3.4 实验活动 简单配合物的形成 （课件）-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （人教版2019）

实验活动　简单配合物的形成 第三章　第四节 【实验目的】 1.加深对配合物的认识。 2.了解配合物的形成。 【实验用品】 试管、胶头滴管。 硫酸铜溶液、氨水、硝酸银溶液、氯化钠溶液、氯化铁溶液、硫氰化钾溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、蒸馏水、乙醇。 【实验原理】 配合物是由 与一定数目的 或 以_________结合而形成的一类化合物。中心离子形成配合物后性质不同于原来的金属离子，具有新的化学特性。 中心原子或离子 中性分子 阴离子 配位键 【实验步骤】 1.简单配合物的形成 (1) 实验步骤   实验现象 生成蓝色絮状沉淀 难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液 析出深蓝色的晶体 解释 Cu2＋＋2NH3·H2O ===Cu(OH)2↓＋ Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4](OH)2 乙醇的极性较小，配合物的溶解度变小而从溶液中析出 (2) 实验步骤   实验现象 生成白色沉淀 白色沉淀溶解，溶液变澄清 解释 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－ 2.简单离子与配离子的区别 实验步骤   实验现象 生成红色溶液 解释 Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3 实验步骤   实验现象 无明显变化 解释 因为CN－的配位能力强于SCN－，所以配体交换不能发生 【问题和讨论】 1.画出[Cu(NH3)4]2＋的结构式。 答案　 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？ 答案　[Fe(CN)6]3－的中心离子：Fe3＋；配体：CN－；配位数：6；[Fe(CN6)]3－与Fe3＋的性质不一样。 1 2 3 1.向盛有氯化钠溶液的试管中滴入少量硝酸银溶液，生成白色的氯化银沉淀，继续向试管中加入氨水，沉淀溶解，生成无色的配离子[Ag(NH3)2]＋，下列说法正确的是 A.溶液中Cl－和Ag＋的物质的量反应前后不变 B.配位键的强度都很大，因而配合物都很稳定 C.配位键可用带箭头的键线表示，是一种特殊的共价键 D.在[Ag(NH3)2]＋中，Ag＋给出孤电子对，NH3提供空轨道 跟踪训练 4 √ 1 2 3 跟踪训练 4 Ag＋的物质的量反应前后明显减小，故A错误； 含有孤电子对和含有空轨道的原子之间能形成配位键，配位键属于共价键，有的配合物很稳定，有的很不稳定，故B错误； 配位键是共价键的一种，可用带箭头的键线表示，故C正确； 配离子[Ag(NH3)2]＋中，Ag＋提供空轨道，NH3给出孤电子对，形成配位键，故D错误。 2.(1)将白色CuSO4粉末溶于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子，请写出生成此配离子的离子方程式：_____________________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的化学键类型有______________________。 (2)CuSO4·5H2O(胆矾)因含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水 合铜离子的结构简式(将配位键表示出来)：___________________。 1 2 3 跟踪训练 4 Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋ 极性共价键、配位键 1 2 3 跟踪训练 4 H2O中的O提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道，所以水合铜离子表示 为 。 (3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水至沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。下列说法不正确的是______(填字母)。 a.[Cu(NH3)4]SO4组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的杂化轨道类型均为sp3 c.对于NH3、H2O来说，键角：H—N—H＞H—O—H d.[Cu(NH3)4]2＋中，N提供孤电子对 e.NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2杂化 1 2 3 跟踪训练 4 ae 1 2 3 跟踪训练 4 电负性：O＞N，a不正确； S原子与4个O原子形成共价键，所以S采取sp3杂化，b正确； NH3分子内N有1个孤电子对，H2O分子中O有2个孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大，所以键角：H—N—H＞H—O—H，c正确； [Cu(NH3)4]2＋中N提供孤电子对，d正确； NH3分子中N的价层电子对数为4，轨道杂化方式为sp3，e不正确。 (4)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心离子是_______，配体是__________，配位数是____，其含有微粒间的作用力类型有_____________________。 1 2 3 跟踪训练 4 Cu2＋ NH3、H2O 4 配位键、极性共价键 1 2 3 跟踪训练 3.[Co(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)是一种重要的化工产品，实验室制备过程如下： ①将一定量的氯化铵和浓氨水置于锥形瓶中，混合均匀； ②分批加入氯化钴粉末，边加边搅拌，直至溶液呈棕色稀浆； ③再向其中滴加30% H2O2，当固体完全溶解后，慢慢加入浓盐酸加热10～15 min； ④在室温下冷却，过滤，可得到橙黄色[Co(NH3)6]Cl3晶体。 (1)[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是______，该配合物中心离子的核外电子排布式为___________________________。 4 ＋3 1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 1 2 3 跟踪训练 4 [Co(NH3)6]Cl3中NH3为配体，氯的化合价为－1价，则Co的化合价是＋3价，Co的原子序数是27，基态Co原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，失去3个电子形成该配合物中心离子Co3＋，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。 1 2 3 跟踪训练 (2)“加热”应控温在60 ℃进行，控温方式可采取__________，温度不宜过高的原因是_______________________________________________。 (3)溶液中CoCl2、NH4Cl和浓氨水混合后与H2O2溶液反应生成[Co(NH3)6]Cl3 的化学方程式是_______________________________________________ ______________________。 (4)加入浓盐酸的作用是_________________________________________。 4 水浴加热 温度过高，会加快H2O2、浓氨水的分解和浓盐酸的挥发 2[Co(NH3)6]Cl3＋12H2O 降低[Co(NH3 )6]Cl3的溶解度，便于晶体的析出 加入浓盐酸可增大氯离子浓度，降低[Co(NH3)6]Cl3的溶解度，便于晶体的析出。 1 2 3 跟踪训练 4 4.工业盐酸(俗称粗盐酸)呈亮黄色，已证明是配合物[FeCl4]－的颜色。请用实验定性证明这种配合物只有在高浓度Cl－的条件下才是稳定的。 1 2 3 跟踪训练 4 答案　此题为开放性较大的习题，可用多种实验方法来定性证明。例如：(1)取4 mL工业盐酸于试管中，滴加几滴硝酸银饱和溶液，待沉淀后，观察溶液颜色变化，若亮黄色褪去(或变很浅的黄色)，则证明[FeCl4]－只有在高浓度Cl－的条件下才是稳定的。因为硝酸银的溶解度很大，能有效地降低Cl－的浓度，且几滴对总体积的影响较小，[FeCl4]－分解得到Fe3＋，浓度小，颜色浅。 (2)取一小粒硝酸铁晶体溶于稀硝酸，滴加工业盐酸，观察颜色变化；再将上述溶液滴入蒸馏水中，观察颜色变化。 (3)在工业盐酸中加入金属铁，观察溶液颜色变化；再向工业盐酸中滴入蒸馏水，观察颜色变化。(答案合理即可) 2NH 2CoCl2＋10NH3·H2O＋2NH4Cl＋H2O2 $$