Question

5．Cu、Zn、Cr都是过渡元素，可作为中心原子形成多种配合物．
（1）下列不能作为配合物配位体的是C（选填序号）．
A．H₂O       B．NH₃       C．CH₄       D．Cl^-
（2）用氢键表示式写出氨水中NH₃分子与水分子间形成的可能存在的氢键N-H…O、O-H…N．
（3）Cu元素可形成[Cu（NH₃）₄]SO₄，其中存在的化学键类型有①③⑤（填序号）．
①配位键　②金属键　③极性共价键　④非极性共价键  ⑤离子键　⑥氢键
（4）若[Cu（H₂O）₄]²⁺具有对称的空间构型，且当其中的两个NH₃被两个Cl^-取代时，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（H₂O₄]²⁺的空间构型为a（填字母）．
a．平面正方形    b．正四面体   c．三角锥型     d．V形
（5）在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后沉淀溶解形成深蓝色的溶液．写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（6）在CrCl₃的水溶液中，一定条件下存在组成为[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+（n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H），可发生离子交换反应：[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x++xR-H→Rx[CrCl_n（H₂O）_6-n]+xH⁺．交换出来的H⁺和已知量的NaOH溶液反应，即可求出x和n，确定配离子的组成．
将含0.0015mol[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的H⁺需浓度为0.1200mol•L^-1NaOH溶液25.00ml，该配离子的化学式为[CrCl（H₂O）₅]²⁺．

Answer 1

分析 （1）能作为配合物配位体的微粒需含有孤对电子，CH₄无孤对电子；
（2）N元素与O元素的电负性都很强，不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键；
（3）[Cu（NH₃）₄]SO₄中阴阳离子间形成离子键，配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有配位键，不同非金属元素之间形成极性共价键，；
（4）形成4个配位键，具有对称的空间构型，可能为平面正方形或正四面体，如果为正四面体，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，只有一种结构；
（5）铜离子可以和一水合氨生成氢氧化铜沉淀，沉淀还可以溶于过量的氨水中；
（6）中和发生反应：H⁺+OH^-=H₂O，由中和生成的H⁺需要的NaOH溶液，可得出H⁺物质的量，进而计算出x，[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+中Cr的化合价为+3价，化合价代数和等于离子所带电荷，据此计算n的值，进而确定该配离子化学式．

解答 解：（1）A．H₂O是共价化合物，是由原子和氢原子形成共价键，电子式为，有孤对电子，可以作为配体，故A不选；
B．NH₃是共价化合物，氮原子分别与3个氢原子通过一对共用电子对结合，NH₃电子式为，有孤对电子，可以作为配体，故B不选；
C．碳原子最外层的4个电子分别与氢原子形成共用电子对，电子式为，无孤对电子，不可以作为配体，故C选；
D．Cl^-为氯原子得到1个电子形成的阴离子，电子式为，有孤对电子，可以作为配体，故D不选；
故答案为：C；
（2）N元素与O元素的电负性都很强，不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键，如O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N，氨水中NH₃分子与水分子间形成的可能存在的氢键N-H…O、O-H…N，
故答案为：N-H…O、O-H…N；
（3）[Cu（NH₃）₄]SO₄中，[Cu（NH₃）₄]²⁺与SO₄^2-之间的化学键为离子键，[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺与NH₃之间的化学键为配位键，N-H为极性共价键，[Cu（NH₃）₄]SO₄，
故答案为：①③⑤；
（4）形成4个配位键，具有对称的空间构型，可能为平面正方形或正四面体，如果为正四面体，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，只有一种结构，所以应为平面正方形，
故答案为：a；
（5）氢氧化铜沉淀可以溶于过量的氨水中，发生反应：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案为：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（6）中和生成的H⁺需浓度为0.1200mol/L氢氧化钠溶液25.00mL，由H⁺+OH^-=H₂O，可以得出H⁺的物质的量为0.12mol/L×25.00×10^-3L=0.003mol，
所以x=$\frac{0.003mol}{0.0015mol}$=2，则[CrCl_n（H₂O）_6-n]²⁺中Cr的化合价为+3价，则有3-n=2，解得n=1，即该配离子的化学式为[CrCl（H₂O）₅]²⁺，
故答案为：[CrCl（H₂O）₅]²⁺．

点评 本题考查的内容较为综合，涉及到配位键、氢键、微粒的空间的结构及配合物化学式的求解等有关知识，注意基础知识的全面掌握，注意氢键、配合物的构成及性质，题目难度中等．