第2节 配合物、超分子专题特训

第2节配合物、超分子专题特训一、配位键知识复习1、形成过程（1）一个原子提供___________接受另一原子提供的___________形成的共价键。（2）一个原子提供___________接受另外的结构提供的___________形成的其价键。2、常见模型模型咪唑环（羧）酸根结构推广二、配合物的基本概念1、配合物的形成：中心原子提供____________，配体提供___________或___________（1）常见中心原子：________区过渡金属或________非金属（有空的________轨道）（2）常见配体：________、H2O、NH3、CO、、、、、……_________乙二胺、氨基乙酸根、草酸根_________EDTA乙胺四乙酸☆注意：配位数_________配体数2、配合物常见分类（1）一般配合物：、、、……（2）特殊配合物：螯合物、内配盐、多核配合物、π电子络合物螯合物内配盐二乙二胺合铜（Ⅱ）丁二酮肟镍多核配合物π电子络合物多聚氯化铍二茂铁Fe(C5H5)2※【政哥说明】形如二茂铁类的配合物我们也可以计算配位数，计算方法如下，大家了解一下即可。配位数=参与配位的π电子总数÷2，故二茂铁中心原子Fe的配位数为__________例1：含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如左图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________mol，该螯合物中N的杂化方式有_______种。右图是一种叶绿素的结构，其中中心镁原子的价态为________。例2：有机化学中常用的强氧化剂五氧化铬中的Cr可以提供杂化空轨道与吡啶（）形成配合物，结构如图所示，下列说法不正确的是（）A.该配合物中只存在一种杂化方式B.吡啶中的N是配位原子C.该配合物中铬为+6价，五氧化铬化学式可写作CrO(O2)2D.可能存在离子，性质比五氧化铬更不稳定☆3、中心原子18e规则（EAN）：中心原子价电子+配体提供电子=18时较稳定例：Fe(CO)x中CO提供一对孤对电子形成配位键，则x=___________。Ni(CO)x中，x=__________，※Mn(CO)x？？？（已知CO不形成桥键）4、配合物的应用（1）课本五个实验①白色的无水硫酸铜加水变蓝。________________________________________________②CuCl2晶体溶于水得到_______色溶液，随水的加入，颜色逐渐变为_______色，最后变为_______色：_______________________________________________________________③向0.1mol/LCuSO4溶液中滴加几滴1mol/L的氨水，先产生_______色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为_______色，再加入8mL95%的乙醇析出_______色晶体：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________④向0.1mol/LNaCl溶液中滴入几滴0.1mol/LAgNO3，先产生_______色沉淀，再滴入1mol/L氨水后沉淀溶解，得到_______色溶液：_______________________________________________________________________________________________________________________⑤向Fe(NO3)3溶液中加入少量硝酸，再滴入少量NaCl溶液，溶液先由_______色逐渐变浅至接近_______色：滴加NaCl溶液后，重新变为______________色：原因解释：Fe3+在水溶液中由于水解与_________配位显黄色，而在酸化抑制水解的情况下，生成的水合铁离子溶液为_________色（非常浅的紫色，肉眼无法识别）。当溶液中存在时，形成_______色的配离子，和H2O相互竞争引起平衡移动，从而使溶液颜色发生变化。（2）变色墨水、变色硅胶（3）血红蛋白载氧原理煤气中毒原理：三、配合物常见题型1、判断作用力种类（看清主体：晶体中/溶液中/溶质中……）例1：将CrCl3·6H2O溶解在适量水中得到深绿色溶液，溶液中存在，上述溶液中，不存在的微粒间作用力是___________（填标号）。A.离子键B.共价键C.金属键D.配位键E.范德华力例2：氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时生成紫色配合物，其配离子的结构如图。此配离子中含有的作用力有__________________。A.离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键E.配位键 F.氢键 G.σ键 H.π键例3：胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如图，下列说法正确的是（）A.在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化B.在上述结构中，存在配位键、共价键和离子键C.胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去2、滴定法确定内外界（内界锁定，外界自由）例1：Ti3+可形成配位数为6的配合物，现有钛的两种颜色的配合物，一种为紫色，另一种为绿色。