铁钴镍的性质
实验六铁、钴、镍的性质
一、实验目的
1、试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质；
2、试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用。
二、实验原理
铁、钴、镍常见氧化值：＋2和＋3 另外 Fe还有+6
1、Fe2+、Co2+、Ni2+的还原性
（1）酸性介质
+ 2Fe2+（浅绿）＝2Fe3+（浅黄）+2Cl-
Cl
2
（2）碱性介质
铁（II）、钴（II）、镍（II）的盐溶液中加入碱，均能得到相应的氢氧化物。Fe(OH)
易被空气中的氧气氧化，往往得不到白色的氢氧化亚铁，而是变成灰绿色，2
也能被空气中的氧气慢慢氧化。
最后成为红棕色的氢氧化铁。Co（OH）
2
2、Fe3+、Co3+、Ni3+的氧化性
由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性，Co(OH)
，NiO(OH)与浓盐酸反应分别生成Co(II)
3
和Ni(II)，并放出氯气。CoO(OH)和NiO(OH）通常由Co（II）和Ni(II)的盐在碱性
条件下用强氧化剂（Cl
2、Br
2
）氧化得到。
Fe3+易发生水解反应。Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+。
3、配合物的生成和Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+的鉴定方法
（1）氨配合物
Fe2+和Fe3+难以形成稳定的氨配合物。在水溶液中加入氨时形成Fe(OH)
2和Fe(OH)
3
沉淀。将过量的氨水加入Co2+或Ni2+离子的水溶液中，即生成可溶性的氨合配离子
[Co(NH
3)
6
]2+或[Ni(NH
3
)
6
]2+。不过[Co(NH
3
)
6
]2+不稳定，易氧化成[Co(NH
3
)
6
]3+。
（2）氰配合物
Fe3+，Co3+，Fe2+，Co2+，Ni2+都能与CN-形成配合物。使亚铁盐与KCN溶液作用得Fe(CN)
2沉淀，KCN过量时沉淀溶解。
FeSO
4+2KCN＝Fe(CN)
2
+K
2
SO
4
Fe(CN)
2+4KCN＝K
4
[Fe(CN)
6
]
从溶液中析出来的黄色晶体是K
4[Fe(CN)
6
]·3H
2
O，叫六氰合铁(II)酸钾或亚铁
氰化钾，俗称黄血盐。在黄血盐溶液中通入氯气(或用其它氧化剂)，把Fe（II）氧
化成Fe（III），就得到六氰合铁(III)酸钾(或铁氰化钾) K
3[Fe(CN)
6
]。
2 K
4[Fe(CN)
6
]+C1
2
＝2 K
3
[Fe(CN)
6
]+2KCl
它的晶体为深红色，俗称赤血盐。赤血盐在碱性溶液中有氧化作用。
Fe 3+与[Fe(CN)6]4-离子反应可以得到普鲁士蓝沉淀，而[Fe(CN)6]3-离子与Fe 2+
离子反应得到滕氏蓝沉淀。实验证明两者是相同的物质，都是六氰合亚铁酸铁（III ）。
钴和镍也可以形成氰配合物，用氰化钾处理钴（II ）盐溶液，有红色的氰化钴析出，将它溶于过量的KCN 溶液后，可析出紫色的六氰合钴(II)酸钾晶体。该配合物很不稳定，将溶液稍加热，就会发生下列反应：
2[Co(CN)6]4-+H 2O ＝2[Co(CN)6]3-+2OH -+H 2
所以[Co(CN)6]4-是一个相当强的还原剂。 而[Co(CN)6]3-稳定的多。
（3）离子鉴定 ① Fe 3+的鉴定
K + + Fe 3+ + [Fe(CN)6]4- = KFe[Fe(CN)6] (蓝色沉淀)(普鲁士蓝)
Fe 3+ + n SCN - = [Fe(NCS)n]3-n (血红色)
② Co 2+的鉴定
Co 2+ ＋ SCN － ＝ Co(NCS)42-(戊醇中显蓝色)
③ Ni 2+的鉴定
鲜红色
（4）CoCl 2?6H 2O 粉红色,无水CoCl 2蓝色，硅胶干燥剂中作指示剂。
粉红CoCl 26H 2O —325K —〉紫红CoCl 22H 2O —3l3K —〉蓝紫CoCl 2H 2O —393K —〉蓝CoCl 2 4、Fe 的防腐－铁钉发蓝
3Fe ＋ NaNO 2 ＋5NaOH ＝3Na 2FeO 2 + NH 3 + H 2O
6 Na 2FeO 2 + NaNO 2 ＋ 5H 2O= 3Na 2Fe 2O 4 + NH 3 +
7 NaOH
Na 2FeO 2 + Na 2Fe 2O 4＋ 2H 2O= Fe 2O 3 + 4NaOH 三、仪器与试剂
试管 量筒 烧杯 试管夹 电炉 酒精灯 石棉网 离心机 点滴板 表面皿 坩埚 镊子 滴管
HCl （2mol/L 6mol/L 浓）,HNO3（6mol/L ），H 2SO 4（3mol/L 6mol/L ），HAc （6mol/L ），NaOH （2mol/L 6mol/L ），NH 3?H 2O （2mol/L 6mol/L ），NH 4Cl （1mol/L ），NH 4Fe(SO 4)2（0,1mol/L ），Na 2S （0,1mol/L ），KSCN （0,1mol/L ），K 3[Fe(CN)6]（0,1mol/L ），K 4[Fe(CN)6]（0,1mol/L ），KNO 2（饱和），FeCl 3（0,1mol/L ），CoCl 2（0,1mol/L 1mol/L s ），NiSO 4（0,1mol/L ），H 2O 2，二乙酰二肟混合液（1L 溶液中含有600gNaOH+60gNaNO 2），氯水，溴水，NH 4F （s ），Zn 粒，乙醚，戊醇，酚酞，淀粉-KI 试纸，砂纸，铁钉，回形针，毛笔，细铁丝。 四、实验步骤
1、二价铁、钴、镍氢氧化物的生成和还原性 （1） Fe 2＋的还原性
酸性介质 在盛有1ml 氯水的试管中加3滴6mol/L H 2SO 4溶液后滴加NH 4Fe(SO 4)2
溶液，观察现象（若现象不明显，设法检验Fe 3+
），写出反应方程式。
Cl 2 + 2Fe 2+
（浅绿）＝2Fe 3+
（浅黄）+2Cl -
②碱性介质 取4支试管，在一试管中加6.0ml 蒸馏水和1ml 3mol/L H 2SO 4煮沸后加入少量的NH 4Fe(SO 4)2晶体是之溶解，然后将溶解液均分为3等份（A 、B 、C.）。在另一支试管中加4.0ml 6mol/L NaOH 溶液，煮沸。冷却后立即长滴管吸取NaOH 溶液并伸入A 试管溶液底部，慢慢放出溶液（注意避免摇动带入空气），观察开始生产近乎白色的Fe(OH)2沉淀，防止一段时间后观察溶液颜色的变化，反应液留作下面实验用。
按上述同样方法产生Fe(OH)2沉淀后迅速在B 、C 试管中加入2mol/L HCl 和2mol/LNaOH 溶液，立即观察现象，写出反应方程式。
Fe 2+ ＋ 2OH - ＝ Fe(OH)2（白色沉淀）
Fe(OH)2 ＋ O 2 ＋2H 2O ＝ 4Fe(OH)3(棕红色) 反应迅速 （2）Co 2＋、Ni 2＋的还原性
① 向盛有少量0,1mol/L CoCl 2溶液中滴2mol/LNaOH 溶液至生成粉红色沉淀。将沉淀分成3份：一份加6mol/L HCl ，另一份加H 2O 2溶液，剩余一份放至实验结束，观察沉淀有何变化？解释现象并写出反应方程式。
Co 2+ ＋ 2OH - ＝ Co(OH)2 (粉红色沉淀)
Co(OH)2 ＋ 2H +＝ Co 2+＋ 2H 2O
2Co(OH)2 ＋ H 2O 2 ＝ 2CoO(OH)(棕色沉淀) ＋2H 2O
Co(OH )3在HNO 3中溶解不显着，在酸性溶液中用 H 2O 2还原可提高溶解性，反应如下： 2Co(OH )3 + H 2O 2 +4H + → 2Co 2+ + 6H 2O + O 2
4Co(OH)2 ＋ O 2 ＝4CoO(OH) + 2H 2O （棕褐色沉淀） 缓慢需加热
②向盛有少量0.1mol/L NiSO 4溶液中滴加2mol/LNaOH 溶液至沉淀，将沉淀分3份：一份加6mol/L HCl ，另一份加H 2O 2溶液，剩余一份放至实验结束，观察沉淀有何变化？此时再向放置的溶液中滴加溴水，有有何现象？写出反应方程式。
Ni 2＋ ＋ 2OH － ＝ Ni(OH)2 (绿色沉淀) Ni(OH)2 ＋ 2H +
＝ Ni 2+
＋ 2H 2O
2Ni(OH)2 ＋ H 2O 2 ＝ 2NiO(OH) (黑色沉淀)＋2H 2O 2Ni 2+ ＋ 6OH - ＋ Br 2 ＝ 2Ni （OH ）3(黑色沉淀) ＋ 2Br -
