(新高考)高考化學一輪復習講義第5章必做實驗提升(五)簡單配合物的形成與制備(含解析)

必做實驗提升(五)簡單配合物的形成與制備配合物的制備實驗操作實驗現象有關離子方程式滴加氨水后，試管中首先出現藍色沉淀，氨水過量后沉淀逐漸溶解，得到深藍色的透明溶液，滴加乙醇后析出深藍色晶體Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－、[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2Oeq\o(=,\s\up7(乙醇))[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓溶液變?yōu)榧t色Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3滴加AgNO3溶液后，試管中出現白色沉淀，再滴加氨水后沉淀溶解，溶液呈無色Ag＋＋Cl－=AgCl↓、AgCl＋2NH3=[Ag(NH3)2]＋＋Cl－1．(2022·徐州調研)向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氨水，先生成難溶物，繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解，得到深藍色透明溶液。下列對此現象的說法正確的是()A．反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后Cu2＋的濃度不變B．沉淀溶解后，生成深藍色的配離子[Cu(NH3)4]2＋C．配位化合物中只有配位鍵D．在[Cu(NH3)4]2＋配離子中，Cu2＋給出孤電子對，NH3提供空軌道答案B解析NH3與Cu2＋形成配位鍵，Cu2＋提供空軌道，NH3提供孤電子對。2．下列現象的變化與配合物的形成無關的是()A．向FeCl3溶液中滴加KSCN，出現紅色B．用王水(1體積濃硝酸和3體積濃鹽酸混合而成)清洗金幣，會使金幣質量減輕C．向AgNO3溶液中滴加氨水，先出現白色沉淀后溶解D．向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至過量，出現白色沉淀答案D解析Fe3＋和SCN－形成配合物離子，與配合物的形成有關，故A不選；金幣溶于王水生成HAuCl4，是配合物，故B不選；出現白色沉淀是生成了AgOH，再進一步反應生成[Ag(NH3)2]OH，是配合物，故C不選；AlCl3和NH3·H2O反應生成氫氧化鋁沉淀，與配合物的形成無關，故D選。3．下列關于超分子和配合物的敘述不正確的是()A．利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70B．配合物中只含配位鍵C．[Cu(H2O)6]2＋中Cu2＋提供空軌道，H2O中氧原子提供孤電子對，從而形成配位鍵D．配合物在半導體等尖端技術、醫(yī)學科學、催化反應和材料化學等領域都有廣泛應用答案B解析配位化合物中不一定只含有配位鍵，可能含有共價鍵，如[Cu(H2O)4]SO4，B項錯誤；配離子中心原子或離子提供空軌道，配體提供孤電子對，所以[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的O原子提供孤電子對，兩者結合形成配位鍵，C項正確；配合物的應用：①生命體中，許多酶與金屬離子的配合物有關；②科學研究和生產實踐：進行溶解、沉淀或萃取等操作來達到分離提純、分析檢測等目的，D項正確。4．配位化合物廣泛的應用于物質分離、定量測定、醫(yī)藥、催化等方面。利用氧化法可制備某些配位化合物。如2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2=2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O，下列說法正確的是()A．該配位化合物的配位數是5B．提供孤電子對的成鍵原子是N和ClC．[Co(NH3)5Cl]2＋中存在配位鍵、共價鍵和離子鍵D．氧化劑H2O2是非極性分子答案B解析由[Co(NH3)5Cl]Cl2配位化合物可知，內界為[Co(NH3)5Cl]2＋，Co3＋為中心離子，5個NH3和1個Cl－是配體，該配位化合物的配位數為5＋1＝6，故A項錯誤；在[Co(NH3)5Cl]2＋配合物離子中，中心離子Co3＋提供空軌道，配體NH3中N原子和配體Cl－中Cl原子提供孤電子對，故B項正確；[Co(NH3)5Cl]2＋中氨氣分子內存在N—H共價鍵，Co3＋與氨分子之間形成配位鍵，Co3＋與Cl－之間也形成配位鍵，則[Co(NH3)5Cl]2＋中有配位鍵和共價鍵，故C項錯誤；H2O2分子不是直線形的，兩個氫原子在猶如半展開的書的兩頁上，氧原子則在書的夾縫上，如，分子結構不對稱，正負電荷中心不重合，為極性分子，故D項錯誤。5．向盛有天藍色CuSO4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。下列對此現象說法正確的是()A．反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后Cu2＋濃度不變B．溶液呈天藍色是因為存在[Cu(H2O)4]2＋，該離子的空間結構為正四面體C．深藍色的配離子為[Cu(NH3)4]2＋，說明[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋穩(wěn)定D．若向反應后的溶液加入乙醇，將會有[Cu(H2O)4]SO4晶體析出答案C解析硫酸銅和氨水反應生成氫氧化銅藍色沉淀，繼續(xù)加氨水時，氫氧化銅和氨水繼續(xù)反應生成絡合物而使溶液澄清，所以溶液中銅離子濃度減小，故A項錯誤；溶液呈天藍色是因為存在[Cu(H2O)4]2＋，[Cu(H2O)4]2＋形成4個配位鍵，具有對稱的空間結構，為平面正方形，故B項錯誤；通過題意分析可知，深藍色的配離子為[Cu(NH3)4]2＋，說明[Cu(NH3)4]2＋比[Cu(H2O)4]2＋穩(wěn)定，故C項正確；乙醇極性小于水，絡合物在乙醇中溶解度較小，若向反應后的溶液加入乙醇，將會有[Cu(NH3)4]SO4晶體析出而不是[Cu(H2O)4]SO4，故D項錯誤。6．下列反應中無配合物生成的是()A．向氨水中加入過量硝酸銀B．