第30講配合物分子間作用力超分子復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解配位鍵的形成和配合物的組成。2.了解分子間作用力的類型、特征、實(shí)質(zhì)及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響。3.能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。考點(diǎn)一配位鍵配合物1．配位鍵(1)配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。(2)配位鍵的表示：常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示為，在NHeq\o\al(＋,4)中，雖然有一個(gè)N—H形成過程與其他3個(gè)N—H形成過程不同，但是一旦形成之后，4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。2．配位化合物(1)概念：金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。(2)形成條件中心離子或原子：有空軌道，一般是帶正電的金屬離子，特別是過渡金屬離子，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等，但也有電中性的原子等。配位體：其中的配位原子(配位體中直接同中心離子或原子配合的原子)有孤電子對。配位體可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是離子，如F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、OH－等。(3)組成：如[Cu(NH3)4]SO41．配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵()2．提供孤電子對的微粒既可以是分子，也可以是離子()3．有配位鍵的化合物就是配位化合物()4．配位化合物都很穩(wěn)定()5．在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀()6．Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子與配體構(gòu)成的()答案1.√2.√3.×4.×5.×6.√配合物理論的應(yīng)用1．下列組合中，中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均相同的是()A．K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4B．[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4C．[Ag(NH3)2]Cl、K3[Fe(SCN)6]D．[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl答案B解析A項(xiàng)，中心原子的電荷數(shù)分別是＋1和＋2，配位數(shù)分別是2和4；B項(xiàng)，中心原子的電荷數(shù)均是＋2，配位數(shù)均是4；C項(xiàng)，中心原子的電荷數(shù)分別是＋1和＋3，配位數(shù)分別是2和6；D項(xiàng)，中心原子的電荷數(shù)分別是＋2和＋1，配位數(shù)分別是4和2。2．Ⅰ.銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑消毒劑。(1)往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配離子。已知NF3與NH3的空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子。其原因是____________________________。(2)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間結(jié)構(gòu)，[Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________________。1mol該離子中含有σ鍵個(gè)數(shù)為____________。(3)膽礬CuSO4·5H2O可寫作[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列有關(guān)膽礬的說法正確的是________(填字母)。A．所有氧原子都采取sp3雜化B．氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵C．Cu2＋的價(jià)層電子排布式為3d84s1D．膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去Ⅱ.經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還能以其他個(gè)數(shù)比配合。按要求填空：(4)若Fe3＋與SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色。該離子的離子符號是____________。(5)若Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶5配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為____________________________________________________________________。答案(1)N、F、H三種元素的電負(fù)性：F＞N＞H，在NF3中，共用電子對偏向F原子、偏離N原子，使得氮原子的原子核對孤電子對吸引力增強(qiáng)，難與Cu2＋形成配位鍵(2)或8NA(3)D(4)[Fe(SCN)]2＋(5)FeCl3＋5KSCN=K2[Fe(SCN)5]＋3KCl解析(1)N、F、H三種元素的電負(fù)性：F＞N＞H，所以NH3中共用電子對偏向N原子，而在NF3中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子。(2)Cu2＋中存在空軌道，而OH－中O原子有孤電子對，故O與Cu之間以配位鍵結(jié)合。(3)A項(xiàng)，與S相連的氧原子沒有雜化；B項(xiàng)，氫鍵不是化學(xué)鍵；C項(xiàng)，Cu2＋的價(jià)層電子排布式為3d9；D項(xiàng)，由圖可知，膽礬中有1個(gè)H2O與基他微?？