高中 | 配合物理论 题目答案及解析

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选修三

第二章 分子结构与性质

第二节 分子的立体结构

配合物理论

某化学小组探究$\rm {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}$的生成,进行了如下实验。下列说法不正确的是$\rm (\qquad)$

实验序号实验操作和现象
$\rm I$向盛有$\rm 4\ mL\ 0.1\ mol/L\ CuS{{O}_{4}}$溶液的试管中滴加$\rm 5$$\rm 1.0\ mol/L$氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约$\rm 2\ mL$氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
$\rm II$$\rm 0.1\ g$氢氧化铜固体于试管中,加入$\rm 10\ mL\ 1.0\ mol/L$氨水,滴加氨水时溶液略变蓝,但沉淀未见明显溶解;继续滴加饱和$\rm N{{H}_{4}}Cl$溶液时,沉淀完全溶解;得到深蓝色溶液
$\rm III$另取$\rm 0.1\ g$氢氧化铜固体于试管中,滴加饱和$\rm N{{H}_{4}}Cl$溶液,沉淀未见明显溶解
["

$\\rm {{\\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \\right]}^{2+}}$是平面结构

","

$\\rm H-N-H$键角大小:$\\rm {{\\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \\right]}^{2+}}\\gt N{{H}_{3}}$

","

由实验可知,$\\rm I$中蓝色沉淀溶解是溶液中$\\rm NH_{4}^{+}$和氨水共同作用的结果

","

由实验可知,取少量$\\rm Cu{{(OH)}_{2}}$固体于试管中,加入过量浓氨水固体可完全溶解

"]
[["D"]]

实验Ⅰ向$\rm CuS{{O}_{4}}$溶液中滴加氨水,先形成蓝色沉淀:$\rm C{{u}^{2+}}+2N{{H}_{3}}\cdot {{H}_{2}}O=Cu(OH{{)}_{2}}\downarrow +2NH_{4}^{+}$,后继续滴加约$\rm 2\ mL$氨水沉淀溶解形成含$\rm {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}$的深蓝色溶液,体系中既有$\rm NH_{4}^{+}$又有氨水;实验Ⅱ向氢氧化铜固体中加入氨水,溶液略变为深蓝色,继续滴加饱和$\rm N{{H}_{4}}Cl$溶液时,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液,体系中既有$\rm NH_{4}^{+}$又有氨水;实验Ⅱ前部分只加氨水,沉淀未见明显溶解,实验Ⅲ只加饱和$\rm N{{H}_{4}}Cl$溶液,沉淀未见明显溶解,说明$\rm Cu{{(OH)}_{2}}$沉淀不能直接溶解于饱和$\rm N{{H}_{4}}Cl$溶液,也不能溶于过量浓氨水,从而说明蓝色沉淀溶解是溶液中$\rm NH_{4}^{+}$和氨水共同作用的结果。

$\rm A$$\rm {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}$是一种常见的含$\rm Cu$配合物,比较稳定,具有平面四边形结构,其中$\rm Cu$原子采用$\rm dsp^{2}$杂化,故$\rm A$正确。

$\rm B$$\rm N{{H}_{3}}$分子中心原子氮原子价层电子对数为$\rm 4$,孤电子对数为$\rm 1$$\rm {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}$中由于$\rm N$$\rm Cu^{2+}$形成配位键,氮原子价层电子对数为$\rm 4$,但没有孤电子对,由于孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力,所以$\rm H-N-H$键角大小:$\rm {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}\gt N{{H}_{3}}$,故$\rm B$正确。

$\rm C$.由以上实验和分析可知,$\rm I$中蓝色沉淀溶解是溶液中$\rm NH_{4}^{+}$和氨水共同作用的结果,故$\rm C$正确。

$\rm D$.由以上实验和分析可知,$\rm Cu{{(OH)}_{2}}$沉淀不能直接溶解于过量浓氨水,故$\rm D$错误。

故选:$\rm D$

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