2019-2020学年第二学期人教版化学选修3章节突破：2.2 分子的立体结构【答案 解析】

人教版化学选修3：
——《分子的立体结构》章节突破
配合物理论
1．配位键
(1)概念：成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键，叫做配位键。

(2)成键粒子：原子。

(3)成键的性质：共用电子对对两原子的电性作用。

(4)成键条件：形成配位键的一方是能够提供孤对电子的原子，另一方是具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。

(5)配位键的表示方法：A→B(含义：表明共用电子对由A原子提供而形成配位键)。

(6)常见存在配位键的物质：
①配位化合物：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，简称配合物。

②存在配位键的物质：NH4＋、H3O＋、SO42－、P2O5、
Fe(SCN)3、[Cu(H2O)4]2＋、[Ag(NH3)2]OH、血红蛋白等。

2．配合物的组成和性质
(1)配合物的组成
配合物由中心原子(提供空轨道)和配位体(提供孤对电子)组成，分为内界和外界。

以[Co(NH3)6]Cl3表示为：
①中心原子：配合物的中心原子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。

②配位体：配位体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、C2O42－、PO43－等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。

配位体中直接同中心原子配合的原子叫做配位原子。

配位原子必须是含有孤对电子的原子，如NH3中的N 原子，H2O分子中的O原子，配位原子常是ⅤA、ⅥA、ⅦA主族的元素的原子。

③配位数：直接同中心原子配位的原子数目叫中心原子的配位数。

如[Fe(CN)6]4＋中Fe2＋的配位数为6。

④配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配位体总电荷数的代数和。

注意：有些配合物没有外界如[Co(NH3)Cl3]中Co3＋、NH3、Cl－全部处于内界，是难电离物质。

(2)配合物的性质
①配合物中，中心原子在配位体的影响下，其价层轨道进行杂化，配位原子的孤对电子进入中心原子的空轨道产生强的作用，因而配合
物有较强的稳定性。

配位键越强，配合物越稳定。

②配合物溶于水后难电离
a．[Cu(NH3)4]SO4·H2O的制取：
c．银氨溶液的制备原理：往AgNO3溶液中滴加氨水至过量。

Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4＋
AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O
或：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O
[Ag(NH3)2]＋＋2H＋===Ag＋＋2NH4＋(表示NH3更容易与H＋结合生成NH4＋)
(3)配合物的应用
①工业生产中的应用：湿法冶金；物质的分离提纯；合成功能分子等。

②定量分析：检验离子、作隐蔽剂、有机沉淀剂、萃取分离等。

③物质合成中的应用：作催化剂、生物固氮等。

④生物体内：许多酶与金属离子的配合物有关。

题型1 形形色色的分子
【例1】硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键夹角接近90°，说明H2S分子的空间构型为__________；二氧化碳(CO2)分子中，两个C ＝O键的夹角是180°，说明CO2分子的空间构型为__________；甲烷(CH4)分子中，任意两个C—H键的夹角都是109°28′，说明CH4分子的空间构型为__________。

【解析】用键角可直接判断分子的空间构型。

【答案】V形直线形正四面体形
【点悟】应熟记不同键角决定的分子的空间构型。

题型2 价层电子对互斥理论的应用
【例2】用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为
( )
A．正四面体形 B.V形
C．三角锥形 D．平面三角形
【解析】SO3中的S原子孤电子对数＝(6－3×2)＝0，只有3对σ键电子对，故选D。

【答案】 D
【例3】用价层电子对互斥理论推测下列分子的空间构型：
①BeH2②NH3
③H2O ④PCl3
【解析】①中心原子Be的价电子都参与成键，可以根据中心原子的周围原子数来判断，①为直线形。

