配合物与沉淀-溶解平衡

1、配合物与沉淀溶解平衡实验目的1. 加深理解配合物的组成和稳定性，了解配合物形成时的特征。2. 加深理解沉淀-溶解平衡和溶度积的概念，掌握溶度积规则及其运用。3.初步学习利用沉淀反应和配位溶解的方法分离常见混合阳离子。4. 学习电动离心机的使用和固液分离操作。实验原理1. 配位化合物与配位平衡配合物是由形成体（又称为中心离子或原子）与一定数目的配位体（负离子或中性分子）以配位键结合而形成的一类复杂化合物，是路易斯（Lewis）酸和路易斯（Lewis）碱的加合物。配合物的内层与外层之间以离子键结合，在水溶液中完全解离。配位个体在水溶液中分步解离，其行为类似于弱电解质。在一定条件下，中心离子、配位体

2、和配位个体间达到配位平衡，例如：Cu2+ 4 NH3 Cu（NH3）42+相应反应的标准平衡常数称为配合物的稳定常数。对于相同类型的配合物，数值越大，配合物就越稳定。在水溶液中，配合物的生成反应主要有配位体的取代反应和加合反应，例如：Fe(SCN)n3-n6F-FeF63- nSCN-HgI2（s）2I-HgI42-配合物形成时往往伴随溶液颜色、酸碱性（即pH）、难溶电解质溶解度、中心离子氧化还原性的改变等特征。2. 沉淀-溶解平衡在含有难溶强电解质晶体的饱和溶液中，难溶强电解质与溶液中相应离子间的多相离子平衡，称为沉淀-溶解平衡。用通式表示如下：AmBn（s） mAn+（aq）nBm-（aq

3、）其溶度积常数为沉淀的生成和溶解可以根据溶度积规则来判断：，有沉淀析出，平衡向左移动，处于平衡状态，溶液为饱和溶液，无沉淀析出，或平衡向右移动，原来的沉淀溶解溶液的pH的改变、配合物的形成或发生氧化还原反应，往往会引起难溶电解质溶解度的改变。对于相同类型的难溶电解质，可以根据其的相对大小判断沉淀的先后顺序。对于不同类型的难溶电解质，则要根据计算所需沉淀试剂浓度的大小来判断沉淀的先后顺序。利用沉淀反应和配位溶解可以分离溶液中的某些离子。仪器、药品及材料仪器：点滴板，试管，试管架，石棉网，酒精灯，电动离心机药品：HCl（6 mol·L-1，2 mol·L-1），H2SO4（2

4、mol·L-1），HNO3（6 mol·L-1），H2O2（3），NaOH（2 mol·L-1），NH3·H2O（2 mol·L-1，6 mol·L-1），KBr（0.1 mol·L-1），KI（0.02 mol·L-1，0.1 mol·L-1，2 mol·L-1），K2Cr2O7（0.1 mol·L-1），KSCN（0.1 mol·L-1），NaF（0.1 mol·L-1），NaCl（0.1 mol·L-1），Na2S（0.1 mol·L-1）

5、，NaNO3（s），Na2H2Y（0.1 mol·L-1），Na2S2O3（0.1 mol·L-1），NH4Cl（1 mol·L-1），MgCl2（0.1 mol·L-1），CaCl2（0.1 mol·L-1），Ba（NO3）2（0.1 mol·L-1），Al（NO3）3（0.1 mol·L-1），Pb（NO3）2（0.1 mol·L-1），Pb（Ac）2（0.01 mol·L-1），CoCl2（0.1 mol·L-1），FeCl3（0.1 mol·L-1），Fe（NO3）3（0.1

6、mol·L-1），AgNO3（0.1 mol·L-1），Zn（NO3）2（0.1 mol·L-1），NiSO4（0.1 mol·L-1），NH4Fe（SO4）2（0.1 mol·L-1），K3Fe(CN)6 （0.1 mol·L-1），BaCl2（0.1 mol·L-1），CuSO4（0.1 mol·L-1），丁二酮肟。材料：pH试纸实验步骤1.配合物的形成与颜色变化（1）在2滴0.1mol·L-1 FeCl3溶液中，加1滴0.1mol·L-1 KSCN溶液，观察现象。再加入几滴0.1mol&#

