重量分析華東理工大學(xué)

1、金屬化合物的性質(zhì)（二）1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 熟悉d區(qū)元素主要?dú)溲趸锏乃釅A性及氧化還原性。 2. 掌握d區(qū)元素主要化合物的氧化還原性。 3. 掌握Fe、Co、Ni配合物的生成和性質(zhì)及其在離子鑒定中的應(yīng)用。 4. 掌握Cr、Mn、Fe、Co、Ni混合離子的分離及鑒定方法。2實(shí)驗(yàn)原理Cr化合物Cr(OH)3 (藍(lán)綠色)：兩性氫氧化物Cr(OH)3+3HCl=CrCl3+H2OCr(OH)3+NaOH(過量)=NaCrO2+2H2O2NaCrO2+3H2O2+2NaOH=2Na2CrO4+4H2O3Cr2O72-+4H2O2+2H+ =2CrO(O2)2+5H2O穩(wěn)定存在于乙醚中根據(jù)上述反應(yīng)，可鑒定Cr

2、3+,CrO42-,Cr2O72-CrO42- Cr2O72-+ H+ OH-黃色橙紅色實(shí)驗(yàn)原理Cr2O72-的強(qiáng)氧化性Cr2O72- + SO32- + H+ Cr3+ + SO42- + H2O 42. Mn化合物Mn(OH)2(白色) 中強(qiáng)堿，具有還原性2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2(褐色)MnO2+H2O棕黑色實(shí)驗(yàn)原理5Mn2+：在酸性介質(zhì)中很穩(wěn)定，只可被強(qiáng)氧化劑 (NaBiO3、PbO2、S2O82-等)氧化成紫紅 色MnO4-2Mn2+5NaBiO3+14H+ = 2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O據(jù)此可鑒定Mn2+實(shí)驗(yàn)原理6 K2MnO4:在酸性或中性溶液中不穩(wěn)

3、定，易歧化：3K2MnO4 +2H2O=2KMnO4 + MnO2+ 4KOH 3K2MnO4 + 2CO2=2KMnO4 + MnO2+ 2K2CO3 具有還原性，能被氧化成KMnO4:2K2MnO4 + Cl2 =2KMnO4 + 2KCl 3K2MnO4 + 2H2SO4=2KMnO4 + MnO2+ 2K2SO4 + 2H2O實(shí)驗(yàn)原理7不穩(wěn)定性: MnO4- 在中性或微堿性介質(zhì)中穩(wěn)定存在，在酸性介質(zhì)中不穩(wěn)定，會(huì)緩慢分解：4MnO4- + 4H+ 4MnO2 +3O2 + 2H2O2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 MnO4-:實(shí)驗(yàn)原理8強(qiáng)氧化性（介質(zhì)不同，還原產(chǎn)物不同）

4、酸性: 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 中性: 2MnO4- + 3SO32- + H2O 2MnO2 + 3SO42- + 2OH- 堿性: 2MnO4- + SO32- + 2OH- 2MnO42- + SO42- + H2O 實(shí)驗(yàn)原理93. Fe, Co, Ni化合物Fe(OH)2(白色)Co(OH)2(粉色)堿性，還原性4Fe(OH)2+O2(空氣)+2H2O=4Fe(OH)3 4Co(OH)2+O2(空氣)+2H2O=4Co(OH)3Co(OH)3(褐色)Ni(OH)3(黑色)強(qiáng)氧化性2M(OH)3+6HCl(濃)2MCl2+C

5、l2+6H2O(M=Co,Ni)實(shí)驗(yàn)原理10鐵系元素能形成多種配合物Co2+ + 6NH3H2O = Co(NH3)62+ +6H2O黃色4 Co(NH3)62+ + O2 + 2H2O = 4 Co(NH3)63+ + 4OH-黃褐色空氣Ni2+ + 6NH3H2O = Ni(NH3)62+ + 4OH-蘭色，穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)原理11實(shí)驗(yàn)原理鐵系元素有一些穩(wěn)定且具有特殊顏色的配合物，可據(jù)此鑒定鐵系元素離子。4Fe3+ + 3Fe(CN)64-= Fe4Fe(CN)63黃血鹽普魯士藍(lán)，深藍(lán)色3Fe2+ + 2Fe(CN)63-= Fe3Fe(CN)62赤血鹽深藍(lán)色，滕氏藍(lán)鑒定Fe3+鑒定Fe2+12實(shí)

6、驗(yàn)原理Co2+ + 4SCN- = Co(SCN)42- 艷藍(lán)色Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n(3-n)(n=1-6)血紅色少量Fe3+存在，干擾Co2+鑒定，加掩蔽劑NH4F或NaFFe(SCN)n(3-n) + 6F- = FeF63- + (3-n)SCN-無色鑒定Co2+13實(shí)驗(yàn)原理鑒定Ni2+Ni2+在氨性或NaAc溶液中，與丁二酮肟反應(yīng)生成鮮紅色螯合物沉淀14實(shí)驗(yàn)內(nèi)容低價(jià)氫氧化物的酸堿性及還原性 用0.5 molL-1 CoCl2溶液制備紅色Co(OH)2時(shí)NaOH應(yīng)過量，否則生成藍(lán)色的Co(OH)Cl(2) 為避免白色Fe(OH)2被空氣氧化，操作時(shí)應(yīng)注意：a.煮

