无机化学实验—第一过渡系元素(II)(铁,钴,镍)

1、实验25第一过渡系元素(II)(铁，钻，镇)一、实验目的与要求：1 .掌握二价铁，钻，锲的还原性和氧化性。2 .掌握铁，钻，银配合物的生成及性质。二、教学重点与难点：掌握二价铁，钻，银的还原性和氧化性：掌握铁，钻，锲配合物的生成及性质，三、教学方法与手段：讲授法；演示法四、教学课时：4课时五、课的类型：实验课六、教学内容：实验内容:一、铁(II)、钻(II)、镖(II)的化合物的还原性1、铁(II)的还原性(1)酸性介质:往盛有0.5ml氯水的试管中加入3滴6 mol.LH2so4溶液，然后滴加(NH/FelSOR 溶液，观察现象，写出反应式：2Fe2+ + Ch = 2Fe3+ 2C1-Fe

2、3+nSCN=Fe(SCN)n3-n(血红色)说明：Fe?+被氧化为Fe一计的现象不明显(淡绿色-黄棕色)，可用KSCN检验F°3+。 亚铁盐一般用硫酸亚铁筱，它稳定，不易分解，为防万一还需要加硫酸。(2)碱性介质:在一试管中放入2ml蒸储水和3滴6mol.LH2s04溶液煮沸，以赶尽溶于其中的空 气，然后溶于少量硫酸亚铁镀晶体。在另一试管中加入3ml 6moi.UNaOH溶液煮沸。冷 却后，用一长滴管吸收NaOH溶液，插入(NH4)2Fe(SCU)2溶液至U底部，慢慢挤出NaOH, 观察产物颜色和状态。Fe2+2OH- =Fe(OH)2(为纯白色沉淀)4Fe(OH)2+O2+2H2

3、O=4Fe(OH)3 (红褐色)说明：为了得到纯冷的白色氢氧化亚铁沉淀，将溶液加热以赶净溶解在其中的氧气。 放置一段时间白色沉淀变为灰绿色，至实验结束也没有变为红褐色。【现象：沉淀由白 变成灰绿色再变成红棕色】2、钻(H)的还原性(1)、往盛有CoCL溶液的试管中加入氯水，观察有何变化两者不反应.2co2+Cb+2H+ 不反应说明：在酸性溶液中，C02+比较稳定，不易被氧化。(2)、在盛有1ml CoCb溶液的试管中滴入稀NaOH溶液(注：)，观察沉淀的生 成。所得沉淀分成两份，一份置于空气中，一份加入新配置的氯水，观察有何变化，第 二份留作下面实验用。、Co2+ +2OH- =Co(OH)2

4、i (粉红色)、4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH).4 (棕色)(反应慢)、2Co(OH)2+Cb+2NaOH=：2Co(OH)31 (棕色)+2NaCl (反应快)说明：中刚开始生成蓝紫色的沉淀，摇荡后变为粉红色沉淀。蓝紫色的沉淀可能 是因为C，+结合的水分子少而引起的。3、银(H)的还原性用NiSO4溶液按2(1), (2)实验方法操作，观察现象，第二份沉淀留作下面实验用。2Ni2+Cl2+2H+不反应Ni2+2OH- =Ni(OH)21(绿色)Ni(OH)2+O2+H2O不反应2Ni(OH)2+C12+2NaOH=2Ni(OH)31 (黑色)+2NaCl(反应慢)说明：Ni

5、?+比较稳定，不易被氧化，在碱性溶液中也不能被空气中的氧气氧化，只 有用强氧化剂CL才能使之氧化。二、铁(HI)、钻(III)、铢(III)的化合物的氧化性(1) 在前面实验中保留下来的Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3沉淀中均加入浓盐酸, 振荡后各有何变化，并用碘化钾淀粉试纸检验所放出的气体。Fe(OH)3 + 3HC1 = FeCl3+ 3H2O2Co(OH)3 + 6HC1(浓)=2CoCh + 6H2O + Cl2T2Ni(OH)3+ 6HCI(浓)=2NiCh + 6H2O + Ch?说明：co(in)、Ni(in)具有强氧化性，氧化。放出cb，能使湿润的淀粉ki试纸变蓝

