高中化学专题4第2单元配合物的形成和应用第2课时配合物的性质与应用教案高二化学教案

第2课时配合物的性质与应用[核心修养发展目标]1.从微观角度理解配合物的形成对物质性质的影响。2.认识配合物在生活、生产和科学实验中的应用。一、配合物的形成对性质的影响1．颜色的改变当简单离子形成配离子时其性质常常有很大的差别。颜色发生变化就是一种常有的现象，据此能够判断配离子能否生成。如Fe3＋与－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子(血红SCN色)，反响的离子方程式为3＋－(3－n)＋。Fe＋nSCN===[Fe(SCN)n]2．溶解度的改变一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物能够挨次溶解于过度的－－、I－－和氨中，形成可溶性的配合物。Cl、Br、CN如难溶的AgCl可溶于过度的浓盐酸和氨水中，形成配合物，反响的离子方程式分别为AgCl＋HCl(浓)===[AgCl2]－＋H＋；AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。(2)Cu(OH)2积淀易溶于氨水中，反响的离子方程式为2＋－＋4HO。Cu(OH)＋4NH·HO===[Cu(NH)]＋2OH2323423．溶液的酸碱性强弱的改变氢氟酸是一种弱酸，若通入BF3或SiF4气体，因为生成了HBF4、H2SiF6而使溶液成为强酸溶液。配位体与中心原子配合后，能够使其酸性或碱性加强，如2＋－＋4HOCu(OH)＋4NH·HO===[Cu(NH)]＋2OH232342碱性加强。4．稳固性加强配合物拥有必定的稳固性，配合物中的配位键越强，配合物越稳固。比如，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，所以血红素中的Fe2＋与CO分子联合后，就很难再与O2分子联合，血红素失掉输送氧气的功能，进而致使人体CO中毒。中心原子和配位体之间经过配位键联合，一般很难电离。配位键越强，配合物越稳固。中间心原子同样时，配合物的稳固性与配位体的性质相关。例1向以下配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不可以生成AgCl积淀的是

