配合物與沉淀-溶解平衡

1、配合物與沉淀溶解平衡實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深理解配合物的組成和穩(wěn)定性，了解配合物形成時(shí)的特征。2. 加深理解沉淀-溶解平衡和溶度積的概念，掌握溶度積規(guī)則及其運(yùn)用。3.初步學(xué)習(xí)利用沉淀反應(yīng)和配位溶解的方法分離常見混合陽離子。4. 學(xué)習(xí)電動(dòng)離心機(jī)的使用和固液分離操作。實(shí)驗(yàn)原理1. 配位化合物與配位平衡配合物是由形成體（又稱為中心離子或原子）與一定數(shù)目的配位體（負(fù)離子或中性分子）以配位鍵結(jié)合而形成的一類復(fù)雜化合物，是路易斯（Lewis）酸和路易斯（Lewis）堿的加合物。配合物的內(nèi)層與外層之間以離子鍵結(jié)合，在水溶液中完全解離。配位個(gè)體在水溶液中分步解離，其行為類似于弱電解質(zhì)。在一定條件下，中心離子、配位體

2、和配位個(gè)體間達(dá)到配位平衡，例如：Cu2+ 4 NH3 Cu（NH3）42+相應(yīng)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)稱為配合物的穩(wěn)定常數(shù)。對(duì)于相同類型的配合物，數(shù)值越大，配合物就越穩(wěn)定。在水溶液中，配合物的生成反應(yīng)主要有配位體的取代反應(yīng)和加合反應(yīng)，例如：Fe(SCN)n3-n6F-FeF63- nSCN-HgI2（s）2I-HgI42-配合物形成時(shí)往往伴隨溶液顏色、酸堿性（即pH）、難溶電解質(zhì)溶解度、中心離子氧化還原性的改變等特征。2. 沉淀-溶解平衡在含有難溶強(qiáng)電解質(zhì)晶體的飽和溶液中，難溶強(qiáng)電解質(zhì)與溶液中相應(yīng)離子間的多相離子平衡，稱為沉淀-溶解平衡。用通式表示如下：AmBn（s） mAn+（aq）nBm-（aq

3、）其溶度積常數(shù)為沉淀的生成和溶解可以根據(jù)溶度積規(guī)則來判斷：，有沉淀析出，平衡向左移動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，溶液為飽和溶液，無沉淀析出，或平衡向右移動(dòng)，原來的沉淀溶解溶液的pH的改變、配合物的形成或發(fā)生氧化還原反應(yīng)，往往會(huì)引起難溶電解質(zhì)溶解度的改變。對(duì)于相同類型的難溶電解質(zhì)，可以根據(jù)其的相對(duì)大小判斷沉淀的先后順序。對(duì)于不同類型的難溶電解質(zhì)，則要根據(jù)計(jì)算所需沉淀試劑濃度的大小來判斷沉淀的先后順序。利用沉淀反應(yīng)和配位溶解可以分離溶液中的某些離子。儀器、藥品及材料儀器：點(diǎn)滴板，試管，試管架，石棉網(wǎng)，酒精燈，電動(dòng)離心機(jī)藥品：HCl（6 mol·L-1，2 mol·L-1），H2SO4（2

4、mol·L-1），HNO3（6 mol·L-1），H2O2（3），NaOH（2 mol·L-1），NH3·H2O（2 mol·L-1，6 mol·L-1），KBr（0.1 mol·L-1），KI（0.02 mol·L-1，0.1 mol·L-1，2 mol·L-1），K2Cr2O7（0.1 mol·L-1），KSCN（0.1 mol·L-1），NaF（0.1 mol·L-1），NaCl（0.1 mol·L-1），Na2S（0.1 mol·L-1）

5、，NaNO3（s），Na2H2Y（0.1 mol·L-1），Na2S2O3（0.1 mol·L-1），NH4Cl（1 mol·L-1），MgCl2（0.1 mol·L-1），CaCl2（0.1 mol·L-1），Ba（NO3）2（0.1 mol·L-1），Al（NO3）3（0.1 mol·L-1），Pb（NO3）2（0.1 mol·L-1），Pb（Ac）2（0.01 mol·L-1），CoCl2（0.1 mol·L-1），F(xiàn)eCl3（0.1 mol·L-1），F(xiàn)e（NO3）3（0.1

6、mol·L-1），AgNO3（0.1 mol·L-1），Zn（NO3）2（0.1 mol·L-1），NiSO4（0.1 mol·L-1），NH4Fe（SO4）2（0.1 mol·L-1），K3Fe(CN)6 （0.1 mol·L-1），BaCl2（0.1 mol·L-1），CuSO4（0.1 mol·L-1），丁二酮肟。材料：pH試紙實(shí)驗(yàn)步驟1.配合物的形成與顏色變化（1）在2滴0.1mol·L-1 FeCl3溶液中，加1滴0.1mol·L-1 KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。再加入幾滴0.1mol&#