繗滏I結(jié)合，易失去，有4個(gè)H2O與Cu2＋以配位鍵結(jié)合，較難失去。(1)單核配體的確認(rèn)要注意是否帶有電荷，如F－、Cl－等，如配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，中心離子為Co3＋，配體是Cl－和NH3，而不是氯原子。(2)高考中?？加嘘P(guān)配合物的結(jié)構(gòu)示意圖，不考慮空間結(jié)構(gòu)，但要注意配體中的配位原子一定要與中心原子或中心離子直接相連。如[Cu(NH3)4]2＋中NH3中N原子為配位原子，所以N原子必須要與銅離子直接相連?？键c(diǎn)二分子間作用力與分子的性質(zhì)超分子1．分子間作用力及其對性質(zhì)的影響范德華力氫鍵存在分子間普遍存在已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間特征無方向性、無飽和性具有一定的方向性和飽和性強(qiáng)度共價(jià)鍵＞氫鍵＞范德華力影響其強(qiáng)度的因素①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大；②分子的極性越大，范德華力越大對于A—H…B，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔、沸點(diǎn)等。范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，分子內(nèi)氫鍵常使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低，對電離、溶解度等產(chǎn)生影響2.分子的性質(zhì)(1)分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心重合的分子正電中心和負(fù)電中心不重合的分子存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對稱不對稱(2)分子的溶解性①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。②若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。③隨著溶質(zhì)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增多，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)分子的手性具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能疊合，互稱手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)。有手性異構(gòu)體的分子叫手性分子。3．超分子(1)概念超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。(2)超分子內(nèi)分子間的作用力超分子內(nèi)部分子之間通過非共價(jià)鍵相結(jié)合，包括氫鍵、靜電作用、疏水作用以及一些分子與金屬離子形成的弱配位鍵等。(3)超分子的應(yīng)用在分子水平上進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，有序組裝甚至復(fù)制出一些新型的分子材料。1．以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子()2．碘化氫的沸點(diǎn)高于氯化氫的沸點(diǎn)是因?yàn)榈饣瘹浞肿娱g存在氫鍵()3．為手性分子()4．非極性分子中，一定含有非極性共價(jià)鍵()5．鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大()6．BCl3與NCl3均為三角錐形，為極性分子()7．H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵()8．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子之間形成了氫鍵()答案1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.×一、鍵的極性與分子的極性判斷1．下列各組分子中，都屬于含極性鍵的非極性分子的是()A．CO2、H2S B．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl答案B解析H2S和NH3、HCl都是含極性鍵的極性分子；Cl2是含有非極性鍵的非極性分子；CO2、CH4是只含有極性鍵的非極性分子；C2H4和C2H2是含有極性鍵和非極性鍵的非極性分子。2．下列敘述正確的是()A．以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子一定是非極性分子B．以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子C．非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子D．非極性分子中，一定含有非極性共價(jià)鍵答案A分子極性的判斷方法(1)只含非極性鍵的分子一定是非極性分子，如H2、P4等。(2)含極性鍵的雙原子分子一定是極性分子，如HCl、CO等。(3)ABn(n≥2)型分子：①根據(jù)分子結(jié)構(gòu)判斷若分子是對稱的(直線形、正三角形、正四面體形等)，極性鍵的極性向量和等于零時(shí)，為非極性分子，否則是極性分子。如CH4、CO2等含有極性鍵，是非極性分子；H2O、NH3等含有極性鍵，是極性分子。②利用孤電子對判斷若中心原子A中無孤電子對，則為非極性分子；若有孤電子對，則為極性分子。③利用化合價(jià)判斷若中心原子A的化合價(jià)的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子；若不等，則為極性分子。如BCl3、CO2是非極性分子；SO2、NF3是極性分子。二、分子間作用力對物質(zhì)性質(zhì)的影響3．(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是___________________________________。