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内蒙古科技大学:《普通化学》课程教学资源(实验指导)实验九 无机化合物性质实验

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内蒙古科技大学:《普通化学》课程教学资源(实验指导)实验九 无机化合物性质实验
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实验九,无机化会物性质实始 法 ,但遇强还原剂时,也起氧化剂的作用。 2S20=H0+s021+51 0之具有还原花是意用还聚剂。 w. 02 这一反应也常用来鉴 ”时使用C, 形成 亦定,易分解。 生成叫,使湿润红石蕊试纸变蓝得方法鉴定。 徐2.g61·以2,c21,5饱和.S水溶液(饱和 o1L- Kw0s0.1o1L: 4.其他:碘水(0.01D1·L),淀粉溶液,CC14,P%b(c)2试纸,红、蓝石蕊试纸。 ,在加入5滴6四l1LBC1,在试管口上悬以湿b(A)2试纸试纸支黑(为什么?)表示有$之存在 加入1滴淀粉溶液,然后再加入S02和溶液 代酸及其盐的 ②在10滴碘水中,逐滴加入.101·L ②)202的鉴定 在点滴板上滴2滴0.1m1L1Na252g,加入0.1o1·LA8N0.直至产生白色沉淀,观察沉淀颜色的变化(由白一黄一棕一黑)利用A82520 亚酸 在试管中加入1O滴11·L~N2(如果室温较高,可放在冰水中冷却),然后滴入浓,S04,观察溶液的藤色和液面上液体的颜色,写出反应 奇款a1:,我取:风我茶 式 011,0,于试管中,加入2·酸化。再如入户小疏酸亚铁品体,有棕色出现证明有存在。 5.N0的鉴定 6的鉴定 用0.101LC1溶液。2m1L10附溶液和红色石卷试纸用气室法鉴定,观察现象,写出反应方程式

实验九 无机化合物性质实验 (一) 硫、氮的化合物 一、实验目的 1.掌握硫化氢、亚硫酸、硫代硫酸及其盐的性质; 2.熟悉S 2-、S2O3 2- 的鉴定方法; 3. 掌握亚硝酸及其盐的性质; 4. 熟悉NO2 -、NO3 -、NH4 + 的鉴定方法。 二、实验提要 硫是周期系VI族元素,硫原子的价电子层构型为ns2np4, 能形成氧化数为 -2,-4,+6等的化合物。 H2S中S的氧化数 -2,它是强还原剂。S 2- 能与稀酸反应产生H2S气体,可根据H2S特有的腐蛋臭味,或能使Pb(Ac)2 试纸变黑的现象检验出S 2-。 SO2溶于水生成亚硫酸,H2SO3及其盐常用作还原剂,但遇强还原剂时,也起氧化剂的作用。 Na2S2O3是硫代硫酸的盐。硫代硫酸不稳定,易分解: H2S2O3 == H2O + SO2↑+ S↓ S2O3 2- 具有还原性。Na2S2O3是常用的还原剂。 2S2O3 2- + I2 == S4O6 2- (连四硫酸根) + 2I - S2O3 2- 与Ag+ 生成白色Ag2S2O3↓,但迅速变黄色,棕色,最后变为黑色Ag2S↓,这个反应用来鉴定S2O3 2-。 氮是周期系VA族元素,它的价电子层结构为ns2np5, 它的氧化数最高为 +5,最低为 -3。NO3 - 可用"棕色环"实验来鉴定。 这一反应也常用来鉴定NO2 (鉴定NO2 - 时使用HAC,不形成环)。 亚硝酸可用亚硝酸盐与酸反应制得,但亚硝酸不稳定,易分解。 亚硝酸具有氧化性,但遇强氧化剂时,亦呈还原性。 NH4 + 常用OH - 与NH4 + 生成NH3,使湿润红石蕊试纸变蓝得方法鉴定。 三、实验仪器和试剂 1.酸:H2SO4 (浓、2 mol·L-1),HCl (6 mol·L-1、2 mol·L-1),HNO3 (浓),HAc (2 mol·L-1), H2S (饱和), SO2水溶液(饱和); 2.碱:NaOH (2 mol·L-1),NH3·H2O (2 mol·L-1); 3.