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第618篇 清华之路:全红婵儿2000篇化学学霸笔记

清华之路:全红婵儿2000篇化学学霸笔记

第618篇 清华之路:全红婵儿2000篇化学学霸笔记(配合物、配位键,选择题与基础推断考点)

暮色漫过乡村中学的走廊,晚自习的日光灯静静亮着。红婵儿刚刚写完四类晶体的笔记,表格上离子晶体、原子晶体的对比痕迹还新鲜。她翻到化学课本新的一节,目光落在“配位键”三个字上,心里隐隐觉得陌生。前面学的离子键、普通共价键,都是原子之间平等共用电子,可配位键好像不一样。

微光轻轻浮动,时空智者缓步来到桌边,目光落在课本上的铜氨溶液配图。

时空智者:“普通共价键,是双方各出一个电子,如同两人各出一把柴,共同生火。配位键,则是一方独自拿出一对孤电子对,另一方只提供空轨道,独出柴薪,共守一炉。万物的联结未必都要对等,化学里这特殊的成键方式,便是配位键,由此形成的物质,叫做配合物。这一节概念抽象,选择题最爱抠定义,推断题常会以有色配合物作为突破口。”

红婵儿点点头,拿起黑色水笔,在笔记本顶端写下标题,开始梳理知识点。

✍️红婵学霸笔记正文

一、配位键基础概念

1. 孤电子对:原子的价层电子中,没有参与成键、成对闲置的电子。比如NH₃中的N原子、H₂O中的O原子,都带有孤电子对。

2. 空轨道:离子或原子外层没有电子填充的轨道,常见过渡金属离子:Cu²⁺、Fe³⁺、Ag⁺、Zn²⁺等,容易提供空轨道。

3. 配位键定义:一方提供孤电子对,另一方提供空轨道,二者形成的共价键,叫做配位键。

红婵批注重点:配位键属于共价键,一旦形成之后,配位键和分子内其他普通共价键性质、键能没有区别,只是电子来源特殊。

成键条件(同时满足):

① 配体:含有孤电子对的粒子(分子、阴离子)

② 中心离子(中心原子):含有空轨道,大多是过渡金属阳离子

二、配合物的组成(必考结构拆分)

配合物一般分为内界和外界,书写形式:\boldsymbol{[中心离子(配体)_n]^{m\pm}} 外界离子

举例:\boldsymbol{[Cu(NH_3)_4]SO_4} 硫酸四氨合铜

1. 内界:方括号  [ ]  里面的整体,[\ce{Cu(NH3)4}]^{2+},是配离子,配位键全部在内界。

- 中心离子:\ce{Cu^{2+}},提供空轨道

- 配体:\ce{NH3},提供孤电子对

- 配位数:直接和中心离子结合的配体总数,这里配位数=4

2. 外界:方括号外面的离子,\ce{SO^{2-}_{4}},外界离子和内界配离子之间依靠离子键结合。

选择题核心陷阱:内界配离子内部是配位键(共价键);内界与外界之间是离子键!

溶解电离规律:配合物溶于水时,内界配离子整体不会拆开,只有内界和外界之间的离子键断裂。

例:\ce{[Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]^{2+} + SO^{2-}_{4}}

溶液中不会大量游离出\ce{Cu^{2+}},所以向硫酸四氨合铜溶液加少量NaOH,不会直接生成蓝色氢氧化铜沉淀。

常见配体清单(背诵):

\ce{NH3、H2O、Cl-、CN-、SCN-、OH-}

常见配位数:

\ce{Cu^{2+}}:4;\ce{Ag+}:2;\ce{Fe^{3+}}:6;\ce{Zn^{2+}}:4

三、典型经典配合物(颜色+反应,推断题突破口)

1. 硫酸四氨合铜 \boldsymbol{[Cu(NH_3)_4]SO_4}

制备:向硫酸铜蓝色溶液中逐滴滴加浓氨水,先产生蓝色\ce{Cu(OH)2}沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液。

方程式:

\ce{Cu^{2+} + 2NH3\cdot H2O = Cu(OH)2↓ + 2NH^{+}_{4}}

\ce{Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]^{2+} + 2OH-}

现象记忆:先沉淀,后溶解,溶液变深蓝。

2. 银氨溶液 \boldsymbol{[Ag(NH_3)_2]OH} 氢氧化二氨合银

制备:硝酸银溶液滴稀氨水,先析出棕褐色\ce{Ag2O}沉淀,氨水过量,沉淀溶解得到无色银氨溶液,常用于银镜反应。

配位数=2。

⚠️注意:银氨溶液要现配现用,久置会生成易爆物质,实验安全考点。

3. 硫氰化铁配离子 \boldsymbol{[Fe(SCN)_n]^{(3-n)+}}(n=1~6)

\ce{Fe^{3+}}和\ce{SCN-}结合,溶液呈现血红色。

重点:血红色物质是配合物配离子,不是沉淀!