2、三价铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化性
（1） 在一试管中混合少量0.1mol/L FeCl 3和2mol/LNaOH 至生成沉淀，观察产物的颜色和状态。离心分离，向沉淀中加入少量浓HCl ，搅拌并观察沉淀是否溶解？设法检验产物。
Fe 3+ ＋ 3OH - ＝ Fe(OH)3 (棕色沉淀)
Fe(OH)3 ＋3HCl ＝ FeCl 3 ＋ 3H 2O
（2） 在两支试管中分别加入少量CoCl 2和NiSO 4溶液，然后分别加数滴溴水，有无
变化？之后滴入6mol/LNaOH 溶液，观察沉淀的生成及颜色，分别离心后加入少量浓HCl ，检验反应产物（如何检验？）写出对应的反应方程式。
2Co 2+ ＋ 6OH - ＋ Br 2 ＝ 2Co （OH ）3 ＋ 2Br －
2Co （OH ）3 ＋ 6HCl ＝ 2CoCl 2 ＋ 6H 2O ＋ Cl 2（遇淀粉KI 试纸变蓝色）
2Ni 2+ ＋ 6OH - ＋ Br 2 ＝ 2Ni(OH)3 ＋ 2Br - 2Ni(OH)3 ＋ 6HCl ＝ 2NiCl 2 ＋ 6H 2O ＋ Cl 2
根据上述实验结果，列表比较二价和三价Fe 、Co 、Ni 氢氧化物的颜色、氧化还原稳定性及生成条件。
3、配合物的生成与性质及离子鉴定 （1）Fe 3+、Co 2+、Ni 2+与氨水反应
① 向少量0,1mol/L FeCl 3溶液中加入适量6mol/L NH 3?H 2O ，有何现象？之后再加入过量氨水，有无变化？
Fe 3＋难以形成稳定的氨配合物。在水溶液中加入氨时形成Fe(OH)3沉淀。将过量的氨水加入Co 2+或Ni 2＋离子的水溶液中，即生成可溶性的氨合配离子[Co(NH 3)6]2+或[Ni(NH 3)6]2+。不过[Co(NH 3)6]2+ 不稳定、易被空中的氧气氧化成[Co(NH 3)6]3+。
② 取少量浓NH 3?H 2O 于试管中，加入1ml 0,1mol/L CoCl 2溶液，迅速摇匀后观察溶液颜色的变化，为什么液面颜色变化较快？
Co 2+
+6 NH 3·H 2O =[Co(NH 3)6]2+
+6H 2O
4[Co(NH 3)6]2+ ＋ O 2 ＋2H 2O ＝ 4[Co(NH 3)6]3＋ ＋ 4OH －
③ 在1ml 0,1mol/L CoCl 2溶液中，加入几滴1mol/L NH 4Cl 和过量的6mol/L NH 3?H 2O ，观察溶液颜色的变化，静置片刻，再观察溶液的颜色。
Co 2++2NH 3·H 2O= Co(OH)2↓+2NH 4++2H 2O
加氯化铵的目的是使Co(OH)2沉淀在浓氨水中完全溶解。
④ 取2.0ml 0,1mol/L NiSO 4滴加浓NH 3?H 2O ，观察溶液的颜色，再加入过量的浓NH 3?H 2O ，观察产物的颜色。然后将溶液分成4份，分别加1ml 3mol/L H 2SO 4、2mol/LNaOH 、H 2O 稀释、加热煮沸，观察它们有何变化，综合实验结果，说明镍氨配合物的稳定性。写出上述反应的反应方程式。
Ni 2++6 NH 3·H 2O =[Ni(NH 3)6]2++6H 2O
[Ni(NH 3)6]2+稳定性较高。
（2）Fe 2+、Fe 3+、Co 2+与K 4[Fe(CN)6]、K 3[Fe(CN)6]的反应
在6支试管中分别加NH 4Fe(SO 4)2、FeCl 3、CoCl 2溶液，再分别加0.1mol/LK 4[Fe(CN)6]、K 3[Fe(CN)6]溶液，观察现象并将结果填入表4.8-1中
表4.8-1 Fe2＋、Fe3+、Co2＋与K
4[Fe(CN)
6
]、K
3
[Fe(CN)
6
]的反应
Fe2+、Fe3+、Co2+与K
4[Fe(CN)
6
]、K
3
[Fe(CN)
6
]的反应
K+ + Fe3＋ + [Fe(CN)
6]4- = KFe[Fe(CN)
6
] (蓝色沉淀)(普鲁士蓝)
K+ + Fe2+ + [Fe(CN)
6]3- = KFe[Fe(CN)
6
] (蓝色沉淀)( 滕
氏蓝)
Co2+ + [Fe(CN)
6]4- = Co
2
[Fe(CN)
6
] (绿色沉淀)
Co2+ + [Fe(CN)
6]3- = Co
3
[Fe(CN)
6
]
2
(淡棕色沉淀)
（3）Fe3+、Co2+、Ni2+的鉴定反应
①分别实验0.1mol/L FeCl
3溶液与0,1mol/L K
4
[Fe(CN)
6
]溶液和0.1mol/L KSCN
溶液的作用，观察溶液颜色的变化，在后一溶液中加入少量NH
4
F固体，有何现象？解释所观察到得现象。这是鉴定Fe3+的灵敏反应。
K++ Fe3+ + [Fe(CN)
6]4- = KFe[Fe(CN)
6
] (蓝色沉淀)(普鲁士蓝)
Fe3+ + n SCN- = [Fe(NCS)n]3-n有血红色
[Fe(NCS)n]3-n＋ 6F－＝ [FeF
6
]3- + nSCN- (血红色变无色)
②在2.0ml0.1mol/L CoCl
2
溶液中加入少量KSCN固体，仔细观察固体周围的颜色，再滴入1ml戊醇和1ml乙醚，摇荡后观察水相和有机相的颜色。该反应可用于鉴定Co2+。
Co2+＋ SCN-＝ Co(NCS)
4
2-(有机相显蓝色)
③向一试管中加入1滴0.1 mol/L CoCl
2
溶液,用1mL6mol/LHAc酸化后加入6滴饱和NaNO2溶液，微热
并观察现象。
Co2+ ＋ 3K+＋ 7NO
2-＋2H+＝ K
3
[Co(NO
2
)
6
] （黄色晶体）＋ NO ＋H
2
O 微
热，HAc介质
④在点滴板凹隙中加1滴 0.1mol/LNiSO
4溶液，1滴2mol/LNH
3
·H
2
O,再加1滴1%
镍试剂，观察现象。
红色
4、CoCl
2
水合物的颜色
(1) 取一粒红色的CoCl
2
于坩埚中加热，有何现象？然后在空气中放置1~2h，
观察其颜色有何变化？
加热变蓝放置后又变为红色
(2)加数滴1mol/LCoCl
2
溶液于表面皿中，用毛笔蘸取溶液在纸上写字，之后用镊子夹住纸，隔着石棉网用小火烘烤，观察字迹有何变化？再向字迹上滴水，字迹
的颜色又有何变化？解释上述实验现象。CoC1
2·6H
2
O 325K CoC1
2
·2H
2
O
363K CoC1
2·H
2
O 393K CoC1
2
(粉红) （紫红）（紫蓝）（蓝
色）
5、铁、钴、镍的硫化物
(1) 分别在含有Fe2+、Fe3+、Co3+、Ni3+试液的4支试管中，各加入数滴0.1mol·L-1Na
2
S
水溶液，微热之。分别试验各硫化物沉淀在稀HCl和稀HNO
3
中的溶解情况，必要时可加热。将结果填入表4.8-2中。
表4.8-2 Fe2+、Fe3+、Co3+、Ni3+和0.1mol·L-1Na
2
S反应
2FeCl
3＋ H
2
S ＝ 2FeCl
2
＋ S ＋ 2HCl
如果加过量的Na
2
S，则
现象和解释：
Fe2+＋ S2-＝ FeS （黑色沉淀）Ni2+＋ S2-＝ NiS （黑色沉淀）Co2+＋S2-＝ CoS （黑色沉淀）
MS ＋ 2HCl ＝ MCl
2＋ H
2
S （M＝Fe，Co，Ni）（事实上，因为晶形问题，CoS、
NiS都不溶解）
FeS不溶于氨水而NiS和CoS溶于氨水形成配合物
MS ＋HNO
3
发生氧化还原反应
7、铁的腐蚀和防腐(不做)
铁的腐蚀
镀锌铁(俗称白铁)和镀锡铁(俗称马口铁),当它们的表面镀层有破损时,铁被腐蚀速度为白铁低于马口铁.三种金属的活动性为Zn>Fe>Sn.一旦镀层破损形成Zn —Fe 原电池,Zn 为负极被腐蚀,铁为正极得到保护,因此白铁更耐用. 而Fe —Sn 原电池,Fe 为负极,加速了铁的腐蚀. （1） 铁的防腐
3Fe ＋ NaNO 2 ＋5NaOH ＝3Na 2FeO 2 + NH 3 + H 2O
6 Na 2FeO 2 + NaNO 2 ＋ 5H 2O= 3Na 2Fe 2O 4 + NH 3 +
7 NaOH
Na 2FeO 2 + Na 2Fe 2O 4＋ 2H 2O= Fe 2O 3 + 4NaOH 五、注意事项
1、制备Fe(OH)2时，要细心操作，注意不能引入空气。
2、欲使 Co(OH)2 Ni(OH)2沉淀在浓氨水中完全溶解，最好加入少量的固体NH 4Cl 。
3、Zn 粒和Sn 粒均需用砂纸擦净表面的氧化物，使用完后必须回收。
六、思考题
1、 已知溶液中含有Cr 3+、Mn 2+、Fe 2+、Fe 3+、Co 2+、Ni 2+，用流程图将它们分离并鉴别
