陕西师范大学：光电功能材料《无机化学实验》课程教学资源（PPT讲稿）实验3铁、钴、镍

无机化学实验实验3铁、钴、镍实验目的1）试验并掌握二价铁、钻、镍的还原性和三价铁、钻、镍的氧化性；（2）试验并了解铁、钻、镍配合物的生成和性质：实验内容铁(II)、钴(II)、钅镍（II）化合物的还原性福铁的还原性(1）溴水褪色a. 2Fe2++Br2=2Fe3++2 Br -1.065-0.771>0b．Fe2+2OH-=Fe(OH)2↓ 白色→灰绿→红棕所以反应要除尽空气4Fe(OH )2 +O,+2H,O = 4Fe(OH)3|红棕留作下面实验用dB°[Fe(OH)3/Fe(OH ),]=-0.56V

无机化学实验 实验3 铁、钴、镍 一、实验目的 （1）试验并掌握二价铁、钻、镍的还原性和三价铁、钻、镍的氧 化性； （2）试验并了解铁、钻、镍配合物的生成和性质； 二、实验内容 1、铁(II)、钴(II)、镍(II)化合物的还原性 （1）铁的还原性 a．2Fe2++Br2=2Fe3++2 Br – 溴水褪色 1.065-0.771>0 b．Fe2+2OH - = Fe(OH ) 2 ↓ 白色→灰绿→红棕 所以反应要除尽空气 4Fe(OH ) 2 +O2+2H2O = 4Fe(OH)3 ↓红棕 留作下面实验用 φB θ[Fe(OH)3 /Fe(OH )2 ]=－0.56V

无机化学实验（2）钴(II））、镍(II)的还原性Co3+/Co2+ NiO,Ni2+CI/CI -Br/Br -1.681.36gW 1.821.065a、CoCl,中滴加氯水 Co2++Cl,≠无变化1.361.820另一份2 Co(OH),+Cl,+2OH-=2 Co(OH),I棕+2C1-1.36-0.17>0C、Ni2++2OH -=Ni(OH),I绿色2 Ni(OH),+Cl,+2OH-=2Ni(OH),黑色+2C1-1.36-0.49 >02 Ni(OH)2+O,+H,O 不变化0.401-0.49<0

无机化学实验 （2）钴(Ⅱ)）、镍(Ⅱ)的还原性 Co3+ ∕Co2+ NiO2 ∕Ni2+ Br2 ∕Br - Cl2 ∕Cl - φ θ ∕V 1.82 1.68 1.065 1.36 a、CoCl2中滴加氯水 Co2+ ＋ Cl2≠无变化 1.36—1.82＜0 NiSO4中滴加氯水 Ni2+ ＋ Cl2≠无变化 b、Co2++ Cl -+ OH -= Co(OH)Cl ↓蓝绿 Co(OH)Cl + OH -= Co(OH)2 ↓粉红 一份 4 Co(OH)2+O2+2H2O= 4 Co(OH)3棕色 φ θO2 /OH - =0.401 φ θ [Co(OH)3 /Co(OH)2 ]=0.17 0.401-0.17>0 另一份2 Co(OH)2+Cl2+2OH－=2 Co(OH)3 ↓棕+2Cl－ 1.36-0.17>0 c、Ni2++2OH -=Ni(OH)2 ↓绿色 2 Ni(OH)2+Cl2+2OH－=2Ni(OH)3黑色+2Cl－ 1.36-0.49 >0 2 Ni(OH)2+O2+H2O 不变化 0.401-0.49<0

无机化学实验2、铁（III）、钴（II）、镍（III）的氧化性(1) Fe(OH) +6HCl （浓）=2FeCl, + 3H,00.771-1.36>02 Co(OH), + 6HCl （浓） =2CoCl,+Cl, ↑+6H,O1.82-1.36>0CoCl,在水量多时为粉红色，在CI-浓度大时为蓝色。与变色硅胶的变色相同。2 Ni(OH),+6HC1（浓）=2NiCl,+Cl2↑+6H,O(2)2Fe3++2 I-=2 Fe2++II,溶于CCl4呈紫红色总结:M(II)还原性：Fe2+>Co2+>Ni2+Fe(OH )2 ≥ Co(OH)2> Ni(OH)2M(Ⅲ)）氧化性：Ni3+>Co3+>Fe3+

