实验六配合物与沉淀-溶解平衡（3学时）一、实验目的1.了解配合物的组成及与单盐、复盐的区别。2．了解形成配离子后各种性质的变化（颜色、溶解度、稳定性和氧化还原性等）。3．学习运用溶度积规则解释沉淀的生成和溶解，并应用该原理进行离子分离。4.观察分步沉淀现象和沉淀的转化，了解影响沉淀溶解平衡的因素。5.学习离心分离操作和固-液分离操作。二、实验原理1.配位化合物与配位平衡①配合物与复盐的区别：以K[Fe(CN)]与NH4Fe(SO4)2为例说明配合物与复盐的区别。②同种类型的K越大，配合物越稳定：配离子之间也可转化，由一种配离子（K，小）转化为另一种稳定的配离子（K大）。如：[Fe(SCN)]<[FEeFaj->[Ee(SCN)a] （血红色)转化[EeFa” （无色)③简单金属离子在形成配离子后，其颜色，酸碱性，溶解性及氧化还原性都会变化。2.沉淀-溶解平衡在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，存在如下的多相离子平衡体系：AmB(s) = mA(aq) + nB(aq)K sp=[A"]"[Bm-]"①溶度积规则：比较难溶电解质的离子积K值与反应商J的大小，可以判断难溶电解质溶液中平衡的移动方向：J<Ksp为不饱和溶液，不生成沉淀J=K°sp为饱和溶液，沉淀既不增加也不减少J>Ksp为过饱和溶液，生成沉淀直至达到新的平衡②分步沉淀如果溶液中同时含有几种离子，这些离子可以同时和某种试剂反应生成多种难溶化合物，那么溶度积小的需要的沉淀剂的浓度小，将先被沉淀出来：溶度积大的需要的沉淀剂的浓度大，将后被沉淀出来。这种先后沉淀的现象称为分步沉淀。③沉淀的转化把一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。一般说来，溶度积大的难溶电解质容易转化为溶度积小的难溶电解质。但也有相反的情况。转化能否进行，可由转化反应的平衡常数的大小来判断。④常见的沉淀溶解方法有：（1)生成弱电解质；(2)生成配合物；（3)发生氧化还原反应。三、仪器和试剂
实验六 配合物与沉淀-溶解平衡（3 学时） 一、实验目的 1. 了解配合物的组成及与单盐、复盐的区别。 2. 了解形成配离子后各种性质的变化（颜色、溶解度、稳定性和氧化还原性等）。 3. 学习运用溶度积规则解释沉淀的生成和溶解，并应用该原理进行离子分离。 4. 观察分步沉淀现象和沉淀的转化，了解影响沉淀溶解平衡的因素。 5. 学习离心分离操作和固-液分离操作。 二、实验原理 1. 配位化合物与配位平衡 ① 配合物与复盐的区别：以 K3[Fe(CN)6]与 NH4Fe(SO4)2 为例说明配合物与复盐的区别。 ② 同种类型的 K ∅ f 越大，配合物越稳定；配离子之间也可转化，由一种配离子（K ∅ f 小） 转化为另一种稳定的配离子（K ∅ f 大）。如： [Fe(SCN)6] 3-＜[FeF6] 3- [Fe(SCN)6 ] 3-（血红色） 转化 [FeF6 ] 3-（无色） ③ 简单金属离子在形成配离子后，其颜色，酸碱性，溶解性及氧化还原性都会变化。 2. 沉淀-溶解平衡 在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，存在如下的多相离子平衡体系： AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm- (aq) K ∅ sp = [An+] m [Bm- ] n ① 溶度积规则：比较难溶电解质的离子积 K ∅ sp 值与反应商 J 的大小，可以判断难溶电 解质溶液中平衡的移动方向： J < K ∅ sp 为不饱和溶液，不生成沉淀 J = K∅ sp 为饱和溶液， 沉淀既不增加也不减少 J > K ∅ sp 为过饱和溶液，生成沉淀直至达到新的平衡 ② 分步沉淀 如果溶液中同时含有几种离子，这些离子可以同时和某种试剂反应生成多种难溶化 合物，那么溶度积小的需要的沉淀剂的浓度小，将先被沉淀出来；溶度积大的需要的沉 淀剂的浓度大，将后被沉淀出来。这种先后沉淀的现象称为分步沉淀。 ③ 沉淀的转化 把一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。一般说来，溶度积大的难溶电 解质容易转化为溶度积小的难溶电解质。但也有相反的情况。转化能否进行，可由转化 反应的平衡常数的大小来判断。 ④ 常见的沉淀溶解方法有：(1)生成弱电解质；(2)生成配合物；(3)发生氧化还原反应。 三、仪器和试剂