(2)已知苯酚()具有弱酸性，其K＝1.1×10－10；水楊酸第一步電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵，據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)K2(水楊酸)_______K(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是_____________________________________。(3)H2O分子內(nèi)的O—H、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為________________。的沸點(diǎn)比高，原因是___________________________。(4)有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。硅烷的沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是___________________________________________________________。(5)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如下所示?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是_________________________________________________________。eq\o(→,\s\up7(①納米TiO2),\s\do5(②NH3))化合物甲化合物乙答案(1)水分子與乙醇分子之間能形成氫鍵(2)<能形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H＋(3)O—H>氫鍵>范德華力形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大，沸點(diǎn)升高(4)硅烷為分子晶體，隨相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力增強(qiáng)，沸點(diǎn)升高(5)化合物乙分子間存在氫鍵答題規(guī)范(4)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)簡答類型一和共價(jià)鍵有關(guān)的問題1．Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是_____________________________________________。答案Ge原子半徑大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵，不易形成雙鍵或三鍵2．碳及其化合物廣泛存在于自然界中，碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是_____________________________________________________________________________。答案C原子有4個(gè)價(jià)電子且半徑較小，難以通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)3．硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如表所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：化學(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ·mol－1)365413336226318452(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是_____________________________________________________________________________。(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________________________。答案(1)C—C和C—H的鍵能較大，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si和Si—H的鍵能較小，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成(2)C—H的鍵能大于C—O，C—H比C—O穩(wěn)定。而Si—H的鍵能小于Si—O，所以Si—H不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O4．下表是CO和N2兩者的鍵能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)A—BA=BA≡BCO3517451071.9N2139418946結(jié)合數(shù)據(jù)說明CO比N2活潑的原因：________________________________________。答案CO中第一個(gè)π鍵的鍵能是326.9kJ·mol－1，N2中第一個(gè)π鍵的鍵能是528kJ·mol－1，則CO的第一個(gè)π鍵比N2的第一個(gè)π鍵更容易斷裂5．CH4的鍵角大于NH3的原因?yàn)開________________________________________________。答案CH4、NH3的中心原子均為sp3雜化，NH3分子中有未成鍵的孤電子對，對成鍵電子對斥力較大，鍵角較小6．高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N—Si—N______Si—N—Si(填“>”“<”或“＝”)，原因是___________________________________________________________________________。答案>N原子上有孤電子對，由于孤電子對與成鍵電子對的排斥力更大，使得Si—N—Si鍵角較小7．兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6°和107°，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因：_____________________________________________________________。答案N原子的電負(fù)性強(qiáng)于P原子，對成鍵電子對吸引能力更強(qiáng)，成鍵電子對離中心原子更近，成鍵電子對之間距離更小，排斥力更大致使鍵角更大，因而PH3的鍵角小于NH38．