11.5 铁、钴、镍及其化合物
2 [Co(CN)6]4- + 2H2O = 2 [Co(CN)6]3- + 2OH- + H2↑
Ni2+与CN-反应： 先生成灰蓝色Ni(CN)2↓，CN-过量，形成黄色[Ni(CN)4]2-，此配 离子是Ni2+最稳定的配合物之一，平面正方形构型；若溶液中 CN-较浓，则形成深红色[Ni(CN)5]3-。
思考： 为什么在三价铁离子的卤化物中，常见的 只是FeCl3而不曾见FeI3呢？为什么在铁、钴、镍 的氯化物中只有FeCl3而不曾见到CoCl3、NiCl3?
作业：P298:12; P299: 20
－0.72
NiO2 ─── Ni(OH)2 ─── Ni
11.5.2 铁、钴、镍的化合物
1) 氧化物和氢氧化物
① 氧化物 FeO 黑色 CoO 灰绿色 NiO 暗绿色 Fe2O3 砖红色 Co2O3 黑色 Ni2O3 黑色 Fe3O4：黑色磁性氧化铁FeII(FeIIIO2)2 （应用于催化分离）
③ M(OH)3 Fe(OH)3(新)+3OH-(热、浓)=[Fe(OH)6]3-
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+4H2O
2Ni(OH)3+6HCl=2NiCl2+Cl2↑+4H2O
氧化性：Fe(OH)3 < Co(OH)3 < Ni(OH)3 还原性增强
3) 配合物
(1) 氨配合物 ：
➢无水Fe2+、Fe3+只能与液氨分别形成[Fe(NH3)6]2+、[Fe(NH3)6]3+ ， 遇水则分解，产生相应的氢氧化物。
➢Co2+水溶液与过量氨水反应生成棕黄色[Co(NH3)6]2+，它在空气
中慢慢氧化为更稳定的红棕色[Co(NH3)6]3+：
4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O→4[Co(NH3)6]3++4OH-
Kd([Fe(CN)6]3-)=1×10-42，Kd([Fe(CN)6]4-)=1×10-35：
稳定性： [Fe(CN)6]3- >Fe(CN)6]4-，
但：[Fe(CN)6]3- + 3H2O = Fe(OH)3 + 3CN- + 3HCN (a)
[Fe(CN)6]4- + 2H2O = Fe(OH)2 + 4CN- + 2HCN (b)
2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O ➢K2FeO4的制备：Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+2KNO2+2H2O ➢K2FeO4为红褐色，具有强氧化性，不稳定、易潮解，加水稀 释时逐级分解： 4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8KOH
d、Fe、Co、Ni常见氧化态对应离子：
Fe(H2O) 62+(浅绿)、Fe(H2O) 63+(淡紫，因水解而显黄 棕)、Co(H2O)62+(粉红)、Ni(H2O)62+(亮绿)。
C、难形成含氧酸根
Fe、Co、Ni很难形成MO4n-离子。 高铁酸根FeO42-很不稳定，是强氧化剂。 Co, Ni未发现类似的含氧酸根离子
➢va>vb，赤血盐的毒性比黄血盐的大得多。
[Fe(CN)6]3－
KFe[Fe(CN)6]
Co2+与CN-反应： Co2++2CN-→Co(CN)2↓(浅棕色)；
Co(CN)2+4CN- (过量)→[Co(CN)6]4- (紫色) ➢[Co(CN)6]4-在空气中易被氧化成[Co(CN)6]3-，它的还原性比 [Co(NH3)6]2+还强(E ([Co(CN)6]3- / [Co(CN)6]4- )=-0.83 V< E([Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)6]2+)=0.11V；它可将水中的H+还原为氢：
➢在Fe2+和Fe3+溶液中分别加入K3[Fe(CN)6]和K4[Fe(CN)6]，均生 成蓝色沉淀：
K++Fe2++[Fe(CN)6]3-→K[FeIII(CN)6FeII]↓(滕氏蓝)
(鉴定Fe2+)