出来。
2、在碱性介质中氯水能将Ni(OH)
2
氧化为NiO(OH)，而在酸性介质中NiO(OH)又能
将Cl-氧化为Cl
2
，两者是否矛盾，为什么？要求查不同介质中的标准电极电势值回答。
3、有时氯水或溴水能将Co2+、Ni2+氧化为M3+，有时Co3+、Ni3+却可将HCl或HBr氧化
为X
2
，这是否矛盾，为什么？要求查不同介质中的标准电极电势值回答。
4、衣服上沾有铁锈时，常用草酸洗，试说明原因。
答：草酸可与铁锈发生氧化还原反应生成铁的可溶性盐而溶解。草酸为弱酸，不会对衣服造成伤害。
5、在CoCl
2
中滴加溶液时，为何刚开始有蓝色沉淀出现？
6、答： CoCl
2
溶液中逐滴加入NaOH溶液先生成蓝色Co(OH)Cl沉淀，继续加入NaOH
溶液才生成粉红色沉淀，放置一段时间，Co(OH)
2
被空气氧化而成棕色。
7、试解释：Fe3+能将I-氧化成I
2，而[Fe(CN)
6
]3-则不能；[Fe(CN)
6
]4-能将I
2
还原成
I-。而Fe2+不能。要求查标准电极电势值回答。
答: Eθ(Fe3+/Fe2+)=0.771v大于Eθ(I
2/I-)=0.5355v, 因此Fe3+能将I-氧化成I
2
。
Eθ([Fe(CN)
6]3-/[[Fe(CN)
6
]4-)=0.36v小于Eθ(I
2
/I-)=0.5355v,所以[Fe(CN)
6
]3-
不能将I-氧化成I
2，反而[Fe(CN)
6
]4-能将I
2
还原成I-。而Eθ(Fe3+/Fe2+)大于
Eθ(I
2
/I-)所以Fe2+不能还原I2。
8、总结并比较二价Fe、Co、Ni的氢氧化物的稳定性及Fe3+、Co3+、Ni3+氧化能力的
大小。
答: 二价氢氧化物的稳定性依次增强，其离子的氧化能力依次减弱
9、实验室的硅胶干燥剂常用来指示其吸湿程度，这是基于的什么性质？
答：在硅胶中加入少量无水二氯化钴，制得的硅胶为蓝色硅胶，当硅胶在空气中
吸收水以后，蓝色无水CoCl
2转化为红色水合[Co(H2O)
6
]Cl
2
, 使蓝色硅胶变成红
色硅胶，表示硅胶已失去吸水作用，因此可以作为硅胶干燥剂的指示剂。
实验五铁钴镍元素的鉴定
实验五：铁、钴、镍 铁、钴、镍属于第八族元素，又称铁系元素。氢氧化铁为红棕色固体，氢氧化亚铁为白色固体，但是氢氧化亚铁很容易被氧气氧化为氢氧化铁。在Fe3+的溶液中滴加NH4SCN会得到Fe3+的血红色配合物，而在Fe2+的溶液中滴加NH4SCN不会有沉淀生成，也不会有颜色； 在Co2+和Ni2+的溶液中滴加强碱，会生成粉红色氢氧化钴（II）和苹果绿色的氢氧化镍（II）沉淀，氢氧化钴（II）会被空气中的氧缓慢氧化为暗棕色的氧化物水合物Co2O3.xH2O。氢氧化镍（II）需要在浓碱溶液中用较强的氧化剂（如次氯酸钠）才能氧化为黑色的NiO（OH）。Co2O3和NiO（OH）会和水或酸根离子迅速发生氧化还原反应； 在水溶液中Fe3+和Fe2+的水配合物的颜色分别为淡紫色和淡绿色的形式存在。在Fe3+和Fe2+的溶液中分别滴加K4[Fe(CN)6]和K3[Fe(CN)6]溶液，都得到蓝色沉淀，它们是组成相同的普鲁士蓝和滕氏蓝，可以用来鉴定Fe3+和Fe2+的存在； 由于Co3+在水溶液中不稳定，所以一般是将Co2+的盐溶在含有配合物的溶液中，用氧化剂将其氧化，从而得到Co3+的配合物； 在含有Co2+的溶液中滴加NH4SCN溶液，会生成蓝色的[Co(NCS)4]2+，由此鉴定Co2+的存在； 在含有Ni2+的溶液中逐滴滴加氨水，会得到蓝色Ni2+的配合物，在此基础上继续滴加丁二酮肟，得到鲜红色鳌合物沉淀，由此鉴定Ni2+的存在。 实验内容： 1：Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性及其离子鉴定 （1）离子鉴定：分别用K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]、NH4SCN和0.25%邻菲罗啉来鉴定Fe3+和Fe2+。（2）氧化还原特性； 2：铁、钴、镍的氢氧化物，Co2+和Ni2+二价氢氧化物的制备与对比； 3：钴、镍的配合物。Co2+和Ni2+的鉴定反应。 注意事项： （1）此次实验是定性实验，颜色变化是实验的关键内容，颜色变化和离子的价态一一对应，仔细观察实验并在实验报告中反映、思考； 药品：0.2M的FeCl3，2M的硫酸，铁粉，0.5M的NH4SCN，浓硝酸，0.1M的KMnO4，0.2M的Co(NO3)2，2M的NaOH，2M的HCl，0.2M的Ni(NO3)2，NH4Cl固体，6M的氨水，5%的H2O2，戊醇，饱和NH4SCN（溶解度：300C下，208克/100克水），0.2M的Ni(NO3)2，丁二酮肟（补加的药品）。
实验七、八 铬、锰、铁、钴、镍
实验9 铬、锰及其化合物的性质 一、实验目的 掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。 二、实验原理 1、铬及其化合物的性质 Cr 价电子构型：3d 54s 1 ，VIB 族，常见的氧化态为＋6，＋3，＋2 Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr 1.33-0.41-0.91-0.74 E A 0/V E B 0/V CrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2 Cr -0.13 -1.1 -1.4 在酸性介质中，＋2氧化态具有强的还原性，＋6氧化态具有氧化性，Cr 3 ＋ 的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72－；在碱性介质 中，＋6氧化态稳定（CrO 42－）。 Cr 2O 3和Cr （OH ）3显两性。 Cr 3+Cr(OH) 3 4]－ (（绿色） -- 铬（VI ）最重要的化合物为K 2Cr 2O 7，在水溶液中Cr 2O 72－和CrO 42－存在下列平衡： Cr 2O 72-CrO 4 2- +2H 2O H + 2+（橙红色）(黄色) 在碱性溶液中，[Cr(OH)4]-可以被过氧化氢氧化为CrO 42－。在酸性溶液中 CrO 42－转变为Cr 2O 72－。Cr 2O 72－与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5，由此可以鉴定Cr 3＋。 2、Mn 价电子结构3d 54s 3 ，VIIB 族，常见的氧化态为＋6，＋7，＋4，＋3，＋2 Mn 2＋在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中： 酸性介质：只有很强的氧化剂（铋酸钠、二氧化铅）才能氧化Mn 2＋
H 2O 7Mn 2+ NaBiO 3H + Na +Bi 3+ MnO 4-25145+++5+2+ 碱性介质： Mn 2+2+OH - Mn(OH)2(白色沉淀） O 2 MnO(OH)2(棕色） Mn （IV ）化合物重要的是MnO 2，在酸性溶液中具有氧化性。 Mn （VI ）化合物重要的是MnO 42－，Mn （VII ）化合物重要的是MnO 4－ E A 0/V E B 0/V MnO 4-MnO 42-MnO 2 MnO 4- MnO 42- MnO 2 0.56 2.26 0.56 0.60 MnO 42－存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。 三、实验内容 1．Cr 的化合物 （1）选择适当的试剂，完成Cr 化合物的转化 +Cr(OH)3(紫色）（灰蓝色）（绿色） OH -3Cr(OH)3+3HCl Cr 3+CrCl 3 H 2O + 3Cr(OH)3 + NaOH Na[Cr(OH)4]+ H 2O 2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 42- + 8H 2O Cr 2O 72-CrO 4 2- +2H 2 O H + 2+（橙红色） (黄色) 2Cr 3++3S 2O 82-+7H 2O=Cr 2O 72-+6SO 42-+14H + （2）Cr 3＋的性质 ① Cr(OH)3的生成和两性
整理 铁、钴、镍的性质
