性質(zhì)實(shí)驗(yàn)d區(qū)及ds區(qū)元素PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1性質(zhì)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)d區(qū)及區(qū)及ds區(qū)元素區(qū)元素 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)試驗(yàn)d區(qū)元素及化合物主要性質(zhì)，掌區(qū)元素及化合物主要性質(zhì)，掌握常見握常見d區(qū)離子的檢驗(yàn)方法。區(qū)離子的檢驗(yàn)方法。2. 試驗(yàn)試驗(yàn)ds區(qū)元素及其化合物的主要性質(zhì)區(qū)元素及其化合物的主要性質(zhì)。3. 練習(xí)性質(zhì)試驗(yàn)的基本操作。練習(xí)性質(zhì)試驗(yàn)的基本操作。 第1頁/共22頁二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 d區(qū)元素的價電子構(gòu)型：(n-1)d19ns12。由于(n-1)d電子參與成鍵，d區(qū)元素絕大多數(shù)具有多種價態(tài)、水溶液中離子多數(shù)有顏色。d區(qū)元素的離子極化能力較強(qiáng)，故其難溶鹽也較多，水溶液中的高價離子往往以含氧酸根的形式存在。本實(shí)驗(yàn)主要試驗(yàn)Cr、

2、Mn、Fe、Co、Ni的重要化合物的性質(zhì)。 第2頁/共22頁氫氧化氫氧化物物Cr(OH)3Mn(OH)2Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2Fe(OH)3Co(OH)3Ni(OH)3顏色顏色灰綠灰綠白白白白粉紅粉紅綠綠紅褐紅褐褐色褐色黑黑酸堿性酸堿性兩性兩性堿性堿性極弱極弱兩性兩性極弱極弱兩性兩性堿性堿性弱兩性弱兩性堿性堿性堿性堿性D區(qū)五種代表性金屬的氫氧化物顏色及酸堿性區(qū)五種代表性金屬的氫氧化物顏色及酸堿性 第3頁/共22頁水溶液中的Cr(VI)有兩種存在形式：2 CrO42(黃)+2H+ Cr2O72(橙)+H2O在酸性介質(zhì)中，Cr2O72與H2O2反應(yīng)生成藍(lán)色過氧化鉻CrO5, 可

3、用于Cr(VI)或Cr(III)的鑒定。 在堿性介質(zhì)中，白色Mn(OH)2易被空氣氧化為棕色二氧化錳水合物MnO(OH)2。酸性介質(zhì)中Mn2+很穩(wěn)定，只有很強(qiáng)的氧化劑如PbO2、NaBiO3、S2O82才能將其氧化為MnO4。 MnO4 具有強(qiáng)的氧化性，它的還原產(chǎn)物與溶液的酸堿性有關(guān)。MnO4在酸性、中性、強(qiáng)堿性介質(zhì)中的還原產(chǎn)物依次是Mn2+、MnO2、MnO42。 第4頁/共22頁+2價態(tài)的Fe、Co、Ni均具有還原性，且還原性依次減弱。+3價態(tài)的Fe、Co、Ni氫氧化物均具有氧化性，且氧化性依次增強(qiáng)，特別是在酸性介質(zhì)中更為明顯，除Fe(OH)3外，Co(OH)3、Ni(OH)3與HCl作用

4、，均能產(chǎn)生Cl2。 Fe、Co、Ni能形成多種配合物，常見配體有：NH3、CN 、SCN 、F等，F(xiàn)e無論二價或三價均難以形成氨配合物。由于配合物生成，其氧化還原性也發(fā)生較大的變化。此外，F(xiàn)e、Co、Ni的一些配合物穩(wěn)定且有特征顏色，可用于離子鑒定。 第5頁/共22頁ds區(qū)元素的價電子構(gòu)型：(n-1)d10ns12。其離子有較強(qiáng)的氧化性，較強(qiáng)的極化能力，易形成配合物。ds區(qū)元素的多數(shù)化合物難溶或微溶于水，其中許多可作為該區(qū)元素離子的鑒定。同一族、從上至下，氧化物與氫氧化物的堿性上升。第6頁/共22頁三、儀器和試劑三、儀器和試劑 見補(bǔ)充講義 第7頁/共22頁1.氫氧化物生成與性質(zhì)：CrCl3 M

