试验十铁钴铜锌镍

1、实验十、 Fe Co Ni Cu Zn一、实验目的1、试验并掌握 Fe2+的还原性和 Fe3+、Co3+、 Ni3+的氧化性；2、试验并了解 Fe、Co、Ni、错误!链接无效。 的络合能力，以及其络合物在分 析中的应用。二、实验原理1、Fe2+（以及 Co2+、Ni2+）的化合物的还原性（1）Fe2+的还原性 在 H+性介质中， FeSO4+溴水：溴水褪色，溶液棕色淡黄色 检验 +CNS血红色，表明有生成。方程式： Fe2+ + Br22Fe3+ + 2Br- 在 OH- 介质中管 1： 1mL 蒸馏水 + 稀硫酸煮沸去氧，然后加少量 （NH4）2SO4?FeSO4?6H2O， 冷却后得 Fe

2、2+。管 2 ： 1mL 6N NaOH 加热煮沸后冷却。从管 2 中取 0.5 mL 溶液插入管 1 底部（勿带空气）空 气 O2现 象 ： 白 色 沉 淀 ， 上 面 马 上 绿 色 2 棕 色 沉 淀方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe（OH） 24Fe（OH）2 + O2 + 2H2O = 4Fe（OH） 3（ 留 下 面 用 ）（2）Co2+、Ni2+的还原性(1)、 Co(NO3)2Cl2 水又 反 应NiSO4(2)、Co(NO 3 )2 +稀 NaOHCo(OH) 2现 象 ： 开 始 兰色沉淀Co(OH)ClCo(OH) 2（又稳定）放光Co2+ +2OH- =Co(OH

3、) 2 粉 红 色空气4Co(OH)2+ O2+ 2H2O= 4Co(OH)3Cl2水2Co(OH)2+ Cl2+ 2OH-= 2CoO(OH) + 2Cl- + 2H2O(3) NiSO4 + 2NaOHNi(OH) 2 + Na2SO4留 下 面 用 ）2NiO(OH) + 2Cl + 2H2O 黑色苹果绿（在空气中不氧化）2、Fe3+、Co3+、Ni3+的氧化性（1）Fe(OH) 3溶解Fe3+CoO(OH) + 浓 HCl 溶解Co2+ + Cl 2NiO(OH)溶解Ni2+ （ 湿淀粉Fe(OH) 3 + 3HCl =FeCl 3 + 3H 2O2CoO(OH) + 6HCl= 2C

4、oCl 2 +Cl 2+ 4H2O2NiO(OH) + 6HCl= 2NiCl 2 +Cl 2+ 4H2O（2）可另取 FeCl3 + KI + CCl 4有 I 2 紫色+ 2OH留用）2FeKI 试纸 )2Ni(OH) 2 + Cl23+ +2I - = 2Fe 2+ + I 2还原性总结： Fe 2+ Co 2+ Ni2+Fe2+ Br2 O2 空 气Fe3+Fe2+Br23+ FeCo2+Cl2Ni2+不反Fe(OH)2(白空 气 O2）Co(OH) 2(蓝粉空气慢）Ni(OH) 2 (绿）空气不反应应Fe(OH)3 棕物 Fe(OH)2Fe(OH)3OH- 介质中CoO(OH)Cl2

5、NiO(OH)总结：3+ 3+Ni 3+ Co 3+ Fe 3+CoO(OH)Co2+NiO(OH)HClNi2+ ClFe(OH)3Fe3+ (不氧化体现氧化性2Fe 3+ +2I - = 2Fe2+ + I 2写一个方程式2Ni(OH)2 + Cl 2 + 2OH-2NiO(OH) + 2Cl氧化性2原）+ 2H 2O还检验？3、络合物的生成和性质1）铁的络合物K4Fe(CN)6 K3Fe(CN)6 + NaOH 试验： Fe3+、 Fe2+鉴定反应不反应3Fe(CN) 6 4- + 4Fe 3+ = Fe 4Fe(CN) 6 3 ( 黄血盐 )深兰色或 K4Fe(CN) 6 + Fe3+