(

)A．[Co(NH3)4Cl2]Cl

B．[Co(NH3)3Cl3]C．[Co(NH3)6]Cl

3

D．[Co(NH3)5Cl]Cl

2答案

B分析在配合物中，内界以配位键联合很坚固，难以在溶液中电离；而内界和外界之间以离子键相联合，在溶液中能够完整电离。不难看出A、C、D三项中配合物在水中均电离产生Cl－，而B项无外界离子，不可以电离。例2向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴加少量硝酸银溶液，生成白色积淀；再向试管中滴加浓氨水，积淀溶解。写出上述实验中发生反响的化学方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。在上述实验发生化学反响所波及的物质中，属于配合物的是__________________(写名称)。在上述实验中，生成白色积淀的原由是________________________________；白色积淀溶解的原由是____________________________________。(4)欲将混淆在同一溶液中的Al3＋、Ag＋分别开来，可选择一种试剂，它是____________________________。答案(1)①NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3②AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O氯化二氨合银(3)AgCl难溶于水(或AgCl在水中溶解度小)[Ag(NH3)2]Cl或[Ag(NH3)2]＋更稳固浓氨水分析此题考察配合物的简单知识。氯化银难溶于水，氯化钠与硝酸银在溶液里反响生成的白色积淀是氯化银。由配合物[Ag(NH3)2]OH知，氯化银溶于氨水的原由应是生成了稳固性更强的配合物[Ag(NH3)2]Cl。已知[Ag(NH3)2]OH读作氢氧化二氨合银，则[Ag(NH)]Cl应读作氯化二氨合银。向3＋＋Al、Ag的混淆溶液中滴32加氨水至过度，发生化学反响：Al3＋＋3NH·H2O===Al(OH)3↓＋＋＋＋3NH4，Ag＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋－＋OH＋2H2O。二、配合物的应用1．查验Fe3＋常用的方法是什么？查验有机物分子中含有醛基常用的试剂有哪些？答案查验Fe3＋常用的方法：取待测溶液少量，加KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3＋。查验醛基常用试剂：银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液。2．冶炼金的废水不可以随意排放，排放前一定办理。为何？已知：提取Au的原理为－＋2HO＋O===4[Au(CN)]－－4Au＋8CN2＋4OH22再用Zn复原成单质金：Zn＋2[Au(CN)2]－===2Au＋[Zn(CN)4]2－。答案炼金废水中含有配合物[Au(CN)2]－和[Zn(CN)4]2－，它们可电离出有毒的－＋－联合生成HCN，毒性更强，可致使鱼CN，当H与CN类等水生物死亡，所以不可以随意排放。3．为何Au不可以溶于浓HNO3、浓HCl和浓H2SO4，但可溶于王水？答案金能溶于王水是因为Au与王水发生以下反响：Au＋4HCl＋HNO3===H[AuCl4]＋NO↑＋2HO4．为何工业水进入锅炉前都要用三聚磷酸钠(Na5P3O10)办理？答案工业水中含有许多的Ca2＋、Mg2＋等离子，长时间煮沸会生成水垢，加入三聚磷酸钠后三聚磷酸根离子可与2＋2＋等离子结Ca、Mg合生成可溶性稳固配合物，可防备水垢的堆积，以保证锅炉安全。配合物的应用在实验研究中，人们常用形成配合物的方法来查验金属离子、分别物质、定量测定物质的构成。在生产中，配合物被宽泛应用于染色、电镀、硬水融化、金属冶炼领域。在很多尖端研究领域如激光资料、超导资料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥的作用也愈来愈大。配合物与生物固氮；很多酶的作用与其构造中含有形成配位键的金属离子相关。例3向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变为血红色。该反响能够用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)＋3KCl表示。该反响的种类是________________________，生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质，也不是易挥发物质，则该反响之所以能够进行是因为生成了_____________的Fe(SCN)3。向上述血红色溶液中持续加入浓KSCN溶液，溶液血红色加深，这是因为________(填字母)。3＋－a．与Fe配合的SCN数量增加b．血红色离子的数量增加c．血红色离子的浓度增大答案(1)复分解反响难电离(2)c分析两种化合物之间互相互换成分，生成此外两种化合物的反响是复分解反响。反响进行的条件为有气体、水、积淀或难电离的物质生成。颜色的深浅与有色物质的浓度相关。例4某配合物的摩尔质量为260.6g·mol－1，按质量分数计，其中铬元素占20.0%，氨占39.2%，氯元素占40.8%；取25.00mL浓度为0.0520mol－1的该配合物的水溶液用－1的·L0.1210mol·LAgNO3溶液滴定，达到终点时，耗去AgNO3溶液32.50mL。滴加NaOH溶液使该化合物的溶液呈强碱性并加热，未查验到NH3的逸出。求该配合物的化学式。答案由铬元素、氨、氯元素的质量分数之和为100%可知该物质不含其余成分，由此可得出它们的物质的量之比为20.0%×260.6n(Cr)∶n(NH3)∶n(Cl)＝52∶39.2%×260.640.8%×260.6≈1∶6∶3。联合该物质的摩尔质量，17∶35.5又因为1molCl－32.50×0.1210配合物里所含的可电离的为25.00×0.0520mol≈3mol，所以该配合物的化学式为[Cr(NH3)6]Cl3。分析可先依据铬元素、氨、氯元素的质量分数求出它们在配合物中的物质的量之比，再依据Cl－与Ag＋的反响求出处于外界的Cl－的数量，即可求出该配合物的化学式。生成配合物致使系统颜色的变化或物质溶解度变化的状况经常用于离子或物质的查验、分别某些混淆物等。2确立配合物化学式的方法思路：确立各成分别子、原子、分子的物质的量之比依照方程式、关系式、电荷守恒、质量守恒等→确立各成分的地点。1．在[Co(NH3)6]3＋中，与中心原子形成配位键的原子是( )A．N原子B．H原子C．Co原子D．N、H两种原子答案A分析在[Co(NH)]3＋中，配位体是NH，用N原子上的孤电子对与363Co3＋配位。2．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生积淀，以强碱办理并无NH3放出，则对于此化合物的说法中正确的选项是( )A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B．该配合物可能是平面正方形构造C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子与Pt4＋不配位答案C分析