含氟牙膏中加入氯化鋁并充分攪拌C．鋅與過量氫氧化鈉溶液反應D．向氯化鐵溶液中依次加入氟化鈉溶液、硫氰化鉀溶液，無紅色出現答案A解析向氨水中加入過量硝酸銀發(fā)生的反應為Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NHeq\o\al(＋,4)，沒有配合物生成，A項正確；含氟牙膏中加入氯化鋁并充分攪拌發(fā)生反應：Al3＋＋6F－=[AlF6]3－，生成配合物，B項錯誤；鋅與過量氫氧化鈉溶液發(fā)生反應：Zn＋2NaOH＋2H2O=Na2[Zn(OH)4]＋H2↑，生成配合物Na2[Zn(OH)4]，C項錯誤；向氯化鐵溶液中加入氟化鈉溶液時發(fā)生反應：FeCl3＋6NaF=Na3[FeF6]＋3NaCl，生成了配合物Na3[FeF6]，溶液中已沒有Fe3＋，所以加入硫氰化鉀溶液時無紅色出現，D項錯誤。7．將灼熱的銅絲伸入盛氯氣的集氣瓶中，劇烈反應，燃燒產生棕黃色煙，向集氣瓶中加入少量水，觀察到溶液呈黃綠色，主要原因是CuCl2溶液中存在黃綠色的[CuCl4]2－?，F向藍色的硫酸銅溶液中，加入少量稀氨水，得到藍色絮狀沉淀，繼續(xù)加入氨水后，藍色沉淀溶解，得到深藍色溶液，再向其中加入少量濃鹽酸，得到綠色溶液，則該綠色溶液中主要存在的離子是()A．Cu2＋、[Cu(H2O)4]2＋、SOeq\o\al(2－,4)B．[CuCl4]2－、[Cu(H2O)4]2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)C．[CuCl4]2－、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)D．[Cu(NH3)4]2＋、[Cu(H2O)4]2＋、SOeq\o\al(2－,4)答案B8．配位化合物在生產生活中有重要應用，請根據要求回答下列問題：(1)光譜證實單質鋁與強堿性溶液反應有[Al(OH)4]－生成，則[Al(OH)4]－中存在_____(填字母)。a．共價鍵 b．非極性鍵c．配位鍵 d．σ鍵e．π鍵(2)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物，已知Co3＋的配位數是6，為確定鈷的配合物的結構，現對兩種配合物進行了如下實驗：在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時，產生白色沉淀，在第二種配合物的溶液中加BaCl2溶液時，則無明顯現象。則第一種配合物的結構可表示為______________________，第二種配合物的結構可表示為__________________。若在第二種配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，則產生的現象是_____________________________。{提示：TiCl(H2O)5Cl2這種配合物的結構可表示為[TiCl(H2O)5]Cl2}(3)下列關于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的說法錯誤的是______(填字母)。A．1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ鍵的數目為15NAB．中心原子的化合價為＋3價C．中心原子的配位數是6D．含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，產生3mol白色沉淀(4)已知[Co(NH3)6]3＋的空間結構如圖，其中1～6處的小圓圈表示NH3分子，且各相鄰的NH3分子間的距離相等(圖中虛線長度相等)。Co3＋位于八面體的中心，若其中兩個NH3被Cl－取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]＋的結構的數目為________。答案(1)acd(2)[CoBr(NH3)5]SO4[Co(SO4)(NH3)5]Br生成淡黃色沉淀(3)AD(4)2解析(1)光譜證實單質Al與強堿性溶液反應有[Al(OH)4]－生成，該過程可看作鋁原子和三個OH－結合形成Al(OH)3，其中O與H之間形成的鍵為極性共價鍵，Al(OH)3溶解在強堿性溶液中，和OH－結合形成[Al(OH)4]－，二者間的作用力是鋁原子的空軌道和OH－的孤電子對形成的配位鍵；該配位鍵屬于σ鍵，所以[Al(OH)4]－中也形成了σ鍵。(2)由[CoBr(NH3)5]SO4的結構可知，硫酸根離子為配合物的外界，在水溶液中以離子形式存在，所以會與鋇離子結合生成白色沉淀，若加入BaCl2溶液時無明顯現象，說明硫酸根離子在內界，所以配合物的結構為[Co(SO4)(NH3)5]Br；在[Co(SO4)(NH3)5]Br中，溴離子為配合物的外界，在水溶液中以離子形式存在，若加入AgNO3溶液，會產生淡黃色沉淀溴化銀。(3)NH3中含3個N—H，[Ti(NH3)5Cl]Cl2有6個配位鍵，則1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ鍵的數目為(3×5＋6)NA＝21NA，A項錯誤；[Ti(NH3)5Cl]Cl2含[Ti(NH3)5Cl]2＋，則中心Ti原子的化合價為＋3價，B項正確；配離子[Ti(NH3)5Cl]2＋中Ti為中心原子，配體為NH3和Cl－，則配位數是6，C項正確；[Ti(NH3)5Cl]Cl2中外界為2個Cl－，則含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，產生2mol白色沉淀，D項錯誤。(4)Co3＋位于八面體的中心，若其中兩個NH3被Cl－取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]＋的結構的數目為2種，分別為：兩個氨位于鄰位、兩個氨位于對位。9．向黃色的FeCl3溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成紅色。該反應在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl表示。(1)向上述紅色溶液中繼續(xù)加入濃KSCN溶液，溶液紅色加深，這是由于______(填字母)。A．與Fe3＋配合的