南华大学：化学化工学院高分子材料与工程专业课程教学大纲汇编

AgNO3(1.0mo1-L):BaCl2(1.0mo1-L1)片溴麝香草酚蓝(0.1%) 4.实验步骤 4.1装柱 4.2去离子水的制备 4.3去离子水的水质检验 1电导率的测定 2酸度的检验 3Ca+、Mg2*离子检验 4C离子的检验 5SO:离子的检验 5.教学方式 (1)开放性实验教学： (2)实验前要写好预习报告： (3)实验时要独立完成每一项实验内容，并做好记录。 (4)实验结束后，摆好仪器和试剂，搞好卫生，认真写好实验报告 6.考核要求 根据学生实验态度、预习报告、操作规范、实验数据、原始记录及实验报告，综合作为 平时成绩。 7.实验报告报告要求 实验报告书写规范，包括实验目的、原理、步骤、现象、数据处理、结果和讨论等： 教师对实验报告要认真批改、评分、签字。 实验五配合物的形成与配位平衡 1.本次实验的目的和要求 (1)加深理解配合物的组成和稳定性，了解配合物形成时的特征， (2)掌握配位平衡与沉淀反应、氧化还原反应及溶液酸碱性的关系。 (3)掌握整合物的形成条件。 2.实验原理 配合物是由配合物的形成体（又称中心离子或原子）与一定数目的配位体（一般是负离子 22

22 AgNO3（1.0 mo1·L-1）；BaCl2（1.0 mo1·L-1）；溴麝香草酚蓝（0.1％） 4. 实验步骤 4.1 装柱 4.2 去离子水的制备 4.3 去离子水的水质检验 1 电导率的测定 2 酸度的检验 3 Ca2+、Mg2+离子检验 4 Cl-离子的检验 5 SO 2 4 离子的检验 5. 教学方式 （1）开放性实验教学； （2）实验前要写好预习报告； （3）实验时要独立完成每一项实验内容，并做好记录。 （4）实验结束后，摆好仪器和试剂，搞好卫生，认真写好实验报告 6. 考核要求 根据学生实验态度、预习报告、操作规范、实验数据、原始记录及实验报告，综合作为 平时成绩。 7. 实验报告报告要求 实验报告书写规范，包括实验目的、原理、步骤、现象、数据处理、结果和讨论等； 教师对实验报告要认真批改、评分、签字。 实验五 配合物的形成与配位平衡 1. 本次实验的目的和要求 （1）加深理解配合物的组成和稳定性，了解配合物形成时的特征。 （2）掌握配位平衡与沉淀反应、氧化还原反应及溶液酸碱性的关系。 （3）掌握螯合物的形成条件。 2. 实验原理 配合物是由配合物的形成体（又称中心离子或原子）与一定数目的配位体（一般是负离子

或中性分子)以配位键结合而形成的一类复杂化合物，是路易斯酸与路易斯碱的加合物。配合 物的内界与外界间以离子健结合，在水中完全解离，如[CuNH4SO,和KF(CN,其 中CuNH)P带有正电荷称为配阳离子，F(CN)6带有负电荷称为配阴离子：两者统称 配离子，它们组成配合物的内界，是配合物的特征部分，而SO2和K+分别为外界。也有以 不带电荷的中性分子存在的，如[Co(NHCI]。配离子（配合物的内界）在水溶液中有分步 解离行为，其解离类似于弱电解质。在一定条件下，中心离子、配位体和配离子间达到配位平 衡。例如 Ag+2NH,一IAg(NHpP 相应反应的标准平衡常数称为配合物稳定常数， 稳定常数值愈大，配合物就愈稳定。但用配合物稳定常数值的大小，只能比较同类型的配 合物的稳定性。在水溶液中，配合物的生成反应，主要有配位体的取代反应和加合反应。 例如 HgL+2一Hgl [Fe(SCN)pn+6F [FeF+nSCN- 配合物形成时往往还伴随溶液的颜色、酸碱性、pH、难溶电解质的溶解度、中心离子氧 化还原性等特征的改变。 3需用的仪器、试剂及材料 仪器点滴板：试管：试管架：石棉网：煤气灯：电动离心机 试剂丁二酮肟：四氯化碳：邻菲罗啉溶液(0.25%)：二乙酰二肟：HC(2molL、 6.0 mol-L-):H2SO (2 mol-L-):H2O2 (3%):HNO (6 mol-L):NaOH(2 mol-L-): NH:H2O (2 mol-L 6 mol-L,0.1 mol-L):KBr (0.2 mol-L):KI (0.5 mol-L 0.02 mol-L,2 mol-L):K.CrO(0.Imol-L):KSCN(0.Imol-L):NaF(2 mol-L): NaCl (0.1mol L):Na:S (0.1 mol-L)NaNO,(s):MgCl2 (0.1mol-L):CaClz (0.Imol-L):Ba (NO3)2(0.1 mol-L):NazH2Y (0.1 mol-L):NaS2O3 (0.5 mol-L-):Al(NO3)(0.1 mol-L-):Pb(NO3)2(0.1 mol-L-):Pb(Ac):(0.01 mol-L): 23

