2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題4 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì) 第二單元 第1課時 配合物的形成與結(jié)構(gòu)學(xué)案 蘇教版選修3.docx

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第1課時　配合物的形成與結(jié)構(gòu) [目標導(dǎo)航]　1.認識簡單配合物的概念及形成條件。 2.掌握配合物的基本組成。 一、配合物的形成 1．按表中實驗操作步驟完成實驗，并填寫下表： 實驗操作步驟 實驗 現(xiàn)象 三支試管中先生成藍色沉淀，之后隨濃氨水的滴入，沉淀逐漸溶解，最后變?yōu)樯钏{色溶液 結(jié)論 生成Cu(OH)2藍色沉淀且溶于濃氨水 (1)寫出上述反應(yīng)的離子方程式。 答案　Cu2＋＋2NH3H2O===Cu(OH)2↓＋2NH Cu(OH)2＋4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O (2)[Cu(NH3)4]2＋(配離子)的形成：氨分子中氮原子的孤電子對進入Cu2＋的空軌道，Cu2＋與NH3分子中的氮原子通過共用氮原子提供的孤電子對形成配位鍵。配離子[Cu(NH3)4]2＋可表示為(如圖所示) 。 2．配位化合物的概念 由提供孤電子對的配位體與接受孤電子對的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物。配合物是配位化合物的簡稱。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均為配合物。 3．配合物[Cu(NH3)4]SO4的組成如下圖所示： (1)中心原子是提供空軌道接受孤電子對的金屬離子(或原子)。 (2)配位體是提供孤電子對的陰離子或分子。 (3)配位數(shù)是直接與中心原子形成的配位鍵的數(shù)目。 (4)內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界。 議一議 1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” 在形成配位化合物時， (1)中心原子必須具有空軌道，也可以是帶電的離子(√) (2)過渡金屬易形成配合物(√) (3)配位原子可以是中性分子，也可以是帶電的離子(√) 2．氨和三氟化硼(BF3)可以形成配位化合物，試用結(jié)構(gòu)式表示其形成過程。 答案　 3．根據(jù)配合物[Cu(NH3)4]SO4回答下列問題： (1)1mol[Cu(NH3)4]2＋含有____________molσ鍵。 (2)在此配合物中含有的化學(xué)鍵類型有哪些？ 答案　(1)16　(2)離子鍵、共價鍵和配位鍵 4．向AgNO3溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，試用離子方程式表示其過程。 答案　Ag＋＋NH3H2O===AgOH↓＋NH， AgOH＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋OH－。 二、配合物的空間構(gòu)型 1．順反異構(gòu) 配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是Pt2＋，配位體是NH3和Cl－。 (1)Pt(NH3)2Cl2為平面正方形，2個相同的配位體在Pt原子的同一側(cè)的稱為順式(常稱為“順鉑”)，不在同一側(cè)的稱為反式(常稱為“反鉑”)。其結(jié)構(gòu)簡式分別為(順式)、(反式)。 (2)順式、反式Pt(NH3)2Cl2的性質(zhì)如下表所示： 配合物 顏色 極性 在水中的溶解性100g水中 抗癌活性 A 棕黃色 極性 0.2577g 有活性 B 淡黃色 非極性 0.0366g 無活性 則配合物A是順式(填“反式”或“順式”，下同)Pt(NH3)2Cl2，配合物B是反式Pt(NH3)2Cl2。 (3)結(jié)論：含有2種或2種以上配位體的配合物，若配位體在空間的排列方式不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物，其結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)也有差異，互為同分異構(gòu)體。 2．空間構(gòu)型 過渡金屬元素(特別是過渡金屬元素的離子)一般都能形成配合物。因為過渡金屬原子或離子都有接受孤電子對的空軌道，它們都能與可提供孤電子對的分子或離子以配位鍵結(jié)合形成配合物。