2024-2025学年新教材高中化学第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课时配位键金属键分层作业鲁科版选择性必修2

分层作业13配位键、金属键A级必备学问基础练题组1.配位键1.铜氨液可以吸取CO,其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+。下列说法正确的是()A.Cu+价电子排布式:3d94s1B.CO为非极性分子C.NH3空间结构为三角锥形D.1mol[Cu(NH3)3CO]+中含有3mol配位键2.协作物[Co(NH3)5Cl](NO3)2中,中心离子的化合价是()A.+1 B.+2 C.+3 D.+43.某协作物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,下列说法正确的是()A.配位体是Cl-和H2O,配位数是9B.中心离子是Ti4+,内界是[TiCl(H2O)5]2+C.内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2D.H2O的中心原子是sp2杂化4.已知NH3分子可与Cu2+以配位键形成[Cu(NH3)4]2+,则除去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是()A.NaOH B.NH3C.BaCl2 D.Cu(OH)25.配位化学创始人维尔纳发觉,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1mol,分别溶于水后,加入足量AgNO3溶液,产生AgCl沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。(1)请依据试验事好用协作物的形式写出它们的化学式。CoCl3·6NH3(黄色),CoCl3·4NH3(紫色)。

(2)CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)组成相同而颜色不同的缘由是

。(3)上述协作物中,中心离子的配位数都是,写出基态中心离子的电子排布式:。

题组2.金属键6.关于金属性质和缘由的描述不正确的是()A.金属具有金属光泽是因为金属中的自由电子吸取了可见光,又把部分能量以光的形式释放出来B.金属具有良好的导电性,是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子,形成了“电子气”,在外电场的作用下自由电子定向移动形成电流C.金属具有良好的导热性能,是因为自由电子在受热后,加快了运动速率,自由电子通过与金属阳离子发生碰撞,传递能量D.金属的导电性和导热性与金属键无关7.已去除表面氧化膜的金属铝投入NaOH溶液中不涉及下列哪种变更()A.金属键破坏 B.共价键破坏C.共价键形成 D.离子键破坏8.金属键的强弱与金属的价电子数多少有关,价电子数越多金属键越强;与金属阳离子的半径大小也有关,金属阳离子半径越大,金属键越弱。据此推断下列金属熔点慢慢上升的是()A.Li、Na、K B.Al、Mg、NaC.Ca、Mg、Be D.Li、Na、MgB级关键实力提升练以下选择题中,有1~2个选项符合题意。9.已知:铜离子的配位数通常为4,[Cu(OH)4]2-和[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色。某化学小组设计如下试验制备铜的协作物。下列说法不正确的是()A.b中得到协作物Na2[Cu(OH)4],其配体为OH-B.硫酸铜溶液呈蓝色的缘由是[Cu(H2O)4]2+的颜色所致C.由试验可知,NH3的配位实力比OH-弱D.加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液10.已知[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2OΔH,将该溶液分为三份做试验,溶液的颜色变更如表:装置序号操作现象①将试管置于冰水浴中溶液均呈粉红色②加水稀释③加少量ZnCl2固体以下结论和说明正确的是()A.由试验①可知:ΔH>0B.由试验②可推知加水稀释,浓度商Q<K,平衡逆向移动C.由试验③可知:Zn2+络合Cl-实力比Co2+络合Cl-实力弱D.试验①②③可知:协作物的形成与温度、配体的浓度及配体的种类等有关11.许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力,能形成种类繁多的协作物,下列说法正确的是()A.1mol协作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀B.1mol协作物Ni(CO)4中共有8molσ键C.协作物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和SOD.协作物[Ag(NH3)2]OH的配位数为612.向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水,先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀慢慢溶解为深蓝色溶液,向深蓝色溶液中加入95%乙醇,深蓝色溶液变浑浊,静置后有深蓝色硫酸四氨合铜晶体析出,上层溶液颜色变浅。下列有关说法正确的是()A.生成蓝色沉淀反应的离子方程式为Cu2++2OH-Cu(OH)2↓B.该试验能证明[Cu(NH3)4]2+比氢氧化铜稳定C.蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液是因为NH4D.硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度13.下列说法中正确的是()A.存在手性异构体的分子只能含一个手性碳原子B.协作物[Cu(NH3)4]Cl2的配位数是6C.已知Zn2+的4s轨道和4p轨道形成sp3杂化轨道,则[ZnCl4]2-的空间结构为正四面体形D.在AgCl、Cu(OH)2、AgOH这三种物质中只有AgCl不能溶于浓氨水14.下列现象与形成协作物无关的是()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,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,继而消逝15.[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN。(1)Zn2+基态核外电子排布式为。

