2024屆高考一輪復習化學教案（魯科版）第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第30講分子的性質(zhì)配合物與超分子

第30講分子的性質(zhì)配合物與超分子[復習目標]1.了解分子的性質(zhì)。2.了解范德華力、氫鍵的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。3.了解配位鍵、超分子的含義。考點一分子的性質(zhì)1．分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電荷重心和負電荷重心重合的分子正電荷重心和負電荷重心不重合的分子存在的共價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.分子極性與化學鍵、分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系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相似但不能重疊，互稱為對映異構(gòu)體。對于僅通過單鍵連接其他原子的碳原子，當其所連接的四個原子或基團均不相同時，這個碳原子稱為不對稱碳原子，常根據(jù)有無不對稱碳原子推測分子是否為手性分子。4．分子的溶解性(1)“相似相溶”原理：非極性分子易溶于非極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑。(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)分子中疏水基個數(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。1．以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子()2．碘化氫的沸點高于氯化氫的沸點是因為碘化氫分子間存在氫鍵()3．為手性分子()4．非極性分子中，一定含有非極性共價鍵()5．鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大()6．BCl3與NCl3均為三角錐形，為極性分子()答案1.×2.×3.×4.×5.×6.×一、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、NH3和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．下列分子中，屬于極性分子的是________，屬于非極性分子的是________。①P4②CO③C2H2④BF3⑤SO2⑥PCl3⑦SiF4⑧CH2Cl2答案②⑤⑥⑧①③④⑦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。(2)含極性鍵的雙原子分子一定是極性分子。(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，則為非極性分子，否則是極性分子。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利用化合價判斷中心原子A的化合價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。二、物質(zhì)溶解性判斷3．下列化學事實中，主要用“相似相溶”原理解釋的有：__________(填序號)。①O2、N2難溶于水，但Cl2能溶于水②戊醇在水中溶解度較小，但戊醇與己烷互溶③碘難溶于水，碘溶于酒精形成碘酒④NaCl能溶于水形成溶液，NaCl“溶”于酒精形成膠體⑤NH3在水中的溶解度達到了1∶700(體積比)答案②③④4．乙醇與甲醚互為同分異構(gòu)體，乙醇能與水以任意比例互溶，而甲醚卻不溶于水。試解釋其原因是什么？預測乙醇與甲醚的熔、沸點哪個高？答案乙醇能與水形成氫鍵，而甲醚不能。乙醇沸點高。5．超臨界CO2萃取的應(yīng)用范圍十分廣闊。在醫(yī)藥工業(yè)中，用于中草藥有效成分的提取，熱敏性生物制品藥物的精制；在食品工業(yè)中，用于啤酒花、色素的提取等；在香料工業(yè)中，用于天然及合成香料的精制分離等。從結(jié)構(gòu)的觀點看，用超臨界CO2萃取的物質(zhì)應(yīng)該具有什么特點？答案非極性分子或弱極性分子?？键c二分子間作用力1．范德華力、氫鍵的對比范德華力氫鍵作用微粒分子或原子(稀有氣體分子)H與N、O、F等電負性很大的原子分類分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵特征無方向性和飽和性有飽和性和方向性強度共價鍵＞氫鍵＞范德華力影響其強度的因素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X—H…Y強弱與X和Y的電負性有關(guān)對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要影響物理性質(zhì)(如熔、沸點)2.氫鍵的表示方法(以HF分子間氫鍵為例)應(yīng)用舉例已知鄰羥基苯甲醛()與對羥基苯甲醛()的沸點相差很大，其中沸點較高的是________，請畫出上述兩種物質(zhì)形成氫鍵的情況：________________________________________________________________________。答案對羥基苯甲醛鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵：；對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵：1．氫鍵是一種特殊的化學鍵()2．鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大()3．氨水中氨分子與水分子間形成了氫鍵()4．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子之間形成了氫鍵()5．