d区元素化合物的性质铁钴镍ppt课件.ppt

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1、下次实验内容下次实验内容本次实验d区元素化合物的性质区元素化合物的性质 预习掌握铁、钴、镍氢氧化物及配合物重要性质。预习掌握铁、钴、镍氢氧化物及配合物重要性质。 试验掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和重要性质。试验掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和重要性质。 试验铁、钴和镍的重要配合物的生成和重要性质。试验铁、钴和镍的重要配合物的生成和重要性质。 掌握掌握FeFe2+2+、FeFe3+3+、CoCo2+2+和和NiNi2+2+的鉴定反应。的鉴定反应。实实 验验 目目 的的实验原理实验原理 元素周期表族包括铁Fe、钴Co、镍Ni、钌Ru、铑Rh、钯Pd、锇Os、铱Ir、铂Pt共9种元素。通常将铁、钴、镍

2、3种元素统称为铁系元素，后6种元素称为铂系元素。铁系元素的价电子构型为(n-1)d68ns2。除2个s电子参与成键外，内层的d轨道电子也可能参与成键，因而，铁系元素除形成稳定的+2氧化态外，还有其他氧化态。铁的稳定氧化态为+2和+3，也存在不稳定的+6氧化态。钴和镍的稳定氧化态为+2。铁系金属的二价强酸盐几乎都溶于水，如硫酸盐、硝酸盐和氯化物。它们的水溶液由于水解作用而呈不同程度的酸性。铁系元素的碳酸盐、磷酸盐及硫化物等弱酸盐在水中都是难溶的。铁系元素的氢氧化物和氧化物不溶于水。这些难溶化合物易溶于强酸。Co(OH)2和Ni(OH)2易溶于氨水，在有NH4Cl存在时，溶解度增大。实验原理实验原

3、理 由于铁系金属离子的d轨道处于未充满状态，它们的水合离子和化合物均具有不同的颜色。Fe(H2O)62+呈浅绿色，Fe(H2O)63+淡紫色，Co(H2O)62+粉红色，Ni(H2O)62+亮绿色。它们的水解盐由于配位环境的不同，颜色也不同。Fe2+近无色，Co2+蓝色，Ni2+黄色。由于三价铁离子的水解性，在水溶液中经常看到它的水解产物的黄颜色。铁、钴、镍的金属化合物铁、钴、镍的金属化合物 P106实验步骤实验步骤1ml蒸馏水蒸馏水几滴几滴H2SO4溶液溶液观察现象观察现象？煮沸、溶入煮沸、溶入少量少量（NH4)2SO4 FeSO4 6H2O2mol/L HCl观察现象观察现象？1ml 6.

4、0mol/LNaOH溶液、溶液、煮沸煮沸重复制取Fe(OH)2，置于空气中，观察现象？吸管吸取吸管吸取0.5ml碱碱液、尖端插入底液、尖端插入底部、慢慢放出部、慢慢放出铁、钴、镍的氢氧化物铁、钴、镍的氢氧化物实验步骤实验步骤观察现象观察现象？0.1mol/L CoCl2溶液溶液 现象？现象？微热、观察变化微热、观察变化2mol/L NaOH数滴数滴3%H2O2空气中空气中2mol/LHCl溶液溶液观察现象观察现象？0.1mol/L NiSO4溶液溶液 观察现象观察现象？2mol/L NaOH2mol/LHCl溶液溶液置于空气中置于空气中数滴数滴3%H2O2数滴溴水数滴溴水三价铁、钴、镍氢氧化物

