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配合物应用
第2课时配合物的应用
[目标导航]知道配合物的形成对物质性质的影响,会剖析配合物在生活、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异。
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SCN-在溶液中可生成配位数
为1~6的铁的硫氰酸根配离子(血红色),反响的离子方程式为Fe3++nSCN-
===[Fe(SCN)n](3-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
Cl-、Br-、I-、CN-和氨中,形成可溶性的配合物。
如Cu(OH)2积淀易溶于氨水
中,反响的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-。
3.生成配合物后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Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-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。
【议一议】
冶炼金的废水不可以随意排放,排放前一定办理。
为何?
答案炼金废水中含有配合物[Au(CN)2]-和[Zn(CN)4]2-,它们可产生有毒的CN-,
当H+与CN-联合生成HCN,毒性更强,可致使鱼类等水生物死亡,所以不可以随意排放。
---
分析提取Au的原理为:
4Au+8CN+2H2O+O2===4[Au(CN)2]+4OH再用
-2-
Zn复原成单质金:
Zn+2[Au(CN)2]===2Au+[Zn(CN)4]。
二、配合物的应用
1.在实验研究中,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_。
2.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。
3.在很多尖端领域如激光资料、超导资料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方
面,配合物发挥着愈来愈大的作用。
4.生物体中的很多金属元素都是以配合物的形式存在的。
【议一议】
1.查验Fe3+常用的方法是什么?
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+。
2.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↑+2H2O
3.为何工业水进入锅炉前都要用三聚磷酸钠办理?
答案工业水中含有许多的Cu2+、Mg2+等离子,长时间煮沸会生成锅垢,加入三
聚磷酸钠(Na5P3O10)后,三聚磷酸根离子可与Ca2+、Mg2+等离子联合生成可溶性
稳固配合物,可防备水垢的堆积,以保证锅炉安全。
配合物应用
【例】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
应能够用方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。
(1)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。
(2)经研究表示,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不单能以1∶3的个数比配合,
还能够其余个数比配合。
请按要求填空:
①所得Fe3+和SCN-的配合物中,主假如Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显血红色。
该离子的离子符号是_____,含该离子的配合物的化学式是______。
②若Fe3+与SCN-以个数比1∶5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反响的化学方程式能够表示为
。
(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
________(填字母代号)。
a.与Fe3+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)①[Fe(SCN)]2+[Fe(SCN)]Cl2
②FeCl3+5KSCN===3KCl+K2[Fe(SCN)5]
(3)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。
该反响进行的条件为有气体、积淀或难电离物质生成。
颜色的深浅与有色物质的
浓度相关。
知识拓展
配合物的用途
1.工业生产中的应用
湿法冶金:
能够用配合剂的溶液直接从矿石中把金属浸拿出来,再用适合的复原
剂复原成金属单质。
分别和提纯:
因为制备高纯物质的需要,对于那些性质邻近的罕有金属,常利用
生成配合物来扩大一些性质上的差异,进而达到分别、提纯的目的。
设计合成拥有特别功能的分子,如光储资料,超导资料,抗癌药物等。
2.定量剖析中的应用
查验离子的殊效试剂:
往常利用整合剂与某些金属离子生成有色难溶的内络盐,
作为查验这些离子的特点反响。
隐蔽剂:
多种金属离子共同存在时,要测定此中一金属离子,因为其余金属离子
常常会与试剂发生同种类反响而扰乱测定,所以常用配合物来防备杂质离子的干
扰。
有机积淀剂:
某些配合物和金属离子在水中形成溶解度极小的内络盐积淀,能够
提高剖析的精准度。
萃取分别:
当金属离子与有机整合剂形成内络盐时,一方面因为它不带电,另一
方面又因为有机配体在金属离子的外头且极性极小,拥有疏水性,因此难溶于水,
易溶于有机溶剂。
利用这一性质便可将某些金属离子从水溶液中萃取到有机溶剂
中。
3.在合成中的应用
配合催化剂活性高,选择性好,在合成工业顶用途宽泛。
配合物与生物固氮。
4.在生物体中的应用
很多酶的作用与其构造中含有形成配合物的金属离子相关。
