4.2配合物的形成和应用 学案（含答案）

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1、4.2配合物的形成和应用明课程标准扣核心素养1.了解简单配合物的制备，了解配位化合物的存在与应用。2.举例说明物质结构研究的应用价值，如配合物在药物开发和催化剂研制等领域的重要应用。宏观辨识与微观探析：辨识配位化合物，微观认识其结构特点。证据推理与模型认知：构建配位化合物的形成和应用模型，并能用模型认识配合物的制备、应用等。 实验探究配合物的形成实验操作步骤1实验中可观察到的实验现象是什么？提示：三支试管中均先产生蓝色沉淀，随浓氨水的滴入，沉淀逐渐溶解，最终变成深蓝色溶液。2写出有关反应的离子方程式。提示：Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NHCu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)4

2、22OH4H2O问题探讨1请利用有关配位键的知识，分析Cu2与NH3分子是如何形成Cu(NH3)42的？提示：NH3分子中氮原子的孤电子对能进入Cu2的空轨道，Cu2与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。2根据Zn(NH3)4SO4中配位键的形成，总结配位键形成的条件。提示：中心原子：提供空轨道接受孤电子对。配位体：提供孤电子对。3配合物Co(NH3)5ClCl2中的中心原子、配位体分别是什么？配位数是多少？提示：Co3；NH3、Cl；6。1配合物(1)概念由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。(2)组成(3)常见的能形成配合物的中心原

3、子(或离子)和配位体常见的能形成配合物的中心原子(或离子)：Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。常见的能形成配合物的配位体的分子：H2O、NH3、CO等。常见的能形成配合物的配位体的离子：F、Cl、CN、SCN等。2配合物异构现象(1)产生异构现象的原因含有两种或两种以上配位体。配位体在空间的排列方式不同。(2)分类顺式异构体：同种配位体处于同边位置。反式异构体：同种配位体处于不同边位置。(3)异构体的性质：顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、抗癌活性等方面都有差异。1向盛有CuSO4溶液的试管中滴加浓氨水，先生成难溶物，继续滴加浓氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是()

4、A反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2的浓度不变B沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子Cu(H2O)42C该实验能证明Cu(NH3)42比Cu(OH)2稳定D在配离子Cu(NH3)42中，Cu2提供孤电子对，NH3提供空轨道解析：选CCuSO4和浓氨水反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，继续加浓氨水时，Cu(OH)2和浓氨水继续反应生成配离子Cu(NH3)42而使溶液澄清，发生反应的离子方程式为Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH，Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O，Cu2转化为配离子Cu(NH3)42，Cu2浓度减小，A、B项错误；Cu(OH)2沉淀能转化为

5、配离子Cu(NH3)42，说明Cu(NH3)42比Cu(OH)2稳定，C项正确；Cu2具有空轨道，而NH3具有孤电子对，所以Cu2提供空轨道，而NH3提供孤电子对，D项错误。2关于配合物Zn(NH3)4Cl2的说法正确的是()A配位数为6B配位体为NH3和ClCZn(NH3)42为内界DZn2和NH3以离子键结合解析：选CZn2的配位原子个数是4，所以其配位数是4，故A错误；该配合物中氮原子提供孤电子对，所以NH3是配位体，故B错误；Zn(NH3)4Cl2中外界是Cl，内界是Zn(NH3)42，故C正确；该配合物中，锌离子提供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以Zn2和NH3以配位键结合，属于特殊

6、共价键，不属于离子键，故D错误。 实验1实验步骤实验现象在试管内壁上出现银镜结论Ag与NH3形成配合物，减慢葡萄糖还原Ag的速度，形成光亮的银镜实验2实验3实验步骤实验现象溶液变成血红色出现沉淀并得到色溶液开始出现沉淀，继续滴加沉淀又减少，得红褐色沉淀和深蓝色溶液反应方程式Fe3nSCN=Fe(SCN)n(3n)(n6)Cu22OH=Cu(OH)2Fe33OH=Fe(OH)3Cu22NH3H2O=2NHCu(OH)2Fe33NH3H2O =3NHFe(OH)3Cu(OH)24NH3H2O= Cu(NH3)422OH4H2O问题探讨1通过以上实验探究，总结归纳配合物的应用。提示：实验1用于镀银。

7、实验2、3用于金属离子的检验。2在日常生活中遇到哪些与配合物有关的情况？试举一例。提示：如煤气中毒事件，是血红蛋白中的Fe2与煤气中的CO形成了比Fe2与O2形成的配合物更稳定的配合物，从而降低或丧失了血红蛋白输送O2的能力，导致人体缺氧而中毒。1配合物的应用(1)在化学分析中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。(2)在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。(3)在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。(4)配合物在生命体中有着非常重要的作用，许多酶的作用与其结构中含有形成配位键

