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实验探究课　配合物的制备与应用(必做实验)
第2章　微粒间相互作用与物质性质
【实验目的】
制备简单的配合物，体验配合物的应用。
【实验用品】
0.1 mol·L-1 AgNO3溶液，0.1 mol·L-1 CuSO4溶液，浓氨水，
1 mol·L-1盐酸，1 mol·L-1硝酸，1 mol·L-1 NaCl溶液，1 mol·
L-1 NaOH溶液，10%葡萄糖溶液，氯化铜固体，氯化铁固体，硝酸铁固体，蒸馏水。
试管，胶头滴管。
【实验方案设计与实施】
实验任务 实验过程与现象 结论
1．探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化 先在试管中滴入一定量的水，将少量氯化铜固体加入试管中溶解，观察其颜色为____，然后用胶头滴管逐渐向试管中滴加蒸馏水，试管中的颜色逐渐由____变成绿色，最后变成____ 开始溶解时，由于氯离子浓度较大，铜离子主要以__________的形式存在，所以溶液显示____，随着蒸馏水的量的逐渐增加，发生反应[CuCl4]2-＋4H2O
[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－；导致平衡正向移动，铜离子主要以
______________的形式存在，溶液显示____
黄色
黄色
蓝色
[CuCl4]2-
黄色
[Cu(H2O)4]2+
蓝色
实验任务 实验过程与现象 结论
2．分别以硝酸铁和氯化铁为原料，探究Fe3+溶液显颜色的原因 取两支试管，分别将硝酸铁和氯化铁溶解在
1 mol·L-1的硝酸和
1 mol·L-1盐酸中，然后用胶头滴管分别向两支试管中加水，观察颜色变化
黄色
[Fe(H2O)6]3+
无
实验任务 实验过程与现象 结论
取一支试管向其中加入0.1 mol·L-1的AgNO3溶液，再向其中加入浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解时为止。然后向其中加入10%葡萄糖溶液，加热，观察现象 一开始产生____沉淀，然后继续滴加______，白色沉淀溶解。向其中加入10%葡萄糖，加热，试管内壁产生光亮的银镜
白色
浓氨水
实验任务 实验过程与现象 结论
4．对比Cu2+与氨水和OH－反应的差异 取两支试管分别加入0.1 mol·L-1
CuSO4溶液，再分别向其中加入过量的浓氨水和过量1 mol·L-1 NaOH溶液，观察发生的现象，然后比较二者颜色的差异
蓝色
蓝色
深
【能力达成】
1．下列过程与配合物无关的是(　　)
A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现红色
B．向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，生成深蓝色溶液
C．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
√
2
4
3
题号
1
C　[A项，FeCl3和KSCN发生络合反应而导致溶液呈红色，反应的离子方程式为Fe3+＋SCN－===Fe(SCN)3，所以与配合物有关；B项，向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失，生成[Cu(NH3)4]SO4，为配合物；C项，FeCl2溶液是浅绿色，被氧化后形成FeCl3是棕黄色，颜色变深，和配合物无关；D项，一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失，生成银氨溶液，氢氧化二氨合银为配合物。]
2
4
3
题号
1
2．下列实验的相关叙述正确的是(　　)

A．步骤①反应：Cu2+＋2OH－===Cu(OH)2↓
B．步骤②生成的[Cu(NH3)4]2+中含有离子键
C．溶液Y呈深蓝色是因为c(Cu2+)增大
D．在X中滴加Na2S溶液会生成CuS黑色沉淀
√
2
4
3
题号
1
2
4
3
题号
1
3．用相同浓度的FeCl3和K3[Fe(CN)6]溶液进行实验：
下列说法不正确的是(　　)
A．相同浓度的FeCl3和K3[Fe(CN)6]
溶液中，Fe3+的浓度不同
B．Fe3+提供空轨道，CN－提供
孤电子对，二者以配位键结合成[Fe(CN)6]3-