实验六 铁、钴、镍的性质 一、实验目的 1、 试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质； 2、 试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用。 二、实验原理 铁、钴、镍常见氧化值：＋2和＋3 另外 Fe 还有+6 1、Fe 2+ 、Co 2+ 、Ni 2+ 的还原性 （1）酸性介质 Cl 2 + 2Fe 2+ （浅绿）＝2Fe 3+ （浅黄）+2Cl - （2）碱性介质 铁（II ）、钴（II ）、镍（II ）的盐溶液中加入碱，均能得到相应的氢氧化物。 Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，往往得不到白色的氢氧化亚铁，而是变成灰绿色，最后成为红棕色的氢氧化铁。Co （OH ）2也能被空气中的氧气慢慢氧化。 2、Fe 3+ 、Co 3+ 、Ni 3+ 的氧化性 由于Co 3+ 和Ni 3+ 都具有强氧化性，Co(OH)3，NiO(OH)与浓盐酸反应分别生成Co(II)和Ni(II)，并放出氯气。CoO(OH)和NiO(OH ）通常由Co （II ）和Ni(II)的盐在碱性条件下用强氧化剂（Cl 2、Br 2）氧化得到。 Fe 3+ 易发生水解反应。Fe 3+ 具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe 2+ 。 白色粉红绿色黑色 Co(OH)2Co(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3 还原性增强 氧化性增强 Ni （OH ）2 Ni （OH ）3 3、配合物的生成和Fe 2+ 、Fe 3+ 、Co 2+ 、Ni 2+ 的鉴定方法 （1）氨配合物 Fe 2+ 和Fe 3+ 难以形成稳定的氨配合物。在水溶液中加入氨时形成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。将过量的氨水加入Co 2+ 或Ni 2+ 离子的水溶液中，即生成可溶性的氨合配离子[Co(NH 3)6]2+ 或[Ni(NH 3)6]2+ 。不过[Co(NH 3)6]2+ 不稳定，易氧化成[Co(NH 3)6]3+ 。 （2）氰配合物 Fe 3+ ，Co 3+ ，Fe 2+ ，Co 2+ ，Ni 2+ 都能与CN -形成配合物。使亚铁盐与KCN 溶液作用得Fe(CN)2沉淀，KCN 过量时沉淀溶解。
2021年实验17 铬锰铁钴镍之欧阳学文创编
实验17 铬、锰、铁、钴、镍 欧阳光明（2021.03.07） 重点讲内容;: 性质 铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427 锰；P418—421 钴；P423—427 镍；P423—427 一．实验目的； 1、掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。 2、掌握铬、锰重要氧化钛之间的转化反应及其条件 3、掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质 4、掌握锰、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 5、学习Cr3+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Co2+ Ni2+ 二．实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，它们都是能形成多种氧化值的化合物。铬的重要氧化值为+3和+6；锰的重要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和Fe（OH）2都很容易被空气的O2氧化， Cr（OH）2也能被空气中的O2慢慢氧化。 由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性。Co（OH）3和Ni（OH）3与浓盐酸反应，分别生成Co（II）和Ni（II）的盐在碱性条件下，用强
氧化剂氧化得到。例； 2Ni2+ + 6OH-+ Br2 ===2Ni（OH）3（s）+ 2Br-Cr3+和Fe3+都易发生水解反应。 Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+ 在酸性溶液中，Cr3+和MN2+的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrO72-和MnO4- 在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiO3的反应可以鉴定Mn2+，例； 2Mn2+ +5NaBiO3 +14H+ ===2MnO4- + 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质) 在碱性溶液中，[Cr（OH）4]-可被H2O2氧化为CrO42- Cr3+ + 4OH- → [Cr(OH)4]- 2[Cr(OH)4]- + H2O2 + 2OH- → 2CrO42- + 8H20 （碱性介质） R酸与CrO42-生成有色沉淀的金属离子均有干扰 在酸性溶液中，CrO42-转变为Cr2O72-. Cr2O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴定Cr3+ 在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则： CrO72- + 2Ba2+ H+ + H2O →BaCrO4 + 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+. MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-。
铁钴镍元素性质
铁钴镍元素性质 浙江工业大学化材学院郝刚 一目的要求 1.了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）、Co（III）、Ni（II）、Ni（III）的氢氧化物和硫化物的生成与性质。 2.了解Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性 3.了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）、Co（III）、Ni（II）和Ni（III）的配合物的生成和性质 4.了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）和Ni（II）等离子的鉴定方法 二基本操作 1、离心机的使用：先调零、开电源、调时间3-4min、调转速2000 rpm，结束后要调零 2、定性实验的试剂滴加练习巩固 3、通风橱的使用（饱和硫化氢、浓盐酸等） 三主要仪器和药品 1仪器：离心机，烧杯(200mL)，试管，离心试管，试管夹，滴管 2药品：铜片，铁屑，(NH)2Fe(SO4)2·6H2O( 固)，KCl(固) ，NH4Cl(固)，HCl(2 mol?L-1，6 mol?L-1，浓)，H2SO4(1mol?L-1)，HAc(2mol?L-1)，NaOH(2 mol?L-1，6mol?L-1)，氨水(2mol?L-1，6mol?L-1，浓)，K4[Fe(CN)6](0.1 mol?L-1)， K3[Fe(CN)6](0.1mol?L-1)，CoCl2(0.1mol?L-1)，NiSO4(0.1mol?L-1)，(NH)2Fe(SO4)2(0.1mol?L-1)，KI(0.1 mol?L-1)，FeCl3(0.1 mol?L-1)，CuSO4(0.1mol?L-1)，KSCN(0.1 mol?L-1，1mol?L-1)，Na F(1 mol?L-1)，溴水，H2O2(3%)，CCl4，丙酮，丁二酮肟，碘化钾-淀粉试纸等。 四实验内容 1.铁、钴、镍的氢氧化物的生成和性质 （1）Fe(OH)2的生成和性质 制备除氧气的FeSO4溶液和NaOH溶液，再制备Fe(OH)2 Fe2+（浅绿）+2OH-＝Fe(OH)2↓（白） Ps：较难！NaOH溶液滴管不可在液面上！ Fe(OH)2加HCl溶液 Fe(OH)2（白↓）+ 2H+＝Fe2+（浅绿）+ 2H2O Fe(OH)2加NaOH溶液 Fe(OH)2（白↓）+ OH-→无明显变化，说明不发生发应 Fe(OH)2在空气中静置 Fe(OH)2（白↓）+ O2 + 2 H2O ＝4 Fe(OH)3↓（棕红） （2）Co(OH)2的生成和性质 制备Co(OH)2（慢慢滴加） Co2+（粉红）+Cl-+ OH-＝Co(OH)Cl ↓（蓝） Co(OH)Cl（蓝）+ OH-＝Co(OH)2↓（粉红） 总反应：Co2+（粉红）+ 2OH-＝Co(OH)2↓（粉红） Co(OH)2中加HCl溶液