盐:FeSO4•7H2O(s),KMnO4 (0.01 mol·L-1),FeCl3 (0.1 mol·L-1),Na2S (0.1 mol·L-1), Na2SO3 (0.1 mol·L-1), Na2S2O3 (0.1 mol·L-1),AgNO3 (0.1 mol·L-1),KI (0.1 mol·L-1),NaNO2 (1 mol·L-1,0.1 mol·L-1),NH4Cl (0.1 mol·L-1), KNO3 (0.1 mol·L-1); 4.其他:碘水(0.01 mol·L-1),淀粉溶液,CCl4,Pb(Ac)2试纸,红、蓝石蕊试纸。 四、实验内容 1. H2S的还原性和S 2- 的鉴定 (1) H2S的还原性 ① 在5滴0.01 mol·L-1 KMnO4中,加入数滴2 mol·L-1 H2SO4酸化后,再加入1 mL硫化氢水溶液,观察现象,写出反应式。 ② 在5滴0.1 mol·L-1 FeCl3中,加入1 mL硫化氢水溶液,观察现象,写出反应式。 (2) S2- 的鉴定 在试管中加入5滴0.1 mol·L-1 Na2S, 在加入5滴6 mol·L-1 HCl,在试管口上悬以湿Pb(Ac)2试纸,试纸变黑(为什么?)表示有S 2- 存在。 2. H2SO3 的性质 (1) 用蓝石蕊试纸检验SO2饱和溶液。 (2) 在10滴0.01 mol·L-1 I2水中,加入1滴淀粉溶液,然后再加入SO2饱和溶液。 (3) 在10滴H2S饱和溶液中,滴加SO2饱和溶液。 根据以上实验结果,写出反应方程式,并总结H2SO3 的性质。 3. 硫代硫酸及其盐的性质和S2O3 2- 的鉴定 (1) 硫代硫酸及其盐的性质 ① 在10滴0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液中,加入10滴2 mol·L-1 HCl,片刻后,观察溶液是否变浑浊,有无SO2的气味?写出反应方程式。 ② 在10滴碘水中,逐滴加入0.1 mol·L-1 Na2S2O3,观察碘水颜色是否退去?写出反应方程式。根据以上实验结果,说明H2S2O3和Na2S2O3有什么 性质? (2) S2O3 2- 的鉴定 在点滴板上滴2滴0.1 mol·L-1 Na2S2O3,加入0.1 mol·L-1 AgNO3,直至产生白色沉淀,观察沉淀颜色的变化(由白→黄→棕→黑)利用Ag2S2O3 分解时颜色的变化可以鉴定S2O3 2- 存在。 4. 亚硝酸和亚硝酸盐的性质 (1) 亚硝酸的生成和性质 在试管中加入10滴1 mol·L-1 NaNO2 (如果室温较高,可放在冰水中冷却),然后滴入浓H2SO4,观察溶液的颜色和液面上液体的颜色,写出反应 方程式。 (2) 亚硝酸盐的氧化性和还原性 ① 在0.1 mol·L-1 NaNO2中加入0.1 mol·L-1 KI, 观察现象,然后用2 mol·L-1 H2SO4酸化,观察现象,并用CCl4验证是否有I2 产生?写 出反应方程式。 ② 在 0.01 mol·L-1 KMnO4 中加入0.1 mol·L-1 NaNO2,观察紫红色是否褪去,然后用2 mol·L-1 H2SO4酸化,观察现象,写出反应方程 式。 (3) NO2 - 的鉴定 滴10滴0.1 mol·L-1 NaNO2于试管中,加入数滴2 mol·L-1 HAc酸化,再加入1~2小粒硫酸亚铁晶体,如有棕色出现,证明有NO2 - 存在。 5.NO3 - 的鉴定 取约1 mL 0.1 mol·L-1 KNO3于试管中,加入1~2小粒硫酸亚铁晶体,振荡,溶解后,将试管斜持,沿试管壁慢慢滴加约1 mL 浓H2SO4,观察浓 H2SO4与溶液交界面有无棕色环出现。 6.NH4 + 的鉴定 用0.1 mol·L-1 NH4Cl 溶液,2 mol·L-1 NaOH 溶液和红色石蕊试纸用气室法鉴定NH4 +, 观察现象,写出反应方程式

