1、第3课时配合物理论简介核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法；能判断常见的配合物。2.证据推理与模型认知：能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。一、配位键1概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予接受键”。2表示方法：配位键常用AB表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫给予体，B是接受孤电子对的原子，叫接受体。如：H3O的结构式为。配位键与普通共价键的异同(1)配位键实质上是一种特殊的共价键。(2)配位键与普通共价键只是在形成过程上有所不同。配位键的共用电子对由成键原子
2、单方面提供，普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供，但它们的实质是相同的，都是由成键原子双方共用，如NH的结构式可表示为，习惯上也可表示为，在NH中4个NH键是完全等同的。(3)同共价键一样，配位键可以存在于分子之中如Ni(CO)4，也可以存在于离子之中(如NH)。例1下列不能形成配位键的组合是()AAg、NH3 BH2O、HCCo3、CO DAg、H【考点】配位键【题点】配位键存在与判断答案D解析配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag、H、Co3能提供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag与H都只能提供空
3、轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。例2 若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是()AX、Y只能是分子BX、Y只能是离子C若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对D若X提供空轨道，则配位键表示为XY【考点】配位键【题点】配位键的概念及形成答案C解析形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子，还可以一种是分子、一种是离子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的X，D项错误。二、配位化合物1配合物的概念通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合
4、物。如Cu(NH3)4SO4、Ag(NH3)2OH等均为配合物。2配合物的组成配合物Cu(NH3)4SO4的组成如下图所示：(1)中心原子：提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子Fe3、Ag、Cu2、Zn2等。(2)配体：提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。(3)配位数：直接与中心原子形成的配位键的数目。如Fe(CN)64中Fe2的配位数为6。3配合物的形成实验操作实验现象有关离子方程式滴加氨
5、水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液，向溶液中滴加乙醇后析出深蓝色晶体Cu(NH3)4SO4H2OCu22NH3H2O=Cu(OH)22NH、Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH溶液颜色变红色Fe33SCN=Fe(SCN)3 配合物的形成及对物质性质的影响(1)形成配合物的条件中心原子或离子必须有空轨道；配体有孤电子对。(2)配合物的形成对物质性质的影响稳定性增强：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属元素相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成。对溶解性的影响，如Ag
6、Cl可溶于氨水得到Ag(NH3)2。例3下列化合物属于配合物的是()ACu2(OH)2SO4 BNH4ClCZn(NH3)4SO4 DKAl(SO4)2【考点】常见的配合物及组成确定【题点】配合物的概念及其判断答案C解析硫酸四氨合锌(Zn(NH3)4SO4)中二价锌离子是中心离子，四个氨分子在锌离子的四周，是配体，中心离子和配体以配位键结合形成内界，也叫配离子，硫酸根离子处于外界，也叫外界离子，内界和外界组成配合物。例4(2018河北定州中学高二期中)0.01 mol氯化铬(CrCl36H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能是()ACr(H
7、2O)6Cl3BCr(H2O)5ClCl2H2OCCr(H2O)4Cl2Cl2H2ODCr(H2O)3Cl33H2O【考点】常见的配合物及组成确定【题点】配合物组成的确定与分析答案C解析0.01 mol氯化铬(CrCl36H2O)在水溶液中用过量的AgNO3处理，产生0.01 mol AgCl沉淀，说明1 mol氯化铬(CrCl36H2O)中有1 mol氯离子在外界，其余在内界，而正三价铬为六配位，则此氯化铬最可能是Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O，C正确。思维启迪确定配合物化学式的基本步骤1正误判断(1)任意两个原子都能形成配位键()(2)配位键和共价键没有本质区别()(3)含有配位键的化
