Transcript 多 无机化 学 实验 媒 多媒体教学 体 课 堂 基础实验教学中心化学实验室制作 多 媒 体 课 堂 实验九、第一过渡系元素（二）（铁、钴、 镍） 实验目 的 实 验 用品 实 验 原理 实验内 容 实 验 习题 多 实验目的 媒  体  课 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。 堂 返回 多 媒 体 课 堂 实验原理1.

多
无机化 学 实验
媒
多媒体教学
体
课
堂
基础实验教学中心化学实验室制作
多
媒
体
课
堂
实验九、第一过渡系元素（二）（铁、钴、
镍）
实验目 的
实 验 用品
实 验 原理
实验内 容
实 验 习题
多
实验目的
媒

体

课
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。
堂
返回
多
媒
体
课
堂
实验原理1. （Fe、 Co、Ni ）








Fe、Co、Ni常见氧化态为+2和+3。
铁系元素氢氧化物均难溶于水，其氧化还原性
质可归纳如下：
还原性增强
Fe（OH）2 Co （OH）2 Ni（OH）2
白色
粉红
绿色
Fe（OH）3 Co （OH）3 Ni（OH）3
棕红色
棕色
黑色
氧化性增强
多
媒
体
实验原理2. （Fe）




课
堂





Fe 2+ +2OH－= Fe（OH）2 ↓(呈碱性,对碱显示出弱的反
应能力,溶于浓碱→ [Fe（OH）6] 4-)
4Fe（OH）2 + O2+H2O= 4Fe（OH）3 (迅速）
Fe（OH）3 +3HCl=FeCl3+H2O
铁的配合物：
2[Fe（CN）6]3-+3Fe 2+=Fe3[Fe（CN）6]2 ↓
（铁氰化钾－赤血盐）
腾氏蓝（蓝中带绿）
4Fe 3++3[Fe（CN）6] = Fe4[Fe（CN）6]3 ↓
(亚铁氰化钾－黄血盐）
普鲁士蓝
Fe 3++nSCN－= [Fe（NCS）n]3-n （n=1～6)
多
媒
体
实验原理3. （Co)





课



堂


CoCl 2 +2NaOH = Co（OH）2 ↓(两性) +2NaCl
4 Co（OH）2+ O2+2H2O= 4 Co（OH）3（缓慢）
2 Co（OH）2 +3Cl2 +2NaOH = 3Co（OH）3 + 2NaCl
2 CoO（OH） +6HCl=2CoCl2+Cl2 ↑ +4 H2O
[3Co（OH）3
－H2O
CoO（OH）]
钴的配合物：
Co2++4SCN－= [Co（NCS）4]2-（乙醚中蓝色）
CoCl2 +NH3·H2O = Co（OH）Cl↓ +NH4Cl
Co（OH）Cl +7NH3+H2O= [Co（NH3）6]（OH）2 +NH4Cl
2[Co（NH3）6]（OH）2 +1/2O2 +H2O=2[Co（NH3）6]（OH）3
实验原理3. （Co)







二氯化钴含有结晶水数目不同而呈现不同颜色:
CoCl2·6H2O 325k CoCl2·2H2O 363k
粉红
紫红色
393k
CoCl2·H2O
CoCl2
蓝紫色
蓝色
蓝色无水二氯化钴在潮湿的空气中逐渐变为粉
红色,这一性质用在做干燥剂的硅胶中和制备显
隐墨水.
当干燥剂吸水后,逐渐由蓝色变为粉红色,在烘
箱中受热失水由粉红色变为蓝色,可重复使用.
多
媒
实验原理4. （Ni)


体

课

堂






Ni SO4+NaOH = Ni （OH）2↓ （空气中稳定）+Na2SO4
2Ni（OH）2+ Cl2 +2NaOH = 2 Ni （OH）3 + 2NaCl
2 Ni O（OH）+6HCl=2 Ni Cl2+Cl2 ↑ +4 H2O
[3 Ni（OH）3
－H2O
Ni O（OH）]
镍的配合物：（丁二酮肟dmg）
Ni（H2O）62++2dmg=== [Ni（dmg）2+ 6H2O+2H+
红
[Ni（NH3）6]2+ +6H+= Ni2+ +6NH4+
[Ni（NH3）6]2+ +2OH－ = Ni (OH）2↓ +6NH3 ↑
2 [Ni（NH3）6] SO4 +2H2O ＝ Ni 2(OH）2 SO4↓
+10NH3 +(NH4) 2SO4(慢)
返回

