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)2Fe2+（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）+ 2H2OFe(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Co(OH)2（粉红↓）+2 H+＝Co2+（粉红）+2 H2OCo(OH)2加NaOH溶液Co(OH)2（粉红↓）+ OH-→无明显变化，说明不发生发应Co(OH)2在空气中静置Co(OH)2（粉红↓）+ O2 +2 H2O ＝4 Co(OH)3↓（褐，读作氢氧化高钴）Ps：该反应变化较慢比前面Fe(OH)2变化慢！（3）Ni(OH)2的生成和性质制备Ni(OH)2Ni2+（绿）+Cl-+ OH-＝Ni (OH)Cl ↓（缺省）Ni(OH)Cl（蓝）+ OH-＝Ni (OH)2↓（粉红）总反应：Ni2+（绿）+ 2OH-＝Ni (OH)2↓（苹果绿）Ni(OH)2中加HCl溶液Ni (OH)2（苹果绿↓）+2 H+＝Ni 2+（绿）+2 H2ONi(OH)2加NaOH溶液Ni (OH)2（苹果绿↓）+ OH-→无明显变化，说明不发生发应Ni(OH)2在空气中静置Ni (OH)2（苹果绿↓）+ O2 + H2O →无明显变化，说明不发生发应结论：（比较酸碱性和氧化还原性）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)2（4）Fe(OH)3的生成和性质FeCl3溶液中滴加NaOH溶液Fe3+（黄）+3OH-＝Fe(OH)3↓（棕），检查酸碱性pH=10Fe（OH）3中加HCl溶液Fe(OH)3（棕↓）+3H+＝Fe3+（黄）+3H2O由于水解，生成[Fe(H2O)5(OH)] 2+Fe（OH）3中加NaOH溶液Fe(OH)3（棕↓）+ OH-→ 无明显变化，说明不发生发应（5）Co(OH)3的生成和性质CoCl2溶液中加几滴溴水，再加入NaOH溶液2Co2+（粉红）+Br2+6 OH-＝2Co（OH）3↓（褐）+2Br-Co(OH)3加浓HCl加热反应：2 Co(OH)3（褐↓）+6HCl（浓）＝＝ 2 Co（粉红）+4Cl-+Cl2+6H2O Ps：Co（III）具有氧化性，用淀粉KI试纸检验产物，试纸变蓝。
（6）Ni(OH)3的生成和性质NiSO4溶液中加几滴溴水，再加入NaOH溶液2Ni2+（绿）+ Br2 + 6OH-＝2 Ni(OH)3↓（黑，读作氢氧化高镍）+2Br-Ni(OH)3加浓HCl2 Ni(OH)3（黑↓）+ 6HCl（浓）＝ 2 Ni2+（粉红）+4Cl-+Cl2+6H2O同理，Ni(III)具有氧化性，用淀粉KI试纸检验产物，试纸变蓝。
该反应不需要加热结论：（比较酸碱性和氧化还原性）酸碱性：Fe3+、Co3+、Ni3+的氢氧化物呈碱性氧化性：Fe(OH)3 < Co(OH)3 < Ni (OH)32.铁盐的性质（1）Fe2+的还原性① KMnO4溶液酸化后滴加FeSO4MnO4-（紫）+5 Fe2+（淡绿）+8 H+＝Mn2+(肉色)+5Fe3+（黄）+4H2O滴加K4[Fe(CN)6]溶液K++ Fe3++[Fe(CN)6]4-＝KFe [Fe(CN)6]3↓（蓝）Ps：该反应为Fe3+的鉴定方法②FeSO4溶液酸化后加入H2O22Fe2+（淡绿）+2H++ H2O2＝2 Fe3+（黄）+2H2O滴加KSCN溶液Fe3++nSCN-＝[Fe(SCN)n]3-n，n=1-6，均为血红色Ps：Fe3+鉴定方法③在碘水中加2滴淀粉，再滴加FeSO4溶液I2+ Fe2+（淡绿）→无明显变化，说明不发生发应Ps：φθI2/I-=0.535V, φθFe3+/ Fe2+=0.771V④在碘水中加2滴淀粉，再滴加K4[Fe(CN)6]溶液I2（灰）+[Fe(CN)6]4-（黄）＝I-+[Fe(CN)6]3-（红）另解：深蓝色褪去？？