第16练 配合物
一、 单项选择题
1. 关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法中正确的是( )
A. 配位体是Cl－和H2O，配位数是9
B. 中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C. 内界和外界中的Cl－的数目比是2∶1
D. 在含有1 mol配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，最多生成AgCl沉淀2 mol
2. (2024·海门中学高三下月考)第二周期元素及其化合物应用广泛。锂可用作电极材料；铍和铝性质相似，BeO可用于制作坩埚；氨硼烷(NH3BH3)是一种固体储氢材料，可与水在催化剂作用下生成(NH4)3B3O6和H2，B3O的结构如图所示；碳能形成多种氧化物，金星大气层中含有的C2O3能与H2O反应生成H2C2O4，H2C2O4是二元弱酸，有还原性，可与多种金属离子形成沉淀或络合物；聚四氟乙烯材料可制作酸碱通用滴定管的活塞及化工反应器的内壁涂层。下列有关物质结构与性质的说法不正确的是( )
A. NH3BH3分子中存在配位键，N原子提供孤电子对
B. B3O中B原子、O原子均采用sp3杂化
C. NH3BH3中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷
D. CH3CH3与NH3BH3的原子总数、电子总数均相等，熔点比NH3BH3低
3. (2024·天一中学等四校高三联考)NO能被FeSO4溶液吸收生成[Fe(NO)(H2O)5]SO4，减少环境污染，下列说法正确的是( )
A. Fe2＋提供孤电子对用于形成配位键
B. 该配合物中阴离子空间构型为三角锥形
C. 配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6
D. 该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
4. (2024·溧阳中学高三月考)Pt(NH3)2Cl2存在2种异构体，抗癌药物顺铂可由以下途径得到：
。下列说法不正确的是( )
A. PtCl一定为平面正方形
B. 该变化过程说明NH3的配位能力大于Cl－
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
5. (2024·扬州高三下考前模拟)Cu、Ag位于元素周期表ⅠB族。Ag与空气中微量H2S接触发生反应生成黑色Ag2S。Cu可以形成CuCl2、CuSO4、Cu2O、Cu2S等化合物。有研究表明，无水CuCl2为长链状结构，其片段如图。下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是( )
A. H2O中的O存在孤电子对，Cu2＋能与H2O形成[Cu(H2O)4]2＋
B. H2SO4中H元素呈＋1价，浓H2SO4具有强氧化性
C. CuSO4具有杀菌能力，可用于游泳池的水处理
D. 无水CuSO4吸水后显现蓝色，可用于检验乙醇所含的微量水分
6. NH3可用于生产铵盐、硝酸等。液氨中NH和NH的性质类似于水中的H3O＋和OH－；NH3中的一个H被—NH2取代形成N2H4，N2H4中的两个H被—CH3取代形成(CH3)2NNH2。下列说法正确的是( )
A. 电负性：H＜O＜N B. 键角：NH
7. 砷化镓是一种高性能半导体材料，被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为a pm)如图1。下列说法正确的是( )
A. Ga的配位数为2 B. 该晶胞沿z轴方向的平面投影如图2
C. 晶体中配位键占共价键总数的25% D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为a pm
8. (2024·南京外国语二模)冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并 18 冠 6与K＋形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是( )
A. 冠醚可以用来识别碱金属离子
B. 二苯并 18 冠 6也能适配Li＋
C. 该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种
D. 一个螯合离子中配位键的数目为6
9. (2024·常州联盟学校高三上调研)含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN－，CN－具有较强的配位能力，能与Cu＋形成一种无限长链离子，其片段为；CN－结合H＋能力弱于CO。氰化物浓度较低时，可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2；浓度较高时，可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。下列说法正确的是( )