8、的金属离子的配合物有关。2配合物的形成对性质的影响(1)对溶解性的影响：某些难溶物形成配合物时可使溶解度增大。如AgOH可溶于氨水中，I2在浓KI溶液中比在水中的溶解度大得多。(2)颜色的改变：当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。我们根据颜色的变化就可以判断是否有配离子形成。如Fe3与SCN在溶液中可生成红色的铁的硫氰酸根配离子。无水CuSO4为白色，溶于水得蓝色溶液，就是因为Cu2与H2O形成了天蓝色的Cu(H2O)42。(3)稳定性增强：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。例如，血红蛋白中的Fe2与CO形成的配位键比Fe2与O2形成的配位键强，因此血红蛋白中

9、的Fe2与 CO结合后，就很难再与O2结合，血红蛋白失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。1能区别Co(NH3)4Cl2Cl和Co(NH3)4Cl2NO3两种溶液的试剂是()AAgNO3溶液 BNaOH溶液CCCl4 D浓氨水解析：选A外界中有氯离子的Co(NH3)4Cl2Cl可以和AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀，而Co(NH3)4Cl2NO3则不与AgNO3溶液反应。2如图所示是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是()A该叶绿素只含有H、Mg、C元素B该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C该叶绿素是配合物，其配位体是N元素D该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物解析

10、：选B该化合物还含有O元素和N元素，A错误；Mg的最高化合价为2价，而化合物中Mg与4个N原子作用，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键，该物质为配合物，B正确，D错误；该化合物中配位原子为N原子，不能称N原子为配位体，同样也不能称N元素为配位体，因为配位体一般为离子或分子，C错误。 (1)NH3BH3分子中，NB化学键称为_键，其电子对由_提供。提示：NH3BH3中N有孤电子对，B有空轨道，N和B形成配位键，电子对由N提供。(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2配合物的结构如图所示，1 mol该配合物通过螯合作用形成的

11、配位键有_mol。提示：该螯合物中Cd2与5个N原子、2个O原子形成化学键，其中与1个O原子形成的为共价键，另外的均为配位键，故1 mol该配合物中通过螯合作用形成6 mol配位键。理解配位键的形成条件，综合考虑各原子的成键情况是准确判断配位键相关问题的关键。(1)在配合物离子Fe(SCN)2中，提供空轨道接受孤电子对的微粒是_，画出配合物离子Cu(NH3)42中的配位键_。(2)配位化学创始人维尔纳发现，将各为1 mol的CoCl36NH3(黄色)，CoCl35NH3(紫红色)，CoCl34NH3(绿色)，CoCl34NH3(紫色)四种配合物溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即沉淀的氯化银分别为

12、3 mol、2 mol、1 mol和1 mol，已知上述配合物中配离子的配位数均为6，请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl35NH3_，CoCl34NH3_。解析：(1)在配合物离子Fe(SCN)2中，中心原子是Fe3，提供空轨道接受孤电子对，配合物离子Cu(NH3)42中的配位键为。(2)1 mol CoCl35NH3只生成2 mol AgCl，则1 mol CoCl35NH3中有2 mol Cl为外界离子，钴的配位数为6，则配位体为NH3和Cl，此配合物结构的化学式为Co(NH3)5ClCl2，1 mol CoCl34NH3只生成1 mol AgCl，则1 mol CoC

13、l34NH3中有1 mol Cl为外界离子，钴的配位数为6，则配位体为NH3和Cl，此配合物结构的化学式为Co(NH3)4Cl2Cl。答案：(1)Fe3(2)Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl分级训练课课过关_1配离子Cu(NH3)42中，中心原子的配位数是()A1 B2C4 D6解析：选C配位数指直接同中心原子配位的配位体数目。2下列分子或离子中能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是()H2ONH3FCNCOA BC D解析：选D、中的氧、氮、氟、碳原子上都含有孤电子对，都可以与金属离子形成配位键。3关于配位键和配合物，下列说法不正确的是()A配位键的形成条件是含有孤电

14、子对的分子或离子和有空轨道的原子或离子B电子对的给予体称为配位体，电子对的接受体称为中心原子C配位键是共价键的一种特殊类型D过渡元素的金属离子不易形成配合物答案：D4下列过程与配合物无关的是()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AgBrC向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色加深D向AgNO3溶液中逐滴加入氨水，先出现沉淀，继而沉淀消失解析：选CA中形成Fe(SCN)n(3n)；B中形成可溶性的配合物Na3Ag(S2O3)2；D中先生成AgOH沉淀，当氨水过量时生成Ag(NH3)2；C中发生2FeCl2Cl2=2FeCl3，与配合物无关。5配合物Ag(NH3)2OH的中心原子(离子)是_，配位体是_，配位数是_，发生电离的电离方程式是_。解析：Ag(NH3)2OH的中心原子(离子)是Ag，配位体是NH3，配位数是2，由于配合物的内界是以配位键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子键相结合的，可以完全电离，所以电离方程式为Ag(NH3)2OH=Ag(NH3)2OH。答案：AgNH32Ag(NH3)2OH=Ag(NH3)2OH