三氯化六氨合钴的制备PPT课件
三氯六氨合钴的制备
滤液（弃） 沉淀 20mL沸水 2mL浓盐酸
[Co(NH3) 6 ]Cl3
棕黑色
沉淀（弃） 2mL浓盐酸 滤液 冷却至0℃
冷浓盐酸洗涤
迅速抽滤
[Co(NH3) 6 ]Cl3 滤液（弃）
少量乙醇洗涤 烘干
成品称重 计算产率
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
CoCl2· 2O和NH4Cl加热溶解后颜色由紫红色变 6H 成蓝色后就可以加入活性炭然后经行冷却。
CoCl2+NH3.H2O=Co(OH)Cl+NH4Cl Co(OH)Cl+6NH3= [Co(NH3)6](OH)Cl 2[Co(NH3)6](OH)Cl+4NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+4H2O+4NH3
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
三氯化六氨合钴（Ⅲ）介绍
钴的氨配合物 化学式为：[Co(NH3)6]Cl3 橙黄色晶体，20℃在水中的溶解度为0.26mol· L-1。
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
最后往橘红色溶液 里慢慢滴加浓盐酸， 即有晶体析出，直 到最后一滴没有明 显沉淀生成为止， 滴加过程中要慢慢 摇荡 。然后将反应 混合物冷却到0℃左 右。
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
将反应混合物抽滤 得到淡黄色晶体， 用少量浓盐酸洗涤 再用少许乙醇洗涤， 最后将晶体烘干。 注意烘干的温度不 能太高否则产物会 分解。（图中产物 中心已有少量分解） 最后将产物称重计 算产率。
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
恒温20min后，将 反应混合物冷却 到0℃左右后进行 抽滤，抽滤要慢 慢抽防止滤纸穿 洞，抽滤后滤液 弃去，留下沉淀 物。
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
将沉淀物溶解在含浓盐酸 的沸水中，此时沸水中盐 酸浓度不能太高，否则产 物会提前析出，降低产率。 然后趁热过滤得到橘红色 溶液。
三氯化六氨合钴(Ⅲ)的制备
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备实验目的一、继续巩固减压过滤、蒸发浓缩等基本操作。
二、掌握制备金属配合的物的最常用方法——水溶液中的取代反应和氧化还原反应，了解其基本原理和方法。
实验原理运用水溶液中的取代反应来制取金属配合物，是在水溶液中的一种金属盐和一种配体之间的反应，实际上是用适当的配体来取代水合配离子中的水分子。
氧化还原反应制备金属配合物是将不同氧化态的金属化合物，在配体存在下使其适当地氧化或还原以制得该金属配合物。
根据有关电对的标准电极电势可知，通常情况下Co（Ⅱ）盐在水溶液中是稳定的，而Co（Ⅲ）盐在水溶液中不能稳定存在，但当生成氨配合物后正相反。
因此常用空气或过氧化氢等氧化二价钴的化合的方法来制备三价钴的氨配合物。
以氨为配位剂，在不同的条件下可以制备出多种钴（Ⅲ）的氨配合物，如三氯化六氨合钴（Ⅲ）（[Co（NH3）6]Cl3，橙黄色晶体），二氯化一氯五氨合钴（Ⅲ）（[Co（NH3）5Cl]Cl2，紫红色晶体），三氯化五氨一水合钴（Ⅲ）（[Co（NH3）5H2O]Cl3，砖红色晶体）。
本实验以活性炭为催化剂，采用过氧化氢为氧化剂，在过量氨和氯化铵存在下，将Co（Ⅱ）氧化为Co（Ⅲ），来制备三氯化六氨合钴（Ⅲ）配合物，反应式为：将反应物溶解在酸性溶液中以除去其中混有的催化剂，过滤除去活性炭，然后在较浓的盐酸存在下使产物结晶析出。
仪器和试剂电子天平(百分之一)，抽滤装置，CoCl2·6H20（s），NH4Cl（s），浓氨水，HCl(浓，2mol/L)， H2O2（6%），活性炭，乙醇，冰。
实验内容称取6g研细的CoCl2·6H20（s）和4g NH4Cl（s），放入锥形瓶中，再加入10mL去离子水，加热溶解后加入0.4g研细的活性炭，混合均匀，流水冷却后加入14mL浓氨水，进一步用冰水冷却到10℃以下。
缓慢加入14mL6% H2O2（分数次加入，边加边摇）。