5、的生成和性质三价铁、钴、镍氢氧化物的生成和性质实验步骤实验步骤0.1mol/L FeCl3Fe(OH)3沉淀沉淀2mol/L NaOH溶液溶液浓浓HCl检验气体检验气体？观察现象观察现象？0.1mol/L CoCl20.1mol/L NiSO4 溴水、溴水、2mol/L NaOH观察观察, 离心、洗涤离心、洗涤观察现象观察现象浓浓HCl, 检验气体检验气体浓浓HCl、微热、检验气、微热、检验气体体, 稀释稀释Fe3+、Co2+、Ni2+与碳酸钠的反应与碳酸钠的反应实验步骤实验步骤0.1mol/L FeCl3、0.1mol/LCoCl2 0.1mol/LNiSO4观察现象观察现象？分别与分别与0

6、.1mol/L Na2CO3溶液反应溶液反应NaCO3又为碱，判断沉淀是碳酸盐还又为碱，判断沉淀是碳酸盐还是氢氧化物沉淀？（离心是氢氧化物沉淀？（离心-沉淀沉淀-洗涤洗涤-加加HCl）铁盐的氧化还原性铁盐的氧化还原性实验步骤实验步骤0.1mol/l Fe3+溶液溶液饱和饱和H2S水溶液水溶液 颜色、状态？颜色、状态？观察现象？观察现象？0.1mol/l Fe2+溶溶液液酸性介质、加入酸性介质、加入0.01mol/LKMnO4溶液溶液离心，取上清液，滴加离心，取上清液，滴加0.1mol/LK3Fe(CN)6溶液溶液观察现象？观察现象？实验步骤实验步骤铁的配合物铁的配合物0.1mol/L K3Fe

7、(CN)6溶液溶液 观察现象观察现象？Fe2+溶液溶液（Fe3+溶液替代溶液替代Fe2+）观察现象观察现象？0.1mol/LKSCN溶液溶液观察现象观察现象？? Fe3+溶液溶液（Fe2+溶液替代溶液替代Fe3+）0.1mol/L K4Fe(CN)6溶液溶液 ? Fe3+溶液溶液加入加入1mol/LNH4F现象？现象？钴的配合物钴的配合物实验步骤实验步骤0.5ml 0.1mol/L CoCl2 观察现象观察现象？0.5ml 戊醇、戊醇、数滴数滴25%KSCN、震荡震荡水相颜色变化水相颜色变化？0.1mol/L CoCl2 酸化酸化2mol/L HAc少量少量KCl、饱和饱和KNO2、微热微热观

8、察现象？观察现象？为什么加戊醇？为什么加戊醇？如有如有Fe3+干扰？干扰？镍的配合物镍的配合物实验步骤实验步骤0.1mol/L NiSO4溶液溶液至沉淀刚好溶解至沉淀刚好溶解6mol/L NH3 H2O观察现象观察现象？稀稀H2SO4稀稀NaOH加热煮沸加热煮沸水稀释水稀释1滴滴0.1mol/LNiSO41滴丁二酮肟滴丁二酮肟点滴板空穴中点滴板空穴中观察现象观察现象？1滴滴6mol/L NH3 H2O物质的鉴别物质的鉴别实验步骤实验步骤各加入过量各加入过量6mol/L NaOH加入溴水、水浴加入溴水、水浴溶液中加入溶液中加入3mol/LH2SO4沉淀中加入浓沉淀中加入浓HCl、KI-淀粉淀粉试

9、纸检验气体试纸检验气体号号号号另取另取号的溶液，加入过量号的溶液，加入过量6mol/LNH4 H2O各加入各加入10ml水水号号号号根据最近做的实验来判断根据最近做的实验来判断思考题思考题1.怎样配制和保存亚铁盐溶液？怎样配制和保存亚铁盐溶液？2. 由实验结果说明铁、钴、镍二价氢氧化物的稳定性和三价氢氧化物生成由实验结果说明铁、钴、镍二价氢氧化物的稳定性和三价氢氧化物生成的条件，并总结它们的氧化还原性的变化规律。的条件，并总结它们的氧化还原性的变化规律。3. 解释下列实验事实：解释下列实验事实：(1)在碱性介质中，在碱性介质中，Cl2水可氧化水可氧化Co(II) 为为Co(III)，在酸性介质

