一、铁钴铁钴大学化学实验——铁钴镍
铁钴镍
一、镍能镍实验目的被磁:
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.试验并了解铁钴镍的配合物的生成和性质。
二、化对实验内容:
1.铁(II)、分离钴(II)、鉴别镍(II)、铁钴铁钴化合物的镍能镍还原性
(1)铁(II)的还原性
a.在酸性介质中,往盛有1毫升溴水的被磁试管中加入3滴1:1H2SO4的溶液,然后滴加0.2mol/l(NH4)2Fe(SO4)2溶液,化对观察现象。2Fe2++Br2=2Fe3++2Br_
b.在碱性介质中,分离在一试管中加入2毫升蒸馏水和5滴3mol/LH2SO4,鉴别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。铁钴铁钴在另一试管中注入3mL6mol/LNaOH溶液,镍能镍煮沸。被磁冷却后,用一长滴管吸约0.5mL氢氧化钠溶液,插入硫酸亚铁铵溶液内,慢慢放出氢氧化钠溶液。Fe+2OH_=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3溶液由白色变为灰绿,再变为红棕色。
(2)钴(II)镍(II)的还原性
a.往盛有CoCl2和NiSO4的试管中分别滴入氯水。氯水溴水不能将Co2+、、Ni2+氧化,无明显现象。
b.在两只盛有0.5ml 0.2mol/LCoCl2溶液的试管中,分别滴加2mol/LNaOH溶液,所得沉淀分为两份,一份放于空气中,一份滴加氯水。
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
c.用NiSO4溶液按上述操作。 Ni2++2OH_=Ni(OH)2↓绿色 Ni(OH)2放在空气中不变化 2Ni(OH)2+Cl2+2NaOH=2Ni(0H)3黑色+2NaCl
2.铁(III)、钴(III)、镍(III)的氧化性
(1).在上面保留的Fe(OH)3、CoO(OH)、NiO(OH)沉淀里分别加入浓盐酸振荡,并用淀粉-碘化钾试纸检验生成的气体。
Fe(OH)3+3HCl(浓)=FeCl3+3H20
2Co(OH)3+6HCl(浓)=2CoCl2+Cl2↑+6H2O
2Ni(OH)3+6HCl(浓)=2NiCL2+Cl2↑+6H20 Cl2会使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
(2).在上述制得的FeCl3溶液中加入KI溶液,再加入CCl4,振荡。
Fe3++2I_=2Fe2++I2
3.配合物的生成和性质
(1)铁的配合物
a.分别在K4「Fe(CN)6」和K3「Fe(CN)6」溶液中滴加2mol/LNaOH溶液,观察现象。
因为上面两种物质非常稳定,溶液中Fe2+、、Fe3+浓度很小,所以加入氢氧化钠溶液无变化,不会生成氢氧化物沉淀。
b.试验K4「Fe(CN)6」和FeCl3溶液的反应,K3「Fe(CN)6」和FeCl2溶液的反应。观察现象。Fe3++K++「Fe(CN)6]4-黄血盐=KFe[Fe(CN)6]↓普鲁士蓝
Fe2++K++[Fe(CN)6]3-_赤血盐=KFe[Fe(CN)6]↓腾氏蓝
c.试验K3Fe[(CN)6]溶液、FeCl3溶液同KI溶液的反应,K4[Fe(CN)6]溶液、FeSO4溶液同碘水的反应.
K3Fe[(CN)6]与KI溶液不反应 0.36<0.54
2Fe+2I-=2Fe2++I2 0.77>0.54
2[Fe(CN)6]4-+I2=2[Fe(CN)6]3-_+2I- 0.54>0.36
Fe与I2不反应0.54<0.77
d.在FeCl3溶液中加入KSCN溶液,观察现象.