6、, 再变为无色。(2)、在上述制得的FeCh溶液中加入KI溶液，再加入CCL振荡后观察现象，写 出反应方程式。2Fe3+ +2r =2Fe2+ +I2(CC14)说明：在介电常数较大的溶剂中，如不饱和烧、二氧化硫(液态)、醇等，碘呈现 棕色或棕红色；而在介电常数较小的溶剂中，如四氯化碳、二硫化碳等，则呈紫色。碘 溶液颜色的不同是由于碘在极性溶剂中形成溶剂化物，而在非极性或极性较低的溶剂 内，碘不发生溶剂化作用，溶解的碘以分子状态存在，故溶液的颜色与碘蒸气相同。三、配合物的生成1、铁的配合物(1)、往盛有1毫升亚铁氟化钾溶液的试管中加入约0.5毫升的碘水振荡后，滴入 数滴硫酸亚铁钱溶液，观察现象

7、。此为Fe?+的鉴定反应。2Fe(CN)64-+l2=2Fe(CN)63-+2I22Fe(CN)63-+3Fe2+ =Fe3Fe(CN)62(滕氏蓝)说明：由于配合物的生成，降低了Fe(II)的电极电势，使L能氧化Fe(II)生成Fe(III)：L+2e =21-Ee=0.5355VFe(CN)63+e =Fe(CN)64-Ee =0.358VFe3+ +e =Fe2+Ee =0.771 V(2)、向盛有1毫升新制(NH4)2Fe(SO4)2溶液的使馆中加入碘水，振荡试管后，将 溶液分为两份，各滴入数滴硫冢酸钾溶液，然后向其中一支试管中注入约0.5毫升 3%H2(h溶液，观察现象，此为Fe计的

8、鉴定反应。Fe2+L不反应2Fe2+HQ+2H+ =2Fe3+2HO3Fe3+ + nSCN = Fe(SCN)n3-n血红色，n值随SCN-的浓度而变化。说明：目的是用KSCN检验是否有Fe-计生成，但是，碘水与Fe(SCN)n产的颜色相 近，很难区分红色是碘水的颜色还是Fe(SCN)n3-n的颜色。加入H2O2后，有黑色沉淀漂浮在溶液表面，是H2O2把13-氧化为L(3)、往FeCb中加入K4Fe(CN)6溶液，观察现象。写出反应方程式。此为Fe?+的 鉴定反应的常用方法：3Fe(CN)64-44Fe3+ =Fe4Fe(CN)63j,(普鲁士蓝)(4)、向盛有0.5亳升0.2mol/lFe

9、Cb的试管中，滴入浓氨水直至过量，观察沉淀 是否溶解：Fe3+NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+说明：Fe(II). Fe(III)均不形成氨的配合物。2、钻的配合物(1) 向盛有1亳升CoCL溶液的试管中加入少量的硫甄酸钾固体，观察固体周围 的颜色，再加入0.5亳升戊醇和0.5亳升乙酸，振荡后观察水相和有机相的颜色。这个 反应可用来鉴定Co2+oCo2+ +4SCN=Co(SCN)42'(蓝色)K稳=10-3说明：KSCN晶体周围呈现Co(SCN)"2的蓝色，它在水溶液中不稳定易解离，但它 溶于丙酮或戊醇，在有机溶剂中比较稳定。水相中是粉红色。(2)、向盛有0.5毫升

10、CoC12溶液滴加浓氨水，直到生成的沉淀刚好溶解为【匕静 置一段时间后，观察溶液的颜色有何变化。C0CI2+ NH3H2O=Co(OH)C11+NH4C1(NH.v H2O 适量)Co(OH)Cl+ 7NH3H2O=Co(NH3)6(OH)2 (黄色)+NH4cl (黄色不稳定)4Co(NH3)6(OH)2+O2+2H2O=4Co(NH3)6(OH)3 (橙黄色)说明：Co(NH3)6产不稳定，易氧化成Co(NH3)63+。这是因为当形成氨合物后，其 电极电势发生了很大的变化：Co(NH3)63+e =Co(NH3)62+E6 =0.1 VCo(H2O)63+ +e =Co(H2O)62+Ee

11、=1.84 V可见，配位前的EWL84V降至配位后的E。=0.1 V,说明氧化态为+3的钻由于形成 氨配合物而变得相当稳定。以致空气中02能把Co(NH3)6p+氧化成稳定的CO(NH3)62+。3、镇的配合物向盛有2毫升O.lmol/lNiSCU溶液加入6moi/I氨水，观察现象，静置片刻，再观察 现象，写出离子反应方程式。将溶液分为四份：一份加入2moi/INaOH溶液，一份加入 Imol/1H2sCM 一份加水稀释，一份煮沸，观察有何变化。Ni2+6NH3=Ni(NHs)62+ (蓝色)K稳T.lxlO8、Ni(NH3)62+ +6H+ =Ni2+6NH4+(正)、Ni(NH3)62+ 2OH =Ni(OH)2l+6NH3T (由碱生成过来，不能溶解)、2Ni(N