《2025年赢在微点化学》

3.超分子
（1）概念。
超分子是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。
（2）超分子内分子间的作用力。
超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。
（3）超分子的两个重要特征——____________、自组装。
（4）超分子的应用。
在分子水平上进行分子设计，有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。
①分离C₆₀和C₇₀。
将C₆₀和C₇₀的混合物加入一种空腔大小适配C₆₀的“杯酚”中，再加入甲苯溶剂，将C₇₀溶解，过滤后分离________，再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的________释放出来并沉淀。
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。如冠醚 - 18可识别________。

答案：
(3)分子识别
(4)①$C_{70}$ $C_{60}$ ②$K^{+}$

→思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。（ ）
2.NH₄NO₃、H₂SO₄中都含有配位键。（ ）
3.[Cu(NH₃)₄]²⁺的配体是NH₃，配位数是4。（ ）
4.1 mol [Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O溶于水后，与足量的AgNO₃溶液反应，能得到3 mol AgCl沉淀。（ ）

答案： 1.√ 2.√ 3.√ 4.×

5.下列物质中，不能作为配合物的配体的是（ ）
A. NH₄⁺
B. Cl⁻
C. SCN⁻
D. H₂O

答案： A 解析 $NH_{4}^{+}$中形成4个共价键,没有孤电子对,不可以作为配体,A项符合题意;$Cl^{-}$中存在孤电子对,可以作为配体,B项不符合题意;$SCN^{-}$中存在孤电子对,可以作为配体,C项不符合题意;$H_{2}O$中O原子的最外层有两个孤电子对,可作为配合物的配体,D项不符合题意。

6.乙二胺四乙酸又叫EDTA，是化学中一种良好的配合剂，形成的配合物又叫螯合物。

EDTA在配合滴定中经常用到，一般用于测定金属离子的含量。已知EDTA配离子结构如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. EDTA中氮原子的杂化方式为sp³
B. M元素可以是Cu、Fe或Cr
C. M元素的配位数是6
D. EDTANa - Fe(Ⅲ)中的化学键有σ键、π键、配位键和离子键

答案： B 解析 该配离子结构中1个N原子形成4个单键,其中有1个配位键,N原子杂化方式为$sp^{3}$,A项正确;1个M原子周围有6个配位键,配位数为6,而Cu原子的配位数一般为4,B项不正确、C项正确;EDTANa - Fe(Ⅲ)是离子化合物,含有离子键,阴离子是复杂离子,含有共价单键、共价双键,共价单键为σ键,共价双键中含σ键、π键,铁离子上含有空轨道,与之结合的N、O上含有孤电子对,$Fe(Ⅲ)$与N、O原子形成配位键,D项正确。

7.下列不属于超分子的结构是（ ）
A. DNA双螺旋结构
B. 冠醚
C. 血红蛋白
D. C₆₀和杯酚形成的复合物

答案： B 解析 DNA双螺旋结构属于超分子的结构,是因为它由氢键等作用力形成复杂且具有特定功能的分子聚集体,A项不符合题意;冠醚是一种大分子环状化合物,不属于超分子,B项符合题意;血红蛋白属超分子,超分子结构使得血红蛋白能够有效地在体内运输氧气和二氧化碳,C项不符合题意;$C_{60}$和杯酚能够通过分子间作用力形成超分子,D项不符合题意。

8.冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同碱金属离子作用，12 - 冠 - 4与Li⁺作用而不与Na⁺、K⁺作用，18 - 冠 - 6不与Li⁺或Na⁺作用，但与K⁺作用如图所示。

下列说法错误的是（ ）
A. 18 - 冠 - 6中K⁺和6个氧原子不可能共面
B. 18 - 冠 - 6与K⁺作用不与Li⁺和Na⁺作用反映了超分子“分子识别”的特征
C. 不同冠醚与不同碱金属作用，中心碱金属离子的配位数是不变的
D. 冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有阴离子，这类晶体属于离子晶体

答案： C 解析 18 - 冠 - 6分子中,氧原子采用$sp^{3}$杂化,1个氧原子上有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,所以6个氧原子与$K^{+}$不可能在同一平面上,A项正确;18 - 冠 - 6与钾离子作用,但不与锂离子或钠离子作用说明超分子具有分子识别的特征,B项正确;中心碱金属离子的配位数是随着空穴大小不同而改变的,C项错误;碱金属离子带正电,形成的晶体中还有阴离子,因此为离子晶体,D项正确。