手·表实代又用养为什: 3.包样整定S2、S02、阻六、02、N0? (二)铬、钰及其化合物 实验 的各格重要价态化合物的生成和性质: 基和中的的化相同均为6它们的水渍中存在下列平。 上运平衡在性介质: 在性 中同 在中性溶液中,0,与2+可以反应而生成棕色的02沉淀. 270,+3W24 +20 5r0 +4 在强碱性溶液中,0°与h0可以生成绿色 。6价锰的a0, 0是一种强氧化布 的的 不同而不同:在酸性介质中,被还原成2,溶液变为近似无色:在中性介质中,被还原成棕 色沉淀02:在碱性介质中,被还原成h0,之,溶液为绿色 为装红这个反度用来 在硝酸溶液中, =2h04 +5Bi +5a +70 HS0(1o1.Ll.0.11.L :a0明2ao1l,6m1L,40周),N3·06mlL, CrCla、KCr0、Na50、%(c)2%02(0.1olL .1.wi. 黄开资整费定的电,用联阴氧化培果香性,份别两份院中加人a1r心2? 生 ,被酒清神入5清和1·L0,板化.再加入15清011·0,福流,观察富流色的变化。验证00在 语a色北a卫 S0酸化,观影溶液色变化,解释现象,并写 反应方程 在1支试管年火物D原号50,溶液,再加入5滴21·L0溶液,双察沉淀的生成。试管在空气中摇,观察沉淀色的变化并 的 K0诺液中滴加2滴0.1mlLhS0,溶液,观察棕色沉淀的生成,写出反应方程式 泉清O险bL0,音液加入试管中,加入101,m,益后如入少登B0肖体,微热。指高,前置。上层清流翠袋红色表 :你所用过的试剂中,有几种可以将氧化,在由会甲0的反中为什么要控的量 (三) 铁、估、像及其化合物 是铁、钻、俊叙氧化物的生成和氧化还原稳定性

五、实验思考题 1.本实验是怎样实验硫代硫酸及其盐的主要性质的?又怎样试验亚硫酸及其盐的主要性质? 2.为什么NaNO2与KI的反应要在酸性介质中进行?在Na2S2O3与I2的反应中,能不能加酸?为什么? 3.怎样鉴定S 2-、S2O3 2- 、NH4 +、NO2 -、NO3 - ? (二) 铬、锰及其化合物 一、实验目的 1.了解铬和锰的各种重要价态化合物的生成和性质; 2.了解铬和锰各种价态之间的转化; 3.掌握铬和锰化合物的氧化还原性以及介质对氧化还原反应的影响。 二、实验提要 铬和锰分别为周期表中ⅥB和ⅦB族元素,它们都有可变的氧化值。铬的常见氧化值有+3、+6,锰的常见氧化值有+2、+4、+6、+7。 +3价铬盐容易水解,其氢氧化物呈两性,碱性溶液中的 +3价铬(以CrO2 - 形式存在)易被强氧化剂如Na2O2 或H2O2 氧化为黄色的铬酸盐。 2CrO2 - + 3H2O2 + 2OH -===2CrO4 2 - + 4H2O 铬酸盐和重铬酸盐中的铬的氧化值相同,均为+6,它们的水溶液中存在着下列平衡: 2CrO4 2- + 2H+ = Cr2O7 2- + H2O 上述平衡在酸性介质中向右移动,在碱性介质中向左移动。 重铬酸盐是强氧化剂,易被还原成+3价铬(+3价铬离子溶液为绿色或蓝色)。 +2价锰的Mn(OH)2为白色碱性氢氧化物,但在空气中易被氧化,逐渐变成棕色MnO2的水合物[MnO(OH)2]。 在中性溶液中,MnO4 - 与Mn2+ 可以反应而生成棕色的MnO2 沉淀。        2MnO4 - + 3Mn2+ + 2H2O ==== 5MnO2↓ + 4H+ 在强碱性溶液中,MnO4 - 与MnO2可以生成绿色的+6价锰的MnO4 2-: 2MnO4 - + MnO2 + 4OH - ==== 3MnO4 2 - +2H2O     MnO4 - 是一种强氧化剂,它的还原产物随介质的不同而不同:在酸性介质中,被还原成Mn2+,溶液变为近似无色;在中性介质中,被还原成棕 色沉淀MnO2;在碱性介质中,被还原成MnO4 2-,溶液为绿色。 在硝酸溶液中,Mn2+ 可以被NaBiO3氧化为紫红色的MnO4 -,这个反应常用来鉴别Mn2+。       5NaBiO3 + Mn2+ + 14H+==== 2MnO4 - + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O 三、实验仪器和试剂 仪器:离心机,电加热器,普通试管,离心试管,烧杯。      