K++Fe3++[Fe(CN)6]4-→K[FeII(CN)6FeIII]↓(普鲁士蓝) (鉴定Fe3+)
➢酸液中Fe3+为中强氧化剂，可将SnCl2、H2S、HI、Fe、Cu等还 原剂氧化，本身被还原成Fe2+离子：
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2Fe3+ +Cu = Cu2+ + 2Fe2+ ➢工业中常用FeCl3的溶液在铁制品上蚀字样或刻蚀铜板。 ➢Fe3+失去电子成为高铁酸根离子FeO42-而呈还原性。 ➢酸性介质中，Fe3+还原性极弱，不易被氧化；在强碱性介质中， 能被一些氧化剂如NaClO所氧化(见P294电势)：
1.83
－0.28
Co3＋ ─── Co2＋ ─── Co
1.68
－0.26
NiO2 ─── Ni2＋ ─── Ni
0.72
－0.56
－0.92
EBθ/V FeO42－ ── Fe(OH)3 ── Fe(OH)2 ── Fe
0.17
－0.73
Co(OH)3 ─── Co(OH)2 ─── Co
0.49
3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(g) ➢铁、钴、镍+2和+3氧化物不溶于水和强碱，能溶于酸； Co2O3和Ni2O3是强氧化剂：
M2O3+6HCl=2MCl2+Cl2↑+3H2O (M = Co, Ni)
② M(OH)2 ➢在铁(II)、铁(III)、钴(II)、镍(II)的盐溶液中加入碱，可
(3) 异硫氰配合物
➢主要是Fe3+、Co2+形成稳定的异硫氰配合物。
➢鉴定Fe3+ ：Fe3++nNCS-→[Fe(NCS)n]3-n (n=1～6) (血红色) ➢鉴定Co2+ ：Co2++4NCS-→[Co(NCS)4]2- (蓝色) ➢[Co(NCS)4]2+在水溶液中不稳定，易离解成简单离子；用水 稀 释 即 成 粉 红 色 [Co(H2O)6]2+ ， 所 以 鉴 定 时 要 加 浓 KSCN 或 NH4SCN液(或固体)；能稳定地存在于丙硐或戊醇中。 ➢Ni2+与NCS-形成[Ni(NCS)]+、[Ni(NCS)3]-等，它们均不稳定。
1. FeSO4 白色 FeSO4·7H2O 浅绿色，俗称绿矾
(1)易被氧化 4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4
(2)强热分解 2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑ (3)微弱水解 Fe2+ +H2O ↔ Fe(OH)+ + H+
Fe3+ + e ↔ Fe2+
EA = 0.771 V
Fe(OH)3 + e ↔ Fe(OH)2 + OH- EB = -0.56 V ➢Fe2+在碱性介质中是较强的氧化剂，能被空气所氧化；而在酸性中较
稳定，只有Cl2、Br2、KMnO4等强氧化剂才能使它氧化：
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O ➢FeSO4被用于定量分析中，标定MnO4-，Cr2O72-等。
2. CoCl2 CoCl2∙xH2O，x = 0~6
x64
2
1.5 1
0
颜色 粉红 红色 浅红紫 暗蓝色 蓝紫 浅蓝色
50oC
58oC
140oC
CoCl2∙6H2O
CoCl2 ∙4H2O
CoCl2 ∙2H2O
CoCl2
粉红
粉红
蓝紫
蓝
➢作为硅胶干燥剂的干湿指示剂。
➢Fe3+较稳定,E(Fe3+/Fe2+)=0.77V ➢Co3+不稳定，只能以固态形式存在. E(Co3+/Co2+)=1.84V ➢Ni3+极不稳定，仅制得NiF3，25℃即分解。
Fe(OH)2 白色
Co(OH)2
Ni(OH)2
粉红色 浅绿色
Fe(OH)3 棕红色
Co(OH)3 棕色
氧化性增强
Ni(OH)3 黑色
2) 盐类
Fe(II), Co(II), Ni(II)盐性质具有一定的相似性。
➢强酸盐在水中弱水解而显酸性：M2+ + H2O ↔ M(OH)+ + H+； ➢它们的水合离子有颜色：Fe2+(浅绿色)、Co2+(粉红色)、Ni2+(绿色)。