如Ag＋與NH3反應(yīng)生成[Ag(NH3)2]＋，是由于Ag＋空的5s軌道和5p軌道可以形成2個sp雜化軌道，NH3分子中N原子有一孤電子對，N原子上的孤電子對進入Ag＋空的sp雜化軌道形成配位鍵。形成直線形的[Ag(NH3)2]＋(如圖所示) 配合物的中心原子、配位體的種類和數(shù)目的不同，可以形成不同空間構(gòu)型的配合物。 議一議 填寫下表： 配離子 配位數(shù) 空間構(gòu)型 [Ag(NH3)2]＋ 2 直線形 [Zn(NH3)4]2＋ 4 四面體型 [Ni(CN)4]2－ 4 平面正方形 [AlF6]3－ 6 八面體型 一、配位鍵與配合物的組成 1．配位鍵 (1)配位鍵實質(zhì)是一種特殊的共價鍵，在配位鍵中一方提供孤電子對，另一方具有能接受孤電子對的空軌道。 (2)配位鍵與普通共價鍵只是在形成過程上有所不同。配位鍵的共用電子對由成鍵原子單方面提供，普通共價鍵的共用電子對則由成鍵原子雙方共同提供，但實質(zhì)是相同的，都是成鍵原子雙方共用，如NH中4個N—H鍵完全等同。 2．配合物的組成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的組成如下圖所示。 (1)中心原子：提供空軌道能接受孤電子對的原子或金屬陽離子。配合物的中心原子一般是帶正電荷的陽離子，最常見的是過渡金屬的原子或離子。 (2)配位體：含有孤電子對的原子、分子或陰離子。 ①陰離子：如X－(鹵素離子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－、PO等。 ②分子：如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。 ③原子：常為ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的原子。 (3)配位數(shù)：直接同中心原子配位的原子或離子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù)。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位數(shù)為6，[Cu(NH3)4]Cl2中Cu2＋的配位數(shù)為4。 (4)配合物離子的電荷數(shù)：等于中心原子或離子與配位體總電荷數(shù)的代數(shù)和。如[Co(NH3)5Cl]n＋中，中心離子為Co3＋，n＝2。 3．配合物在水溶液中的電離情況 配合物中外界離子能電離出來，而內(nèi)界離子不能電離出去，通過實驗及其數(shù)據(jù)可以確定內(nèi)界和外界離子的個數(shù)，從而可以確定其配離子、中心原子和配位體。 例1　回答下列問題： (1)若BCl3與XYn通過B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物，則該配合物提供孤電子對的原子是________________。 (2)NH3與BF3可以通過配位鍵形成NH3BF3，______原子提供孤電子對，________原子提供空軌道。寫出NH3BF3的結(jié)構(gòu)式，并用“→”表示出配位鍵________。 (3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。肼能與硫酸反應(yīng)生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內(nèi)存在________(填字母)。 a．離子鍵　　　　b．配位鍵　　　　c．共價鍵 (4)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮立體構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為______________________________________。 解析　(1)BCl3分子中的B原子的1個2s軌道和2個2p軌道進行sp2雜化形成3個sp2雜化軌道。B原子還有1個空軌道(未雜化的2p軌道)，所以B原子與X形成配位鍵時，X應(yīng)提供孤電子對。 (2)NH3中N原子為sp3雜化，N原子上有一對孤電子對，BF3中B原子為sp2雜化，雜化軌道與F原子形成3個共價鍵，故有一個2p空軌道，與NH3形成配位鍵。 (3)(NH4)2SO4中，NH存在配位鍵、共價鍵，表示為，SO與NH之間以離子鍵結(jié)合。故N2H6SO4中，N2H存在配位鍵、共價鍵，表示為，SO與N2H之間以離子鍵結(jié)合。 (4)Cu2＋中存在空軌道，而OH－中O原子上有孤電子對，故O與Cu2＋之間以配位鍵結(jié)合。 答案　(1)X　(2)N　B　 (3)abc (4) 解題反思　配位鍵的判斷依據(jù)是原子一方提供空軌道，另一方提供孤電子對。 