NF3的鍵角______NH3的鍵角(填“>”“<”或“＝”)，理由是________________________________________________________________________。答案<F的電負(fù)性比H大，NF3中N周圍電子云密度減小，成鍵電子對之間的排斥力較小9．比較NH3和[Cu(NH3)4]2＋中H—N—H鍵角的大?。篘H3______[Cu(NH3)4]2＋(填“>”或“<”)，并說明理由：_________________________________________________________。答案<NH3提供孤電子對與Cu2＋形成配位鍵后，N—H成鍵電子對受到的排斥力減小類型二和氫鍵有關(guān)的問題10．乙二胺分子(H2N—CH2—CH2—NH2)中氮原子雜化類型為sp3，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是________________________________________________________________________。答案乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵11．丙酸鈉(CH3CH2COONa)和氨基乙酸鈉均能水解，水解產(chǎn)物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)，常溫下丙酸為液體，而氨基乙酸為固體，主要原因是________________________________________________________________________。答案羧基的存在使丙酸形成分子間氫鍵，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子間氫鍵12．硝酸和尿素()的相對分子質(zhì)量接近，但常溫下硝酸為揮發(fā)性液體，尿素為固體，請解釋原因：_________________________________________________________。答案尿素分子間存在氫鍵，使其熔、沸點(diǎn)升高，而硝酸分子內(nèi)存在氫鍵，使其熔、沸點(diǎn)降低13．氨(NH3)的熔、沸點(diǎn)比聯(lián)氨(H2N—NH2)低的主要原因：__________________________。答案聯(lián)氨分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨分子間形成的氫鍵數(shù)目14．苯胺()與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(－5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(－95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃)，原因是____________________________。答案苯胺分子之間存在氫鍵1．(2021·山東，9)關(guān)于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．CH3OH為極性分子B．N2H4空間結(jié)構(gòu)為平面形C．N2H4的沸點(diǎn)高于(CH3)2NNH2D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N雜化方式均相同答案B解析甲醇可看成是甲烷中的一個(gè)氫原子被羥基取代得到的，為四面體結(jié)構(gòu)，是由極性鍵組成的極性分子，A正確；N2H4中N原子的雜化方式為sp3，N2H4的空間結(jié)構(gòu)不是平面形，B錯(cuò)誤；N2H4分子中連接N原子的H原子數(shù)多，存在氫鍵的數(shù)目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氫鍵，另一端的兩個(gè)甲基基團(tuán)比較大，影響了分子的排列，沸點(diǎn)比N2H4的低，C正確；CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N雜化方式均為sp3，D正確。2．(2020·山東，7)B3N3H6(無機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似，也有大π鍵。下列關(guān)于B3N3H6的說法錯(cuò)誤的是()A．其熔點(diǎn)主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能B．形成大π鍵的電子全部由N提供C．分子中B和N的雜化方式相同D．分子中所有原子共平面答案A解析無機(jī)苯屬于分子晶體，其熔點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，與鍵能無關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B的最外層電子排布式為2s22p1，N的最外層電子排布式為2s22p3，經(jīng)過sp2軌道雜化后，N原子剩下1個(gè)孤電子對，B原子剩下1個(gè)空的p軌道，所以形成大π鍵的電子全部由N提供，B項(xiàng)正確；B和N都是sp2雜化，鍵角為120°，分子中所有原子共平面，C、D項(xiàng)正確。3．[2021·全國乙卷，35(3)][Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配體分子NH3、H2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如下圖所示。PH3中P的雜化類型是__________，NH3的沸點(diǎn)比PH3的________，原因是_____________。H2O的鍵角小于NH3的，分析原因_______________________________________________。答案sp3高NH3存在分子間氫鍵NH3含有1個(gè)孤電子對，而H2O含有2個(gè)孤電子對，H2O中的孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大解析PH3中P的價(jià)層電子對數(shù)為3＋1＝4，故PH3中P的雜化類型是sp3;N原子的電負(fù)性較強(qiáng)，NH3存在分子間氫鍵，因此NH3的沸點(diǎn)比PH3的高；H2O的鍵角小于NH3的鍵角，原因是NH3含有1個(gè)孤電子對，而H2O含有2個(gè)孤電子對，H2O中的孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大。