2025屆新高考化學熱點沖刺復習

——以Fe3+的絡合反應為例基于化學核心素養(yǎng)下真實情境的問題探究/學習目標/1.掌握Fe3+的檢驗方法，明確平衡移動原理，掌握競爭關(guān)系的應用，了解螯合物等相關(guān)概念;2.建立辯證思維觀念，增強對陌生情境的信息提取能力，提升科學態(tài)度與社會責任意識；【問題情境】Co2+能與SCN－在有機溶劑中生成藍色的配合物離子[Co(SCN)4]2－，這是檢驗Co2+的一種常用方法。但是，當溶液中同時存在Fe3+時，其血紅色將干擾Co2+的檢驗，我們該怎樣處理呢？探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模任務一：要想排除Fe3+的干擾，設想可能的解決思路；設想思路討論分析

思路一：除去Fe3+思路二：干擾Fe3+與SCN－的反應(或使生成物解離)；沉淀法還原法②Co(OH)2也是一種沉淀;③還原時，易引入雜質(zhì)離子，容易引發(fā)副反應；辯證思維能力①已知金屬活潑性：Fe＞CoCo2+———SCN－

Fe3+————問題1：濃度會影響配合物的顏色嗎？實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

取1號、2號試管，各取2mL(約2滴管)Fe2(SO4)3溶液于試管中，分別滴加3滴0.1mol·L-1、1mol·L-1KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。溶液變?yōu)榧t色濃度大的顏色更深；濃度會影響配合物的顏色，一般情況下，濃度越

大

，配合物的顏色越深；是否為紅色沉淀呢？配位化合物（配合物）任務二：探析Fe3+與SCN-的絡合反應實驗試劑：0.01mol·L-1Fe2(SO4)3、0.1mol·L-1KSCN溶液、1mol·L-1KSCN溶液；探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模配位化合物（配合物）中心離子：提供；配體：提供；模型A模型B“AB”模型

＋（外界）內(nèi)界空軌道孤電子對探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模問題2：請根據(jù)資料卡片1、2，分析配體是哪種微粒，

配位原子是哪個原子？資料卡片1兩可配體又稱異性雙位配位體。即含有兩種不同原子作為配位原子可分別與中心原子成鍵的配體。硫氰酸根S原子、N原子上均有孤電子對。SCN－、CN－是常見的兩可配體；資料卡片2當與第一過渡系（第4周期過渡元素）元素離子配位時，通常以

NCS－（異硫氰酸根）配位；當與第二過渡系、第三過渡系離子（第5、6周期，除鑭系、錒系）配位時，通常以

SCN－（硫氰酸根）配位；NCSFe3++nSCN－

?[Fe()n](3-n)+(n=1~6，隨SCN－濃度而異)配位鍵SCN配體是異硫氰酸根離子（NCS

－

），配位原子為N原子；信息提取能力探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建?！九e一反三】CN－是常見的兩可配體，其C原子、N原子上均有孤電子對，為什么做配體時，一般是C原子作配位原子呢？電負性：N：3.07，C：2.50；∴除特殊搭配外，一般情況下，電負性（即

能力越強）的原子越容易成為配位原子；越小給電子證據(jù)推理與模型認知探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模Co2+———SCN－————Fe3+探究之旅問題情境思維建模學以致用情境再應用[Fe(NCS)n](3-n)+紅色CuSO4溶液問題情境：類比學習思路：干擾Fe3+與SCN－的反應；（或使生成物解離）資料卡片3配位平衡同其他化學平衡一樣，是一種相對平衡狀態(tài)，當改變某些條件時，配位平衡可以發(fā)生移動；以n=1為例：[Fe(NCS)]2++？[Fe(？)]NCS

－?+紅色→平衡移動→無色探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模任務三：明確配位平衡觀念，并利用平衡思想關(guān)系，尋求解決思路問題4：如何驗證是否可能發(fā)生平衡移動呢？(已知[FeF6]3-為無色)實驗試劑：0.01mol·L-1Fe2(SO4)3、0.1mol·L-1KSCN溶液、1mol·L-1KSCN溶液、

0.1mol·L-1NaF溶液;實驗方案反應方程式

③號試管：2mL(約2滴管)

0.01mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，滴加3滴0.1mol·L-1KSCN溶液，再向其中滴加3滴0.1mol·L-1NaF溶液；①、②號試管滴加3滴蒸餾水，為空白實驗④號試管：2mL(約2滴管)

0.01mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，滴加3滴1mol·L-1KSCN溶液，再向其中滴加3滴0.1mol·L-1NaF溶液；紅色無色[Fe(NCS)]2++6F

－

?[FeF6]3

－

+NCS

－配位反應存在配位平衡，當改變條件時，配位平衡可以發(fā)生

;移動問題5：有沒有競爭性更強的配體呢？是否也可以引發(fā)平衡移動呢？請根據(jù)資料卡片4、5，猜想EDTA-2Na（乙二胺四乙酸二鈉鹽）能否產(chǎn)生與F-類似的競爭效果呢？引發(fā)平衡移動呢？請設計實驗驗證你的猜想。資料卡片4有些配體在形成配合物時，只有一個配位原子，這樣的配體稱為單齒配體，例如：OH-、苯酚、SCN-；有些物質(zhì)形成配合物時有兩個或兩個以上的配位原子，這類配體被稱為多齒配體，例如：鄰二氮菲、EDTA。EDTA中含有2個N原子，4個O原子，其都可以與金屬離子結(jié)合，故EDTA最多可以有6個原子進行配位；資料卡片5多齒配體形成的配合物也稱為螯合物，螯合物具有更高的穩(wěn)定性；探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模實驗試劑：0.01mol·L-1Fe2(SO4)3、0.1mol·L-1KSCN溶液、1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1EDTA-2Na溶液實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