8、合物就是配合物()(4)配合物都有颜色()(5)形成配位键可增强配合物的稳定性()2(2019南京高二调研)在NH中存在4个NH共价键，则下列说法正确的是()A4个共价键的键长完全相同B4个共价键的键长完全不同C原来的3个NH键的键长完全相同，但与通过配位键形成的NH键不同D4个NH键键长相同，但键能不同【考点】配位键【题点】配位键的概念及形成答案A解析NH可看成NH3分子结合1个H后形成的，在NH3中中心原子氮原子采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H 原子形成3个键，由于孤电子对的排斥，所以立体构型为三角锥形，键角压缩至107。但当有H时，N
9、原子的孤电子对会进入H的空轨道，以配位键形式形成NH，这样N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至10928，故NH为正四面体形，4个NH键完全相同，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。3(2018太原五中高二下学期期中)下列粒子中不存在配位键的是()ANH BCu(H2O)42CCH3COOH DAg(NH3)2【考点】配位键【题点】配位键的存在与判断答案C解析A项，铵根离子中氢离子提供空轨道，氮原子上有孤电子对，故NH中存在配位键；B项，Cu(H2O)42中铜离子提供空轨道，氧原子上有孤电子对，故Cu(H2O)42中存在配位键；D项，Ag(NH3)2中银离子提供空轨道，氮原子上有孤电子
10、对，故Ag(NH3)2中存在配位键。4配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。配合物Cu(NH3)4(OH)2的中心离子、配体、中心离子的化合价和配位数分别为()ACu2、NH3、2、4 BCu、NH3、1、4CCu2、OH、2、2 DCu2、NH3、2、2【考点】常见的配合物及组成确定【题点】配合物组成的确定与分析答案A解析配合物Cu(NH3)4(OH)2中，Cu2为中心离子，化合价为2，配体为NH3，配位数为4。5蓝色的无水CoCl2在吸水后会变成粉红色的水合物CoCl2xH2O，发生的反应为CoCl2xH2OCoCl2xH2O，该水合物受热后又变成无水CoCl2，所以无水CoCl2常用
11、作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有65 g无水CoCl2，吸水后变成119 g CoCl2xH2O。试回答下列问题：(1)水合物中x_。(2)若该水合物为配合物，其中Co2的配位数为6，经测定得出该配合物内界和外界含有Cl的个数之比为11，则该配合物的化学式可表示为_。【考点】常见的配合物及组成确定【题点】配合物组成的确定与分析答案(1)6(2)CoCl(H2O)5ClH2O解析(1)xH2OCoCl2CoCl2xH2O 130 13018x 65 g 119 g则，解得x6。(2)CoCl26H2O中Co2的配位数为6，由题意知该配合物的内界和外界各有1个氯离子，则内界含有1个氯离子和5个水分子
12、，外界含有1个氯离子和1个结晶水，故该配合物的化学式可表示为CoCl(H2O)5ClH2O。题组一配位键的形成与存在1下列各种说法中错误的是()A配位键是一种特殊的共价键BNH4NO3、CuSO45H2O都含有配位键C共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对【考点】配位键【题点】配位键的概念与形成答案C解析配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的共价键，可见成键双方都不存在未成对电子，故A、D对，C错；NH4NO3、CuSO45H2O中的NH、Cu(H2O)42含有配位键，故B对。2现有下列微粒：N2H；CH4；OH；
13、NH；Fe(CO)3；Fe(SCN)3；H3O；Ag(NH3)2OH。其中含有配位键的是()A BC D全部【考点】配位键【题点】配位键的存在与判断答案C解析形成配位键的条件是一方有孤电子对，另一方有空轨道。在CH4中，中心原子碳的价层电子已完全成键，没有孤电子对，故CH4中没有配位键。在OH中，氧和氢各提供一个电子形成共价键，没有配位键。3下列物质不是配合物的是()AK2Co(SCN)4 BFe(SCN)3CCuSO45H2O DNH4Cl【考点】常见配合物及其组成确定【题点】配合物的概念及判断答案D解析A项，钴离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物；B项，
14、铁离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质为配合物；C项，铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物；D项，铵根离子中N原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，形成配位键，配合物的中心原子(或离子)提供空轨道，NH不是配离子，所以NH4Cl不是配合物。4由配位键形成的Pt(NH3)62和PtCl42中，其中心离子的化合价分别为()A2、2 B6、2C4、2 D2、2【考点】常见配合物及其组成确定【题点】配合物组成的确定与分析答案D解析配体NH3是中性分子、不带电，故Pt(NH3)62中Pt为2价；而Cl作为配体，带1个单位负电荷，故PtCl
15、42中Pt为2价。5(不定项)下列关于Cr(H2O)4Br2Br2H2O的说法正确的是()A配体为水分子，外界为BrB中心离子的配位数为6C中心离子采取sp3杂化D中心离子的化合价为2【考点】常见配合物及其组成确定【题点】配合物组成的确定与分析答案B解析Cr(H2O)4Br2Br2H2O中内界为Cr(H2O)4Br2，Cr3为中心离子，配体为H2O、Br，配位数为6，外界为Br，Cr3提供的空轨道数为6，中心离子没有采取sp3杂化。6已知某紫色配合物的组成为CoCl35NH3H2O，其水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有NH3放出，同时产生Co2O3沉淀；向一定量该配合物溶液中加过量AgNO3