无机化学实验 2、铁（Ⅲ）、钴（Ⅲ）、镍（Ⅲ）的氧化性 (1) Fe(OH)3 +6HCl（浓）=2FeCl3 + 3H2O 0.771-1.36>0 2 Co(OH)3 + 6HCl（浓）=2CoCl2+Cl2 ↑+6H2O 1.82-1.36>0 CoCl2在水量多时为粉红色，在Cl－浓度大时为蓝色。与变色硅胶的变 色相同。 2 Ni(OH)3+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2 ↑+6H2O (2) 2 Fe3++2 I - =2 Fe2++I2 I 2溶于CCl4呈紫红色 总结：M(II)还原性：Fe2+>Co2+>Ni2+ Fe(OH )2 > Co(OH)2> Ni(OH)2 M(Ⅲ)）氧化性：Ni3+>Co3+>Fe3+

无机化学实验3、配合物的生成和性质1）4铁的配合物a、K4[Fe(CN)]和K,[Fe(CN)]中加入NaOH不生成沉淀：[Fe(CN)]4-+ 2OH- =Fe(OH)2 + 6 CN- 不反应[Fe(CN)J3-+ 3OH = Fe(OH)3 + 6 CN- 不反应b、[Fe(CN)s]4- +Fe3++ K+= KFe[Fe(CN)a]黄血盐普鲁士蓝[Fe(CN),]J3- +Fe2+ + K+ = KFe[Fe(CN)]赤血盐滕士蓝普鲁士蓝与滕士蓝为相同结构Fe4"[Fe"(CN)l3-xH,O。c、[Fe(CN)]3- +I-±[Fe(CN),]4- +I2 0.36-0.540[Fe(CN)6]4- +I2 =[Fe(CN)6J3- +I- 0.54-0.36>0Fe2++I2 +Fe3++I- 0.54-0.771<0：:Fe(III)形成配合物后，氧化性降低，Fe(II)形成配合物后，还原性增强。d、Fe3++nSCN-=|Fe(SCN),J3-ni血l红色(n=1~6)

无机化学实验 3、配合物的生成和性质 （1）铁的配合物 a、K4 [Fe(CN)6 ]和K3 [Fe(CN)6 ]中加入NaOH不生成沉淀： [Fe(CN)6 ] 4- ＋ 2OH- = Fe(OH)2 ＋ 6 CN- 不反应 [Fe(CN)6 ] 3-＋ 3OH- = Fe(OH)3 ＋ 6 CN- 不反应 b、 [Fe(CN)6 ] 4- ＋Fe3+ + K+ = KFe[Fe(CN)6 ] 黄血盐 普鲁士蓝 [Fe(CN)6 ] 3- ＋Fe2+ + K+ = KFe[Fe(CN)6 ] 赤血盐 滕士蓝 普鲁士蓝与滕士蓝为相同结构Fe4 III[FeII(CN)6 ] 3·xH2O。 c、[Fe(CN)6 ] 3- ＋I－ ≠ [Fe(CN)6 ] 4－ ＋I 2 0.36－0.540 [Fe(CN)6 ] 4－ ＋I 2 = [Fe(CN)6 ] 3- ＋I－ 0.54－0.36>0 Fe2+＋I 2 ≠Fe3＋ ＋I－ 0.54－0.771<0 ∴Fe(III)形成配合物后，氧化性降低，Fe(II)形成配合物后，还原性增 强。 d、Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n ] 3-n血红色(n=1~6)

无机化学实验（2）钻的配合物：a、Co2++4SCN-=[Co(SCN)4J2在水中易解离，溶于丙酮或戌醇，在有溶剂中较稳定。Co2++ CI -+ NH,·H,O = Co(OH)CI ↓ + NH4Co(OH)Cl + 6 NH, =[Co(NH,)J2+紫色 + OH +CI-4[Co(NH,),J2+ + O2 + 2H,O = 4[Co(NH3),]3+ 棕色+ 4OH不稳定，易被氧化0.401-0.1>0要观察[Co(NH)l2+的紫色，可先将CoCl,的溶液加热除氧，然后将氨水溶液用滴管伸入溶液内。与Fe(OH),制备方法相同

