新教材高中化學(xué)第2章微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)第3節(jié)第2課時(shí)配位鍵金屬鍵課后練習(xí)（含解析）魯科版選擇性

第2課時(shí)配位鍵、金屬鍵課后篇素養(yǎng)形成必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.在[Fe(CN)6]3-配離子中,中心離子的配位數(shù)為()A.3 B.4 C.5 D.6答案D解析配位數(shù)是指直接與中心原子(離子)配位的配位原子的數(shù)目,配離子[Fe(CN)6]3-中中心離子的配位數(shù)為6。2.(2020山東臨朐實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二檢測(cè))下面有關(guān)金屬的敘述正確的是()A.金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷,是由于金屬離子之間有較強(qiáng)的作用B.通常情況下,金屬中的自由電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),而形成電流C.金屬是借助金屬離子的運(yùn)動(dòng),把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分D.金屬的導(dǎo)電性隨溫度的升高而降低答案D解析金屬受外力作用時(shí)變形而不易折斷是因?yàn)榻饘倬w中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的排列方式,故A項(xiàng)不正確;自由電子要在外電場(chǎng)作用下才能發(fā)生定向移動(dòng)產(chǎn)生電流,B項(xiàng)不正確;金屬的導(dǎo)熱性是由于自由電子碰撞金屬離子將能量進(jìn)行傳遞,故C項(xiàng)不正確。3.[Co(NH3)5Cl]Cl2是一種紫紅色的晶體,下列說(shuō)法中正確的是()A.配體是Cl-和NH3,配位數(shù)是8B.中心離子是Co2+,配離子是Cl-C.內(nèi)界和外界中Cl-的數(shù)目比是1∶2D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-一定被完全沉淀答案C解析計(jì)算配位數(shù)時(shí)不包括外界離子,故[Co(NH3)5Cl]Cl2中配體是Cl-和NH3,配位數(shù)是6,A錯(cuò)誤;Co3+為中心離子,配離子是[Co(NH3)5Cl]2+,B錯(cuò)誤;[Co(NH3)5Cl]Cl2的內(nèi)界是[Co(NH3)5Cl]2+,外界是Cl-,內(nèi)界和外界中Cl-的數(shù)目比是1∶2,C正確;加入足量的AgNO3溶液,內(nèi)界Cl-不沉淀,D錯(cuò)誤。4.根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鎂的硬度大于鋁 B.鈉的熔、沸點(diǎn)低于鎂C.鎂的硬度大于鉀 D.鈣的熔、沸點(diǎn)高于鉀答案A解析鎂和鋁的自由電子數(shù)Al>Mg,離子半徑Al3+<Mg2+,所以應(yīng)該是鋁的硬度大于鎂,A錯(cuò)誤;離子半徑Na+>Mg2+,金屬鍵Mg>Na,鈉的熔、沸點(diǎn)低于鎂,B正確;電荷數(shù)Mg2+>K+,離子半徑Mg2+<Na+<K+,所以金屬鍵Mg>K,硬度Mg>K,C正確;鈣和鉀的價(jià)電子數(shù)Ca>K,離子電荷數(shù)Ca2+>K+,離子半徑K+>Ca2+,金屬鍵Ca>K,熔、沸點(diǎn)Ca>K,D正確。5.下列物質(zhì)不是配合物的是()A.NaCl B.[Fe(SCN)2]ClC.[Cu(NH3)4]Cl2 D.[Ag(NH3)2]OH答案A解析NaCl中只含有離子鍵,故不是配合物。6.下列微粒:①H3O+、②[B(OH)4]-、③CH3COO-、④NH3、⑤CH4。其中含有配位鍵的是()A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④答案A解析水分子中的氧原子有未成鍵電子對(duì),H+有空軌道,可以形成H3O+,由此可以判斷該離子有配位鍵;[B(OH)4]-中B原子只有3個(gè)電子可以成鍵,故還有一個(gè)空軌道,故其中一個(gè)OH-是通過(guò)配位鍵與B結(jié)合的。其他微粒中均不含有配位鍵。7.已知NH3分子可與Cu2+以配位鍵形成[Cu(NH3)4]2+,則除去硫酸銅溶液中少量硫酸可選用的試劑是()A.NaOH B.NH3C.BaCl2 D.Cu(OH)2答案D解析加入NaOH會(huì)生成Cu(OH)2沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;通入NH3會(huì)形成[Cu(NH3)4]2+,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入BaCl2會(huì)消耗S,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Cu(OH)2能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,且過(guò)量的Cu(OH)2可以通過(guò)過(guò)濾除去,D項(xiàng)正確。8.配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn),取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol,分別溶于水后,加入足量AgNO3溶液,產(chǎn)生AgCl沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫(xiě)出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3(黃色),CoCl3·4NH3(紫色)。