变式训练已知向含有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(NH34
2+。
别的,Zn(OH)2既可溶于
)]
2+
2-
是一
盐酸,生成Zn
;又可溶于过度的NaOH溶液,生成ZnO2;所以Zn(OH)2
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,将它们二者分开。
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:
采纳试剂
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+和
Mg2+
(3)Zn2+和
2+
Ba
(4)Mg2+和
Al3+
答案
(1)E
Al(OH)3[Zn(NH
34
2+
(2)D(或
2-
或
E)Mg(OH)2ZnO2
)]
[Zn(NH
3
2+
(3)ABaSO4Zn
2+
(4)D
Mg(OH)2
-
)4]
AlO2
解析
本题给出的知识信息是Zn(OH)2的两性和可生成溶于水的
[Zn(NH
3
)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,可采纳氨水(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+和Mg2+的分别:
因Zn(OH)2为两性,Mg(OH)2无两性且犯难溶于水的积淀,可采纳NaOH(D)为试剂,将Zn2+和Mg2+划分开积淀为Mg(OH)2,保存在溶液中的离子为ZnO22-。
别的,还可用氨水(E)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则能溶于水,可采纳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,可采纳NaOH(D)为试剂,将Mg2+和Al3+差异开。
积淀是Mg(OH)2,保存在溶液中的离子是AlO-2。
1.铁加强酱油中加有
NaFeEDTA,其络离子构造以以下图,则
Fe3+的配位数为
()
A.3
B.4
C.5
D.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。
36
]
3+
中,与中心原子形成配位键的原子是()
2.在[Co(NH)
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(NH36
]
3+
中,配位体是NH3,用N原子上的孤电子对与Co3+配位。
)
.某物质的实验式为
·
,其水溶液不导电,加入
AgNO
溶液反响也不
3
PtCl42NH3
3
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6
B.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PtCl4·2NH3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,
则其立体构型为八面体形,B错误。
4.向含等物质的量的[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)6]Cl3、[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∶3
C.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发生反响Ag++Cl-
===AgCl↓,而内界中配离子难以电离,不与AgNO3反响。
5.Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。
已知两种配合物的分子式分别为
3
5
Br]SO
4和[Co(NH3
54
,若在第一种配合物的溶液中加入
BaCl
2溶
[Co(NH
)
)(SO)]Br
液,现象是____________;若在第二种配合物的溶液中加入
BaCl2溶液,现象是
,若加入
AgNO
3溶液时,现象是____________。
________
答案产生白色积淀
无明展现象
产生淡黄色积淀
分析
由配合物的化学式知,[Co(NH3
5
-
2-
是
4中Br
不是游离的离子,而SO4
)Br]SO
游离的离子,[Co(NH3)5(SO4)]Br中SO24-不是游离的离子,而Br-是游离的离子。
[经典基础题]
题组1
配合物的构造
.向以下配合物的水溶液中加入
AgNO
3溶液不可以生成AgCl积淀的是(
)
1
.
A.[Co(NH)
Cl
]Cl
B.[Co(NH)Cl
]
34
2
33
3
C.[Co(NH3)6]Cl3
D.[Co(NH3)5Cl]Cl2
答案
B
分析
配合物的内界与外界由离子键联合,只需外界存在
Cl-,加入AgNO3溶液
即有AgCl积淀产生。
对于B项配合物分子的化学式为[Co(NH3
33
,
3+、NH3、
)Cl]
Co
Cl-全处于内界,不可以电离,不存在Cl-,所以不可以生成AgCl积淀。
2.请指出配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心原子、配位体、中心原子的化合价、配
位数分别为()
A.Cu2+、NH3、+2、4B.Cu+、NH3、+1、4
C.Cu2+、OH-、+2、2D.Cu2+、NH3、+2、2
答案A
3.以下说法中错误的选项是()
A.中间心原子的配位数为6时,配合单元常呈八面体空间构造B.[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键
C.配位数为4的配合物均为正四周体构造
D.已知[Cu(NH3)2]2+的中心原子采纳sp杂化,则它的空间构型为直线形
答案C
分析配位数为4的配合物可能呈正四周体型、四周体型或正方形。
4.对于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的选项是()
A.配体为水分子,外界为Br-
B.中心原子Cr采纳sp3杂化
C.中心离子的配位数为6