另取2支試管，標為⑤號、⑥號；⑤號中取2mL(約2滴管)

Fe2(SO4)3溶液，滴入3滴0.1mol·L-1KSCN溶液，充分振蕩后，滴入3滴0.1mol/LEDTA-2Na溶液；⑥號：滴入1mol·L-1KSCN溶液，其余同上；；空白實驗組沒有明顯變化，⑤號、⑥號試管紅色迅速褪去；EDTA-2Na與NCS－離子之間存在競爭關(guān)系；可以引發(fā)平衡移動；配位平衡移動探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建?！九e一反三】根據(jù)實驗現(xiàn)象我們已知：NaF、EDTA-2Na均可以使配位平衡發(fā)生移動；若已知：[FeF6]3－為無色，EDTA與Fe3+形成的配合物離子也是無色的，如何驗證NaF與EDTA誰的配位競爭能力更強呢？多齒配體（形成螯合物）一般情況下可以使配位反應進行的更徹底；即：穩(wěn)定性低的配合物容易轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性高的配合物；探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模[Fe(NCS)]2++6F-?[FeF6]3-

+NCS-紅色無色配位平衡移動：K

Kf[Fe(NCS)]2+≈2×103=c[Fe(NCS)2+]c(Fe3+)·c(NCS-)Kf[FeF6]3-≈9×1041=c[FeF63-]c(Fe3+)·c(F-)6已知Kf為形成常數(shù)，K=·c(NCS-)c[FeF63-]·c(F-)6c[Fe(NCS)2+]=Kf[FeF6]3-Kf[Fe(NCS)]2+≈9×1041

2×103=4.5×1038定量定性1.Fe2+重要的螯合物之一就是血紅蛋白(hemoglbin)，已知該配合物中配體H2O可以與O2發(fā)生交換，從而起到輸氧的作用。CO也可以與Fe2+形成配位鍵。試分析，為什么吸入CO時會干擾血紅蛋白的輸氧能力？運輸氧氣配體O2與H2O發(fā)生交換，使O2與Fe2+配位；配體CO對Fe2+的配位能力＞O2；缺氧，無法運輸氧氣導致O2無法與Fe2+配位；探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建?！菊鎸嵡榫吃賾谩縖鏈接高考](2020·山東高考節(jié)選)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有________mol6探究之旅問題情境學以致用情境再應用思維建模【思維建?！刻骄恐脝栴}情境學以致用情境再應用思維建模“青年是標志時代最靈敏的晴雨表，時代的責任賦予青年，時代的光榮屬于青年?！薄暯接型瑢W在檢驗補鐵藥片是否變質(zhì)時采用了兩種方案：甲同學：取補鐵藥片粉末，溶于適量蒸餾水中，取上層清液。滴加KSCN溶液，溶液未變紅；故甲同學認為補鐵藥片沒有變質(zhì)；乙同學：取補鐵藥片粉末，溶于適量稀H2SO4中，取上層清液。滴加KSCN溶液，溶液變紅；故乙同學認為補鐵藥片已經(jīng)變質(zhì)；你認為哪位同學的說法有道理呢？為什么會產(chǎn)生不同的實驗現(xiàn)象呢？【課后聯(lián)想質(zhì)疑】——以Fe3+的配位平衡為例感謝聆聽不當之處敬請批評指正基于化學核心素養(yǎng)真實情境下的問題探究【真實情境再應用】探究之旅問題情境思維建模學以致用情境再應用選擇亞鐵鹽。因為[Fe(CN)6]4

－在動力學上是惰性的，很難與其他配體發(fā)生交換反應，故不易造成CN-的二次污染。新情境1亞鐵氰根離子[Fe(CN)6]4－在動力學上是惰性的，很難與其他配體發(fā)生交換反應，相反，鐵氰酸根離子[Fe(CN6)]3－在動力學上是活性的，可以使配體交換反應的迅速進行。1.如果你是污水處理廠工作人員，在處理含有大量CN－的工業(yè)廢水時，你應該選擇亞鐵鹽還是鐵鹽，理由是什么？【舉一反三】若已知Fe3+通常容易形成八面體配合物（配位數(shù)為6），例如：[FeF6]3－、[Fe(CN)6]3-、[Fe(H2O)6]3+；而與Cl-形成配合物時卻是[FeCl4]－，為什么配位數(shù)減少了呢？半徑大小(nm)：F－0.064；Cl－0.099Cl－

的半徑＞F－，空間位阻效應導致Fe3+與Cl－形成4配位離子；①配位反應存在配位平衡，當改變條件時配位平衡可以發(fā)生

；②

會影響配位數(shù)的多少；移動空間位阻效應探究之旅問