实验二十四：第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍）
实验二十四：第一过渡系元素（二）（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、镍配合物的生成及性质。
〔实验原理〕铁、钴、镍的高氧化态化合物多是以含氧酸盐或配盐形式存在，如Na2FeO4、K3CoO4、K2NiF6，这类化合物在水溶液中都是不稳定的。
一、铁的化合物1．铁的化合物铁有3种氧化物，红棕色的氧化铁，黑色的氧化亚铁和黑色的四氧化三铁。
它们都不溶于水，灼烧后的氧化铁不溶于酸，氧化亚铁能溶于酸。
四氧化三铁是二价铁和三价铁的混合型氧化物，具有磁性。
铁化合物列于下表中：物质颜色和状态性质FeCl3黑褐色晶体以共价键为主的化合物，它的蒸气为双聚分子Fe2Cl6。
Fe(NO3)3 = Fe2O3 + 6NO2 + 3/2O2 (600～700ºC) Fe(NO3)3•H2O 淡紫色晶体 2FeCl2•4H2O 淡蓝色晶体在空气中易被氧化为草绿色FeSO4•7H2O 淡绿色晶体加热分解为三氧化硫，水溶液易被氧化。
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 绿色晶体摩尔氏盐，在潮湿空气和水溶液中较稳定。
2．溶液中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)的反应⑴溶液中Fe3＋的重要反应还原剂如I-，SO2，H2S，Sn2+，Fe，Cu，等――――――――――――――――→ Fe2+OH-Δ⇌ Fe(OH)3(s)（棕色）→ Fe2O3NH3•H2O———→ Fe(OH)3(s)（棕色）NH3•H2O+NH4Cl——————→ Fe(OH)3(s)（棕色）Fe2+(NaOH,80ºC) O2——————→ Fe3O4• x H2O → Fe2O3CO32-ClO-——→ Fe(OH)3——→ FeO42-NH3•H2O+(NH4)2S H+――――――→Fe2O3(黑色)―→ FeS(黑色)H2S――→Fe2+ + SNCS-过量F－――→[Fe(NCS)]2+(血红色)―→ [FeF6]3-(无色)[Fe(CN)6]4-+ K+――――――→ [KFe(CN)6Fe]x(蓝色)K2C2O4(浓)，加热――――――→ [Fe(C2O4)3]3-(黄色)不稳定，见光分解⑵溶液中Fe2＋的重要反应氧化剂如Cr2O72-，浓HNO3等―――――――――――→ Fe3+OH-O2⇌ Fe(OH)2(s)（纯白色）→Fe(OH)3(s)（棕色）NH3•H2O――→ Fe(OH)2(s)（纯白色）NH3•H2O+NH4Cl――――――→无沉淀CO32-H2O + CO2 O2――→ FeCO3（白色）――→ Fe(HCO3)2―→Fe(OH)3(s)(NH4)2S―――→ FeS(黑色)NO――→[Fe(NO)( H2O)5]2+( 棕色)H2O2 +过量F－―――――→ [FeF6]3-(无色)NCS-――→无溶液、无颜色CN-过量CN-Cl2―→Fe(CN)2(s) (白色) ――→[Fe(CN)6]4-――→[Fe(CN)6]3-[Fe(CN)6]3-+ K+――――――→ [KFe(CN)6Fe]x(蓝色)二、钴的化合物1. 钴的化合物钴的氧化物与铁的氧化物类似，为暗褐色的Co2O3•xH2O和灰绿色的CoO。
2020届高三化学考前冲刺突破：《物质结构与性质》跟踪检测【答案解析】
2020届高三化学考前冲刺突破：——《物质结构与性质》跟踪监检测的熔点为－20 ℃，沸1．(2019·山东烟台一中等四校联考)配合物Fe(CO)5点为103 ℃，可用于制备纯铁。
Fe(CO)的结构如图所示。
5晶体类型属于(1)基态Fe原子的价电子排布式是____________；Fe(CO)5____________晶体。
(2)CO分子中C、O原子都满足8电子稳定结构，CO分子的结构式是________________，写出与CO互为等电子体的分子的电子式：________________。