23 或中性分子）以配位键结合而形成的一类复杂化合物，是路易斯酸与路易斯碱的加合物。配合 物的内界与外界间以离子键结合，在水中完全解离，如[Cu(NH3)4]SO4 和 K4[Fe(CN)6]，其 中[Cu(NH3)4] 2+ 带有正电荷称为配阳离子，[Fe(CN)6] 4- 带有负电荷称为配阴离子；两者统称 配离子，它们组成配合物的内界，是配合物的特征部分，而 SO4 2- 和 K+ 分别为外界。也有以 不带电荷的中性分子存在的，如[Co(NH3)3Cl3]。配离子（配合物的内界）在水溶液中有分步 解离行为，其解离类似于弱电解质。在一定条件下，中心离子、配位体和配离子间达到配位平 衡。例如 Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2] + 相应反应的标准平衡常数称为配合物稳定常数。 稳定常数值愈大，配合物就愈稳定。但用配合物稳定常数值的大小，只能比较同类型的配 合物的稳定性。在水溶液中,配合物的生成反应，主要有配位体的取代反应和加合反应。 例如 HgI2 + 2I - [HgI4] 2- [Fe(SCN)n] 3-n + 6F- [FeF6] 3- + nSCN- 配合物形成时往往还伴随溶液的颜色、酸碱性、pH、难溶电解质的溶解度、中心离子氧 化还原性等特征的改变。 3. 需用的仪器、试剂及材料 仪器 点滴板；试管；试管架；石棉网；煤气灯；电动离心机 试剂 丁二酮肟；四氯化碳；邻菲罗啉溶液（0.25%）；二乙酰二肟；HCl（2 mol·L-1、 6.0 mol·L-1）；H2SO（4 2 mol·L-1）；H2O（2 3%）；HNO（3 6 mol·L-1）；NaOH（2 mol·L-1）； NH3·H2O（2 mol·L-1、6 mol·L-1、0.1 mol·L-1）；KBr（0.2 mol·L-1）；KI（0.5 mol·L-1、 0.02 mol·L-1、2 mol·L-1）；K2CrO（4 0.1mol·L-1）；KSCN（0.1mol·L-1）；NaF（2 mol·L-1）； NaCl（0.1mol·L-1）；Na2S（0.1 mol·L-1）NaNO3（s）；MgCl2（0.1mol·L-1）；CaCl2 （0.1mol·L-1）；Ba（NO3）2（0.1 mol·L-1）；Na2H2Y（0.1 mol·L-1）；Na2S2O3（0.5 mol·L-1）；Al(NO3)（3 0.1 mol·L-1）；Pb(NO3)（2 0.1 mol·L-1）；Pb(Ac)2；（0.01 mol·L-1）；