H2O比H2S穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵()6．氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點升高()答案1.×2.×3.√4.×5.×6.×一、范德華力、氫鍵的存在1．液氨、液氯、清洗劑、萃取劑等重點品種使用企業(yè)和白酒企業(yè)，應(yīng)加強儲罐區(qū)、危化品庫房、?；份斔偷鹊墓芾?，確?；どa(chǎn)安全。下列說法正確的是()A．液氨中只存在范德華力B．液氨分子間作用力強，所以其穩(wěn)定性大于PH3C．液氯揮發(fā)導致人體吸入后中毒，是因為液氯分子中的共價鍵鍵能較小D．萃取劑CCl4的沸點高于CH4的沸點答案D解析液氨中還存在共價鍵、氫鍵等作用力，A項錯誤；分子間作用力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，與其穩(wěn)定性無關(guān)，B項錯誤；由于液氯中Cl2分子間的作用力弱，液氯沸點低，極易揮發(fā)而被人體吸入引起中毒，與共價鍵鍵能大小無關(guān)，C項錯誤；由于CCl4與CH4結(jié)構(gòu)相似，且均為共價化合物，CCl4的相對分子質(zhì)量大于CH4，其沸點也高于CH4的沸點，D項正確。2．“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“準液體”中，水分子間形成氫鍵的機會比固態(tài)冰中少D．當高于一定溫度時，“準液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，產(chǎn)生“流動性的水分子”，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)氫氧共價鍵的鍵能決定的，與分子間形成的氫鍵無關(guān)，A錯誤；固態(tài)冰中，1個水分子與周圍的4個水分子通過氫鍵相連接，從而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，B正確；“準液體”中，水分子間的距離不完全相等，所以1個水分子與少于4個的水分子間形成氫鍵，形成氫鍵的機會比固態(tài)冰中少，C正確；當溫度達到一定數(shù)值時，“準液體”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，從而產(chǎn)生“流動性的水分子”，造成冰面變滑，D正確。3．畫出氫氟酸溶液中可能存在的氫鍵形式：______________________________________________________________________________________________________________________。答案F—H…F，O—H…O，F(xiàn)—H…O，O—H…F二、分子間作用力與分子性質(zhì)原因分析4．有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點，解答下列問題。(1)有機物A()的結(jié)構(gòu)可以表示為(虛線表示氫鍵)，而有機物B()只能形成分子間氫鍵。工業(yè)上用水蒸氣蒸餾法將A和B進行分離，首先被蒸出的成分是____，原因是：________________________________________________________________________。(2)苯胺()與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(－℃)、沸點(℃)分別高于甲苯的熔點(－℃)、沸點(111℃)，原因是________________________________________________________________________。(3)如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為________________________________________________________________________。(4)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為____________________________，原因是______________________________________________________________________________________________________________。答案(1)AA易形成分子內(nèi)氫鍵，B易形成分子間氫鍵，所以B的沸點比A的高(2)苯胺分子間存在氫鍵(3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力大(4)H2O＞CH3OH＞CO2＞H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大考點三配合物、超分子1．配位鍵(1)形成：由一個原子單方面提供孤電子對而另一個原子接受孤電子對形成的共價鍵，即“電子對給予—接受”鍵被稱為配位鍵。(2)表示方法：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N—H形成過程與其他3個N—H形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。2．配位化合物(1)概念：金屬原子或離子(有空軌道)與含有孤電子對的分子或離子通過配位鍵結(jié)合形成的化合物。(2)形成條件Zn2＋、Ag＋等，但也有電中性的原子等。配體：其中的配位原子(配體中直接同中心離子或原子配合的原子)有孤電子對。配體可以是分子，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]SO43．