超分子 课后练习 高中化学新人教版选择性必修2（2022-2023学年）

3.4.2超分子

一、单选题

1.对配合物[Cr(H2O)4Br2]Br-2H2O的说法正确的是

A.配体为水分子，配原子为O,外界为Br

B.中心离子的配位数为6

C.Imol该配合物可以与足量AgNCh溶液反应生成3moiAgBr沉淀

D.中心离子的化合价为+2

【答案】B

【解析】A.[Cr(H2O)4Br2]Br2H2O中配体是H2O和Br,外界为Br,A项错误;

B.[Cr(H2O)4Br“Br.2H2。中配体是HzO和Br;则中心离子的配位数个数为6,B项正确；

C.[Cr(H2O)4Br2]Br-2H2O中配体是H2O和B「，外界为Br,则ImoMCKHzO'BnlBrSHzO在水溶液中只电

离出Imol澳离子，所以Imol该配合物可以与足量AgNCh溶液反应生成ImolAgBr沉淀，C项错误；

D.[Cr(H2O)4Br2]Br2H2O中阴离子是澳离子，澳离子的化合价是-1价，所以铭离子的化合价是+3价，D

项错误；答案选B。

2.下列说法中正确的是

A.1个氮气分子中含有1个。键和2个兀键

B.N—0键的键长比C—0键的键长长

C.乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍

D.NH；中4个N—H键的键能不同

【答案】A

【解析】A.氮气分子的结构式为N三N,氮氮三键中含有1个◎键和2个兀键，故A正确；B.氮原子的

原子半径小于碳原子，则氮氧键的键长小于碳氧键，故B错误；C.乙烯中碳碳双键的键能大于碳碳单键

的键能，但小于碳碳单键的键能的2倍，故C错误；D.钱根离子中含有3个极性键和1个配位键，但4

个氮氢键的键能完全相同，故D错误；故选A。

3.异黄酮类化合物是药用植物的有效成分。一种异黄酮Z的部分合成路线如图：

OHOCOOC2H5

CQOCH

25r

C2H5ONa/C2H5OH*

X

下列有关化合物X、Y和Z的说法不正确的是

A.ImolX中含有3moi碳氧。键B.Y中含3个手性碳原子

C.Z在水中的溶解度比Y大D.X、Y、Z遇FeCb溶液均显色

【答案】B

【解析】A.碳氧单键为。键，碳氧双键中有1个◎键和1个冗键，由结构简式可知，ImolX中含有

3moi碳氧◎键，A正确；B.手性碳原子为连有4个不同基团或原子的饱和碳原子，Y中不含有手性碳原

子，B错误；C.由结构简式可知，与Y分子相比，Z分子中除含有酚羟基外，还含有亲水基粉基，则Z

在水中的溶解度比Y大，C正确；D.由结构简式可知，X、Y、Z三种分子中都含有酚羟基，遇氯化铁溶

液都能显紫色，D正确；答案选B。

4.下列物质的图象或有关说法不正确的是

图1图2图3图4

A.水合铜离子的模型如图1,水合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键

B.CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+

C.石墨晶体如图3,既有共价键，又有金属键，还有范德华力，是混合晶体

D.金属铜中Cu原子堆积模型如图4所示，该金属晶体为面心立方最密堆积，配位数为12

【答案】A

【解析】A.水合铜离子的模型如图1,水合铜离子中存在极性共价键、配位键，没有离子键，故A错

误；B.CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有8x：+6x〈=4个Ca2+,故B正确；C.如

82

图3,石墨晶体是混合晶体，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，故C正确；D.如图4是金属铜