(3)C、O、Fe的第一电离能由大到小的顺序为_____________________________________。
，下列说法正确的是____________。
(4)关于Fe(CO)5A．Fe(CO)是非极性分子，CO是极性分子5B．Fe(CO)中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键5C．1 mol Fe(CO)含有10 mol配位键5===Fe＋5CO反应中没有新化学键生成D．Fe(CO)5(5)铁的三种晶体的晶胞均为立方晶胞，三种晶体的晶胞如图所示。
①上述三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是____________(填“α”“δ”或“γ”)－Fe。
②α－Fe晶胞中铁原子的配位数为________________。
③γ－Fe晶胞的边长为a pm，则γ－Fe晶体的密度为____________g/cm3(N A 表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
解析(1)铁为26号元素，基态价电子排布式为3d64s2；Fe(CO)5的熔、沸点较低，故属于分子晶体。
(2)CO分子中C、O原子都满足8电子稳定结构，CO分子的结构式为C≡O，与CO互为等电子体的分子是N2。
(3)C、O、Fe三种元素的原子中Fe的原子半径最大，Fe原子的基态价电子排布式为3d64s2，失去1个电子形成3d54s2，结构更稳定，第一电离能最小，C、O是同一周期元素，同一周期从左到右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能由大到小的顺序为O>C>Fe。
高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 第5课时 高考题中常涉及的金属及其性质课件
Mn2++2HC
O
3
MnCO3↓+CO2↑+H2O。
答案:(6)Mn2++2HC
O
3
MnCO3↓+CO2↑+H2O
12/11/2021
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为 LiNixCoyMnzO2,
其中 Ni、Co、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。当 x=y= 1 时,z=
1.0×1014;
③升温 CrO24 的平衡转化率减小,说明升温平衡左移,该反应的ΔH<0。
答案:(2)①2 CrO24 +2H+
Cr2O72 +H2O ②增大 1.0×1014 ③小于
12/11/2021
(3)在化学分析中采用 K2CrO4 为指示剂。以 AgNO3 标准溶液滴定溶液中 Cl-,利用 Ag+
状态 4Co3++2H2O 4Co2++4H++O2↑
反 借此反应,可以使三种离子
Fe3+在酸性溶液中可以稳定存在
应 分离
12/11/2021
结论 与解释
①由于Fe(OH)2的稳定性弱于Co(OH)2、Ni(OH)2,故三者的还原性 存在规律:Fe(OH)2>Co(OH)2>Ni(OH)2,因此三者与氧化剂和氨水反 应的条件与产物也不同 ②由于铁、钴、镍的核电荷数依次增大,故对电子的吸引能力依 次增强,所以正三价的氧化性呈现如下规律:Fe(Ⅲ)<Co(Ⅲ) <Ni(Ⅲ)
解析:(3)由 Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)可得:
铁 钴 镍
• 氧化物性质：
• 碱性氧化物，溶于酸 。
• Fe2O3+6HCl→ 2FeCl3+3H2O • M2O3+6HCl→2MCl2+Cl2+3H2O
• FeO可自燃的黑色粉末，低于848K时不稳定可 歧化为Fe和Fe2O3。 • Fe2O3有两种不同的构型： • Fe(Ⅲ)+OH－→红棕色凝胶状水合氧化物↓（加 热）→红棕色α－Fe2O3。
• Fe2O3 （加热）→ Fe3O4，Fe3O4氧化→γFe2O3 ， γ-Fe2O3真空加热→ Fe3O4 。
• 氢氧化物：
• M2++2OH－→ M(OH)2 白、粉红、绿
O2
• M(OH)3 红棕