在

PtCl

4·2NH3水溶液中加入

AgNO3溶液无积淀生成，以强碱办理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于配合物的内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C正确；因为配位体在中心原子四周配位时采纳对称散布状态以达到能量上的稳固状态，Pt4＋配位数为6，则其空间构型为八面体型，

B错误。3．向含等物质的量的

[Co(NH3)4Cl2]Cl

、

[Co(NH3)6]Cl

3、[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶液中分别加入过度的AgNO3溶液，生成AgCl积淀的质量比是( )A．1∶2∶3B．2∶1∶3C．1∶3∶2D．3∶2∶1答案C分析在配合物外界中的Cl－易发生电离，电离后与AgNO3发生反应Ag＋＋Cl－===AgCl↓，而内界中配离子难以电离，不与AgNO3反响。4．已知Zn(OH)2是一种两性氢氧化物，若将溶液中的Zn2＋和Al3＋分别，以下试剂中最适合的是( )A．盐酸B．硝酸C．氢氧化钠溶液D．氨水答案D分析Zn2＋和Al3＋的分别：因为Zn(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，不可以用酸、碱加以划分，但Zn2＋可与过度氨水反响，生成[Zn(NH3)4]2＋，Al3＋无此性质，可采用氨水为试剂，生成积淀Al(OH)3，保存在溶液中的离子为[Zn(NH3)4]2＋。5．无水CoCl2为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变为无水CoCl2，故常在实验室顶用作吸湿剂和空气湿度指示剂。CoCl2＋xH2OCoCl2·xH2O深蓝色粉红色现有65g无水CoCl2，吸水后变为CoCl2·xH2O119g。水合物中x＝______________。若该化合物中Co2＋配位数为6，并且经定量测定得悉内界和外界各据有Cl－个数比为1∶1，则其化学式可表示为__________________。答案

(1)6

(2)[CoCl(H

2O)5]Cl

·H2O分析(1)xH2O＋CoCl2===CoCl2·xH2Om130＋18x18x119g(119－65)g130＋18x18x119g＝119－65g，解得：x＝6。该化合物CoCl2·6H2O中Co2＋配位数为6，并且经定量测定得悉内界和外界各据有Cl－个数比为1∶1，即各有1个氯离子，则内界中含有

1个氯离子和

5个水分子；外界有

1个氯离子，此外还有

1个结晶水，所以化学式可表示为

[CoCl(H

2O)5]Cl

·H2O。题组一配合物的构成与构造1．铁加强酱油中加有NaFeEDTA，其配离子构造以以下图，则Fe3＋的配位数为( )A．3B．4C．5D．6答案D分析与铁相连的原子有N和O，此中N已形成三个键，故N与Fe之间为配位键；O－也为饱和的化学键，若与铁相连，则只好形成配位键。2－2．CoCl3·4NH3用H2SO4溶液办理再结晶，SO4能够代替化合物中的Cl－，但NH3的含量不变，用过度的AgNO3办理该化合物，有氯总量1的3以AgCl析出，这类配合物应当表示为()A．[Co(NH3)4]Cl3B．[Co(NH3)4Cl3]C．[Co(NH)Cl]Cl2D．[Co(NH)4Cl]Cl3432答案D分析CoCl·4NH用HSO溶液办理再结晶，2－SO能够代替化合物33244中的Cl－，但NH3的含量不变，说明NH3为内界，用过度的AgNO3处1－理该化合物，有氯总量的3以AgCl析出，说明有一个Cl为外界，两个Cl－在内界，该配合物的中心离子是3＋，配体是NH和Cl－，Co3所以其化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl。3．对于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的选项是( )A．配体为水分子，配原子为O，外界为Br－B．中心离子的配位数为6C．中心离子Cr3＋采纳sp3杂化D．中心离子的化合价为＋2答案B4．以下图，a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合2＋物，b为EDTA与Ca形成的螯合物。以下表达正确的选项是( )3A．a和b中N原子均采纳sp杂化B．b中Ca2＋的配位数为4C．a中配位原子是C原子D．b中含有共价键、离子键和配位键答案