6、 = K 3FeFe(CN)6 + 3K 3+ 普鲁式兰2Fe(CN) 6 3- + 3 Fe2+ = Fe3Fe(CN) 6 2深兰色赤血盐）或 K3Fe(CN) 6 + Fe2+ = KFeFe(CN) 6 + 2K +普鲁式兰 试验(i) K 3Fe(CN) 6 + KI - 不 反 应 (ii) FeCl3 + KI 上 面 作 过 产 生 I2 (iii) K 4Fe(CN) 6 + I2水 褪 色I2 + 2Fe(CN) 6 4- =2I- + 2Fe(CN)63-(iv) FeSO4 + I2水不 作 用FeCl3 +KCNS: 血 红 色 + NaF无色SCN-2+3+SCN-

7、Fe3+ +Fe(NCS)Fe +CNS-NCS血 红 色Fe3+ +6F- =FeF63-无色F-为 分 析 用 来 隐 蔽 Fe3+ 的 试 剂（2）钴的络合物 少量 Co（NO3）2 + 0.5ml戊醇及 0.5ml 乙醚 + KCNS振荡水相：粉红有机相：蓝色2+Co2+ 鉴 定充分Co2+ 4NCS= Co(NCS)42-被萃取于有机溶剂， 此络合物在水中不稳定少量 NaNO2 溶液 少量 Co(NO3) 3 + HAC + 少许 KCl + 微热（橙、土）黄色沉淀 或充分振荡、磨擦管壁用来鉴定： Co2+、K+方程式：4Na+ + 8K + + 4Co2+ + O2 + 4HAC

8、+ 24NO2- = 4K 2NaCo(NO2) 6 + 4NaAC +2H2O + 8NaCl + 8NaNO3即：24NaNO2 + 8KCl + 4Co(NO3) 2 + O2 + 4HAC = 4K2NaCo(NO2)6+ 4NaAC + 2H2O+ 8NaCl + 8NaNO3或：4Co2+ + 24NO2- + 4HAC + O2 = 4Co(NO 2) 6 3- + 4AC-+ 2H2O若用固体 NaNO2(过量)则反应如下：Co 2+ + 7NO2- + 2K + + Na + + 2H+ = K 3Co(NO2) 6 + NO + H 2O 或 H+ 太强则 Co(NO2)

9、6 3+分解产生 NOOH - 太强则 Co(OH)3HAC 调微碱性或：4Co2+ + 24NO2- + 4HAC + O2 + 12K += 4 K 3Co(NO2) 6 + 4AC -+ 2H2O滴加(3) 、 少 量 Co(NO3)2 + 少 许 NH4Cl( 兰 绿 ) 刚 好 溶 解浓 氨 水橙黄(静置)(静置)暗红色方程式：CoCl2 + NH 3 + H2O = Co(OH)Cl + NH4Cl兰绿Co(OH)Cl + 7NH 3 + H2O = Co(NH 3)6(OH) 2 + NH4Cl橙黄2Co(NH 3)6(OH) 2 + 1/2O2 + H2O = 2Co(NH 3

10、)6(OH ) 3暗红色3）镍的络合物滴加NiSO 4 苹 果 绿氨水溶解H2SO4稀 NaOH加热稀释亮 绿 Ni2+Ni(OH) 2Ni(OH) 2Ni(OH) 2方程式：Ni2+ + 2OH- = Ni (OH)2苹 果 绿或 ： 2NSO4 + 2NH4OH = N2(OH(2SO4 + (NH 4)2SO4Ni2(OH)2SO4 + 12NH3 = 2Ni(NH 3)62+ +2OH- + SO42-或 ： Ni(OH) 2 + 6NH3 = Ni(NH 3)62+ + 2OH-Ni(NH 3)4(OH) 2 + 3H2SO4 = NiSO4 + 2(NH 4)2SO4 + 2H2O