画出协作物离子[Zn(H2O)4]2+中的配位键。

(2)1molHCHO分子中含有σ键的数目为。

(3)HOCH2CN的结构简式为,HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型分别是和。

(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为。

(5)下列一组微粒中键角由大到小依次排列为(用编号填写)。

①CO2②SiF4③SCl2④CO32-⑤H(6)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:①H、B、N中,原子半径最大的是。依据对角线规则,B的一些化学性质与元素的相像。

②NH3BH3分子中,N—B化学键称为键,其电子对由供应。氨硼烷在催化剂作用下水说明放氢气:3NH3BH3+6H2O3NH4++B3O63-+9H2,B3O63-16.(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中供应电子对形成配位键的原子是,中心离子的配位数为。

(2)SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示:N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为,1个M2+中含有个σ键。17.许多过渡金属的离子对多种配体具有很强的结合力,因而过渡金属协作物远比主族金属的协作物多。回答下列问题:(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间结构是。

②在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+与NH3之间形成的化学键为,供应孤电子对的成键原子是(填元素符号)。

(2)银氨溶液中含[Ag(NH3)2]OH,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。①AgNO3中阴离子的空间结构是。

②[Ag(NH3)2]+中的配位数为。

(3)现代工业冶金中,2[Au(CN)2]-+Zn2Au+[Zn(CN)4]2-。CN-是常见的配体,供应孤电子对的是C不是N,其主要缘由是。

C级学科素养拔高练18.(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂。LiAlH4中,存在(填字母)。

A.离子键 B.σ键C.π键 D.氢键(2)ZnF2具有较高的熔点(872℃),其化学键类型是。

(3)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=。

(4)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图19.协作物广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中。铜(+1)氰配离子[Cu(CN)4]3-曾用作镀铜的电镀液,但因氰化物有毒,现已被无毒的焦磷酸合铜(+2)配离子[Cu(P2O7)2]6-做电镀液来取代。(1)写出基态Cu+的核外电子排布式:;与铜位于同一周期,且基态原子最高电子层的电子数与基态Cu原子最高电子层电子数相同的元素还有(填元素符号)。(2)配离子[Cu(CN)4]3-中,Cu+的配位数是;1mol[Cu(CN)4]3-中含有π键的数目为。

(3)磷酸的结构可以表示为,磷酸强热下可发生分子间脱水生成焦磷酸,则焦磷酸的分子式为;PO43-的空间结构是,与PO43-(4)甘氨酸铜是一种常用的饲料添加剂,其分子结构如图,甘氨酸铜中所含的非金属元素,电负性由大到小排列的依次是,碳原子的杂化方式为。