配合物的制備實驗操作實驗現(xiàn)象及有關(guān)的離子方程式滴加氨水后，試管中首先出現(xiàn)藍色沉淀：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)，氨水過量后沉淀逐漸溶解，得到深藍色的透明溶液：Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，滴加乙醇后析出深藍色晶體：[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＋＋nSCN－[Fe(SCN)n]3－n滴加AgNO3溶液后，試管中出現(xiàn)白色沉淀：Ag＋＋Cl－=AgCl↓，＋Cl－4.超分子(1)概念若兩個或多個分子相互“組合”在一起形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體，能表現(xiàn)出不同于單個分子的性質(zhì)，可以把這種聚集體看成分子層次上的分子，稱為超分子。(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)用在分子水平上進行分子設(shè)計，有序組裝甚至復制出一些新型的分子材料。1．配位鍵實質(zhì)上是一種特殊的共價鍵()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.√一、配合物1．關(guān)于化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列說法正確的是()A．配體是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中配體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，故A錯誤；中心離子是Ti3＋，故B錯誤；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錯誤。2．(2022·濟南調(diào)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(xiàn)象的說法正確的是()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，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．在配離子[Cu(NH3)4]2＋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。3.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，因為這方面的研究無論是理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酸乙酯時，會生成紫色配合物，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鍵的個數(shù)是6××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性最大的是碳D．該配離子中含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵、配位鍵答案A解析根據(jù)配離子結(jié)構(gòu)示意圖可知，1mol該配離子中含有π鍵的個數(shù)是6NA，即6××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錯誤；該配離子含有的非金屬元素有C、O、H，電負性最大的是氧，故C錯誤；該配離子中含有的化學鍵有共價鍵、配位鍵，故D錯誤。4．回答下列問題：(1)將白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配位數(shù)是4的配離子，請寫出生成此配離子的離子方程式：__________________________________________，藍色溶液中的陽離子內(nèi)存在的全部化學鍵類型有__________。1mol該陽離子中含σ鍵個數(shù)為________。(2)CuSO4·5H2O(膽礬)中含有水合銅離子而呈藍色，寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡式(必須將配位鍵表示出來)：_________________________________________________。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水會生成藍色沉淀，再滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍色溶液，繼續(xù)向其中加入極性較小的乙醇可以析出深藍色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。下列說法不正確的是_________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中電負性最大的是N元素b．CuSO4晶體及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的雜化方式均為sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵和配位鍵d．NH3分子內(nèi)的H—N—H鍵角大于H2O分子內(nèi)的H—O—H鍵角e．SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的雜化軌道類型為sp2答案(1)Cu2＋＋4H2O=[Cu(H2O)4]2＋共價鍵、配位鍵12NA(2)(3)ag解析(1)Cu2＋提供空軌道，H2O分子中的O原子提供孤電子對形成配離子[Cu(H2O)4]2＋。