相关实验证明，两种物质的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种配合物的成键情况，设计了如下实验：分别取等质量的两种物质的样品配成待测溶液；分别往待测溶液中滴入过量的AgNO3溶液并充分反应，均产生白色沉淀；测定沉淀质量并比较，发现由原绿色物质得到的沉淀质量是由原紫色物质得到的沉淀质量的2/3。则原绿色配合物的内界的化学式为____________________________________。例2：在CrCl3的溶液中，一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6-n]x+（n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H），可发生离子交换反应：交换出来的H+经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成。将含0.0015mol[CrCln(H2O)6-n]x+的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的H+需浓度为0.1200mol·L-1NaOH溶液25.00mL，可知该配离子的化学式____________，中心离子的配位数为____________。3、配合物的同分异构现象例1：Pt(NH3)2Cl2存在两种异构体，抗癌药物顺铂可由以下途径得到：（顺铂），下列说法不正确的是（）A.一定为平面正方形B.该变化过程说明NH3的配位能力大于C.②过程说明Cl对位上的Cl更容易被NH3取代D.相同条件下，在苯中的溶解度小于例2：铂可与不同的配体形成多种配合物，分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配体是_____________；该配合物有两种不同的颜色，其中呈橙黄色的物质比较不稳定，在水中的溶解度大；呈亮黄色的物质在水中的溶解度小，如图所示的结构示意图中呈亮黄色的是_____________（填“A”或“B”），理由是_______________________________________。例3：[Ni(NH3)2Cl2]可形成A、B两种固体，A在水中溶解度较大，B在CCl4中溶解度较大，试画出A、B分子的几何构型。【补充】简单八面体配合物的同分异构结论组成异构体数结构MA4B2MA3B3※MA2B2C24、其他信息例1：某含钴配离子结构如图（NH2CH2CH2NH2为电中性配体），已知配合物的磁矩（n表示中心原子或离子的未成对电子数），则该配离子的磁矩_________BM；下列对钴离子的杂化方式推断合理的是________（填标号）。A.sp3 B.dsp2 C.d2sp3 D.sp3d例2：物质磁性大小用磁矩μ表示，μ与未成对电子数间的关系为：（n为未成对电子数），[Fe(H2O)6]3+的磁矩μ=5.8μB，[Fe(H2O)6]3+中氧的孤电子对填入中心离子的___________（填标号）杂化轨道形成配位键。A.sp3 B.dsp2 C.d2sp3 D.sp3d2配合物[Ni(NH3)4]Br2中配离子[Ni(NH3)4]2+的，则配离子的空间构型为_________（填“正四面体”或“平面四边形”）。例3：已知配离子的颜色与d-d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d的分裂能，用符号△表示，分裂能___________（填“>”“<”或“=”），理由是___________________________。四、超分子、超原子1、超分子：两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体。称为“超分子”。超分子中分子靠___________结合（包括氢键、静电作用、疏水作用、弱配位键等），主要的应用为分子__________和分子__________。（1）杯酚分离C60（分子__________）（2）冠醚与碱金属离子（分子_________，需要合适的________________）【补充】冠醚中与碱金属离子形成的超分子中存在离子-偶极静电作用，人教版教材对此作用力没有明确定义，鲁科版教材中强调该作用力并非共价键而是“弱相互作用力”也有部分教材中认为该作用力是一种“弱配位键”。此知识点并无权威的唯一解释，政哥建议大家做题的时候根据选项和排除法灵活处理。（3）磷脂双分子层的形成（分子___________）（4）核酸与DNA双链结构（分子__________）例：物质微观结构决定宏观性质，进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质的是（）选项微观结构或现象性质A中S和N均具有孤电子对S和N均可以作为配位原子B杯酚分离C70和C60体现超分子的自组装C磷脂分子头部亲水，尾部疏水；细胞膜是磷脂双分子层细胞膜双分子层头向外，尾向内排列D可以和HF形成氢键结合成HF的浓溶液酸性增强※2、超原子与第三维周期律【简介】具有与某种原子相似性质的团簇，称为超原子。·1984年，Knight等人将金属钠蒸发，使用质谱仪分析发现钠离子蒸汽形成一系列大小不同的团簇，比较稳定的是原子数为2、8、18、20、34、40的团簇。·1992年Khanna和Jena提出术语“超原子”，设想可以通过改变团簇尺寸模拟元素周期表中元素。1994年他们预测出类似卤素盐的复合物KAl13。·2004年，Khanna和Castleman团队报道了“超肉素”的特性，证实了超原子的存在，并提出了“第三维周期律”的构想。例：铝的“