药品:HAc (2 mol·L-1、6 mol·L-1),HNO3 (6 mol·L-1),HCl (2mol·L-1、6mol·L-1、浓), H2SO4 (1 mol·L-1、0.1 mol·L- 1);NaOH (2 mol·L-1、6 mol·L-1,40%),NH3·H2O (6 mol·L-1),       CrCl3、K2Cr2O7、Na2SO3、Pb(Ac)2、Pb(NO3)2 (0.1 mol·L- 1), KMnO4 (0.01 mol·L-1、0.1 mol·L-1),BaCl2 (1mol·L-1),NaBiO3 (s)、MnSO4 (0.1mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.002 mol·L-1)、NH4Cl (饱和),铝试剂,pH试纸,H2O2 (3%),MnO2。 四、实验内容 1. 铬 (1) 氢氧化铬的制备和性质     用CrCl3和NaOH制备氢氧化铬沉淀,观察沉淀的颜色,用实验证明氢氧化铬是否两性,(分别向两份沉淀中加入0.1 mol·L-1 NaOH和HCl各2~3 滴至沉淀溶解,观察溶液颜色)并写出反应方程式。 (2) +3价铬的还原性 0.1 mol·L-1 CrCl3 5滴和过量NaOH生成CrO2 - 后再加入2滴3%的H2O2溶液,加热,观察溶液颜色的变化,解释现象,并写出每一步反应方程式。 将上述溶液用2 mol·L-1 HAc酸化至溶液pH值为6,加入1滴0.1 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液,即有亮黄色的PbCrO4沉淀生成,写出反应方程式,此反 应常用作Cr 3+ 的鉴定反应。 (3) +6价铬的氧化性 5滴0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中加入5滴0.1 mol·L-1 H2SO4酸化,再加入15滴0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,观察溶液颜色的变化,验证K2Cr2O7在 酸性溶液中的氧化性,写出反应方程式。 (4) 铬酸盐和重铬酸盐的相互转化:在5滴0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴入4滴2 mol·L-1 NaOH观察溶液颜色变化,再继续滴入10滴1 mol·L- 1 H2SO4酸化,观察溶液颜色变化,解释现象,并写出反应方程式。 2.锰 (1) Mn2+ 氢氧化物的制备和还原性 在1支试管中加入10滴0.1 mol·L-1 MnSO4溶液,再加入5滴2 mol·L-1 NaOH溶液,观察沉淀的生成,试管在空气中摇荡,观察沉淀颜色的变化并 解释。 (2) +4价Mn化合物的生成 在10滴0.01 mol·L-1 KMnO4溶液中滴加2滴0.1 mol·L-1 MnSO4溶液,观察棕色沉淀的生成,写出反应方程式。 (3) Mn2+ 的鉴定 取5滴0.002 mol·L-1 MnSO4溶液加入试管中,加入10滴6 mol·L-1 HNO3,然后加入少量NaBiO3 固体,微热,振荡,静置。上层清液呈紫红色表 示有Mn2+ 存在。 3. 混合离子分离鉴定     取Cr3+,Mn2+,Al3+的混合溶液15滴进行离子分离鉴定,画出分离鉴定过程示意图。 五、实验思考题 1.总结铬的各种氧化态之间相互转化的条件,注明反应在何种介质中进行的,何者是氧化剂,何者是还原剂。 2.绘出表示锰的各种氧化态之间相互转化的示意图,注明反应在什么介质中进行的,何者是氧化剂,何者是还原剂。 3.你所用过的试剂中,有几种可以将Mn2+ 氧化为MnO4 - ? 在由Mn2+ ® MnO4 - 的反应中,为什么要控制Mn2+ 的量? (三) 铁、钴、镍及其化合物 一、实验目的 1.试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原稳定性