(2)CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)組成相同而顏色不同的原因是。

(3)上述配合物中,中心離子的配位數(shù)都是,寫(xiě)出基態(tài)中心離子的電子排布式:。

答案(1)[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)空間結(jié)構(gòu)不同(3)61s22s22p63s23p63d6解析(1)1molCoCl3·6NH3與足量AgNO3溶液反應(yīng)生成3molAgCl,說(shuō)明1molCoCl3·6NH3中有3molCl-為外界離子,其配體為NH3,所以其化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3;1molCoCl3·4NH3(紫色)與足量AgNO3溶液反應(yīng)生成1molAgCl,說(shuō)明1molCoCl3·4NH3中有1molCl-為外界離子,其配體為NH3和Cl-,所以其化學(xué)式為[Co(NH3)4Cl2]Cl。(2)CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)的化學(xué)式都是[Co(NH3)4Cl2]Cl,但因其空間結(jié)構(gòu)不同,故顏色不同。(3)這四種配合物的化學(xué)式分別是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl,其配位數(shù)都是6;中心離子為Co3+,Co3+核外有24個(gè)電子,則基態(tài)Co3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。9.配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵,即共用電子對(duì)由某原子單方面提供并與另一缺電子的微粒結(jié)合。如N就是由NH3(氮原子提供電子對(duì))和H+(缺電子)通過(guò)配位鍵形成的。據(jù)此,回答下列問(wèn)題:(1)下列微粒中可能存在配位鍵的是。

A.CO2 B.H3O+ C.CH4 D.NH3(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,試寫(xiě)出其電離方程式:。

(3)科學(xué)家對(duì)H2O2結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了較為漫長(zhǎng)的過(guò)程,最初,科學(xué)家提出了兩種觀點(diǎn):甲:、乙:H—O—O—H,其中O→O表示配位鍵,在化學(xué)反應(yīng)中O→O鍵遇到還原劑時(shí)易斷裂?；瘜W(xué)家Baeyer和Villiyer為研究H2O2的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)并完成了下列實(shí)驗(yàn):a.將C2H5OH與濃硫酸反應(yīng)生成(C2H5)2SO4和水;b.將制得的(C2H5)2SO4與H2O2反應(yīng),只生成A和H2SO4;c.將生成的A與H2反應(yīng)(已知該反應(yīng)中H2做還原劑)。①如果H2O2的結(jié)構(gòu)如甲所示,實(shí)驗(yàn)c中反應(yīng)的化學(xué)方程式為(A寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。

②為了進(jìn)一步確定H2O2的結(jié)構(gòu),還需要在實(shí)驗(yàn)c后添加一步實(shí)驗(yàn)d,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)d的實(shí)驗(yàn)方案:。

