铁钴镍元素性质.doc

铁 钴 镍元素性质浙江工业大学 化材学院 郝刚一 目的要求1. 了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）、Co（III）、Ni（II）、Ni（III）的氢氧化物和硫化物的生成与性质。2. 了解Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性3. 了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）、Co（III）、Ni（II）和Ni（III）的配合物的生成和性质4. 了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）和Ni（II）等离子的鉴定方法二 基本操作1、离心机的使用：先调零、开电源、调时间3-4min、调转速2000 rpm，结束后要调零2、定性实验的试剂滴加练习巩固3、通风橱的使用（饱和硫化氢、浓盐酸等）三 主要仪器和药品1仪器：离心机，烧杯(200mL)，试管，离心试管，试管夹，滴管2药品：铜片，铁屑，(NH)2Fe(SO4)26H2O( 固)，KCl(固) ，NH4Cl(固)， HCl(2 molL-1，6 molL-1，浓)， H2SO4(1molL-1)，HAc(2molL-1)， NaOH(2 molL-1，6molL-1)，氨水(2molL-1，6molL-1，浓)，K4Fe(CN)6(0.1 molL-1)，K3Fe(CN)6(0.1molL-1)，CoCl2(0.1molL-1)， NiSO4(0.1molL-1)， (NH)2Fe(SO4)2(0.1molL-1)， KI(0.1 molL-1)， FeCl3(0.1 molL-1)，CuSO4(0.1molL-1)，KSCN(0.1 molL-1，1molL-1)，NaF(1 molL-1)，溴水，H2O2(3%)，CCl4，丙酮，丁二酮肟，碘化钾-淀粉试纸等。四 实验内容1.铁、钴、镍的氢氧化物的生成和性质（1）Fe(OH)2的生成和性质制备除氧气的FeSO4溶液和NaOH溶液，再制备Fe(OH)2Fe2+（浅绿）+2OH- Fe(OH)2（白）Ps：较难！NaOH溶液滴管不可在液面上！Fe(OH)2加HCl溶液Fe(OH)2（白）+ 2H+ Fe2+（浅绿）+ 2H2OFe(OH)2加NaOH溶液Fe(OH)2（白）+ OH-无明显变化，说明不发生发应Fe(OH)2在空气中静置Fe(OH)2（白）+ O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)3 （棕红）（2）Co(OH)2的生成和性质制备Co(OH)2 （慢慢滴加）Co2+（粉红）+Cl-+ OH- Co(OH)Cl （蓝）Co(OH)Cl（蓝）+ OH- Co(OH)2 （粉红）总反应：Co2+（粉红）+ 2OH- Co(OH)2 （粉红）Co(OH)2中加HCl溶液Co(OH)2（粉红）+2 H+ Co2+（粉红）+2 H2OCo(OH)2加NaOH溶液Co(OH)2（粉红）+ OH-无明显变化，说明不发生发应Co(OH)2在空气中静置Co(OH)2（粉红）+ O2 +2 H2O 4 Co(OH)3 （褐，读作氢氧化高钴）Ps：该反应变化较慢比前面Fe(OH)2变化慢！（3）Ni(OH)2的生成和性质制备Ni(OH)2Ni2+（绿）+Cl-+ OH- Ni (OH)Cl （缺省）Ni(OH)Cl（蓝）+ OH- Ni (OH)2 （粉红）总反应：Ni2+（绿）+ 2OH- Ni (OH)2 （苹果绿）Ni(OH)2中加HCl溶液Ni (OH)2（苹果绿）+2 H+ Ni 2+（绿）+2 H2ONi(OH)2加NaOH溶液Ni (OH)2（苹果绿）+ OH- 无明显变化，说明不发生发应Ni(OH)2在空气中静置Ni (OH)2（苹果绿）+ O2 + H2O 无明显变化，说明不发生发应结论：（比较酸碱性和氧化还原性）酸碱性：Fe2+、Co2+、Ni2+的氢氧化物呈 