选择题高频坑:\ce{FeCl3}和KSCN反应生成血红色沉淀(×),是血红色溶液,没有沉淀。

4. 水合离子:\boldsymbol{[Cu(H_2O)_4]^{2+}}

硫酸铜水溶液显蓝色的根本原因,不是游离\ce{Cu^{2+}},而是铜离子结合水分子形成水合配离子;无水\ce{CuSO4}是白色固体,遇水结合水生成蓝色的\ce{[Cu(H2O)4]^{2+}},常用来检验水蒸气。

四、高频辨析与易错选择题考点

1. 误区:配位键不属于共价键(×)

解析:配位键属于共价键,只是共用电子对由单方提供。

2. 误区:配合物中,所有化学键都是配位键(×)

例\ce{[Cu(NH3)4]SO4}:内界有配位键、NH₃内部N-H普通共价键;内界与外界之间是离子键。一共三种键型。

3. 误区:配位数就是配体的化合价数(×)

配位数是配体的个数,和化合价无关。

4. 误区:配合物溶于水,所有配体都会和中心离子解离(×)

内界配离子稳定,电离只拆分内界和外界,配体不会轻易脱离中心离子。

5. 误区:只有过渡金属才能形成配合物(×)

过渡金属极易形成,但部分主族元素也可以,只是考题绝大多数以过渡金属离子为主。

6. 误区:\ce{[Ag(NH3)2]OH}中,\ce{NH3}在外界(×)

\ce{NH3}在方括号内,属于配体,是内界。

五、真题选择题训练

题1 关于配位键说法正确的是()

A.配位键是一种特殊的离子键

B.形成配位键的电子对由双方各提供一个电子

C.配位键属于共价键

D.只要有孤电子对就一定能形成配位键

✅答案:C

解析:A错,配位键是共价键;B错,孤电子对单方提供;D错,还需要有空轨道。

题2 配合物\ce{[Cu(NH3)4]SO4},下列叙述错误的是()

A.中心离子是\ce{Cu^{2+}}

B.配体为\ce{NH3},配位数4

C.外界离子是\ce{SO^{2-}_{4}}

D.溶于水可以电离出大量游离\ce{Cu^{2+}}

✅答案:D

解析:电离生成稳定配离子\ce{[Cu(NH3)4]^{2+}},铜离子被包裹在内界,游离\ce{Cu^{2+}}浓度极低。

题3 向\ce{FeCl3}溶液滴入KSCN溶液,溶液变为血红色,下列说法正确的是()

A.生成Fe(SCN)₃红色沉淀

B.该产物属于配合物

C.反应破坏了所有化学键

D.血红色物质在水溶液完全解离

✅答案:B

题4 银氨溶液\ce{[Ag(NH3)2]OH}中,不含的作用力是()

A.离子键 B.配位键 C.共价键 D.金属键

✅答案:D

解析:金属键只存在金属晶体。

做完四道选择题,红婵儿在旁边标注:推断题看到深蓝色溶液,优先考虑四氨合铜配离子;看到血红色溶液,优先找\ce{Fe^{3+}}与SCN⁻的配合物。

她抬头看向时空智者。

时空智者:“世间合作,未必一定要对等付出。一方有富余的力量,一方留有容纳的空位,便能形成新的稳定整体,配位键便是这个道理。化学的规律,常常暗合为人处事的道理。学习配合物,不要只记颜色,看清内界、外界的分界,分清离子键与配位键,题目再变换包装,你都能一眼看破结构。”

红婵儿将这段话写在笔记页眉,把整理好的题目错题圈出,将本篇笔记归档进《红婵清华北大学霸笔记铺》。窗外远处的稻田安静地铺展在夜色里,笔尖继续等候下一节新知识。

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