无机化学实验指导书

?? ([Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-)=0.36V

??(Co3+/Co2+)=1.8V

??([Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)6]2+)=0.02V

水溶液中,Co2+稳定;氨合物中,[Co(NH3)6]2+易被空气氧化成[Co(NH3)6]3+:

4[Co(NH3)6]2+(土黄色)+O2+2H2O→4[Co(NH3)6]3+(红棕色)+4OH-

4.离子鉴定

Fe2+ 加赤血盐,出现蓝色沉淀:

Fe2++K++[Fe(CN)6]3-→KFe[Fe(CN)6]↓

Fe3 (1) 加黄血盐,出现蓝色沉淀:

Fe3++K++[Fe(CN)4]4-→KFe[Fe(CN)6]↓

(2) 加KSCN,溶液变血红色:

Fe3++nSCN-→[Fe(NCS)n]3-n(n≤6)

Co2+ 加浓KSCN,并用丙酮或戊醇萃取,溶液呈宝蓝色:

Co2++4SCN-→[Co(NCS)4]2-↓

Ni2+ 在氨性介质中加丁二酮肟,出现鲜红色沉淀:

HONi C+H3CH32+ONNiCCH3+2+HCCH3NOHCCNOHCH3CH3CCNNOHNO

丁二酮肟 二(丁二酮肟)合镍(II)

仪器和药品

仪器:试管、离心试管、试管夹、点滴板、滴管、烧杯、小量筒、酒精灯、水浴烧杯、离心

机等。

药品:KMnO4(0.01mol/L、0.1mol/L)、AgNO3(0.1mol/L)、BaCl2(0.1mol/L)、

MnSO4(0.1mol/L)、K2CrO4(0.1mol/L)、K2Cr2O7(0.1mol/L)、CrCl3(0.1mol/L)、 CoCl(、FeCl(、SnCl(、NiSO(、FeSO(、20.1mol/L)30.1mol/L)20.1mol/L)40.1mol/L)40.5mol/L)KSCN(0.1mol/L、固体)、Pb(NO3)2(0.1mol/L)、Na2SO3(0.1mol/L)、NaNO2(0.1mol/L)、(NH4)2S(0.1mol/L)、(NH4)2 CO3(0.1mol/L)、H2SO4(6mol/L、浓)、HCl(2mol/L、浓)、HOAC(2、6mol/L)NH3HO2(0.5、6mol/L)、NaOH(2、6mol/L)、H2O2(3%)、

K4[Fe(CN)6](0.1mol/L)、K3[Fe(CN)6](0.1mol/L)、Na2[Fe(CN)5NO](1%)、丁二酮肟(1%)、CCl4、乙醚、Br2水、丙酮、MnO2(s)、NaBiO3(s)、(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O(s)、NH4F(NaF)(s) PH试纸、KI –淀粉试纸。

浓度均为0.1mol/L的Cr3+、Mn2+、Fe3+混合溶液;浓度均为0.1mol/L Cr3+、Ni2+、Fe3+

混合溶液;浓度均为0.1mol/L标签分别为1和1的SnCl2和MnSO4,2和2的K2CrO4 和FeCl3,3和3的MnSO4和 MgSO4。

实验步骤

1.铬的化合物

(1) Cr(OH)3的生成和性质

1)制备少量的Cr(OH)3,观察沉淀的颜色,并验证Cr(OH)3的两性。写出离子反应方程式。 2)用实验证明[Cr(OH)4]-加热易完全水解的事实。观察现象,写出离子反应方程式。 (2) Cr(III)的还原性和Cr3+的鉴定

自制少量的[Cr(OH)4]-溶液,然后加入几滴3%的H2O2溶液,微热,观察溶液颜色的变化,保留溶液作1.(6)试验。写出离子反应方程式。

Cr3+的鉴定:在点滴板上滴加一滴上述溶液,加1滴稀HOAc,再加入一滴Pb(NO3)2溶液,观察黄色沉淀的产生。 (3) Cr(III)盐的水解

在0.5mL的0.1mol/L的CrCl3溶液中,滴加0.5mol/L的Na2CO3溶液至有沉淀生成。离心分离并洗涤沉淀,用实验证实沉淀是Cr(OH)3而不是Cr2(CO3)3。写出离子反应方程式并解释试验结果。

(4) CrO42-和Cr2O72-在水溶液中的平衡和相互转化

选用合适试剂,使Cr2O72-转变为CrO42-,在转变回Cr2O72-。观察现象,写出相互转化的平衡关系式。

(5) K2Cr2O7的氧化性

选择两种适合的还原剂,做两个实验,验证K2Cr2O7在酸性介质中才具有强氧化性,观察实验现象并写出各自的离子反应方程式。

提示:所选用还原剂被氧化后的产物以无色或浅色为好(为什么),酸化K2Cr2O7溶液能否用稀HCl,为什么?

