性质实验-d区及ds区元素.ppt

过渡元素及其化合物性渡元素及其化合物性质与与检验—d区与区与ds区元素及其化合物区元素及其化合物2021/6/161 一、一、实验目的目的1.试验试验d区元素及化合物主要性质，掌握区元素及化合物主要性质，掌握常见常见d区离子的检验方法区离子的检验方法2. 试验试验ds区元素及其化合物的主要性质区元素及其化合物的主要性质3. 练习性质试验的基本操作练习性质试验的基本操作 2021/6/162二、二、实验原理原理 d区元素的价电子构型：(n-1)d1~9ns1~2由于(n-1)d电子参与成键，d区元素绝大多数具有多种价态、水溶液中离子多数有颜色d区元素的离子极化能力较强，故其难溶盐也较多，水溶液中的高价离子往往以含氧酸根的形式存在本实验主要试验Cr、Mn、Fe、Co、Ni的重要化合物的性质 2021/6/163氢氧化氢氧化物物Cr(OH)3Mn(OH)2Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2Fe(OH)3Co(OH)3Ni(OH)3颜色色灰灰绿白白白白粉粉红绿红褐褐褐色褐色黑黑酸碱性酸碱性两性两性碱性碱性极弱极弱两性两性极弱极弱两性两性碱性碱性弱两性弱两性碱性碱性碱性碱性D区五种代表性金属的氢氧化物颜色及酸碱性区五种代表性金属的氢氧化物颜色及酸碱性 2021/6/164水溶液中的Cr(VI)有两种存在形式：2 CrO42–(黄)+2H+ Cr2O72–(橙)+H2O在酸性介质中，Cr2O72–与H2O2反应生成蓝色过氧化铬CrO5, 可用于Cr(VI)或Cr(III)的鉴定。

在碱性介质中，白色Mn(OH)2易被空气氧化为棕色二氧化锰水合物MnO(OH)2酸性介质中Mn2+很稳定，只有很强的氧化剂如PbO2、NaBiO3、S2O82–才能将其氧化为MnO4– MnO4 –具有强的氧化性，它的还原产物与溶液的酸碱性有关MnO4–在酸性、中性、强碱性介质中的还原产物依次是Mn2+、MnO2、MnO42– 2021/6/165+2价态的Fe、Co、Ni均具有还原性，且还原性依次减弱3价态的Fe、Co、Ni氢氧化物均具有氧化性，且氧化性依次增强，特别是在酸性介质中更为明显，除Fe(OH)3外，Co(OH)3、Ni(OH)3与HCl作用，均能产生Cl2 Fe、Co、Ni能形成多种配合物，常见配体有：NH3、CN– 、SCN– 、F–等，Fe无论二价或三价均难以形成氨配合物由于配合物生成，其氧化还原性也发生较大的变化此外，Fe、Co、Ni的一些配合物稳定且有特征颜色，可用于离子鉴定 2021/6/166ds区元素的价电子构型：(n-1)d10ns1~2其离子有较强的氧化性，较强的极化能力，易形成配合物ds区元素的多数化合物难溶或微溶于水，其中许多可作为该区元素离子的鉴定。

同一族、从上至下，氧化物与氢氧化物的碱性上升2021/6/167三、三、仪器和器和试剂 见补充讲义 2021/6/1681.氢氧化物生成与性质：CrCl3 MnSO4 (NH4)2Fe(SO4)2 FeCl3 CoCl2 NiCl2 过量过量NaOH Cr(OH)3↓灰白→溶解Mn(OH)2↓白→→棕Fe(OH)2↓白→→红棕Fe(OH)3↓红棕 Co(OH)2↓粉红 Ni(OH)2↓绿 四、四、实验步步骤 ①2021/6/169Mn(OH)2 白 MnO(OH)2 棕O2Fe(OH)2 白 Fe (OH)3 红棕O2、、H2OCr(OH)3 + OH‐ CrO2‐ +H2O 绿色溶液2021/6/1610Cu2+ + OH- →Cu(OH)2将沉淀分成3份加加2M H2SO4溶解加加6M NaOH溶解加热加热变黑加加2M H2SO4溶解[Cu(OH)4]2- ②(CuO)2021/6/1611 Ag+ + OH- →AgOH →Ag2O Ag2O溶于 HNO3 Ag2O溶于氨水 →[Ag(NH3)2]+③2021/6/1612 Zn2++ OH- →Zn(OH)2Zn(OH)2分别溶于硫酸和氢氧化钠溶液。