Br2、Cl2、、ClO4－
Ni(OH)3 棕黑色
M可以是Co和Fe
• M(OH)2(Co、Ni的也一样)+2H+→M2++2H2O
• FeCl3· 2O加热水解生成碱式盐； 6H • 应用：有机染料、催化剂、伤口止血剂等。 • FeCl3溶液加热水解加快，加酸可抑制水解；
高铁酸盐的制备及应用 [FeO42-]
2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－ ＝2FeO42－+3Cl－+5H2O
△
△ (溶液中)
Fe2O3+3KNO3+4KOH
铁 钴 镍
• 概况：价层结构为3d6~84s2。氧化数： •
Fe、 Co、 Ni
• +2、+3、+6
+2、+3、(+4)
+2
• Fe、 Co、Ni离子酸性溶液中稳定，Fe3+、 Co3+、 Ni4+氧化性强。
新实验十一铁、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+61、Fe2+、Co2+、Ni2+的还原性（1）酸性介质Cl2 + 2Fe2+（浅绿）＝2Fe3+（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、Fe3+、Co3+、Ni3+的氧化性由于Co3+和Ni3+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（Cl2、Br2）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(NH3)6]2+或[Ni(NH3)6]2+。
不过[Co(NH3)6]2+ 不稳定，易氧化成[Co(NH3)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。
FeSO4+2KCN＝Fe(CN)2+K2SO4Fe(CN)2+4KCN＝K4[Fe(CN)6]从溶液中析出来的黄色晶体是K4[Fe(CN)6]·3H2O，叫六氰合铁(II)酸钾或亚铁氰化钾，俗称黄血盐。
副族金属-铁钴镍及其化合物(解析版)
系列三副族金属专题2 铁钴镍及其化合物铁、钴、镍三种元素由于性质接近，故统称为铁系元素；铁、钴、镍都是中等活泼的金属元素，化合物性质比较接近，但也存在差异。
这与它们的电子层结构有关。
1．铁、钴、镍及其化合物性质的相似性2．铁、钴、镍及其化合物性质的差异（1）金属单质性质的差异（2）铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物①铁、钴、镍氧化物和氢氧化物的基本性质注：①表示在碱性条件下不具有氧化性。
①比较与总结（1）在酸性溶液中，Fe2＋、Co2＋、Ni2＋分别是铁、钴、镍离子的稳定状态。
高价态的铁(①)、钴(①)、镍(①)在酸性溶液中都有很强的氧化性，空气中的O2能将酸性溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，但不能将Co2＋、Ni2＋氧化成Co3＋和Ni3＋。
（2）在碱性介质中，铁的最稳定价态是＋3，而钴、镍的最稳定价态仍是＋2，在碱性介质中，将低价态的Fe(①)、Co(①)、Ni(①)氧化成高价态比酸性介质中容易。
4．高铁盐的制备在酸性介质中，FeO 2－4(高铁酸根离子)是一种强氧化剂，一般氧化剂很难把Fe 3＋氧化成FeO 2－4，但在强碱性介质中，Fe(①)却能被一些氧化剂(如NaClO)所氧化：2Fe(OH)3＋3ClO －＋4OH －===2FeO 2－4＋3Cl －＋5H 2O ，将Fe 2O 3、KNO 3和KOH 混合并加热共融，生成紫红色的高铁酸钾：Fe 2O 3＋3KNO 3＋4KOH=====① 2K 2FeO 4＋3KNO 2＋2H 2O 。
5. 检验Fe 2＋和Fe 3＋时的注意事项（1）检验Fe 2＋时不能先加氯水后加KSCN 溶液，也不能将加KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN －)。
（2）Fe 3＋、Fe 2＋、Cl －同时存在时不能用酸性KMnO 4溶液检验Fe 2＋(Cl －能还原酸性KMnO 4，有干扰)。