(3)電負性：O＞N，a不正確；S原子與4個O原子形成共價鍵，所以S原子采取sp3雜化，b正確；[Cu(NH3)4]SO4中SOeq\o\al(2－,4)與[Cu(NH3)4]2＋以離子鍵結(jié)合，NH3、SOeq\o\al(2－,4)中含有共價鍵，[Cu(NH3)4]2＋中含有配位鍵，c正確；NH3分子內(nèi)N原子有1個孤電子對，H2O分子中O原子有2個孤電子對，H2O分子中孤電子對對共用電子對排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H鍵角小于NH3分子中H—N—H鍵角，d正確；SOeq\o\al(2－,4)中S原子采取sp3雜化，故SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，e正確；[Cu(NH3)4]2＋中N原子提供孤電子對，f正確；NH3中N為sp3雜化，g不正確。二、超分子5．下列關(guān)于超分子的說法中，不正確的是()A．超分子是由兩種或兩種以上的分子必須通過氫鍵相互作用形成的分子聚集體B．將C60加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中會形成超分子C．堿金屬離子雖然不是分子，但冠醚在識別堿金屬離子時，形成的也是超分子D．超分子的重要特征是自組裝和分子識別答案A解析將C60加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中，兩分子間的作用力為分子間作用力，能形成超分子，B正確；冠醚是皇冠狀的分子，有不同大小的空穴，會與合適的堿金屬離子形成超分子，C正確；超分子的兩大特征為分子識別和自組裝，D正確。6．冠醚是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關(guān)。二苯并-18-冠-6與K＋形成的配離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()冠醚冠醚空腔直徑/pm適合的粒子(直徑/pm)15-冠-5170～220Na＋(204)18-冠-6260～320K＋(276)、Rb＋(304)21-冠-7340～430Cs＋(334)A.冠醚可以用來識別堿金屬離子B．二苯并-18-冠-6也能適配Li＋C．該冠醚分子中碳原子雜化方式有2種D．一個配離子中配位鍵的數(shù)目為6答案B解析由表知，堿金屬離子在冠醚空腔直徑范圍內(nèi)，冠醚與堿金屬離子的包含物都是超分子，可以識別堿金屬離子，A正確；Li＋半徑小于Na＋；則二苯并-18-冠-6不能適配Li＋，B錯誤；該冠醚分子中苯環(huán)碳原子為sp2雜化、其他碳鏈上的碳原子為sp3雜化，C正確；由結(jié)構(gòu)簡式可知，一個配離子中配位鍵的數(shù)目為6，D正確。7．利用超分子可分離C60和C70。將C60、C70混合物加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中進行分離的流程如圖。下列說法錯誤的是()A．第二電離能：C<OB．杯酚分子中存在π鍵C．杯酚與C60形成氫鍵D．C60與金剛石晶體類型不同答案C解析C和O分別失去一個電子后的價電子排布式為2s22p1和2s22p3，O的2p能級是半充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，所以O(shè)的第二電離能大于C的第二電離能，A項正確；杯酚分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，具有大π鍵，B項正確；C60中只含有C元素，無法形成氫鍵，C項錯誤；金剛石是共價晶體，C60為分子晶體，D項正確。1．(1)[2021·全國甲卷，35(3)]甲醇的沸點(℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,℃)之間，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2021·湖南，18(2)①]硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔、沸點SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點/K沸點/K0℃時，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是__________(填化學式)，沸點依次升高的原因是______________________________________________________________，氣態(tài)SiX4分子的空間結(jié)構(gòu)是____________。答案(1)甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能形成氫鍵，且物質(zhì)的量相等時水比甲醇的氫鍵多(2)SiCl4SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大正四面體形解析(2)由題給熔、沸點數(shù)據(jù)可知，0℃時，四氟化硅為氣態(tài)，四氯化硅為液態(tài)，四溴化硅、四碘化硅為固態(tài)；SiX4分子中硅原子的價電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0，則分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。2．(1)[2022·全國甲卷，35(3)]固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)________。(2)[2017·全國卷Ⅱ，35(3)③]圖中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、________________、_______________。答案(1)(2)(H3O＋)O—H…N(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N3．