4．[2020·山東，17(2)]NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開___________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________，鍵角由大到小的順序?yàn)開___________。答案NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3解析NH3、PH3、AsH3均為分子晶體，NH3分子間形成氫鍵，因此沸點(diǎn)高于PH3、AsH3；AsH3、PH3的分子結(jié)構(gòu)相似，AsH3的相對分子質(zhì)量大于PH3，因此AsH3的沸點(diǎn)高于PH3，即三者沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹H3、AsH3、PH3。非金屬性：N＞P＞As，因此氫化物的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳sH3、PH3、NH3。NH3、PH3、AsH3分子中，N、P、As均形成3個(gè)共用電子對和1個(gè)孤電子對，原子半徑：As＞P＞N，鍵長：As—H＞P—H＞N—H，因此σ鍵電子對之間的排斥力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹＞P＞As，即鍵角由大到小的順序?yàn)镹H3、PH3、AsH3。5．[2020·全國卷Ⅲ，35(2)]氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3＋6H2O3NHeq\o\al(＋,4)＋B3Oeq\o\al(3－,6)＋9H2↑，B3Oeq\o\al(3－,6)的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由__________變?yōu)開_______。答案sp3sp2解析NH3BH3中B原子形成3個(gè)B—H和1個(gè)B—N，B原子周圍有4個(gè)成鍵電子對，則B原子采取sp3雜化；中每個(gè)B原子均形成3個(gè)B—O，且B原子最外層不含孤電子對，則B原子采取sp2雜化，故在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由sp3變?yōu)閟p2。6．[2017·全國卷Ⅱ，35(3)]經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為________，不同之處為________。(填字母)A．中心原子的雜化軌道類型B．中心原子的價(jià)層電子對數(shù)C．立體結(jié)構(gòu)D．共價(jià)鍵類型②R中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號Πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Πeq\o\al(6,6))，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為________。③圖中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、________________________、________________________________________________________________________。答案①ABDC②5Πeq\o\al(6,5)③(H3O＋)O—H…N(Neq\o\al(－,5))(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))7．(1)[2021·全國乙卷，35(2)]三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供電子對形成配位鍵的原子是____________________，中心離子的配位數(shù)為____________。(2)[2020·全國卷Ⅲ，35(2)節(jié)選]NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為______鍵，其電子對由________提供。(3)[2020·山東，17(3)]含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有________mol，該螯合物中N的雜化方式有__________種。(4)[2019·全國卷Ⅰ，35(2)]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是____、____。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是______________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。答案(1)N、O、Cl6(2)配位N(3)61(4)sp3sp3乙二胺的兩個(gè)N提供孤電子對與金屬離子形成配位鍵Cu2＋解析(1)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中三價(jià)鉻離子提供空軌道，N、O、Cl提供孤電子對，中心離子的配位數(shù)為N、O、Cl三種原子的個(gè)數(shù)之和，即3＋2＋1＝6。(3)由題給圖示可知，1個(gè)Cd2＋與4個(gè)N原子分別形成4個(gè)配位鍵，與2個(gè)O原子分別形成2個(gè)配位鍵，因此1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol。(4)乙二胺分子中，1個(gè)N原子形成3個(gè)單鍵，還有一個(gè)孤電子對，價(jià)層電子對數(shù)為4，采取sp3雜化；1個(gè)C原子形成4個(gè)單鍵，沒有孤電子對，價(jià)層電子對數(shù)為4，采取sp3雜化。乙二胺中2個(gè)氮原子提供孤電子對與金屬鎂離子或銅離子形成穩(wěn)定的配位鍵，故能形成穩(wěn)定環(huán)狀離子。由于銅離子半徑大于鎂離子，形成配位鍵時(shí)頭碰頭重疊程度較大，其與乙二胺形成的化合物較穩(wěn)定。課時(shí)精練1．下列物質(zhì)：①H3O＋、②[B(OH)4]－、③CH3COO－、④NH3、⑤CH4中，存在配位鍵的是()A．①②B．①③C．④⑤D．