無機化學實驗—第一過渡系元素(II)(鐵,鈷,鎳)

1、實驗25第一過渡系元素(II)(鐵，鉆，鎮(zhèn))一、實驗目的與要求：1 .掌握二價鐵，鉆，鍥的還原性和氧化性。2 .掌握鐵，鉆，銀配合物的生成及性質(zhì)。二、教學重點與難點：掌握二價鐵，鉆，銀的還原性和氧化性：掌握鐵，鉆，鍥配合物的生成及性質(zhì)，三、教學方法與手段：講授法；演示法四、教學課時：4課時五、課的類型：實驗課六、教學內(nèi)容：實驗內(nèi)容:一、鐵(II)、鉆(II)、鏢(II)的化合物的還原性1、鐵(II)的還原性(1)酸性介質(zhì):往盛有0.5ml氯水的試管中加入3滴6 mol.LH2so4溶液，然后滴加(NH/FelSOR 溶液，觀察現(xiàn)象，寫出反應式：2Fe2+ + Ch = 2Fe3+ 2C1-Fe

2、3+nSCN=Fe(SCN)n3-n(血紅色)說明：Fe?+被氧化為Fe一計的現(xiàn)象不明顯(淡綠色-黃棕色)，可用KSCN檢驗F°3+。 亞鐵鹽一般用硫酸亞鐵筱，它穩(wěn)定，不易分解，為防萬一還需要加硫酸。(2)堿性介質(zhì):在一試管中放入2ml蒸儲水和3滴6mol.LH2s04溶液煮沸，以趕盡溶于其中的空 氣，然后溶于少量硫酸亞鐵鍍晶體。在另一試管中加入3ml 6moi.UNaOH溶液煮沸。冷 卻后，用一長滴管吸收NaOH溶液，插入(NH4)2Fe(SCU)2溶液至U底部，慢慢擠出NaOH, 觀察產(chǎn)物顏色和狀態(tài)。Fe2+2OH- =Fe(OH)2(為純白色沉淀)4Fe(OH)2+O2+2H2

3、O=4Fe(OH)3 (紅褐色)說明：為了得到純冷的白色氫氧化亞鐵沉淀，將溶液加熱以趕凈溶解在其中的氧氣。 放置一段時間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，至實驗結束也沒有變?yōu)榧t褐色?！粳F(xiàn)象：沉淀由白 變成灰綠色再變成紅棕色】2、鉆(H)的還原性(1)、往盛有CoCL溶液的試管中加入氯水，觀察有何變化兩者不反應.2co2+Cb+2H+ 不反應說明：在酸性溶液中，C02+比較穩(wěn)定，不易被氧化。(2)、在盛有1ml CoCb溶液的試管中滴入稀NaOH溶液(注：)，觀察沉淀的生 成。所得沉淀分成兩份，一份置于空氣中，一份加入新配置的氯水，觀察有何變化，第 二份留作下面實驗用。、Co2+ +2OH- =Co(OH)2

4、i (粉紅色)、4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH).4 (棕色)(反應慢)、2Co(OH)2+Cb+2NaOH=：2Co(OH)31 (棕色)+2NaCl (反應快)說明：中剛開始生成藍紫色的沉淀，搖蕩后變?yōu)榉奂t色沉淀。藍紫色的沉淀可能 是因為C，+結合的水分子少而引起的。3、銀(H)的還原性用NiSO4溶液按2(1), (2)實驗方法操作，觀察現(xiàn)象，第二份沉淀留作下面實驗用。2Ni2+Cl2+2H+不反應Ni2+2OH- =Ni(OH)21(綠色)Ni(OH)2+O2+H2O不反應2Ni(OH)2+C12+2NaOH=2Ni(OH)31 (黑色)+2NaCl(反應慢)說明：Ni

5、?+比較穩(wěn)定，不易被氧化，在堿性溶液中也不能被空氣中的氧氣氧化，只 有用強氧化劑CL才能使之氧化。二、鐵(HI)、鉆(III)、銖(III)的化合物的氧化性(1) 在前面實驗中保留下來的Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3沉淀中均加入濃鹽酸, 振蕩后各有何變化，并用碘化鉀淀粉試紙檢驗所放出的氣體。Fe(OH)3 + 3HC1 = FeCl3+ 3H2O2Co(OH)3 + 6HC1(濃)=2CoCh + 6H2O + Cl2T2Ni(OH)3+ 6HCI(濃)=2NiCh + 6H2O + Ch?說明：co(in)、Ni(in)具有強氧化性，氧化。放出cb，能使?jié)駶櫟牡矸踜i試紙變藍