然后在水浴中加热到60℃，恒温20分钟后，以流水冷却后再用冰水冷却至0℃。
三氯化六氨合钴的制备
三氯化六氨合钴的合成一、实验目的1.掌握三氯化六氨合钴（III）的合成。
2.加深理解配合物的形成对三价钴稳定性的影响。
二、实验原理根据有关电对的标准电极电位可以知道，在通常情况下，二价钴盐比三价钴盐稳定得多，而在许多场合下它们的配合物正好相反，三价钴反而比二价钴来得稳定，而活性的Co（Ⅱ）配合物很容易形成。
因此通常采用氧化二价钴配合物的方法，来制备三价钴的配合物。
能将Co（Ⅱ）配合物氧化成Co（Ⅲ）配合物的氧化剂有多种，如卤素单质，但应用卤素做氧化剂会引入卤素离子X-,PbO2也是很好的氧化剂，它可被还原成Pb2+，在Cl-存在时，它可成为PbCl2沉淀，可过滤除去；同样SeO2也是一个很好的氧化剂，还原产物Se是沉淀，可过滤除去。
最好的氧化剂是空气（空气中富含O2）或H2O2，它们不会引入杂质。
氯化钴（Ⅲ）的氨合物有很多种，主要有三氯化六氨合钴（Ⅲ）[Co(NH3)6]Cl3（橙黄色晶体），三氯化一水五氨合钴（Ⅲ）[Co(NH3)5H2O]Cl3（砖红色晶体），二氯化一氯五氨合钴（Ⅲ）[Co(NH3)5Cl]Cl2（紫红色晶体）等，它们的制备条件各不相同。
本实验以活性碳为催化剂，用过氧化氢氧化有氨和氯化铵存在的氯化钴溶液制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)，总反应式如下：2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2 ===2[Co(NH3)6]Cl3＋14H2O三氯化六氨合钴溶解于酸性溶液中，通过过滤可以将混在产品中的大量活性炭除去，然后在高浓度盐酸中使三氯六氨合钴结晶。
三氯化六氨合钴可溶于水不溶于乙醇，20℃在水中的溶解度为0.26 mol·L-1 [Co(NH3)6]3+离子是很稳定的，其K(稳)＝1.6×1035，因此在强碱的作用下（冷时）或强酸作用下基本不被分解，只有加入强碱并在沸热的条件下才分解。
2 [Co(NH3)6]Cl3 + 6 NaOH ==== 2 Co(OH)3 + 12 NH3↑+ 6 NaCl三、仪器和药品1. 试验仪器抽滤装置、锥形瓶、温度计（100 0C）1支、滴管、量筒（25 ml）、烧杯。
三氯化六氨合钴的制备
三 氯 化 六 氨 合 钴 （ I I I ） 的 性 质 ；
了解三氯化六氨合钴（III）的制备过程；
制备Βιβλιοθήκη 过程中的
注
意
事
项
；
三氯化六氨合钴（III)性质
化学式：[co(NH3)6]cl3 橙黄色晶体（如右图所示） 溶解度：20*C左右水中的溶解
H2O2，HCl，NaoH 六亚甲基四氨， k2cro4
标准溶液：HCl，
NaoH，EDTA， Zncl2，AgNo3
实验步骤
4gNH4cl Cocl2· 6H20 [co(NH3 )6]cl2(黑紫色) 8.4ml水 温热溶解 冷却至283k 13.5ml5%H2O2 0.4g活性炭 14ml 浓氨水
度为0.26mol/L
稳定性：在通常情况下，在水
溶液中，二价钴盐比三价的稳 定，但在生成稳定配合物后， 三价钴又比二价钴稳定
钴的氨配合物有多种：紫红
色的[co(NH3)5cl]cl2晶体；橙 黄色的[co(NH3)6]cl3晶体；砖 红色的[co(NH3)5H2o]cl3晶体 等
三氯化六氨合钴（III）的制备
[co(H2o2)2cl4]2-
冷却
水浴加热至333k 冷至273k [co(NH3)6]cl3 恒温20min 抽滤
滤液弃去
50ml沸水 趁热抽滤 沉淀 1.7ml浓盐酸
沉淀（活性炭）弃
6.7ml浓盐酸 滤液 273k
迅速抽滤
滤液弃去
乙醇洗涤 [co(NH3)6]cl3 抽滤 烘干 产品[co(NH3)6]Cl3
注意事项
用60摄氏度左右的水浴加热20分钟时，注意不能加热至沸 腾，并且要不断旋摇锥形瓶 注意在加入双氧水和浓盐酸是需要慢慢加入 用流水浴加热时注意不要把冷水倒进去了 做好过滤前的准备工作再加热水与沉淀 趁热过滤前，要检查产物是否完全溶解 趁热转移，应避免加热时间，因水蒸气会导致产物析出 若沸后再加热，产物仍未完全溶解，则加少许水，加热至 全溶后果滤 在过滤使用长颈漏斗时要注意一贴.二靠.三低的原则等
《物理化学》 设计性化学实验 三氯化六氨合钴(III)的制备.ppt
