【基礎知識】分子結構與性質考點八配合物、超分子【必備知識】一、配合物1、相關概念配位鍵與配合物：由一個原子單方面提供而另一個原子接受孤電子對形成的共價鍵中配位鍵。配位鍵屬于σ鍵。金屬離子或原子與某些離子或分子（除水以外）以結合形成的化合物稱為配合物（水合金屬離子除外）。Zn2＋、Ag＋等，但也有電中性的原子如B。配體：配位原子(配體中直接同中心離子或原子配合的原子)有。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。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N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。如何判斷物質中有無配位健？中心原子共價鍵數超過未成對電子數。5、如何算配位數？配位數≠配位鍵數目例1、請在圖中用“→”標出Ni2＋與Co的配位鍵，指出配位數。例2、回答下列問題（1）（2016江蘇卷）[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN－的C原子形成配位鍵。不考慮空間構型，[Zn(CN)4]2-的結構可用示意圖表示為____________。（2）AlCl3在熔融態、氣態和非極性溶劑中均以二聚體的形式存在，寫出其二聚體的結構示意圖。（3）[2019·新課標Ⅲ]FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為________，其中Fe的配位數為_____________。（4）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________________________________________________________________________。（5）配位化學創始人維爾納發現，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，加入足量硝酸銀溶液，立即產生氯化銀，沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。①請根據實驗事實用配合物的形式寫出它們的化學式。CoCl3·6NH3_______________________，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)________________。②上述配合物中，中心離子的配位數都是___________。6、配合物的制備實驗操作實驗現象及有關的離子方程式滴加氨水后，試管中首先出現：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)，氨水過量后沉淀逐漸，得到深藍色的透明溶液：Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，滴加極性的溶劑乙醇，用玻璃棒摩擦試管壁，觀察到深藍色晶體析出：[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2Oeq\o(=,\s\up7(乙醇))[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓溶液變為色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3滴加AgNO3溶液后，試管中出現：Ag＋＋Cl－=AgCl↓，＋Cl－二、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、超分子內分子間的作用力：非共價鍵，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、重要特征及應用：分子識別、自組裝等、【易錯辨析】1、配位鍵實質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、配位化合物都很穩定()5、在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可與AgNO3反應生成AgCl沉淀()6、Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子與配體構成的()7、中含24mol共價鍵（）【跟蹤練習】1、關于化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列說法正確的是()A．配體是Cl－和H2O，配位數是8B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋C．內界和外界中Cl－的數目比是1∶2D．在1mol該配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3molAgCl沉淀2、(2023年浙江1月選考)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩定結構，一定條件下可發生反應：Al2Cl6＋2NH3＝2Al(NH3)Cl3，下列說法不正確的是A.Al2Cl6的結構式為 B.Al2Cl6為非極性分子C.該反應中NH3的配位能力大于氯 D.Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發生反應3、下列關于超分子的說法中，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4、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。二苯并-18-冠-6與K＋形成的配離子的結構如圖所示。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目為65、過渡金屬配合物的一些特有性質的研究正受到許多研究人員的關注，因為這方面的研究無論是理論上還是工業應用上都有重要意義。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，其配離子結構如圖所示。下列有關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6、檢驗Ni2＋反應的一種生成物為丁二酮肟鎳，是一種鮮紅色沉淀，其分子結構如圖所示。下列說法正確的是()A．Ni2＋核外有14種運動狀態不同的電子B．該分子內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7、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8、按要求回答問題(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____________________，中心離子的配位數為____________。(2)[2020·全國卷Ⅲ，35(2)節選]NH3BH3分子中，N—B化學鍵稱為__________鍵，其電子對由__________提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2，的結構如圖所示：在該反應中，B原子的雜化軌道類型由________________變為_____________________。(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)通過螯合配位成環而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結構如圖所示，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＋等金屬離子形成穩定環狀離子，其原因是_________________，其中與乙二胺形成的化合物穩定性相對較高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。(5)[2023海南卷，節選]我國科學家發現一種釩配合物Ⅰ可以充當固氮反應的催化劑，反應過程中經歷的中間體包括Ⅱ和Ⅲ。配合物Ⅰ中釩的配位原子有4種，它們是_______。9、回答下列問題：(1)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構簡式(必須將配位鍵表示出來)：_________________________________________________。(2)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的空間結構都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子的原因是______________________________________。(3)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成紅色，該反應在有的教材中用方程式FeCl3＋3K