Question

5．Cu、Zn、Cr都是過(guò)渡元素，可作為中心原子形成多種配合物．
（1）下列不能作為配合物配位體的是C（選填序號(hào)）．
A．H₂O       B．NH₃       C．CH₄       D．Cl^-
（2）用氫鍵表示式寫出氨水中NH₃分子與水分子間形成的可能存在的氫鍵N-H…O、O-H…N．
（3）Cu元素可形成[Cu（NH₃）₄]SO₄，其中存在的化學(xué)鍵類型有①③⑤（填序號(hào)）．
①配位鍵�、诮饘冁I　③極性共價(jià)鍵�、芊菢O性共價(jià)鍵  ⑤離子鍵�、逇滏I
（4）若[Cu（H₂O）₄]²⁺具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，且當(dāng)其中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代時(shí)，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu（H₂O₄]²⁺的空間構(gòu)型為a（填字母）．
a．平面正方形    b．正四面體   c．三角錐型     d．V形
（5）在硫酸銅溶液中逐滴滴加氨水至過(guò)量，先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，最后沉淀溶解形成深藍(lán)色的溶液．寫出此藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（6）在CrCl₃的水溶液中，一定條件下存在組成為[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+（n和x均為正整數(shù)）的配離子，將其通過(guò)氫離子交換樹脂（R-H），可發(fā)生離子交換反應(yīng)：[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x++xR-H→Rx[CrCl_n（H₂O）_6-n]+xH⁺．交換出來(lái)的H⁺和已知量的NaOH溶液反應(yīng)，即可求出x和n，確定配離子的組成．
將含0.0015mol[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+的溶液，與R-H完全交換后，中和生成的H⁺需濃度為0.1200mol•L^-1NaOH溶液25.00ml，該配離子的化學(xué)式為[CrCl（H₂O）₅]²⁺．

Answer 1

分析 （1）能作為配合物配位體的微粒需含有孤對(duì)電子，CH₄無(wú)孤對(duì)電子；
（2）N元素與O元素的電負(fù)性都很強(qiáng)，不同分子中的N原子、O原子與H原子之間都可以形成氫鍵；
（3）[Cu（NH₃）₄]SO₄中陰陽(yáng)離子間形成離子鍵，配離子[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有配位鍵，不同非金屬元素之間形成極性共價(jià)鍵，；
（4）形成4個(gè)配位鍵，具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體，如果為正四面體，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代，只有一種結(jié)構(gòu)；
（5）銅離子可以和一水合氨生成氫氧化銅沉淀，沉淀還可以溶于過(guò)量的氨水中；
（6）中和發(fā)生反應(yīng)：H⁺+OH^-=H₂O，由中和生成的H⁺需要的NaOH溶液，可得出H⁺物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算出x，[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+中Cr的化合價(jià)為+3價(jià)，化合價(jià)代數(shù)和等于離子所帶電荷，據(jù)此計(jì)算n的值，進(jìn)而確定該配離子化學(xué)式．

解答 解：（1）A．H₂O是共價(jià)化合物，是由原子和氫原子形成共價(jià)鍵，電子式為，有孤對(duì)電子，可以作為配體，故A不選；
B．NH₃是共價(jià)化合物，氮原子分別與3個(gè)氫原子通過(guò)一對(duì)共用電子對(duì)結(jié)合，NH₃電子式為，有孤對(duì)電子，可以作為配體，故B不選；
C．碳原子最外層的4個(gè)電子分別與氫原子形成共用電子對(duì)，電子式為，無(wú)孤對(duì)電子，不可以作為配體，故C選；
D．Cl^-為氯原子得到1個(gè)電子形成的陰離子，電子式為，有孤對(duì)電子，可以作為配體，故D不選；
故答案為：C；
（2）N元素與O元素的電負(fù)性都很強(qiáng)，不同分子中的N原子、O原子與H原子之間都可以形成氫鍵，如O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N，氨水中NH₃分子與水分子間形成的可能存在的氫鍵N-H…O、O-H…N，
故答案為：N-H…O、O-H…N；
（3）[Cu（NH₃）₄]SO₄中，[Cu（NH₃）₄]²⁺與SO₄^2-之間的化學(xué)鍵為離子鍵，[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺與NH₃之間的化學(xué)鍵為配位鍵，N-H為極性共價(jià)鍵，[Cu（NH₃）₄]SO₄，
故答案為：①③⑤；
（4）形成4個(gè)配位鍵，具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體，如果為正四面體，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代，只有一種結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)為平面正方形，
故答案為：a；
（5）氫氧化銅沉淀可以溶于過(guò)量的氨水中，發(fā)生反應(yīng)：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（6）中和生成的H⁺需濃度為0.1200mol/L氫氧化鈉溶液25.00mL，由H⁺+OH^-=H₂O，可以得出H⁺的物質(zhì)的量為0.12mol/L×25.00×10^-3L=0.003mol，
所以x=$\frac{0.003mol}{0.0015mol}$=2，則[CrCl_n（H₂O）_6-n]²⁺中Cr的化合價(jià)為+3價(jià)，則有3-n=2，解得n=1，即該配離子的化學(xué)式為[CrCl（H₂O）₅]²⁺，
故答案為：[CrCl（H₂O）₅]²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的內(nèi)容較為綜合，涉及到配位鍵、氫鍵、微粒的空間的結(jié)構(gòu)及配合物化學(xué)式的求解等有關(guān)知識(shí)，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握，注意氫鍵、配合物的構(gòu)成及性質(zhì)，題目難度中等．