1、实验活动：简单配合物的形成1了解配合物的形成。2加深对配合物的认识。实验器材：试管、胶头滴管；实验试剂：硫酸铜溶液、氨水、硝酸银溶液、氯化钠溶液、氯化铁溶液、KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、蒸馏水、乙醇。1简单配合物的形成序号实验步骤实验现象解释向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水继续滴加氨水(1)再加入乙醇向盛有氯化钠溶液的试管里滴几滴硝酸银溶液(2)再滴入氨水提示：(1)生成蓝色絮状沉淀 Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH4 蓝色絮状沉淀溶解，得到深蓝色溶液 Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH 析出深蓝色的晶体 乙醇的极性较小，降低了盐的溶解度(2)生成白色沉淀 A
2、gCl=AgCl 白色沉淀溶解，得到无色溶液 AgCl2NH3=Ag(NH3)2Cl2简单离子与配离子的区别实验步骤实验现象解释(1)向盛有少量蒸馏水的试管里滴加 2 滴氯化铁溶液，然后再滴加 2 滴 KSCN 溶液(2)向盛有少量蒸馏水的试管里滴加 2 滴K3Fe(CN)6溶液，然后再滴加 2 滴 KSCN 溶液提示：(1)溶液变红色 Fe3 可与 SCN形成红色的配离子(2)无明显现象 K3Fe(CN)6与 SCN不能形成红色物质角度 1：简单配合物的形成【典例 1】(2021邯郸高二检测)配合物在许多方面有着广泛的用途，目前我国科学家利用配合物在能源转化与储存方面有着杰出的贡献，请根据题
3、意回答下列问题：(已知：Cr2O27在溶液中为橙色，CrO24在溶液中为黄色)(1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O273CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH基态 Cr 原子价层电子排布图为_；配合物Cr(H2O)63中与 Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。CH3CH2OH 与 H2O 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。(2)有下列实验：呈天蓝色的离子的化学式为_，加氨水产生沉淀后继续添加氨水，沉淀溶解的离子方程式为_，溶剂 X 可以是_(填名称)。该 实 验 能 说 明 NH3、H2O 与 Cu2 结 合 的 能 力
4、由 强 到 弱 的 顺 序 是_。下列有关化学实验的“操作现象解释”均正确的是_。选项操作现象解释A向某溶液中滴加KSCN 溶液产生红色沉淀Fe33SCN=Fe(SCN)3B向由 0.1 mol CrCl36H2O 配成的溶液加入足量AgNO3 溶液产生 0.2 mol 沉淀已知 Cr3的配位数为 6，则CrCl36H2O 的化学式可表示为Cr(H2O)5ClCl2H2O选项操作现象解释C向溶液 K2Cr2O7 溶液中先滴加 3 滴浓硫酸，再改加 10 滴浓 NaOH溶液先橙色加深，后变为黄色溶液中存在 Cr2O27H2O2CrO242HD向 AgCl 悬浊液中滴加氨水沉淀溶解AgCl 不溶于
5、水，但溶于氨水，重新电离成 Ag和 Cl【解 析】(1)Cr 位 于 周 期 表 第 四 周 期 B 族，原 子 核 外 电 子 排 布 为1s22s22p63s23p63d54s1，价层电子排布图为；配合物Cr(H2O)63中Cr3为中心离子，H2O 为配体，O 原子提供孤电子对，与 Cr3形成配位键，形成配位键的原子是 O；CH3CH2OH 与 H2O 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为H2O 与 CH3CH2OH 分子间能形成氢键；(2)呈天蓝色的离子的化学式为Cu(H2O)42；继续添加氨水，沉淀溶解的离子方程式为 Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH；加入
6、 X 的作用是降低溶剂的极性，减小 Cu(NH3)4SO4H2O 的溶解度，试剂 X 可以是乙醇；天蓝色的离子Cu(H2O)42最终转换成了深蓝色的Cu(NH3)42，说明 NH3、H2O与 Cu2结合的能力由强到弱的顺序是 NH3H2O；A.KSCN 溶液与 Fe3溶液作用的方程式为 Fe33SCNFe(SCN)3，且该反应产物不是沉淀，A 错误；BCrCl36H2O 和氯化银的物质的量之比是 12，根据氯离子守恒知，一个CrCl36H2O 分子中含有 2 个氯离子，剩余的 1 个氯离子是配原子，所以 CrCl36H2O的化学式可能为Cr(H2O)5ClCl2H2O，B 正确；C在反应 Cr