10、中，在酸性介质中，Co(III)又能使又能使Cl-氧化为氧化为Cl2。(2) Fe(CN)43-不能使不能使I-氧化为氧化为I2，而，而Fe3+则能。则能。(3) Fe(CN)44-能使能使I2还原为还原为I-，而，而Fe2+则不能。则不能。4.当溶液中同时存在当溶液中同时存在Fe3+和和Co2+时，如何鉴别时，如何鉴别Co2+的存在？的存在？5.能否在含有能否在含有Fe3+、Mn2+、Cr3+、Ni2+的溶液中直接鉴定的溶液中直接鉴定Mn2+？铁、钴、镍的金属化合物铁、钴、镍的金属化合物白色沉淀白色沉淀Fe(OH)2重复制取重复制取Fe(OH)2，置于空气中，置于空气中现象：红棕色沉淀现象：

11、红棕色沉淀Fe(OH)3，加，加HCl后，红褐色溶液（后，红褐色溶液（Fe3+）煮沸、溶入少量煮沸、溶入少量（NH4)2SO4 FeSO4 6H2O1ml蒸馏水蒸馏水几滴几滴H2SO4溶液溶液实验实验结果结果2mol/L HCl浅绿色溶液浅绿色溶液Fe2+1ml 6.0mol/LNaOH溶液、溶液、煮沸煮沸吸管吸取吸管吸取0.5ml碱碱液、尖端插入底液、尖端插入底部、慢慢放出部、慢慢放出铁、钴、镍的氢氧化物铁、钴、镍的氢氧化物实验实验结果结果0.1mol/L CoCl2溶液溶液 蓝色碱式盐沉淀蓝色碱式盐沉淀Co(OH)Cl微热后变为粉红色沉淀微热后变为粉红色沉淀Co(OH)22mol/L Na

12、OH数滴数滴3%H2O2 棕色棕色CoO(OH)空气中空气中 棕色棕色CoO(OH)较难，很慢较难，很慢2mol/LHCl溶液溶液 粉红的溶液粉红的溶液CoCl20.1mol/L NiSO4溶液溶液 亮绿色沉淀亮绿色沉淀Ni(OH)22mol/L NaOH2mol/LHCl溶液溶液 绿色溶液绿色溶液Ni2+空气中空气中 不变不变数滴数滴3%H2O2 不变不变数滴溴水数滴溴水 黑色沉淀黑色沉淀NiO(OH)三价铁、钴、镍氢氧化物的生成和性质三价铁、钴、镍氢氧化物的生成和性质实验实验结果结果0.1mol/L FeCl3Fe(OH)3沉淀沉淀2mol/L NaOH溶液溶液浓浓HCl红褐色溶液红褐色溶

13、液Fe3+无气体，酸碱中无气体，酸碱中和反应和反应0.1mol/L CoCl20.1mol/L NiSO4 溴水、溴水、2mol/L NaOH观察观察, 离心、洗涤离心、洗涤浓浓HCl, 检验气体检验气体浓浓HCl、微热、检、微热、检验气体验气体, 稀释稀释棕色沉淀棕色沉淀墨绿色沉淀墨绿色沉淀蓝色溶液、蓝色溶液、有有Cl2生成、生成、稀释后液体稀释后液体变粉红色变粉红色黄绿色溶黄绿色溶液、有液、有Cl2Co(OH)3Ni(OH)3Co(H2O)Cl42-蓝色，加水稀释后变蓝色，加水稀释后变Co(H2O)62+粉红色粉红色Fe3+、Co2+、Ni2+与碳酸钠的反应与碳酸钠的反应实验实验结果结果0

