備考2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第5講分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)考點(diǎn)2配合物超分子

考點(diǎn)2配合物超分子1.配合物配位鍵概念成鍵原子或離子一方提供[1]孤電子對(duì)，另一方提供[2]空軌道而形成的“電子對(duì)給予—接受”鍵形成條件成鍵原子或離子一方有孤電子對(duì)，另一方有空軌道表示方法常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向[3]接受孤電子對(duì)的原子，如NH4＋可表示為[4]配位化合物定義金屬離子或原子（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)合形成的化合物稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物組成配體能夠提供[5]孤電子對(duì)，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－、SCN－等；能夠提供[6]空軌道的中心原子或離子一般是金屬原子或離子，特別是過渡金屬原子或離子，如Fe、Ni、Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。以[Cu（NH3）4]SO4為例，其組成分析如圖所示：2.超分子（1）超分子的定義和主要特征定義由兩種或兩種以上的分子通過[7]分子間相互作用形成的分子聚集體主要特征[8]分子識(shí)別；[9]自組裝（2）應(yīng)用KMnO4溶液對(duì)烯烴的氧化效果較差，在烯烴中溶入冠醚時(shí)，冠醚通過與K＋結(jié)合而將MnO4－帶入烯烴；冠醚不與MnO4－1.易錯(cuò)辨析。（1）X、Y兩種粒子之間可形成配位鍵，若X提供空軌道，則配位鍵表示為X→Y。（?）（2）配位化合物中只有配位鍵。（?）（3）配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵。（√）（4）有配位鍵的化合物就是配位化合物。（√）（5）配位化合物都很穩(wěn)定。（?）（6）[Cu（H2O）4]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的O原子提供孤電子對(duì)，兩者結(jié)合形成配位鍵。（√）（7）配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。（√）2.（1）向2mL0.1mol·L－1CuSO4溶液中，逐滴加入過量的濃氨水，觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，后藍(lán)色沉淀溶解，最后變?yōu)樯钏{(lán)色溶液。反應(yīng)的離子方程式是Cu2＋＋2NH3·H2OCu（OH）2↓＋2NH4＋、Cu（OH）2＋4NH3·H2O[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O。（2）[Cu（NH3）4]2＋（配離子）的形成：NH3分子中氮原子的孤電子對(duì)進(jìn)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(duì)形成配位鍵。配離子[Cu（NH3）4]2＋可表示為。3.用配位鍵解釋硼酸是一元酸：硼酸分子中硼原子與3個(gè)羥基相連，硼原子最外層的3個(gè)電子各與1個(gè)氧原子的1個(gè)電子形成1對(duì)共用電子對(duì)，則硼原子的最外層只有6個(gè)電子，屬于缺電子原子。硼酸溶于水時(shí)，水電離出的氫氧根離子中的氧原子提供孤電子對(duì)并與硼原子共用而形成配位鍵：，即H3BO3＋H2O?[B（OH）4]－＋H＋。研透高考明確方向命題點(diǎn)1配位鍵與配合物1.在水溶液中甲醛能與[Zn（CN）4]2－發(fā)生反應(yīng)：[Zn（CN）4]2－＋4H＋＋4HCHO＋4H2O4HOCH2CN＋[Zn（H2O）4]2＋。下列說法錯(cuò)誤的是（C）A.K2[Zn（CN）4]中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵B.HCHO和BF3的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)相同，H—C—H的鍵角小于F—B—FC.與Zn2＋形成配位鍵的能力：CN－＜H2OD.不考慮空間結(jié)構(gòu)，[Zn（CN）4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為解析K2[Zn（CN）4]中所含的化學(xué)鍵有鉀離子與[Zn（CN）4]2－間的離子鍵、C—N共價(jià)鍵和Zn2＋與CN－間的配位鍵，A項(xiàng)正確；HCHO和BF3的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3，但甲醛中氧原子上有孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)兩個(gè)碳?xì)滏I有排斥作用，故H—C—H的鍵角小于F—B—F，B項(xiàng)正確；C的電負(fù)性小于O，易給出電子與Zn2＋形成穩(wěn)定的配位鍵，故CN－和H2O與Zn2＋形成配位鍵的能力CN－＞H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電負(fù)性C＜N，所以配位化合物中C與Zn2＋形成配位鍵，[Zn（CN）4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為，D項(xiàng)正確。2.（1）[2022海南]金屬Zn能溶于氨水，生成以氨為配體，配位數(shù)為4的配離子。Zn與氨水反應(yīng)的離子方程式為Zn＋4NH3＋2H2O[Zn（NH3）4]2＋＋2OH－＋H2↑。（2）[2021全國(guó)乙]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(duì)形成配位鍵的原子是N、O、Cl，中心離子的配位數(shù)為6。（3）[全國(guó)Ⅲ高考]NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為配位鍵，其電子對(duì)由N提供。（4）[全國(guó)Ⅲ高考]FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸氣狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為，其中Fe的配位數(shù)為4。（5）[山東高考]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6mol，該螯合物中N的雜化方式有1種。解析（2）形成配位鍵的原子價(jià)層電子中必須存在孤電子對(duì)，故三種配體NH3、H2O、Cl－中提供孤電子對(duì)形成配位鍵的原子是N、O、Cl，[Cr（NH3）3（H2O）2Cl]2＋中中心離子的配位數(shù)為3＋2＋1＝6。（3）NH3BH3中N有孤電子對(duì)，B有空軌道，N和B形成配位鍵，電子對(duì)由N提供。（4）FeCl3中Fe能提供空軌道，而Cl能提供孤電子對(duì)，故FeCl3分子雙聚時(shí)可形成配位鍵。蒸氣狀態(tài)下FeCl3雙聚分子的結(jié)構(gòu)式為，其中Fe的配位數(shù)為4。（5）該螯合物中Cd2＋與NO3－中的2個(gè)O原子及雜環(huán)中的4個(gè)N原子通過螯合作用形成配位鍵，故1mol該配合物中通過螯合作用形成6mol配位鍵。該螯合物中N均為sp2雜化，即N只有1命題點(diǎn)2超分子3.[2023河南洛陽(yáng)一模擬]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(jìn)行分離的流程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（C）A.C70和C60互為同素異形體B.杯酚分子中存在大π鍵C.杯酚與C60形成氫鍵D.C60的熔點(diǎn)低于金剛石解析C70和C60是由碳元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，A項(xiàng)正確；杯酚分子中含有8個(gè)苯環(huán)，苯環(huán)中存在大π鍵，B項(xiàng)正確；C60不符合形成氫鍵的條件，故杯酚與C60不能形成氫鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；C60為分子晶體，其熔點(diǎn)低于金剛石（共價(jià)晶體），D項(xiàng)正確。4.[2021浙江]鋁硅酸鹽型分子篩中有許多籠狀空穴和通道（如圖），其骨架的基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體和鋁氧四面體，化學(xué)組成可表示為Ma[（AlO2）x·（SiO2）y]·zH2O（M代表金屬離子）。下列推測(cè)不正確的是（A）A.常采用水玻璃、四羥基合鋁酸鈉在強(qiáng)酸溶液中反應(yīng)后結(jié)晶制得分子篩B.若a＝x/2，則M為二價(jià)陽(yáng)離子C.調(diào)節(jié)y/x（硅鋁比）的值，可以改變分子篩骨架的熱穩(wěn)定性D.分子篩中的籠狀空穴和通道，可用于