11、Ni(NH 3)62+或 Ni 2+ 4H 2SO4NiSO 4 +3(NH 4)2SO4 + 2H+Ni(NH 3)62+Ni2+ 6NH 3加 OH-Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)4、部分讲解1）络合物稳定性的相对性NaOHO2反K4Fe(CN) 6+K3Fe(CN) 6(1)FeCNS + F-褪去FeF63-（ 无 色除药剂）(2)、（ 不 太 稳 定 ） Fe3Co(CNS) 42-Co(NH 3)62+ 6F水溶有机O2液中不稳溶剂稳定空气萃取之中（蓝色）Co(NH 3)63+橙黄暗红色滴加氨水(3)、 Ni(NH 3)42+Ni(NH 3)62+2)(1)、(2)、(3

12、)、Ni2+ + 4NH 3鉴定反应Fe3+:Fe2+:Co2+a、b、方程式：3Fe(CN) 64- +Fe3+ + CNS-2Fe(CN) 63- +Co2+ + 4CNSK 2NaCo(NO 3)6H2SO4NH 3 (亮 绿 Ni 2+NaOHNi(OH) 2苹果绿加热Ni(OH) 2苹果绿加水Ni(OH) 2苹果绿紫色4Fe3+ = Fe4Fe(CN) 63FeCNS-血红3Fe2+ = Fe3Fe(CN) 622-Co(CNS) 42- ( 振 荡 充 分生成24NaNO2 + 8KCl + 4Co(NO3)2+ O2 + 4HAC4K2NaCo(NO3)6+ 4NaAC + 2H

13、2O + 8NaCl +8NaNO3离子式：4Co2+ + 24NO 2- + 4HAC = 4K 2NaCo(NO 3)63- + 4AC - + 2H2ONaNO 2过 量Co2+ + 7NO2- + 2K+ + Na+ + 2H+ = K 3Co(NO 2)6 + NO + H 2O 总 ： 2K+ + Na+ +Co(NO 3)63- = K 2NaCo(NO 2)6(3)络合对电势的影响Fe3+ + 2I - I 2 (CCl 4 紫色)Fe(CN) 63- + I-Fe2+ + I2不反应2Fe(CN) 6 4- + I22Fe(CN)63- + 2I-4) Cu Zn Cu 、

14、Zn 氢氧化物的生成和性质Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 过量温碱Cu(OH)42+Zn2+ + OH-Zn(OH)2 过量温碱Zn(OH)42+ 配合物的生成Zn2+ + 4NH3 = Zn(NH3)2+4Cu2+ + 4Cl - = CuCl24 CuCl 2的形成和性质2 CuCl 2 + SO32- = CuCl + SO42-(少加 ) ( 红色)上述沉淀离心分离：分两份加 NH3 CuCl+ NH 3 = Cu(NH 3) 2Cl充气Cu(NH3)2+4加浓 HCL CuCl +HCl( 浓)CuClCuCl223CuCl34三、实验步骤1、 Fe( )的氧化性、 Fe

15、() 的还原性及其离子鉴定3+ Fe2+ FeK3Fe(CN) 6K4Fe(CN) 6NH4SCN0.25%邻菲罗啉1)离子鉴定 在白滴板上按下表进行试验：由实验结果确定 Fe3, Fe 2+的鉴定方法。（2）氧化还原性： 在 1ml 1mol/l FeCL3溶液中，加 10滴 2mol/LH2SO4及少许铁屑，水浴加热，放 置。取出少量清液，用 0.5mol/LNH4SCN检验铁的价态。反应进行到近于无 Fe3+ 后，加 1ml 水，任铁屑沉底，取少许清液，加 1 滴浓 HNO3, 保留其余溶液。2、铁、钴、镍的氢氧化物（ 1） 二价氢氧化物的生成和性质 取 1-2ml 6 mol/l Na