②④答案A解析H3O＋、[B(OH)4]－中，O原子能提供孤電子對，H＋、B原子能提供空軌道，可形成配位鍵；其余粒子不滿足配位鍵的形成條件。2．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。B項(xiàng)的配合物[Co(NH3)3Cl3]分子中，Co3＋、NH3、Cl－全部處于內(nèi)界，很難電離，不存在Cl－，所以加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀。3．配合物在許多方面有著廣泛的應(yīng)用。下列敘述不正確的是()A．以Mg2＋為中心的大環(huán)配合物葉綠素能催化光合作用B．Fe2＋的卟啉配合物是輸送O2的血紅素C．[Ag(NH3)2]＋是化學(xué)鍍銀試劑的有效成分D．向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸鋅溶液中的Cu2＋答案D解析Zn2＋和Cu2＋都能與NH3形成配合物，Zn(OH)2和Cu(OH)2都能溶解在過量的氨水中。4．下列對分子的性質(zhì)的解釋，不正確的是()A．碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水都可用相似相溶原理解釋B．水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹，是由于水分子之間存在氫鍵C．SiCl4分子中硅氯鍵的極性比CCl4中碳氯鍵的弱D．青蒿素分子式為C15H22O5，結(jié)構(gòu)如圖，該分子中包含7個(gè)手性碳原子答案C解析碘是非極性分子，易溶于非極性溶劑四氯化碳，甲烷屬于非極性分子，難溶于極性溶劑水，所以都可用相似相溶原理解釋，故A正確；碳元素的電負(fù)性大于硅元素，因此Si、Cl間的電負(fù)性差別較大，Si—Cl的極性強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；手性碳原子是指與碳原子相連的4個(gè)原子或原子團(tuán)都不相同。根據(jù)青蒿素的結(jié)構(gòu)圖知，該分子中包含7個(gè)手性碳原子，故D正確。5．尿的主要成分是尿素，化學(xué)式為CO(NH2)2，結(jié)構(gòu)簡式可表示為。下列有關(guān)說法正確的是()A．1molCO(NH2)2分子中含有3molσ鍵B．CO(NH2)2分子中C原子、N原子的雜化軌道類型均為sp3C．組成尿素的四種元素的第一電離能由大到小的順序是O、N、C、HD．根據(jù)結(jié)構(gòu)推測，尿素可能易溶于水，熔、沸點(diǎn)高于丙酮()答案D解析單鍵是σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵，所以1molCO(NH2)2分子中含有7molσ鍵，故A錯(cuò)誤；CO(NH2)2分子中C原子形成3個(gè)σ鍵、N原子形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)孤電子對，所以C原子、N原子的雜化軌道類型分別為sp2、sp3，故B錯(cuò)誤；同一周期元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能大于其相鄰元素，這四種元素的第一電離能由大到小的順序是N、O、C、H，故C錯(cuò)誤；尿素分子與水分子間易形成氫鍵，所以尿素可能易溶于水，尿素分子間也可形成氫鍵，所以尿素的熔、沸點(diǎn)高于丙酮，故D正確。6．下列有關(guān)氫鍵的說法正確的是()A．HF溶液中存在三種類型的氫鍵B．的沸點(diǎn)比的低C．H2O的穩(wěn)定性高，是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵D．形成分子內(nèi)氫鍵，故比難電離答案D解析HF溶液中HF與HF、H2O與H2O、HF與H2O之間均存在氫鍵，氫鍵類型有如下4種：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；形成分子間氫鍵，而形成分子內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大，故的沸點(diǎn)比的高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O的穩(wěn)定性高，是因?yàn)樗肿又蠬—O的鍵能大，而氫鍵影響物理性質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；相對于，苯環(huán)上多了一個(gè)—COO－，羥基上與氧結(jié)合的氫原子能與羧基上氧原子形成氫鍵，使其更難電離出H＋，D項(xiàng)正確。7．下列有關(guān)說法不正確的是()A．C3H8中碳原子都采取的是sp3雜化B．O2、CO2、N2都是非極性分子C．酸性：H2CO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClOD．SnCl4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形答案C解析C3H8分子中每個(gè)C原子含有4個(gè)σ鍵，所以每個(gè)C原子價(jià)層電子對數(shù)是4，采取sp3雜化，故A正確；O2、N2都是以非極性鍵結(jié)合的雙原子分子，一定為非極性分子，CO2中含有極性鍵，為直線形分子，結(jié)構(gòu)對稱，為非極性分子，故B正確；非金屬性：C＜P＜S＜Cl，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，HClO不是氯元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物，則酸性：HClO＜H2CO3，故C錯(cuò)誤。8．通常情況下，NCl3是一種油狀液體，其分子空間結(jié)構(gòu)與NH3相似，下列對NCl3和NH3的有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．分子中N—Cl的鍵長與CCl4分子中C—Cl的鍵長不相等B．NCl3分子是極性分子C．NBr3比NCl3易揮發(fā)D．在氨水中，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子，則NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為答案C解析C原子的原子半徑大于N原子的原子半徑，所以CCl4中C—Cl的鍵長比NCl3中N—Cl的鍵長長，故A正確；NCl3分子的空間結(jié)構(gòu)與氨分子相似，都是三角錐形，氨分子是極性分子，所以NCl3分子也是極性分子，故B正確；分子晶體中物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量有關(guān)，相對分子質(zhì)量越大其熔、沸點(diǎn)越高，所以NBr3比NCl3的熔、沸點(diǎn)高，NCl3比NBr3易揮發(fā)，故C錯(cuò)誤。