（3）检验Fe 2＋、Fe 3＋的其他方法①检验Fe 2＋最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K 3[Fe(CN)6]：3Fe 2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe 3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)。
铁钴镍配合物
第二十三章 d 区元素（一）第四周期 d 区元素23-8铁钴镍•第V I I I B族元素在周期系中是特殊的一族，它包括4、5、6三个周期的九个元素：铁、钴、镍、钌，铑、钯、锇、铱、铂。
•23-8-1铁系元素的基本性质•V I I I B族在周期系中位置的特殊性是与它们之间性质的类似和递变关系相联系的。
在九个元素中，显然也存在通常的垂直相似性，如F e、R u 和O s，但是水平相似性如F e、C o和N i更为突出些。
因比为了便于研究，通常称F e、C o、N i三个元素为铁系元素，并在一起叙述和比较，其余六个元素则称为铂系元素。
•铁、钴、镍三个元素的最外层都有两个电子，仅次外层d电子分别为6、7、8（钯除外，为4d10），而且原于半径也很相近，所以它们的性质很相似。
一般条件下铁只表现+2和+3氧化态，在极强的氧化剂存在条件下，铁还可以表现不稳定的+6氧化态(高铁酸盐)。
•钴在通常条件下表现为+2，在强氧化剂存在时则显+3氧化态，镍则经常表现为+2氧化态。
这反映出第一过渡系元素发展到V I I I B族时，由于3d轨道已超过半充满状态，全部价电子参加成键的趋势大大降低，除d电子最少的铁可以出现不稳定的较高氧化态外，d电子较多的钴都不显高氧化态。
它们的原子半径、离子半径、电离势等性质基本上随原子序数增加而有规则的变化。
镍的原子量经钴小，这是因为镍的同位素中质量数小的一种占的比例大。
•铁、钴、镍单质都是具有白色光泽的金属。
铁、钴略带灰色，而镍为银白色。
它们的密度都较大，熔点也较高。
钴比较硬而脆，铁和镍却有很好的延展件。
此外，它们都表现有铁磁性，所以钴、镍、铁合金是很好的磁性材料。
•就化学性质来说，铁、钴、镍都是中等活泼的金属，这可由它们的电极电势看出。
在没有水汽存在时，常温下它们与氧、硫、氯等非金属单质不起显著作用，但在高温，它们将与上述非金属单质和水蒸气发生剧烈反应，如：• 3F e +2O 2===F e 3O 4• F e +S ===F e S• 2F e +3C 12===2F e C l 3• 3F e +C ===F e 3C• 3F e +4H 2O ===F e 3O 4+4H 2• 常温时，铁和铝、铬—样，与浓硝酸不起作用，这是因为在铁的表面生成一层保护膜使铁“钝化”，因此贮运浓硝酸的容器和管道也可用铁制品。
10. 2 铁钴镍及其化合物的性质(下)
弱碱性
二丁二肟合镍(Ⅱ)
(鲜红色)
12
小结：
Fe2+
Co(NH3)63+红 O2
Co(NH3)62+黄
Ni(NH3)62+蓝
H+ Fe(OH)2
NH3·H2O Co(OH)Cl(s,蓝)
NH3 ·H2O Ni2(OH)2SO4浅绿
NH3 ·H2O Fe2+ 淡绿
NH3·H2O Co2+(Cl-) 粉红
2feh水合铁离子双聚体2h5h3clfeo4oh3clofeoh2fesnsn2fe3fefe2fe2fecucu2fe2h4fe4hfe08914feoh05468feoh09feofe04089fe0769fe191feomn5fe8hmno5fe2cr6fe4hcr6fe主要构型八面体八面体四面体八面体四面体平面正方八面体3nhfe2nh2nhfecoohcls蓝色clninh6nhni蓝色soohniso浅绿色土黄色红色conh6nhco钴的23离子都可形成氨配合物以3离子的较稳定fecn2cnfeclfecnclfeohohfecn6cnfeoh2ohfecn赤血盐晶体为红色碱性条件下分解
（b）KSCN溶液
Fe3++ nSCN- ＝ [Fe(SCN)n]3-n (血红色)
10
[NiCl4]2-的空间构型为四面体，μ=2.83B.M.