答案(1)B(2)H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-(3)①C2H5OOC2H5+H2C2H5OC2H5+H2O②用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)c的反應(yīng)產(chǎn)物中有沒(méi)有水(或其他合理答案)解析(1)配位鍵形成的條件是一方提供電子對(duì),另一方具有可接受孤電子對(duì)的空軌道,在H3O+中,H2O分子中O原子提供孤電子對(duì),H+具有空軌道,兩者通過(guò)配位鍵形成配離子[]+。(2)硼原子為缺電子原子,H3BO3的電離是B原子和水電離的OH-形成配位鍵,水電離的H+表現(xiàn)出酸性。(3)由題中所含配位鍵的物質(zhì)的反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行分析。關(guān)鍵能力提升練10.金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬的價(jià)電子數(shù)多少有關(guān),價(jià)電子數(shù)越多金屬鍵越強(qiáng);與金屬陽(yáng)離子的半徑大小也有關(guān),金屬陽(yáng)離子半徑越大,金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點(diǎn)逐漸升高的是()A.Li、Na、K B.Na、Mg、AlC.Li、Be、Mg D.Li、Na、Mg答案B解析金屬鍵越強(qiáng),金屬的熔點(diǎn)越高。A項(xiàng)中,陽(yáng)離子半徑順序?yàn)長(zhǎng)i+<Na+<K+,金屬鍵的強(qiáng)弱為L(zhǎng)i>Na>K,熔點(diǎn)依次降低;B項(xiàng),價(jià)電子數(shù)的關(guān)系為Na<Mg<Al,離子半徑大小關(guān)系為Na+>Mg2+>Al3+,故金屬鍵依次增強(qiáng),熔、沸點(diǎn)依次升高;C項(xiàng)中Be的熔點(diǎn)高于Mg;D項(xiàng)中Li的熔點(diǎn)高于Na。11.下列分子或離子中,能提供孤電子對(duì)與某些金屬離子形成配位鍵的是()①H2O②NH3③Cl-④SCN-A.①② B.①②③C.①②④ D.①②③④答案D解析根據(jù)電子式分析能否提供孤對(duì)電子。H2O:H,NH3:H,Cl-:]-,SCN-:C??]-,則D項(xiàng)符合題意。12.Co3+的八面體配合物CoClm·nNH3的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中數(shù)字處的小圓圈表示NH3分子或Cl-,Co3+位于八面體的中心。若1mol配合物與AgNO3作用生成2molAgCl沉淀,則n的值是()A.2 B.3C.4 D.5答案D解析由1mol配合物生成2molAgCl可知1mol配合物電離出2molCl-,即配離子顯+2價(jià),外界有2個(gè)Cl-。因?yàn)镃o顯+3價(jià),所以[CoClm-2·nNH3]2+中有1個(gè)Cl-,又因?yàn)樵撆浜衔锏目臻g結(jié)構(gòu)是八面體,所以n=6-1=5。13.以下微粒中不含配位鍵的是()①N②CH4③OH-④NH3⑤N2⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧ B.①④⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦ D.②③④答案D解析①氨氣分子中氮原子含有孤電子對(duì),氫離子含有接受孤電子對(duì)的空軌道,可以形成配位鍵,N中含有配位鍵;②甲烷的電子式為HH,無(wú)孤電子對(duì),CH4中不含配位鍵;③OH-的電子式為[]-,OH-中不含配位鍵;④氨氣分子中氮原子含有孤電子對(duì),但沒(méi)有形成配位鍵;⑤氫離子含有接受孤電子對(duì)的空軌道,N2H4中的氮原子提供孤電子對(duì),能夠形成配位鍵,故N2中含有配位鍵;⑥SCN-的電子式是C??]-,鐵離子含有接受孤電子對(duì)的空軌道,硫原子提供孤電子對(duì),Fe(SCN)3中含有配位鍵;⑦H3O+中氧原子提供孤電子對(duì),H+含有接受孤電子對(duì)的空軌道,二者形成配位鍵,H3O+中含有配位鍵;⑧Ag+有空軌道,NH3中的氮原子有孤電子對(duì),可以形成配位鍵,[Ag(NH3)2]OH中含有配位鍵。14.下列現(xiàn)象與形成配合物無(wú)關(guān)的是()A.Fe3+與SCN-不能大量共存B.向Cu與Cl2反應(yīng)后的集氣瓶中加少量水,呈綠色,再加水,呈藍(lán)色C.Cu與濃硝酸反應(yīng)后,溶液呈綠色,Cu與稀硝酸反應(yīng)后,溶液呈藍(lán)色D.向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量,先出現(xiàn)白色沉淀,繼而消失答案C解析A項(xiàng)涉及[Fe(SCN)]2+的形成;B項(xiàng)涉及[CuCl4]2-與[Cu(H2O)4]2+的轉(zhuǎn)化;D項(xiàng)涉及[Al(OH)4]-的形成;C項(xiàng)Cu與濃硝酸反應(yīng)后溶液顯綠色,是因?yàn)榉磻?yīng)后生成的NO2溶于Cu(NO3)2溶液中造成的。15.回答下列問(wèn)題:(1)將白色CuSO4粉末溶解于水中,溶液呈藍(lán)色,是因?yàn)樯闪艘环N呈藍(lán)色的配位數(shù)是4的配合離子,請(qǐng)寫(xiě)出生成此配合離子的離子方程式,藍(lán)色溶液中的陽(yáng)離子內(nèi)存在的全部化學(xué)鍵類(lèi)型有。