A分析

A项，a

中

N原子有

3对σ键电子对，含有

1对孤电子对，b中

N原子有

4对σ键电子对，没有孤电子对，则

a、b

中

N原子均采纳sp3杂化，正确；B项，b为配离子，Ca2＋的配位数为6，错误；C项，a不是配合物，错误；D项，钙离子与N、O之间形成配位键，其余原子之间形成共价键，不含离子键，错误。题组二配合物的性质与应用5．以下各组离子中因有配离子生成而不可以大批共存的是( )＋＋－－A．K、Na、Cl、NO32＋2＋2－－B．Mg、Ca、SO4、OH2＋3＋＋－C．Fe、Fe、H、NO32＋3＋、Cl－－D．Ba、Fe、SCN答案D分析A项中各离子能大批共存；B项中因生成积淀而不可以大批共存；C项中是因为发生氧化复原反响而不可以大批共存；D项中Fe3＋－配合形成配离子[Fe(SCN)n](3－n)＋而不可以大批共存。与SCN6．以下过程与配合物没关的是()A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现血红色B．用Na2S2O3溶液溶解照相底片上没有感光的AgBrC．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色加深D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先出现白色积淀，既而沉淀消逝答案C分析A中形成[Fe(SCN)n](3－n)＋，B中形成可溶性的配合物－Na3[Ag(S2O3)2]，D中先生成Al(OH)3积淀，当NaOH过度时生成AlO2。C中发生2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，与配合物没关。7．以下大气污染物中，能与人体血红蛋白中的Fe2＋以配位键联合而惹起中毒的气体是( )A．SO2B．CO2C．NO2D．CO答案D分析CO能与人体血红蛋白中的Fe2＋以配位键联合，CO与血红蛋白中的Fe2＋配合的能力远远大于O2与血红蛋白中Fe2＋配合的能力，所以CO一旦与血红蛋白中的Fe2＋配合，O2就很难与血红蛋白中的Fe2＋配合，机体出现缺氧现象，即惹起机体中毒。8．已知NH3分子可与Cu2＋形成配位化合物离子[Cu(NH3)4]2＋，则除去硫酸铜溶液中的少量硫酸可采用的试剂是( )A．NaOHB．NH3C．BaCl2D．Cu(OH)2答案D分析除掉杂质时不可以引入新杂质。假如用NaOH，则引入Na＋；用BaCl2，则引入Cl－；NH3与Cu2＋可形成配离子；Cu(OH)2难溶，且发生反响：H2SO4＋Cu(OH)2===CuSO4＋2H2O。9．向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液，再滴入适量浓氨水，以下表达不正确的选项是( )A．开始生成蓝色积淀，加入适当浓氨水后，形成无色溶液B．Cu(OH)溶于浓氨水的离子方程式是Cu(OH)＋224NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋－＋4H2O＋2OHC．开始生成蓝色积淀，加入适当浓氨水后，积淀溶解形成深蓝色溶液D．开始生成Cu(OH)2，以后生成更稳固的配合物答案A分析向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，发生反响2＋－Cu＋2OH===Cu(OH)2↓，Cu(OH)2积淀为蓝色，再加入适当浓氨水，发生反响Cu(OH)2＋4NH·HO===[Cu(NH)]2＋－＋4HO，形成深蓝色溶＋2OH32342液，故A错误。10．有三个构成均为CrCl3·6H2O的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色，同样物质的量的甲、乙、丙的水溶液中加入足量的AgNO3溶液，析出AgCl的物质的量之比为2∶1∶3。已知铬的配位数为6，以下说法正确的选项是( )A．甲、乙、丙为同一物质B．配体均为Cl－C．铬元素均显＋3价D．