16、溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后过滤，再加过量AgNO3溶液于滤液中，无明显变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为()ACoCl2(NH3)4ClNH3H2OBCo(NH3)5(H2O)Cl3CCoCl(NH3)3(H2O)Cl22NH3DCoCl(NH3)5Cl2H2O【考点】常见配合物及其组成确定【题点】配合物组成的确定与分析答案D解析CoCl35NH3H2O的水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有NH3放出，说明NH3均在内界，向该配合物溶液中加过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，说明该配合物外界有Cl，过滤后再
17、加过量AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一，说明该配合物内界也含有Cl，且外界的Cl与内界的Cl个数之比为21。综上分析，D项最有可能。题组三配合物结构与性质的综合7向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是()ACo(NH3)4Cl2Cl BCo(NH3)3Cl3CCo(NH3)6Cl3 DCo(NH3)5ClCl2【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物的结构与性质答案B解析配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在Cl，加入AgNO3溶液就有AgCl沉淀产生。对于B项中的Co(NH3)3Cl3
18、，Co3、NH3、Cl全处于内界，很难电离，溶液中不存在Cl，所以不能生成AgCl沉淀。8(不定项)下列说法错误的是()AKAl(SO4)212H2O属于配合物B配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子C配位数为4的配合物均为正四面体形结构DCu(NH3)2中的中心离子的配位数为2【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物结构的分析答案AC解析KAl(SO4)212H2O属于一般化合物，不含配体，所以KAl(SO4)212H2O不属于配合物，A项错误；配合物是由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配体的分子或离子完全或部分由配位键结合形成的化合物，所以配合物中的配体可以是分子也可以是
19、阴离子，B项正确；配位数为4的配合物，一般有平面四边形和四面体形两种不同的立体构型，C项错误；Cu(NH3)2中Cu的配位数为2，D项正确。9(2018苏州月考)NH3和BF3可以通过配位键形成化合物NH3BF3，下列说法正确的是()ANH3、BF3两分子都是平面三角形分子BNH3、BF3两分子的中心原子采取的都是sp3杂化C形成配合物时NH3中N原子提供的是孤电子对，BF3中B原子提供空轨道D形成配合物时BF3中B原子提供的是孤电子对，NH3中N原子提供空轨道【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物结构的分析答案C解析NH3是三角锥形分子，A项错误；NH3中N的杂化轨道数键数孤电子对数
20、314，采取的是sp3杂化，BF3中B形成3个键，无孤电子对，B原子的杂化轨道数键数孤电子对数303，采取的是sp2杂化，B项错误；NH3BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道，形成配位键，C项正确、D项错误。10向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液，再滴入适量浓氨水，下列叙述不正确的是()A开始生成蓝色沉淀，加入适量浓氨水后，形成无色溶液BCu(OH)2溶于浓氨水的离子方程式是：Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OHC开始生成蓝色沉淀，加入适量浓氨水后，沉淀溶解形成深蓝色溶液D开始生成Cu(OH)2，之后生成更稳定的配合物
21、【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物结构与性质的综合答案A解析向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，发生反应Cu22OH=Cu(OH)2，Cu(OH)2沉淀为蓝色，再加入适量浓氨水，发生反应Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH，形成深蓝色溶液，故A错误。11(不定项)关于化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O的配合物的下列说法中正确的是()A配体是Cl和H2O，配位数是6B中心离子是Ti4，配离子是TiCl(H2O)52C内界和外界中的Cl的数目比是12D加入足量AgNO3溶液，所有Cl均被完全沉淀【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物结构与性质的综合答案AC
22、解析配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O中，配体是Cl和H2O，配位数是6，A正确；中心离子是Ti3，配离子(内界)是TiCl(H2O)52，外界是Cl，B错误；内界和外界Cl的数目比是12，C正确；加入足量AgNO3溶液，外界Cl与Ag反应，内界中的Cl不与Ag反应，D错误。12(不定项)(2019苏州高二检测)如图所示，a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2形成的螯合物。下列叙述正确的是()Aa和b中N原子均采取sp3杂化Bb中Ca2的配位数为6Ca中配位原子是C原子Db中含有共价键、离子键和配位键【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物结构与性