16、OH 溶液，加热煮沸以赶尽空气，冷却。取 0.5ml 自制 的 Fe2+液中（直至试管底部） ，慢慢放出 NaOH溶液（整个操作尽量避免引进空 气），观察在 NaOH放出的瞬间产物的颜色及其变化，立即加入 2mol/l HCL溶液， 沉淀是否溶解？重复制取 Fe（OH）2 沉淀，放置，观察变化。 在 5滴 0.2mol/l Co（NO 3） 2溶液中，滴加 2 mol/l NaOH 溶液，观察。微热， 产物的颜色有何变化？加 2mol/l HCL 溶液，观察现象。重复制取 Co（OH）2 沉淀，放置，观察。 用 0.2 mol/l Ni（NO 3）2溶液，2 mol/lNaOH 溶液制取两份氢

17、氧化物，一份加 HCL一份放置，观察。（2）三价氢氧化物的生成和性质制取少量 Fe（OH）3，加浓 HCL观察。检验溶液中铁的价态。 往 0.5 ml0.2 mol/l Co（NO 3） 2溶液中滴加几滴溴水，再滴加 NaOH溶液，观察。 离心分离后，再沉淀中加入浓 HCL，微热，观察溶液的颜色，检验气体产物。加 水稀释，观察溶液颜色。 用 0.2mol/l 用 Ni（NO3） 2代替 Co（NO3） 2进行试验。 在沉淀中加入浓 HCL,观察变 化，检验气体产物。3、钴、镍的配合物（ 1）在 5 滴 0.2mol/L Co（NO3）2 溶液中加入少量 NH4Cl 固体，逐滴加入 6mol/L

18、 氨水，放置，观察颜色的变化。加 23滴 5%H2O2溶液，放置再观察。（2） 在 1 滴 0.2mol/L Co （NO3）2溶液中，加入 0.5ml 戊醇，再逐滴加入饱和 NH4SCN 溶液，振荡试管，观察水层和有机层的颜色变化。说明 Co（ SCN）42-在水 层、有机层中的颜色。这是鉴定 Co2+的反应。（3）在 10 滴 0.2mol/L Ni（NO3）2溶液中滴加 6mol/L 氨水，观察滴加过程中的 变化。（4）在白滴板上加 1滴Ni 2+溶液， 1滴 6mol/L 氨水， 1滴丁二酮肟，观察现象。4、铜锌分族氢氧化物（或氧化物）的生成和性质（1）分别在 0.1mol/LAg +

19、、0.2mol/LZn 2+、0.2mol/LCd 2+、0.1mol/LHg 2+盐溶液中 滴加 2mol/LNaOH溶液，观察现象。 试验产物与 2mol/L HCL（或 HNO3）、过量 NaOH 的作用。（ 2）制取 Cu（OH）2，分别试验它与过量 6mol/LNaOH、2mol/L HCL溶液的作用， 对热的稳定性。总结氢氧化物的酸碱性与稳定性。5、铜锌配合物的生成铜的配合物 在 10mL0.5mol/L CuCl 2 溶液加入固体 NaCl，直到溶液颜色发 生变化，溶液中生成了什么物质。取 5 滴溶液用水稀释，观察变化。 保留其余溶液。6、氯化亚铜的生成和性质在自制的 CuCl2 与 NaCl 的溶液中加入少量铜屑，盖上表面皿加热，直到溶 液颜色变成棕黄色。取出几滴溶液，加到 10mL蒸馏水中（加几滴 2mol/L HCL）， 如有白色沉淀生成， 则迅速把全部溶液倾入 100ml蒸馏水（加 10滴 2mol/L HCL） 中，等大部分沉淀析出后，倾出溶液， 20ml 蒸馏水洗涤沉淀。将沉淀保留在蒸 馏水中，用滴管取沉淀分别进行下列实验：将少许沉淀暴露在空气中。将沉淀加到浓 HCL中（滴管插入管底） 。 将沉淀加到浓氨水中（滴管插入管底） 。 观察现象。四、实验结果实验内