②③④中心原子有孤对电子，孤对电子也要占据中心原子周围的空间，所以②为三角锥形，③为V 形，④为三角锥形。

【答案】①直线形；②三角锥形；③V形；④三角锥形。

【点悟】价层电子对互斥理论的基本要点是：分子中的价电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。

题型3 关于杂化和杂化轨道的概念判断
【例4】以下有关杂化轨道的说法中，错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤对电子有可能参加杂化
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
【解析】ⅠA族元素的价电子排布为n s1，由于只有1个n s电子，因此不可能形成杂化轨道；杂化轨道之间的重叠均是“头碰头”式，只形成σ键；在H2O分子和NH3分子中的氧原子和氮原子，均是采取sp3杂化，其sp3杂化轨道分别有2个和1个由孤对电子占据，孤对电子有可能参加杂化的说法是对的；由于n p能级只有3个原子轨道，所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp三种，不可能出现sp4。

【答案】 B
【点悟】要理解杂化轨道的形成和类型，从而掌握分子的形成和构型。

题型4 杂化轨道理论
【例5】下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2与SO2B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3D．C2H2与C2H4
【解析】A项中CO2为sp杂化，SO2为sp2杂化，A项错误；B
项中均为sp3杂化，B项正确；C项中BeCl2为sp杂化，BF3为sp2杂化，C项错；D项中C2H2为sp杂化，C2H4为sp2杂化，D项错。

【答案】 B
题型5 配位键的形成
【例6】化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。

(1)配位键形成的条件是什么？
(2)在NH3·BF3中，何种元素的原子提供孤对电子？何种元素的原子接受孤对电子？
【解析】(1)配位键的形成条件是成键原子一方(A)能够提供孤对电子，另一方(B)具有接受孤对电子的空轨道。

(2)NH3分子中N原子以sp3杂化轨道与H原子的1 s轨道形成3个σ键，还有一对孤对电子，BF3中B原子以sp2杂化轨道与F原子的2p轨道形成3个σ键，B原子还有1个空的p轨道，所以NH3·BF3中N原子提供孤对电子，B原子接受孤对电子。

【答案】见解析
【点悟】配位键是一类特殊的共价键，它存在于铵盐、配合物等物质中。

题型6 配合物的组成、生成或解体
【例7】(1)写出[Ag(NH3)2]OH的中心原子、配位原子、配位数，并写出它的电离方程式。

(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，下列关于实验现象的叙述不正确的是( )
A．先生成白色沉淀，加入足量氨水后沉淀消失
B．生成的沉淀为AgCl，它不溶于水，但溶于氨水，重新电离成Ag＋和Cl－
C．生成的沉淀是AgCl，加入氨水后生成了可溶性的配合物Ag(NH3)2Cl
D．若向AgNO3溶液中直接滴加氨水，产生的现象也是先出现白色沉淀后又消失
【解析】(1)在配合物[Ag(NH3)2]OH中，中心原子是Ag＋，配位原子是NH3分子中的N原子，配位数是2。

由于配合物的内界是以配位键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子键结合的，可以完全电离，故电离方程式为：[Ag(NH3)2]OH＝[Ag(NH3)2]＋＋OH－。

(2)Ag＋与NH3能发生如下反应：Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋，而AgCl 存在微弱的溶解：AgCl Ag＋＋Cl－，向其中滴加氨水会使电离平衡向右移动，最终因生成Ag(NH3)2Cl而溶解。

【答案】(1)Ag＋；N原子；2；[Ag(NH3)2]OH===
[Ag(NH3)2]＋＋OH－(2)B
【点悟】(1)(盐或碱型)配合物大多是强电解质，能完全电离成内界离子和外界离子，但“强中有弱”，内界离子的电离程度很小。

(2)要用所学配合物的知识解释沉淀消失的原因。

AgOH、AgCl都难溶于水(AgOH很不稳定，易分解为Ag2O和H2O)，但Ag(NH3)2OH、Ag(NH3)2Cl均易溶于水，说明[Ag(NH3)2]＋电离产生的c(Ag＋)比AgCl 溶解所产生的c(Ag＋)还小。