6、, 再變?yōu)闊o色。(2)、在上述制得的FeCh溶液中加入KI溶液，再加入CCL振蕩后觀察現(xiàn)象，寫 出反應方程式。2Fe3+ +2r =2Fe2+ +I2(CC14)說明：在介電常數(shù)較大的溶劑中，如不飽和燒、二氧化硫(液態(tài))、醇等，碘呈現(xiàn) 棕色或棕紅色；而在介電常數(shù)較小的溶劑中，如四氯化碳、二硫化碳等，則呈紫色。碘 溶液顏色的不同是由于碘在極性溶劑中形成溶劑化物，而在非極性或極性較低的溶劑 內(nèi)，碘不發(fā)生溶劑化作用，溶解的碘以分子狀態(tài)存在，故溶液的顏色與碘蒸氣相同。三、配合物的生成1、鐵的配合物(1)、往盛有1毫升亞鐵氟化鉀溶液的試管中加入約0.5毫升的碘水振蕩后，滴入 數(shù)滴硫酸亞鐵錢溶液，觀察現(xiàn)象

7、。此為Fe?+的鑒定反應。2Fe(CN)64-+l2=2Fe(CN)63-+2I22Fe(CN)63-+3Fe2+ =Fe3Fe(CN)62(滕氏藍)說明：由于配合物的生成，降低了Fe(II)的電極電勢，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溶液的使館中加入碘水，振蕩試管后，將 溶液分為兩份，各滴入數(shù)滴硫冢酸鉀溶液，然后向其中一支試管中注入約0.5毫升 3%H2(h溶液，觀察現(xiàn)象，此為Fe計的

8、鑒定反應。Fe2+L不反應2Fe2+HQ+2H+ =2Fe3+2HO3Fe3+ + nSCN = Fe(SCN)n3-n血紅色，n值隨SCN-的濃度而變化。說明：目的是用KSCN檢驗是否有Fe-計生成，但是，碘水與Fe(SCN)n產(chǎn)的顏色相 近，很難區(qū)分紅色是碘水的顏色還是Fe(SCN)n3-n的顏色。加入H2O2后，有黑色沉淀漂浮在溶液表面，是H2O2把13-氧化為L(3)、往FeCb中加入K4Fe(CN)6溶液，觀察現(xiàn)象。寫出反應方程式。此為Fe?+的 鑒定反應的常用方法：3Fe(CN)64-44Fe3+ =Fe4Fe(CN)63j,(普魯士藍)(4)、向盛有0.5亳升0.2mol/lFe

9、Cb的試管中，滴入濃氨水直至過量，觀察沉淀 是否溶解：Fe3+NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+說明：Fe(II). Fe(III)均不形成氨的配合物。2、鉆的配合物(1) 向盛有1亳升CoCL溶液的試管中加入少量的硫甄酸鉀固體，觀察固體周圍 的顏色，再加入0.5亳升戊醇和0.5亳升乙酸，振蕩后觀察水相和有機相的顏色。這個 反應可用來鑒定Co2+oCo2+ +4SCN=Co(SCN)42'(藍色)K穩(wěn)=10-3說明：KSCN晶體周圍呈現(xiàn)Co(SCN)"2的藍色，它在水溶液中不穩(wěn)定易解離，但它 溶于丙酮或戊醇，在有機溶劑中比較穩(wěn)定。水相中是粉紅色。(2)、向盛有0.5毫升

10、CoC12溶液滴加濃氨水，直到生成的沉淀剛好溶解為【匕靜 置一段時間后，觀察溶液的顏色有何變化。C0CI2+ NH3H2O=Co(OH)C11+NH4C1(NH.v H2O 適量)Co(OH)Cl+ 7NH3H2O=Co(NH3)6(OH)2 (黃色)+NH4cl (黃色不穩(wěn)定)4Co(NH3)6(OH)2+O2+2H2O=4Co(NH3)6(OH)3 (橙黃色)說明：Co(NH3)6產(chǎn)不穩(wěn)定，易氧化成Co(NH3)63+。這是因為當形成氨合物后，其 電極電勢發(fā)生了很大的變化：Co(NH3)63+e =Co(NH3)62+E6 =0.1 VCo(H2O)63+ +e =Co(H2O)62+Ee

11、=1.84 V可見，配位前的EWL84V降至配位后的E。=0.1 V,說明氧化態(tài)為+3的鉆由于形成 氨配合物而變得相當穩(wěn)定。以致空氣中02能把Co(NH3)6p+氧化成穩(wěn)定的CO(NH3)62+。3、鎮(zhèn)的配合物向盛有2毫升O.lmol/lNiSCU溶液加入6moi/I氨水，觀察現(xiàn)象，靜置片刻，再觀察 現(xiàn)象，寫出離子反應方程式。將溶液分為四份：一份加入2moi/INaOH溶液，一份加入 Imol/1H2sCM 一份加水稀釋，一份煮沸，觀察有何變化。Ni2+6NH3=Ni(NHs)62+ (藍色)K穩(wěn)T.lxlO8、Ni(NH3)62+ +6H+ =Ni2+6NH4+(正)、Ni(NH3)62+ 2OH =Ni(OH)2l+6NH3T (由堿生成過來，不能溶解)、2Ni(N