d 区金属元素 铬、锰、铁、钴、镍 一、实验目的
d区金属元素(铬、锰、铁、钴、镍) 一、实验目的 1. 试验并掌握铬、锰主要氧化态化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。 2. 试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性。 3. 试验并掌握铁、钴、镍的配合物的生成及性质。 二、实验原理 位于周期表中第四周期的Sc~Ni称为第一过渡系元素，第一过渡系元素铬、锰、铁、钴、镍是最常见的重要元素。 铬为周期表中ⅥB族元素，最常见的是+3和+6氧化态的化合物。 +3价铬盐容易水解，其氢氧化物呈两性，碱性溶液中的 +3价氧化态铬以CrO2－形式存在，易被强氧化剂如Na2O2或H2O2氧化为黄色的铬酸盐。 2 CrO2－ + 3 H2O2 + 2 OH－CrO42－ + 4 H2O 常见+6价氧化态的铬化合物是铬酸盐和重铬酸盐，它们的水溶液中存在着下列平衡： 2 CrO42－ + 2 H+Cr2O72－ + H2O 除了加酸、加碱条件下可使上述平衡发生移动外，向Cr2O72－溶液中加入Ba2+、Ag+、Pb2+离子时，根据平衡移动规则，可得到铬酸盐沉淀。 2 Ba2+ + Cr2O72－ + H2O BaCrO4↓(柠橙黄色) + 2 H+ 4 Ag+ + Cr2O72－ + H2O Ag2CrO4↓(砖红色) + 2 H+ 2 Pb2+ + Cr2O72－ + H2O PbCrO4↓(铬黄色) + 2 H+ 重铬酸盐是强氧化剂，易被还原成+3价铬(Cr3+溶液为绿色或蓝色)。 锰为周期表ⅦB族元素，最常见的是+2、+4、+7氧化态的化合物。 +2价态锰化合物在碱性介质中形成Mn(OH)2。Mn(OH)2为白色碱性氢氧化物，溶于酸及酸性盐溶液中，在空气中易被氧化，逐渐变成棕色MnO2的水合物[MnO(OH)2]。 4 Mn(OH)2 + O MnO(OH)2(褐色) + 2 H2O +2价态锰化合物在酸性介质中比较稳定，与强氧化剂（如NaBiO3、PbO2、S2O82－等）作用时，可生成紫红色MnO4－离子，这个反应常用来鉴别Mn2+。
无机化学实验第四版实验24铁钴镍
凡事贵在坚持 实验 24铁钴镍 一、实验目的 1、试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质； 2、试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用。 二、实验内容（实验现象根据自己所观察到的为准） 1、Fe( Ⅱ )、 Co( Ⅱ )、 Ni( Ⅱ )的氢氧化物的生成和性质 项目 酸性 介质 Fe( Ⅱ ) 的氢氧 碱性化物 介质 实验步骤 0.5ml 氯水 +3d6mol/LH 2SO4,滴加 (NH4) 2 Fe(SO4)2 一试管加2ml 蒸馏水 ,3d6mol/LH 2SO4,煮沸， 加入少量的 (NH4) 2Fe(SO4)2晶体 一试管加3ml6mol/lNaOH溶液煮沸，冷却， 将NaOH 溶液用吸管加入到 (NH4) 2Fe(SO4)2 溶液底部 （此沉淀留到后面做Fe( Ⅲ )氧化性） 实验现象 黄色溶液 产生白色絮 状沉淀后 变为灰绿， 变成红褐色 解释或反应式 2Fe2++Cl 2=2Fe3+ +2Cl - Fe2++2OH ˉ=Fe(OH) 2↓ 4Fe(OH) 2+O 2+2H 2O=4Fe(OH) 3↓在 CoCl 2溶液中加入 Cl 2水无明显现象Co( Ⅱ )在酸性或中性环境中稳定CoCl 2溶液中加入—— 产生粉红色 Co2++2OH -=Co(OH) 2↓ Co( Ⅱ )的氢氧沉淀 NaOH 溶液，产生 化物沉淀慢慢变 的沉淀分两份一份置于空气中4Co(OH) 2+O 2+2H 2O=4Co(OH) 3↓ 棕黑 (此沉淀留到后面 做 Co( Ⅲ )氧化性 )一份加入 Cl 2水迅速变棕黑 - 2Co(OH) 2+Cl 2+2OH =2Co(OH) 3↓+ 在 NiSO 4溶液中加入 Cl 2水无明显现象Ni ( Ⅱ )在酸性或中性环境中稳定 Ni ( Ⅱ )的氢氧 NiSO 4溶液加入 —— 产生绿色沉 Ni 2++2OH -=Ni(OH) 2↓NaOH 溶液，产生淀 化物 沉淀分两份一份空气中放置无明显现象Ni(OH) 2几乎不会被空气氧化 (此沉淀留到后面 一份加 Cl 2水沉淀变棕色2Ni(OH) 2+ 做 Ni ( Ⅲ )氧化性 )Cl 2+2OH - =2Ni(OH) 3↓+2Cl -结论 Fe( Ⅱ )、 Co( Ⅱ )、 Ni ( Ⅱ )的氢氧化物都有还原性，其还原能力依Fe( Ⅱ )、 Co( Ⅱ )、 Ni ( Ⅱ )的顺 序减弱。 2、Fe(Ⅲ )、 Co(Ⅲ )、Ni( Ⅲ )的氢氧化物的生成和性质 项目实验步骤实验现象解释和 /或反应式 Fe( Ⅲ )的氢氧 沉淀 +浓 HCl无明显现象Fe(OH) 3+3H +=Fe 3++3H 2O FeCl 3溶液中加入 KI 溶液，并加入2Fe3++2I ˉ=2Fe2++I 2化物CCl 4层显紫色 CCl 4溶液碘单质溶于 CCl 4显紫色
实验八铬锰铁钴镍.doc
实验八、铬、锰、铁、钴、镍 Chromium, Manganese, Iron, Cobalt,Nickel 实验学时：3 实验类型：验证性 实验所属实验课程名称：大学基础化学实验-1 实验指导书名称：无机化学实验讲义 相关理论课程名称：大学基础化学-1 撰稿人：谢亚勃日期：2004.11.8 一、目的与任务： 本实验属验证性实验，是过渡元素教学过程中的一部分，对本科生进行这部分的理解和探索能力的培养方面有重要的作用。本实验将一部分课堂教学外的知识，放在实验课堂上进行研究。使学生在获得课堂知识的基础上，进一步探索元素及化合物的其它重要性质和反应，巩固和加深理解课堂上所学基本理论和基本知识；使学生受到观察实验现象，研究实验问题，总结实验结果及基本技能的训
练，培养学生具有观察问题和分析问题的能力、严谨的科学态度、实事求是的作风、勇于创新的精神。 二、内容、要求与安排方式： 1、实验项目内容通过过渡元素性质的验证，对混合液设计分离鉴定方案，并通过实验对实验元素的性质进行总结。 2、实验要求要求通过实验加深对重要过渡元素和其化合物性质的理解，掌握定性分析的原理和方法，掌握过渡元素和化合物性质的重要递变规律。 3、为了使实验达到教学目标，对学生的要求如下： （1）实验前要完成预习报告在阅读实验教材和参考资料的基础上，明确实验的目的和要求，弄清实验原理和方法，了解实验中的注意事项。预习报告简明扼要，切忌抄书，字迹清晰，实验方案思路清晰。 （2）实验过程要求认真按照实验内容和操作规程进行实验。如发现实验现象与理论不符，应独立思考，认真分
析查找原因，直到得出正确的结论。认真观察实验现象，记录实验数据。严格遵守实验室规则，爱护仪器设备，注意安全操作。 （3）实验记录要求在细心观察实验现象的基础上，将实验现象和数据记录预习报告上，不允许随手记在纸片或手上。 （4）实验报告要求实验报告是实验的总结，一般包括实验名称、实验目的、实验原理、实验现象、实验现象解释和讨论等几部分。 4、实验安排方式：本实验要求每一个学生独立完成，即1人/组。 三、场地与设备： 1、实验室名称：环化楼无机化学实验室，环化楼1407，使用面积100平方米 2、所用设备：pHS-3c酸度仪9台 3、消耗性器材：玻璃器
整理 铁 钴 镍的性质