[Zn(OH)4]2- Hg2++OH-→HgO↓ (红色或黄色沉淀) HgO溶于HNO3 HgO不溶于NaOH④⑤2021/6/16132.氧化还原性：氧化还原性：(1)Cr(Ⅲ)的还原性：2CrO2- (绿)+ 2OH- + 3H2O2 → 2CrO42-(黄)+ 4H2OCr2O72- + 2H+ + 4H2O2 → 2CrO5 + 5H2O其中CrO(O2)2只在乙醚或戊醇中稳定存在显蓝色：[CrO(O2)2(C2H5)2O]乙醚合物2021/6/1614(2,3) Cr(Ⅵ)的转化平衡和氧化性2CrO42- (黄)+ 2H+ Cr2O72- (橙红) + H2OCr2O72-(橙红) +8H+ + 3SO32- == 2Cr3+(蓝紫) +3SO42- +4H2O (4) Mn(Ⅱ)的还原性2Mn2+(肉色) + 5NaBiO3 +14H+ ==△2MnO4-(紫红色) +5Bi3+ +5Na+ +7H2O 2021/6/1615(5) Mn(Ⅶ)的氧化性 2MnO4- + 6H+ +5SO32-→2Mn2+ +5SO42- +3H2O2MnO4- + H2O +3SO32-→MnO2↓+3SO4- +2OH-2MnO4- +2OH- +SO32-→2MnO42- +SO42- +H2OMnO4- 具有强氧化性，在不同介质中，其氧化产物与还原能力不同2021/6/1616(6) 在自制的Co(OH)2、Ni(OH)2中滴加滴溴水，分别得到Co(OH)3、Ni(OH)3沉淀，再在两沉淀中分别滴加几滴浓盐酸，用润湿的淀粉碘化钾试纸检验产生氯气。

(7) 在CuSO4溶液中滴入KI溶液，立即反应生成CuI沉淀和I2，记录现象 I2的存在会影响CuI颜色的观察，滴加少量Na2S2O3溶液除去I2，观察CuI沉淀的颜色8) Hg2++Sn2++Cl-→Hg2Cl2 +Sn4+Hg2Cl2 +Sn2+ →Hg2021/6/16173.配合物的生成与离子鉴定 (1) Fe的配合物：Fe2+ + K++ [Fe(CN)6]3- → KFe[Fe(CN)6] ↓ 赤血盐 (滕氏蓝) Fe3+ + K++ [Fe(CN)6]4- → KFe[Fe(CN)6] ↓ 黄血盐 (普鲁士蓝)Fe3+ + nSCN- → [Fe(SCN)n]3-n (n：1~6，n增加其血红色变深) 2021/6/1618Fe2+Fe3+氨水氨水白白↓→灰绿灰绿↓→红棕红棕↓红棕红棕↓过量过量氨水氨水不溶不溶2021/6/1619(2) Co的配合物：①Co2+＋ 2NH3·H2O == Co(OH)2↓(粉红)＋2NH4+Co(OH)2＋6NH3·H2O == [Co(NH3)6]2+(黄)＋2OH-＋2H2O 4 [Co(NH3)6]2+(黄)＋O2＋2H2O == 4 [Co(NH3)6]3+(橙黄) ＋4OH- Co2+ ＋ KSCN [Co(SCN)4]2-(蓝) ②在乙醚或戊醇中稳定存在，在水中易分解 2021/6/1620(3) Ni的配合物：① Ni2++2NH3·H2O == Ni(OH)2↓(绿)+2 NH4+Ni(OH)2+6 NH3·H2O == [Ni(NH3)6]2+(蓝)+2OH-+6H2O[Ni(NH3)6]2+在空气中静置稳定 ②镍离子遇到丁二酮肟会产生红色沉淀，可用于鉴定镍离子。

2021/6/1621(4) Cu的配合物：铜离子能与氨水形成铜氨络离子5) Hg的配合物：①汞离子与氨水反应生成HgO沉淀，不形成配合物②氨离子与奈斯勒试剂可形成特殊的红色沉淀2021/6/1622 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！。