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59实验实验 28 Fe、、Co、、Ni[实验目的实验目的]1、 试验并掌握 Fe2+、Co2+、Ni2+的还原性和 Fe3+、Co3+、Ni3+的氧化性2、 试验并掌握 Fe、Co、Ni 配合物的生成与性质3、 了解 Fe2+、Co2+、Ni2+、Fe3+的鉴定方法[实验内容概要实验内容概要]1、 氧化—还原性E0A/V：FeO42- 2.20 Fe3+ 0.771 Fe2+ -0.473 Fe→3d64s2CoO2 1.416 Co3+ 1.82 Co2+ -0.277 Co→3d74s2NiO2 1.68 Ni2+ -0.232 Ni→3d84s2E0B/V：FeO42- 0.72 Fe(OH)3 -0.56 Fe(OH)2 -0.887 FeCoO2 0.62 Co(OH)3 0.17 Co(OH)2 -0.72 CoNi(OH)4 0.6 Ni(OH)3 0.48 Ni(OH)2 -0.72 Ni（主要氧化态：Fe：+2、+3、+6；Co/Ni：+2、+3、+4）2、 化合物的性质及颜色：FeO（黑色）CoO（灰绿）NiO（暗绿）H+Fe2+（水合：浅绿、无水：白）Co2+（粉红、蓝）Ni2+（亮绿、黄）OH-（NH3·H2O）60Fe4[Fe(CN)6]3·xH2O（x=14—16）Fe（OH）2（白）Co（OH）2（粉红）Ni（OH）2（绿）→ 还原性减弱 O2/NaOCl , Br2[对 Ni（OH）2]Fe（OH）3（棕红）Co（OH）3（棕色）Ni（OH）3（黑色）→ 氧化性增强 H+Fe3+（常见）Co3+（固态）Ni3+（未见）氧化性增强[Fe（H2O）6]3+→ 聚合 → Fe（OH）3 或 Fe2O3·nH2OPH＜0 PH＝2 ~ 3 PH升高（淡紫色） （黄棕色）（红棕色）3、Fe、Co、Ni 的配合物黄血盐K4[Fe(CN)6]·3H2O（黄色晶体）赤血盐K3[Fe(CN)6]（深红色晶体）普鲁士蓝Fe3++[Fe(CN)6]4-滕氏蓝Fe2++[Fe(CN)6]3- K++ Fe3++[Fe(CN)6]4- → KFe[Fe(CN)6]↓K4[Co(CN)6]4- 紫色； Co(CN)2 红色+H2O[Co(CN)6]3- ，稳定Fe(CO)5； Ni（CO）4； Co2(CO)8 → 金属簇配合物61Fe2+ + 3phen → Fe(phen)32+ (含邻菲罗啉)Fe3+ + S2O32- →[Fe（S2O3）3]3-Co2+ → Co(NH3)62+ → Co(NH3)63+Co2+ → CoCl42- 蓝Ni2+ → [Ni(NH3)6]2+ 蓝[实验现象剖析实验现象剖析]1、 Fe2+和碱反应生成的蓝绿色↓为何物？如何制纯 Fe（OH）2？Fe2+在碱性介质中很易被空气中的氧氧化，因此，一般情况下用 FeSO4和 NaOH 反应很难得到白色 Fe(OH)2↓。

往往得到蓝绿色（灰黑色）↓静置，絮状灰绿色↓可转化为绿黑色粉末状↓，绿黑色粉末状↓可非常缓慢从上至下转化为深红棕色↓（即水合氧化铁） 经分析，这蓝绿色或灰黑色↓中，既有 Fe2+，又有大量 Fe3+，可以推断这种蓝绿色或灰黑色絮状或粉末状↓可能是一种极为复杂的混合物，其中有 Fe2+，Fe3+的各级水解产物和以 Fe2+，Fe3+为中心离子的多核络合聚合物制纯 Fe（OH）2时，注意各环节中均要赶尽 O2（如将 NaOH 煮沸，蒸馏水滴加H2SO4煮沸，隔空气冷却等） 2、 Fe3+与 SCN-的反应：Fe3+与 SCN-形成配位数为 1～6 的多种配离子，但碱能破坏这些配离子，故反应要在微酸性溶液中进行，否则易生成 Fe（OH）3沉淀3、 三价水合铁离子是棕黄色的吗？[Fe（H2O）6]3+并不是黄棕色而是淡紫色（或近似于无色）的为什么一般溶液中又62是棕黄色的呢？主要因为 Fe3+在水中强酸水解（PH=1，即可水解） ，甚至 PH=2～3 时，水解程度已很大，溶液中主要以羟基水合络离子形式存在由于它们的荷移带在紫外区，其尾部进入可见区，所以羟基水合离子是黄色的三价水合铁离子是否只能在晶体中存在呢？并非如此，只要创造酸性条件，抑制水解，[Fe（H2O）6]3+在水溶液中是能存在的。

