重量分析华东理工大学

1、金属化合物的性质（二）1实验目的 1. 熟悉d区元素主要氢氧化物的酸碱性及氧化还原性。 2. 掌握d区元素主要化合物的氧化还原性。 3. 掌握Fe、Co、Ni配合物的生成和性质及其在离子鉴定中的应用。 4. 掌握Cr、Mn、Fe、Co、Ni混合离子的分离及鉴定方法。2实验原理Cr化合物Cr(OH)3 (蓝绿色)：两性氢氧化物Cr(OH)3+3HCl=CrCl3+H2OCr(OH)3+NaOH(过量)=NaCrO2+2H2O2NaCrO2+3H2O2+2NaOH=2Na2CrO4+4H2O3Cr2O72-+4H2O2+2H+ =2CrO(O2)2+5H2O稳定存在于乙醚中根据上述反应，可鉴定Cr

2、3+,CrO42-,Cr2O72-CrO42- Cr2O72-+ H+ OH-黄色橙红色实验原理Cr2O72-的强氧化性Cr2O72- + SO32- + H+ Cr3+ + SO42- + H2O 42. Mn化合物Mn(OH)2(白色) 中强碱，具有还原性2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2(褐色)MnO2+H2O棕黑色实验原理5Mn2+：在酸性介质中很稳定，只可被强氧化剂 (NaBiO3、PbO2、S2O82-等)氧化成紫红 色MnO4-2Mn2+5NaBiO3+14H+ = 2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O据此可鉴定Mn2+实验原理6 K2MnO4:在酸性或中性溶液中不稳

3、定，易歧化：3K2MnO4 +2H2O=2KMnO4 + MnO2+ 4KOH 3K2MnO4 + 2CO2=2KMnO4 + MnO2+ 2K2CO3 具有还原性，能被氧化成KMnO4:2K2MnO4 + Cl2 =2KMnO4 + 2KCl 3K2MnO4 + 2H2SO4=2KMnO4 + MnO2+ 2K2SO4 + 2H2O实验原理7不稳定性: MnO4- 在中性或微碱性介质中稳定存在，在酸性介质中不稳定，会缓慢分解：4MnO4- + 4H+ 4MnO2 +3O2 + 2H2O2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 MnO4-:实验原理8强氧化性（介质不同，还原产物不同）

4、酸性: 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 中性: 2MnO4- + 3SO32- + H2O 2MnO2 + 3SO42- + 2OH- 碱性: 2MnO4- + SO32- + 2OH- 2MnO42- + SO42- + H2O 实验原理93. Fe, Co, Ni化合物Fe(OH)2(白色)Co(OH)2(粉色)碱性，还原性4Fe(OH)2+O2(空气)+2H2O=4Fe(OH)3 4Co(OH)2+O2(空气)+2H2O=4Co(OH)3Co(OH)3(褐色)Ni(OH)3(黑色)强氧化性2M(OH)3+6HCl(浓)2MCl2+C

5、l2+6H2O(M=Co,Ni)实验原理10铁系元素能形成多种配合物Co2+ + 6NH3H2O = Co(NH3)62+ +6H2O黄色4 Co(NH3)62+ + O2 + 2H2O = 4 Co(NH3)63+ + 4OH-黄褐色空气Ni2+ + 6NH3H2O = Ni(NH3)62+ + 4OH-兰色，稳定实验原理11实验原理铁系元素有一些稳定且具有特殊颜色的配合物，可据此鉴定铁系元素离子。4Fe3+ + 3Fe(CN)64-= Fe4Fe(CN)63黄血盐普鲁士蓝，深蓝色3Fe2+ + 2Fe(CN)63-= Fe3Fe(CN)62赤血盐深蓝色，滕氏蓝鉴定Fe3+鉴定Fe2+12实

6、验原理Co2+ + 4SCN- = Co(SCN)42- 艳蓝色Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n(3-n)(n=1-6)血红色少量Fe3+存在，干扰Co2+鉴定，加掩蔽剂NH4F或NaFFe(SCN)n(3-n) + 6F- = FeF63- + (3-n)SCN-无色鉴定Co2+13实验原理鉴定Ni2+Ni2+在氨性或NaAc溶液中，与丁二酮肟反应生成鲜红色螯合物沉淀14实验内容低价氢氧化物的酸碱性及还原性 用0.5 molL-1 CoCl2溶液制备红色Co(OH)2时NaOH应过量，否则生成蓝色的Co(OH)Cl(2) 为避免白色Fe(OH)2被空气氧化，操作时应注意：a.煮

