(共21张PPT)
实验活动 简单配合物的形成
【实验目的】
1. 设计实验制备几种简单配合物:[Cu(NH3)4]SO4·H2O、[Fe
(SCN)]2+、[Ag(NH3)2]Cl。
2. 借助实验探究简单配合物的成键情况。
3. 提高依据实验收集实验证据,并基于实验现象分析并得出结论
的能力。
【实验用品】
器材:试管、胶头滴管。
试剂:0.1 mol·L-1 CuSO4溶液、1 mol·L-1氨水、95%乙醇、0.1
mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 KSCN溶液、0.1 mol·L-1 AgNO3 溶
液、0.1 mol·L-1 NaCl溶液。
【实验过程与结论】
1. [Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的制备
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后,试管中首
先出现 ,
氨水过量后沉淀逐
渐 ,滴加乙醇
后析出
蓝色沉淀
溶解
深蓝色晶体
Cu
(OH)2↓+2N
[Cu
(NH3)4]2++2OH-
2. 硫氰化铁配离子的形成
实验操作:在盛有少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中滴加0.1
mol·L-1 KSCN溶液。
实验现象:试管中溶液颜色呈 。
实验解释: 。
红色
Fe3+与SCN-形成硫氰化铁配离子
3. [Ag(NH3)2]Cl的制备
实验操作 实验现象 有关化学方程式
滴加AgNO3溶液后,产生难
溶于水的 ,再
滴入氨水后,
白色沉淀
白色沉淀溶
解
【拓展实验】
现有两种配合物[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(NH3)5SO4]Br,请设
计实验将这两种配合物区分开来。
实验操作 实验现象 实验解释
实验操作 实验现象 实验解释
取其中任一种
配合物少许溶
于水,然后向
所得溶液中滴
加BaCl2溶液 若产生白色沉淀,则该配
合物为 [Co(NH3)5Br]SO4,若
无明显现象,则该配合物
为[Co(NH3)5SO4]Br
1. 向盛有硫酸铜水溶液的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉
淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,
再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色的晶体[Cu
(NH3)4]SO4·H2O,根据以上实验过程,判断NH3和H2O与
Cu2+的配位能力。
提示:硫酸铜溶液中加入过量氨水后生成了[Cu(NH3)4]2+,说
明NH3与Cu2+的配位能力大于H2O与Cu2+的配位能力。
2. K3[Fe(CN)6]在水中可电离出配离子[Fe(CN)6]3-,该配离子
的中心离子、配体各是什么?配位数是多少?[Fe(CN)6]3-和
Fe3+的性质一样吗?
提示:[Fe(CN)6]3-的中心离子为Fe3+;配体为CN-;配位数是
6;[Fe(CN6)]3-与Fe3+的性质不一样。
【迁移应用】
1. 向盛有硝酸银水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添
加氨水,难溶物溶解得到无色的透明溶液,下列对此现象的说法正
确的是( )
A. 配离子[Ag(NH3)2]+中,Ag+提供空轨道,NH3提供孤电子对
B. 沉淀溶解后,生成物难电离
C. 配离子[Ag(NH3)2]+中存在离子键和共价键
D. 反应前后Ag+的浓度不变
解析: 配离子[Ag(NH3)2]+中,Ag+提供空轨道,NH3提供
孤电子对,形成配位键,A正确;配合物内、外界之间为离子键,
可以电离,内界难电离,B错误;配离子[Ag(NH3)2]+中,存在
