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必做实验提升(五) 简单配合物的形成与制备
配合物的制备
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后,试管中首
先出现蓝色沉淀,氨水 Cu2++2NH 3 ·H 2 O===Cu(OH) 2 ↓+2NH、
过量后沉淀逐渐溶解, Cu(OH) +4NH ===[Cu(NH )]2++2OH-、
2 3 3 4
得到深蓝色的透明溶 [Cu(NH )]2++SO+
3 4
液,滴加乙醇后析出深 HO=====[Cu(NH )]SO ·H O↓
2 3 4 4 2
蓝色晶体
溶液变为红色 Fe3++3SCN-Fe(SCN)
3
滴加AgNO 溶液后,试
3
管中出现白色沉淀,再 Ag++Cl-===AgCl↓、AgCl+2NH ===
3
滴加氨水后沉淀溶解, [Ag(NH)]++Cl-
3 2
溶液呈无色
1.(2022·徐州调研)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水,先生成难溶物,继续滴加氨水,
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( )
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(NH )]2+
3 4
C.配位化合物中只有配位键
D.在[Cu(NH )]2+配离子中,Cu2+给出孤电子对,NH 提供空轨道
3 4 3
答案 B
解析 NH 与Cu2+形成配位键,Cu2+提供空轨道,NH 提供孤电子对。
3 3
2.下列现象的变化与配合物的形成无关的是( )
A.向FeCl 溶液中滴加KSCN,出现红色
3
B.用王水(1体积浓硝酸和3体积浓盐酸混合而成)清洗金币,会使金币质量减轻
C.向AgNO 溶液中滴加氨水,先出现白色沉淀后溶解
3
D.向AlCl 溶液中逐滴加入NH ·H O溶液至过量,出现白色沉淀
3 3 2
答案 D解析 Fe3+和SCN-形成配合物离子,与配合物的形成有关,故A不选;金币溶于王水生成
HAuCl ,是配合物,故 B 不选;出现白色沉淀是生成了 AgOH,再进一步反应生成
4
[Ag(NH)]OH,是配合物,故C不选;AlCl 和NH ·H O反应生成氢氧化铝沉淀,与配合物
3 2 3 3 2
的形成无关,故D选。
3.下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是( )
A.利用超分子的分子识别特征,可以分离C 和C
60 70
B.配合物中只含配位键
C.[Cu(H O) ]2+中Cu2+提供空轨道,HO中氧原子提供孤电子对,从而形成配位键
2 6 2
D.配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用
答案 B
解析 配位化合物中不一定只含有配位键,可能含有共价键,如[Cu(H O) ]SO ,B项错误;
2 4 4
配离子中心原子或离子提供空轨道,配体提供孤电子对,所以[Cu(H O) ]2+中的Cu2+提供空
2 6
轨道,HO中的O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键,C项正确;配合物的应用:①
2
生命体中,许多酶与金属离子的配合物有关;②科学研究和生产实践:进行溶解、沉淀或萃
取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的,D项正确。
4.配位化合物广泛的应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备
某些配位化合物。如2CoCl +2NH Cl+8NH +HO===2[Co(NH )Cl]Cl +2HO,下列说法
2 4 3 2 2 3 5 2 2
正确的是( )
A.该配位化合物的配位数是5
B.提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C.[Co(NH )Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键
3 5
D.氧化剂HO 是非极性分子
2 2
答案 B
解析 由[Co(NH )Cl]Cl 配位化合物可知,内界为[Co(NH )Cl]2+,Co3+为中心离子,5个
3 5 2 3 5
NH 和1个Cl-是配体,该配位化合物的配位数为5+1=6,故A项错误;在[Co(NH )Cl]2+
3 3 5