子浆款膝航是的物的生成。 份氧化物和相应的 氢氧化物,Fe(003和酸生成+3价的铁盐,面Co(03和Ni(Om3与盐酸反应时,不能生成相应的 露贸大多试高子起还原剂。而价铁海子是锅的化剂:陆、铁、快的盐大部分是有银色的。 浅绿 红 [Co ( 2价C的配合物不稳定,易被氧化为3价Co的配位化合物,而N的配位化合物则以2价的稳定。 o1·L,H队c(6mo1L1、2o1,Ll:a021.1l、61.1-y 氢水6ml,L、2ml-L:coc12a.1mlL-05mlLl,is040.1ml-L、0.5ml.,Fcl30.1mll.Ia.1 mol.L-1).KMn0(0.01 mol.L-1),Ka[Fe (CN)](0.1 molL-).NCI (1 mol-L-1).Ka[Fe (C8)6]0.1 mol.L-1).NHF (4 mol -L-1). i.v. FeS0470(s),MBi03(s):0(3),溴水,淀粉液,丙,二乙酰二月亏 (1%酒精溶液),KI淀粉试纸, 在试管中 0122 ,化,者片刻为什么?)。然后在其中解几拉F 液),同时在另一支试管中煮沸1L21L~1 的通室 ②在试管中如入少量01四1·L1CC12溶液,加入少量固体CS,再加几滴丙翻,摇匀,观察现象,解释并写出反应方程式(这个反应用来签 2'黎的红混时细入蒂液·使生威无色的。以消除其于 七,观授的和常流流中方:氢水。,税热,观察沉淀的颜色,再加入儿清1,烟G1帝液和过量的D1止 真滴2o1·L14H0,再加入1滴1%二乙酰二月亏,观察现象,(这个反应用来鉴定12) 五、实思考题 知何制各 种积水能发术等能终的配结松险样”三价结又伦纪氧离子氧化成复气,二者有无不盾?为什么: :铁、钻、像能香可 0生成2和3价的定合物 4.怎样鉴定F 的鉴定方法】 感要酒喻经香光和价电厨的分别沿:化德燕汽金气高中化气子配贵 生 色) o:0目+8·06过里-2G610”白)0 Zn2+2NH1·H0(适量)=Za(0D2↓+2NH

2.试验并掌握铁、钴、镍的配位化合物的生成。 3.掌握Fe3+、Co2+、Ni2+ 的鉴定反应。 二、实验提要 铁、钴、镍是周期系第Ⅷ族元素第一个三元素组,它们的原子最外层电子数都是2个,次外层电子尚未满足,因此显示可变的化合物价,它们的性 质彼此相似。 铁、钴、镍+2价氢氧化合物显碱性,它们有不同的颜色,Fe(OH)2呈白色,Co(OH)2呈粉红色,Ni(OH)2呈苹果绿色。它们被O2、H2O2等氧化剂氧化的 情况按Fe(OH)2—Co(OH)2—Ni(OH)2的顺序由易到难,如空气中的氧可使Fe(OH)2迅速转变成棕红色的Fe(OH)3(有从泥黄色到红棕色的各种中间产物)。 Co(OH)2则缓慢地被氧化成褐色的Co(OH)3,Ni(OH)2与氧则不起作用。 铁、钴、镍都能生成不溶于水的+3价氧化物和相应的氢氧化物,Fe(OH)3和酸生成+3价的铁盐,而Co(OH)3和Ni(OH)3与盐酸反应时,不能生成相应的 +3价盐,因为它们的+3价盐极不稳定,很易分解成为+2价盐,并放出氯气,显示出强氧化性。 +2价和+3价的铁盐在溶液中易水解。+2价铁离子是还原剂,而+3价铁离子是弱的氧化剂。钴、铁、镍的盐大部分是有颜色的。在水溶液中,Fe2+呈 浅绿色,Co2+呈粉红色,Ni2+呈亮绿色。 铁能生成很多配位化合物, 其中常用的有亚铁氰化钾 K4 [ Fe (CN)6 ] 和 铁氰化钾 K3 [Fe (CN)6],钴和镍亦能生成配位化合物,如 [Co(NH3)6]Cl3,K3[Co(NO2)6]和[Ni(NH3)6]SO4等。 +2价Co的配合物不稳定,易被氧化为+3价Co的配位化合物,而Ni的配位化合物则以 +2价的稳定。 三、实验仪器和试剂 仪器:离心机、试管、滴管、酒精灯、电加热器。 