(2)向CuSO4溶液中滴加氨水會(huì)生成藍(lán)色沉淀,在滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍(lán)色溶液,繼續(xù)向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。下列說(shuō)法不正確的是(填字母序號(hào))。

a.[Cu(NH3)4]SO4組成元素中電負(fù)性最大的是N元素b.CuSO4晶體及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中硫原子的雜化方式均為sp3c.[Cu(NH3)4]SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵d.NH3分子內(nèi)的H—N鍵之間的鍵角大于H2O分子內(nèi)的H—O鍵之間的鍵角e.S的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形f.[Cu(NH3)4]2+中,NH3是配體g.NH3分子中氮原子的軌道雜化方式為sp2雜化(3)配離子[Cu(NH3)2(H2O)2]2+的中心離子是,配體是,配位數(shù)為,其含有的微粒間的作用力類(lèi)型有。

答案(1)Cu2++4H2O[Cu(H2O)4]2+共價(jià)鍵、配位鍵(2)ag(3)Cu2+NH3、H2O4配位鍵、極性共價(jià)鍵解析(1)Cu2+具有接受孤電子對(duì)的空軌道,H2O分子中的O原子提供孤電子對(duì)形成配合物[Cu(H2O)4]2+。(2)電負(fù)性O(shè)>N,a不正確;S原子與4個(gè)O原子形成共價(jià)鍵,所以S原子采取sp3雜化,b正確;[Cu(NH3)4]SO4中S與[Cu(NH3)4]2+以離子鍵結(jié)合,NH3、S中含有極性共價(jià)鍵,[Cu(NH3)4]2+中含有配位鍵,c正確;NH3分子內(nèi)N原子有1對(duì)孤電子對(duì),H2O分子中O原子有2對(duì)孤電子對(duì),H2O分子中孤電子對(duì)對(duì)共用電子對(duì)排斥作用大,所以H2O分子中H—O鍵的鍵角小于NH3分子中H—N鍵的鍵角,d正確;S中S原子以4個(gè)σ鍵與4個(gè)O原子結(jié)合,S發(fā)生sp3雜化,故S為正四面體形,e正確;[Cu(NH3)4]2+中NH3是配體,f正確;NH3中N發(fā)生sp3雜化,g不正確。(3)由書(shū)寫(xiě)形式可以看出其中心離子是Cu2+,配體是H2O和NH3,配位數(shù)為4。[Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有的微粒間作用力有配位鍵和極性共價(jià)鍵。16.回答下列問(wèn)題:(1)若BCl3與XYn通過(guò)B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物,則該配合物中提供孤電子對(duì)的原子是。

