下学期实验报告示范p

1、实验二十四 第一过渡系元素(二)(铁、钻、镇)、实验目的：1试验并掌握二价铁、钻、锲的还原性和三价铁、钻、锲的氧化性。2试验并掌握铁、钻、锲配合物的生成及性质。3试验并总结铁、钻、锲及其配合物氧化还原性的变化规律。、主要实验仪器和药品：1铁、钻、锲的常见化合物溶液；氨水、氢氧化钠、稀硫酸等；2离心沉降器；、？实验内容步骤实验操作实验现象解释及有关化学反应方程式一、铁L、(II)、钻(II)、镣。I)化合物的还原性1铁(II)的还原性：(1 )酸性介质：酸性的Cl 2水中滴加(NK)2Fe(SQ)2 溶液一 一2+ 、 、绿色的Fe溶液很快转变为黄色。加入KSCN立即得至U血红色溶液C12将Fe

2、2+氧化成Fe3+而呈黄 色。加入KSCN由于生成了 Fe(SCN)n3-n而呈血红色。Fe3+ + nSCN = Fe(SCN) n3-n (n = 16)(2 )碱性介质：除去空气的酸性Fe2+溶液中缓慢加入3mL6mol L-1 的 NaOH沉淀留一段时间观察首先观察到白色沉淀，放置，沉淀很快变成棕红色，其中可以观察到白一灰绿一黑色-棕红的颜色变化Fe2+生成了氢氧化物沉淀 Fe(OH)2为白色。Fe(OH)2 的 还原性很强，很容易被空气 氧化生成Fe(OH)3而呈红棕 色。期间可以观察到一系列 颜色变化。中间产物 Fe(OH)2.2Fe(OH)3 为黑色Fe2+ + 2OH= Fe(

3、OH)2 (白色) 4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O =4Fe(OH)32 钻(II)的还原实验未观察到溶Cc2+与C12水不反应性2+ 、.(1 ) Co溶减中加入Cl 2水液颜色变化。(2) C0CI2溶液中加入NaOH所得沉淀 分成两份。一份置于 空气中，一份加入C12水a.加入NaOHf首先观察到蓝色沉淀生成，NaOH± 量，得到粉红色沉 淀。b.沉淀放置在空气中慢慢转变为褐色；c.加入Cl 2水，很 快转变为褐色。a. Co 溶液切口入 NaOHW, 首先生成蓝色碱式盐Co(OH)Cl, NaOHS量生成Co(OH>。C0CI2 + 2NaOH = Co(

4、OH) 2 + 2NaClb. Co(OH) 2具有一定的还原 性，在空气中慢慢被氧化为褐色的Co(OH)。c.加入Cl 2水很快被氧化：4Co(OH) + O2 + 2H 2O =4Co(OH> (棕色或褐色)2Co(OH) + Cl 2 + 2NaOH =2Co(OH) + 2NaCl3 模(II)的还原性NiS。溶液中加入NaOH所得沉淀分成两份。一份在空气中放置，另一份加入a. Ni 2+?溶液中加入NaOH1,得到 绿色沉淀。b.沉淀放置在空气中没后变化；c.加入C12水后，a. Ni 2+?与NaOH5应生成绿色沉淀：Ni2+ + 2OH = Ni(OH) 2b. Ni(OH

5、) 2不能被空气所氧化。c.更强的氧化剂Cl2水可以C12 水。沉淀较慢变化为将Ni(OH)2氧化为Ni(OH)3而黑色，若加热，转变加快。呈黑色：2Ni(OH" + Cl 2 + 2NaOH =2Ni(OH” + 2NaCl结论氢氧化物的还原能力：Fe(OH)2 > Co(OH)2 > Ni(OH) 2。Fe2+的还原住大于CcT和Ni2+,而氢氧化物的还原性比简单水合离子强。二、铁(III)钻(III)银(III)的化合物的氧化性(1 )前面留卜的Fe(OH)3CoO(OH和NiO(OH)中加入浓盐酸。用湿润的KI-淀粉试纸检验产生气体。a. Fe(OH) 3溶入浓盐

6、酸，KI-淀粉试纸无变化；b. Co(OHNi(OH)3加入浓盐酸后，KI-淀粉试纸变蓝；a. Fe(OH) 3与浓盐酸只发生 酸碱反应；b. Co(OH) 和 Ni(OH)3 溶入浓 盐酸后，生成的C+和Ni3+ 在水溶液中由于强氧化性不 能存在，与浓盐酸反应释放 C12气使KI-淀粉试纸变蓝。Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl 3 + 3HO2CoO(OH) + 6HCl = 2C0CI2 + CI2 + 4H 2O2NiO(OH) + 6HCl = 2NiCl 2 + CI2 + 4H 2O(2) FeCl3溶液中 加入KI溶液，再加 入CCL,震荡试管FeCl3溶液中力口入KI

