无机化学实验 实验3 铁、钴、镍 一、实验目的 （1）试验并掌握二价铁、钻、镍的还原性和三价铁、钻、镍的氧 化性； （2）试验并了解铁、钻、镍配合物的生成和性质； 二、实验内容 1、铁(II)、钴(II)、镍(II)化合物的还原性 （1）铁的还原性 a．2Fe2++Br2=2Fe3++2 Br – 溴水褪色 1.065-0.771>0 b．Fe2+2OH - = Fe(OH ) 2 ↓ 白色→灰绿→红棕 所以反应要除尽空气 4Fe(OH ) 2 +O2+2H2O = 4Fe(OH)3 ↓红棕 留作下面实验用 φB θ[Fe(OH)3 /Fe(OH )2 ]=－0.56V
无机化学实验 （2）钴(Ⅱ)）、镍(Ⅱ)的还原性 Co3+ ∕Co2+ NiO2 ∕Ni2+ Br2 ∕Br - Cl2 ∕Cl - φ θ ∕V 1.82 1.68 1.065 1.36 a、CoCl2中滴加氯水 Co2+ ＋ Cl2≠无变化 1.36—1.82＜0 NiSO4中滴加氯水 Ni2+ ＋ Cl2≠无变化 b、Co2++ Cl -+ OH -= Co(OH)Cl ↓蓝绿 Co(OH)Cl + OH -= Co(OH)2 ↓粉红 一份 4 Co(OH)2+O2+2H2O= 4 Co(OH)3棕色 φ θO2 /OH - =0.401 φ θ [Co(OH)3 /Co(OH)2 ]=0.17 0.401-0.17>0 另一份2 Co(OH)2+Cl2+2OH－=2 Co(OH)3 ↓棕+2Cl－ 1.36-0.17>0 c、Ni2++2OH -=Ni(OH)2 ↓绿色 2 Ni(OH)2+Cl2+2OH－=2Ni(OH)3黑色+2Cl－ 1.36-0.49 >0 2 Ni(OH)2+O2+H2O 不变化 0.401-0.49<0
无机化学实验 2、铁（Ⅲ）、钴（Ⅲ）、镍（Ⅲ）的氧化性 (1) Fe(OH)3 +6HCl（浓）=2FeCl3 + 3H2O 0.771-1.36>0 2 Co(OH)3 + 6HCl（浓）=2CoCl2+Cl2 ↑+6H2O 1.82-1.36>0 CoCl2在水量多时为粉红色，在Cl－浓度大时为蓝色。与变色硅胶的变 色相同。 2 Ni(OH)3+6HCl（浓）=2NiCl2+Cl2 ↑+6H2O (2) 2 Fe3++2 I - =2 Fe2++I2 I 2溶于CCl4呈紫红色 总结：M(II)还原性：Fe2+>Co2+>Ni2+ Fe(OH )2 > Co(OH)2> Ni(OH)2 M(Ⅲ)）氧化性：Ni3+>Co3+>Fe3+
无机化学实验 3、配合物的生成和性质 （1）铁的配合物 a、K4 [Fe(CN)6 ]和K3 [Fe(CN)6 ]中加入NaOH不生成沉淀： [Fe(CN)6 ] 4- ＋ 2OH- = Fe(OH)2 ＋ 6 CN- 不反应 [Fe(CN)6 ] 3-＋ 3OH- = Fe(OH)3 ＋ 6 CN- 不反应 b、 [Fe(CN)6 ] 4- ＋Fe3+ + K+ = KFe[Fe(CN)6 ] 黄血盐 普鲁士蓝 [Fe(CN)6 ] 3- ＋Fe2+ + K+ = KFe[Fe(CN)6 ] 赤血盐 滕士蓝 普鲁士蓝与滕士蓝为相同结构Fe4 III[FeII(CN)6 ] 3·xH2O。 c、[Fe(CN)6 ] 3- ＋I－ ≠ [Fe(CN)6 ] 4－ ＋I 2 0.36－0.54<0 Fe3＋ ＋I－ ＝ Fe2+＋I 2 0.771－0.54>0 [Fe(CN)6 ] 4－ ＋I 2 = [Fe(CN)6 ] 3- ＋I－ 0.54－0.36>0 Fe2+＋I 2 ≠Fe3＋ ＋I－ 0.54－0.771<0 ∴Fe(III)形成配合物后，氧化性降低，Fe(II)形成配合物后，还原性增 强。 d、Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n ] 3-n血红色(n=1~6)
无机化学实验 （2）钴的配合物： a、Co2++4SCN-=[Co(SCN)4 ] 2- 在水中易解离，溶于丙酮或戌醇，在有溶剂中较稳定。 b、Co2++ Cl -+ NH3 •H2O = Co(OH)Cl↓+ NH4 + Co(OH)Cl↓+ 6 NH3 = [Co(NH3 ) 6 ] 2+紫色 + OH- +Cl- 4[Co(NH3 ) 6 ] 2+ + O2 + 2H2O = 4[Co(NH3 ) 6 ] 3+ 棕色+ 4OH- 不稳定，易被氧化 0.401-0.1>0 要观察[Co(NH3 ) 6 ] 2+的紫色，可先将CoCl2的溶液加热除氧，然后将氨 水溶液用滴管伸入溶液内。与Fe(OH)2制备方法相同