Fe3++nSCN-=Fe[(SCN)n](3-n)+血红色(n=1-6)
(2)钴的配合物
a.往盛有2ml 0.2mol/LCoCl2溶液的试管中划入少量KSCN固体,观察现象。再加入1毫升戊醇与1毫升乙醚,振荡后,观察水相和有机相的颜色。
Co2++4SCN-=[Co(SCN)4]2-戊醇乙醇层呈现黄色
b.往盛有1ml 0.2mol/L CoCl2溶液中滴加浓氨水,至生成沉淀刚好溶解,静止一段时间后,观察颜色变化
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
(3)。镍的配合物
往盛有1ml 0.2mol/LNiSO4溶液的试管中滴入浓氨水至生成的沉淀刚好溶解,然后滴入几滴月亏试剂,则有鲜红色沉淀生成,利用此反应可检验Ni2+离子
Ni2++ 2NH3•H2O= Ni(OH)2↓绿
Ni(OH)2+ 6 NH3= [Ni(NH3)6]2+绿色+ 2OH-
三、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。
2.欲使Ni(OH)2、Co( OH)2在浓氨水中完全溶解,最好加入少量固体NH4Cl
四、思考题讨论
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
2FeCl2+Cl2= 2FeCl3 2FeCl3+Fe= 3FeCl2
2Fe2++H2O2+ 2H+= 2Fe3++ 2H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+
2.怎样鉴别Fe2+、Fe3+、Co2+、 Ni2+离子?
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
二、怎么鉴别铬离子,钴离子,三价铁离子,钴离子,镍离子
鉴别方法如下:
用纯碱调节pH至6.8-7.7(7.7是按照镍离子浓度为0.1M计算的,如果镍离子浓度低,可以碱一些,如果高,则要酸一些),通入氯气(或其他氧化剂,如果铁是三价的,则可省去这步),煮沸(破坏胶体),过滤。(以上过程要始终注意pH)
像滤液中通入硫化氢,得硫化镍沉淀。硫化镍再经焙烧、碳热还原可得金属镍。(通入硫化氢时,要注意pH,使之不小于5)
下图为铬
下图为钴
下图为三价铁离子
下图为镍原子
扩展资料:
铬能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸,而生成蓝色溶液。与空气接触则变成绿色,是因为被氧化成绿色的CrCl3的缘故。
Cr+ 2HCl= CrCl2+ H2↑
4CrCl2+ 4HCl+ O2= 4CrCl3+ 2H2O
铬与浓硫酸反应,则生成二氧化硫和硫酸铬(Ⅲ)。
2Cr+ 6H2SO4=Cr2(SO4)3+ 3SO2↑+ 6H2O
但铬不溶于浓硝酸,因为表面生成紧密的氧化物薄膜而呈钝态。在高温下,铬能与卤素、硫、氮、碳等直接化合。
铬与稀硫酸反应。
Cr+ H2SO4= CrSO4+ H2↑
外围电子排布3d84s2,位于第四周期第Ⅷ族。化学性质较活泼,但比铁稳定。室温时在空气中难氧化,不易与浓硝酸反应。细镍丝可燃,加热时与卤素反应,在稀酸中缓慢溶解。能吸收相当数量氢气。
Fe2+亚铁离子一般呈浅绿色,有较强的还原性,能与许多氧化剂反应,如氯气,氧气等。
因此亚铁离子溶液最好现配现用,储存时向其中加入一些铁粉(铁离子有强氧化性,可以与铁单质反应生成亚铁离子)亚铁离子也有氧化性,但是氧化性比较弱,能与镁、铝、锌等金属发生置换反应。
钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。
参考资料来源:百度百科:铬(化学元素)
参考资料来源:百度百科:镍
参考资料来源:百度百科:铁离子
参考资料来源:百度百科:钴(化学元素)
三、高中化学实验题目:铁钴镍实验
铁钴镍
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.试验并了解铁钴镍的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(II)的还原性
a.在酸性介质中,往盛有1毫升溴水的试管中加入3滴1:1H2SO4的溶液,然后滴加0.2mol/l(NH4)2Fe(SO4)2溶液,观察现象。2Fe2++Br2=2Fe3++2Br_
