1、第四节第四节 配合物与超分子配合物与超分子 题组一 配位键 1下列各种说法中错误的是( ) A形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对 B配位键是一种特殊的共价键 C配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子 D共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子 答案 D 解析 微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是具有 能够接受孤电子对的空轨道的原子或离子，故 A 正确；配位键是一种特殊的共价键，故 B 正 确；在配位化合物中，配体可以是分子、原子、离子等，如氨、水、SCN 等，故 C 正确； 形成共价键的成键原子不一定有未成对电子， 如配位键中就是一方提供一对
2、电子， 双方共用， 故 D 错误。 2既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( ) ANH4NO3 BNaOH CH2SO4 DH2O 答案 A 解析 NH4NO3是离子化合物，含有离子键，N 与 O、N 与 H 之间还存在共价键，氨与氢离 子之间还存在配位键，A 正确；NaOH 是离子化合物，含有离子键，O 与 H 之间还存在共价 键，但不存在配位键，B 错误；H2SO4是共价化合物，只存在共价键，C 错误；H2O 是共价 化合物，只存在共价键，D 错误。 3以下微粒含配位键的是( ) N2H 5 CH4 OH NH 4 Fe(CO)3 Fe(SCN)3 H3O Ag(NH 3)2OH A
3、B C D全部 答案 B 解析 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，N2H 5含有 配位键，故正确；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不含有配位键， 故错误； OH 电子式为 ， 无空轨道， OH 不含有配位键，故错误；氨气分子中氮原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，可以 形成配位键，NH 4含有配位键，故正确；Fe(CO)3中 Fe 原子提供空轨道，CO 提供孤电子 对，可以形成配位键，故正确；SCN 的电子式 ，铁离子提供空轨 道，硫原子提供孤电子对，Fe(SCN)3含有配位键，故正确；H3O
4、中 O 提供孤电子对，H 提供空轨道，二者形成配位键，H3O 含有配位键，故正确；Ag有空轨道，NH 3中的氮原 子上的孤电子对，可以形成配位键，Ag(NH3)2OH 含有配位键，故正确。 题组二 配合物的理解及应用 4下列不属于配合物的是( ) ACu(H2O)4SO4 H2O BAg(NH3)2OH CKAl(SO4)2 12H2O DNaAlF6 答案 C 解析 十二水合硫酸铝钾是结晶水合复盐，不是配合物。 5下列过程与配合物的形成无关的是( ) A除去 Fe 粉中的 SiO2可用于强碱溶液 B向一定量的 AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失 C向 Fe3 溶液中加入 KSCN 溶液 D向
5、一定量的 CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失 答案 A 解析 二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸钠和水都不是配合物，所以与配 合物的形成无关，故 A 选；银离子和氨水反应生成氢氧化银沉淀，氢氧化银能和氨水反应生 成银氨配合物，所以与配合物的形成有关，故 B 不选；铁离子和硫氰化钾溶液反应生成硫氰 化铁配合物，所以与配合物的形成有关，故 C 不选；铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉 淀，氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合物，所以与配合物的形成有关，故 D 不选。 6下列说法中错误的是( ) AAg(NH3)2 中 Ag空的 5s 轨道和 5p 轨道以 sp 杂化成键，空间结构为直线形 B
6、配位数为 4 的配合单元一定呈正四面体结构，配位数为 6 的配合单元一定呈正八面体结 构 CCu(NH3)4SO4中所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键 DPt(NH3)62 和PtCl 4 2中，其中心离子的化合价都是2 价 答案 B 解析 Ag 价电子排布式为 4d10，4d 轨道电子全充满，则一个 5s 轨道和 1 个 5p 轨道参与杂 化形成两个杂化轨道， 这两个杂化轨道接受两个氮原子中提供的孤电子对而形成两个配位键， 所以中心原子与配位体形成配位键的杂化轨道类型是 sp 杂化，空间结构为直线形，A 正确； 配位数为 4 的配合物可以为四面体结构，也可以为平面四边形结构，B 错误；
7、Cu(NH3)4SO4 属于离子化合物，含有离子键，NH 为极性共价键，CuN 为配位键，C 正确；Pt(NH3)62 中，NH3可以看为一个整体，显 0 价，PtCl42 中，Cl 显1 价，故它们的中心离子的化合 价都是2 价，D 正确。 7下列关于配合物的说法中不正确的是( ) A许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配 合物多 B配合物中中心离子与配体间、配离子与酸根离子间都是以配位键结合 C配离子中，中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对 D中心离子所结合配体的个数称为配位数，不同离子的配位数可能不同 答案 B 解析 许多过渡元素金属离子对多种配体具