23、质的综合答案A解析A项，a中N原子有3对键电子对，含有1对孤电子对，b中N原子有4对键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，正确；B项，b为配离子，Ca2的配位数为6，正确；C项，a不是配合物，错误；D项，钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，不含离子键，错误。13(1)Fe(H2O)62与NO反应生成的Fe(NO)(H2O)52中，NO以N原子与Fe2形成配位键。请在Fe(NO)(H2O)52结构示意图的相应位置补填缺少的配体。(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl33KSCN=Fe(SCN)33
24、KCl表示，经研究表明Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数比配合，还可以以其他个数比配合。请按要求填空：Fe3与SCN反应时，Fe3提供_，SCN提供_，二者通过配位键结合。所得Fe3与SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比11配合，所得离子显红色，含该离子的配合物化学式是_。【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物结构的分析答案(1)(2)空轨道孤电子对Fe(SCN)Cl2解析(1)根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子。(2)Fe3与SCN反应生成的配合物中，Fe3提供空轨道，SCN提供孤电子对；F
25、e3与SCN以个数比11配合所得离子为Fe(SCN)2，所以FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成Fe(SCN)Cl2与KCl。14回答下列问题：(1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子，请写出生成此配合离子的离子方程式：_，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有_。(2)CuSO45H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：_。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以析出深蓝色的Cu(NH3)
26、4SO4H2O晶体。下列说法不正确的是_(填字母)。aCu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是N元素bCuSO4晶体及Cu(NH3)4SO4H2O中S原子的杂化方式均为sp3cCu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键dNH3分子内的HNH键角大于H2O分子内的HOH 键角eSO的立体构型为正四面体形fCu(NH3)42中，N原子是配位原子gNH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化【考点】配位键、配合物的综合考查【题点】配合物结构与性质的综合答案(1)Cu24H2O=Cu(H2O)42共价键、配位键(2)(3)ag解析(1)Cu2提供空轨道，H2O分子中的O原子
27、提供孤电子对形成配合物Cu(H2O)42。(2)H2O中的O原子提供孤电子对，Cu2提供空轨道，所以水合铜离子表示为。(3)电负性：ON，a不正确；S原子与4个O原子形成共价键，所以S原子采取sp3杂化，b正确；Cu(NH3)4SO4中SO与Cu(NH3)42以离子键结合，NH3、SO中含有共价键，Cu(NH3)42中含有配位键，c正确；NH3分子内N原子有1对孤电子对，H2O分子中O原子有2对孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大，所以H2O分子中HOH键角小于NH3分子中HNH键角，d正确；SO中S原子以4个键与4个O原子结合，S采取sp3杂化，故SO的立体构型为正四面体形，
28、e正确；Cu(NH3)42中N原子提供孤电子对，f正确；NH3中N为sp3杂化，g不正确。15(2019泰州调研)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3：_，CoCl35NH3：_，CoCl34NH3(绿色和紫色)：_。(2)CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是_。(3)上述配合物中，中心离子的配位数都是_。【考点】常见配合物及组成确定【题点】配合物组成的确定答案(1)Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl(2)它们互为同分异构体(3)6解析沉淀的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol，可知物质的量分别为1 mol的四种配合物，能电离出来的Cl(即外界Cl)的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol、1 mol，故它们的化学式分别为Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl、Co(NH3)4Cl2Cl。