晶体，金属铜晶体为面心立方最密堆积，配位数为12,故D正确。综上所述，答案为A。

5.下列物质中，不能作为配合物的配位体的是

A.C6H5NH2B.CH3NH2C.NH：D.NH3

【答案】C

【解析】A.C,JlKHz中N原子有孤电子对，可以作为配合物的配体，A不符合题意；B.CH3NH2中N

原子有孤电子对，可以作为配合物的配体，B不符合题意；C.NH；中N、H原子均没有孤电子对，不能

作为配体，C符合题意；D.N%中N原子有孤电子对，可以作为配合物的配体，D不符合题意；综上所

述答案为C。

6.下列物质不能作为配合物的配体的是

A.H2OB.NH；C.NH3D.SCN

【答案】B

【解析】A.H2O中O原子孤电子对，可以作为配合物的配体，A不符合题意；B.NH；中N、H原子均

没有孤电子对，不能作为配体，B符合题意；C.NH3中N原子有孤电子对，可以作为配合物的配体，C

不符合题意；D.SCN-中S、N原子均含有孤电子对，可以作为配合物的配体，D不符合题意；综上所述

答案为B。

7.下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是

①H?O②NH3③F®CN-⑤OH

A.①②B.①②③C.①②④D.①②®④⑤

【答案】D

【解析】①水分子中的。原子有孤电子对，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；

②NH3分子中N原子有孤电子对，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；③F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；④CN-中C、N原子均有孤电子

对，C原子电负性较小，更易给出电子，与与某些金属离子形成配位键，④符合题意；⑤OH-中O原子有

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；综上所述答案为D。

8.下列分子或离子中不能形成配位键的是

2+

A.NH3B.H2OC.CuD.NH；

【答案】D

【解析】A.氨气分子中氮原子含有孤对电子，能形成配位键，故A不选；B.水分子中0原子含有孤对

电子，能形成配位键，故B不选；C.Ct?+中含有空轨道，能形成配位键，故C不选；D.NH：中原子不

含有孤对电子，也不含有空轨道，不能形成配位键，故选D；答案选D。

9.一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是

A.基态Zn原子价电子排布式为3d">4s2

B.Cu与Zn相邻，第一电离能：Zn<Cu

C.该物质中，Zn?+的配位数为5,配原子为0、N

D.电负性由小到大的顺序为ZT1<H<C<N<O

【答案】B

【解析】A.锌原子的核外电子数为30,其位于元素周期表第4周期第HB,基态Zn原子价电子排布式为

3dl04s2,A正确；B.锌与29号铜相邻，由于锌原子的所有排布电子的原子轨道均处于较稳定的全充满状

态，故其第一电离能大于铜的，B错误；C.由一水合甘氨酸锌的分子结构可知，锌离子与相邻的5个原

子（N和0）成键，故其配位数为5,配位原子为0、N,C正确；D.根据电负性的变化规律可知，非金

属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强其电负性越大，因此，由小到大的顺序为

Zn<H<C<N<O,D正确；故选B。

10.干冰和二氧化硅晶体同属于第IVA族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是

A.二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量

B.C—0的键能比Si—0的键能小

C.干冰为分子晶体，二氧化硅为共价晶体

D.干冰易升华，二氧化硅不易升华

【答案】C

【解析】干冰和二氧化硅晶体尽管同属于第VA族元素的最高价氧化物，但干冰是分子晶体，二氧化硅为

共价晶体，干冰的熔、沸点高低取决于其分子间作用力的强弱，而不是共价键键能的大小，而二氧化硅的

熔、沸点则由Si-O键能决定，故C正确：故选：Co

11.下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是

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(H?O)4『中的Cu?+提供空轨道，H?。中的O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、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用

【答案】B

【解析】A.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项正确，B.配位化合物可能含

有其他化学键，B项错误；C.Cu,”有空轨道，H?。中0有孤电子对，可以形成配位键，C项正确；

D.配位化合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其应用范围内，D项正确。

故选：Bo

12.下列物质或微粒中不含配位键的是

+

A.H3OB.NH：C.[Ag(NH3)2]OHD.CuCl2

【答案】D

【解析】A.HQ，中的化学键含1个OfH配位键，A错误；B.NH：中的化学键含1个NfH配位

键，B错误；C.[Ag(NH3)21OH中的化学键含2个H'NfAg+配位键，C错误；D.CuC"中没有配位

键，D正确。故选：D。

13.下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是

A.过氧化钠、硫酸四氨合铜、氢化钠

B.硝酸钱、氢氧化二氨合银、氯化钺

C.氯化氢、氢氧化钠、氢氧化飘

D.氯化镀、过氧化氢、过氧化钙

【答案】B

【解析】A.Na。中含离子键和非极性键，[CU(NHJ4]S04中含离子键、极性键和配位键，NaH中只含

离子键，A错误；B.三种物质中都含离子键、极性键和配位键，B正确；C.HC1中含极性键，NaOH中

含离子键和极性键，Ba(OH%中含离子键和极性键，C错误；D.NH£1中含离子键、极性键和配位键，

出。2中含极性键和非极性键，CaOp中含离子键和非极性键，D错误。故选：Bo

14.下列关于配位化合物的叙述中不正确的是

A.配位化合物中必定存在配位键

B.有些配位化合物显现出特征的颜色，从而可用于物质的检验

C.[Cu(NHj』”中的Q?’提供孤电子对，N&中的N原子提供空轨道，两者结合形成配位键

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

【答案】C

【解析】A.配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键，A正确；B.SCN与Fe?+形成的配合