配合物离子中,中心离子Co3+提供空轨道,配体NH 中N原子和配体Cl-中Cl原子提供孤
3
电子对,故B项正确;[Co(NH )Cl]2+中氨气分子内存在N—H共价键,Co3+与氨分子之间
3 5
形成配位键,Co3+与Cl-之间也形成配位键,则[Co(NH )Cl]2+中有配位键和共价键,故C
3 5
项错误;HO 分子不是直线形的,两个氢原子在犹如半展开的书的两页上,氧原子则在书
2 2
的夹缝上,如 ,分子结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,故D项
错误。
5.向盛有天蓝色CuSO 水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶
4
物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+浓度不变
B.溶液呈天蓝色是因为存在[Cu(H O) ]2+,该离子的空间结构为正四面体
2 4
C.深蓝色的配离子为[Cu(NH )]2+,说明[Cu(NH )]2+比[Cu(H O) ]2+稳定
3 4 3 4 2 4
D.若向反应后的溶液加入乙醇,将会有[Cu(H O) ]SO 晶体析出
2 4 4
答案 C
解析 硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应
生成络合物而使溶液澄清,所以溶液中铜离子浓度减小,故 A项错误;溶液呈天蓝色是因
为存在[Cu(H O) ]2+,[Cu(H O) ]2+形成4个配位键,具有对称的空间结构,为平面正方形,
2 4 2 4
故B项错误;通过题意分析可知,深蓝色的配离子为[Cu(NH )]2+,说明[Cu(NH )]2+比
3 4 3 4
[Cu(H O) ]2+稳定,故C项正确;乙醇极性小于水,络合物在乙醇中溶解度较小,若向反应
2 4
后的溶液加入乙醇,将会有[Cu(NH )]SO 晶体析出而不是[Cu(H O) ]SO ,故D项错误。
3 4 4 2 4 4
6.下列反应中无配合物生成的是( )
A.向氨水中加入过量硝酸银
B.含氟牙膏中加入氯化铝并充分搅拌
C.锌与过量氢氧化钠溶液反应
D.向氯化铁溶液中依次加入氟化钠溶液、硫氰化钾溶液,无红色出现
答案 A
解析 向氨水中加入过量硝酸银发生的反应为Ag++NH ·H O===AgOH↓+NH,没有配合
3 2
物生成,A项正确;含氟牙膏中加入氯化铝并充分搅拌发生反应:Al3++6F-===[AlF ]3-,
6
生成配合物, B 项错误;锌与过量氢氧化钠溶液发生反应: Zn+2NaOH+
2HO===Na[Zn(OH) ]+H↑,生成配合物Na[Zn(OH) ],C项错误;向氯化铁溶液中加入
2 2 4 2 2 4
氟化钠溶液时发生反应:FeCl +6NaF===Na[FeF ]+3NaCl,生成了配合物Na[FeF ],溶液
3 3 6 3 6
中已没有Fe3+,所以加入硫氰化钾溶液时无红色出现,D项错误。
7.将灼热的铜丝伸入盛氯气的集气瓶中,剧烈反应,燃烧产生棕黄色烟,向集气瓶中加入
少量水,观察到溶液呈黄绿色,主要原因是CuCl 溶液中存在黄绿色的[CuCl ]2-。现向蓝色
2 4
的硫酸铜溶液中,加入少量稀氨水,得到蓝色絮状沉淀,继续加入氨水后,蓝色沉淀溶解,
得到深蓝色溶液,再向其中加入少量浓盐酸,得到绿色溶液,则该绿色溶液中主要存在的离
子是( )
A.Cu2+、[Cu(H O) ]2+、SO
2 4
B.[CuCl ]2-、[Cu(H O) ]2+、NH、SO
4 2 4
C.[CuCl ]2-、NH、SO
4
D.[Cu(NH )]2+、[Cu(H O) ]2+、SO
3 4 2 4
答案 B
8.配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题:
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH) ]-生成,则[Al(OH) ]-中存在_____(填字母)。
4 4a.共价键 b.非极性键
c.配位键 d.σ键
e.π键
(2)Co(NH )BrSO 可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结
3 5 4
构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl 溶液时,产生白色
2
沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl 溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可