三氯化六氨合钴为钴的氨配合物，化学 式为[Co(NH3)6]Cl3，为橙黄色晶体，20℃ 在水中的溶解度为0.26mol/L。 [Co(NH3)6]Cl3室温下非常稳定， 因此在强碱的作用下（冷时） 或强酸作用下基本不被分解， 只有加入过量强碱， 并在煮沸的条件下才分解。
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应温度，水浴温度应控制在65°。
2.在[Co(NH3)6]Cl3 制备的过程中，实 用活性炭作为催化剂需要对其研磨，如果研 磨不充分存在大颗粒的话会对三氯化六氨合 钴的产率造成很大的影响（产率会很低）加 入浓氨水以后，要冷至283K以下。防止氨 水挥发，减少氨水的流失。 3.在除去活性炭时，一定要趁热抽滤， 以防产物结晶析出。如果因加热使溶液量减 少过多，可适当加入少量水，以使产物在温 度较高时能完全溶解。 4.进一步操作之前一定要确保已经具备 了反应所需的条件。
1.钴(Ⅱ)与氯化铵和氨水作用，经氧化后 一般可生成三种产物：紫红色的二氯化一氯 五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2晶体、砖红色的 三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3晶 体、橙黄色的三氯化六氨合钴 [Co(NH3)6]Cl3晶体，控制不同的条件可得 不同的产物。所以反应时要严格控制反
实验中采用H2O2作氧化剂，在大量NH3 和NH4Cl存在下，以活性炭为催化剂，将 Co(II)氧化为Co(III): 2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 活性炭 2[Co(NH3)6]Cl3 + 2H2O 将产物溶解过滤除去活性炭，然后在高浓度 盐酸存在下结晶,再用冷的盐酸及乙醇洗涤 得到产品。
三氯化六氨合钴的
③加H2O2时要逐滴加入，不可太快，因为溶液中的物质 会与H2O2反应，会使反应太剧烈，会产生爆炸。
④ 两次冰浴冷却要充分，有助于沉淀的析出，提高产 ⑤趁热吸滤后加入6.7mL浓HCl是用同离子效应增加产率，
若浓HCl加入过多，会因稀释作用而产生盐效应而使溶解 度加大，从而降低产率
加入浓氨水后溶液颜色变黑紫色，浓氨水要保证浓度和 用量，否则实验会失败。冷却到10℃后加入双氧水后溶 液变成棕黑色，双氧水一定要在溶液冷却至10℃ 一下才 加入，且要慢慢加入并不断摇动反应混合物。
恒温20min后， 将反应混合物 冷却到0℃左右 后进行抽滤， 抽滤要慢慢抽 防止滤纸穿洞， 抽滤后滤液弃 去，留下沉淀 物。
最后往橘红色溶液里慢慢 滴加浓盐酸，即有晶体析 出，直到最后一滴没有明 显沉淀生成为止，滴加过 程中要慢慢摇荡 。然后将 反应混合物冷却到0℃左 右。
过滤烘干后所得的 产物为橙黄色晶体
注意事项：
① CoCl2·6H2O溶解后加入活性炭冷却不能太慢，因为氯 化铵在溶液中加热后会有氨气放出，活性炭在使用前一定 要充分研磨以提供较大的比表面积；
橙黄色晶体
实验步骤：
300kgCoCl2·6H2O350L 水 200kg NH4Cl 温热溶解
150kg活性炭 [Co(H2O) 2 Cl 4]2-
蓝色
冷却
900L 浓氨水
[Co(NH3) 6 ]Cl2 黑紫色
冷却至10℃
水浴加热至60℃ 冷却至0℃
[Co(NH3) 6 ]Cl3
900L 6%H2O2
棕黑色
恒温20min
抽滤
滤液（弃）
沉淀
三氯化六氨合钴的制备
三氯化六氨合钴（Ⅲ）制备流程:
称取4.5g研细的CoCl₂•6H₂O 和3gNH₄Cl
ห้องสมุดไป่ตู้
加热 加入5mL水中 倒入含0.3g活性炭 的锥形瓶内
水流冷却
水浴加 冷却 加入10mL浓 热至 加入 沉淀溶于含1.5mL浓 NH₃•H₂O HCl溶液和40mL沸 60⁰C恒 10mL6%H₂O₂ 温20min 水中
化六氨合钴（Ⅲ）的制备
NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂=2*Co(NH₃)₆+Cl₃+H₂O
钴 合物，化学式为：[Co(NH3)6]Cl3 价离子，d2sp3杂化，内轨型配合物。 ]Cl3为橙黄色晶体，20℃在水中的溶解度为
]3+离子是很稳定的，其 K(稳)＝1.6×1035，因 用下（冷时）或强酸作用下基本不被分解，只有 沸热的条件下才分解。 液中，Co3+具有很强的氧化性 ，易于许多还原 原反应而转变成稳定的Co2+。