C．溶液2不显红色，说明Fe3+与CN－的结合力强于与SCN－的结合力
D．由对比实验可知，用KCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+比用KSCN溶液更好
√
2
4
3
题号
1
D　[通过加入KSCN溶液后的颜色变化可知，FeCl3溶液中的Fe3+浓度更高，A正确；Fe3+提供空轨道，CN－中的C原子提供孤电子对，二者以配位键结合成[Fe(CN)6]3-，B正确；溶液2不显红色，说明没有生成Fe(SCN)3，能表明Fe3+与CN－的结合力强于与SCN－的结合力，C正确；含Fe3+的溶液和含[Fe(CN)6]3-均呈黄色，无法检验，D错误。]
2
4
3
题号
1
4．硫酸四氨合铜晶体{[Cu(NH3)4]SO4·H2O，相对分子质量为246}是深蓝色晶体，易溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。常用作杀虫剂、媒染剂，也是高效、安全的光谱杀菌剂、植物生长激素。某兴趣小组利用系列装置制备硫酸四氨合铜晶体，并测定制备晶体的纯度。回答下列问题：
2
4
3
题号
1
Ⅰ．利用图一装置制备硫酸四氨合铜晶体。
(1)仪器甲、乙的名称依次为___________、____________，仪器甲中得到深蓝色溶液的总反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)反应后取下仪器甲，向其中缓缓加入____________，过滤，洗涤，得到[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
三颈烧瓶
恒压滴液漏斗
Cu＋H2O2＋4NH3
(95%)乙醇
2
4
3
题号
1
Ⅱ．利用图二装置测定晶体纯度。
精确称取制备的晶体a g，加适量水溶解，注入250 mL锥形瓶中，逐次由长颈漏斗加入10%NaOH溶液至足量，加热直至将样品液中的氨全部蒸出，用 V1 mL 0.1 mol·L-1的盐酸完全吸收。取下接收瓶，再用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液V2 mL。
2
4
3
题号
1
(3)①在吸收氨的装置中，小试管的作用是________；若烧杯中没有使用冰水浴冷却会使氨含量测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②晶体的纯度为___________________________(写出计算式，不必化简)。
液封
偏低
2
4
3
题号
1
平面正方形
2
4
3
题号
1
2
4
3
题号
1
(2)反应后所得溶液为[Cu(NH3)4]SO4溶液，要让溶质结晶析出，在不蒸发溶剂的情况下，应设法降低其溶解度，所以取下仪器甲，向其中缓缓加入(95%)乙醇，过滤，洗涤，得到[Cu(NH3)4]SO4·
H2O晶体。
2
4
3
题号
1
2
4
3
题号
1
(4)①PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，则表明PtCl2(NH3)2为平面结构，则其结构是平面正方形。
②PtCl2(NH3)2的淡黄色分子在水中溶解度较小，黄绿色分子在水中溶解度较大，则在水中溶解度较小的分子为非极性分子，在水中溶解度较大的分子为极性分子，所以淡黄色固体分子为非极性
分子，结构简式为 。
2
4
3
题号
1【实验目的】
制备简单的配合物，体验配合物的应用。
【实验用品】
0.1 mol·L-1 AgNO3溶液，0.1 mol·L-1 CuSO4溶液，浓氨水，1 mol·L-1盐酸，1 mol·L-1硝酸，1 mol·L-1 NaCl溶液，1 mol·L-1 NaOH溶液，10%葡萄糖溶液，氯化铜固体，氯化铁固体，硝酸铁固体，蒸馏水。
试管，胶头滴管。
【实验方案设计与实施】
实验任务 实验过程与现象 结论
1．探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化 先在试管中滴入一定量的水，将少量氯化铜固体加入试管中溶解，观察其颜色为黄色，然后用胶头滴管逐渐向试管中滴加蒸馏水，试管中的颜色逐渐由黄色变成绿色，最后变成蓝色 开始溶解时，由于氯离子浓度较大，铜离子主要以[CuCl4]2-的形式存在，所以溶液显示黄色，随着蒸馏水的量的逐渐增加，发生反应[CuCl4]2-＋4H2O [Cu(H2O)4]2+＋4Cl－；导致平衡正向移动，铜离子主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在，溶液显示蓝色