3）离子的鉴定
(3) Co2+——KSCN溶液
Co2+ + 4SCN- 丙酮
[Co(SCN)4]2- (蓝色)
(4) Ni2+——丁二酮肟试剂
Ni2+ + 丁二酮肟
[Fe(OH)2(H2O)4]++H+ [(H2O)4 Fe(OH)2Fe(H2O)4]4+ 水合铁离子双聚体 +2H+
11 铁、钴、镍
铁、钴、镍专业化教班级化学0901 姓名张磊实验日期2012-6-10一、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；二、实验内容（一）铁钴镍化合物的氧化还原性1.铁钴镍二价化合物的还原性实验项目现象解释或方程式结论酸性介质：0.1M硫酸亚铁+溴水，+KSCN二氯化钴硫酸镍溴水褪色，加KSCN后变为血红色溴水不褪色溴水不褪色2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-碱性介质：1ml水+稀硫酸（煮沸）+少量硫酸亚铁铵(1)3mL6mol/L NaOH(煮沸)（2），混合（1）（2）（用滴管）溶液有白色沉淀生成，白色变为灰绿，再变为红棕色Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3酸碱性：Fe2+、Co2+、Ni2+的氢氧化物呈碱性还原性：Fe(OH)2>Co(OH)2>Ni (OH)20.1mol·dm-3二氯化钴+6M氢氧化钠放置0.1mol·dm-3二氯化钴+6M氢氧化钠+溴水出现蓝绿色沉淀溶液变粉红色变为棕色变为灰褐色Co2++Cl-+OH_=Co(OH)Cl↓出现蓝绿色沉淀Co(OH)Cl+OH-=Co(OH)2+Cl- 溶液变粉红色4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3+NaCl 棕色2Co(OH)2+Br2+2NaOH=2Co(0H)3灰褐色+2NaBr0.1mol·dm-3硫酸镍+6M氢氧化钠放置0.1mol·dm-3硫酸镍+溴水有绿色沉淀生成放在空气中不变化变为黑色Ni2++2OH_=Ni(OH)2↓2Ni(OH)2+Br2+2NaOH=2Ni(0H)3黑色+2NaBr2.铁钴镍三价化合物的氧化性实验项目现象解释或方程式结论Fe(OH)3（含溴）+2M硝酸+四氯化碳Co(OH)3（含溴）+2M硝酸+四氯化碳Ni(OH)3（含溴）+2M硝酸+四氯化碳无现象下层为橙色下层为橙色Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H202Co(OH)3+6HBr=2CoBr2+Br2↑+6H2O2Ni(OH)3+6HBr=2NiBr2+Br2↑+6H20白色粉红绿色棕红棕色黑色Co(OH)2Co(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3还原性增强氧化性增强Ni（OH）2Ni（OH）3（二）铁钴镍的硫化物实验项目现象解释或方程式结论亚铁离子三价铁离子+硫化氢+氨水+稀硝酸和稀硫酸二价钴离子二价镍离子有黑色沉淀，溶解，溶解棕黄色沉淀，溶解，溶解黑色沉淀，不溶，不溶黑色沉淀，不溶，不溶Fe2+（淡绿）+ H2S + 2NH3·H2O ＝ FeS↓（黑）+2NH4+ + 2H2OFeS（黑↓）+2H+＝Fe2+（淡绿）+ H2S2 Fe3+（黄）+H2S ＝ 2 Fe2+（淡绿）+ S↓（黄）+2H+ ( 变浑浊 )Co2+（粉红）+ H2S + 2NH3·H2O ＝CoS↓（黑）+2NH4++2H2ONi2+（绿）+ H2S + 2NH3·H2O ＝NiS↓（黑）+2NH4++2H2O（三）铁的配合物实验项目现象解释或方程式结论二价铁+六氰合铁（3）酸钾二价铁+邻二氮菲三价铁+六氰合铁（2）酸钾三价铁+硫氰化铵，+氟化钠蓝紫色黄色蓝紫色血红色，褪色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)Fe3+ +n SCN-＝ [Fe(SCN)n]3-n[Fe(SCN)] 3-n +6F-＝ [FeF6]3-+ n SCN -三价铁+碘化钾六氰合铁（3）酸钾+碘化钾二价铁+碘水六氰合铁（2）酸钾+碘水颜色变化颜色不变不变变淡2 