7、沸NaOH溶液，趕盡所溶的氧； b. 將FeSO47H2O(s)溶于煮沸的水中（無氧）；c.用一支細(xì)長的滴管吸取經(jīng)煮沸的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的試管底部，緩慢放出，靜置觀察，切勿振蕩試管。15實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2. 高價(jià)氫氧化物的氧化性在證實(shí)Co(OH)3、Ni(OH)3氧化HCl(濃)產(chǎn)生Cl2前，需使用離心機(jī)進(jìn)行離心分離，棄去上層溶液，只留取沉淀進(jìn)行試驗(yàn)。在檢驗(yàn)是否生成Cl2時(shí)，需自制KI-淀粉試紙，懸于試管上方，待試紙變色后，立即滴加NaOH中和HCl16實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3. 低價(jià)鹽的還原性硝酸酸化NaBiO3(1) 驗(yàn)證在堿性介質(zhì)中Cr(III)的還原性時(shí)，注意氧化劑H2O2的用量，適量的H2

8、O2可得黃色的鉻酸鈉Na2CrO4, 過量的H2O2產(chǎn)生褐紅色的過鉻酸鈉Na3CrO8 ,該物質(zhì)加熱易分解為Na2CrO4(2) 為驗(yàn)證Mn2+能被NaBiO3氧化成紫紅色MnO4-,需注意：a.用稀HNO3酸化； b.Mn2+不宜過量； c.加熱. 若Mn2+過量或酸度不夠，則產(chǎn)生棕色的MnO2沉淀。17實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4. 高價(jià)鹽的氧化性 18實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5. 錳酸鹽的生成及不穩(wěn)定性6. Co和Ni的氨配合物19實(shí)驗(yàn)內(nèi)容7. Cr3+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+混合離子的分離鑒定 Cr3+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+6molL-1 NaOH (過量)+3%H2O

9、2CrO42-(黃色)+ ?MnO(OH)2, Fe(OH)3, Co(OH)3, Ni(OH)23molL-1硫酸，KNO2固體，Ni2+Mn2+Fe3+Co2+ ?+ ?+ ?+ ?攪拌，反應(yīng)后加熱20注意事項(xiàng)（1）臺(tái)面整理 一條線、三杯水（2）試劑架試劑分類 鹽類、酸堿類、其它類（濃度）自來水去離子水廢液21注意事項(xiàng)（3）試管反應(yīng) 固、液體試劑取用 固體取黃豆至綠豆大??；液體取2-3滴，若不指明，一般為0.1molL-1的試劑。 滴管的使用操作 試管加熱 試管一般成45角，用試管夾夾住，先預(yù)熱后集中試管底部加熱，加熱時(shí)不可對(duì)著人。試管中液體的體積不超過試管容積的1/3。 22注意事項(xiàng)（4

10、）水浴加熱在大燒杯中加水(一般不超過容量的2/3)做成水浴，將要加熱的試管浸入水中（不能觸及燒杯底部），水面應(yīng)略高于容器內(nèi)的被加熱物質(zhì)。加熱時(shí)需注意隨時(shí)補(bǔ)充水浴中的水，保持水量，切勿燒干。（5）pH試紙使用 試紙剪成小塊，放在干燥潔凈的表面皿上，用玻璃棒蘸取待測溶液后滴在試紙上。23注意事項(xiàng)（6）離心分離、沉淀和溶液的分離和洗滌操作離心機(jī)使用： 試管放入離心機(jī)套管內(nèi)時(shí)注意對(duì)稱且質(zhì)量相近，以保持離心機(jī)的平衡。 一般的晶形沉淀離心轉(zhuǎn)動(dòng)12min， 100轉(zhuǎn)/min；非晶形沉淀沉降較慢，離心轉(zhuǎn)動(dòng)34min，200轉(zhuǎn)/min 。24注意事項(xiàng)檢查沉淀完全： 沉淀離心分離后小心的將沉淀劑滴加到上層清液沉淀和溶液的分離： 捏癟滴管的橡皮頭，輕輕地插入斜持的試管至 液面以下，緩緩放松橡皮頭，盡量吸出上面清液。沉淀洗滌： 加少量洗滌液于沉淀，充分?jǐn)嚢韬?，離心分離， 吸去上層清液。25注意事項(xiàng) （8）酸化與堿化酸化：弱酸性，調(diào)節(jié)pH 45，一般用HAc等 堿化：弱堿性，調(diào)節(jié)pH 910，一般用NH3H2O等（7）點(diǎn)滴板的使用（9）對(duì)照實(shí)驗(yàn)和空白實(shí)驗(yàn)防止過度檢出和漏檢26注意事項(xiàng)（10）預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三段式、反應(yīng)式、結(jié)論（見實(shí)驗(yàn)報(bào)告本的示例）實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象結(jié)論、解釋、方程式MnO4-+SO32-紫