（）的原因是　　　　　　　　　　　　　　。
第25讲　分子的性质　配合物与超分子
考点一
必备知识
一、2.重合　不重合　极性键或非极性键　不对称
二、1.普遍　很弱　越大　越大　越高　越大
2.很大　氢原子　很大　饱和　方向
3.氢键　较弱　强　降低　升高　升高
4.＞　＞　越大　大　越高　升高　降低
应用示例：
（1）范德华力　乙酸　（2）水分子与乙醇分子之间能形成氢键
三、1.（1）①非极性　极性　（2）增大
2.（1）镜像　不能叠合　（2）手性异构体　
（3）四个不同基团或原子
易错辨析
　（1）√　（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×
关键能力
1.C　NH3、H2S、SO2、H2O、HF是含极性键的极性分子，N2是含非极性键的非极性分子。
2.C　H2O2分子结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分子，A错误；CO2分子中，碳氧键是极性键，B错误；BF3分子中，B原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，且B原子不存在孤电子对，所以分子呈平面三角形，正、负电中心重合，是非极性分子，C正确；CH3COOH分子中碳碳键是非极性键，碳氧键和碳氢键是极性键，但分子间存在氢键和范德华力，D错误。
3.C　碘是非极性溶质，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性溶质，难溶于极性溶剂水，都可用相似相溶原理解释，A正确；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相结合，氢键有方向性，在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，B正确；碳元素的电负性大于硅元素，因此Si、Cl间的电负性差值较大，Si—Cl的极性强，C错误；根据青蒿素的结构图知，该分子中包含7个手性碳原子，D正确。
4.（1）H2O2为极性溶质，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律，H2O2难溶于CS2
（2）NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子，且都能与H2O形成氢键
（3）①吡啶能与水分子形成分子间氢键
②吡啶为极性分子，比非极性分子苯更易溶于水
解析：（3）吡啶属于极性分子，苯属于非极性分子，根据相似相溶原理，吡啶在水中的溶解度大于苯；吡啶分子结构中含N原子，能与水分子形成氢键，故吡啶在水中的溶解度大于苯。
考点二
必备知识
1.（1）孤电子对
2.（1）金属离子　原子　配体或配位体　配位键　（2）①孤电子对　②空轨道　（3）配位原子　配位体　配位数
（4）①C＋2NH3·H2OCu（OH）2↓＋2N　
Cu（OH）2＋4NH3[Cu（NH3）4＋2OH－　
3.（1）分子间相互作用　（2）分子识别
易错辨析
　（1）√　（2）√　（3）√　（4）×　（5）×　（6）√
关键能力
1.D　配合物[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O中，配位体是Cl－和H2O，配位数是1＋5＝6，A错误；配离子是[TiCl（H2O）5]2＋，中心离子是Ti3＋，B错误；配离子[TiCl（H2O）5]2＋中的Cl－不能与Ag＋发生反应，所以加入足量AgNO3溶液后，只有外界中的2个Cl－能与Ag＋反应产生沉淀，C错误；在1 mol [TiCl（H2O）5]Cl2·H2O中，内界和外界中的Cl－的物质的量分别为1 mol和2 mol，数目比是1∶2，D正确。
2.A　铜盐溶液中加入氨水后得到铜氨溶液，表明NH3与Cu2＋的配位能力强于H2O，A错误；过程②是Cu（OH）2沉淀溶解形成深蓝色的铜氨溶液的过程，其离子方程式为Cu（OH）2＋4NH3[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－，B正确；析出的深蓝色晶体是[Cu（NH3）4]SO4·H2O，C正确；加乙醇的作用是减小溶剂的极性，降低溶质的溶解度，更易析出晶体，D正确。
3.D　由配合物的结构图可知，Cr与3个配位，由元素化合价代数和为零可知，Cr的化合价为＋3价，A正确；吡啶环上的C、N均为sp2杂化，羧基中的C为sp2杂化，所以该物质中C和N均采取sp2杂化，B正确；Cr为24号原子，基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，C正确；该物质中Cr的配体只有1种，D错误。
4.C　含有手性碳原子的分子不一定为手性分子，如，C错误。
5.D　18-冠-6分子中氧原子形成2个共价键且存在2个孤电子对，采用sp3杂化，A正确；烃基亲油，O原子亲水，则能表示18-冠-6在油相中结构的是图B，B正确；冠醚只能与空腔大小相接近的离子形成稳定结构，体现出超分子的分子识别特征，C正确；F原子比O原子电负性大，吸引电子能力比O原子强，导致O电荷密度减少，配位能力降低，与K＋形成的超分子稳定性将减弱，D错误。
【真题演练】
1.A　HCl中含有H—Cl共价键，是含极性键的极性分子，A项符合题意；N2为同种原子形成的双原子分子，是非极性分子，B项不符合题意；He是单原子分子，属于非极性分子，C项不符合题意；CH4为正四面体结构，是非极性分子，D项不符合题意。
2.B　根据题给信息，NaNH2遇水转化为NaOH可知，N结合H＋的能力大于OH－，A错误；由题中信息知，[Cu（NH3）4]（OH）2与稀硫酸反应生成[Cu（H2O）4]SO4，同时还有（NH4）2SO4生成，则H＋能夺取与Cu2＋配位的NH3，故与氨形成配位键的能力：H＋＞Cu2＋，B正确；原子半径：r（O）＜r（N），故键长：O—H＜N—H，C错误；N中所含电子数为7＋1×4－1＝10，N中所含电子数为7＋1×2＋1＝10，D错误。