甲的化学式为[Cr(H2O)6]Cl3答案C分析由题意知，甲、乙、丙分子式同样，构造不一样，属于不一样的物质；由题意知：此配合物中的配位数均是6，故配体除氯离子外，还有水；该化合物中铬元素化合价同样，均为＋3。11．已知向含有Zn2＋的溶液中滴加氨水，有白色积淀Zn(OH)2生成，持续滴加氨水使其过度，积淀又溶解，生成了[Zn(NH3)4]2＋。别的，Zn(OH)2既可溶于盐酸，生成Zn2＋；又可溶于过度的NaOH溶液，生2－成ZnO2；所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。现有四组离子，每组有两种金属离子。请各选一种试剂，将它们两者分开。可供选择的试剂有：A．硫酸B．盐酸C．硝酸D．氢氧化钠溶液E．氨水依据上述内容填写下表：采用试剂积淀物保存在溶离子组(字母代号)化学式液中的离子(1)Zn2＋和Al3＋(2)Zn2＋2＋和Mg(3)Zn2＋和Ba2＋(4)Mg2＋和Al3＋答案(1)EAl(OH)3[Zn(NH3)4]2＋(2)D(或E)Mg(OH)22－(或[Zn(NH)]2＋)(3)AZnO234BaSO42＋(4)DMg(OH)2－ZnAlO2分析此题给出的知识信息是Zn(OH)2的两性和可生成溶于水的[Zn(NH3)4](OH)2。运用它们的化学性质，选择适合试剂加以分别。(1)Zn2＋和Al3＋的分别：因为Zn(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，不可以用酸、碱加以划分，但Zn2＋可与过度氨水反响，生成[Zn(NH3)4]2＋，Al3＋无此性质，可采用氨水(E)为试剂，生成积淀Al(OH)3，保存在溶液中的离子为[Zn(NH3)4]2＋。(2)Zn2＋2＋为两性，Mg(OH)2无两性且犯难和Mg的分别：因Zn(OH)2溶于水的积淀，可采用NaOH(D)为试剂，将2＋2＋Zn和Mg划分开，沉淀为Mg(OH)2，保存在溶液中的离子为2－。别的，还可用氨水(E)ZnO2予以分别。(3)Zn2＋和Ba2＋的分别：因为BaSO4难溶于水且不溶于酸，而ZnSO4能溶于水，可采用H2SO4(A)为试剂，将Zn2＋和Ba2＋划分开。积淀为BaSO4，保存在溶液中的离子为Zn2＋。(4)Mg2＋和Al3＋的分别：Al(OH)3有两性，能溶于过度的NaOH溶液中。Mg(OH)2为积淀，且不溶于过度的NaOH溶液，可采用NaOH(D)为试剂，将2＋和Al3＋差别开。积淀是Mg(OH)2，保存在溶液中的Mg－。离子是AlO212．回答以下问题：将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子，请写出生成此配合离子的离子方程式：____________________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的所有化学键种类有__________。(2)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的构造简式(一定将配位键表示出来)：___________________________________________________。向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色积淀，再滴加氨水到积淀恰好所有溶解可获得深蓝色溶液，持续向此中加入极性较小的乙醇能够析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。以下说法不正确的选项是_________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4构成元素中电负性最大的是N元素b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H键角2－e．SO4的空间构型为正四周体型．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化答案(1)Cu2＋＋