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实验 24 第一过渡系元素(二) —— 铁、钴、镍. 实验目的. 试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性; 试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。. Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ). 铁系元素在元素周期表中的位置. 铁系元素性质. φ /V. A. + 2.20 +0.771 -0.447. FeO 4 2- Fe 3+ Fe 2+ Fe. +1.842 -0.24. - PowerPoint PPT Presentation
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实验 24 第一过渡系元素(二) ——铁、钴、镍
实验目的• 试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性
和三价铁、钴、镍的氧化性;
• 试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。
铁系元素在元素周期表中的位置
Mn ( ) Fe( ) Co( ) Ni( ) Cu( ) Zn( )Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
铁系元素性质铁 钴 镍
元素符号 Fe Co Ni
价电子层结构 3d64s2 3d74s2 3d84s2
常见氧化数 +2,+3,+6 +2,+3 +2,+4
第一电离势 759kJ·mol-1 758kJ·mol-1 736kJ·mol-1
电负性 1.83(Ⅱ) 1.88 (Ⅱ) 1.91 (Ⅱ)
FeO42- Fe3+ Fe2+ Fe +2.20 +0.771 -0.447
φ /VA
Co3+ Co2+ Co +1.842 -0.24
Ni2+
+1.678
Ni(OH)3
NiO2
Ni+2.08 -0.257
φ /VB
Co(OH)3 Co(OH)2 Co
+0.17 -0.73
Ni(OH)3 Ni(OH)2 Ni
+0.48 -0.72
FeO42- Fe(OH)3
Fe(OH)2 Fe
+0.72 -0.56 -0.877
常见的化合物 -1• 氧化物
二价还原性
FeO CoO NiO
Fe2O3 Co2O3 Ni2O3
三价氧化性
Fe2O3 的用途
• 氢氧化物常见的化合物 -2
Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2
Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3
常见的化合物 -3• 卤化物
2 2 2 2 2 2 2CoCl 6H O CoCl 2H O CoCl H O CoCl 325 K 363 K 393 K
( 粉红色 )
( 紫红色 ) ( 蓝紫色 ) ( 蓝色 )
2 2 2 2 2 2 2 2NiCl 7H O NiCl 6H O NiCl 4H O NiCl 2H O 239 K 301 K 337 K
(绿色)
FeCl3∙6H2O
常见的化合物 -4• 配合物
Fe2+ CN- Fe(CN)2↓
CN-[Fe(CN)6]4 -
( 黄血盐 )
Cl2 [Fe(CN)6]3-
( 赤血盐 )
K+ + Fe2+ + Fe(CN)63-
K+ + Fe3+ + Fe(CN)64-
KFe[Fe(CN)6]↓滕氏蓝普鲁士蓝
常见的化合物 -5• 特征鉴定反应
Fe3+ SCN- [Fe(NCS)n]3-n n=3~6
Co2+ SCN-[Co(NCS)4]2-
丁二酮肟(镍试剂)
在戊醇、乙醚相中稳定存在
实验主要仪器及材料• 试管• 离心试管• 碘化钾淀粉试纸
基本操作• 试管的使用• 离心管的作用及离心操作• 试纸的使用 用试纸检验气体的性质时,一般先把试纸用蒸馏水润湿,粘在玻璃棒一端,用玻璃棒把试纸放到盛待测气体的容器口附近 (不得接触溶液 ),观察试纸是否改变颜色,判断气体性质。
实验内容• 铁 ( )Ⅱ 、钴 ( )Ⅱ 、镍 ( )Ⅱ 的化合物的还原性
1. 铁 ( )Ⅱ 的还原性:酸性介质、碱性介质
2. 钴 ( )Ⅱ 的还原性
3. 镍 ( )Ⅱ 的还原性• 铁 ( )Ⅲ 、钴 ( )Ⅲ 、镍 ( )Ⅲ 的化合物的氧化性 • 配合物的生成
思考题 -1
• 在碱性条件下试验 Fe( )Ⅱ 的还原性实验中,为什么在整个操作过程中要避免空气带入溶液中?
• Co2+ 、 Co3+ ; Ni3+ 、 Ni2+ 是否可以稳定存在?
• 制取 Co(OH)3 、 Ni(OH)3 时,为什么不用 Co
( ) Ⅲ 、 Ni( ) Ⅲ 直接制取?
• 氧化还原实验可知, 2Fe3++ 2I- =2Fe2++I2 反应可以自发正向进行。但在溶液中加入过量的 CN- ,使 Fe3+ 和 Fe2+ 分别生成配合物 [Fe
(CN)6]3- 和 [Fe(CN)6]4- 后,反应进行的方向有何变化?为什么?
• 含有 Fe3+ 、 Co2+ 和 Ni2+ 离子的混合液,如何分离检出?
思考题 -2
• 课后作业:完成实验后请按格式书写实验报告
• 本周实验室开放实验内容:硫酸亚铁铵的制备
• 下星期实验:实验二十二
• 请同学们回到实验室进行实验!