(2)NH3與BF3可以通過(guò)配位鍵形成NH3·BF3,原子提供孤電子對(duì),原子具有接受孤電子對(duì)的空軌道。寫(xiě)出NH3·BF3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(gè)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晶體中的化學(xué)鍵類(lèi)型與硫酸銨中的相同,則N2H6SO4的晶體內(nèi)存在(填字母序號(hào))。

a.離子鍵 b.配位鍵c.共價(jià)鍵 d.σ鍵(4)向CuSO4溶液中加入過(guò)量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。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。Na2[Cu(OH)4]中除配位鍵外,還存在的化學(xué)鍵類(lèi)型是(填字母)。

a.離子鍵 b.金屬鍵c.極性鍵 d.非極性鍵(5)向氯化銅溶液中加入過(guò)量濃氨水,然后加入適量乙醇,溶液中析出深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]Cl2晶體,上述深藍(lán)色晶體中含有的化學(xué)鍵除普通共價(jià)鍵外,還有和。

答案(1)X(2)NB(3)abcd(4)ac(5)離子鍵配位鍵解析(1)BCl3分子中B原子發(fā)生sp2雜化,形成3個(gè)sp2雜化軌道。B原子未雜化的1個(gè)2p軌道為空軌道,所以與X形成配位鍵時(shí),X應(yīng)提供孤電子對(duì)。(2)NH3中N原子發(fā)生sp3雜化,N原子上有一對(duì)孤電子對(duì),BF3中B原子發(fā)生sp2雜化,雜化軌道與F原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,故有一個(gè)2p空軌道,可與NH3形成配位鍵。(3)N2H6SO4晶體中的化學(xué)鍵類(lèi)型與硫酸銨相同,則該晶體內(nèi)存在離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、σ鍵。(4)Cu2+中存在空軌道,而OH-中O原子上有孤電子對(duì),故O與Cu之間以配位鍵結(jié)合。Na2[Cu(OH)4]為離子化合物,Na+與[Cu(OH)4]-之間以離子鍵結(jié)合,O—H鍵為極性鍵。(5)Cu2+具有可接受孤電子對(duì)的空軌道,N原子提供孤電子對(duì),Cu2+與NH3分子之間形成配位鍵,NH3分子中N、H原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,內(nèi)界離子[Cu(NH3)4]2+與外界離子Cl-以離子鍵結(jié)合。學(xué)科素養(yǎng)拔高練17.回答下列問(wèn)題:(1)下列金屬的金屬鍵最強(qiáng)的是(填字母序號(hào))。

a.Na b.Mg c.K d.Ca(2)下列分子或離子中不存在著配位鍵的是。

①H3O+②[Al(OH)4]-③NH3④N⑤[Cu(H2O)4]2+⑥Ni(CO)4⑦Fe(SCN)3⑧B⑨CH4(3)在配離子[Fe(CN)6]3-中,中心離子的配位數(shù)為,具有可接受孤電子對(duì)的空軌道的是,與其配體互為等電子體的一種微粒是。

(4)鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,與鈦同周期的所有元素的基態(tài)原子中,未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的元素有(填元素符號(hào))?，F(xiàn)有含Ti3+的配合物,化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配離子[TiCl(H2O)5]2+中的化學(xué)鍵類(lèi)型是,該配合物的配體是。

(5)B和Al均為ⅢA族元素。①AlCl3·NH3和AlC中均含有配位鍵。在AlCl3·NH3中,配體是,提供孤電子對(duì)的原子是,AlC中鋁原子采用雜化。

②氣態(tài)氯化鋁(Al2Cl6)是具有配位鍵的化合物,分子中原子間成鍵關(guān)系為。請(qǐng)將圖中你認(rèn)為是配位鍵的斜線上加上箭頭。

③NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1molNH4BF4含有mol配位鍵。

答案(1)b(2)③⑨(3)6Fe3+CO(或N2、,寫(xiě)出一種即可)(4)Ni、Ge、Se極性鍵(或共價(jià)鍵)、配位鍵H2O、Cl-(5)①NH3N