文档内容
第 15 讲 配合物与超分子
考点导航
知识精讲
知识点一：
一、配合物
1．配位键
(1)概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。
微点拨
配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的，而其他的共价键的共用
电子对是由成键双方提供的。
(2)配位键的形成条件
①成键原子一方能提供 。如分子有NH 、HO、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。
3 2
②成键原子另一方能提供 。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。
(3)配位键同样具有 和 。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变
的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
【答案】孤电子对 空轨道 饱和性 方向性
2．配位化合物
(1)配合物的概念：把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以
结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH )]SO 、[Ag(NH)]OH、NH Cl等均为配合
3 4 4 3 2 4
物。
【答案】配位键
(2)配合物的形成实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首先
出现 ，氨水过量
、
后沉淀逐渐 ，滴加乙
醇后析出 色晶体
[Cu(NH )]SO ·H O
3 4 4 2
溶液
白色的AgCl沉淀消失，得
到澄清的无色溶液
上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH )]2＋为例，NH 分子中氮原子的 进
3 4 3
入Cu2＋的 ，Cu2＋与NH 分子中的氮原子通过 形成配位键。配离
3
子[Cu(NH )]2＋可表示为 。
3 4
【答案】蓝色沉淀 溶解 深蓝 Cu2＋＋2NH ·H O===Cu(OH) ↓＋2NH、
3 2 2
Cu(OH) ＋4NH ===[Cu(NH )]2＋＋2OH－
2 3 3 4
血红 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN) AgCl＋2NH ===[Ag(NH) ]Cl
3 3 3 2
孤电子对 空轨道 共用氮原子提供的孤电子对
(3)配合物的组成
配合物[Cu(NH )]SO 其组成如下图所示：
3 4 4
①中心原子是 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)，
过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
②配体是 的阴离子或分子，如Cl－、NH 、HO等。配体中 的原子叫做配
3 2
位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH 中的N原子，HO中的O原子等。
3 2
③配位数是直接与中心原子形成的 的数目。如[Fe(CN) ]4－中配位数为 。
6【答案】提供空轨道接受孤电子对 提供孤电子对 直接同中心原子配位 配位键 6
【即学即练1】
1．下列关于配合物的说法中正确的是
A．化学式 [TiCl(H O) ]Cl ·H O的配合物中配体是Cl－和H O，配位数是9
2 5 2 2 2
B．含有配位键的物质一定是配位化合物
C．配合物[Ag(NH ) ]Cl中存在离子键、配位键、极性键和非极性键
3 2
D．向硫酸铜溶液中滴加过量的氨水，溶液呈深蓝色是因为存在[Cu(NH ) ]2+配离子
3 4
【答案】D
【解析】A．该配合物中：中心原子为Ti，配体是氯离子和水，配位数为6，A错误；
B．氯化铵中氮原子和氢原子之间存在一个配位键，但氯化铵不是配位化合物，B错误；
C．配合物中内界和外界之间为离子键，中心原子和配位原子之间为配位键，配体中氮原子和氢原子之间
为极性共价键，不存在非极性键，C错误；
D．硫酸铜中加过量氨水形成四氨合铜配离子，为深蓝色，D正确；
故选D。
2．下列说法正确的是
A．配合物 配位数为6
B．配合物 中，配位体为 和 ， 为内界
C．配合物 中 和 以离子键结合
D．在 和 中都存在配位键
【答案】D
【解析】A．配合物 ，内界有4个氨分子作为配位体，所以配位数为4，故A错误；
B．配合物 中，配位体为 ， 为内界，故B错误；
C．配合物 中 和 以配位键结合，故C错误；
D．在 中，氮原子提供孤电子对，氢离子有空轨道，它们之间形成配位键， 中也存在配位键，
故D正确。
故选D。3．下列分子或离子中不能作为配合物的配体的是
A． B． C．H O D．NO
2
【答案】A
【解析】A． 中，N原子的最外层电子全部用于形成化学键，不存在孤对电子，不能作为配体，A符合
题意；
B． 中，S原子的最外层有两对孤对电子，可作为配合物的配体，B不符合题意；
C．H O中，O原子的最外层有两对孤对电子，可作为配合物的配体，C不符合题意；
2
D．NO中，N原子的最外层有一对孤对电子，可作为配合物的配体，D不符合题意；
故选A。
4．配合物 可用于离子检验，下列说法不正确的是
A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B．配离子为 ，中心离子为 ，配位原子为N
C．1mol配合物中含有12molσ键
D．该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离得到阴阳离子共4mol
【答案】B