多
媒
体
实验用品
仪
器
课
固体药品
堂
液体药品
多
媒
1 .仪器

试管（10 mL）、离心试管等
体
课
堂
返回
多
媒
体
2.固体药品和材料


固体药品：硫酸亚铁铵、硫氰酸钾
材料：碘化钾淀粉试纸
课
堂
返回
多
媒
体
课
堂
3.液体药品

HCl（0.1mol·L-1、 2mol·L-1、 6mol·L-1、
浓）、（NH4）2Fe（SO4）2（0.1mol·L1）、 CoCl （0.1mol·L-1）、 KMnO
2
4
（0.1mol·L-1）、NiSO4（0.1mol·L-1）、
KI（0.1mol·L-1）、 H2O2（3%）、FeCl3
（ 0.2mol·L-1）、KSCN（0.5mol·L-1）等
返回
多
媒
实验内容一.铁(II)、钴（II）、镍（II）
的化合物的还原性


体

课
堂
1.铁(II)的还原性
（1）酸性介质 往盛有0.5mL氯水的试管中加入3滴
6mol·L-1H2SO4溶液，然后滴加（NH4）2Fe（SO4）2溶
液，观察现象，写出反应式（如现象不明显，可滴加1
滴KSCN溶液，出现红色，证明有Fe 3+生成）。
（2）碱性介质 在一试管中放入2mL蒸馏水和3滴
6mol·L-1H2SO4溶液煮沸，以赶尽溶于其中的空气，然
后溶入少量硫酸亚铁铵晶体。在另一试管中加入3mL
6mol·L-1NaOH溶液煮沸，冷却后，用一长滴管吸取
NaOH溶液，插入（NH4）2Fe（SO4）2溶液（直至试管
底部，慢慢挤出滴管中的NaOH溶液，观察产物颜色和
状态。振荡后放置一段时间，观察又有何变化，写出
反应方程式。产物留作下面实验用.
多
媒
实验内容一.铁(II)、钴（II）、镍（II）
的化合物的还原性


体

课

堂

2.钴(II)的还原性
（1）往盛有CoCl2溶液的试管中加入氯水，观察有何
变化,记录。
（2）在盛有1mL CoCl2溶液的试管中滴入稀NaOH溶液，
观察沉淀的生成。所得沉淀分成两份，一份置于空气
中，一份加入新配制的氯水，观察有何变化记录，第
二份留作下面实验用。
3.镍(II)的还原性
用NiSO4溶液按2（1）、（2）实验操作方法，观察现
象记录，第二份沉淀留作下面实验用。
多
媒
实验内容二.铁(III)、钴（III）、镍（III）的
化合物的氧化性

体
课
堂

（1）在前面实验中保留下来的氢氧化铁
（III）、氢氧化钴（III）和氢氧化镍
（III）沉淀中均加入浓盐酸，振荡后各
有何变化，并用碘化钾淀粉试纸检验所
放出的气体。
（2）在上述制得的FeCl3溶液中加入KI溶
液，再加入CCl4，振荡后观察现象，写出
反应方程式。
多
媒
体
实验内容三.配合物的生成



课

堂

1.铁的配合物
（1）往盛有1mL亚铁氰化钾溶液的试管中，加入约
0.5mL的碘水,摇动试管后,滴入数滴硫酸亚铁铵溶液,有
何现象发生?此为Fe 2+的鉴定反应。
（2）向盛有1mL新配制的（NH4）2Fe（SO4）2溶液的
试管中加入碘水,摇动试管后,将溶液分成两份,各滴入
数滴硫氰酸钾溶液,然后向其中一支试管中注入约
0.5mL3%H2O2溶液,观察现象，此为Fe 3+的鉴定反应.
(3)往FeCl3溶液中加入K4[Fe(CN)6]溶液,观察现象,写出
反应方程式.这也是鉴定Fe 3+的一种常用方法.
(4)往盛有0.5mL0.2mol·L-1 FeCl3的试管中,滴入浓氨水
直至过量,观察沉淀是否溶解.
多
媒
实验内容三.配合物的生成


体
课
堂

2.钴的配合物
（1）往盛有1mLCoCl2溶液的试管里加入少
量硫氰酸钾固体,观察固体周围的颜色.再加
入0.5mL戊醇和0.5mL乙醚，摇动后,观察水
相和有机相的颜色，这个反应可用来鉴定
Co2+。
（2）往0.5mL CoCl2溶液中滴加浓氨水,至
生成的沉淀刚好溶解为止,静置一段时间后,
观察溶液的颜色有何变化.
多
媒
实验内容三.配合物的生成


体

课
堂




3.镍的配合物
往盛有2mL 0.1mol·L-1 Ni2SO4溶液中加入过
量6mol·L-1氨水,观察现象.静置片刻,再观察现
象,写出离子反应方程式.把溶液分成四份:
一份加入2mol·L-1NaOH溶液,
一份加入1mol·L-1 H2SO4溶液,
一份加水稀释,
一份煮沸,
观察有何变化.
返回
多
媒
体
课
堂
实验习题