變式訓(xùn)練1　向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成AgCl沉淀的是(　　) A．[Co(NH3)4Cl2]Cl B．[Co(NH3)3Cl3] C．[Co(NH3)6]Cl3 D．[Co(NH3)5Cl]Cl2 答案　B 解析　配合物的內(nèi)界與外界由離子鍵結(jié)合，只要外界存在Cl－，加入AgNO3溶液即有AgCl沉淀產(chǎn)生。對于B項配合物分子[Co(NH3)3Cl3]，Co3＋、NH3、Cl－全處于內(nèi)界，很難電離，不存在Cl－，所以不生成AgCl沉淀。故選B。 解題反思　許多配合物內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界與外界之間以離子鍵結(jié)合，在水溶液中能夠完全電離。 二、配合物的空間構(gòu)型 1．配合物中配離子的空間構(gòu)型 (1)配合物價鍵理論的要點 ①中心原子采用雜化軌道成鍵。 ②中心原子(M)有雜化后的空軌道；配位體(L)有孤電子對；二者形成配位鍵M←L。 ③配合物中內(nèi)界的空間構(gòu)型與中心原子雜化方式、配位數(shù)的多少有關(guān)。 (2)常見配離子的空間構(gòu)型 配位數(shù) 雜化軌道類型 空間構(gòu)型 結(jié)構(gòu)示意圖 實例 2 sp 直線形 [Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋ 4 sp3 正四面體型 [Zn(NH3)4]2＋[CoCl4]2－ dsp2 平面正方形 [Ni(CN)4]2－[Cu(NH3)4]2＋ 6 d2sp3 正八面體 [AlF6]3－[Co(NH3)6]3＋ 2.配合物中的異構(gòu)現(xiàn)象 化學(xué)組成相同的配合物可以有不同的結(jié)構(gòu)，這就是配合物的異構(gòu)現(xiàn)象。主要是指化學(xué)組成相同，僅僅由于配體圍繞中心離子的位置不同而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同的幾何異構(gòu)體。含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在空間排列方式不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物。 對于配位數(shù)為4的配離子[MA2B2]n，若其空間構(gòu)型為四面體型，則不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象；若其空間構(gòu)型為平面四邊形，則有兩種同分異構(gòu)體，相同配位體位于鄰位的稱為“順式”，相同配位體位于對位的稱為“反式”。 例2　已知Zn2＋的4s和4p軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的空間構(gòu)型為(　　 ) A．直線形 B．平面正方形 C．正四面體型 D．正八面體型 解析　本題考查雜化軌道類型與配合物的空間構(gòu)型的關(guān)系。Zn2＋的4s和4p軌道形成的4個sp3雜化軌道，與4個Cl－形成4個配位鍵，所以[ZnCl4]2－的空間構(gòu)型為正四面體型。 答案　C 解題反思　結(jié)合雜化類型判斷空間結(jié)構(gòu)。 變式訓(xùn)練2　現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，請設(shè)計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來。 實驗方案：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　稱取相同質(zhì)量的兩種晶體分別配成溶液，向兩種溶液中分別滴加足量的AgNO3溶液，靜置、過濾、干燥、稱量，所得AgCl固體多的晶體為[Co(NH3)6]Cl3，另一種為[Co(NH3)5Cl]Cl2 解析　[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2兩種配合物晶體是同分異構(gòu)體，組成元素和相應(yīng)個數(shù)完全相同，但結(jié)構(gòu)卻不同。在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋與6個NH3分子配合成[Co(NH3)6]3＋，3個Cl－都是外界離子。