3.C　由题给结构简式可知，苄氯为极性分子，A错误；同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：χ（F）＞χ（Cl），B错误；F－、Na＋核外电子排布相同，则核电荷数越大，离子半径越小，故r（F－）＞r（Na＋），C正确；X属于超分子，超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，故X中15-冠-5与Na＋间存在分子间作用力，D错误。
4.（1）FDCA形成的分子间氢键更多
（2）HC＞HB＞HA　O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：CO＞CS＞CSe，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强
（3）吡咯分子中含有—NH—，分子间可形成氢键
解析：（1）由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。（2）O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：CO＞CS＞CSe，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，HA、HB和HC中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC＞HB＞HA。（3）吡咯分子中含有—NH—，分子间可形成氢键，而噻吩分子间只有范德华力，故噻吩的沸点低于吡咯。
考教衔接3　超分子的应用
高考真题
　B　根据主体分子的结构可知，其中含有的—SO3H和—OH可形成分子内氢键，A正确；根据主客体分子之间形成的包合物结构可知，主客体分子之间没有形成化学键，B错误；SO中存在σ键和π键，S—O中只含σ键，故磺酸基中S—O键能比SO小，C正确；（CH3）4N＋中N形成4个σ键，且N上无孤电子对，故N采取sp3杂化，（CH3）3N中N形成3个σ键，且N上含有1个孤电子对，故N采取sp3杂化，D正确。
教材升华
1.B　由表知，碱金属离子在冠醚空腔直径范围内，冠醚与碱金属离子形成的螯合物都是超分子，故冠醚可以识别碱金属离子，A正确；一般而言，同主族元素，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，Li＋半径小于钠离子，由表可知，二苯并-18-冠-6不能适配Li＋，B错误；该冠醚分子中苯环碳原子为sp2杂化、其他碳链上的碳原子为sp3杂化，碳原子杂化方式有2种，C正确；由结构简式可知，一个螯合离子中配位键的数目为6，D正确。
2.A　A项，由二氢吩嗪的结构简式可知，该物质有3种等效氢原子，核磁共振氢谱有3组峰，A错误；B项，二氢吩嗪含有N—H键，能与水分子形成分子间氢键，增大其水溶性，B正确；C项，根据题给信息，类比冠醚识别碱金属离子形成超分子，可知该超分子配位笼对卤素离子有极强的结合能力的原因可能是其合适的空腔环境，C正确；D项，根据题给信息知，二氢吩嗪配体与二价钯离子能构筑对卤素离子（Cl－、Br－、I－）具有极强结合能力的超分子配位笼，则该配位笼可能会促进CHCl3中C—Cl断裂，实现脱氯，D正确。
3.C　A项，电负性：F＞O＞N＞C＞H，A项错误；B项，H元素属于元素周期表s区元素，B项错误；C项，超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别和自组装的特征，C项正确；D项，该超分子形成的B—N配位键中，N原子提供孤电子对，B提供空轨道，D项错误。
4.（1）C—N—C键角：位点1＞位点2；位点1处N为sp2杂化，键角约为120°，位点2处N为sp3杂化，且含有1个孤电子对，键角小于109°　（2）cd　（3）冠醚c易溶于环己烯且适配K＋，增大K＋在环己烯中的溶解度，为了平衡电荷，Mn进入环己烯层，在环己烯中的浓度（溶解度）增大，氧化环己烯的反应速率增大
解析：（1）位点1中N原子为sp2杂化，键角约为120°，位点2中N原子为sp3杂化，且含有1个孤电子对，键角小于109°，故C—N—C键角的大小：位点1＞位点2。（2）该分子梭可以通过加入酸或碱使冠醚b在位点1和位点2之间来回移动，说明冠醚b与位点2之间的相互作用为静电相互作用和氢键，故选c、d。（3）反应速率加快是因为增大了高锰酸根离子在环己烯中的浓度，故原因为冠醚c易溶于环己烯且适配K＋，增大K＋在环己烯中的溶解度，为了平衡电荷，Mn进入环己烯层，在环己烯中的浓度（溶解度）增大，氧化环己烯的反应速率增大。
实验拓展3　配合物的制备
高考实验
　D　向CuSO4溶液中加入氨水生成蓝色Cu（OH）2沉淀，继续滴加过量氨水，Cu（OH）2沉淀转化为[Cu（NH3）4]（OH）2深蓝色溶液，再加入乙醇，使[Cu（NH3）4]SO4·H2O析出，过滤后洗涤可得到[Cu（NH3）4]SO4·H2O深蓝色固体，向[Cu（NH3）4]SO4·H2O固体中加入过量浓盐酸，[Cu（NH3）4]SO4·H2O固体溶解，转化为[CuCl4]2－黄绿色溶液。
由上述分析知，②中沉淀为Cu（OH）2，④中沉淀为[Cu（NH3）4]SO4·H2O，二者不是同一种物质，A正确；③中溶质为[Cu（NH3）4]SO4，Cu2＋与NH3中N原子形成配位键，而没与H2O中的O形成配位键，说明配体与Cu2＋的结合能力：NH3＞H2O，B正确；向[Cu（NH3）4]（OH）2深蓝色溶液中加入乙醇，使[Cu（NH3）4]SO4·H2O析出，即④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中的小，C正确；向⑤中深蓝色固体中加入过量浓盐酸，[Cu（NH3）4]SO4·H2O固体溶解，转化为[CuCl4]2－黄绿色溶液，若改为向⑤中加入稀硫酸，[Cu（NH3）4]SO4·H2O中的NH3与H＋反应生成N，其反应为[Cu（NH3）4]2＋＋4H＋Cu2＋＋4N，最后得到CuSO4蓝色溶液，不能得到黄绿色溶液，D错误。
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