化学第二章第二节第四课时配合物剖析

配合物的形成和应用
【学习目标】
1．掌握配合物的概念2．了解配合物是如何形成的
【学习重、难点】配合物的基本概念
【教学过程】
复习：水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢离子（H3O+）．下列对上述水变为H3O+过程的描述不合理的是______
A．氧原子的杂化类型发生了改变 B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变 D．微粒中的键角发生了改变
分析：水中氧的杂化为sp3，H3O+中氧的杂化为sp3，则氧原子的杂化类型没有改变，故A 不合理；B、水分子为V型，H3O+为三角锥型，则微粒的形状发生了改变，故B合理；
C、因结构不同，则性质不同，微粒的化学性质发生了改变，故C合理；
D、水分子为V型，H3O+为三角锥型，微粒中的键角发生了改变，故D合理；故答案为：A。

〖活动与探究〗书P76 实验1、实验2 观察实验现象，讨论所得结论。

在CuSO4溶液中滴入少量稀氨水，现象是：__________，反应的离子方程式为_________ ___________；继续滴入过量稀氨水，发现难溶物溶解并生成深蓝色溶液，测得该溶液中的主要离子是[Cu(NH3)4]2+，反应的离子方程式为___________________。

〖交流与讨论〗分析[Cu(NH3)4]2+的形成过程，讨论所得结论。

答案：出现淡蓝色沉淀；Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH4+ ;
Cu(OH)2+ 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-
一、配位化合物的形成
1．配位化合物（配合物）：由____________的_______与____________的_______以___________结合形成的化合物。

常见配合物：
因为过渡金属____________或_________都有接受_________的________，它们都能与可提供孤电子对的_______或_______以______________结合形成配合物。

2．配合物的组成
（1）中心原子：含有空轨道的原子或离子。

一般是过渡金属的阳离子，如______________；也有中性原子，如_________________。

（2）配位体：含有孤电子对的分子、离子、离子团等。

常见分子配体：________________；
常见离子配体：___________________；
常见离子团配体：_______________________。

（3）配位原子：配位体中直接与中心原子配合的原子。

如NH3中的N原子，H2O中的O原子。

（4）配位数：直接同中心原子配位的原子数。

如[Zn(NH3)4]SO4中
的配数为4。

配离子属于内界，配离子以外的其他离子属于外界。

内、外界
之间以离子键结合。

外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。

配离子的电荷数等于中心原子的电荷数与配位体所带电荷数的代数和。

3．配合物的电离
一般来说，内界和外界完全电离，内界配离子较难电离，一般需加强热才能破坏。

[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－[Ag(NH3)2] OH=[Ag(NH3)2]++OH—
[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3
例1：[Cu(NH3)4]2＋配离子中，中心离子的配位数为()
A.1 B．2 C．3 D．4
例2有两种化合物，A、B的化学式都是C O Cl3·5NH3·H2O；根据下面的实验结果，确定它们的配离子、中心离子和配体。

（1）分别取A和B的固体于试管中微热，A中未见明显现象，B中试管口出现少量水珠。

（2）向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀。

（3）沉淀过滤后，分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化，但加热煮沸，B溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。

又已知该化合物中心离子配位数均为6，试按照“[Ag(NH3)2] OH”的书写格式写出A、B的化学式：A ____ ________，B 。

4、配合物的性质
（1）配合物的颜色：当简单离子形成配合物时，性质往往变化很大，多数配合物都有颜色。

如①[Cu(NH3)4]2+为________色②[CuCl4]2—为________色③[Fe(SCN)6]3—为________色④[Cu(H2O)4]2+为________色⑤[Fe(C6H5O)6]3—为________色⑥顺式Pt(NH3)2Cl2为________色⑦反式Pt(NH3)2Cl2为_______色⑧[Ag(NH3)2]+为____色等。

（2）配合物的溶解度
①有的配合物易溶于水：如：[Ag(NH3)2]OH、[Zn(NH3)4]SO4等。

②有的配合物难溶于水：一般无外界的配合物难溶于水如：[Co(NH3)Cl3]、Fe(CO)5等
③有的配合物的溶解度还与配合物的空间结构有关。

如：顺式Pt(NH3)2Cl2的溶解度比反式Pt(NH3)2Cl2的溶解度稍_____（填“大”或“小”）原因：__________________________________________________________________ 二、配合物的同分异构现象
例：科学家发现铂的两种化合物，其化学式都为PtCl2（NH3）2，且均为平面正方形结构，但一种为黄色，在水中溶解度较大，具有抗癌作用，另一种为淡黄色，在水中溶解度较小，不具有抗癌作用。