[Co(NH3)6Cl]Cl2中Co3＋與5個NH3分子和1個Cl－配合成[Co(NH3)5Cl]2＋，只有2個Cl－是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質(zhì)量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl－數(shù)是不同的，我們可以利用這一點進行鑒別。 解題反思　外界以離子鍵與內(nèi)界相結(jié)合，能電離，而內(nèi)界以配位鍵相結(jié)合，不能電離。 1．下列不能形成配位鍵的組合是(　　) A．Ag＋、NH3 B．BF3、NH3 C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋ 答案　D 解析　根據(jù)配位鍵形成的條件，一方要提供空軌道，另一方提供孤電子對。A項，Ag＋有空軌道，NH3中的氮原子上有孤電子對，可以形成配位鍵，故A錯誤；B項，BF3中B原子有空軌道，NH3中的氮原子上有孤電子對，可以形成配位鍵，故B錯誤；C項，Co3＋有空軌道，CO中的氧原子上有孤電子對，可以形成配位鍵，故C錯誤；D項，Ag＋、H＋兩種離子都沒有孤電子對，所以不能形成配位鍵，故D正確。 2．關(guān)于化學(xué)式[TiCl(H2O)5]Cl2H2O的配合物的下列說法中正確的是(　　) A．配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9 B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋ C．內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1∶2 D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀 答案　C 解析　A項，配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O，配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，故A錯誤；B項，中心離子是Ti3＋，配離子是Cl－，故B錯誤；C項，配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O，配離子是Cl－為1，外界離子是Cl－為2，內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1∶2，故C正確；D項，加入足量AgNO3溶液，外界離子Cl－離子與Ag＋反應(yīng)，配位離子Cl－不與Ag＋反應(yīng)，故D錯誤。 3．能區(qū)別[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3兩種溶液的試劑是(　　 ) A．AgNO3溶液 B．NaOH溶液 C．CCl4 D．濃氨水 答案　A 解析　本題主要考查配合物的結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)界和外界之間是離子鍵，在溶液中完全電離，加入AgNO3溶液，一種試劑產(chǎn)生白色沉淀，另一種試劑無明顯現(xiàn)象，可以區(qū)別。 4．[Zn(NH3)4]SO4中，Zn2＋與NH3以__________相結(jié)合，配合物的內(nèi)界為__________，__________為配合物的外界。Zn2＋接受4個NH3分子中氮原子提供的孤電子對，形成________個配位鍵；Zn2＋提供4個空________雜化軌道接受孤電子對，是__________________；NH3分子中的氮原子提供孤電子對，是配位原子，NH3分子是____________；[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋的配位數(shù)是________。 答案　配位鍵　[Zn(NH3)4]2＋　SO　4　sp3　中心原子　配位體　4 解析　[Zn(NH3)4]2＋是正四面體構(gòu)型，因此中心原子(Zn2＋)發(fā)生sp3雜化。 [基礎(chǔ)過關(guān)] 一、配位鍵與配合物 1．向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是(　　 ) A．反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2＋的濃度不變 B．沉淀溶解后，將生成深藍色的配離子[Cu(NH3)4]2＋ C．向反應(yīng)后的溶液中加入乙醇，溶液沒有發(fā)生變化 D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤電子對，NH3提供空軌道 答案　B 解析　硫酸銅溶液中加入氨水先生成藍色沉淀氫氧化銅，繼續(xù)加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，銅離子濃度減??