CoCl2 (0.1 mol-L):FeCls (0.1 mol-L-):Fe(NO3)(0.1 mol-L):AgNO;(0.5 molL-):Zn(NO3)(0.1 mol-L):NiSO.(0.1 mol-L-):NHFe(SO)(0.1 mol-L):Ka[Fe(CN)](0.1 mol-L):BaClz (0.1 mol-L):CuSO (0.1 mol-L): NHhC,O4(饱和)：FeSO4(o.1mol-L'):NiSO,(0.2molL) 4.实验步骤 4.】配合物形成与配离子之间的转化 4.2配位平衡与沉淀溶解平衡 4.3配合物形成与溶液pH 4.4配位平衡与氧化还原反应 5.教学方式 (1)开放性实验教学： (2)实验前要写好预习报告： (3)实验时要独立完成每一项实验内容，并做好记录。 (4)实验结束后，摆好仪器和试剂，搞好卫生，认真写好实验报告 6.考核要求 根据学生实验态度、预习报告、操作规范、实验数据、原始记录及实验报告，综合作为 平时成绩 7.实验报告报告要求 实验报告书写规范，包括实验目的、原理、步骤、现象、数据处理、结果和讨论等： 教师对实验报告要认真批改、评分、签字。 实验六d区（钛和钒铁、钴、镍、铬、锰） 1.本次实验的目的和要求 (1)了解低氧化值的钛和钒化合物的生成和性质： (2)掌握铬、锰、铁、钴、镍的氢氧化物酸碱性和氧化还原性： (3)掌握铬、锰主要氧化态间的转化反应及其条件： (4)掌握铬、锰、铁、钴、镍的配合物和硫化物的生成与性质。 2.实验原理 24

24 CoCl2（0.1 mol·L-1）；FeCl3（0.1 mol·L-1）；Fe (NO3)3（0.1 mol·L-1）；AgNO3（0.5 mol·L-1）；Zn(NO3)2（0.1 mol·L-1）；NiSO4（0.1 mol·L-1）；NH4Fe(SO4)2（0.1 mol·L-1）；K3[Fe(CN)6]（0.1 mol·L-1）；BaCl2（0.1 mol·L-1）；CuSO4（0.1 mol·L-1）； (NH4)2C2O4（饱和）；FeSO4（0.1 mol·L-1）；NiSO4（0.2 mol·L-1） 4. 实验步骤 4.1 配合物形成与配离子之间的转化 4.2 配位平衡与沉淀溶解平衡 4.3 配合物形成与溶液 pH 4.4 配位平衡与氧化还原反应 5. 教学方式 （1）开放性实验教学； （2）实验前要写好预习报告； （3）实验时要独立完成每一项实验内容，并做好记录。 （4）实验结束后，摆好仪器和试剂，搞好卫生，认真写好实验报告 6. 考核要求 根据学生实验态度、预习报告、操作规范、实验数据、原始记录及实验报告，综合作为 平时成绩。 7. 实验报告报告要求 实验报告书写规范，包括实验目的、原理、步骤、现象、数据处理、结果和讨论等； 教师对实验报告要认真批改、评分、签字。 实验六 d 区（钛和钒铁、钴、镍、铬、锰） 1. 本次实验的目的和要求 （1）了解低氧化值的钛和钒化合物的生成和性质； （2）掌握铬、锰、铁、钴、镍的氢氧化物酸碱性和氧化还原性； （3）掌握铬、锰主要氧化态间的转化反应及其条件； （4）掌握铬、锰、铁、钴、镍的配合物和硫化物的生成与性质。 2. 实验原理

第四周期d区元素主要有钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn、铁(Fe)钴(Co) 镍(N)几种金属元素，它们都能形成多种氧化值的化合物。 TO2俗称钛白，是一种白色颜料。它不溶于水、稀酸和稀碱中，但溶于热疏酸。 TiO:+H2SO:=TiOSO.+H2O T10,+2H-SO.=T1(SOa+2H-O 硫酸氧钛加热水解，得到不溶于酸碱的钛酸(B型)。 TiOSO.+x+1)H.O=TiO:xH.O+H.SO 硫酸氧钛若加碱，可得到能溶于稀酸或浓碱的钛酸（α型）。 TiOSO,+2 NaOH+H2O=Ti(OH)+Na:SO Ti(OH)+H:SO,=TiOSO,+3H.O Ti(OH)+2 NaOH=Na:TiO,+3 H2O 在酸性条件下，钒酸根可被还原为各种低氧化数的钒盐。如氯化氧钒（偏钒酸铵的盐酸溶 液)被还原。 2VO2Cl+4 HCI+Zn=2VOCl2+2 H2O+ZnCl2 2VOCl:+4 HCI+Zn=2VCl+2 H:O+ZnClz 2VCl:Zn=2VCl2+ZnCl2 离子颜色为VO+呈蓝色，V*呈暗绿色，V2紫色。 Cr(OH)是两性氢氧化物，MnOH和FeOH都易被空气中O氧化.Co(OH 也能被空气中O2氧化。Co+和Ni+其有强氧化性。C0(OH和Ni(OH与浓盐酸反 应生成Co和Ni+,并放出氯气。C0(OH方和Ni(OH可由Co+和Ni+在碱性条 件用强氧化剂氧化得到。 2Ni2+6OH+Br2=2Ni(OH)s+2Br Cr+和Fe+都易水解，Fe+有一定氧化性，而Cr+和Mn2+在酸性溶液有较弱还 25