D.中心离子的化合价为+2价
答案C
分析配体为水分子和溴离子,中心原子Cr采纳d2sp3杂化,中心离子的化合价
为+3价。
5.以下对于杂化轨道的表达中,不正确的选项是()
A.分子中中心原子经过sp3杂化成键时,该分子不必定为正四周体构造
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参加成键的孤电子对
C.[Cu(NH3)4]2+和CH4两种微粒中中心原子Cu和C都是经过sp3杂化轨道成键
D.CCl4分子中有四个完整等同的sp3-pσ键
答案C
分析分子中中心原子经过sp3杂化轨道成键时,该分子不必定为正四周体构造,
如NH3中N原子采纳sp3杂化轨道成键,但NH3属于三角锥型,A项正确;杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参加成键的孤电子对,B项正确;
[Cu(NH3)4]2+中中心原子Cu采纳dsp2杂化轨道成键,而CH4分子中中心原子C是采纳sp3杂化轨道成键,C项错误;D项正确。
6.以下各样说法中必定错误的选项是()
A.过渡金属的原子或离子一般都有接受孤电子对的空轨道,易形成配合物
B.中心原子或离子采纳sp3杂化轨道形成的配离子可能呈正四周体构造
C.中间心原子或离子的配位数为6时,配离子常呈八面体构造
D.含有两种配位体且配位数为4的配离子必定存在顺反异构体
答案D
分析过渡金属原子或离子的最外层一般都没排满,存在空轨道,所以能接受孤
电子对形成配位键,A选项的说法是正确的;中心原子或离子采纳sp3杂化轨道
形成的配离子,当4个配位体完整等同时,其配离子的空间构造是正四周体,B
选项正确;按价电子对互斥理论,配位数为6的配离子,空间构型呈八面体时最
稳固,所以C说法是正确的;含有两种配位体且配位数为4的配离子只有当其空
间构造呈平面四边形时才存在顺反异构体,若其空间构造呈四周体,则不存在顺
反异构体,所以D的说法必定错误。
题组2配合物性质及应用
7.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AgBr
C.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,既而积淀消逝
答案
C
分析
A中形成[Fe(SCN)6
]
3-,B中形成可溶性的配合物Na3232
,
D
中先
[Ag(SO)]
生成Al(OH)3积淀,当
NaOH过度时生成
[Al(OH)4]—。
C中发生
2FeCl2+
Cl2===2FeCl3,与配合物没关。
8.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.CO2
C.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。
9.实验室测定铁的含量可用络合剂邻二氮菲(
),它遇Fe2+形成红色配合
物,构造以以下图,下边说法不正确的选项是(
)
A.邻二氮菲中C和N均采纳sp2杂化
B.该红色配离子中配位数为6
C.铁与氮之间的化学键为离子键
D.邻二氮菲中全部原子共平面
答案C
分析铁与氮之间的化学键为配位键。
10.已知NH3分子可与Cu2+形成配位化合物离子[Cu(NH3)4]2+,则除掉硫酸铜溶
液中的少量硫酸可采纳的试剂是()
A.NaOHB.NH3
C.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。
[能力提高题]
11.CoCl2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2积淀溶解后,再加氨水,使之生成[Co(NH3)6]2+,此时向溶液中通入空气,获得的产物中有一种其构成可用
CoCl3·5NH3
表示。
把分别出的CoCl·
溶于水后立刻加硝酸银溶液,则析出
35NH3
3
3只生成2molAgCl。
请写出表示此配合
AgCl积淀。
经测定,每1molCoCl·5NH
物构造的化学式:
________,此配合物中的Co化合价为________。
答案[Co(NH3)5Cl]Cl2
+3
12.配位化学首创人维尔纳发现,取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、
CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1mol,分别溶于水,加入足
量硝酸银溶液,立刻产生氯化银,积淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。
(1)请依据实验事适用配合物的形式写出它们的化学式。
CoCl3·6NH3
;
CoCl3·5NH3
;
CoCl3·4NH3___________________________
(2)
后两种物质构成同样而颜色不一样的原由是
________________。
(3)
上述配合物中,中心原子的配位数都是
________________。
答案
(1)[Co(NH363
[Co(NH352
)]Cl
)Cl]Cl
[Co(NH3)4Cl2]Cl
(2)
互为同分异构体
(3)6
分析由题意知,四种配合物中的自由Cl-分别为3、2、1、1,则它们的化学式
分别为[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl。
后两
种互为同分异构体。
.在浓的
TiCl
3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可获得配位数为6、
13
构成为TiCl·
的绿色晶体,该晶体中两配位体的物质的量之比为
∶,则该
36H2O
15
配离子的化学式为__________________。
CrCl3·2相对分子质量为
有三
6HO(
266.5)
种不一样颜色的异构体:
2
6
3、[Cr(H25
2·2和
2
4
2·2。
为测定蒸发
CrCl
3
[Cr(H
O)]Cl
O)Cl]Cl
HO
[Cr(H
O)
Cl]Cl2HO
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