b.在碱性介质中,在一试管中加入2毫升蒸馏水和5滴3mol/LH2SO4,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。在另一试管中注入3mL6mol/LNaOH溶液,煮沸。冷却后,用一长滴管吸约0.5mL氢氧化钠溶液,插入硫酸亚铁铵溶液内,慢慢放出氢氧化钠溶液。Fe+2OH_=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3溶液由白色变为灰绿,再变为红棕色。
(2)钴(II)镍(II)的还原性
a.往盛有CoCl2和NiSO4的试管中分别滴入氯水。氯水溴水不能将Co2+、、Ni2+氧化,无明显现象。
b.在两只盛有0.5ml 0.2mol/LCoCl2溶液的试管中,分别滴加2mol/LNaOH溶液,所得沉淀分为两份,一份放于空气中,一份滴加氯水。
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
c.用NiSO4溶液按上述操作。 Ni2++2OH_=Ni(OH)2↓绿色 Ni(OH)2放在空气中不变化 2Ni(OH)2+Cl2+2NaOH=2Ni(0H)3黑色+2NaCl
2.铁(III)、钴(III)、镍(III)的氧化性
(1).在上面保留的Fe(OH)3、CoO(OH)、NiO(OH)沉淀里分别加入浓盐酸振荡,并用淀粉-碘化钾试纸检验生成的气体。
Fe(OH)3+3HCl(浓)=FeCl3+3H20
2Co(OH)3+6HCl(浓)=2CoCl2+Cl2↑+6H2O
2Ni(OH)3+6HCl(浓)=2NiCL2+Cl2↑+6H20 Cl2会使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
(2).在上述制得的FeCl3溶液中加入KI溶液,再加入CCl4,振荡。
Fe3++2I_=2Fe2++I2
3.配合物的生成和性质
(1)铁的配合物
a.分别在K4「Fe(CN)6」和K3「Fe(CN)6」溶液中滴加2mol/LNaOH溶液,观察现象。
因为上面两种物质非常稳定,溶液中Fe2+、、Fe3+浓度很小,所以加入氢氧化钠溶液无变化,不会生成氢氧化物沉淀。
b.试验K4「Fe(CN)6」和FeCl3溶液的反应,K3「Fe(CN)6」和FeCl2溶液的反应。观察现象。Fe3++K++「Fe(CN)6]4-黄血盐=KFe[Fe(CN)6]↓普鲁士蓝
Fe2++K++[Fe(CN)6]3-_赤血盐=KFe[Fe(CN)6]↓腾氏蓝
c.试验K3Fe[(CN)6]溶液、FeCl3溶液同KI溶液的反应,K4[Fe(CN)6]溶液、FeSO4溶液同碘水的反应.
K3Fe[(CN)6]与KI溶液不反应 0.36<0.54
2Fe+2I-=2Fe2++I2 0.77>0.54
2[Fe(CN)6]4-+I2=2[Fe(CN)6]3-_+2I- 0.54>0.36
Fe与I2不反应0.54<0.77
d.在FeCl3溶液中加入KSCN溶液,观察现象.
Fe3++nSCN-=Fe[(SCN)n](3-n)+血红色(n=1-6)
(2)钴的配合物
a.往盛有2ml 0.2mol/LCoCl2溶液的试管中划入少量KSCN固体,观察现象。再加入1毫升戊醇与1毫升乙醚,振荡后,观察水相和有机相的颜色。
Co2++4SCN-=[Co(SCN)4]2-戊醇乙醇层呈现黄色
b.往盛有1ml 0.2mol/L CoCl2溶液中滴加浓氨水,至生成沉淀刚好溶解,静止一段时间后,观察颜色变化
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
(3)。镍的配合物
往盛有1ml 0.2mol/LNiSO4溶液的试管中滴入浓氨水至生成的沉淀刚好溶解,然后滴入几滴月亏试剂,则有鲜红色沉淀生成,利用此反应可检验Ni2+离子
Ni2++ 2NH3•H2O= Ni(OH)2↓绿
Ni(OH)2+ 6 NH3= [Ni(NH3)6]2+绿色+ 2OH-
三、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。
2.欲使Ni(OH)2、Co( OH)2在浓氨水中完全溶解,最好加入少量固体NH4Cl
四、思考题讨论
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
2FeCl2+Cl2= 2FeCl3 2FeCl3+Fe= 3FeCl2
2Fe2++H2O2+ 2H+= 2Fe3++ 2H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+
2.怎样鉴别Fe2+、Fe3+、Co2+、 Ni2+离子?
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
参考资料:镍钴分离