实验六铁、钴、镍的性质 一、实验目的 1、试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质； 2、试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用。 二、实验原理 铁、钴、镍常见氧化值：＋2和＋3 另外 Fe还有+6 1、Fe2+、Co2+、Ni2+的还原性 （1）酸性介质 + 2Fe2+（浅绿）＝2Fe3+（浅黄）+2Cl- Cl 2 （2）碱性介质 铁（II）、钴（II）、镍（II）的盐溶液中加入碱，均能得到相应的氢氧化物。Fe(OH) 易被空气中的氧气氧化，往往得不到白色的氢氧化亚铁，而是变成灰绿色，2 也能被空气中的氧气慢慢氧化。 最后成为红棕色的氢氧化铁。Co（OH） 2 2、Fe3+、Co3+、Ni3+的氧化性 由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性，Co(OH) ，NiO(OH)与浓盐酸反应分别生成Co(II) 3 和Ni(II)，并放出氯气。CoO(OH)和NiO(OH）通常由Co（II）和Ni(II)的盐在碱性
条件下用强氧化剂（Cl 2、Br 2 ）氧化得到。 Fe3+易发生水解反应。Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+。 3、配合物的生成和Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+的鉴定方法 （1）氨配合物 Fe2+和Fe3+难以形成稳定的氨配合物。在水溶液中加入氨时形成Fe(OH) 2和Fe(OH) 3 沉淀。将过量的氨水加入Co2+或Ni2+离子的水溶液中，即生成可溶性的氨合配离子 [Co(NH 3) 6 ]2+或[Ni(NH 3 ) 6 ]2+。不过[Co(NH 3 ) 6 ]2+不稳定，易氧化成[Co(NH 3 ) 6 ]3+。 （2）氰配合物 Fe3+，Co3+，Fe2+，Co2+，Ni2+都能与CN-形成配合物。使亚铁盐与KCN溶液作用得Fe(CN) 2沉淀，KCN过量时沉淀溶解。 FeSO 4+2KCN＝Fe(CN) 2 +K 2 SO 4 Fe(CN) 2+4KCN＝K 4 [Fe(CN) 6 ] 从溶液中析出来的黄色晶体是K 4[Fe(CN) 6 ]·3H 2 O，叫六氰合铁(II)酸钾或亚铁 氰化钾，俗称黄血盐。在黄血盐溶液中通入氯气(或用其它氧化剂)，把Fe（II）氧 化成Fe（III），就得到六氰合铁(III)酸钾(或铁氰化钾) K 3[Fe(CN) 6 ]。 2 K 4[Fe(CN) 6 ]+C1 2 ＝2 K 3 [Fe(CN) 6 ]+2KCl 它的晶体为深红色，俗称赤血盐。赤血盐在碱性溶液中有氧化作用。
无机化学实验第四版实验24铁钴镍
实验24 铁钴镍 一、实验目的 1、试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质； 2、试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用。 二、实验内容（实验现象根据自己所观察到的为准）
三、实验讨论（从自己实验操作展开） 四、实验思考题和习题 1.实验步骤（2）要求整个实验不能带入空气到溶液中，为什么 Fe（Ⅱ）易被氧化，如若带入了空气，可能不能观察到颜色的转化过程。2．根据实验现象总结+2价的铁、钴、镍化合物的还原性和+3价的铁钴镍化合物氧化性的变化规律。 Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的氢氧化物都有还原性，其还原能力依Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的顺序减弱。 Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)在酸性介质中的氧化能力依Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)的顺序增加。 3.比较钴镍氨配合物的氧化还原性相对大小及溶液稳定性。 钴盐和镍盐生成碱式盐溶于过量的氨水生成氨配合物，Co(Ⅱ)氨配合物易氧化转化成Co(Ⅲ)氨配合物。即镍盐更稳定。 4.为什么制取+3价的钴镍氢氧化物要用+2价为原料在碱性条件下进行氧化，而不+3价直接制取 首先，作为最高价氧化值，Co3+、Ni3+氧化性比较不稳定，易变成其它价态，故不用采用+3价直接氧化得到。其次，而Co(OH)2、Ni(OH)2两性，在碱性条件下易被氧化成+3价氢氧化物。 5.如何分离混合液中的Fe3+、Cr3+、Ni2+
6．总结Fe(Ⅱ、Ⅲ)、Co(Ⅱ、Ⅲ)、Ni(Ⅱ、Ⅲ)主要化合物性质。 Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)具有强的还原性，都易形成配合物，且Co的配合物极易被氧化，它们的氢氧化物也易被氧化；Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)具有强的氧化性，也易生成配合物。 7.（此题面字太多，不好打得，请谅解） A：(NH4)2Fe (SO4)2 B：(NH4)2Fe (SO4)2溶液 C：Fe(OH)2 D：NH3 E：I2 F：Fe3+ G：KFe[Fe(CN)6] H：BaSO4 这些方程式都是简单的，都可以轻易写出，在此我不一一写出了。
铁、钴、镍实验报告
铁、钴、镍实验报告 一、实验目的 二、实验内容 1、 Fe( Ⅱ )、 Co( Ⅱ )、 Ni( Ⅱ )的氢氧化物的生成和性质 项目实验步骤实验现象解释和 /或反应式Fe 粉 +3M H 2SO4，加热，冷却 Fe( Ⅱ )分三试管各加煮沸冷却的Fe2++2OH -=Fe(OH) 2↓NaOH 的氢氧 一试管振荡，空气中放置4Fe(OH) 2+O 2+2H 2O=4Fe(OH) 3↓化物 一试管加 H2O22Fe(OH) 2+H 2O2=2Fe(OH) 3↓ 一试管加 Br2水2Fe(OH) 2+Br 2+2OH - =2Fe(OH) 3↓+2Br - Co( Ⅱ )三试管各 +CoCl 2+NaOH Co2+ +2OH -=Co(OH) 2↓ 一试管振荡，空气中放置4Co(OH) 2+O 2+2H 2O=4Co(OH) 3↓ 的氢氧 一试管加 H2O22Co(OH) 2+H 2O2=2Co(OH) 3↓ 化物 一试管加 Br2水2Co(OH) 2+Br 2+2OH - =2Co(OH) 3↓+2Br - Ni ( Ⅱ )三试管各 +NiSO 4+NaOH Ni 2+ +2OH -=Ni(OH) 2↓一试管振荡，空气中放置 的氢氧 一试管加 H2O2 化物 一试管加 Br2水2Ni(OH) 2+Br 2+2OH - =2Ni(OH) 3↓+2Br - 结论Fe( Ⅱ )、Co( Ⅱ )、Ni ( Ⅱ)的氢氧化物都有还原性，其还原能力依 Fe( Ⅱ )、Co( Ⅱ )、Ni ( Ⅱ ) 的顺序减弱。 2、 Fe( Ⅲ )、 Co( Ⅲ )、 Ni( Ⅲ )的氢氧化物的生成和性质 项目实验步骤实验现象解释和 /或反应式 Fe( Ⅲ )FeCl3+NaOH 3+- Fe+3OH =Fe(OH) 3↓ 的氢氧 沉淀 +浓 HCl Fe(OH) 3+3H +=Fe3+ +3H 2O 化物 CoCl 2+NaOH 2+- Co+2OH =Co(OH) 2↓ Co( Ⅲ )上述溶液 +H 2O22Co(OH) 2+H 2O2=2Co(OH) 3↓ 的氢氧沉淀 +浓 HCl ，用 KI- 淀粉试纸2Co(OH) 3+6HCl =2CoCl 2+Cl2↑ +6H2O 化物检验气体Cl 2+2I -=I 2 +2Cl - 上述溶液用水稀释 二试管各 +NiSO 4+NaOH Ni 2+ +2OH -=Ni(OH) 2↓ Ni ( Ⅲ )一试管加 H2O2 2Ni(OH) 2+Br 2+2OH - =2Ni(OH) 3↓+2Br -的氢氧一试管加 Br2水 化物沉淀 +浓 HCl ，用 KI- 淀粉试纸2Ni(OH) 3 +6HCl =2NiCl 2+Cl 2↑ +6H2O 检验气体Cl 2+2I -=I 2 +2Cl - 结论Fe( Ⅲ )、 Co( Ⅲ )、 Ni ( Ⅲ )在酸性介质中的氧化能力依Fe( Ⅲ )、 Co( Ⅲ)、 Ni ( Ⅲ )的顺序 增加。
无机化学实验二十五 铁、钴、镍