药品:H2SO4 (2 mol·L-1),HCl (2 mol·L-1,浓),HNO3 (6 mol·L-1),HAc (6 mol·L-1、2 mol·L-1);NaOH (2 mol·L-1、6 mol·L-1), 氨水(6 mol·L-1、2 mol·L1);CoCl2 (0.1 mol·L-1、0.5 mol·L-1),NiSO4 (0.1 mol·L-1、0.5 mol·L-1),FeCl3 (0.1 mol·L-1),KI (0.1 mol·L-1),KMnO4(0.01 mol·L-1),K4[Fe (CN)6] (0.1 mol·L-1),NH4Cl (1 mol·L-1), K3[Fe (CN)6] ( 0.1 mol·L-1),NH4F (4 mol·L-1), KSCN (0.1 mol·L-1,s), FeSO4 ×7H2O (s),NaBiO3 (s);H2O2 (3%),溴水,淀粉液,丙酮,二乙酰二月亏 (1%酒精溶液),KI淀粉试纸, CCl4。 四、实验内容 1.铁、钴、镍的氢氧化物的制备和性质 (1)Fe(OH)2的制备和还原性,Fe(OH)3的性质 在试管中加 2 mL蒸馏水和1~2滴2 mol·L-1 H2SO4 酸化,煮沸片刻(为什么?),然后在其中溶解几粒FeSO4·7H2O晶体(配成 FeSO4 溶 液), 同时在另一支试管中煮沸1 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液,迅速用吸管吸入NaOH溶液,并将吸管插入到FeSO4溶液底部,慢慢放出NaOH溶液(注意避 免搅动溶液而带入空气),不摇动试管,观察开始生成近乎白色的Fe(OH)2 沉淀。然后再边摇边观察沉淀颜色的变化,写出Fe(OH)2 在空气中被氧化 的反应式。 向含有Fe(OH)3 的试管中加入几滴浓盐酸,观察沉淀溶解。 (2)Co(OH)2的制备,Co(OH)3制备和氧化性 将少量0.1 mol·L-1 CoCl2溶液加热至沸,然后滴加2 mol·L-1 NaOH溶液,观察粉红色沉淀生成。滴加3% H2O2到Co(OH)2沉淀上,观察棕色 Co(OH)3沉淀生成。在试管中加几滴浓盐酸,加热,用湿润的KI淀粉试纸检查逸出的气体。解释现象,写出有关反应式。 (3)Ni(OH)2的制备,Ni(OH)3的制备和氧化性 向少量0.1 mol·L-1 NiSO4溶液中滴加2 mol·L-1的NaOH溶液,观察果绿色的Ni(OH)2沉淀的生成。向试管中边滴加溴水(或新制的氯水),边观 察黑色的Ni(OH)3沉淀生成。在试管中加几滴浓盐酸,加热,用湿润的KI淀粉试纸检查逸出的气体。解释现象,写出有关反应式。 2.钴、镍的配位化合物 (1)钴的配位化合物及其鉴定 ① 在0.5 mol·L-1 CoCl2溶液中,滴加6 mol·L-1 氨水,观察沉淀的颜色,再加入几滴1 mol·L-1 NH4Cl溶液和过量的6 mol·L-1 氨水至沉 淀溶解,观察[Co(NH3)6]Cl2溶液颜色。写出各步反应的化学方程式。 ② 在试管中加入少量0.1 mol·L-1 CoCl2溶液,加入少量固体KNCS,再加几滴丙酮,摇匀,观察现象,解释并写出反应方程式(这个反应用来鉴 定Co2+,但如混有Fe3+时,则需加入NH4F溶液,使生成无色的[FeF6] 3-以消除其干扰)。 (2)镍的配位化合物及其鉴定 ① 在0.5 mol·L-1 NiSO4溶液中,滴加6 mol·L-1 氨水,微热,观察沉淀的颜色,再加入几滴1 mol·L-1 NH4Cl溶液和过量的6 mol·L-1 氨 水,观察沉淀的溶解和溶液的颜色,写出反应方程式。 ② 在少量0.1 mol·L-1 NiSO4溶液中,加入数滴2 mol·L-1 NH3 ×H2O,再加入1滴1%二乙酰二月亏 ,观察现象。(这个反应用来鉴定Ni2+) 3.混合离子的分离和鉴定:Fe3+、Co2+、Ni2+。 五、实验思考题 1.如何制备 +2价和 +3价铁、钴、镍的氢氧化物?本实验检验它们的哪些性质? 2.在碱性介质中,氯水(或溴水)能把二价钴氧化成三价钴,而在酸性介质中,三价钴又能把氯离子氧化成氯气,二者有无矛盾?为什么? 3.铁、钴、镍能否与NH3·H2O生成 +2和 +3价的氨配合物? 4.怎样鉴定Fe3+,Co2+,Ni2+? (四) 铜、锌及其化合物 一、实验目的 1. 了解铜、锌的氢氧化物的生成和酸碱性; 2. 