7、183;L-1 NaF溶液，觀察有什么變化。寫出反應(yīng)方程式。（2）在0.1mol·L-1 K3Fe(CN)6溶液和0.1mol·L-1 NH4Fe（SO4）2溶液中分別滴加0.1mol·L-1 KSCN溶液，觀察是否有變化。（3）在0.1mol·L-1 CuSO4溶液中滴加6mol·L-1 NH3·H2O溶液至過量，然后將溶液分為兩份，分別加入2mol·L-1 NaOH溶液和0.1mol·L-1 BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象，寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。（4）在2滴0.1mol·L-1 NiSO4溶液中，逐滴加入6

8、mol·L-1 NH3·H2O溶液，觀察現(xiàn)象。然后再加入2滴丁二酮肟試劑，觀察生成物的顏色和狀態(tài)。2.配合物形成時(shí)難溶物溶解度的改變?cè)?支試管中分別加入3滴0.1mol·L-1 NaCl溶液，3滴0.1mol·L-1 KBr溶液，3滴0.1mol·L-1 KI溶液，再各加入0.1mol·L-1 AgNO3溶液，觀察沉淀的顏色。離心分離，棄去清液。在沉淀中再分別加入2mol·L-1 NH3·H2O溶液，0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液，2mol·L-1 KI溶液，振蕩試管，觀察沉淀的溶解。

9、寫出反應(yīng)方程式。3.配合物形成時(shí)溶液PH的改變?nèi)∫粭l完整的pH試紙，在它的一端滴上半滴0.1mol·L-1 CaCl2溶液，記下被CaCl2溶液浸潤(rùn)處的pH，待CaCl2溶液不再擴(kuò)散時(shí)，在距離CaCl2溶液擴(kuò)散邊緣0.51.0cm干試紙?zhí)?，滴上半?.1mol·L-1 Na2H2Y溶液，待Na2H2Y溶液擴(kuò)散到CaCl2溶液區(qū)形成重疊時(shí)，記下重疊與未重疊處的pH。說明pH變化的原因，寫出反應(yīng)方程式。4.配合物形成時(shí)中心離子氧化還原性的改變（1）在0.1mol·L-1 CoCl2溶液中滴加3的H2O2，觀察有無變化。（2）在0.1mol·L-1 CoCl2

10、溶液中滴加幾滴1mol·L-1 NH4Cl溶液，再滴加6mol·L-1 NH3·H2O溶液，觀察現(xiàn)象。然后滴加3的H2O2，觀察溶液顏色的變化。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式。由上述（1）和（2）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？5.沉淀的生成和溶解（1）在3支試管中各加入2滴0.01mol·L-1 Pb（Ac）2溶液和2滴0.02mol·L-1 KI溶液，搖蕩試管，觀察現(xiàn)象。在第1支試管中加5ml去離子水，搖蕩，觀察現(xiàn)象；在第2支試管中加少量NaNO3（s），搖蕩，觀察現(xiàn)象；第3支試管中加過量的2mol·L-1 KI溶液，觀察現(xiàn)象，分別解釋之。（2）

11、在2支試管中各加入1滴0.1mol·L-1 Na2S溶液和1滴0.1mol·L-1 Pb（NO3）2溶液，觀察現(xiàn)象。在1支試管中加6mol·L-1 HCl溶液，另1支試管中加6mol·L-1 HNO3溶液，搖蕩試管，觀察現(xiàn)象。寫出反應(yīng)方程式。（3）在2支試管中各加入0.5ml 0.1mol·L-1 MgCl2溶液和數(shù)滴2mol·L-1 NH3·H2O溶液至沉淀生成。在第1支試管中加入幾滴2mol·L-1 HCl溶液，觀察沉淀是否溶解；在另1支試管中加入數(shù)滴1mol·L-1 NH4Cl溶液，觀察沉淀是否溶解

12、。寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式，并解釋每步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。6.分步沉淀（1）在試管中加入1滴0.1mol·L-1 Na2S溶液和1滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液，用去離子水稀釋至5ml，搖勻。先加入1滴0.1mol·L-1 Pb（NO3）2溶液，搖勻，觀察沉淀的顏色，離心分離；然后再向清液中繼續(xù)滴加Pb（NO3）2溶液，觀察此時(shí)生成沉淀的顏色。寫出反應(yīng)方程式。并說明判斷兩種沉淀先后析出的理由。（2）在試管中加入2滴0.1mol·L-1 AgNO3溶液和1滴0.1mol·L-1 Pb（NO3）2溶液，用去離子水稀釋至5ml，搖勻。逐滴加入0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液（注意，每加1滴，都要充分搖蕩），觀察現(xiàn)象。寫出反應(yīng)方程式，并解釋之。7.沉淀的轉(zhuǎn)化在6滴0.1mol·L-1 AgNO3溶液中加3滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液，觀察現(xiàn)象。再逐滴加入0.1mol·L-1 NaCl溶液，充分搖蕩，觀察有何變化。寫出反應(yīng)方程式，并計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K。8.沉淀配位溶解法分離混合陽離子（1）某溶液中含有Ba2+，Al3+，F(xiàn)e3+，Ag+等離子，試設(shè)計(jì)方法分離之。寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。Ba2+ Ba2+Al3+ Al3+（aq） （