7、溶液后得到黄 色溶液，加入CC 震荡试管，CC14层 呈紫色。Fe3+能够氧化I-生成12,单质12溶入CC14呈紫色。2Fe3+ + 2I - = 2Fe 2+ + I 2结论水溶7中Fe3的氧化力于I2,而Cc3和Ni3的氧化力于Cl20三、配合物的生成1铁的配合物(1 ) 亚铁氧化钾溶液中加入碘水，摇 荡试管后，加入硫酸 亚铁。加入硫酸亚铁后生成蓝色物质。Fe(II)的CN配合物被I2氧化成Fe(III)配合物，加入Fe2+后生成了铁蓝。2Fe(CN) 6广 + I 2 =2Fe(CN) 6 3- + 2I -2Fe(CN) 63- + 3Fe 2+ =Fe3Fe(CN) 6 2(2)新

8、配置的(NH4)2Fe(SQ)2 溶液 中加入碘水，摇荡试 管。溶液分成两份， 各加入KSCN容液， 向其中一只试管中加入KQ只加入I2水溶液中力口入KSCN1察小到红色出现。若 加入KQ立即得到 红色溶液。查电极电势可知，Fe2+不能被I2氧化Fe2+? + I 2 =(不反应)强氧化剂可以将Fe2+氧化成Fe3 ,后者与SCN反应生成血红色配合物：Fe2+ + H 2Q = Fe 3+ + H 2OFe3+ + nSCN = Fe(SCN) n3-n(n = 16)结论由于电极电势Fe3 /Fe2"i 12不能将Fe2氧化成为Fe3 ,生成配合物改变了电极电势，Fe(CN)63

9、/Fe(CN)64 0.357V I2 /I 因此 I 2 可以将 Fe(II)的家配合物氧化成Fe(II)配合物；HQ能将Fe2+氧化成Fe3+。(3 ) FeCl3溶液中加入 KFe(CN) 6溶液生成铁蓝。鉴定Fe3+离子的反应：4Fe3+ + 3Fe(CN) 6 4- =F8Fe(CN) 6 3(4) FeCl3溶液中得到棕红色沉淀；Fe3+在氨水中不能得到配合加入氨水，直至过量 加入过量氨水，沉 物，只得到沉淀:淀不消失；Fe3+ + 3OH - = Fe(OH) 32钻的配合物(1 ) C0CI2 溶液中加入少量KSCN0 体，观察固体周围溶 液的颜色。再加入戊 醇和乙醴，观察后机

10、 相颜色。加入KSCNS体后， 固体周围出现篮 紫色。加入有机相 摇荡后，有机相为 浅蓝色。Cc2+与SCN4成蓝色配合物，此配合物在水溶液中不稳在启机相中较为相TE。Cc2+ + 4SCN- (乙醴)=Co(SCN)42-(2) C0CI2溶液中加 入浓氨水，使生成的 沉淀刚好溶解。静 置。观察现象。加入过量的氨水， 沉淀溶解，生成黄 色溶液。放置长时 间后，溶液变为橙 色。Cc2与氨水反应先生成碱式 盐沉淀，加入过量氨水，得 到Cc2+的配合物。由于配合 物的生成，使得离子的电极 电势发生变化，空气即可将 Co(NH3)62+氧化成高价配合 物；C0CI2 + NH3HO = Co(OH)

11、Cl + NHClCo(OH)Cl + 7NH3 = H 2O = Co(NH3)6(OH) 2 + NH4CI2Co(NH4)6(OH) 2 + 1/2O 2 + 2HO = 2Co(NH 3) 6(OH) 33 银的配合物NiSQ溶液中加入6mol L -1的氨水，所得溶液放置。再分成NiSQ中加入氨水后，生成蓝色配合物。空气中放置，a. Ni 2+与氨水反应生成蓝色配合物；b.空气不能将Ni(NH3)62氧第一份中加入NaOH第二份加入HSO;第三份加水稀释；第四份煮沸；加入NaOHg,得到绿色沉淀；加入H2SO后，蓝色溶液转艾为绿色；加水稀释，无明显现象；煮沸：生成浅绿色 浑浊。中放置

12、兀变化；c.加入NaOHg,由于生成了沉淀，配合物被解离得到蓝色沉淀：Ni(NH 3) 62+ + 2OH = Ni(OH)2+ 6NH3d.加入KSO后，由于NH生成为NH ,配合物也被解离得到水合Ni2+离子：Ni(NH 3) 62+ (蓝色)+ 6H + =Ni2+ + 6NH4+e.将配合物的水溶液加热，配离子水解得到沉淀：2Ni(NH 3) 6SO4 + 2H 2O =Ni 2(OH)2SO + 10NH (NHk) 2SO结论Co2可以生成不稳定的蓝色的配合物Co(SCN)42，此配合物在有机相 中稳定性增加。CoT也可以生成黄色的氨配合物。由于生成配合物之后电极电势发生变化，Co2+的氨配合物可以被空气氧化成 Co(NH) 63+(橙 色)，而Ni2的氨配合物不能被空气所氧化。Ni2的氨配合物加酸加碱或加热都可以破坏。总结