2．分别以硝酸铁和氯化铁为原料，探究Fe3+溶液显颜色的原因 取两支试管，分别将硝酸铁和氯化铁溶解在1 mol·L-1的硝酸和 1 mol·L-1盐酸中，然后用胶头滴管分别向两支试管中加水，观察颜色变化 硝酸铁溶液溶于水后三价铁与氢氧根离子发生络合反应使溶液呈黄色，继续向其中加入水后，逐渐生成[Fe(H2O)6]3+，变为无色；氯化铁溶液开始显示黄色生成配离子[FeCl4]－，加入水后，使反应＋4Cl－平衡正向移动，颜色逐渐变浅直至呈现无色
3．制备并用于与葡萄糖反应得到银镜 取一支试管向其中加入 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液，再向其中加入浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解时为止。然后向其中加入10%葡萄糖溶液，加热，观察现象 一开始产生白色沉淀，然后继续滴加浓氨水，白色沉淀溶解。向其中加入10%葡萄糖，加热，试管内壁产生光亮的银镜
4．对比Cu2+与氨水和OH－反应的差异 取两支试管分别加入0.1 mol·L-1CuSO4溶液，再分别向其中加入过量的浓氨水和过量1 mol·L-1 NaOH溶液，观察发生的现象，然后比较二者颜色的差异 二者均是一开始产生蓝色沉淀，后来蓝色沉淀逐渐溶解，直至完全消失，溶液均呈现蓝色，但是 呈现的蓝色颜色更深
【能力达成】
1．下列过程与配合物无关的是(　　)
A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液出现红色
B．向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，生成深蓝色溶液
C．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
C　[A项，FeCl3和KSCN发生络合反应而导致溶液呈红色，反应的离子方程式为Fe3+＋SCN－===Fe(SCN)3，所以与配合物有关；B项，向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失，生成[Cu(NH3)4]SO4，为配合物；C项，FeCl2溶液是浅绿色，被氧化后形成FeCl3是棕黄色，颜色变深，和配合物无关；D项，一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失，生成银氨溶液，氢氧化二氨合银为配合物。]
2．下列实验的相关叙述正确的是(　　)
A．步骤①反应：Cu2+＋2OH－===Cu(OH)2↓
B．步骤②生成的[Cu(NH3)4]2+中含有离子键
C．溶液Y呈深蓝色是因为c(Cu2+)增大
D．在X中滴加Na2S溶液会生成CuS黑色沉淀
D　[一水合氨为弱碱，步骤①反应：===，A错误；步骤②生成的[Cu(NH3)4]2+中不含有离子键、含N—H极性共价键、铜离子和N原子之间的配位键，B错误；溶液Y呈深蓝色是因为形成了[Cu(NH3)4]2+，C错误；在X中含有过量的硫酸铜、滴加Na2S溶液、硫离子和铜离子反应会生成CuS黑色沉淀，D正确。]
3．用相同浓度的FeCl3和K3[Fe(CN)6]溶液进行实验：
下列说法不正确的是(　　)
A．相同浓度的FeCl3和K3[Fe(CN)6]溶液中，Fe3+的浓度不同
B．Fe3+提供空轨道，CN－提供孤电子对，二者以配位键结合成[Fe(CN)6]3-
C．溶液2不显红色，说明Fe3+与CN－的结合力强于与SCN－的结合力
D．由对比实验可知，用KCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+比用KSCN溶液更好
D　[通过加入KSCN溶液后的颜色变化可知，FeCl3溶液中的Fe3+浓度更高，A正确；Fe3+提供空轨道，CN－中的C原子提供孤电子对，二者以配位键结合成[Fe(CN)6]3-，B正确；溶液2不显红色，说明没有生成Fe(SCN)3，能表明Fe3+与CN－的结合力强于与SCN－的结合力，C正确；含Fe3+的溶液和含[Fe(CN)6]3-均呈黄色，无法检验，D错误。]