了解铜、锌的氨配合物的生成; 3. 了解铜(Ⅱ)的氧化性; 4. 掌握Cu2+ 的鉴定方法。 二、实验提要 铜、锌是第四周期的ds区元素,它们的价电子构型分别为3d104s1、3d104s2 。铜的氧化值通常为 +2,但也有 +1;而锌的氧化值则为 +2。 Cu2+、Zn2+ 与碱作用分别生成Cu(OH)2 (浅蓝色↓) 和Zn(OH)2 (白色↓)。Cu(OH)2 两性偏碱,在浓NaOH溶液中形成亮蓝色 [Cu(OH)4] - 配离 子;而Zn(OH)2 具有两性,在NaOH溶液中形成无色 [Zn(OH)4] - 配离子。 铜、锌的盐与氨水作用时,先生成沉淀(注意:生成的是不同类型的沉淀物!),后溶解而生成氨配合物,例如: 2Cu2+ + SO4 2- + 2NH3·H2O (适量) == Cu2(OH)2SO4↓+ 2NH4 +                                                                     色) Cu2(OH)2SO4 (s) + 8NH3·H2O (过量) == 2[Cu(NH3)4] 2++ SO4 2- +2OH - + 8H2O                                            (深蓝色) Zn2+ + 2NH3·H2O (适量) == Zn(OH)2↓+ 2NH4 +

a国:民~06过》=, 0心2*具有氧化性,与T”反应时,不是生成Cu1g,而是生成白色的C1: 将CC12溶液与铜屑混合,加入浓C1,加热,可得泥黄色 2的 [Cuc12]- CuCI1+CI- Cu24能与XFe(C)gl溶液反应生成红棕色u2[Fe(C)。】沉淀 玉限产地连地的时服全说杆”我边 这个反应用来鉴定02 ,再加入F。(OW。】溶液即可得红除色沉淀。 药品 : Cuclg (1 mol -L-1).Zn504 (0.1 mol .L-1) 四、实验内氧化物的生成和酸碱 的有霜以者技好m用,及定色有狱清金,分蛇限.装 表8- 现象 现象 费现象 0.1 mol ZnS04.5 根据实验结果,给出Cu(O2和a02的酸碱性。 现 主要产物■ 现象 主费产物 1C0u504 3.Cm()化合物的氧化性 0.1m1L溶液10滴于试管中,加入1(.1ml溶液,观察实验现象。再加入a2500.1 除去生成的碘 观I沉瓷的须色。写出和应的反应方程式 在点滴板上滴入0us04Q.1l·L叫溶液和4e(CN。1(a.1mlL)溶液各2消,观察红棕色沉淀的生成。表示有G2·存在。 用,大、2四种离子,试将它们逐一分离并鉴定。求设计出分高鉴定方案图。并用实验验证之 质徽生顺水皮用尚风家 中能安生资授反。°@广/aQ2.【PacL)=69ni0,计算E0aCr10d:并说明为什么02”在湘介质 已知:E日cr2/GuC12J)-0.45. 4根据x8)=1,1x1012,E日(o2*/Cm)=0.16V.计算EC2*/0.并说明0r2能氧化r的原因。已知 五怎样分离和鉴定混合离子:C”、Bm2、六、N2t

Zn(OH)2 (s) + 4NH3·H2O (过量) == [Zn(NH3)4] 2++ 4H2O (无色)     Cu2+ 具有氧化性,与I - 反应时,不是生成CuI2,而是生成白色的CuI↓: 2Cu2+ + 4I- == 2CuI↓+ I2 将CuCl2溶液与铜屑混合,加入浓HCl,加热,可得泥黄色配离子[CuCl2] - 的溶液,将这种溶液稀释可得到白色的CuCl沉淀: Cu2+ + Cu + 4Cl- == 2[CuCl2] - [CuCl2] -       CuCl↓+ Cl￾Cu2+ 能与K4[Fe (CN)6] 溶液反应生成红棕色Cu2[Fe (CN)6] 沉淀: 2Cu2+ + [Fe (CN)6] 4- == Cu2[Fe (CN)6]↓ 这个反应用来鉴定Cu2+ 。Fe3+ 的存在也能与K4[Fe (CN)6] 溶液反应生成蓝色沉淀并干扰Cu2+ 的鉴定。