Fe3+（黄）+2 I-＝ 2 Fe2+（淡绿）+ I2（灰）I2 + [Fe(CN)6]4- = I- + [Fe(CN)6]3-氧化性：三价铁大于二价铁；形成配合物后还原性都变强（四）钴离子的鉴定实验项目现象解释或方程式结论钴离子+戊醇+乙醚+硫氰化铵钴离子+6M乙酸+亚硝酸钾，微热溶液变色黄色晶体生成Co2+（粉红）+4 SCN-＝ [Co(SCN )4]2-（蓝）Co2+ ＋ 3K+＋ 7NO2-＋2H+＝ K3[Co(NO2)6] （黄色晶体）＋ NO ＋H2O微热，HAc介质钴离子鉴定（五）镍离子的鉴定实验项目现象解释或方程式结论镍离子+氨水+丁二酮亏滴入几滴月亏试剂，则有鲜红色沉淀生成Ni2++ 2NH3•H2O = Ni(OH)2↓绿Ni(OH)2 + 6NH3 = [Ni(NH3)6]2+绿色 + 2OH-镍离子的鉴定三、思考题1．设法实现下列物质的转化氯化亚铁和氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁答：2FeCl2＋Cl2 ＝ 2FeCl32FeCl3＋Fe ＝ 3FeCl22Fe2+ +H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O2Fe3++Fe=3Fe2+2.怎样鉴别Fe2+ 、Fe3+ 、Co2+、 Ni2+离子？答：K3[Fe(CN)6]+ Fe2+ = KFe[Fe(CN)6] 滕士蓝Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n](3-n)+(n=1~6) 血红色Co2++4SCN-=[Co(SCN)4]2- 在戌醇－乙醚层显蓝色四、注意事项1．制取氢氧化亚铁的过程要避免将空气带入溶液中。
铁钴镍实验报告实验结果(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列化学反应和物理实验，研究铁、钴、镍三种金属的性质，包括它们的还原性、氧化性、配合物生成以及磁性等。
通过对比实验结果，加深对这三种金属化学性质的理解。
二、实验原理1. 还原性：在还原反应中，金属原子失去电子，氧化态降低。
铁、钴、镍在酸性或碱性介质中表现出不同的还原性。
2. 氧化性：在氧化反应中，金属原子获得电子，氧化态升高。
铁、钴、镍的三价离子具有氧化性。
3. 配合物生成：金属离子与配体形成配合物，配体提供孤对电子与金属离子配位。
4. 磁性：铁、钴、镍为铁磁性材料，其磁性能受温度、磁场等因素影响。
三、实验内容1. 还原性实验（1）铁（II）的还原性：在酸性介质中，铁（II）具有还原性，可还原溴水中的溴离子。
实验结果显示，加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液后，溶液颜色由黄色变为棕色，说明铁（II）具有还原性。
（2）钴（II）和镍（II）的还原性：在酸性介质中，钴（II）和镍（II）的还原性较弱，氯水不能将它们氧化。
实验结果显示，加入氯水后，溶液颜色无变化，说明钴（II）和镍（II）的还原性较弱。
2. 氧化性实验（1）三价铁的氧化性：在碱性介质中，三价铁具有氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子。
实验结果显示，加入氯水后，溶液颜色由浅绿色变为棕色，说明三价铁具有氧化性。
（2）三价钴和三价镍的氧化性：在碱性介质中，三价钴和三价镍具有氧化性，可被还原为二价离子。
实验结果显示，加入NaOH溶液后，溶液颜色由浅绿色变为蓝绿色，说明三价钴具有氧化性；加入氯水后，溶液颜色由蓝绿色变为棕色，说明三价钴具有氧化性。
3. 配合物生成实验（1）铁（II）配合物：在氨水存在下，铁（II）难以形成稳定的氨配合物。
实验结果显示，加入氨水后，溶液中出现白色沉淀，说明铁（II）难以形成稳定的氨配合物。
（2）钴（II）和镍（II）配合物：在氨水存在下，钴（II）和镍（II）可形成稳定的氨配合物。
实验结果显示，加入氨水后，溶液颜色由浅绿色变为深蓝色，说明钴（II）和镍（II）与氨形成了稳定的配合物。