试回答：
（1）画出两种铂化合物的几何构型图
（2）解释黄色固体在水中溶解度大的原因。

解析：根据相似相溶原理，水为极性溶剂，黄绿色固体在水中溶解度大，说明它是极性分子，正、负电荷中心不重合；而淡黄色固体在水中溶解度小，说明它是非极性分子，正、负电荷中心重合。

（1）
(2)它为极性分子，易溶于极性溶剂水中
三、配合物的应用
活动与探究：课本p79，写离子方程式和实验现象、结论
1、配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化等领域
2、用形成配合物的方法检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成
3、配合物在生命体、药物研制中发挥重要作用：叶绿素、血红素中的配位键和配位化合
物。

……
小结：配合物
1.配位键是一种特殊的共价键，但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的。

2.过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。

3.配合物的电离
配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，而内界的配体离子和分子通常不能电离。

如[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2＋＋2Cl－，有三分之一的氯不能电离。

【巩固练习】
1．下列不能形成配位键的组合是（）A．Ag＋、NH3 B．BF3、NH3 C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋
2．在[Fe(CN)6]3－配离子中，中心离子的配位数为（）A．3 B．4 C．5 D．6
3．下列不能作为配合物配体的是（）A．H2O B．NH3 C．CH4 D．Cl－
4．下列现象与配合物无关的是（）A．向FeCl3中滴加KSCN溶液，出现血红色。

B．向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加入少量H2O，呈绿色，再加水，呈蓝色
C．Cu与浓HNO3反应后，溶液呈绿色，与稀HNO3反应后溶液呈蓝色。

D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至过量，先出现白色沉淀，继而消失。

5．下列不属于配合物的是（）
A ．[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O
B ．[Ag(NH 3)2]OH
C ．KAl(SO 4)2·12H 2O
D ．Na[Al(OH)4] 6．Co 3＋
的6配位体的配合物CoClm (NH 3) n ，若1mol 此配合物与AgNO 3反应生成1mol 的AgCl 沉淀，则m 、n 的值是
（ ）
A ．m ＝1、n ＝5
B ．m ＝3、n ＝4
C ．m ＝5、n ＝1
D ．m ＝4、n ＝5 7．配合物[Cr(H 2O)4Br 2]Br ·2H 2O 中，中心离子的电荷数为_____，配离子的电荷数为______。

8．对配位体的说法正确的是
（ ）
A ．应该是带负电荷的阴离子
B ．应该是中性分子
C ．可以是中性分子，也可以是阴离子
D ．应该是多电子原子（或离子），常见的是V A 族、VIA 族、VIIA 族等族原子 9．在配合物中，一般作为中心原子的元素是
（ ） A ．非金属元素 B ．过渡金属元素 C ．金属元素 D ．IIIB －VIIB 族元素 10．下列化合物中，既有离子健，又有极性共价键和配位键的是
（ ）
A ．硝酸
B ．苛性钠
C ．硝酸铵
D ．三氧化硫
11．在配位键形成的离子[Pt(NH 3)4]2＋
和[PtCl 4]2－
中，两个中心离子铂的化合价是（ ） A ．都是＋8
B ．都是＋6
C ．都是＋4
D ．都是＋2 12．已知NH 3分子可与Cu 2＋
形成配合物离子[Cu(NH 3)4]2＋
，则除去硫酸铜溶液中少量的硫酸可选用的试剂是
（ ）
A ．NaOH
B ．NH 3
C ．BaCl 2
D ．Cu （OH ）2
13．N 2F 2存在顺式和反式两种异构体，据此事实判断N 2F 2分子中两个氮原子之间的键型组成为
（ ）
A ．仅有一个单键
B ．有一个双键
C ．有一个叁键
D ．有配位键 14．气态氯化铝（Al 2Cl 6）是具有配位键的化合物，分子中原子间成键的关系如图所示，请将图中你认为是配位键的斜线加上箭头。

