下学期实验报告示范.doc

实验二十四第一过渡系元素(二)(铁、钴、镍)
一、实验目的:
1 试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性。
2 试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。
3 试验并总结铁、钴、镍及其配合物氧化还原性的变化规律。
二、主要实验仪器和药品:
1 铁、钴、镍的常见化合物溶液;氨水、氢氧化钠、稀硫酸等;
2 离心沉降器;
三、 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(II)、钴(II)、镍(II)化合物的还原性
1 铁(II)的还原性:
(1)酸性介质:酸性的Cl2水中滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液
绿色的Fe2+溶液很快转变为黄色。,立即得到血红色溶液
Cl2将Fe2+氧化成Fe3+而呈黄色。,由于生成了[Fe(SCN)n]3-n 而呈血红色。
Fe3+ + - = [Fe(SCN)n]3-n (n = 1~6)
(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-灰绿-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)(OH)3为黑色
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 (白色)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
2 钴(II)的还原性
(1) Co2+溶液中加入Cl2水
实验未观察到溶液颜色变化。
Co2+与Cl2水不反应。
(2)CoCl2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Cl2水
a. 加入NaOH后首先观察到蓝色沉淀生成,NaOH过量,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Cl2水,很快转变为褐色。
a. Co2+ 溶液中加入NaOH后,首先生成蓝色碱式盐
Co(OH)Cl,NaOH过量生成Co(OH)2。
CoCl2 + 2NaOH = Co(OH)2 + 2NaCl
b. 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)2。
c. 加入Cl2水很快被氧化:
4Co(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Co(OH)3 (棕色或褐色)
2Co(OH)2 + Cl2 + 2NaOH = 2Co(OH)3 + 2NaCl
3 镍(II)的还原性
NiSO4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Cl2水。
a. Ni2+ 溶液中加入NaOH后,得到绿色沉淀。
b. 沉淀放置在空气中没有变化;
c. 加入Cl2水后,沉淀较慢变化为黑色,若加热,转变加快。
a. Ni2+ 与NaOH反应生成绿色沉淀:
Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2
b. Ni(OH)2不能被空气所氧化。
c. 更强的氧化剂Cl2水可以将Ni(OH)2氧化为Ni(OH)3而呈黑色:
2Ni(OH)2 + Cl2 + 2NaOH = 2Ni(OH)3 + 2NaCl
结论
氢氧化物的还原能力:Fe(OH)2