25 第四周期 d 区元素主要有钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、 镍（Ni）几种金属元素，它们都能形成多种氧化值的化合物。 TiO2 俗称钛白，是一种白色颜料。它不溶于水、稀酸和稀碱中，但溶于热硫酸。 TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O TiO2 + 2H2SO4 = Ti (SO4)2 + 2 H2O 硫酸氧钛加热水解，得到不溶于酸碱的钛酸（β 型）。 TiOSO4 +(x+1) H2O = TiO2·xH2O+ H2SO4 硫酸氧钛若加碱，可得到能溶于稀酸或浓碱的钛酸（α 型）。 TiOSO4 +2 NaOH + H2O = Ti (OH )4+ Na2SO4 Ti (OH)4+ H2SO4 = TiOSO4 +3 H2O Ti (OH)4+ 2 NaOH = Na2TiO3 + 3 H2O 在酸性条件下，钒酸根可被还原为各种低氧化数的钒盐。如氯化氧钒（偏钒酸铵的盐酸溶 液）被还原。 2VO2Cl + 4 HCl + Zn = 2VOCl2 + 2 H2O + ZnCl2 2VOCl2 + 4 HCl + Zn = 2VCl3 + 2 H2O + ZnCl2 2VCl3 + Zn = 2VCl2 + ZnCl2 离子颜色为 VO2+呈蓝色,V3+呈暗绿色，V2+紫色。 Cr(OH)3 是两性氢氧化物，Mn(OH)2 和Fe(OH)2 都易被空气中O2 氧化。Co(OH)2 也能被空气中 O2氧化。Co3+ 和 Ni3+ 具有强氧化性。Co (OH)3 和 Ni (OH)3 与浓盐酸反 应生成 Co2+ 和 Ni2+，并放出氯气。Co (OH)3 和 Ni (OH)3 可由 Co2+ 和 Ni2+ 在碱性条 件用强氧化剂氧化得到。 2 Ni2+ + 6 OH- + Br2 = 2 Ni(OH)3 + 2 Br￾Cr3+ 和 Fe3+ 都易水解，Fe3+ 有一定氧化性，而 Cr3+ 和 Mn2+ 在酸性溶液有较弱还

原性。强氧化剂能将它们氧化为CrO:和MnO:。在碱性溶液中，Cr(OH4可被HO2 氧化为CO:。CO:在酸性溶液转变为CO。重铬酸盐溶解度较铬酸盐大，因此，它 们与Ag、Pb2+、Ba24等离子一起时，常生成铬酸盐沉淀。 CrO;+4Ag+H,0=2 Ag.CrO4(砖红沉淀)+2H Cr,O,和MnO:都具强氧化性，Cr,O,在酸性溶液中被还原为Cr。MnO:在酸 性、中性、强碱性溶液中，还原产物分别为Mn2*、MnO2和MnO:。MnO2和MnO:在 碱性环境反应，也能得MnO:。而在酸性及近中性溶液中，MnO:易歧化为MnO和 MnO:. MnS、FeS、CoS、NiS都能溶于稀强酸，MnS甚至溶于较弱的HAc。故这些破 化物要在弱碱性溶液中生成。 铬、锰、铁、钴、镍都易形成多种配合物。C02+和N2+当分别与过量氨水反应，得 ICo (NH%P+和NiNH.[Co(NHsP易被空气中O,氧化成CoNH.Fe 与FeCN反应，或Fe+与FeCN反应，都生成蓝色沉淀配合物。Fe与SCN 在酸性溶液中，反应得红色的多级配合物。Co2+也能与SCN反应得Co(SCN)P,该配 离子易溶于有机溶剂中呈现蓝色。 3.需用的仪器、试剂及材料 仪器离心机：酒精灯：水浴锅：淀粉-KI试纸：试管。 试剂NaOH(2mo1-Ll、6mo1Ll):NHH,0(2mo1L、6mo1L1): NH,Cl(1mo1L):HCl(6mo1L、浓)：HSO4(2mo1L、浓)：HNO3(6 mo1-L):HAc (2 mo1-L-):CrCl (0.1 mo1-L-):MnSO (0.1 mo1-L-):CoCl (0.5 mo1-L):KCrO (0.1 mo1L):(0.1 mo1-L):BaCl2 (0.1 mol-L-):KaFe(CN)6](0.1 mol-L-):K3[Fe(CN)](0.1 mo1-L-):SnClz (0.1 mo1-L-):NaS (0.1 mo1-L-),FeCl:(0.1 mo1-L-1):FeSO,(0.1 moI-L-):NiSO 26