7、2O27(橙色)H2O2CrO24(黄色)2H中，向 K2Cr2O7 溶液中滴加 3 滴浓 H2SO4，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，则溶液由橙黄色变为橙色，加入 NaOH，氢离子浓度减小，平衡正向移动，则溶液由橙黄色变为黄色，C 正确；DAg与氨气分子结合生成二氨合银离子，导致银离子浓度减小，促使 AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)正向移动，沉淀溶解，D 错误。答 案：(1)O H2O 与 CH3CH2OH 分 子 间 能 形 成 氢 键(2)Cu(H2O)42 Cu(OH)2 4NH3=Cu(NH3)42 2OH 乙 醇 NH3H2O BC 角度 2：配合物的制备及应用【典例 2】(2
8、021衡阳高二检测)某兴趣小组利用 Cl取代Co(NH3)63离子中的NH3 方法，制备配合物 X：Co(NH3)5ClCl2。实验过程如下：已知：a配合物 X 能溶于水，且溶解度随温度升高而增大。bCo(NH3)5Cl2离子较稳定，但加碱再煮沸可促进其解离：Co(NH3)5Cl2Co35NH3Cl。cH2O2 参与反应时，明显放热。请回答：(1)制备配合物 X 的总反应方程式为_。(2)“1)NH4ClNH3H2O”步骤时，如果不加 NH4Cl 固体，对制备过程的不利影响是_。(3)“2)H2O2”加 H2O2 时应选择_(填序号)。A冷水浴 B温水浴(60)C沸水浴D酒精灯直接加热(4)本
9、实验条件下，下列物质均可将 Co()氧化为 Co()。其中可替代“2)H2O2”的是_(填序号)。AO2 BKMnO4 溶液 CCl2 DHNO3(5)实验小组用以下思路验证配合物 X 的组成：取一定量 X，加入过量浓 NaOH 溶液，煮沸，将生成的 NH3 通入一定量的稀硫酸中，再用 NaOH 标准溶液滴定剩余H2SO4。从以下涉及碱式滴定管的操作中，选择正确操作并排序(润洗只操作一次即可)：检漏水洗加标准液，润洗内壁_a从上口倒出润洗液b保持滴定管夹水平，平视滴定管刻度读数c装标准溶液，调液面，静置半分钟d滴定e取下滴定管，竖直，平视滴定管刻度读数f从下口放出润洗液(6)下列关于实验过程的
10、叙述，正确的是_(填序号)。A“4)70”水浴加热，有利于获得颗粒较大的晶体B抽滤后，应该用热水洗涤晶体C可用 AgNO3 和稀 HNO3 检验配合物 X 是否已经洗净D抽滤结束，可先打开活塞 K，再关掉抽气泵【解析】(1)制备配合物 X 的原料是 CoCl26H2O、NH4Cl、NH3H2O、H2O2、浓盐酸，在反应中，2 价钴被 H2O2 氧化为3 价，3 价的 Co3和 NH3 以及 Cl形成配 合 物 Co(NH3)5ClCl2，总 反 应 方 程 式 为2CoCl2 H2O2 10NH3 2HCl=2 Co(NH3)5Cl Cl22H2O。(2)在“1)NH4ClNH3H2O”步骤中
11、，NH4Cl 可以抑制 NH3H2O 的电离，如果不加NH4Cl 固体，Co2会和氨水形成 Co(OH)2 沉淀，影响配合物的生成。(3)由于 H2O2 参与反应时，明显放热，所以“2)H2O2”加 H2O2 后应该在冰水浴中发生反应，故选 A。(4)本实验是用 H2O2 将 Co()氧化为 Co()，H2O2 的还原产物是水，不会引入新杂质，若选择可以替代 H2O2 的氧化剂，也不能引入新杂质。可以选择 O2 和 Cl2，O2 的还原产物是水，Cl2 的还原产物是 Cl，水和 Cl在本实验中均不是杂质。KMnO4 的还原产物是 Mn2，引入新杂质 Mn2和 K，HNO3 的还原产物是 NO或
12、 NO2，虽然 NO 或 NO2 会从溶液中逸出，不会引入新杂质，但会污染环境，所以选择 A、C。(5)用 NaOH 标准溶液滴定 H2SO4，操作依次为检漏水洗加标准液，润洗内壁从下口放出润洗液装标准溶液，调液面，静置半分钟取下滴定管，竖直，平视滴定管刻度读数滴定，故答案为 f c e d。(6)A.“4)70”水浴加热相比于直接加热，有利于获得颗粒较大的晶体，便于过滤，正确；B.Co(NH3)5ClCl2 的溶解度随温度升高而增大，所以抽滤后，应该用冷水洗涤晶体，错误；C.Co(NH3)5ClCl2 溶于水，即使用冷水洗涤，也不可避免有部分溶于水，所以在洗涤液中一定会有 Cl，所以不能用检