7、沸NaOH溶液，赶尽所溶的氧； b. 将FeSO47H2O(s)溶于煮沸的水中（无氧）；c.用一支细长的滴管吸取经煮沸的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的试管底部，缓慢放出，静置观察，切勿振荡试管。15实验内容2. 高价氢氧化物的氧化性在证实Co(OH)3、Ni(OH)3氧化HCl(浓)产生Cl2前，需使用离心机进行离心分离，弃去上层溶液，只留取沉淀进行试验。在检验是否生成Cl2时，需自制KI-淀粉试纸，悬于试管上方，待试纸变色后，立即滴加NaOH中和HCl16实验内容3. 低价盐的还原性硝酸酸化NaBiO3(1) 验证在碱性介质中Cr(III)的还原性时，注意氧化剂H2O2的用量，适量的H2

8、O2可得黄色的铬酸钠Na2CrO4, 过量的H2O2产生褐红色的过铬酸钠Na3CrO8 ,该物质加热易分解为Na2CrO4(2) 为验证Mn2+能被NaBiO3氧化成紫红色MnO4-,需注意：a.用稀HNO3酸化； b.Mn2+不宜过量； c.加热. 若Mn2+过量或酸度不够，则产生棕色的MnO2沉淀。17实验内容4. 高价盐的氧化性 18实验内容5. 锰酸盐的生成及不稳定性6. Co和Ni的氨配合物19实验内容7. Cr3+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+混合离子的分离鉴定 Cr3+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+6molL-1 NaOH (过量)+3%H2O

9、2CrO42-(黄色)+ ?MnO(OH)2, Fe(OH)3, Co(OH)3, Ni(OH)23molL-1硫酸，KNO2固体，Ni2+Mn2+Fe3+Co2+ ?+ ?+ ?+ ?搅拌，反应后加热20注意事项（1）台面整理 一条线、三杯水（2）试剂架试剂分类 盐类、酸碱类、其它类（浓度）自来水去离子水废液21注意事项（3）试管反应 固、液体试剂取用 固体取黄豆至绿豆大小；液体取2-3滴，若不指明，一般为0.1molL-1的试剂。 滴管的使用操作 试管加热 试管一般成45角，用试管夹夹住，先预热后集中试管底部加热，加热时不可对着人。试管中液体的体积不超过试管容积的1/3。 22注意事项（4

10、）水浴加热在大烧杯中加水(一般不超过容量的2/3)做成水浴，将要加热的试管浸入水中（不能触及烧杯底部），水面应略高于容器内的被加热物质。加热时需注意随时补充水浴中的水，保持水量，切勿烧干。（5）pH试纸使用 试纸剪成小块，放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取待测溶液后滴在试纸上。23注意事项（6）离心分离、沉淀和溶液的分离和洗涤操作离心机使用： 试管放入离心机套管内时注意对称且质量相近，以保持离心机的平衡。 一般的晶形沉淀离心转动12min， 100转/min；非晶形沉淀沉降较慢，离心转动34min，200转/min 。24注意事项检查沉淀完全： 沉淀离心分离后小心的将沉淀剂滴加到上层清液沉淀和溶液的分离： 捏瘪滴管的橡皮头，轻轻地插入斜持的试管至 液面以下，缓缓放松橡皮头，尽量吸出上面清液。沉淀洗涤： 加少量洗涤液于沉淀，充分搅拌后，离心分离， 吸去上层清液。25注意事项 （8）酸化与碱化酸化：弱酸性，调节pH 45，一般用HAc等 碱化：弱碱性，调节pH 910，一般用NH3H2O等（7）点滴板的使用（9）对照实验和空白实验防止过度检出和漏检26注意事项（10）预习报告和实验报告三段式、反应式、结论（见实验报告本的示例）实验步骤现象结论、解释、方程式MnO4-+SO32-紫