答案：1.C解析基态铜原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1,失去4s上的1个电子变成Cu+,则Cu+价电子排布式为3d10,A错误;CO为含有极性键的双原子分子,则为极性分子,B错误;NH3中心原子价电子对数为3+5-3×12=4,实行sp3杂化,有1对孤电子对,所以分子的空间结构为三角锥形,C正确;[Cu(NH3)3CO]+中Cu+供应空轨道,NH3和CO为配位体,所以1mol[Cu(NH32.C解析由化学式可知,硝酸根离子化合价为-1,氯离子化合价为-1,依据化合价代数和为零可知,中心离子的化合价是+3。3.C解析由化学式知,配位体是Cl-和H2O,配位数是6,A项错误;由化学式知中心离子是Ti3+,内界是[TiCl(H2O)5]2+,B项错误;内界有1个Cl-,外界有2个Cl-,故数目比是1∶2,C项正确;H2O中价电子对数为2+6-1×4.D解析加入NaOH会生成Cu(OH)2沉淀,A项错误;通入NH3会形成[Cu(NH3)4]2+,B项错误;加入BaCl2会消耗SO42-,C项错误;Cu(OH)25.答案(1)[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)空间结构不同(3)61s22s22p63s23p63d6解析(1)1molCoCl3·6NH3(黄色)与足量AgNO3溶液反应生成3molAgCl,说明1molCoCl3·6NH3中有3molCl-为外界离子,其配体为NH3,所以其化学式为[Co(NH3)6]Cl3;1molCoCl3·4NH3(紫色)与足量AgNO3溶液反应生成1molAgCl,说明1molCoCl3·4NH3中有1molCl-为外界离子,其配体为NH3和Cl-,所以其化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl。(2)CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)的化学式都是[Co(NH3)4Cl2]Cl,但因其空间结构不同,故颜色不同。(3)这四种协作物的化学式分别是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl,其配位数都是6;中心离子为Co3+,Co3+核外有24个电子,则基态Co3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。6.D解析金属的导电性和导热性与金属键有关,D错误。7.D解析已去除表面氧化膜的金属铝投入NaOH溶液中,铝先与水反应2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑,氢氧化铝与强碱反应Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。铝含有金属键,铝单质参加反应,金属键破坏,故不选A;水参加反应,水中共价键破坏,故不选B;反应生成氢气,共价键形成,故不选C;依据反应方程式,没有离子键的破坏和形成,故选D。8.C解析金属键越强,金属的熔点越高。阳离子半径依次为Li+<Na+<K+,金属键的强弱为K<Na<Li,熔点K<Na<Li,A不符合题意;价电子数的关系为Na<Mg<Al,离子半径大小关系为Na+>Mg2+>Al3+,故金属键依次增加,熔点Na<Mg<Al,B不符合题意;C项中原子半径依次减小,金属键慢慢增加,熔点Be>Mg>Ca,C项符合题意;D项中Li的熔点高于Na,D项不符合题意。9.C解析[Cu(OH)4]2-和[Cu(NH3)4]2+均为深蓝色,b加入过量的氢氧化钠得到协作物Na2[Cu(OH)4],其配体为OH-,A正确;水分子中氧原子可以供应孤电子对,能和铜离子形成配离子,硫酸铜溶液呈蓝色的缘由是[Cu(H2O)4]2+的颜色所致,B正确;由试验a、c可知,NH3的配位实力比OH-强,C错误;加热c中溶液会促进一水合氨向电离的方向进行,使得一水合氨浓度减小,导致[Cu(NH3)]410.AD解析由试验①可知,降低温度,溶液呈粉红色说明平衡向逆反应方向移动,正反应为吸热反应,反应焓变ΔH>0,故A正确;稀释时离子浓度减小,平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡逆向移动,浓度商Q>K,故B错误;由试验③可知,加入氯化锌固体,溶液呈粉红色说明溶液中氯离子浓度减小,平衡向逆反应方向移动,所以锌离子络合氯离子的实力比钴离子络合氯离子的实力强,故C错误;试验①②③可知,协作物的形成与温度、配体的浓度及配体的种类等有关,故D正确。