；加入乙醇后有深藍色晶體[Cu(NH3)4]SO4H2O析出；在[Cu(NH3)4]2＋中， NH3分子的氮原子提供孤電子對，Cu2＋提供空軌道。 2．CuCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子[Cu(En)2]2＋(En是乙二胺的簡寫)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。則配離子[Cu(En)2]2＋的配位數(shù)和該微粒含有的微粒間的作用力類型均正確的是(　　 ) A．4，配位鍵、極性鍵、非極性鍵 B．2，極性鍵、非極性鍵、氫鍵 C．4，離子鍵、配位鍵、氫鍵 D．2，配位鍵、非極性鍵、極性鍵、氫鍵 答案　A 解析　由圖可知配離子[Cu(En)2]2＋的中心離子為Cu2＋，配位體為乙二胺，配位原子數(shù)為4，所以配位數(shù)為4，中心離子Cu2＋具有空軌道，乙二胺含有孤電子對，離子中存在配位鍵、C—N鍵、C—H鍵、N—H鍵、C—C鍵，其中C—N鍵、C—H鍵、N—H鍵為極性鍵，C—C鍵為非極性鍵，故離子含有配位鍵、極性鍵、非極性鍵，故選A。 3．關(guān)于下列說法正確的是(　　) A．配合物[Zn(NH3)4]Cl2配位數(shù)為6 B．配合物[Zn(NH3)4]Cl2中，配體為NH3和Cl－，[Zn(NH3)4]2＋為內(nèi)界 C．配合物[Zn(NH3)4]Cl2中Zn2＋和NH3以離子鍵結(jié)合 D．在NH和Fe(CO)5中都存在配位鍵 答案　D 解析　A項，配合物[Zn(NH3)4]Cl2內(nèi)界有4個氨分子做配體，所以配位數(shù)為4，錯誤；B項，配合物[Zn(NH3)4]Cl2中，配體為NH3，[Zn(NH3)4]2＋為內(nèi)界，錯誤；C項，配合物[Zn(NH3)4]Cl2中Zn2＋和NH3以配位鍵結(jié)合，錯誤；D項，在NH中，氮原子提供孤電子對，氫離子有空軌道，它們之間形成配位鍵，F(xiàn)e(CO)5中鐵提供空軌道，氧原子有孤電子對，它們也都形成配位鍵，正確。 4．下列組合中，中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均相同的是(　　 ) A．K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4 B．[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl C．[Ag(NH3)2]Cl、[Cu(NH3)2]Cl2 D．[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4 答案　D 解析　A項，K[Ag(CN)2]中中心離子是Ag＋，中心離子電荷數(shù)是1，CN－是配體，配位數(shù)是2；[Cu(NH3)4]SO4中中心離子是Cu2＋，中心離子電荷數(shù)是2，NH3是配體，配位數(shù)是4，二者中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均不相同，故A錯誤；B項，[Ni(NH3)4]Cl2中中心離子是Ni2＋，中心離子電荷數(shù)是2，NH3是配體，配位數(shù)是4，[Ag(NH3)2]Cl中中心離子是Ag＋，中心離子電荷數(shù)是1，NH3是配體，配位數(shù)是2，二者中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均不相同，故B錯誤；C項，[Ag(NH3)2]Cl中中心離子是Ag＋，中心離子電荷數(shù)是1，NH3是配體，配位數(shù)是2；[Cu(NH3)2]Cl2中中心離子是Cu2＋，中心離子電荷數(shù)是2，NH3是配體，配位數(shù)是2，二者中心離子電荷數(shù)不同，故C錯誤；D項，[Ni(NH3)4]Cl2中中心離子是Ni2＋，中心離子電荷數(shù)是2，NH3是配體，配位數(shù)是4；[Cu(NH3)4]SO4中中心離子是Cu2＋，中心離子電荷數(shù)是2，NH3是配體，配位數(shù)是4，二者中心離子電荷數(shù)及配位數(shù)相同，故D正確。 二、配合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 5．a(chǎn)為乙二胺四乙酸(EDTA)，易與金屬離子形成螯合物。b為EDTA與Ca2＋形成的螯合物。下列敘述正確的是(　　 ) A．a(chǎn)和b中的N原子均為sp3雜化 B．b中Ca2＋的配位數(shù)為4 C．b含有分子內(nèi)氫鍵 D．