4．硫酸四氨合铜晶体{[Cu(NH3)4]SO4·H2O，相对分子质量为246}是深蓝色晶体，易溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。常用作杀虫剂、媒染剂，也是高效、安全的光谱杀菌剂、植物生长激素。某兴趣小组利用系列装置制备硫酸四氨合铜晶体，并测定制备晶体的纯度。回答下列问题：
Ⅰ．利用图一装置制备硫酸四氨合铜晶体。
(1)仪器甲、乙的名称依次为________、________，仪器甲中得到深蓝色溶液的总反应的离子方程式为__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)反应后取下仪器甲，向其中缓缓加入________，过滤，洗涤，得到[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
Ⅱ．利用图二装置测定晶体纯度。
精确称取制备的晶体a g，加适量水溶解，注入250 mL锥形瓶中，逐次由长颈漏斗加入10%NaOH溶液至足量，加热直至将样品液中的氨全部蒸出，用 V1 mL 0.1 mol·L-1的盐酸完全吸收。取下接收瓶，再用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液V2 mL。
(3)①在吸收氨的装置中，小试管的作用是________；若烧杯中没有使用冰水浴冷却会使氨含量测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②晶体的纯度为________________(写出计算式，不必化简)。
(4)PtCl2(NH3)2与四氨合铜离子结构相似，已知可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。则：
①PtCl2(NH3)2的结构是____________(填“平面正方形”或“四面体形”)。
②请画出淡黄色固体分子的结构简式____________________________________。
[解析]　铜与稀硫酸不反应，加入H2O2后发生反应Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O；再通入NH3，与CuSO4作用生成[Cu(NH3)4]SO4；往溶液中加入过量NaOH，可与[Cu(NH3)4]SO4发生反应，生成NH3等，用盐酸吸收，从而可测定样品的纯度。
(1)仪器甲、乙的名称依次为三颈烧瓶、恒压滴液漏斗；由分析可知，仪器甲中发生反应为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O、CuSO4＋4NH3===[Cu(NH3)4]SO4，则得到深蓝色溶液的总反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋4NH3＋2H＋===＋2H2O。
(2)反应后所得溶液为[Cu(NH3)4]SO4溶液，要让溶质结晶析出，在不蒸发溶剂的情况下，应设法降低其溶解度，所以取下仪器甲，向其中缓缓加入(95%)乙醇，过滤，洗涤，得到[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
(3)①在吸收氨的装置中，为防止反应生成的氨气从长颈漏斗中逸出，应进行液封处理，所以小试管的作用是液封；若烧杯中没有使用冰水浴冷却，则会造成氨气逸出，从而会使氨含量测定结果偏低。
②由题意可建立如下关系式：[Cu(NH3)4]SO4·H2O～4NH3～4HCl，则晶体的纯度为×100%＝×100%。
(4)①PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，则表明PtCl2(NH3)2为平面结构，则其结构是平面正方形。
②PtCl2(NH3)2的淡黄色分子在水中溶解度较小，黄绿色分子在水中溶解度较大，则在水中溶解度较小的分子为非极性分子，在水中溶解度较大的分子为极性分子，所以淡黄色固体分子为非极性分子，结构简式为。
[答案]　(1)三颈烧瓶　恒压滴液漏斗　Cu＋H2O2＋4NH3＋2H＋===＋2H2O
(2)(95%)乙醇　(3)①液封　偏低
②×100%
(4)①平面正方形　②
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