性质实验-d区及ds区元素

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,过渡元素及其化合物性质与检验,d区与ds区元素及其化合物,一、实验目的,试验,d,区元素及化合物主要性质，掌握常见,d,区离子的检验方法。,2.,试验,ds,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。,二、实验原理,d区元素的价电子构型：,(n-1)d,19,ns,12,。,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。,氢氧化物,Cr(OH),3,Mn(OH),2,Fe(OH),2,Co(OH),2,Ni(OH),2,Fe(OH),3,Co(OH),3,Ni(OH),3,颜色,灰绿,白,白,粉红,绿,红褐,褐色,黑,酸碱性,两性,碱性,极弱,两性,极弱,两性,碱性,弱两性,碱性,碱性,D区五种代表性金属的氢氧化物颜色及酸碱性,水溶液中的Cr(VI)有两种存在形式：,2 CrO,4,2,(黄)+2H,+,Cr,2,O,7,2,(橙)+H,2,O,在酸性介质中，Cr,2,O,7,2,与H,2,O,2,反应生成蓝色过氧化铬CrO,5,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Mn,2+,很稳定，只有很强的氧化剂如PbO,2,、NaBiO,3,、S,2,O,8,2,才能将其氧化为MnO,4,。,MnO,4,具有强的氧化性，它的还原产物与溶液的酸碱性有关。MnO,4,在酸性、中性、强碱性介质中的还原产物依次是Mn,2+,、MnO,2,、MnO,4,2,。,+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Cl,2,。,Fe、Co、Ni能形成多种配合物，常见配体有：NH,3,、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。,ds区元素的价电子构型：(n-1)d,10,ns,12,。,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。,三、仪器和试剂,见补充讲义,1.氢氧化物生成与性质：,CrCl,3,MnSO,4,(NH,4,),2,Fe(SO,4,),2,FeCl,3,CoCl,2,NiCl,2,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、实验步骤,Mn(OH),2,白 MnO(OH),2,棕,O,2,Fe(OH),2,白 Fe (OH),3,红棕,O,2、,H,2,O,Cr(OH),3,+ OH,CrO,2,+H,2,O,绿色溶液,Cu,2+,+ OH,-,Cu(OH),2,将沉淀分成3份,加2M H,2,SO,4,溶解,加6M NaOH,溶解,加热,变黑,加2M H,2,SO,4,溶解,Cu(OH),4,2-,(CuO),Ag,+,+ OH,-,AgOH,Ag,2,O,Ag,2,O溶于 HNO,3,Ag,2,O溶于氨水,Ag(,NH,3,),2,+,Zn,2+,+ OH,-,Zn(OH),2,Zn(OH),2,分别溶于硫酸和氢氧化钠溶液。,Zn(OH),4,2-,Hg,2+,+OH,-,HgO,(红色或黄色沉淀),HgO溶于HNO,3,HgO不溶于NaOH,2.氧化还原性：,Cr(),的还原性：,2CrO,2,-,(,绿,),+ 2OH,-,+ 3H,2,O,2,2CrO,4,2-,(,黄,),+ 4H,2,O,Cr,2,O,7,2-,+ 2H,+,+ 4H,2,O,2,2CrO,5,+ 5H,2,O,其中,CrO(O,2,),2,只在乙醚或戊醇中稳定存在显蓝色：,CrO(O,2,),2,(C,2,H,5,),2,O,乙醚合物,(2,3) Cr(,)的转化平衡和氧化性,2CrO,4,2-,(黄),+ 2H,+,Cr,2,O,7,2-,(橙红),+ H,2,O,Cr,2,O,7,2-,(橙红),+8H,+,+ 3SO,3,2-,=,2Cr,3,+,(蓝紫),+3SO,4,2-,+4H,2,O,(4) Mn(,)的还原性,2Mn,2,+,(肉色),+ 5NaBiO,3,+14H,+,=,2MnO,4,-,(紫红色),+5Bi,3+,+5Na,+,+7H,2,O,(5),Mn(,)的氧化性,2MnO,4,-,+ 6H,+,+5SO,3,2-,2Mn,2+,+5SO,4,2-,+3H,2,O,2MnO,4,-,+ H,2,O +3SO,3,2-,MnO,2,+3SO,4,-,+2OH,-,2MnO,4,-,+2OH,-,+SO,3,2-,2MnO,4,2-,+SO,4,2-,+H,2,O,MnO,4,-,具有强氧化性，在不同介质中，其氧化,产物与还原能力不同,(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CuSO,4,溶液中滴入KI溶液，立即反应生成CuI沉淀和I,2,，记录现象。 I,2,的存在会影响CuI颜色的观察，滴加少量Na,2,S,2,O,3,溶液除去I,2,，观察CuI沉淀的颜色。,(8) Hg,2+,+Sn,2+,+Cl,-,Hg,2,Cl,2,+,Sn,4+,Hg,2,Cl,2,+Sn,2+,Hg,3.配合物的生成与离子鉴定,(1) Fe的配合物：,Fe,2+,+ K,+,+ Fe(CN),6,3-, KFeFe(CN),6, ,赤血盐 (滕氏蓝),Fe,3+,+ K,+,+ Fe(CN),6,4-, KFeFe(CN),6, ,黄血盐 (普鲁士蓝),Fe,3+,+ nSCN,-, Fe(SCN),n,3-n,(n：16，n增加其血红色变深),Fe,2+,Fe,3+,氨水,白,灰绿,红棕,红棕,过量,氨水,不溶,(2) Co的配合物：,Co,2+, 2NH,3,H,2,O = Co(OH),2,(粉红)2NH,4,+,Co(OH),2,6NH,3,H,2,O =,Co(NH,3,),6,2+,(黄)2OH,-,2H,2,O,4 Co(NH,3,),6,2+,(黄)O,2,2H,2,O =,4 Co(NH,3,),6,3+,(橙黄) 4OH,-,Co,2+,KSCN Co(SCN),4,2-,(蓝),在乙醚或戊醇中稳定存在，在水中易分解,(3) Ni的配合物：,Ni,2+,+2NH,3,H,2,O = Ni(OH),2,(绿)+2 NH,4,+,Ni(OH),2,+6 NH,3,H,2,O =,Ni(NH,3,),6,2+,(蓝)+2OH,-,+6H,2,O,Ni(NH,3,),6,2+,在空气中静置稳定,镍离子遇到丁二酮肟会产生红色沉淀，可用于鉴定镍离子。,(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：,汞离子与氨水反应生成,HgO,沉淀，不形成配合物。,氨离子与奈斯勒试剂可形成特殊的红色沉淀。,