仪器：点滴板，试管，试管架，石棉网，酒精灯，电动离心机。药品：略材料：pH试纸，酚酞试纸。四．物理常数表1难溶化合物的溶度积（Ksp）难溶化合物溶度积（Ksp）难溶化合物溶度积（Ksp）Pbl28.49×10-95.61X10-12Mg(OH)22.8×10-132.0×10-12PbCrO4AgCrO4Pbs8.0×10-28AgCI1.8×10-101.4×10-205.0×10-13AgBrPb(OH)21.1×10-109.3×10-17AglBaSO4五、实验步骤与实验记录1．配合物的形成与颜色的变化操作反应式实验现象原因与结论(1)2滴0. 1mol ·L"FeCl3加1滴0.1mol·LKSCN再加几滴0.1mol·L-NaF(2) 10 滴 0. 1mol · L-′ K:[Fe(CN)6加0.1mol·LKSCN10滴0.1mol·LNH4Fe(SO4)加0.1mol·LKSCN(3)10滴0.1mol :L-"CuSO4加0.1mol·L-NH3·H2O至过量一份+NaOH另一份+BaSO4(4)2滴0.1mol L"NiSO4加6mol·L-NH3H2O充分振荡后加2滴丁二酮2.配合物的形成时难容物溶解度改变操作实验现象反应式原因与结论(1)3滴0.1mol ·L-NaCI加3滴0.1mol·L-AgNO离心分离，向清夜滴加过量2 mol : L-" NH, - H2O(2)3滴0.1mol · L"NaBr加3滴0.1mol·L-AgCI离心分离，向清夜滴加过量0.1 mol L-lNa2S203
仪器： 点滴板，试管，试管架，石棉网，酒精灯，电动离心机。 药品：略 材料：pH 试纸，酚酞试纸。 四．物理常数 表 1 难溶化合物的溶度积（K ∅ sp） 难溶化合物 溶度积（K ∅ sp） 难溶化合物 溶度积（K ∅ sp） PbI2 8.49×10-9 Mg(OH)2 5.61×10-12 PbCrO4 2.8×10-13 Ag2CrO4 2.0×10-12 PbS 8.0×10-28 AgCl 1.8×10-10 Pb(OH)2 1.4×10-20 AgBr 5.0×10-13 BaSO4 1.1×10-10 AgI 9.3×10-17 五、实验步骤与实验记录 1． 配合物的形成与颜色的变化 操 作 实验现象 反应式 原因与结论 (1) 2 滴 0.1mol·L -1 FeCl3 加 1 滴 0.1 mol·L -1 KSCN 再加几滴 0.1 mol·L -1NaF (2) 10 滴 0.1mol·L -1 K3[Fe(CN)6 加 0.1 mol·L -1 KSCN 10 滴 0.1mol·L -1 NH4Fe(SO4)2 加 0.1 mol·L -1 KSCN (3) 10 滴 0.1mol·L -1 CuSO4 加 0.1 mol·L -1 NH3·H2O 至过量 一份+NaOH 另一份+BaSO4 (4) 2 滴 0.1mol·L -1 NiSO4 加 6 mol·L -1 NH3·H2O 充分振荡后加 2 滴丁二酮肟 2． 配合物的形成时难容物溶解度改变 操 作 实验现象 反应式 原因与结论 (1) 3 滴 0.1mol·L -1 NaCl 加 3 滴 0.1 mol·L -1 AgNO3 离心分离，向清夜滴加过量 2 mol·L -1 NH3·H2O (2) 3 滴 0.1mol·L -1 NaBr 加 3 滴 0.1 mol·L -1 AgCl 离心分离，向清夜滴加过量 0.1 mol·L -1 Na2S2O3
(3)3滴0.1mol .L-Nal加3滴0.1mol·L-1AgCI离心分离，向清夜滴加过量0.2mol ·L-'KI3.配合物的形成时溶液pH的改变操作实验现象反应式原因与结论pH 值为用pH试纸检测0.1mol·L-CaCl2加0.1mol·L-1NaHY后pH值为4.配合物的形成时中心离子氧化还原性的改变操作反应式实验现象(1)0.1mol ·L-"CoCl2+3%H2O2(2) 0. 1mol · L-I CoCl2 + NH4CI + 6mol ·L-'NH3·H20再加入3%H20结论：5.沉淀的生成与溶解操作反应式实验现象原因与结论(1)(2)(3)6.分布沉淀操作反应式实验现象原因与结论(I）1滴0.1mol-L-'Na2S+1滴0.1mol-L-K2CrO4+5mL H20加1滴0.1mol-L-Pb(NOs)2离心分离，向清夜滴加Pb(NO3)2