5、nSO4 (NH4)2Fe(SO4)2 FeCl3 CoCl2 NiCl2 過量過量NaOH Cr(OH)3灰白溶解Mn(OH)2白棕Fe(OH)2白紅棕Fe(OH)3紅棕 Co(OH)2粉紅 Ni(OH)2綠 四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 第8頁/共22頁Mn(OH)2 白 MnO(OH)2 棕O2Fe(OH)2 白 Fe (OH)3 紅棕O2、H2OCr(OH)3 + OH CrO2 +H2O 綠色溶液第9頁/共22頁Cu2+ + OH- Cu(OH)2將沉淀分成3份加加2M H2SO4溶解加加6M NaOH溶解加熱加熱變黑加加2M H2SO4溶解Cu(OH)42- (CuO)第10頁/共22

6、頁 Ag+ + OH- AgOH Ag2O Ag2O溶于 HNO3 Ag2O溶于氨水 Ag(NH3)2+第11頁/共22頁 Zn2+ OH- Zn(OH)2Zn(OH)2分別溶于硫酸和氫氧化鈉溶液。Zn(OH)42- Hg2+OH-HgO (紅色或黃色沉淀) HgO溶于HNO3 HgO不溶于NaOH第12頁/共22頁2.氧化還原性：氧化還原性：Cr()的還原性：2CrO2- (綠)+ 2OH- + 3H2O2 2CrO42-(黃)+ 4H2OCr2O72- + 2H+ + 4H2O2 2CrO5 + 5H2O其中CrO(O2)2只在乙醚或戊醇中穩(wěn)定存在顯藍(lán)色：CrO(O2)2(C2H5)2O乙

7、醚合物第13頁/共22頁(2,3) Cr()的轉(zhuǎn)化平衡和氧化性2CrO42- (黃)+ 2H+ Cr2O72- (橙紅) + H2OCr2O72-(橙紅) +8H+ + 3SO32- = 2Cr3+(藍(lán)紫) +3SO42- +4H2O (4) Mn()的還原性2Mn2+(肉色) + 5NaBiO3 +14H+ =2MnO4-(紫紅色) +5Bi3+ +5Na+ +7H2O 第14頁/共22頁(5) Mn()的氧化性 2MnO4- + 6H+ +5SO32-2Mn2+ +5SO42- +3H2O2MnO4- + H2O +3SO32-MnO2+3SO4- +2OH-2MnO4- +2OH- +S

8、O32-2MnO42- +SO42- +H2OMnO4- 具有強(qiáng)氧化性，在不同介質(zhì)中，其氧化產(chǎn)物與還原能力不同第15頁/共22頁(6) 在自制的Co(OH)2、Ni(OH)2中滴加滴溴水，分別得到Co(OH)3、Ni(OH)3沉淀，再在兩沉淀中分別滴加幾滴濃鹽酸，用潤濕的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生氯氣。 (7) 在CuSO4溶液中滴入KI溶液，立即反應(yīng)生成CuI沉淀和I2，記錄現(xiàn)象。 I2的存在會影響CuI顏色的觀察，滴加少量Na2S2O3溶液除去I2，觀察CuI沉淀的顏色。(8) Hg2+Sn2+Cl-Hg2Cl2 +Sn4+Hg2Cl2 +Sn2+ Hg第16頁/共22頁3.配合物的生成與離子

9、鑒定 (1) Fe的配合物：Fe2+ + K+ Fe(CN)63- KFeFe(CN)6 赤血鹽 (滕氏藍(lán)) Fe3+ + K+ Fe(CN)64- KFeFe(CN)6 黃血鹽 (普魯士藍(lán))Fe3+ + nSCN- Fe(SCN)n3-n (n：16，n增加其血紅色變深) 第17頁/共22頁Fe2+Fe3+氨水氨水白白灰綠灰綠紅棕紅棕紅棕紅棕過量過量氨水氨水不溶不溶第18頁/共22頁(2) Co的配合物：Co2+ 2NH3H2O = Co(OH)2(粉紅)2NH4+Co(OH)26NH3H2O = Co(NH3)62+(黃)2OH-2H2O 4 Co(NH3)62+(黃)O22H2O = 4 Co(NH3)63+(橙黃) 4OH- Co2+ KSCN Co(SCN)42-(藍(lán)) 在乙醚或戊醇中穩(wěn)定存在，在水中易分解 第19頁/共22頁(3) Ni的配合物： Ni2+2NH3H2O = Ni(OH)2(綠)+2 NH4+Ni(OH)2+6 NH3H2O = Ni(NH3)62+(藍(lán))+2O