A. 基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B. K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6
C. Cu＋与CN－形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2－
D. 某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
10. (2024·南师附中高三月考)已知反应：2[Co(H2O)6]2＋＋10NH3＋2NH＋H2O2===2[Co(NH3)6]3＋＋14H2O，下列说法不正确的是( )
A. 1 mol [Co(H2O)6]2＋配离子中，含有的σ键数目为6×6.02×1023
B. 反应中H2O2作氧化剂，发生还原反应，被还原
C. NH3和H2O与Co3＋的配位能力：NH3>H2O
D. NH3和H2O的中心原子的杂化类型相同
二、 非选择题
11. (1)Fe2＋与两个C5H离子形成配位键后，使Fe2＋的3d、4s、4p能级中共具有18电子的稳定结构。则Fe2＋与两个C5H离子形成配位键的数目为__________。
(2)碳酸镍的晶胞如图1所示，Ni2＋的配位数为__________，晶胞密度为____________________________ g/cm3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(3)如图2为VO2的晶胞，该晶胞中钒的配位数为__________。
(4)Ni2＋与丁二酮肟()反应生成鲜红色沉淀，可以用来检验Ni2＋的存在。
Ni2＋与丁二酮肟以物质的量之比1∶2发生反应生成配合物，分子中含有2个五元环，且通过氢键形成两个六元环，补充图3中该配合物的结构并标注出氢键________________。
(5)实验室以柠檬酸亚铁、柠檬酸铵等为原料可制得柠檬酸铁铵。已知：柠檬酸结构简式为，是易溶于水的晶体，可用H3C6H5O7表示；柠檬酸可与FeCO3反应制柠檬酸亚铁。
避光条件下，柠檬酸铁铵与铁氰化钾[K3Fe(CN)6]反应得到普鲁士黄(PY)，其立方晶胞结构如图4所示。
PY中所有Fe3＋均与CN－形成配位键。结合电子式解释CN－作配体的原因：_______________________________
________________________________________________________________________。
(6)甘氨酸铬(结构简式如图5)分子中与铬配位的原子为__________。
(7)PdCl2可用作乙烯氧化制乙醛的催化剂，其部分反应机理如下：
[PdCl4]2－[PdCl3(H2C===CH2)]－
形成配位键时，配体中电子云密度较大的区域易进入中心原子(或离子)的空轨道。乙烯分子与Pd2＋形成的配位键中，乙烯分子提供电子对的区域是__________________。
12. (2024·昆山中学高三月考)钴(Ⅲ)可形成CoCl3·xNH3(x＝3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物。现取10.00 mL 0.100 0 mol·L－1某钴(Ⅲ)配合物的水溶液，向其中滴加50.00 mL 0.200 0 mol·L－1 AgNO3溶液，立即产生白色沉淀0.143 5 g，过滤，充分加热滤液，将氨气全部逸出，又生成一定量的白色沉淀。通过计算求出该配合物的化学式(Cl—35.5，Ag—108，写出计算过程)。
第16练 配合物
1. D 解析：配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配位体是Cl－和H2O，Ti3＋的配位数为6，故A错误；配离子是[TiCl(H2O)5]2＋，但中心离子是Ti3＋，故B错误；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，内界配体Cl－为1个，外界Cl－为2个，内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2，故C错误；内界配体Cl－不与Ag＋反应，外界Cl－离子与Ag＋反应，在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到2 mol AgCl沉淀，故D正确。故选D。
2. B 解析：NH3BH3分子中N与B之间以配位键结合，N提供孤电子对，B提供空轨道，A项正确；根据B3O的结构可知，B原子只形成3条σ键，无孤电子对，其为sp2杂化，此微粒中的O原子为sp3杂化，B项错误；电负性N>H>B，故NH3BH3中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷，C项正确；CH3CH3与NH3BH3均含18个电子、8个原子，两者中的原子个数、电子个数均相同，且氨硼烷(NH3BH3)是一种固体储氢材料，而CH3CH3常温下为气态，即乙烷的熔点比NH3BH3低，D项正确。故选B。