9．關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列說法正確的是()A．配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是8B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2D．在1mol該配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3molAgCl沉淀答案C解析配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，故A錯(cuò)誤；中心離子是Ti3＋，故B錯(cuò)誤；配合物內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2，故C正確；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－與Ag＋反應(yīng)，內(nèi)界Cl－不與Ag＋反應(yīng)，1mol該配合物只能生成2molAgCl沉淀，故D錯(cuò)誤。10．過渡金屬配合物的一些特有性質(zhì)的研究正受到許多研究人員的關(guān)注，因?yàn)檫@方面的研究無論是在理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí)，會(huì)生成紫色配合物，其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該配離子的說法正確的是()A．1mol該配離子中含有π鍵的個(gè)數(shù)是6×6.02×1023B．該配離子中碳原子的雜化類型均為sp2雜化C．該配離子含有的非金屬元素中電負(fù)性最大的是碳D．該配離子中含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵答案A解析根據(jù)配離子結(jié)構(gòu)示意圖可知，1mol配離子中含有π鍵的個(gè)數(shù)是6NA，即6×6.02×1023，故A正確；該配離子中碳原子的雜化類型有sp2、sp3雜化，故B錯(cuò)誤；該配離子含有的非金屬元素有：C、O、H，電負(fù)性最大的是氧，故C錯(cuò)誤；該配離子中含有的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位鍵，故D錯(cuò)誤。11．下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是()①NH3的熔、沸點(diǎn)比第ⅤA族其他元素氫化物的高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度?、芩肿痈邷叵潞芊€(wěn)定A．①②④B．①②③C．①②D．①③答案B解析水分子高溫下很穩(wěn)定是因?yàn)榉肿又蠴—H的鍵能大。12．“冰面為什么滑”，這與冰層表面的結(jié)構(gòu)有關(guān)(如圖)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．由于氫鍵的存在，水分子的穩(wěn)定性好，高溫下也很難分解B．第一層固態(tài)冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C．第二層“準(zhǔn)液體”中，水分子間形成氫鍵的機(jī)會(huì)比固態(tài)冰中少D．當(dāng)高于一定溫度時(shí)，“準(zhǔn)液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，產(chǎn)生“流動(dòng)性的水分子”，使冰面變滑答案A解析水分子的穩(wěn)定性好，是由水分子內(nèi)氫氧共價(jià)鍵的鍵能決定的，與分子間形成的氫鍵無關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；固態(tài)冰中，1個(gè)水分子與周圍的4個(gè)水分子通過氫鍵相連接，從而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故B項(xiàng)正確；“準(zhǔn)液體”中，水分子間的距離不完全相等，所以1個(gè)水分子與少于4個(gè)的水分子間距離適合形成氫鍵，形成氫鍵的機(jī)會(huì)比固態(tài)冰中少，故C項(xiàng)正確；當(dāng)溫度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，“準(zhǔn)液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵被破壞，使一部分水分子能夠自由流動(dòng)，從而產(chǎn)生“流動(dòng)性的水分子”，造成冰面變滑，故D項(xiàng)正確。13．下列說法錯(cuò)誤的是()A．鹵化氫中，HF的沸點(diǎn)最高，是由于HF分子間存在氫鍵B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)低C．H2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，是由于水中氫鍵鍵能大D．氨氣極易溶于水與氨氣分子和水分子間形成氫鍵有關(guān)答案C解析HF分子之間存在氫鍵，故熔、沸點(diǎn)相對較高，故A項(xiàng)正確；能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)較高，鄰羥基苯甲醛容易形成分子內(nèi)氫鍵，對羥基苯甲醛易形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)低，故B項(xiàng)正確；H2O分子最多與周圍H2O分子形成4個(gè)氫鍵，而HF分子最多與周圍HF分子形成2個(gè)氫鍵，氫鍵越多，熔、沸點(diǎn)越高，所以H2O的熔、沸點(diǎn)高，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨氣分子和水分子間形成氫鍵，導(dǎo)致氨氣極易溶于水，故D項(xiàng)正確。14．1985年，Rousssin研究發(fā)現(xiàn)