无机化学实验 （2）钴的配合物： a、Co2++4SCN-=[Co(SCN)4 ] 2- 在水中易解离，溶于丙酮或戌醇，在有溶剂中较稳定。 b、Co2++ Cl -+ NH3 •H2O = Co(OH)Cl↓+ NH4 + Co(OH)Cl↓+ 6 NH3 = [Co(NH3 ) 6 ] 2+紫色 + OH- +Cl- 4[Co(NH3 ) 6 ] 2+ + O2 + 2H2O = 4[Co(NH3 ) 6 ] 3+ 棕色+ 4OH- 不稳定，易被氧化 0.401-0.1>0 要观察[Co(NH3 ) 6 ] 2+的紫色，可先将CoCl2的溶液加热除氧，然后将氨 水溶液用滴管伸入溶液内。与Fe(OH)2制备方法相同

无机化学实验（3）镍的配合物Ni2++ 2NH,·H,O =Ni(OH), √ 绿Ni(OH)2 + 6 NH, =[Ni(NH,)6J2+绿色 + 2OHpH=5~10H,CC-NOHCHHNi(NH)+ 6NH3 + 2H+H,C-CNOHH-CH3O.....-H鲜红色沉淀

无机化学实验 （3）镍的配合物 Ni2++ 2NH3 •H2O = Ni(OH)2↓绿 Ni(OH)2 + 6 NH3 = [Ni(NH3 ) 6 ] 2+绿色 + 2OH￾Ni(NH3 ) 6 2+ + 2 H3 C C NOH H3 C C NOH pH=5~10 H3 C C N H3 C C N O H O N C CH3 C CH3 N H O O Ni 鲜红色沉淀 + 6NH3 + 2H +

无机化学实验三、思考题：1.转化（1) FeCl,与FeCl2FeCl,+Cl, = 2FeCl332FeCl,+Fe=3FeCl(2) FeSO4与Fe2(SO4)32Fe2+ +H,O, +2H+= 2Fe3+ + 2H,02Fe3++Fe=3Fe2+2、FeCl,遇什么溶液时显血红、浅绿、蓝色、黑色、红棕色？设计“白纸显画”图。KSCN: Fe3++nSCN-=[Fe(SCN),j3-n(n=1~6) 血红色Fe:2Fe3++Fe=3Fe2+绿K4[Fe(CN)]: K4[Fe(CN)]+ Fe3+ =KFe[Fe(CN)]普鲁士蓝NaS：2Fe3++3S2-=Fe2S,黑NaOH:Fe3+ +3OH=Fe(OH)，红棕

无机化学实验 三、思考题： 1．转化 （1）FeCl2与FeCl3 2FeCl2＋Cl2 ＝ 2FeCl3 2FeCl3＋Fe ＝ 3FeCl2 (2) FeSO4与Fe2 (SO4 ) 3 2Fe2+ +H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ ＋Fe ＝3Fe2+ 2、FeCl3遇什么溶液时显血红、浅绿、蓝色、黑色、红棕色？设计 “白纸显画”图。 KSCN：Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n ] 3-n (n=1~6) 血红色 Fe：2Fe3+ ＋Fe ＝3Fe2+ 绿 K4 [Fe(CN)6 ]：K4 [Fe(CN)6 ]+ Fe3+ = KFe[Fe(CN)6 ]普鲁士蓝 Na2S：2Fe3+ ＋3S 2-＝Fe2S3黑 NaOH：Fe3+ ＋3OH-＝Fe(OH)3 红棕

无机化学实验3、鉴别Fe2+、Co2+、Ni2+K,[Fe(CN)]+ Fe2+=KFe[Fe(CN)] 滕士蓝Fe3++nSCN-=[Fe(SCN),J3-n(n=1~6) 血红色Co2++4SCN-=[Co(SCN)4]2-在戊醇一乙醚层显蓝色H..-0pH=5~10H,CCNOHCH2H++H,C-C-NOHCHO..H0鲜红色沉淀

无机化学实验 3、鉴别Fe2+ 、Co2+ 、Ni2+ K3 [Fe(CN)6 ]+ Fe2+ = KFe[Fe(CN)6 ] 滕士蓝 Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n ] 3-n (n=1~6) 血红色 Co2++4SCN-=[Co(SCN)4 ] 2- 在戌醇－乙醚层显蓝色 Ni 2+ + 2 H3 C C NOH H3 C C NOH pH=5~10 H3 C C N H3 C C N O H O N C CH3 C CH3 N H O O Ni 鲜红色沉淀 + 2H +