【解析】A． Na+与 之间存在离子键，CN−与Fe3+之间存在配位键，CN−中碳原子与氮原子之间
存在极性键，A项正确；
B． 配合物Na [Fe(CN) ]中，配离子为 ，中心离子为Fe3+，配位原子为C，B项错误；
3 6
C． CN−中碳原子与氮原子之间存在1个σ键，CN−与Fe3+之间的配位键属于σ键，则1mol配合物
Na [Fe(CN) ]中σ键为(6+6)mol =12mol，C项正确；
3 6
D． 该配合物为离子化合物，易电离，其电离方程式为Na [Fe(CN) ]=3Na++ ，1mol该配合物
3 6
电离得到阴、阳离子共4mol，D项正确；
故选B。
知识点二：
二、超分子1．概念：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。
微点拨
超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
2．超分子的实例
(1)分离C 和C
60 70
(2)冠醚识别碱金属离子
冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。
(3)超分子两个的重要特征—— 、 。
【答案】分子识别 自组装
【即学即练2】
1．下列关于超分子的叙述中正确的是
A．超分子就是高分子 B．超分子都是无限伸展的
C．形成超分子的微粒都是分子 D．超分子具有分子识别和自组装的特征
【答案】D
【解析】A．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组
织的聚集体，有的是高分子，有的不是，故A错误；
B．超分子这种分子聚集体有的是无限伸展的，有的的是有限的，故B错误；
C．形成超分子的微粒也包括离子，故C错误；
D．超分子的特征是分子识别和自组装，故D正确。
答案选D。2．某超分子的结构如图所示。下列说法不正确的是
A．此超分子中含有酰胺基
B． 的分子式为C H ，其一氯代物有3种
14 10
C．此超分子属于高分子
D．此超分子完全燃烧后会生成CO ，干冰晶胞中CO 的配位数为12
2 2
【答案】C
【解析】A．从此超分子的结构图中可以看出，分子中含有多个酰胺基 ，A正确；
B． 分子中有14个碳原子，不饱和度为10，则分子式为C H ，该分子中有3种氢原
14 10
子(带∗号位置)，则其一氯代物有3种，B正确；
C．此超分子的相对分子质量小于10000，则不属于高分子，C不正确；
D．此超分子中含有碳元素，完全燃烧后会生成CO ，干冰晶胞中CO 分子位于顶点和面心，配位数为
2 2
=12，D正确；
故选C。
易错精析
1．水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H O＋)。下列对上述过程的描述不合理的有哪
3些？
①氧原子的杂化类型发生了改变
②粒子的形状发生了改变
③粒子的化学性质发生了改变
④粒子中的键角发生了改变
【细剖精析】
水中氧原子以sp3杂化形成4个轨道，其中2个轨道是由孤电子对占据的，依据价层电子对互斥模型，孤电
子对也参与互相排斥，水的空间构型为V形。在一定条件下水与氢离子结合形成配位键，这样氧原子与 3
个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤电子对相互排斥形成了三角锥形分子；同时其键角也发生改变，
形成的粒子兼有水和氢离子的性质。故只有①不正确。
2．将白色的无水CuSO 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的配离子。请
4
写出生成此配离子的离子方程式。
【细剖精析】
Cu2＋＋4HO===[Cu(H O) ]2＋
2 2 4
3．气态氯化铝(AlCl)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系为 。
2 6
请将图中你认为是配位键的斜线加上箭头。
【细剖精析】
配位键的箭头指向提供空轨道的一方。氯原子最外层有7个电子，通过一个共用电子对就可以形成一个单
键，另有三对孤电子对。所以氯化铝(AlCl)中与两个铝原子形成共价键的氯原子中，有一个是配位键，氯
2 6
原子提供电子，铝原子提供空轨道。
4.在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是如何形成的？该化学键如何表示？
【细剖精析】
在四水合铜离子中，Cu2＋与HO分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予Cu2＋，Cu2＋接受HO分
2 2
子的孤电子对形成的。该化学键可表示为： 。能力拓展
1．配位键与共价键的关系
(1)形成过程不同：配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中一方提供孤电子对，另一方提供具有能
够接受孤电子对的空轨道。普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。
(2)配位键与普通共价键的实质相同。它们都被成键原子双方共用，如在NH中有三个普通共价键、一个配
位键，但四者是完全相同的。
(3)同普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO) ]，也可以存在于离子中(如NH)。
4
2．配合物的形成对物质性质的影响
(1)溶解性的影响：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶于含过量Cl－、Br
－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。
(2)颜色的改变：当简单离子形成配离子时，颜色常发生变化，根据颜色的变化可以判断是否有配离子生
成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子