实验二十五铁、钴、镍 [实验目的] 1、试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性； 2、试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成和Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+离子的鉴定方法； 3、了解金属铁腐蚀的基本原理及其防止腐蚀的方法。 [实验用品] 仪器：试管、离心试管 固体药品：硫酸亚铁铵、硫氰酸钾 液体药品：H2SO4(1mo1·L-1，6mo1·L-1)、HCl(浓)、NaOH(6mo1·L-1、2mo1·L-1)、 氨水(6 mo1·L-1，浓)、(NH4)2Fe(SO4)2(固体，0.1mo1·L-1)、CoC12(0.1mo1·L-1)、NiSO4(0.1mo1·L-1)、 KI(0.5mo1·L-1)、K4[Fe(CN)6](0.5mo1·L-1)、FeCl3(0.2mo1·L-1)、KSCN(0.5mo1·L-1)、H2O2(3%)、氯水、 碘水、四氯化碳、戌醇、乙醚 材料：碘化钾淀粉试纸 [实验内容] 一、铁(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)的化合物·的还原性 1．铁(Ⅱ)的还原性 (1)酸性介质：往盛有5d氯水的试管中加入2d 6mo1·L-1硫酸溶液，然后滴加硫酸亚铁铵溶液1-2d，观察现象，写出反应式。(如现象不明显，可加1滴KSCN溶液，出现红色，证明有Fe3+生成) (2)碱性介质：在一试管中放入2mL蒸馏水和3d 6mo1·L-1硫酸溶液，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（溶液表面若加3～4d油以隔绝空气，效果更好）。在另一试管中加入1m1 6mo1·L-1氢氧化钠溶液，煮沸(为什么?)。冷却后，用一长d管吸取氢氧化钠溶液，插入硫酸亚铁铵溶液(直至试管底部)内，慢慢放出氢氧化钠(整个操作都要避免空气带进溶液中，为什么？)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。 2．钴(Ⅱ)的还原性 (1)往盛有二氯化钴溶液的试管中注入氯水，观察有何变化。 现象及解释： 无现象。在中性或酸性介质中钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)比较稳定。 (2)在盛有0.5mL氯化钴溶液的试管中滴入稀氢氧化钠溶液，观察沉淀的生成。将所得沉淀
铁钴镍的性质
铁钻鎳的性质 SANY 标准化小组#QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN# 实验六铁.钻.操的性质
一、实验目的 1.试验并学握铁、钻、银氢氧化物的生成和氣化还原性质： 2、试验并学握铁、钻、規配合物的生成及在离子鉴定中的作用。 二、实验原理 铁.钻.铢常见氧化值：+2和+ 3另外Fe还有+6 1.Fe:\ Co:\ N F?的还原性 (1)酸性介质 Cl2 + 2Fe:* (浅绿)=2Fe＞(浅黄)+2CF (2)碱性介质 铁(II).钻(II)、银(II)的盐溶液中加入碱.均能得到相应的氢氧化物。 Fe(OH)：易被空气中的氧气氧化.往往得不到白色的氢氧化亚铁，而是变成灰绿色.最后成为红棕色的氢氧化铁。Co (0H)，也能被空气中的氧气慢慢氧化。 2.Fe3\ Co"、N广的氧化性 由于C&和都具有强氧化性.C O(OH)3,N I O(OH)与浓盐酸反应分别生成Co(II)和小⑴)，并放出氯气。 CoO(OH)和NiO(OH)通常由Co (II)和Ni(II)的盐在碱性条件下用强氧化剂(Cl2. BrJ氧化得到。 Fe5?易发生水解反应。Fe”具有一定的氧化性.能与强还原剂反应生成Fe二 3.配合物的生成和FeH Fe”、Co:\ Ni＞的鉴定方法 (1)氮配合物 Fe＞和Fe"难以形成稳定的氨配合物。在水溶液中加入氨时形成Fe(OH)：和Fe(OH),沉淀。将过虽的氨水加入C。〉或N产离子的水溶液中.即生成可溶性的氨合配离子[C O(NHJF或不过[C O(NHJF不稳定，易氧化成[C O(NH3)J5\ (2)氨配合物 Fe3\ CoH Fe:\ Co:\ N广都能与Cf形成配合物。使亚铁盐与KCN溶液作用得Fe(CN)2沉淀，KCN过址时沉淀溶解。 FeS0：+2KCN=Fe (CN):+K:SO； Fe (CN):^1KCN=K. [Fe (CN)』 从溶液中析出來的黄色晶体是K.[Fe(CN)d - 3H：0?叫六鼠合诜(II)酸钾或亚铁软化钾.俗称黄血盐。在黄血盐溶 液中通入氯气(或用其它氧化剂)?把Fe (II)氧化成Fe (III),就得到夫執合铁(IH)酸钾(或铁瓠化钾) K,[Fe (CN)Jo 2 K；[Fe(CN)J+Cl2=2 K3[Fe (CN)S J+2KC1 它的晶体为深红色，俗称赤血盐。赤血盐在碱性溶液中有氧化作用。
第14节过渡元素铬锰铁钴镍
第14章过渡元素(二) 铬锰铁钴镍 【内容】 14.1 铬及其化合物 14.2 锰及其化合物 14.3 铁钴镍 14.4 钛与钒（选学内容） 14.5 镧系元素和锕系元素（选学内容） 【要求】 掌握Cr2O3、CrO3、Cr(OH)3、Na2CrO4、K2Cr2O7、MnO2、KMnO4的化学性质；掌握铁系元素的氧化物、氢氧化物和铁盐的化学性质，了解铁系元素的配合物；了解钛与钒元素的特性；了解镧系元素、锕系元素的结构特点与性能，了解稀土元素的应用。 14.1 铬及其化合物 14.1.1 铬 铬Cr的原子序数为24，是周期系ⅥB族第一种元素。铬在地壳中的含量为0.01%，丰度居21位，主要矿物是铬铁矿，组成为FeO·Cr2O3或FeCr2O4，在我国多分布在西北地区的青海、甘肃和宁夏等地。炼合金钢用的铬常由铬铁提供，铬铁是用铬铁矿与碳在电炉中反应制得的： FeO·Cr2O3﹢4C == Fe﹢2Cr﹢4CO 铬为钢灰色有光泽的金属。由于Cr原子可以提供6个价电子形成较强的金属键，故硬度及熔沸点均高，是最硬的金属，熔点1857℃，沸点2672℃。铬主要用于电镀和冶炼合金钢。在汽车、自行车和精密仪器等器件表面镀铬，可使器件表面光亮、耐磨、耐腐蚀。铬与铁、镍能组成各种性能的、抗腐蚀的不锈钢，其中含铬量最高，为12% 20%。不锈钢能增强钢的耐磨性、耐热性、硬度和弹性，具有很好的韧性和机械强度，对空气、海水、有机酸等具有良好的耐腐蚀性，是制造化工设备的重要防腐材料。 铬表面易钝化，未钝化的铬可以与HCl，H2SO4等作用，先生成蓝色的Cr2+溶液，然后被空气中的氧氧化成绿色的Cr3+溶液： Cr + 2HCl == CrCl2 + H2↑ 4CrCl2 + 4HCl + O2 == 4CrCl3 + 2H2O
普化实验B论文实验十二铬、锰、铁、钴、镍
各种氧化态的锰之间的转化 一、摘要 针对锰的氧化态多样，颜色变化丰富的特点，我们讨论了多种氧化态锰之间的转化，并对影响转化的实验条件进行了具体分析，经过查阅文献资料，我们得出了锰的各种氧化态的性质和锰在各种氧化态之间转化的原理以及反应条件对其的影响。 二、前言 锰是一种多氧化态的金属元素，有二价，三价，四价，六价，七价五种常见氧化态。在生活中具有广泛应用，研究它各种氧化态之间的相互转化对工业生产具有重大意义，是推动我国冶金工业的关键。在上次的实验中，我们进行了锰二价、四价、六价和七价之间的相互转化和反应。发现对于同一个氧化态的锰在不同的条件下发生了不同的反应，于是我们针对这一现象进行了深入探讨。 三、内容 1、通过自由能来解释 在酸性溶液中 （1）图中最低点为Mn2+的点，表明相比于锰的其他氧化态，Mn2+是该条件下（pH=0）最稳定的热力学状态。事实也如此，在酸性介质中，若使Mn2+参与氧化还原反应，需极强氧化剂如S2O32-、PbO2、NaBiO3等与之作用才行。 （2）Mn3+点位置高于相邻点Mn（Ⅱ）、Mn（Ⅳ）点的连线，即处于“凸点”。是热力学不稳定状态，能发生歧化反应而转变成两个相邻质点。2Mn3++2H20=Mn2++MnO2+4H+由于发生歧化反应，使该点(Mn3+)的△G由所在点垂直下降到两个相邻质点的连线上，使两条连线斜率相等，电动势为零，反应达到平衡态。同理该条件，MnO42-也不稳定，歧化生成Mno2和MnO4-。
（3）Mn(Ⅳ)点的位置处在相邻质点连线下方，即处于“凹”点位置。说明它比相邻质点的共存体系稳定。反应向归中反应方向进行。如在Mn2+过量情况下： 2MnO4-+3Mn2++2H20=5MnO2+4H+ （4）从氧化态看，在酸性介质中，可以稳定存在的Mn3+、MnO2、MnO4-都有一定的氧化能力，以MnO4-点的位置最高，氧化性最强，在酸性介质中是强氧化剂。 在碱性溶液中 在pH=14时,MnO42-点位置处在MnO2、MnO4-连线上，因而三者可以共存，MnO42-在碱性介质中能够稳定存在；Mn(Ⅳ)点比Mn(II)点位置低，因而Mn(Ⅳ)比Mn(Ⅰ)稳定。 我们上次所做的实验也证明了此结论： 在碱性介质中， Mn2++2OH-=Mn(oH)2↓(白色) 由于暴露在空气中，很快会发生转化： 2Mn(OH)2+02=2MnO2·H2O↓(棕色) 由此可见，介质不同，锰的各种氧化态的氧化还原行为不同，其自由能一氧化态图也不同。 2、不同反应条件对锰各种氧化态之间相互转化的影响 （1）NaOH的用量对K2MnO4生成的影响 实验现象如图