配位键和共价键,C错误;反应后形成[Ag(NH3)2]+,Ag+浓度
减小,D错误。
2. (2024·哈尔滨高二检测)Fe2 溶于一定量水中,得到的溶
液a呈浅棕黄色。加入少量浓盐酸,得到的溶液 b较溶液 a黄色加
深。已知:Fe3++4Cl- [FeCl4]-(黄色);浓度较小时
(用 Fe3+表示)几乎无色。取溶液进行如下实
验,对现象分析错误的是( )
A. 测溶液 a的pH约为1.3,证明 Fe3+发生了水解
B. 向溶液b中加入AgNO3后,会产生白色沉淀
D. 将溶液 a稀释,颜色变浅,主要是因为Fe3+浓度降低导致
解析: 测溶液 a的pH约为1.3,Fe3+水解产生氢离子,证明 Fe3
+发生了水解,A正确;向溶液b中加入 AgNO3后,发生反应Ag++
Cl- AgCl↓会产生白色沉淀,B正确;向溶液b中滴入 KSCN溶
液变红色,说明黄色[FeCl4]-转化为红色Fe(SCN)3,说明 Fe
(SCN)3的配位键稳定性大于 ,C正确;将溶液 a稀释,
黄色[FeCl4]-向几乎无色的 转化,因此颜色变
浅,D错误。
3. (2024·阜阳高二检测)[Co Cl]Cl2( M =250.5 g·mol-1)是一种易溶于热水,难溶于乙醇的紫红色晶体,可通过如下实验步骤制备。
Ⅰ.将适量氯化铵溶于浓氨水中,搅拌,分批加入1.00 g研细的
CoCl2·6H2O( M =238 g·mol-1),得到[Co ]Cl2沉淀。
Ⅱ.边搅拌边慢慢滴入足量30% H2O2溶液,得到[Co H2O]Cl3
溶液。
Ⅲ.慢慢注入适量浓盐酸,得到沉淀,水浴加热,冷却至室温,得到
紫红色晶体,减压过滤。
Ⅳ.依次用不同试剂洗涤晶体,烘干,得到0.85 g产品。
回答下列问题:
(1)本实验涉及钴配合物的配体有 (填化学式)。
NH3、Cl-、H2O
解析:氯化铵、浓氨水、CoCl2·6H2O反应,得到[Co
]Cl2沉淀,再加入30%过氧化氢,发生反应:
2[Co ]Cl2+H2O2 2 +4NH3+4Cl-,得到[Co
H2O]Cl3溶液,加入浓盐酸,存在 +Cl
- [Co Cl]2++H2O,有利于[Co
Cl]Cl2沉淀的形成。
(1)配体是指在化学反应中与中心原子(通常是金属或类金属)结合形成配位键的原子、分子或离子,本实验涉及钴配合物的配体有:NH3、Cl-、H2O。
(2)本实验应在通风橱中进行,原因是
。
需要使用浓氨水、浓盐酸这
些有毒易挥发的物质
解析:实验中需要使用浓氨水、浓盐酸这些有毒易挥发的物质,应在通风橱中进行。
(3)步骤Ⅰ中分批加入研细的CoCl2·6H2O,原因是
。
控制化学反应进行
的速率,避免其反应过快
解析:步骤Ⅰ中分批加入研细的CoCl2·6H2O,可控制化学反应进行的速率,避免其反应过快。
(4)步骤Ⅱ发生反应的离子方程式是
。
2[Co ]Cl2+H2O2
2 +4NH3+4Cl-
解析:[Co ]Cl2与H2O2溶液反应,得到[Co H2O]Cl3,反应离子方程式为2[Co ]Cl2+H2O2 2 +4NH3+4Cl-。
(5)步骤Ⅳ中使用的洗涤试剂有:①冷水,②乙醇,③冷的盐酸,
④丙酮。试剂使用的先后顺序是:①→ →④(填序号)。
③→②
解析:紫红色沉淀先用冷水洗去表面杂质,再用冷的盐酸
洗涤,使得 +Cl-
+H2O平衡正向移动,减少产物损失,再用乙醇洗去冷的盐酸,最后用丙酮洗去乙醇。
(6)已知:Co2++6NH3 K =105.11;Co3++
6NH3 K =1035.2。则在水溶液中的稳定
性: (填“大于”或“小于”)[Co
(NH3)6]3+。
小于
解析:Co3+与NH3反应的 K 更大,反应进行得更彻底, 更稳定。
(7)本实验的产率最接近于 (填字母)。
A. 80% B. 85%
C. 90% D. 95%
A
解析:根据钴原子守恒,本实验的产率为 ×100%≈80.76%,选A。实验活动 简单配合物的形成
【实验目的】
1.设计实验制备几种简单配合物:
[Cu(NH3)4]SO4·H2O、[Fe(SCN)]2+、
[Ag(NH3)2]Cl。