方程式如下： Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN) ]3－n(n＝1～6)。
n
(3)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
属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。如血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与
O 分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O 分子结合，使血红蛋白失
2 2
去输送O 的功能，从而导致人体CO中毒。
2
3．配合物内界中共价键数目的判断
若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数，
此外，还要加上中心原子与配体形成的配位键，这也是σ键。例如：配合物[Co(NH )Cl]Cl的共价键数为
3 4 2
3×4＋4＋2＝18。
配位键存在于一定的化合物中，形成配位键的两个不同原子所扮演的角色不同，一个原子提供孤电子对，
另外一个原子提供空轨道，这对孤电子对维系着两个原子，从而形成了两个原子间的配位键。所以形成配
位键的条件是存在能够提供孤电子对的原子或离子，另外还要具有能够接受电子对的空轨道的原子或离子。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列各种说法中错误的是
A．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对
B．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
C．配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子
D．配位键是一种特殊的共价键【答案】B
【解析】A．微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是能够接受孤
电子对的空轨道的原子或离子，故A正确；
B．形成共价键的成键原子不一定有未成对电子，如配位键中就是一方提供电子对，双方共用，故B错误；
C．配位化合物中，配体可以是H O、NH 、CO等含有孤电子对的分子，也可以是F-、Cl-、CN-等含有孤电子
2 3
对的阴离子，故C正确；
D．配位键又称配位共价键，是一方提供孤电子对，一方提供空轨道形成的，是一种特殊的共价键，故D
正确；
答案选B。
2．下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是
A．过氧化钠、硫酸四氨合铜、氢化钠 B．硝酸铵、氢氧化二氨合银、硫酸铵
C．硫酸、氮化钙、氢氧化钡 D．氯化铵、氢氧化钠、双氧水
【答案】B
【解析】A．Na O 中存在离子键和非极性键， NaH中只存在离子键，均不存在极性键和配位键，A不符合
2 2
题意；
B．NH NO 、[Ag(NH ) ]OH、(NH ) SO 中均存在离子键、极性键和配位键，B符合题意；
4 3 3 2 4 2 4
C．H SO 中不存在离子键，Ca N 中只存在离子键，Ba(OH) 中不存在配位键，C不符合题意；
2 4 3 2 2
D．NaOH中不存在配位键，H O 中只有共价键，D不符合题意；
2 2
故选B。
3．下列有关配合物 的说法正确的是
A．该配合物的配体只有水分子
B．该配合物中 提供空轨道
C． 该配合物与足量 溶液反应可生成 沉淀
D．中心离子的配位数为5
【答案】B
【解析】A．该配合物的配体是水分子和溴离子，故A错误；
B．该配合物的中心微粒是Cr3+，中心微粒在形成配位键时提供空轨道，故B正确；
C．配合物溶干水，只能电离出外界离子，1mol该配合物与足量AgNO 溶液反应可生成1molAgBr沉淀，故
3
C错误；D．该配合物中心离子的配体是水分子和溴离子，配位数为6，故D错误；
故答案选 B。
4．+3价Co的八面体配合物CoCl ·nNH ，中心原子的配位数为6，若1mol配合物与AgNO 作用生成
m 3 3
1molAgCl沉淀，则m和n的值是
A．m=1、n=5 B．m=3、n=3 C．m=3、n=4 D．m=3、n=5
【答案】C
【解析】+3价Co的八面体配合物CoCl ·nNH ，根据电荷守恒，m=3；中心原子的配位数为6，若1mol配合
m 3
物与AgNO 作用生成1molAgCl沉淀，说明外界有1个氯离子，则配体为2个氯离子、4个NH ，n=4，故选
3 3
C。
5．Fe在自然界中分布广泛，Fe3+可与H O、F-、SCN-等配体形成配位数为6的配离子。下列说法错误的是
2
A．Fe3+与H O形成配离子时O提供孤对电子
2
B．Fe3+的核外有23种运动状态不同的电子
C．Fe3+与SCN-形成的配离子为[Fe(SCN) ]3+
6
D．Fe3+与SCN-形成的配合离子稳定性强于与H O形成的配合离子
2
【答案】C
【解析】A．Fe3+与H O形成配离子时，Fe3+提供空轨道，O提供孤对电子，A项正确；
2
B．由于每个电子的运动状态均不相同且Fe为26号元素，则Fe3+的核外有23种运动状态不同的电子，B项
正确；
C．Fe3+与SCN-形成的配离子为[Fe(SCN) ]3-，C项错误；
6
D．含Fe3+的溶液中加入SCN-，溶液会变为血红色，说明Fe3+与SCN-形成的配合离子稳定性强于与H O形成
2
的配合离子，D项正确；
答案选C。
6．对物质的研究可改善我们的生活。下列描述错误的是
A．纳米晶体会有不同于大块晶体的特性，主要原因是晶体的表面积增大
B．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的
C．超分子具有分子识别与自组装的特征
