高中化学 专题4 分子空间结构与物质性质 第二单元 第2课时 配合物的应用学案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学学案VIP免费

第2课时配合物的应用[目标导航]知道配合物的形成对物质性质的影响，会分析配合物在生活、生产和科学实验中的应用。一、配合物的形成对性质的影响1．颜色的改变当简单离子形成配离子时其性质往往有很大的差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，据此可以判断配离子是否生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子(血红色)，反应的离子方程式为Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n](3－n)＋。2．溶解度的改变一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶解于过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2沉淀易溶于氨水中，反应的离子方程式为Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。3．生成配合物后溶液的酸碱性强弱的改变氢氟酸是一种弱酸，若通入BF3或SiF4气体，由于生成了HBF4、H2SiF6而使溶液成为强酸溶液。配位体与中心原子配合后，可以使其酸性或碱性增强，如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，碱性增强。4．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，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。议一议冶炼金的废水不能任意排放，排放前必须处理。为什么？答案炼金废水中含有配合物[Au(CN)2]－和[Zn(CN)4]2－，它们可产生有毒的CN－，当H＋与CN－结合生成HCN，毒性更强，可导致鱼类等水生物死亡，因此不能任意排放。解析提取Au的原理为4Au＋8CN－＋2H2O＋O2===4[Au(CN)2]－＋4OH－再用Zn还原成单质金：Zn＋2[Au(CN)2]－===2Au＋[Zn(CN)4]2－。二、配合物的应用1．在实验研究中，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．生物体中的许多金属元素都是以配合物的形式存在的。议一议1．检验Fe3＋常用的方法是什么？答案检验Fe3＋常用的方法：取待测溶液少许，加KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有Fe3＋。2．为什么Au不能溶于浓HNO3、浓HCl和浓H2SO4，但可溶于王水？答案金能溶于王水是因为Au与王水发生如下反应：Au＋4HCl＋HNO3===H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O3．为什么工业水进入锅炉前都要用三聚磷酸钠处理？答案工业水中含有较多的Cu2＋、Mg2＋等离子，长时间煮沸会生成锅垢，加入三聚磷酸钠(Na5P3O10)后，三聚磷酸根离子可与Ca2＋、Mg2＋等离子结合生成可溶性稳定配合物，可防止水垢的沉积，以确保锅炉安全。配合物的应用1．工业生产中的应用(1)湿法冶金：可以用配合物的溶液直接从矿石中把金属浸取出来，再用适当的还原剂还原成金属单质。(2)分离和提纯：由于制备高纯物质的需要，对于那些性质相近的稀有金属，常利用生成配合物来扩大一些性质上的差别，从而达到分离、提纯的目的。(3)设计合成具有特殊功能的分子，如光储材料，超导材料，抗癌药物等。2．定量分析中的应用(1)检验离子的特效试剂：通常利用整合剂与某些金属离子生成有色难溶的内络盐，作为检验这些离子的特征反应。(2)隐藏剂：多种金属离子共同存在时，要测定其中一金属离子，由于其他金属离子往往会与试剂发生同类型反应而干扰测定，因此常用配合物来防止杂质离子的干扰。(3)有机沉淀剂：某些配合物和金属离子在水中形成溶解度极小的内络盐沉淀，可以提高分析的精确度。(4)萃取分离：当金属离子与有机整合剂形成内络盐时，一方面由于它不带电，另一方面又由于有机配体在金属离子的外围且极性极小，具有疏水性，因而难溶于水，易溶于有机溶剂。利用这一性质就可将某些金属离子从水溶液中萃取到有机溶剂中。3．在合成中的应用配合催化剂活性高，选择性好，在合成工业中用途广泛。配合物与生物固氮。4．在生物体中的应用许多酶的作用与其结构中含有形成配合物的金属离子有关。例向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应可以用方程式FeCl3＋...