(6) 过铬酸的生成——Cr(VI)的鉴定

取实验中所得的CrO42-溶液,加入0.5mL乙醚,用3mol/L的H2SO4酸化,然后滴加3%的H2O2,摇动试管,观察乙醚层颜色的变化。写出离子反应方程式。 (7) 难溶性铬酸盐的生成

1) 用0.1mol/L的AgNO3、BaCl2、Pb(NO3)2、K2CrO4溶液, 制备少量的BaCrO4、PbCrO4、Ag2CrO4沉淀,观察各沉淀的颜色。

2) 在点滴板上用pH试纸测定0.1mol/L的K2Cr2O7溶液的pH值。然后在K2Cr2O7溶液中分别加入AgNO3、BaCl2溶液,观察沉淀颜色,并测试溶液的pH值。写出有关的离子反应方程式。并解释溶液pH值变化的原因。 2.锰的化合物

(1) Mn(OH)2的生成和性质

用0.1mol/L的MnSO4溶液制备适量的Mn(OH)2沉淀。观察沉淀颜色的变化。写出有关离子反应方程式。 (2) MnS的生成

用0.1mol/L的MnSO4溶液数滴,加入0.1mol/L的(NH4)S溶液,观察有无沉淀生成。然后再逐滴加入2mol/L的NH3?H2O观察现象。写出离子反应方程式。解释实验现象。 (3) Mn(II)的还原性和Mn(IV)、Mn(VII)的氧化性

用固体MnO2、浓HCl、0.01mol/L的KMnO4溶液、0. 1mol/L的MnSO4溶液,设计两个实验,验证MnO2和KMnO4的氧化性。写出对应的离子反应方程式。 (4) MnO42-的生成和性质

1) 取0.5mL的0.01mol/L的KMnO4溶液, 加入数滴6mol/L的NaOH溶液,再加入少量固体MnO2,观察溶液颜色的变化。离心分离,保留溶液作下面实验用。写出离子反应方程式。 2) 取上述实验所得的K2MnO4溶液,分盛于两支试管中。在一支试管中加少量水,另一支试管中加少量3mol/L的H2SO4溶液,观察现象,写出离子反应方程式。说明MnO42-稳定存在的介质条件。

3.Fe(II)、Co(II)、Ni(II)化合物的还原性 (1) Fe(II)化合物的还原性

1) 设计并完成试验,证明FeSO4在酸性介质中能被KMnO4氧化,观察现象并写出离子反应方程式。

2) 在一支试管中,加入1mL蒸馏水和几滴稀H2SO4,煮沸以赶去空气(为什么?)。待冷却后,加入少量(NH4)2Fe(SO4)2?H2O固体,使其溶解,制得(NH4)2Fe(SO4)2溶液。 在另一支试管中加入6mol/L的NaOH溶液3mL,煮沸以赶去空气。待冷却后,用滴管吸取NaOH溶液,插入(NH4)2Fe(SO4)2溶液(至试管底部)慢慢放出NaOH溶液(注意整个操作都要避免将空气带入溶液)。观察白色Fe(OH)2的沉淀生成。摇动放置一段时间,观察沉淀颜色的变化,写出离子反应方程式。 (2) Co(II)化合物的还原性

在试管中加入0.1mol/L的CoCl2溶液0.5mL,滴加6mol/L的NaOH溶液,观察现象。将沉淀分盛于两支试管中,一支试管中的沉淀放置片刻,观察沉淀颜色的变化;在另一支试管中加入数滴3%的H2O2溶液,观察沉淀颜色的变化,将沉淀保留作2(2)实验用。写出离子反应方程式。

(3) Ni(II)化合物的还原性

在两支试管中分别制备少量的Ni(OH)2沉淀,观察沉淀的颜色。然后在一支试管中加入3%的H2O2溶液,在另一支试管中加入几滴Br2水,观察沉淀颜色的变化有何不同。将制得的NiO(OH)沉淀保留作2(3)实验用。写出离子反应方程式。 4.Fe(III)、Co(III)、Ni(III)化合物的氧化性

(1) 自制少量Fe(OH)3沉淀(选用什么试剂),然后加入浓HCl,观察现象(有无Cl2产

生?应该怎样检验)。在加入0.5mL的CCl4和1滴0.1mol/L的KI溶液,观察CCl4层颜色的变化。写出有关反应的离子方程式。

(2) 用实验1(2)制得的CoO(OH)沉淀,加入少量的HCl,观察现象,并检验所产生的

气体。写出离子反应方程式。

(3) 用实验1(3)制得的NiO(OH)沉淀,加入少量浓HCl溶液,观察现象,并检验所产

生的气体。写出离子反应方程式。

根据实验比较Fe(OH)2、Co(OH)2、Ni(OH)2还原性的强弱和Fe(OH)3、CoO(OH)、NiO(OH)氧化性的强弱。 5.铁、钴、镍的配合物

(1) 设计一组利用生成配合物反应的实验来鉴定下列离子,观察现象,并写出各自的离

子反应方程式。

1Fe2+;○2Fe3+;○3Fe3+和Co2+混合液中的Co2+。 ○

提示:应注意,由于[Co(NCS)4]2-在水溶液中不稳定,鉴定时要加饱和KSCN溶液或固体KSCN,并加入丙酮萃取;Fe3+对Co2+的鉴定反应有干扰,应选用何种试剂将Fe3+掩蔽起来? (2) 在点滴板上加1滴0.1mol/L的NiSO4溶液,1滴6mol/L 的NH3?H2O,再加入1滴

1%丁二酮肟,观察鲜红色沉淀的生成。

(3) 氨合物

1) 取1mL的FeCl3溶液,滴加6mol/L 的NH3?H2O直至过量,观察沉淀是否溶解。 2) 在两支试管中分别加入0.5mL浓度均为0.1mol/L的CoCl2溶液和NiSO4溶液。然后再分别加入过量的6mol/L 的NH3?H2O,观察现象。静止片刻,再观察溶液颜色变化。写出相关的离子反应方程式。

根据实验比较[Co(NH3)6]2+、[Ni(NH3)6]2+氧化还原稳定性的相对大小

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)