8、有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族 金属的配合物多，A 项正确；配合物中中心离子与配体间是以配位键结合，配离子与酸根离 子间是以离子键结合，B 项错误；配合物中中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对，C 项 正确；配位数指形成配离子时配体的个数，不同离子的配位数可能相同也可能不同，D 项正 确。 8 把 CoCl2溶于水后加氨水先生成的 Co(OH)2沉淀后溶解， 再加氨水， 生成了Co(NH3)6Cl2， 此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可以用 CoCl3 5NH3表示，Co 的配位数 是 6，把分离出的 CoCl3 5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出氯化银沉淀。经
9、测定，每 1 mol CoCl3 5NH3只生成 2 mol AgCl。下列说法错误的是( ) A产物中 CoCl3 5NH3的配位体为氨分子和氯离子 B通入空气后得到的溶液中含有Co(NH3)5Cl2 CCo(NH3)6Cl2中心离子的价电子排布式为 3d54s2 DCo(NH3)6Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键 答案 C 解析 配合物的内界不能电离，外界可以电离。Co 的配位数是 6，把分离出的 CoCl3 5NH3 溶于水后立即加硝酸银溶液， 每 1 mol CoCl3 5NH3只生成 2 mol AgCl， 说明外界有 2 个 Cl ， 所以 CoCl3 5NH3可表示为Co(
10、NH3)5Cl Cl2。由以上分析可知，CoCl3 5NH3的配位体为 5 个 氨分子和 1 个氯离子，故 A 正确；Co(NH3)5ClCl2电离出Co(NH3)5Cl2 和 Cl，所以通入空 气后得到的溶液含有Co(NH3)5Cl2 ，故 B 正确；Co(NH 3)6Cl2中心离子是 Co 2，价电子排 布式为 3d7，故 C 错误；Co(NH3)6Cl2中含有配位键、极性共价键、离子键，故 D 正确。 9下列配合物或配离子的配位数是 6 的是( ) AK2Co(SCN)4 BFe(CN)5(CO)3 CZn(CN)42 DNaAl(OH)4 答案 B 解析 配位数是指与中心原子(离子)以
11、配位键结合的粒子的数目， K2Co(SCN)4的配位数为 4， Fe(CN)5(CO)3 的配位数是 6，Zn(CN) 4 2的配位数为 4，NaAl(OH) 4的配位数是 4。 10 已知Zn2 的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道， 那么ZnCl 4 2的空间结构为( ) A直线形 B平面正方形 C正四面体形 D正八面体形 答案 C 解析 此配离子的中心原子采取 sp3杂化，配位数为 4，故空间结构为正四面体形。 11Cu(NH3)42 具有对称的空间结构，Cu(NH 3)4 2中的 2 个 NH 3被 2 个 Cl 取代，能得到 2 种不同结构的产物，则Cu(NH3)42 的空间
12、结构为( ) A正四面体形 B正方形 C三角锥形 D无法确定 答案 B 解析 由Cu(NH3)42 的组成知其空间结构只能是正四面体形或正方形， 由于其二氯取代产物 有两种，而正四面体形结构的二氯取代产物只有一种，故 B 项正确。 12某物质的实验式为 PtCl4 2NH3，其水溶液不导电，加入 AgNO3溶液反应也不产生沉淀， 以强碱处理并没有 NH3放出，则关于此化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 CCl 和 NH 3分子均为 Pt 4配体 D配合物中 Cl 与 Pt4配位，而 NH 3分子不配位 答案 C 解析 配合物
13、中中心原子的电荷数为 4， 配位数为 6， 故 A 错误； 该配合物应是八面体结构， Pt 与 6 个配体成键，故 B 错误；由分析可知，Cl 和 NH 3分子均与 Pt 4配位，形成的配合物 为PtCl4(NH3)2，故 C 正确；用强碱处理没有 NH3放出，说明 Pt 与 NH3分子配位，故 D 错 误。 13关于化学式为TiCl(H2O)5Cl2 H2O 的配合物的下列说法中正确的是( ) A配位体是 Cl 和 H 2O，配位数是 9 B中心离子是 Ti4 ，配离子是 Ti2 C内界和外界中的 Cl 的数目之比是 12 D加入足量 AgNO3溶液，所有 Cl 均被完全沉淀 答案 C 解析
14、 A 项，配合物TiCl(H2O)5Cl2 H2O，配位体是 Cl 和 H 2O，配位数是 6，错误；B 项， 中心离子是 Ti3 ， 内配离子是 Cl， 外配离子是 Cl， 错误； C 项， 配合物TiCl(H 2O)5Cl2 H2O， 内配离子是 Cl 数目为 1， 外配离子是 Cl数目为 2， 内界和外界中的 Cl的数目之比是 12， 正确；D 项，加入足量 AgNO3溶液，外界离子 Cl 与 Ag反应，内配位离子 Cl不与 Ag反 应，错误。 14Co()的八面体配合物 CoClm nNH3，若 1 mol 该配合物与 AgNO3作用生成 1 mol AgCl 沉淀，则 m、n 的值是