14、.1mol/L FeCl3、0.1mol/LCoCl2 0.1mol/LNiSO4Fe(OH)3+CO2紫红色紫红色CoCO3淡绿色淡绿色NiCO3分别与分别与0.1mol/L Na2CO3溶液反应溶液反应NaCO3又为碱，判断沉淀是碳酸盐还又为碱，判断沉淀是碳酸盐还是氢氧化物沉淀？（离心是氢氧化物沉淀？（离心-沉淀沉淀-洗涤洗涤-加加HCl）铁盐的氧化还原性铁盐的氧化还原性实验实验结果结果0.1mol/l Fe3+溶液溶液饱和饱和H2S水溶液水溶液 浅黄、浑浊浅黄、浑浊紫色消失、黄色紫色消失、黄色溶液溶液（Fe3+、Mn2+）0.1mol/l Fe2+溶溶液液酸性介质、加入酸性介质、加入0.

15、01mol/LKMnO4溶液溶液离心，取上清液，滴加离心，取上清液，滴加0.1mol/LK3Fe(CN)6溶液溶液蓝色沉淀蓝色沉淀KFeFe(CN)6实验实验结果结果铁的配合物铁的配合物0.1mol/L K3Fe(CN)6溶液溶液 Fe3+：棕色溶液棕色溶液FeFe(CN)6Fe2+：滕氏蓝沉淀：滕氏蓝沉淀KFeFe(CN)6Fe2+溶液溶液（Fe3+溶液替代溶液替代Fe2+）血红色溶液血红色溶液Fe(SCN)30.1mol/LKSCN溶液溶液Fe3+：普鲁士深蓝色：普鲁士深蓝色沉淀沉淀KFeFe(CN)6Fe2+：白色沉淀：白色沉淀Fe2Fe(CN)6，氧化成，氧化成普鲁士普鲁士Fe3+溶液

16、溶液（Fe2+溶液替代溶液替代Fe3+）0.1mol/L K4Fe(CN)6溶液溶液 Fe3+溶液溶液加入加入1mol/LNH4F无色溶液无色溶液FeF63-钴的配合物钴的配合物实验实验结果结果0.5ml 0.1mol/L CoCl2 0.5ml 戊醇、戊醇、数滴数滴25%KSCN、震荡震荡水相变为紫色水相变为紫色有机相为蓝色有机相为蓝色Co（SCN）42-0.1mol/L CoCl2 酸化酸化2mol/L HAc少量少量KCl、饱和饱和KNO2、微热微热黄色沉淀黄色沉淀K3Co(NO2)6Co（SCN）42-在水相中不稳定在水相中不稳定镍的配合物镍的配合物实验实验结果结果0.1mol/L N

17、iSO4溶液溶液淡绿色沉淀淡绿色沉淀Ni(OH)2转变为蓝色溶液转变为蓝色溶液Ni(NH3)6SO46mol/L NH3 H2O稀稀H2SO4 绿色溶液绿色溶液Ni2+稀稀NaOH 绿色沉淀绿色沉淀Ni(OH)2加热煮沸加热煮沸 浅绿色沉淀浅绿色沉淀NiO水稀释水稀释 绿色沉淀绿色沉淀Ni(OH)2 1滴滴0.1mol/LNiSO41滴丁二酮肟滴丁二酮肟点滴板空穴中点滴板空穴中蓝色变为桃红色沉淀蓝色变为桃红色沉淀1滴滴6mol/L NH3 H2O物质的鉴别物质的鉴别实验实验结果结果各加入过量各加入过量6mol/L NaOH加入溴水、水浴加入溴水、水浴溶液中加入溶液中加入3mol/LH2SO4沉淀中加入浓沉淀中加入浓HCl、KI-淀粉淀粉试纸检验气体试纸检验气体号号号号另取另取号的溶液，加入过量号的溶液，加入过量6mol/LNH4 H2O各加入各加入10ml水水号号号号根据最近做的实验来判断根据最近做的实验来判断I I号号-CrCl-CrCl3 3、IIII号号-NiCl-NiCl2 2