2.借助实验探究简单配合物的成键情况。
3.提高依据实验收集实验证据,并基于实验现象分析并得出结论的能力。
【实验用品】
器材:试管、胶头滴管。
试剂:0.1 mol·L-1 CuSO4溶液、1 mol·L-1氨水、95%乙醇、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 KSCN溶液、0.1 mol·L-1 AgNO3 溶液、0.1 mol·L-1 NaCl溶液。
【实验过程与结论】
1.[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的制备
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后,试管中首先出现 ,氨水过量后沉淀逐渐 ,滴加乙醇后析出 Cu2++2NH3·H2O ,Cu(OH)2+4NH3 , [Cu(NH3)4]2++S+H2O [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
2.硫氰化铁配离子的形成
实验操作:在盛有少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中滴加0.1 mol·L-1 KSCN溶液。
实验现象:试管中溶液颜色呈 。
实验解释: 。
3.[Ag(NH3)2]Cl的制备
实验操作 实验现象 有关化学方程式
滴加AgNO3溶液后,产生难溶于水的 ,再滴入氨水后, NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3,AgCl+2NH3 [Ag(NH3)2]Cl
【拓展实验】
现有两种配合物[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(NH3)5SO4]Br,请设计实验将这两种配合物区分开来。
实验操作 实验现象 实验解释
1.向盛有硫酸铜水溶液的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O,根据以上实验过程,判断NH3和H2O与Cu2+的配位能力。
2.K3[Fe(CN)6]在水中可电离出配离子[Fe(CN)6]3-,该配离子的中心离子、配体各是什么?配位数是多少?[Fe(CN)6]3-和Fe3+的性质一样吗?
【迁移应用】
1.向盛有硝酸银水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到无色的透明溶液,下列对此现象的说法正确的是( )
A.配离子[Ag(NH3)2]+中,Ag+提供空轨道,NH3提供孤电子对
B.沉淀溶解后,生成物难电离
C.配离子[Ag(NH3)2]+中存在离子键和共价键
D.反应前后Ag+的浓度不变
2.(2024·哈尔滨高二检测)Fe2溶于一定量水中,得到的溶液a呈浅棕黄色。加入少量浓盐酸,得到的溶液 b较溶液 a黄色加深。已知:Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色);浓度较小时 (用 Fe3+表示)几乎无色。取溶液进行如下实验,对现象分析错误的是( )
A.测溶液 a的pH约为1.3,证明 Fe3+发生了水解
B.向溶液b中加入AgNO3后,会产生白色沉淀
C.向溶液b中滴入KSCN溶液变红色,说明 Fe(SCN)3的配位键稳定性大于
D.将溶液 a稀释,颜色变浅,主要是因为Fe3+浓度降低导致
3.(2024·阜阳高二检测)[CoCl]Cl2(M=250.5 g·mol-1)是一种易溶于热水,难溶于乙醇的紫红色晶体,可通过如下实验步骤制备。
Ⅰ.将适量氯化铵溶于浓氨水中,搅拌,分批加入1.00 g研细的CoCl2·6H2O(M=238 g·mol-1),得到[Co]Cl2沉淀。
Ⅱ.边搅拌边慢慢滴入足量30% H2O2溶液,得到[CoH2O]Cl3溶液。
Ⅲ.慢慢注入适量浓盐酸,得到沉淀,水浴加热,冷却至室温,得到紫红色晶体,减压过滤。