为消除Fe3+ 的干扰,可先加入NH4F溶 液,使之生成无色的 [FeF6] 3- ,再加入K4[Fe (CN)6] 溶液即可得红棕色沉淀。 三、实验仪器和试剂 仪器:试管、试管夹、烧杯(100mL)、滴管、玻棒、点滴板、酒精灯。 药品: HCl (2 mol·L-1、浓)、 H2SO4 (2 mol·L-1); NaOH (2 mol·L-1、6 mol·L-1)、NH3·H2O (2 mol·L-1、6 mol·L-1); CuSO4 (0.1 mol·L-1)、 CuCl2 (1 mol·L-1)、ZnSO4 (0.1 mol·L-1); KI (0.1 mol·L-1)、Na2S2O3 (0.1 mol·L-1)、K4[Fe (CN)6] (0.1 mol·L-1);铜屑。 四、实验内容 1. 铜、锌氢氧化物的生成和酸碱性 分别试验0.1 mol·L-1 的CuSO4、ZnSO4 溶液与2 mol·L-1 NaOH溶液的作用,观察沉淀的颜色和形状,将沉淀分为两份,分别试验它们与酸、碱 的作用,并将实验结果填入表8-1。 表8-1 现 加入适量碱使 沉淀生成(两份) 一份加过量碱检验 沉淀物的酸性 另一份加酸检验 沉淀物的碱性 现 象 主 要 产 物 现 象 主 要 产 物 现 象 主 要 产 物 0.1 mol·L-1 CuSO4,5 滴 0.1 mol·L-1 ZnSO4,5 滴 根据实验结果,给出Cu(OH)2 和Zn(OH)2 的酸碱性。 2. Cu 2+、Zn 2+ 与氨水的反应 分别试验0.1 mol·L-1 的CuSO4、ZnSO4溶液与适量氨水和过量NH3·H2O的作用,并将实验结果填入表8-2。 表8-2 现 加入适量氨水 至沉淀产生 继续加入过量氨水 至沉淀溶解 现 象 主要产物 现 象 主要产物 0.1 mol·L-1 CuSO4,5 滴 0.1 mol·L-1 ZnSO4,5 滴 3. Cu (Ⅱ) 化合物的氧化性 ⑴ [CuCl2] - 和 CuCl 的生成 取10滴CuCl2 (1 mol·L-1) 溶液于试管中,加入10滴HCl (浓),再加入少量铜屑,加热至溶液呈泥黄色。 将该溶液倒入盛有50mL水的小烧杯(100mL)中,观察白色沉淀的生成,写出相应的反应方程式。 ⑵ CuI 的生成 取CuSO4 (0.1 mol·L-1) 溶液10滴于试管中,加入KI (0.1 mol·L-1) 溶液,观察实验现象。再加入Na2S2O3 (0.1 mol·L-1) 溶液,以除去生成的碘,观察CuI沉淀的颜色。写出相应的反应方程式。 4. Cu 2+ 的鉴定     在点滴板上滴入CuSO4 (0.1 mol·L-1) 溶液和K4[Fe (CN)6] (0.1 mol·L-1) 溶液各2滴,观察红棕色沉淀的生成。表示有Cu2+ 存在。 5. 混合离子的分离鉴定 混合液中含有Cr3+、Ba2+、NH4 +、Ni2+ 四种离子,试将它们逐一分离并鉴定。要求设计出分离鉴定方案图,并用实验验证之。 五、实验前应准备的问题 1. 怎样检验氢氧化物的酸碱性? 2. CuSO4溶液与适量氨水作用时,生成的沉淀是什么物质?此沉淀溶于过量氨水后生成的产物是什么?写出相应的反应方程式。 3. 试根据 E q (Cu+/Cu) = 0.52 V,K f q ([CuCl2] - ) = 6.9´104 ,计算 E q ([CuCl2] -/Cu);并说明为什么Cu2+ 与Cu在浓HCl介质 中能发生反歧化反应。 已知:E q (Cu2+/[CuCl2] - ) = 0.45 V。 4. 根据K sp q (CuI) = 1.1´10 -12 ,E q (Cu2+/Cu+) = 0.16 V,计算E q (Cu2+/CuI),并说明Cu2+ 能氧化I - 的原因。已知: E q (I2/I - ) = 0.53 V。 5. 怎样分离和鉴定混合离子:Cr3+、Ba2+、NH4 +、Ni2+ ?

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