b含有共價鍵、離子鍵和配位鍵 答案　A 解析　A項，a中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，而b中N原子形成4個σ鍵、沒有孤對電子，N原子雜化軌道數(shù)目均為4，N原子均采取sp3雜化，故A正確；B項，b為配離子，鈣離子與N、O原子之間形成配位鍵，b中Ca2＋的配位數(shù)為6，故B錯誤；C項，b中N原子、O原子均未與H原子形成共價鍵，b中沒有分子內(nèi)氫鍵，故C錯誤；D項，b為配離子，鈣離子與N、O原子之間形成配位鍵，其它原子之間形成共價鍵，不含離子鍵，故D錯誤，故選A。 6．下列過程與配合物的形成無關(guān)的是(　　) A．除去Fe粉中的SiO2可用強堿溶液 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．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失 答案　A 解析　A項，SiO2為酸性氧化物，能與強堿(如NaOH)溶液反應(yīng)，生成可溶性的硅酸鹽，不形成配合物；B項，可形成 [Ag(NH3)2]＋；C項，可形成Fe(SCN)2＋等離子；D項，可形成[Cu(NH3)4]2＋；B、C、D項均與形成配合物有關(guān)。 7．在照相底片定影時，硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液能溶解掉未起反應(yīng)的溴化銀，這是因為銀離子與硫代硫酸根離子生成配離子，銀離子的配位數(shù)為2，若硫代硫酸鈉與溴化銀剛好完全反應(yīng)，則所得溶液中的溶質(zhì)為(　　) A．[Ag(S2O3)2]Br和NaBr B．Na3[Ag(S2O3)2] C．Na3[Ag(S2O3)2]和NaBr D．Na[Ag(S2O3)2] 答案　C 解析　由題意知Na2S2O3和AgBr反應(yīng)，生成配離子，銀離子的配位數(shù)為2，則有[Ag(S2O3)2]3－，則可知反應(yīng)方程式為2Na2S2O3＋AgBr===Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。 8．鉑的兩種化合物a和b，其中b為，a為。實驗測得a和b具有不同的特性：a具有抗癌作用，而b沒有。則下列關(guān)于a、b的敘述正確的是(　　 ) ①a和b屬于同一種物質(zhì) ②a和b互為同分異構(gòu)體 ③a和b的空間構(gòu)型是平面四邊形 ④a和b的空間構(gòu)型是四面體 A．①③B．①④C．②③D．②④ 答案　C 解析　本題考查配合物的異構(gòu)體的相關(guān)知識。因為a和b具有不同的特性，所以a和b一定不是同一種物質(zhì)；性質(zhì)不同說明結(jié)構(gòu)不同，而a和b的分子式相同，故二者為同分異構(gòu)體；a和b若為四面體，則沒有這兩種異構(gòu)體，因此a和b只能是平面四邊形。 9．某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為 。對該物質(zhì)的分析判斷正確的是(　　 ) A．該物質(zhì)是一個離子化合物 B．該物質(zhì)的分子中只含有共價鍵、配位鍵兩種作用力 C．該物質(zhì)是一種配合物，其中Ni原子為中心原子 D．該物質(zhì)中C、N、O原子存在孤對電子 答案　C 解析　A項，該物質(zhì)中只有共價鍵、配位鍵和氫鍵，沒有離子鍵，不是離子化合物，故A錯誤；B項，該物質(zhì)中除了有共價鍵、配位鍵外，還有分子內(nèi)氫鍵，故B錯誤；C項，從圖中可看出，有化學(xué)鍵的箭頭指向Ni原子，所以該物質(zhì)是一種配合物，其中Ni原子為中心原子，故C正確；D項，該物質(zhì)中C原子的最外層電子均用來形成化學(xué)鍵，不存在孤電子對，故D錯誤。故選C。 10．＋3價Co的八面體配合物CoClmnNH3，中心原子的配位數(shù)為6。若1mol配合物與AgNO3溶液作用，生成1molAgCl沉淀，則m、n的值為(　　) A．m＝1，n＝5 B．m＝3，n＝4 C．m＝5，n＝1 D．m＝4，n＝5 答案　B 解析　本題考查的是對配合物空間構(gòu)型的判斷。1mol配合物與AgNO3溶液作用生成1molAgCl，說明該配合物的外界有一個Cl－，即配離子為＋1價，可寫出[CoClm－1(NH3)n]Cl，由Co的化合價為＋3價和中心原子的配位數(shù)為6，可推得m＝3，n＝4。故正確答案為B。 [能力提升] 11．(1)指出配合物K2[Cu(CN)4]的配離子、中心原子、配位體、配位數(shù)。 (2)在[Fe(CN)6]3－配離子中，中心原子的配位數(shù)為______，配離子的空間構(gòu)型是__________。 (3)配合物[Cr(H2O)4Br2]Br2H2O中，中心原子的化合價為__________，配離子的電荷數(shù)為______。 