3. C 解析：配合物中亚铁离子提供空轨道用于形成配位键，故A错误；配合物的阴离子为硫酸根离子，硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形，故B错误；配离子中亚铁离子为中心离子，一氧化氮、水分子为配体，配位数为6，故C正确；配合物中含有的氢元素位于元素周期表的s区，故D错误。故选C。
4. D
5. B 解析：H2O中O含有孤电子对，Cu2＋提供空轨道，形成配位键，1个Cu2＋能与4个H2O形成配位键，即形成[Cu(H2O)4]2＋，故A说法正确；浓硫酸表现强氧化性，是＋6价S体现的，故B说法错误；Cu2＋属于重金属离子，能使蛋白质变性，因此硫酸铜具有杀菌能力，可用于游泳池的水处理，故C说法正确；无水硫酸铜吸水后呈现蓝色，利用这种现象可以检验水的存在，故D说法正确。故选B。
6. B 解析：N、O为相邻的同周期元素，O在N的右边，则非金属性H＜N＜O，所以电负性：H＜N＜O，A不正确；NH、NH中N原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，但NH中N原子的最外层有2个孤电子对，而NH的中心N原子最外层不存在孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥作用大于成键电子对与成键电子对间的排斥作用，所以键角：NH
8. B 解析：二苯并 18 冠 6与K＋形成的螯合离子，故冠醚可以用来识别碱金属离子，A正确；冠醚能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关，二苯并 18 冠 6能适配钾离子，而锂离子半径明显小于钾离子，故不能适配Li＋，B错误；该冠醚分子中苯环上碳为sp2杂化，碳链上饱和碳为sp3杂化，碳原子杂化方式有2种，C正确；由图结构可知，一个螯合离子中配位键的数目为6，D正确。故选B。
9. B 解析：基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d6，A错误；根据化学式K4[Fe(CN)6]可知，Fe2＋的配位数为6，B正确；由图可知，Cu＋与3个CN－相连，其中2个CN－被2个Cu＋共有，则Cu＋与CN－的个数之比为1∶(1＋2×)＝1∶2，所以化学式应该为[Cu(CN)2]－，C错误；以面心的Fe为例，与其紧邻的Fe有12个，因此与每个Fe紧邻的Fe数为12，D错误。故选B。
10. A 解析：1分子水中还含有2个σ键，1 mol [Co(H2O)6]2＋配离子中，含有的σ键数目为18×6.02×1023，A错误；双氧水中氧元素化合价降低，得到电子，反应中H2O2作氧化剂，发生还原反应，被还原，B正确；[Co(H2O)6]2＋与NH3反应转化为[Co(NH3)6]3＋，这说明NH3和H2O与Co3＋的配位能力：NH3＞H2O，C正确；NH3和H2O的中心原子的杂化类型相同，均是sp3杂化，D正确。故选A。
11. (1)6 (2)6 或 (3)6 (4)图见解析
(5)CN－电子式为[CN]－，C和N原子均能提供孤电子对成为配位原子
(6)N、O (7)乙烯分子中的π键
解析：(1)Fe2＋的价电子排布式是3d6，Fe2＋与两个C5H离子形成配位键后，使Fe2＋的3d、4s、4p能级中共具有18电子的稳定结构，则3d、4s、4p能级均填满电子，所以C5H提供了12个电子，即6对电子对，所以配位键的数目为6个。
(2)由图1可知，Ni2＋的配位数为6；1个晶胞中Ni2＋的个数为8×＋6×＝4，即1个晶胞中含4个NiCO3，晶胞密度为ρ＝＝＝ g·cm－3。
(3)由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的钒原子与6个氧原子相连，则钒的配位数为6。
(4)该配合物中N提供孤电子对，Ni提供空轨道，且分子中含有2个五元环，且通过氢键形成两个六元环，则该配合物的结构为：。
(5)根据PY的晶胞图，CN－中C、N均与Fe3＋形成配位键，CN－电子式为[CN]－，C、N均有孤电子对，C、N均能提供孤电子对成为配位原子。
(6)由甘氨酸的结构可知，氮原子和氧原子提供孤对电子，形成配位键，则配合物中配位原子是氮和氧。
(7)乙烯分子与Pd2＋形成的配位键的是乙烯分子中的π键。
12. [Co(NH3)4Cl2]Cl(过程见解析)
解析：n(配合物)＝0.100 0 mol·L－1×10.00×10－3 L＝1×10－3 mol，n(外界Cl－)＝n(AgCl)＝＝1×10－3 mol，n(内界Cl－)＝(3×1×10－3－1×10－3)mol＝2×10－3 mol，内、外界Cl－的个数之比＝2×10－3 mol∶1×10－3 mol＝2∶1，钴(Ⅲ)的配位数为6，故化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl。