11.B解析加入足量的AgNO3溶液,外界Cl-与Ag+反应形成AgCl沉淀,内界配位离子Cl-与Ag+不能反应,A说法错误;一个CO中有一个σ键,协作物Ni(CO)4中有四个配位键,则1mol协作物Ni(CO)4中共有8molσ键,B说法正确;协作物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3,C说法错误;协作物[Ag(NH3)2]OH的配体为NH3,配位数为2,D说法错误。12.BD解析一水合氨为弱电解质,离子方程式中不能拆,正确的离子方程式为Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+,A错误;氢氧化铜沉淀能转化为配离子[Cu(NH3)4]2+,说明[Cu(NH3)4]2+比氢氧化铜稳定,B正确;蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液的过程Cu(OH)2转化为[Cu(NH3)4]2+,供应孤电子对的是NH3,NH13.C解析存在手性异构体的分子至少含一个手性碳原子,可以有多个手性碳原子,故A错误;协作物[Cu(NH3)4]Cl2中NH3是配体,配体的个数是配位数,[Cu(NH3)4]Cl2的配位数为4,故B错误;杂化是能量相近的轨道之间进行杂化,已知Zn2+的4s轨道和4p轨道形成sp3杂化轨道,则形成四面体结构,因此[ZnCl4]2-的空间结构为正四面体形,故C正确;在AgCl、Cu(OH)2、AgOH这三种物质中都能溶于浓氨水形成协作物,故D错误。14.C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。15.答案(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)3NA(3)sp3杂化sp杂化(4)NH2(5)①④②⑤③(6)①B(硼)Si(硅)②配位Nsp3杂化sp2杂化解析(1)Zn是30号元素,其原子核外有30个电子,失去最外层两个电子生成锌离子,依据构造原理书写Zn2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;Zn为中心离子,H2O为配体,配位数为4,所以协作物离子[Zn(H2O)4]2+中的配位键为。(2)单键为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键和2个π键,HCHO分子中含有2个C—H键、1个CO双键,分子中含有3个σ键,所以1mol甲醛(HCHO)分子中含有的σ键数目为3NA。(3)依据HOCH2CN的结构简式,其中与羟基(—OH)相连的一个碳为饱和碳原子,杂化类型为sp3,另一碳原子与氮原子形成碳氮三键,三键含有1个σ键和2个π键,杂化类型为sp杂化。(4)原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体,与水互为等电子体的微粒含3个原子,最外层电子数之和为8,这样的微粒有H2S、NH2-,阴离子为N(5)①CO2是直线结构,键角为180°;②SiF4为正四面体结构,键角为109°28';③SCl2中S接受sp3杂化,为角形结构;④CO32-中C接受sp2杂化,为正三角形结构,键角为120°;⑤H3O+中O接受sp3杂化,为三角锥形结构,③中2对孤电子对之间的斥力较大,使得③中键角小于⑤,同理⑤中键角小于②(6)①同一周期从左到右主族元素的原子半径慢慢减小,H原子核外电子层最少,原子半径最小,可知H、B、N中原子半径最大的是B(硼);元素周期表中B与Si处于对角线上,二者化学性质相像。②NH3BH3中N有孤电子对,B有空轨道,N和B形成配位键;NH3BH3中B形成四个σ键,为sp3杂化,B3O63-中B形成3个σ16.答案(1)N、O、Cl6(2)sp3、sp254解析(1)H2O中的氧原子、NH3中的氮原子和Cl-中都有孤电子对,可做配位原子,故配位原子为O、N、Cl;中心离子的配位数为3+2+1=6。(2)由结构可知,N-甲基咪唑含有甲基和碳碳双键、碳氮双键,则该分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3;1个N-甲基咪唑中含有6个C—H键、4个C—N键、1个碳碳双键和1个碳氮双键,单键、配位键属于σ键,1个双键中有1个σ键和1个π键,所以1个M2+中含有12×4+6=54个σ键。17.答案(1)①正四面体形②配位键N(2)①平面三角形②2(3)C的电负性比N小,吸引孤电子对的实力比N弱解析(1)①SO42-中S原子的孤电子对数为6+2-2×4(2)①NO3-中N原子形成3个σ键,且不含孤电子对,依据价电子对互斥理论可推断其空间结构为平面三角形。②配位数即配体的个数,NH3是配体,[Ag(NH3)2](3)形成配位键时配位原子的电负性不能太大,CO、CN-等配体中C原子供应孤电子对,因为C的电负性比N、