13、验 Cl的方法检验Co(NH3)5ClCl2 是否洗涤干净，可以检验 NH4，错误；D.抽滤结束，应先打开活塞 K 通气，再关掉抽气泵，正确。答案：(1)2CoCl2H2O210NH32HCl=2 Co(NH3)5ClCl22H2O(2)形成 Co(OH)2 沉淀，影响配合物的生成(3)A(4)A、C(5)f c e d(6)A、D1(2021泰安高二检测)丁二酮肟镍是丁二酮肟在碱性溶液(pH89)中与 Ni2发生反应生成的沉淀，该反应常用作实验室中检验镍离子。其结构如图所示，下列对该物质的分析与判断中，正确的是()A.该物质中 Ni 原子具有空轨道，是配合物的配体B该物质中 C、N、O 原子
14、存在孤电子对C该物质的分子中含有的化学键有共价键和配位键D该物质中碳原子的杂化类型均为 sp2 杂化【解析】选 C。由丁二酮肟镍结构可知，镍原子提供空轨道，氮原子有孤电子对，二者形成配位键，故 A 错误；由丁二酮肟镍结构可知，C 原子都形成 4 对共价键，不存在孤电子对，故 B 错误；由结构简式可知分子中存在配位键，含有 C=N 键，则含有 键、键、氧氢之间除共价键外还可存在氢键，所以该物质的分子中含有的化学键有共价键和配位键，故 C 正确；丁二酮肟中甲基中的碳原子都是单键，在与氮相连的碳上有碳氮双键，因此杂化类型是 sp2 和 sp3 杂化，故 D 错误。2(2021郑州高二检测)LiMn2
15、O4 是一种无污染、成本低的锂离子电池电极材料，某研究小组利用柠檬酸配合法制备 LiMn2O4。(1)按一定配比将醋酸锂(CH3COOLi)和醋酸锰(CH3COO)2Mn溶液混合后，加入柠檬酸(分子式 C6H8O7)溶液中配成混料。用 6 molL1氨水调节 pH 至 6.59，在 7585 水浴中加热，制得柠檬酸配合物(其中 Mn 为2 价)。装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。滴液漏斗中 a 管的作用是_。实验室用 14.8 molL1 浓氨水配制 250 mL 6 molL1 的氨水需要的仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、_。调节 pH 至 6.59 是为了促进柠檬酸电离。pH 不能
16、大于 9 的原因是_。用水浴加热的目的是_。(2)将制得的配合物在烘箱中真空干燥得到固态柠檬酸配合物前驱体，研磨后焙烧，得 LiMn2O4。柠檬酸配合物前驱体应放在_(填仪器名称)中焙烧。焙烧需要在空气中进行的原因是_。焙烧产生的气体是_。(3)测定产品中锰的含量：准确称取 0.100 0 g 的产品试样，加入足量浓盐酸溶液加热溶解，驱赶溶液中残留的 Cl2，配成 250 mL 溶液。取 25.00 mL 溶液于锥形瓶中用 0.020 0 molL1EDTA(Mn2与 EDTA 按 11 络合)滴定，消耗 EDTA 溶液的体积 V mL。样品中锰的质量分数为_。【解析】(1)a 管能平衡滴液漏
17、斗和三颈烧瓶中的气压，滴液漏斗中 a 管的作用是使漏斗内氨水顺利流下。配制步骤有计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量，用药匙取用药品，在烧杯中稀释(可用量筒量取水)，冷却后转移到250 mL 容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线 12 cm 时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、250 mL 容量瓶、胶头滴管。对照以上过程：实验室用 14.8 molL1 浓氨水配制 250 mL 6 molL1 的氨水需要的仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、缺少的仪器为 250 mL 容量瓶。LiOH 溶解度较小、Mn(OH)2 难溶，调节 pH
18、 至 6.59 是为了促进柠檬酸电离。pH 不能大于 9 的原因是碱性太强，锂和锰离子会转化成沉淀。反应需在 7585 进行，用水浴加热的目的是受热均匀，便于控制温度。(2)固体应在坩埚中灼烧，柠檬酸配合物前驱体应放在坩埚中焙烧。柠檬酸配合物(其中 Mn 为2 价)，研磨后焙烧，得 LiMn2O4(其中 Mn 平均化合价为3.5)，焙烧需要在空气中进行的原因是产品中的锰元素化合价比柠檬酸配合物中的高，需氧气氧化。焙烧后有机物中的碳变成 CO2，氢变成水蒸气，焙烧产生的气体是 CO2、水蒸气。(3)样品中锰的质量分数 mm总100%0.020 0 molL1V103 L55 gmol1250 mL25 mL0.1 g100%11V%。答案：(1)平衡压强，使漏斗内氨水顺利流下 250 mL 容量瓶 碱性太强，锂和锰离子会转化成沉淀 受热均匀，便于控制温度(2)坩埚 产品中的锰元素化合价比柠檬酸配合物中的高，需氧气氧化 CO2、水蒸气(3)11V%