无机化学实验第四版实验24铁钴镍
实验24 铁钴镍、实验目的 1、试验并掌握铁、钻、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质； 2、试验并掌握铁、钻、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用 二、实验内容(实验现象根据自己所观察到的为准) 2、Fe(m )、Co(m )、Ni(川)的氢氧化物的生成和性质
、实验讨论(从自己实验操作展开) 四、实验思考题和习题 1.实验步骤(2)要求整个实验不能带入空气到溶液中，为什么？ Fe (H )易被氧化，如若带入了空气，可能不能观察到颜色的转化过程。 2?根据实验现象总结+2价的铁、钻、镍化合物的还原性和+3价的铁钻镍化合物氧化性的变化规律。 Fe(H )、Co(H)、Ni( n )的氢氧化物都有还原性，其还原能力依Fe(U )、Co(H )、 Ni(n)的顺序减弱。 Fe(rn )、Co⑴)、Ni(川)在酸性介质中的氧化能力依Fe(川)、Co⑴)、Ni(川) 的顺序增加。 3. 比较钻镍氨配合物的氧化还原性相对大小及溶液稳定性。 钻盐和镍盐生成碱式盐溶于过量的氨水生成氨配合物，Co( n)氨配合物易氧 化转化成Co(川)氨配合物。即镍盐更稳定。 4. 为什么制取+3价的钻镍氢氧化物要用+2价为原料在碱性条件下进行氧化，而不+3价直接制取？ 首先，作为最高价氧化值，Co3+、Ni3+氧化性比较不稳定，易变成其它价态，故不用采用+3价直接氧化得到。其次，而C O(OH)2、Ni(OH) 2两性，在碱性条件下易被氧化成+3价氢氧化物。 5. 如何分离混合液中的？Fe3+、Cr3+、Ni2+?
NaCrO2 6. 总结Fe (u 、川)、Co (n>m )、Ni ( n>m )主要化合物性质。 Fe(H )、Co(H )、Ni( n )具有强的还原性，都易形成配合物，且 Co 的配合物极 易被氧化，它们的氢氧化物也易被氧化； Fe ⑴)、Co(川)、Ni(川)具有强的氧化 性，也易生成配合物。 7. (此题面字太多，不好打得，请谅解) A : (NH4) 2Fe (SO 4)2 B ： (NH4) 2Fe (SO 4)2溶液 C : Fe(OH )2 D : NH 3 E : I 2 F : Fe 3+ G : KFe[Fe(CN) 6] H : BaSO 4 这些方程式都是简单的，都可以轻易写出，在此我不一一写出了 [Ni (NH 3)6]2+ 力口 Na OH ------------- -> Ni (OH) 2 Fe 3+、 Cr 3+、 Ni 2+ 加入过量氨水 Fe(OH)3 Cr(OH) 3 J * L 一」 力口 Na OH 厂 户，Fe(OH )3j J _______________
实验17 铬锰铁钴镍
实验17 铬、锰、铁、钴、镍 重点讲容;: 性质 铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427 锰；P418—421 钴；P423—427 镍；P423—427 一．实验目的； 1、掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。 2、掌握铬、锰重要氧化钛之间的转化反应及其条件 3、掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质 4、掌握锰、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 5、学习Cr3+Mn2+Fe2+Fe3+Co2+Ni2+ 二．实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，它们都是能形成多种氧化值的化合物。铬的重要氧化值为+3和+6；锰的重要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和Fe（OH）2都很容易被空气的O2氧化，Cr（OH）2也能被空气中的O2慢慢氧化。 由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性。Co（OH）3和Ni（OH）3与浓盐酸反应，分别生成Co（II）和Ni（II）的盐在碱性条件下，用强氧化剂氧化得到。例； 2Ni2++ 6OH-+ Br2===2Ni（OH）3（s）+ 2Br- Cr3+和Fe3+都易发生水解反应。 Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+ 在酸性溶液中，Cr3+和MN2+的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrO72-和MnO4- 在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiO3的反应可以鉴定Mn2+，例； 2Mn2++5NaBiO3+14H+===2MnO4-+ 5Na++ 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质) 在碱性溶液中，[Cr（OH）4]-可被H2O2氧化为CrO42- Cr3++ 4OH-→ [Cr(OH)4]- 2[Cr(OH)4]-+ H2O2+ 2OH-→ 2CrO42-+ 8H20 （碱性介质）R酸与CrO42-生成有色沉淀的金属离子均有干扰 在酸性溶液中，CrO42-转变为Cr2O72-. Cr2O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴定Cr3+ 在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则：CrO72-+ 2Ba2+H++ H2O →BaCrO4+ 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+. MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-。 MnO4-+ 8H++ 5e === Mn2++ 4H2O MnO4-+ 2H2O +5e ==== MnO2↓+ 4OH-
钴的性质
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 钴的性质 一、物理性质 钴是具有钢灰色和金属光泽的硬质金属，属于元素周期表第八族，原于量为58.93，原子序数为27，原子内的电于分布为：1s2、2s2、2p6、3s2，3p6、3d7、4s2。钴有多种同位素，而只有59Co 为自然界存在的同位素。 钴至少有两种同素异形体：即在低温下稳定的、具有密集六方品格的α－Co 和在较高温度下稳定的、具有面心立方晶格的β－Co。α－Co 转变β－Co 的相变热为60 卡∕克，相转变温度约为430℃（也有测定为417℃），体积约增加0.36%。 钴的熔点为1495℃，沸点为3520℃，熔化热为62 卡／克，蒸发热为1540 卡／克。 比热与温度有关：0～100℃内为0.103 卡／克，500℃时为0.146 卡／克，800℃时为0.185 卡／克，1000℃时为0.204 卡／克，热膨胀系数为12.3×10－6～18.1×10－6。 比重为8. 8～8.9，莫氏硬度5.6，布氏硬度124，相对伸长率5%，弹性模数为21530 公斤／毫米2。抗张强度：铸造品为24.2 公斤／毫米2，线材为70 公斤／毫米2。抗压强度：铸造品为85.8 公斤／毫米2，线材为82.5 公斤／毫米2。 与铁、镍一样，钴能吸收氢，在细粉状态和高温时能吸附的氢为钴体积的50～150 倍。电解钴能吸附的氢为钴体积的35 倍。常温下钴也能吸附CO。 钴的导电率约为铜的27.6%，纯度为99.95%的特，20℃时的比电阻为 6.248×10－6 欧姆·厘米，钴的电阻温度系数在0～100℃时可取0.006∕℃。钴具有延展性及很强的磁性，居里点1121℃。