碱性还原性：Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni (OH)2（4）Fe(OH)3的生成和性质FeCl3溶液中滴加NaOH溶液Fe3+（黄）+3OH- Fe(OH)3（棕），检查酸碱性pH=10Fe（OH）3中加HCl溶液Fe(OH)3（棕）+3H+ Fe3+（黄）+3H2O由于水解，生成Fe(H2O)5(OH) 2+Fe（OH）3中加NaOH溶液Fe(OH)3（棕）+ OH- 无明显变化，说明不发生发应（5）Co(OH)3的生成和性质CoCl2溶液中加几滴溴水，再加入NaOH溶液2Co2+（粉红）+Br2+6 OH- 2Co（OH）3（褐）+2Br-Co(OH)3加浓HCl加热反应：2 Co(OH)3（褐）+6HCl（浓） 2 Co2+（粉红）+4Cl-+Cl2+6H2OPs：Co（III）具有氧化性，用淀粉KI试纸检验产物，试纸变蓝。（6）Ni(OH)3的生成和性质NiSO4溶液中加几滴溴水，再加入NaOH溶液2Ni2+（绿）+ Br2 + 6OH- 2 Ni(OH)3（黑，读作氢氧化高镍）+2Br-Ni(OH)3加浓HCl2 Ni(OH)3（黑）+ 6HCl（浓） 2 Ni2+（粉红）+4Cl-+Cl2+6H2O同理，Ni(III)具有氧化性，用淀粉KI试纸检验产物，试纸变蓝。该反应不需要加热结论：（比较酸碱性和氧化还原性）酸碱性：Fe3+、Co3+、Ni3+的氢氧化物呈碱性氧化性：Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni (OH)32.铁盐的性质（1）Fe2+的还原性 KMnO4溶液酸化后滴加FeSO4MnO4-（紫）+5 Fe2+（淡绿）+8 H+ Mn2+(肉色)+5Fe3+（黄）+4H2O滴加K4Fe(CN)6溶液K+ Fe3+Fe(CN)64- KFe Fe(CN)63（蓝）Ps：该反应为Fe3+的鉴定方法FeSO4溶液酸化后加入H2O22Fe2+（淡绿）+2H+ H2O2 2 Fe3+（黄）+2H2O滴加KSCN溶液Fe3+nSCN- Fe(SCN)n3-n，n=1-6，均为血红色Ps：Fe3+鉴定方法在碘水中加2滴淀粉，再滴加FeSO4溶液I2+ Fe2+（淡绿）无明显变化，说明不发生发应Ps：I2/I-=0.535V, Fe3+/ Fe2+=0.771V在碘水中加2滴淀粉，再滴加K4Fe(CN)6溶液I2（灰）+Fe(CN)64-（黄） I-+Fe(CN)63-（红） 另解：深蓝色褪去？结论：（比较几种还原剂还原性的强弱）还原性：Fe2 + I- I2 Fe(CN)63-3. Fe（II）、Co（II）、Ni（II）的硫化物的性质（1）FeSO4溶液酸化后滴加H2S溶液，有什么变化？加入NH3H2O呢？Fe2+（淡绿）+ H2S + 2NH3H2O FeS（黑）+2NH4+ + 2H2OFeS中滴加HCl溶液FeS（黑）+2H+ Fe2+（淡绿）+ H2S（2）CoCl2溶液中，酸化后滴加H2S溶液有什么变化？加入NH3H2O呢？Co2+（粉红）+ H2S + 2NH3H2O CoS（黑）+2NH4+2H2OCoS溶液中滴加HCl溶液CoS（黑）+H+无明显变化，说明CoS不溶于酸（3）NiSO4溶液中酸化后滴加H2S溶液，有什么变化？加入NH3H2O呢？Ni2+（绿）+ H2S + 2NH3H2O NiS（黑）+2NH4+2H2ONiS中滴加HCl溶液NiS（黑）+H+无明显变化，说明NiS不溶于酸4. 铁、钴、镍配合物的生成和性质(1) K4Fe(CN)6和K3Fe(CN)6溶液中分别加入NaOHFe(CN)64- 无明显变化，说明不发生发应Fe(CN)63- 无明显变化，说明不发生发应Ps：离子浓度太低，离子积太小 ( Co(NH3)62+(4)在FeCl3溶液中加入2滴KSCNFe3+ +n SCN- Fe(SCN)n3-n，n =1-6，均为血红色Ps：Fe3+鉴定方法滴加NaF(剧毒！操作一定要小心! F-离子的络合性极强, 人与HF接触，会和人身体中的金属元素反应，造成巨大损伤。举个例子说明它有多强，在血红色的硫氰化铁中加入NaF，颜色褪去，根