26 原性。强氧化剂能将它们氧化为 Cr2O 2 7 和 MnO 4 。在碱性溶液中，[Cr(OH)4] - 可被 H2O2 氧化为 CrO 2 4 。CrO 2 4 在酸性溶液转变为 Cr2O 2 7 。重铬酸盐溶解度较铬酸盐大，因此，它 们与 Ag+、Pb2+、Ba2+ 等离子一起时，常生成铬酸盐沉淀。 Cr2O 2 7 + 4 Ag+ + H2O = 2 Ag2CrO4 （砖红沉淀）+ 2 H+ Cr2O 2 7 和 MnO 4 都具强氧化性，Cr2O 2 7 在酸性溶液中被还原为 Cr3+。MnO 4 在酸 性、中性、强碱性溶液中，还原产物分别为 Mn2+、MnO2 和 MnO 2 4 。MnO2 和 MnO 4 在 碱性环境反应，也能得 MnO 2 4 。而在酸性及近中性溶液中，MnO 2 4 易歧化为 MnO2 和 MnO 4 。 MnS、FeS、CoS、NiS 都能溶于稀强酸，MnS 甚至溶于较弱的 HAc。故这些硫 化物要在弱碱性溶液中生成。 铬、锰、铁、钴、镍都易形成多种配合物。Co2+ 和 Ni2+ 当分别与过量氨水反应，得 [Co (NH3)6] 2+ 和[Ni (NH3)6] 2+。[Co (NH3)6] 2+ 易被空气中 O2 氧化成[Co(NH3)6] 3+。Fe2+ 与[Fe(CN)6] 3- 反应，或 Fe3+ 与[Fe(CN)6] 4- 反应，都生成蓝色沉淀配合物。Fe3+ 与 SCN- 在酸性溶液中，反应得红色的多级配合物。Co2+ 也能与 SCN- 反应得[Co(SCN)4] 2-，该配 离子易溶于有机溶剂中呈现蓝色。 3. 需用的仪器、试剂及材料 仪器 离心机；酒精灯；水浴锅；淀粉-KI 试纸；试管。 试剂 NaOH（2 mo1·L-1、6 mo1·L-1）；NH3·H2O（2 mo1·L-1、6 mo1·L-1）； NH4Cl（1 mo1·L-1）；HCl（6 mo1·L-1、浓）；H2SO4（2 mo1·L-1、浓）；HNO3（6 mo1·L-1）；HAc（2 mo1·L-1）；CrCl3（0.1 mo1·L-1）；MnSO4 （0.1 mo1·L-1）；CoCl2 （0.5 mo1·L-1）；K2CrO4（0.1 mo1·L-1）；K2Cr2O7 （0.1 mo1·L-1）；BaCl2 （0.1 mo1·L-1）；K4[Fe(CN)6]（0.1 mo1·L-1）；K3[Fe(CN)6]（0.1 mo1·L-1）；SnCl2 （0.1 mo1·L-1）；Na2S（0.1 mo1·L-1），FeCl3（0.1 mo1·L-1）；FeSO4（0.1 mo1·L-1）；NiSO4