15．CuCl 2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在CuCl 2的水溶液中存在如下平衡：[Cu(H 2O)4]2＋
（蓝色）+ 4Cl
－
[CuCl 4]2－
（黄色）+ 4H 2O
现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法：
①____________________________________②____________________________________。

16．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱。

但氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成配合物离子[Zn(NH 3)4]2＋。

回答下列问题：
（1）单质铝溶于氢氧化钠后，溶液中铝元素存在形式为______________（用化学式表示）。

（2）写出Zn 和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：__________________________________。

（3）下列各组中的两溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________________。

①硫酸铝和氢氧化钠溶液
②硫酸铝和氨水溶液
Al Cl
Cl
Al
Cl
Cl
③硫酸锌和氢氧化钠溶液④硫酸锌和氨水溶液
（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：______________________________，试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐和氨水反应制备氢氧化锌的原因是：
________________________________________________。

17．Fe3＋在溶液中能将I－氧化。

但溶液中如果有大量F－存在，则Fe3＋于F－结合生成
FeF63－，而不能氧化I－，由此可以证明：
（1）FeF63－在溶液中是否容易离解出Fe3＋__________________________。

（2）Fe3＋随其________________的减少而氧化性变弱。

（3）在强酸性条件下，将FeCl3、KI、NaF三种溶液混合起来，仍有I2生成，其原因是_______________________________________________。

18．向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液便变为血红色。

该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN＝Fe(SCN)3＋3KCl表示。

（1）该反应的类型是______________，生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质，也不是易挥发物质，该反应之所以能够进行是由于生成了___________的Fe(SCN)3。

（2）经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅以1：3的个数比配合，还可以其它个数比配合。

请按要求填空：
①所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1：1配合所得离子显红色。

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在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_______________________________________________________。

（3）向上述血红色溶液中继续加浓KSCN溶液，血红色加深，这是由于___ __。

（代号）a．与Fe3＋配合的SCN－数目增多b．血红色离子的数目增多c．血红色离子的浓度增加19. CrCl3·6H2O，但结构不同，颜色不同；A呈亮绿色；B呈暗绿色，当B与硝酸银溶液反应时，能沉淀出1/3的氯元素，而C呈紫色。

(1)试写出B的结构简式。

(2)B配合物配离子的空间形状如何？画出其两种几何异构体的空间结构。

20、填写下表空白处。

21、某配合物的摩尔质量为260.6 g ·mol －
1，按质量百分比计，其中Cr 占20.0%，NH 3占39.2%，Cl 占40.8%；取25.0 mL 浓度为0.052 mol ·L
－1
的该配合物的水溶液用0.121 mol ·L
－1
的AgNO 3滴定，达到终点时，耗去AgNO 332.5 mL ，用NaOH 使该化合物的溶液呈强碱
性，未检出NH 3的逸出。

问：该配合物的结构。

15、①加水稀释 ②加入适量AgNO 3溶液
19．(1)[Cr(H 2O)4Cl 2]Cl·2H 2O
(2)八面体，B 的配离子[Cr(H 2O)4Cl 2]＋
的几何异构体：
20、[Zn(NH)4]Cl 2 Zn(Ⅱ) NH 3 4 ；氯化一氯一硝基四氨合钴(Ⅲ) Co(Ⅲ) Cl 、NO 2、NH 3 4 ；六氰合铁(Ⅲ)酸钾 Fe(Ⅲ) CN －
6 ；K[PtCl 5NH 3] Pt(Ⅳ)、Cl －
NH 3 6 21.分析：由Cr 、NH 3、Cl 的百分比之和为100知该物不含其他元素；由Cr 、NH 3、Cl 的百分比，可得它们的物质的量比为Cr ︰NH 3︰Cl = 1︰6︰3。

由滴定消耗的Ag +的量可算出可被Ag +沉淀的Cl －
是全部所含的Cl －。

由使该化合物溶液呈强碱性不能释放出氨可见
NH 3被Co 3+牢牢结合住。

综合以上信息，得出结论：结构为[Cr(NH 3)6]Cl 3；该配合物含有[Cr(NH 3)6]3+配离子。

解：Cr ︰NH 3︰Cl =
526.26020.0⨯︰176.260392.0⨯︰5
.356
.260408.0⨯ = 1︰6 ︰3
每摩尔配合物里所含的氯 = 052
.00.25121
.05.32⨯⨯≈3 mol
所以该配合物为[Cr(NH 3)6]Cl 3。