2
表示为______________________,第二种配合物的结构可表示为__________________。若在
第二种配合物的溶液中滴加AgNO 溶液,则产生的现象是_____________________________。
3
{提示:TiCl(H O) Cl 这种配合物的结构可表示为[TiCl(H O) ]Cl }
2 5 2 2 5 2
(3)下列关于[Ti(NH )Cl]Cl 的说法错误的是______(填字母)。
3 5 2
A.1 mol [Ti(NH )Cl]Cl 含有σ键的数目为15N
3 5 2 A
B.中心原子的化合价为+3价
C.中心原子的配位数是6
D.含1 mol [Ti(NH )Cl]Cl 的水溶液中加入足量AgNO 溶液,产生3 mol白色沉淀
3 5 2 3
(4)已知[Co(NH )]3+的空间结构如图,其中1~6处的小圆圈表示NH 分子,且各相邻的NH
3 6 3 3
分子间的距离相等(图中虚线长度相等)。Co3+位于八面体的中心,若其中两个NH 被Cl-取
3
代,所形成的[Co(NH )Cl]+的结构的数目为________。
3 4 2
答案 (1)acd
(2)[CoBr(NH )]SO [Co(SO )(NH )]Br 生成淡黄色沉淀
3 5 4 4 3 5
(3)AD (4)2
解析 (1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH) ]-生成,该过程可看作铝原子和三
4
个OH-结合形成Al(OH) ,其中O与H之间形成的键为极性共价键,Al(OH) 溶解在强碱性
3 3
溶液中,和OH-结合形成[Al(OH) ]-,二者间的作用力是铝原子的空轨道和OH-的孤电子
4
对形成的配位键;该配位键属于 σ 键,所以[Al(OH) ]-中也形成了 σ 键。(2)由
4
[CoBr(NH )]SO 的结构可知,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,
3 5 4
所以会与钡离子结合生成白色沉淀,若加入BaCl 溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内
2
界,所以配合物的结构为[Co(SO )(NH )]Br;在[Co(SO )(NH )]Br中,溴离子为配合物的外
4 3 5 4 3 5
界,在水溶液中以离子形式存在,若加入AgNO 溶液,会产生淡黄色沉淀溴化银。(3)NH
3 3
中含3个N—H,[Ti(NH )Cl]Cl 有6个配位键,则1 mol[Ti(NH )Cl]Cl 含有σ键的数目为
3 5 2 3 5 2
(3×5+6)N =21N ,A项错误;[Ti(NH )Cl]Cl 含[Ti(NH )Cl]2+,则中心Ti原子的化合价为
A A 3 5 2 3 5
+3价,B项正确;配离子[Ti(NH )Cl]2+中Ti为中心原子,配体为NH 和Cl-,则配位数是
3 5 36,C项正确;[Ti(NH )Cl]Cl 中外界为2个Cl-,则含1 mol [Ti(NH )Cl]Cl 的水溶液中加入
3 5 2 3 5 2
足量AgNO 溶液,产生2 mol白色沉淀,D项错误。(4)Co3+位于八面体的中心,若其中两
3
个NH 被Cl-取代,所形成的[Co(NH )Cl]+的结构的数目为2种,分别为:两个氨位于邻位、
3 3 4 2
两个氨位于对位。
9.向黄色的FeCl 溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色。该反应在有的教材中用
3
方程式FeCl +3KSCNFe(SCN) +3KCl表示。
3 3
(1)向上述红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液红色加深,这是由于______(填字母)。
A.与Fe3+配合的SCN-数目增多
B.红色离子的数目增多
C.红色离子的浓度增加
(2)向上述红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到红色溶液迅速褪成无色,表示该反应的
离子方程式为____________________;能使该反应发生的可能原因是____________________。
答案 (1)C (2)Fe(SCN) +3F-===FeF+3SCN- Fe3+结合F-的能力大于结合SCN-的能力
3 3
解析 (1)向上述红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液红色加深,因平衡正向移动,红
色离子的浓度增加。