7、183;L-1 NaF溶液，观察有什么变化。写出反应方程式。（2）在0.1mol·L-1 K3Fe(CN)6溶液和0.1mol·L-1 NH4Fe（SO4）2溶液中分别滴加0.1mol·L-1 KSCN溶液，观察是否有变化。（3）在0.1mol·L-1 CuSO4溶液中滴加6mol·L-1 NH3·H2O溶液至过量，然后将溶液分为两份，分别加入2mol·L-1 NaOH溶液和0.1mol·L-1 BaCl2溶液，观察现象，写出有关的反应方程式。（4）在2滴0.1mol·L-1 NiSO4溶液中，逐滴加入6

8、mol·L-1 NH3·H2O溶液，观察现象。然后再加入2滴丁二酮肟试剂，观察生成物的颜色和状态。2.配合物形成时难溶物溶解度的改变在3支试管中分别加入3滴0.1mol·L-1 NaCl溶液，3滴0.1mol·L-1 KBr溶液，3滴0.1mol·L-1 KI溶液，再各加入0.1mol·L-1 AgNO3溶液，观察沉淀的颜色。离心分离，弃去清液。在沉淀中再分别加入2mol·L-1 NH3·H2O溶液，0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液，2mol·L-1 KI溶液，振荡试管，观察沉淀的溶解。

9、写出反应方程式。3.配合物形成时溶液PH的改变取一条完整的pH试纸，在它的一端滴上半滴0.1mol·L-1 CaCl2溶液，记下被CaCl2溶液浸润处的pH，待CaCl2溶液不再扩散时，在距离CaCl2溶液扩散边缘0.51.0cm干试纸处，滴上半滴0.1mol·L-1 Na2H2Y溶液，待Na2H2Y溶液扩散到CaCl2溶液区形成重叠时，记下重叠与未重叠处的pH。说明pH变化的原因，写出反应方程式。4.配合物形成时中心离子氧化还原性的改变（1）在0.1mol·L-1 CoCl2溶液中滴加3的H2O2，观察有无变化。（2）在0.1mol·L-1 CoCl2

10、溶液中滴加几滴1mol·L-1 NH4Cl溶液，再滴加6mol·L-1 NH3·H2O溶液，观察现象。然后滴加3的H2O2，观察溶液颜色的变化。写出有关的反应方程式。由上述（1）和（2）两个实验可以得出什么结论？5.沉淀的生成和溶解（1）在3支试管中各加入2滴0.01mol·L-1 Pb（Ac）2溶液和2滴0.02mol·L-1 KI溶液，摇荡试管，观察现象。在第1支试管中加5ml去离子水，摇荡，观察现象；在第2支试管中加少量NaNO3（s），摇荡，观察现象；第3支试管中加过量的2mol·L-1 KI溶液，观察现象，分别解释之。（2）

11、在2支试管中各加入1滴0.1mol·L-1 Na2S溶液和1滴0.1mol·L-1 Pb（NO3）2溶液，观察现象。在1支试管中加6mol·L-1 HCl溶液，另1支试管中加6mol·L-1 HNO3溶液，摇荡试管，观察现象。写出反应方程式。（3）在2支试管中各加入0.5ml 0.1mol·L-1 MgCl2溶液和数滴2mol·L-1 NH3·H2O溶液至沉淀生成。在第1支试管中加入几滴2mol·L-1 HCl溶液，观察沉淀是否溶解；在另1支试管中加入数滴1mol·L-1 NH4Cl溶液，观察沉淀是否溶解

12、。写出有关的反应方程式，并解释每步实验现象。6.分步沉淀（1）在试管中加入1滴0.1mol·L-1 Na2S溶液和1滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液，用去离子水稀释至5ml，摇匀。先加入1滴0.1mol·L-1 Pb（NO3）2溶液，摇匀，观察沉淀的颜色，离心分离；然后再向清液中继续滴加Pb（NO3）2溶液，观察此时生成沉淀的颜色。写出反应方程式。并说明判断两种沉淀先后析出的理由。（2）在试管中加入2滴0.1mol·L-1 AgNO3溶液和1滴0.1mol·L-1 Pb（NO3）2溶液，用去离子水稀释至5ml，摇匀。逐滴加入0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液（注意，每加1滴，都要充分摇荡），观察现象。写出反应方程式，并解释之。7.沉淀的转化在6滴0.1mol·L-1 AgNO3溶液中加3滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液，观察现象。再逐滴加入0.1mol·L-1 NaCl溶液，充分摇荡，观察有何变化。写出反应方程式，并计算沉淀转化反应的标准平衡常数K。8.沉淀配位溶解法分离混合阳离子（1）某溶液中含有Ba2+，Al3+，Fe3+，Ag+等离子，试设计方法分离之。写出有关反应方程式。Ba2+ Ba2+Al3+ Al3+（aq） （