实验书中P184.
多
媒
体
课
堂
实验十、离子鉴定和未知物的鉴别
——设计实验
实验目 的
实 验 用品
实 验 原理
实验内 容
多
媒
体
实验目的

运用所学的元素及化合物的基本性质,进行
常见的鉴定或鉴别,进一步巩固常见阳离子
和阴离子重要反应的基本知识.
课
堂
返回
多
媒
1.根据以下几个方面进行判断:


体


课


堂

1.物态
(1)观察试样在常温时的状态,如果是固体要观察它的晶
形.
(2)观察试样的颜色.这是判断的一个重要重要因素.
(3)嗅、闻试样的气味。
2.溶解性 固体试样的溶解性也是判断的一个重要因
素.冷水→热水,稀HCl→浓HCl,稀HNO3→浓HNO3等.
3.酸碱性 酸或碱可直接通过学习对指示剂的反应及
各种试纸变色范围的性质加以判断.
4.热稳定性 物质的热稳定性是有差别的,有的常温时
不稳定,有的灼烧时易分解,还有的受热时易挥发或升华.
多
媒
体
课
堂
2.根据以下几个方面进行判断:







5.鉴定或鉴别反应 经过前面对试样的观察和初步试
验,再进行相应的鉴定或鉴别反应,就能给出更准确的判
断.大致采用以下几种方式:
(1)通过与某试剂反应,生成沉淀,或沉淀溶解,或放出气
体.必要时再对生成的沉淀和气体做性质试验.
(2)显色反应.
(3)焰色反应.
(4)硼砂珠试验.
(5)其它特征反应.
(以上只是提供一个途径,具体问题可灵活运用)
返回
多
媒
体
实验用品
仪
器
课
固体药品
堂
液体药品
多
媒
体
课
1 .仪器



学生根据实验内容在实验预习报告中列
出;
常用玻璃仪器学生自行准备;
公用仪器按学生预习列出所需的情况准
备.
堂
返回
多
媒
2.固体药品和材料

体
课
堂


1.实验室准备:固体药品： CuO、Co2O3、
PbO2 、 MnO2 、 NaNO3 、 Na2S2O3 、
Na3PO4 、 NaCl 、 Na2CO3 、 NaHCO3 、
Na2SO4、NaBr、 Na2SO3
材料：铝片、锌片、各种试纸
2.学生预习列出所需的固体药品和材料；
返回
多
媒
3.液体药品 （0.1mol·L-1）

体
课

1.实验室准备：AgNO3、 Pb(NO3)2、
NaNO3、 Cb(NO3)2、 Zn(NO3)2、
Al(NO3)3、 KNO3、 Mn(NO3)2及常用酸、
碱、有机试剂等；
2.学生预习列出所需的液体试剂.
堂
返回
多
媒
体
实验内容


课

堂

1.根据下述实验内容列出实验用品
及分析步骤.
(1)分别列出每个实验所需的实验用
品及分析步骤；
(2)分别设计每个实验的分析步骤；
(3)实验的分析步骤以方框图（参照
实验书中P171）形式表示，要求步
骤清晰，结果明确；
多
媒
体
课
堂
实验内容



2.区分二片银白色金属片:一是铝片,一是
锌片.
3.鉴别四种黑色和近于黑色的氧化物: CuO、
Co2O3、PbO2、MnO2
4.未知混合液1、2、3分别含有
Cr3+,Mn2+,Fe3+,Co2+,Ni2+离子中的大部分或
全部,设计一实验方案以确定未知液中含有
哪几种离子,哪几种离子不存在. .(单号做
1、3，双号做2、4）
多
媒
实验内容

体
课
堂

5.盛有以下八种硝酸盐溶液的试剂瓶标
签被腐蚀,试加以鉴别. AgNO3、
Pb(NO3)2、 NaNO3、 Cb(NO3)2、 Zn(NO3)2、
Al(NO3)3、 KNO3、 Mn(NO3)2
6.盛有下列九种固体钠盐的试剂瓶标签
脱落,度加以鉴别. NaNO3 、Na2S2O3、
Na3PO4、NaCl、Na2CO3、 NaHCO3、 Na2SO4、
NaBr、 Na2SO3
多
媒
体
课
堂
实验结果与讨论



1.实验报告中对实验现象加以解释及讨
论。
2.实验预习报告提前一周上交.
3.预习中所需要的试剂尽量是以前实验
中用到的,如果是新的试剂请提前到实验
室准备.
返回
多
媒
体
课
堂