D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性
【答案】B
【解析】A．纳米晶体的表面积更大，因此有不同于大块晶体的特性，A正确；
B．石英玻璃为非晶态SiO ，水晶为晶态SiO ，二者研成粉末摄取的X射线衍射图谱不相同，B错误；
2 2
C．分子识别与自组装是超分子的特征，C正确；D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性，D正确；故答案为B。
7．下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质
B．利用超分子的分子识别特征，可以分离C 和C
60 70
C．配位化合物中配位键强度都很大，因而配合物都很稳定
D．配离子[Fe(CN) (NO)]2-的中心离子为Fe3+，配位数为6，配位原子为C和N
5
【答案】C
【解析】A．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质，生物体的细胞即是由各种生物分子自组装而成，A
正确；
B．C 和C 的分子直径不同，利用超分子的“分子识别”特性可以将C 和C 分离开来，B正确；
60 70 60 70
C．含有孤电子对和含有空轨道的原子之间形成配位键，配位键属于共价键，有的配合物很稳定，有的很
不稳定，C错误；
D．配离子[Fe(CN) (NO)]2-的中心离子为Fe3+，提供空轨道，NO和CN-与Fe3+形成配位键，配位数为6，C和N
5
有孤对电子，作为配位原子，D正确；
故选C。
8．某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是
A．超分子就是高分子
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
D．图示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3两种杂化方式
【答案】A
【解析】A．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，超分子不同于高分子，A错误；
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装，例如细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质，生物体的细
胞即是由各种生物分子自组装而成，B正确；
C．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集
体，图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，C正确；
D．图示中的超分子中的N原子有双键、单键，则采取sp2、sp3杂化，D正确；
故选A。
9．利用超分子可分离 和 。将 、 混合物加入一种空腔大小适配 的杯酚中进行分离的流程如
图所示。
下列说法错误的是
A．该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征
B．杯酚分子中存在大 键
C．杯酚与 形成氢键
D． 与金刚石晶体类型不同
【答案】C
【解析】A．利用杯酚分离 和 体现了超分子具有“分子识别”的特征，A项正确；
B．杯酚分子中含有苯环结构，存在大 键，B项正确；
C．杯酚与 形成的不是氢键，C项错误；
D．金刚石是共价晶体， 为分子晶体，二者晶体类型不同，D项正确；
故选D。10．某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是
A．图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．超分子就是高分子
D．图示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3杂化
【答案】C
【解析】A．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组
织的聚集体，图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，故A正确；
B． 超分子的特征是分子识别和分子自组装，例如细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质，生物体的细
胞即是由各种生物分子自组装而成，故B正确；
C．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集
体，超分子不同于高分子，故C错误；
D． 图示中的超分子中的N原子有双键、有单键，则采取sp2、sp3杂化，故D正确；
答案选C。
11．“杯酚”(图b)分离C 和C 的过程(图a)示意如下：
60 70下列分析不正确的是
A．“杯酚”分子内能形成氢键
B．图b所示的“杯酚”可由 、HCHO合成
C．图a反映了超分子具有“分子识别”的特性
D．图a利用了C 不溶于甲苯，C 易溶于CHCl 的性质
60 70 3
【答案】D
【解析】A．杯酚中的羟基之间可以形成氢建，A正确；
B．根据苯酚与甲醛的反应可知：由 、HCHO可以合成杯酚，B正确；
C．由图a可知，杯酚与C 形成超分子，而杯酚与C 不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的
60 70
特性，C正确；
D．由图a可知，杯酚与C 形成的超分子不溶于甲苯，而不是C 不溶于甲苯，而C 易溶于甲苯，过滤分
60 60 70
离；C 不溶于CHCl 的性质，而杯酚溶于CHCl ，再过滤分离，实现C 和C 的分离，D错误；
60 3 3 60 70
故合理选项是D。倒卖拉黑不更新，淘宝唯一免费更新店铺: 知二教育