答案　(1)配離子：[Cu(CN)4]2－；中心原子：Cu2＋；配位體：CN－；配位數(shù)：4　(2)6　正八面體　(3)＋3?。? 解析　(2)中心原子的配位數(shù)：6；配位體的空間構(gòu)型：正八面體。 (3)中心原子是Cr3＋，配離子是[Cr(H2O)4Br2]＋，配位體是H2O和Br－。故中心原子的化合價為＋3；配離子的電荷數(shù)為＋1。 12．(1)在配合物Fe(SCN)2＋中，提供空軌道接受孤電子對的粒子是__________，畫出配合物離子[Cu(NH3)4]2＋中的配位鍵______________。 (2)根據(jù)價電子對互斥模型，H3O＋的分子空間構(gòu)型為____________，BF3的空間構(gòu)型為____________。 (3)按要求寫出由第2周期元素為中心原子，通過sp3雜化形成中性分子的化學(xué)式：(各寫一種)正四面體型分子________，三角錐型分子________，V形分子________。 答案　(1)Fe3＋　 (2)三角錐型　平面正三角形 (3)CH4或CF4　NH3或NF3　H2O 解析　H3O＋中有三個成鍵電子對，一個孤電子對，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥作用大于成鍵電子對之間的排斥作用，故H3O＋呈三角錐型。BF3中包含有三個成鍵電子對，不含孤電子對，三個電子對之間的排斥作用相同，故BF3分子呈平面正三角形。 13．水是生命之源，它與我們的生活密切相關(guān)。在化學(xué)實驗和科學(xué)研究中，水也是一種常用的試劑。 (1)寫出與H2O分子電子數(shù)相等的微粒____________(寫一個即可)。 (2)水分子在特定條件下容易得到一個H＋，形成水合氫離子(H3O＋)。下列對上述過程的描述不合理的是________(填字母)。 A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變 B．微粒的形狀發(fā)生了改變 C．微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變 D．微粒中的鍵角發(fā)生了改變 (3)將白色的無水CuSO4溶解于水中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配位數(shù)是4的配合離子，請寫出生成此配合離子的離子方程式_________________________________。 答案　(1)HF、NH3、CH4、Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、N3－、OH－、NH、H3O＋(任意一個即可) (2)A　(3)Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋ 解析　(2)水分子中氧原子采取sp3雜化形成4個雜化軌道，其中2個軌道是由孤電子對占據(jù)的，依據(jù)價電子對互斥模型，孤電子對參與互相排斥，使水分子為V形，在一定條件下水分子與H＋形成配位鍵，因此氧原子與3個H原子間的共用電子對和剩下的孤電子對相互排斥形成三角錐型結(jié)構(gòu)，同時鍵角也發(fā)生改變，形成的微粒兼有H2O分子和H＋的性質(zhì)，故只有A項不正確。 [拓展探究] 14．Cu2＋能與NH3、H2O、Cl－等形成配位數(shù)為4的配合物。 (1)[Cu(NH3)4]2＋中存在的化學(xué)鍵類型有____(填字母)。 A．配位鍵 B．極性共價鍵 C．非極性共價鍵 D．離子鍵 (2)[Cu(NH3)4]2＋具有對稱的空間構(gòu)型，[Cu(NH3)4]2＋中的兩個NH3被兩個Cl－取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu(NH3)4]2＋的空間構(gòu)型為________。 (3)某種含Cu2＋的化合物可催化丙烯醇制備丙醛的反應(yīng)：HOCH2CH===CH2→CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中發(fā)生某種方式雜化的碳原子數(shù)是丙醛分子中發(fā)生同樣方式雜化的碳原子數(shù)的2倍，則這類碳原子的雜化方式為____________。 答案　(1)AB　(2)平面正方形　(3)sp2雜化 解析　[Cu(NH3)4]2＋中銅離子與氨分子之間的化學(xué)鍵是配位鍵，氨分子內(nèi)部的化學(xué)鍵是極性共價鍵。[Cu(NH3)4]2＋是平面正方形。HOCH2CH===CH2中的C原子，有一個采取sp3雜化，兩個采取sp2雜化；CH3CH2CHO中的C原子有兩個采取sp3雜化，一個采取sp2雜化。