当往溶液中加强酸酸化（不能用 HCl，因[FeCl6]3-为黄色） ，使 PH=0，此时溶液黄色即消失，变为淡紫色或无色） 4、 CoCl2溶液和碱作用最初有蓝色↓生成，逐渐转变为粉色，最后变为棕色，这是为何？Co(Ⅱ)盐溶液与强碱作用生成的 Co(OH)2固体有两种形式；一种是蓝色的，一种是粉色的粉色的 Co(OH)2稳定，蓝色的 Co(OH)2不稳定将蓝色的 Co(OH)2悬浮体加热或放置一段时间便能变为粉色的 Co(OH)2，所以这两种 Co(OH)2只是由于制备条件不同而造成的，其实它们都是 Co(OH)2粉红色 Co(OH)2比蓝色 Co(OH)2稳定，但长时间暴露在空气中，慢慢被氧化成Co(Ⅲ)的水合氧化物 Co2O3·nH2O，它含有一些 CoO(OH)，象 Fe(OH)2氧化为Fe2O3·nH2O 或 FeO(OH)一样，实际上 Co(Ⅲ)和 Fe(Ⅲ)的氢氧化物 Co(OH)3、Fe(OH)3是不存在的，因此，说该棕色物是 Co(OH)3不确切综上所述，蓝色和粉红色的都是同一物质 Co(OH)2，棕色物为 Co2O3·nH2O5、 氯化钴（Ⅱ）氨络合物在空气中被氧化的产物是什么？氯化钴（Ⅲ）氨络合物有许多种，主要有：①[Co(NH3)6]Cl3橙黄色晶体②[Co(NH3)5H2O]Cl3砖红色晶体③[Co(NH3)5Cl]Cl2紫红色晶体63OH-（过量）NH3·H2ONaOH(过量)在不同条件下生成不同的络合物。

若在空气中被氧化，不加催化剂主要生成紫红色[Co(NH3)5Cl]Cl2，当有催化剂存在时，被空气氧化的产物为橙黄色[Co(NH3)6]Cl3；若催化剂为活性炭，用 H2O2作氧化剂，则产物也是[Co(NH3)6]Cl3[典型习题分析典型习题分析]分离混合液1、 Fe3+、 Ni2+、 Cr3+Fe(OH)3↓，Ni(OH)2↓ CrO2-Fe(OH)3↓，Ni(NH3)62+2、Fe3+Cr3+Al3+Fe(OH)3↓ CrO2- ,AlO2-HClAl3+ Cr3+NH3·H2O（过量）Al(OH)3↓ [Cr(NH3)6]3+64实验实验 29 生物体中几种元素的定性鉴定（分析）生物体中几种元素的定性鉴定（分析）[实验目的实验目的]1、 了解植物或动物体内某些主要元素的简单检验方法2、 进一步练习溶液配制操作[实验内容概要实验内容概要]1、 12MoO42-+3NH4++PO43-+24H+=(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O（黄色晶状↓）+6H2O2、 K++Fe3++[Fe(CN)6]4-==KFe[Fe(CN)6]↓ (蓝色↓，检出 Fe3+)3、 Fe3++nSCN- =[Fe(SCN)n]3-n(血红色溶液，检出 Fe3+) (n=1～6)4、 Ca2+ + C2O42-=CaC2O4 ↓ (白色↓，检出 Ca2+)[实验现象剖析实验现象剖析]1、 Fe3+ + SCN- 有的出现了血红色溶液后，血红色马上褪去，且有气体产生，是由于酸性太强，前面所加浓 HNO3太多（溶解灰烬时） ，HNO3的强氧化性与 SCN-的强还原性发生了反应：2NO3- + 2SCN- + 4H+ ==（SCN）2↑+2NO2 ↑+2H2O气体为（SCN）2和 NO2，由于 SCN-反应掉了，故 Fe3+与之无法维护络合平衡，故褪色（实验中注意适当稀释） 。

[注意事项注意事项]1、 燃烧要完全，否则 Ca、Fe、P 等元素不能完全转化为氧化物，从而其酸化后离子浓度会降低，实验现象不明显2、 注意判断各元素在植物体与动物体中相对含量的多少及顺序65翠绿色单斜晶系晶体；易溶于 H2O，难溶于有机溶剂Kw6hγ实验实验 30 K3[Fe(C2O4)3]的制备和性质的制备和性质[实验目的实验目的] 1、 了解 K3[Fe(C2O4)3]的制备方法与性质 2、 理解制备过程中化学平衡原理的应用 3、 掌握水溶液中制备无机物的一般方法 4、 练习溶解、沉淀、沉淀洗涤、离心分离、过滤、浓缩等基本操作[实验内容概要实验内容概要]FeSO4+H2C2O4 → FeC2O4↓ + H2SO4（Ksp=2.1×10-7）6 FeC2O4 + 3H2O2 + 6 K2C2O4 → 4 K3[Fe(C2O4)3] +2Fe(OH)3 ↓(棕红色)2Fe(OH)3 + 3 H2C2O4 + 3 K2C2O4 →2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O(Ksp=1.1×10-36)(K稳=1.58×1020)K= K2sp·(K1K2)3·K2稳 =10462[Fe（C2O4）3]3- → 2 FeC2O4 +3 C2O42- +2CO2 (感光分解)（黄色）3 FeC2O4+2K3[Fe（CN）6] → Fe3[Fe（CN）6]2+3K2C2O4 （滕氏蓝） [实验注意事项实验注意事项] 1、 H2O2要分批缓慢加入，不能一次性加入。

2、 控制 PH 值在 3～3.5 为宜 3、 加 H2C2O4时（Fe(OH)3沉淀中） ，宜趁热加入，且加时剧烈搅拌，不能加得过快，也 不能加得过慢。