(3) 3 滴 0.1mol·L -1 NaI 加 3 滴 0.1 mol·L -1 AgCl 离心分离，向清夜滴加过量 0.2 mol·L -1 KI 3． 配合物的形成时溶液 pH 的改变 操 作 实验现象 反应式 原因与结论 用 pH 试纸检测 0.1mol·L -1 CaCl2 加 0.1mol·L -1 Na2H2Y 后 pH 值为 pH 值为 4. 配合物的形成时中心离子氧化还原性的改变 操 作 实验现象 反应式 (1) 0.1mol·L -1 CoCl2+3%H2O2 (2) 0.1mol·L -1 CoCl2 + NH4Cl + 6 mol·L -1NH3·H2O 再加入 3%H2O2 结论： 5. 沉淀的生成与溶解 操 作 实验现象 反应式 原因与结论 (1) (2) (3) 6. 分布沉淀 操 作 实验现象 反应式 原因与结论 (1) 1 滴 0.1 mol·L-1Na2S+1 滴 0.1 mol·L-1K2CrO4+5mL H2O 加 1 滴 0.1 mol·L-1 Pb(NO3)2 离心分离，向清夜滴加 Pb(NO3)2
(2)2滴AgNO:(0.1mol-L-)+2滴Pb(NO3)2（0.1 mol-L-1）+蒸馏水稀释5ml逐滴加入K2CrO4（0.1mol-L"）继续滴加K2CrO4（0.1mol-L-1）7.沉淀的转化操作实验现象反应式原因与结论6滴0.1molLAgNO,+3滴0.1mol-L-1K2CrO4逐滴加入NaCI（0.1mol-L-1）8.混合离子的分离（1）分离下列混合离子：Ba2+A13+Fe3+Agt，并写出相应的反应式。Al02[ Ba2[ Ba2BasO4A/3+A/3++H,SO4+ NaOH+ HCIA/3+FesFe3+Fe3*Fe(OH)3Ag*AgCI（2）分离下列混合离子：Ba2+,Pb2+Fe3+,Zn2+，并写出相应的反应式。Zno?-[ Ba2+[ Ba2+BasO4Zn2+Pb2++ H,SO4+ NaOH+ HCIZn2+Fe3tFe3tFe3+Zn2+Fe(OH)3PbCl2五、实验注意事项：1.去上层清液时不要荡起下层的沉淀。2.注意观察沉淀的颜色和形状。正确使用离心机，注意安全。3.X严格按照实验指导书控制试剂用量。5.分步沉淀时注意充分振荡试管，避免由于试剂局部过量引起现象提前
(2) 2 滴 AgNO（3 0.1 mol·L-1）+ 2 滴 Pb(NO3)2（0.1 mol·L-1）+ 蒸 馏水稀释 5mL 逐滴加入 K2CrO4（0.1 mol·L-1） 继续滴加 K2CrO4（0.1 mol·L-1） 7. 沉淀的转化 操 作 实验现象 反应式 原因与结论 6 滴 0.1mol·L-1AgNO3 + 3 滴 0.1mol·L-1 K2CrO4 逐滴加入 NaCl（0.1 mol·L-1） 8. 混合离子的分离 （1）分离下列混合离子：Ba2+,Al3+,Fe3+,Ag+，并写出相应的反应式。 Ba 2+ Al 3+ Fe 3+ Ag + Ba 2+ Al 3+ Fe 3+ AgCl + HCl + H2SO4 BaSO4 Al 3+ Fe 3+ + NaOH AlO 2- Fe(OH)3 （2）分离下列混合离子：Ba2+,Pb2+,Fe3+,Zn2+，并写出相应的反应式。 Ba 2+ Pb 2+ Fe 3+ Zn 2+ Ba 2+ Zn 2+ Fe 3+ PbCl2 + HCl + H2SO4 BaSO4 Zn 2+ Fe 3+ + NaOH ZnO 2- Fe(OH)3 五、实验注意事项： 1. 去上层清液时不要荡起下层的沉淀。 2. 注意观察沉淀的颜色和形状。 3. 正确使用离心机，注意安全。 4. 严格按照实验指导书控制试剂用量。 5. 分步沉淀时注意充分振荡试管， 避免由于试剂局部过量引起现象提前