物呈血红色，可用SCN-检验Fe3\B正确；C.+提供空轨道，NH：中的N原子提供孤电子对，两者

结合形成配位键，C错误；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，D正确；故选C。

二、填空题

15.书写以下要求的表达式：

(1)过氧化钠的电子式_______;(2)Ga原子核外电子排布式________；(3)MI?+的原子结构示意图;

(4)BE中心原子B的杂化方式为；(5)CH“分子空间构型为；(6)准确书写向硫酸铜水溶液

中滴加氨水至起初产生的沉淀溶解的原理(用离子反应方程式回答)

①;②。

【答案】⑴Na+[：0：0：FNa+

(2)[Ar]3d104s24p'

(4)sp3

(5)正四面体

2+2+

(6)Cu+2NH3H2O=Cu(OH)2i+2NH*Cu(OH)2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4]+4H2O+2OH—

【解析】(1)过氧化钠中有两个钠离子和一个过氧根离子，其电子式Na+[：0：0：]2-Na+；故答案为：

Na+[:0:0:]2-Na+；(2)Ga是31号元素，则Ga原子核外电子排布式[Ar]3di。4s24pi；故答案为：

l022+

[Ar]3d4s4p':(3)Mn为25号元素，Mn基态原子核外电子排布式[Ar]3d54s2；则Mn的原子结构示意图

^25)2J：故答案为：(+^28\；(4)

BF；中心原子B价层电子对数为4+g(3+l-lx4)=4+0=4,则B的杂化方式为sp3；故答案为：sp3；(5)

CH4中碳原子价层电子对数为4+0=4,则甲烷分子空间构型为正四面体；故答案为：正四面体；(6)

①向硫酸铜水溶液中滴加氨水，先生成蓝色沉淀即发生的离子方程式为CU2++2NH,H2O=CU(OH)21+2

2+

NH：；故答案为：Cu+2NH3H2O=Cu(OH)2i+2NH：；②向蓝色沉淀中继续滴加氨水，沉淀不断溶解，

2+

则离子反应方程式为Cu(OH)2+4NH3H2O=lCu(NH3)4j+4H2O+2OH-;故答案为：Cu(OH)2+

2+

4NH3H2O=[CU(NH3)4]+4H2O+2OH-o

16.该化合物中含有H、N、0、S、Cu五种元素，加热时首先失去的组分是,判断理由是

【答案】H2oH2O与C#+的配位键比NH3与CM+的弱

【解析】阳离子中有两种配位键，因为o原子的电负性大于N原子，故NH3与Cu2+形成的配位键强于

H20与Cu2+形成的配位键，所以加热时先失去H20.故答案为：H2O与CF+的配位键比NH3与Ci?+的

弱。

17.事实证明熔融态氯化铝可挥发出二聚分子ALCk,其结构如图所示，请在图上用"t”标出其配位键

【解析】在AlCb中A1原子形成3个c键，L能层还有一个空轨道，C1原子形成一个。键，还有3对孤电

ci、

子对，所以在二聚分子中，形成两个0键的C1原子应是和AI原子形成配位键，即XA1。

18.[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。

【答案】直线形

【解析】[Ag(NH3)2「中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键，说明该配离子的空间构型是直线形。

19.在配合物中画氢键、配位键(已知镇的配位数为4)。

/阻

CHC=NOH”

Ni2++3NiI+2H+

H-0CH3

O—H---O

H

3c||ZCH3

C=N.,N=C

【答案】|二Ni]I

C=N，、N=C

Mi-H-0出

【解析】氢原子与电负性大的原子x以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y(O、F、N等)接

近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键，

配位键，又称配位共价键，或简称配键，是一种特殊的共价键。当共价键中共用的电子对是由其中一原子

独自供应，另一原子提供空轨道时，就形成配位键，故Ni2+含有空轨道，N原子含有孤对电子对，N原子

0—H---0

H%rC\II/CH3

C=NN=C

与Ni2+形成配位键，不同分子中氧原子与氢原子之间形成氢键，如图所示：II,

N=C

I、

O---H—0

\II/

C=N

故答案为:

H3cC%

20.关于[Ti(NH3)sCl]C12的说法中错误的是

A.lmol[Ti(NH3)5Cl]C12含有6键的数目为15NA

B.中心原子的化合价为+3价

C.中心原子的配位数是6

【答案】A

【解析】A.已知单键都是c键，1个NH3中有3个c键，而NH3、与Ti3+之间的配位键也是。键，故

lmol[Ti(NH3)5Cl]C12含有。键的数目为5X3NA+6NA=21NA,A错误;B.根据NH3不带电,C「为-1价，故

中心原子Ti的化合价为+3价，B正确；C.每个NH.3只有一对孤电子对，C1-与Ti3+形成一对共用电子，

故中心原子的配位数是6,C正确；故答案为：A。

21.FeTQ的结构如图所示，其中由O围成的_(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)被Fe占据，Ti的配位数

为一

【答案】八面体空隙12

【解析】根据FeTiOs的结构图可知，0原子位于晶胞的六个面心上，所以由O围成的结构属于八面体空

隙；由氧原子围成的八面体的空隙被铁原子占据，距离每个顶点上的钛原子距离最近的。原子为该顶点距

ao

离最近的面心上的氧原子，所以Ti的配位数为x辞=12；故答案：八面体空隙；12。

三、元素或物质推断题

22.A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周

期，A与D同主族，C与F同主族，C元素原子的s能级电子总数与p能级的相等，D是所在周期原子半

径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。请回答下

歹U问题：

(1)A是(填元素符号，下同)，B是,C是,D是,F是。

(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。

(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3可形成一种离子化合物，其阳离子电子式为。

(4)若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式：o若E是

非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：o

【答案】⑴HNONaS

(2)S2->O2>Na+

-H*

(3)H：N：H

H

(4)2Al+Fe,O,A12O,+2FeSiO2+2OH^SiO；+H2O

【解析】C元素原子的s能级电子总数与p能级的相等，且是短周期元素，所以C是O元素，C与F同主

族，且是短周期元素，所以F是S元素，D与E和F同周期，都处于第三周期，且D是所在周期原子半

径最大的主族元素，所以D是Na元素，E的原子序数大于钠小于硫，所以E的单质是固体，六种元素所

形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体，B的原子序数小于C,且B、C处于同一周

期，所以B是N元素，A的单质是气体，则A的原子序数最小，所以A是H元素。

(1)由分析可知A是H；B是N；C是O；D是Na；F是S；(2)

C、D、F三种元素形成的简单离子分别是Na+、S2-,其中氧离子和钠离子的核外电子排布相同，氧离

子的原子序数小半径大，硫离子电子层数多，半径最大，故答案为：S2>O2->Na+；(3)

由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X为NH4NO3,阳离子是钱根离子，其电子式

'H「

为：H：N：H；(4)

H

若E是金属元素，则为Al元素，铝和氧化铁能发生铝热反应，反应方程式为：

高温

2Al+Fe2O3—Al2O,+2Fe,若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，则E是Si元素，二氧

化硅和强碱反应生成硅酸盐和水，离子反应方程式为：SiO2+2OH=SiO^+H2O。

四、结构与性质

23.钛、铁、铜、彩等过渡金属有着广泛的用途。请回答下列问题：

(1)铁在元素周期表中的位置______，基态铜原子的核外电子排布式为。

(2)配合物Fe(CO)“常温下呈液态，熔点为-20.5C,沸点为103°C,易溶于非极性溶剂，据此可判断

Fe(CO).晶体属于(填晶体类型)。Fe(CO).的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则

(3)K3[Fe(CN)6)溶液可用于检验(填离子符号)。Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiR熔点高于其

他三种卤化物，自TiC1至TI”熔点依次升高，原因是

化合物TiF；TiCl4TiBqTiL

熔点/C377-24.1238.3155

(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

OOoo

AsO或FSmFe

图中F-和。2.共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1-x代表，则该化合物的化学式表

示为,通过测定密度P和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：P=

g-cm\以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图

1中原子1的坐标为(；，；，；)，则原子2和3的坐标分别为、。

【答案】⑴第4周期VIII族Is22s22P63s23P63d">4s,或者［A