(1)[2021·全國乙卷，35(2)]三價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化學鍵稱為______鍵，其電子對由________提供。(3)[2020·山東，17(3)]含有多個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三種原子的個數(shù)之和，即3＋2＋1＝6。(3)由題給圖示可知，1個Cd2＋與C、N雜環(huán)上的4個N原子分別形成4個配位鍵，與2個O原子分別形成2個配位鍵，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N原子形成3個單鍵，還有一個孤電子對，價電子對數(shù)為4，采取sp3雜化；1個C原子形成4個單鍵，沒有孤電子對，價電子對數(shù)為4，采取sp3雜化。乙二胺中2個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。課時精練1．下列說法錯誤的是()A．鹵化氫中，HF的沸點最高，是由于HF分子間存在氫鍵B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點低C．H2O的沸點比HF的沸點高，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、沸點相對較高，A正確；能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔、沸點較高，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沸點比對羥基苯甲醛的沸點低，B正確；H2O分子最多與周圍H2O分子形成4個氫鍵，而HF分子最多與周圍HF分子形成兩個氫鍵，氫鍵越多，熔、沸點越高，所以H2O的熔、沸點高，C錯誤；氨氣分子和水分子間形成氫鍵，導致氨氣極易溶于水，D正確。2．偶極矩是電荷量與正、負電荷重心間的距離的乘積。用偶極矩可判斷分子的極性：一般來說極性分子的偶極矩不為零；非極性分子的偶極矩為零。下列分子中偶極矩不為零的是()A．BeCl2B．BF3C．PCl3D．CH4答案C解析在題給四種分子中，只有PCl3(結(jié)構(gòu)與NH3相似)是極性分子。3．下列化合物中含有2個手性碳原子的是()A．B．C．D．答案B解析中，只有次甲基上的碳原子為手性碳原子，A不符合題意；中，除醛基外的碳原子都為手性碳原子，B符合題意；中，除羧基外的碳原子都為手性碳原子，C不符合題意；中，與苯環(huán)相連的碳原子為手性碳原子，D不符合題意。2Cl2是橙黃色液體，少量泄漏會產(chǎn)生窒息性氣體，噴水霧可減慢其揮發(fā)，并產(chǎn)生酸性懸濁液。其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說法中錯誤的是()A．S2Cl2為非極性分子B．分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵C．與S2Br2結(jié)構(gòu)相似，熔、沸點：S2Br2＞S2Cl2D．與水反應(yīng)的化學方程式可能為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl答案A解析根據(jù)S2Cl2的分子結(jié)構(gòu)可知，它屬于極性分子，故A錯誤，B正確；由于S2Cl2與S2Br2的結(jié)構(gòu)相似，而相對分子質(zhì)量：S2Br2＞S2Cl2，熔、沸點：S2Br2>S2Cl2，故C正確；由題意知其與水反應(yīng)的化學方程式可能為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl，故D正確。5．下列微粒中含有配位鍵的是()①H3O＋②NHeq\o\al(＋,4)③[Cu(H2O)4]2＋④[Fe(SCN)6]3－⑤CuCleq\o\al(2－,4)⑥CH4⑦NH3A．①②③④⑤ B．①③⑥C．④⑤⑦ D．②④⑥答案A解析①H2O＋H＋=H3O＋，H2O中O與H＋之間存在配位鍵；②NH3＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)，NH3中N與H＋之間形成配位鍵；③Cu2＋＋4H2O=[Cu(H2O)4]2＋，Cu2＋與H2O中O之間形成配位鍵；④Fe3＋＋6SCN－=[Fe(SCN)6]3－，F(xiàn)e3＋與SCN－之間形成配位鍵；⑤Cu2＋＋4Cl－=CuCleq\o\al(2－,4)，Cu2＋與Cl－之間形成配位鍵；⑥CH4不含配位鍵；⑦NH3不含配位鍵。6．(2020·海南，7)向CuSO4溶液中滴加氨水至過量，下列敘述正確的是()A．先出現(xiàn)沉淀，后沉淀溶解變?yōu)闊o色溶液B．離子方程式為Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2OC．Cu2＋與NH3中的氮原子以π鍵結(jié)合D．NH3分子中∠HNH為109°28′答案B解析向CuSO4溶液中滴加氨水至過量，先生成氫氧化銅藍色沉淀，后溶解形成深藍色銅氨溶液，故A錯誤；Cu2＋提供空軌道，NH3中的氮原子提供孤電子對，形成配位鍵，故C錯誤；NH3分子為三角錐形，鍵角∠HNH為107.3°，故D錯誤。7．檢驗Ni2＋反應(yīng)的一種生成物為丁二酮肟鎳，是一種鮮紅色沉淀，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A．Ni2＋核外有14種運動狀態(tài)不同的電子B．該分子內(nèi)微粒之間存在的作用力有共價鍵、配位鍵、離子鍵、氫鍵C．基態(tài)N原子的價電子軌道表示式為D．H2O中有2個由s軌道與sp3雜化軌道形成的σ鍵答案D解析Ni2＋價電子排布式為3d8，能級、軌道中的電子運動狀態(tài)不同，核外有26種運動狀態(tài)不同的電子，A說法錯誤；該分子不是離子化合物，不含離子鍵，B說法錯誤；基態(tài)N原子的價電子排布式為2s22p3，軌道表示式為，C說法錯誤；H2O中心氧原子s能級與p能級3個軌道雜化，含有2個σ鍵，2個孤電子對，D說法正確。