Ⅳ.依次用不同试剂洗涤晶体,烘干,得到0.85 g产品。
回答下列问题:
(1)本实验涉及钴配合物的配体有 (填化学式)。
(2)本实验应在通风橱中进行,原因是 。
(3)步骤Ⅰ中分批加入研细的CoCl2·6H2O,原因是 。
(4)步骤Ⅱ发生反应的离子方程式是 。
(5)步骤Ⅳ中使用的洗涤试剂有:①冷水,②乙醇,③冷的盐酸,④丙酮。试剂使用的先后顺序是:①→ →④(填序号)。
(6)已知:Co2++6NH3 K=105.11;Co3++6NH3 K=1035.2。则在水溶液中的稳定性: (填“大于”或“小于”)[Co(NH3)6]3+。
(7)本实验的产率最接近于 (填字母)。
A.80% B.85%
C.90% D.95%
实验活动 简单配合物的形成
实验过程与结论
1.蓝色沉淀 溶解 深蓝色晶体 Cu(OH)2↓+2N [Cu(NH3)4]2++2OH- 2.红色 Fe3+与SCN-形成硫氰化铁配离子 3.白色沉淀 白色沉淀溶解
拓展实验
提示:
实验操作 实验现象 实验解释
取其中任一种配合物少许溶于水,然后向所得溶液中滴加BaCl2溶液 若产生白色沉淀,则该配合物为 [Co(NH3)5Br]SO4,若无明显现象,则该配合物为 [Co(NH3)5SO4]Br 配合物内界以配位键结合,难以在溶液中电离,若S是外界离子,则可以电离,加入BaCl2溶液会产生白色沉淀BaSO4
问题与讨论
1.提示:硫酸铜溶液中加入过量氨水后生成了[Cu(NH3)4]2+,说明NH3与Cu2+的配位能力大于H2O与Cu2+的配位能力。
2.提示:[Fe(CN)6]3-的中心离子为Fe3+;配体为CN-;配位数是6;[Fe(CN6)]3-与Fe3+的性质不一样。
迁移应用
1.A 配离子[Ag(NH3)2]+中,Ag+提供空轨道,NH3提供孤电子对,形成配位键,A正确;配合物内、外界之间为离子键,可以电离,内界难电离,B错误;配离子[Ag(NH3)2]+中,存在配位键和共价键,C错误;反应后形成[Ag(NH3)2]+,Ag+浓度减小,D错误。
2.D 测溶液 a的pH约为1.3,Fe3+水解产生氢离子,证明 Fe3+发生了水解,A正确;向溶液b中加入 AgNO3后,发生反应Ag++Cl-AgCl↓会产生白色沉淀,B正确;向溶液b中滴入 KSCN溶液变红色,说明黄色[FeCl4]-转化为红色Fe(SCN)3,说明 Fe(SCN)3的配位键稳定性大于 ,C正确;将溶液 a稀释,黄色[FeCl4]-向几乎无色的转化,因此颜色变浅,D错误。
3.(1)NH3、Cl-、H2O (2)需要使用浓氨水、浓盐酸这些有毒易挥发的物质 (3)控制化学反应进行的速率,避免其反应过快 (4)2[Co]Cl2+H2O22+4NH3+4Cl- (5)③→②
(6)小于 (7)A
解析:氯化铵、浓氨水、CoCl2·6H2O反应,得到[Co]Cl2沉淀,再加入30%过氧化氢,发生反应:2[Co]Cl2+H2O22+4NH3+4Cl-,得到[CoH2O]Cl3溶液,加入浓盐酸,存在+Cl-[CoCl]2++H2O,有利于[CoCl]Cl2沉淀的形成。(1)配体是指在化学反应中与中心原子(通常是金属或类金属)结合形成配位键的原子、分子或离子,本实验涉及钴配合物的配体有:NH3、Cl-、H2O。(2)实验中需要使用浓氨水、浓盐酸这些有毒易挥发的物质,应在通风橱中进行。(3)步骤Ⅰ中分批加入研细的CoCl2·6H2O,可控制化学反应进行的速率,避免其反应过快。(4)[Co]Cl2与H2O2溶液反应,得到[CoH2O]Cl3,反应离子方程式为2[Co]Cl2+H2O22+4NH3+4Cl-。(5)紫红色沉淀先用冷水洗去表面杂质,再用冷的盐酸洗涤,使得+Cl-+H2O平衡正向移动,减少产物损失,再用乙醇洗去冷的盐酸,最后用丙酮洗去乙醇。(6)Co3+与NH3反应的K更大,反应进行得更彻底,更稳定。(7)根据钴原子守恒,本实验的产率为×100%≈80.76%,选A。
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