15、( ) Am1，n5 Bm3，n4 Cm5，n1 Dm4，n5 答案 B 解析 Co()的八面体配合物 CoClm nNH3，CoClm nNH3呈电中性，因为 NH3为中性分子， 故 m 的值为 3，而 1 mol 该配合物与 AgNO3作用生成 1 mol AgCl 沉淀，则其内界中只含 2 个 氯离子，又因为该配合物为八面体，则中心原子的配位数为 6，所以 n 的值为 4，即该配合物 的结构是：CoCl2(NH3)4Cl。 15 Co3 的八面体配合物 CoCl m nNH3如图所示， 其中数字处的小圆圈表示 NH3分子或 Cl ， Co3 位于八面体的中心。若 1 mol 配合物与 A
16、gNO 3作用生成 2 mol AgCl 沉淀，则 n 的值是 ( ) A2 B3 C4 D5 答案 D 解析 由 1 mol 配合物生成 2 mol AgCl 可知 1 mol 配合物电离出 2 mol Cl ，即配离子显2 价，外界有 2 个 Cl 。因为 Co 显3 价，所以CoCl m2 nNH3 2中有 1 个 Cl，又因为该配合 物的空间构型是八面体，所以 n615。 16.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸 铜可用作杀菌剂。 (1)向 CuSO4溶液中加入过量 NaOH 溶液可生成Cu(OH)42 。不考虑空间结构，Cu(OH) 4 2 的
17、结构可用示意图表示为_。 (2)胆矾 CuSO4 5H2O 可写Cu(H2O)4SO4 H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是_。 A所有氧原子都采取 sp3杂化 B氧原子存在配位键和氢键两种化学键 CCu2 的价电子排布式为 3d84s1 D胆矾中的水在不同温度下会分步失去 .经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3 与 SCN不仅能以 13 的个数比配合，还可以以其 他个数比配合。请按要求填空： (1)若所得Fe3 和SCN的配合物中， 主要是Fe3与SCN以个数比11配合所得离子显红色。 该离子的离子符号是_。 (2)若 Fe3 与 SCN以个数比 15 配合， 则
18、FeCl 3与 KSCN 在水溶液中发生反应的化学方程式 可以表示为_。 答案 .(1) (2)D .(1)Fe(SCN)2 (2)FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl 解析 .(1)Cu2 中存在空轨道，而 OH中 O 原子有孤电子对，故 O 与 Cu 之间以配位键结 合。 (2)A 项，与 S 相连的氧原子没有杂化；B 项，氢键不是化学键；C 项，Cu2 的价电子排布式 为 3d9；D 项，由图可知，胆矾中有 1 个 H2O 与其他微粒靠氢键结合，易失去，有 4 个 H2O 与 Cu2 以配位键结合，较难失去。 .(1)Fe3 与 SCN以个数比 11 配合生成带有两个正电荷
19、的离子：Fe(SCN)2。 (2)Fe3 与 SCN以个数比 15 配合所得离子为Fe(SCN) 5 2，故 FeCl 3与 KSCN 在水溶液中 反应生成 K2Fe(SCN)5与 KCl，所以反应的化学方程式为 FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)5 3KCl。 17(1)配位化学创始人维尔纳发现，取 CoCl3 6NH3(黄色)、CoCl3 5NH3(紫红色)、 CoCl3 4NH3(绿色)和 CoCl3 4NH3(紫色)四种化合物各 1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶 液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为 3 mol、2 mol、1 mol 和 1 mol。 请根据实验事实用配合
20、物的形式写出它们的化学式。 CoCl3 6NH3_，CoCl3 4NH3(绿色和紫色)_。 上述配合物中，中心离子的配位数都是_。 (2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的 KSCN 溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用 方程式 FeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl 表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3 与 SCN 不仅能以 13 的个数比配合，还可以其他个数比配合，请按要求填空： Fe3 与 SCN反应时，Fe3提供_，SCN提供_，二者通过配位键结合。 所得 Fe3 与 SCN的配合物中，主要是 Fe3与 SCN以个数比 11 配合所得离子显红色， 含该离子的配合
21、物的化学式是_。 答案 (1)Co(NH3)6Cl3 Co(NH3)4Cl2Cl 6 (2)空轨道 孤电子对 Fe(SCN)Cl2 解析 (1)CoCl3 6NH3中有 3 个 Cl 为外界离子，配体为 6 个 NH 3，化学式为Co(NH3)6Cl3； CoCl3 4NH3(绿色和紫色)中有 1 个 Cl 为外界离子，配体为 4 个 NH 3和 2 个 Cl ，化学式均为 Co(NH3)4Cl2Cl。这几种配合物的化学式分别是 Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、 Co(NH3)4Cl2Cl， 其配位数都是 6。 (2)Fe3 与 SCN反应生成的配合物中， Fe3提供空轨道， SCN 提供孤电子对，二者通过配位键结合。Fe3与 SCN以个数比 11 配合所得离子为 Fe(SCN)2 ，故 FeCl 3与 KSCN 在水溶液中反应生成Fe(SCN)Cl2与 KCl。