8．銅是重要過渡元素，能形成多種配合物，如Cu2＋與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成如圖所示配離子。下列說法不正確的是()A．1mol乙二胺分子中含有11NA個σ鍵B．乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為sp3C．Cu2＋與乙二胺形成的配離子內(nèi)部含有極性鍵、非極性鍵、配位鍵和離子鍵D．乙二胺和三甲胺[分子式為N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高很多，原因為乙二胺分子間可形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵答案C解析乙二胺的結(jié)構(gòu)式為，所以1mol乙二胺分子中含有11NA個σ鍵，A正確；乙二胺分子中氮原子有3個σ鍵，還有一個孤電子對，軌道的雜化類型為sp3，B正確；Cu2＋與乙二胺形成的配離子內(nèi)部含有H—N等極性鍵、C—C非極性鍵、配位鍵，但不含有離子鍵，C錯誤。9．[Zn(CN)4]2－在水溶液中可與HCHO發(fā)生反應(yīng)生成[Zn(H2O)4]2＋和HOCH2CN，下列說法錯誤的是()A．Zn2＋基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d10B．1molHCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為×1024C．HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是sp3D．[Zn(CN)4]2－中Zn2＋與CN－的C原子形成配位鍵，結(jié)構(gòu)可表示為答案C解析Zn原子序數(shù)為30，位于第ⅡB族，所以，Zn2＋基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d10，A正確；1個HCHO分子含2個C—H和1個C=O，共有3個σ鍵，所以1molHCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為×1024，B正確；HOCH2CN分子中與羥基相連的C為sp3雜化，—CN(—C≡N)中的C為sp雜化，C錯誤。10．B2O3的氣態(tài)分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，硼酸(H3BO3)晶體結(jié)構(gòu)為層狀，其二維平面結(jié)構(gòu)如圖2所示。下列說法錯誤的是()A．兩分子中B原子分別采用sp雜化、sp2雜化B．硼酸晶體中層與層之間存在范德華力C．1molH3BO3晶體中含有6mol氫鍵D．硼原子可提供空軌道，硼酸電離的方程式為H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋答案C解析B原子最外層有3個電子，在圖1分子中每個B原子只形成了2個σ鍵，且沒有孤電子對，故采用sp雜化，在圖2分子中每個B原子形成了3個σ鍵，且沒有孤電子對，故采用sp2雜化，A正確；由題中信息可知，硼酸晶體為層狀結(jié)構(gòu)，類比石墨的晶體結(jié)構(gòu)可知其層與層之間存在范德華力，故B正確；由圖中信息可知，每個硼酸分子有3個羥基，其O原子和H原子均可與鄰近的硼酸分子形成氫鍵，平均每個硼酸分子形成了3個氫鍵，因此，1molH3BO3晶體中含有3mol氫鍵，故C錯誤；硼原子的2p軌道有空軌道，水電離的OH－中氧原子有2個孤電子對，兩者可形成配位鍵并破壞了水的電離平衡使溶液顯酸性，其電離方程式為H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋，故D正確。11．(1)向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＋形成配離子的原因是________________________________________________________________________________________________________。(2)CO為配合物中常見的配體。CO作配體時，提供孤電子對的通常是C原子而不是O原子，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)下圖為DNA結(jié)構(gòu)局部圖。DNA雙螺旋是通過氫鍵使它們的堿基(A和T、C和G)相互配對形成的，請寫出圖中存在的兩種氫鍵的表示式：________、________。答案(1)F的電負性大于N，N—F成鍵電子偏向F，導致NF3中的N原子核對孤電子對的吸引力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子(2)C的電負性比O小，C原子提供孤電子對的傾向更大，更易形成配位鍵(3)N—H…ON—H…N解析(2)CO中C、O原子各有一個孤電子對，但電負性：C＜O，故O吸引孤電子對的能力更強，提供孤電子對形成配位鍵的能力減小。12．第4周期的鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。(1)基態(tài)鉻原子的價電子排布式為__________________________________________________。(2)CrO2Cl2和NaClO均可作化工生產(chǎn)的氧化劑或氯化劑。制備CrO2Cl2的反應(yīng)為：K2Cr2O7＋3CCl4=2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑①上述反應(yīng)式中非金屬元素電負性由大到小的順序是__________(用元素符號表示)。②COCl