结论：（比较几种还原剂还原性的强弱）还原性：Fe2 + < I- < [Fe(CN)6]4-（2）Fe3+的氧化性①FeCl3溶液中加入KI溶液，再加2滴淀粉2 Fe3+（黄）+2 I-＝2 Fe2+（淡绿）+ I2（灰）K4[Fe(CN)6]溶液中加入KI溶液，再加2滴淀粉[Fe(CN)6]3-+ I-→无明显变化，说明不发生发应②FeCl3溶液中加入H2S溶液2 Fe3+（黄）+H2S ＝2 Fe2+（淡绿）+ S↓（黄）+2H+( 变浑浊)③1mL FeCl3溶液中浸入一小片铜（该反应最先做，最终分三个色层，很漂亮，做完铜片要回收。
）2 Fe3+（黄）+Cu ＝2 Fe2+（淡绿）+ Cu2+结论：（比较几种氧化剂氧化性的强弱）氧化性：Fe3+ > I2 > [Fe(CN)6]3-3. Fe（II）、Co（II）、Ni（II）的硫化物的性质（1）FeSO4溶液酸化后滴加H2S溶液，有什么变化？加入NH3·H2O呢？Fe2+（淡绿）+ H2S + 2NH3·H2O ＝FeS↓（黑）+2NH4+ + 2H2OFeS中滴加HCl溶液FeS（黑↓）+2H+＝Fe2+（淡绿）+ H2S（2）CoCl2溶液中，酸化后滴加H2S溶液有什么变化？加入NH3·H2O呢？Co2+（粉红）+ H2S + 2NH3·H2O ＝CoS↓（黑）+2NH4++2H2OCoS溶液中滴加HCl溶液CoS（黑↓）+H+→无明显变化，说明CoS不溶于酸（3）NiSO4溶液中酸化后滴加H2S溶液，有什么变化？加入NH3·H2O呢？Ni2+（绿）+ H2S + 2NH3·H2O ＝NiS↓（黑）+2NH4++2H2ONiS中滴加HCl溶液NiS（黑↓）+H+→无明显变化，说明NiS不溶于酸4.铁、钴、镍配合物的生成和性质(1) K4[Fe(CN)6]和K3[Fe(CN)6]溶液中分别加入NaOH[Fe(CN)6]4-→ 无明显变化，说明不发生发应[Fe(CN)6]3-→无明显变化，说明不发生发应Ps：离子浓度太低，离子积太小( < K sp )!!!(2) CoCl2溶液中加NH4Cl溶液和过量的氨水Co2+（粉红）+ 6NH3·H2O ＝[Co(NH3)6]2+（土黄）+6H2O放置（暴露于空气中）4[Co(NH3)6]2+（土黄）+O2+2H2O ＝4[Co(NH3)6]3+（颜色加深, 红褐）+4OH-(3)NiSO4溶液中加入少量NH3·H2O2Ni2+（绿）+ 2NH3·H2O+SO42-＝Ni2(OH)2SO4↓（浅绿）+2NH4+加NH4Cl溶液和NH3·H2ONi2(OH)2SO4（浅绿↓）+ 4NH3·H2O+2NH4+＝4[Ni (NH3)6]2+（蓝）+2 SO42-+6H2O 比较：Co(NH3)62+和Ni(NH3)62+结论：稳定性Ni(NH3)62+ > Co(NH3)62+(4)在FeCl3溶液中加入2滴KSCNFe3+ +n SCN-＝[Fe(SCN)n]3-n，n =1-6，均为血红色Ps：Fe3+鉴定方法滴加NaF(剧毒！！！操作一定要小心!F-离子的络合性极强, 人与HF接触，会和人身体中的金属元素反应，造成巨大损伤。
举个例子说明它有多强，在血红色的硫氰化铁中加入NaF，颜色褪去，根本检测不到Fe3+的存在了。
)[Fe(SCN)] 3-n +6F-＝[FeF6]3-+ n SCN-(5) CoCl2溶液中加少量KSCN (s)，再加入几滴丙酮Co2+（粉红）+4 SCN-＝[Co(SCN )4]2-（蓝）(6) NiSO4溶液中几滴NH3·H2O，再加入丁二酮肟Ni2+（绿）+2DMG ＝Ni(DMG)2↓ (鲜红色，玫瑰红) +2H+。