趁热过滤 冷却 加入5mL浓HCL于 析出 晶体 滤液 少量稀HCl洗涤 晶体
烘干，称重
注意事项：
1、第一次抽滤后应保留沉淀（活性炭和产品的混合物），如果锥形瓶中 仍有少量沉淀，可以用滤液洗涤后再抽滤，而不能用蒸馏水洗涤； 2、第二次趁热抽滤为了将混合物中活性炭和产品分离，应保留大量滤液； 3、双氧水浓度太高反应会过于激烈，使用前应现将双氧水稀释到5%； 4、加入氯化铵的作用有提高产物所需的氯离子，利用氯离子和铵根离子 的同离子效应，抑制二价钴离子和氨水的水解，以及保证有充足的NH₃， 并保持相对稳定的浓度； 5、加入活性炭的作用是作为催化剂并防止发生取代反应形成紫红色的副 产物*Co(NH₃)Cl+Cl₂而且活性炭能吸附双氧水，减少双氧水的分解，使其 浓度保持相对稳定，使得反应速率相对平稳并完全； 6、氨水和双氧水遇热极易分解，所以先水流冷却再加入试剂。逐滴加入 双氧水，一是避免双氧水的分解，二是使反应进行得更完全。
三氯化六氨合钴(III)的制备.
实验原理
钴(Ⅱ)与氯化铵和氨水作用，经氧化后一般 可生成三种产物：
紫红色的二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2
砖红色的三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3
橙黄色的三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3
控制不同的条件可得不同的产物，本实验温 度控制不好，很可能有紫红色或砖红色产物 出现。
实验步骤
电解质电离类型的确定
准确称取配制100 mL浓度为0.98×10-3 mol/L的样品于100 mL烧杯中，用去离子水 溶解后，转入100 mL容量瓶中。 用超级恒温水浴与滴定池配套，待整个体系 处于恒温250℃时，采用DDS－11A型电导 率仪（选用铂黑电极）测定试样溶液的的电 导率k0。 计算其摩尔电导∧M，并确定配合物的离子 构型。
实验步骤
三氯化六氨合钴（III）制备
得产品。滤纸吸干，称量，计算产率。
实验步骤
钴量的测定（碘量法）
准确称取0.5000 g样品于250 mL烧杯中， 加20 mL 20％ NaOH溶液，置于电炉加热 至无氨气放出（如何检验？）。 冷却至室温后将全部黑色物质转入碘量瓶中， 加1 g KI固体，立即盖上碘量瓶瓶盖。充分 摇荡后，加入15 mL浓盐酸，至黑色沉淀全 部溶解，溶液呈紫色为止。 立即用0.1000 mol/L Na2S2O3标准液滴至浅 黄色时，再加入2 mL 0.5％淀粉溶液，继续 滴至溶液为粉红色即为终点。
三氯化六氨合钴（III） 的制备
实验目的
掌握三氯化六氨合钴（III）制备方法；
了解钴（II）、钴（III）化合物的性质。
实验原理
实验中采用H2O2作氧化剂，在大量氨和氯化铵 存在下，选择活性炭作为催化剂将Co(Ⅱ)氧化为 Co(Ⅲ)，来制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合物，反 应式为： 2[Co(H2O)6]Cl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 粉红 活性碳 ===== 2[Co(NH3)6]Cl3 + 14H2O 橙黄
氯化六氨合钴III制备课件
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
加入浓氨水后溶液颜色变黑紫色，浓氨水要保证浓度和用量，否 则实验会失败。冷却到10℃后加入双氧水后溶液变成棕黑色，双 氧水一定要在溶液冷却至10℃ 一下才加入，且要慢慢加入并不断 摇动反应混合物。
氯化六氨合钴(III)制备课件
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
氯化六氨合钴(III)制备课件
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
3g CoCl2·6H2O 3.5mL 水
2g NH4Cl
温热溶解
0.15g活性炭 [Co(H2O) 2 Cl 4]2-
蓝色
冷却
9mL 浓氨水
[Co(NH3) 6 ]Cl2 黑紫色
冷却至10℃ 9mL 6%H2O2
[Co(NH3) 6 ]Cl3 棕黑色
钴的氨配合物 化学式为：[Co(NH3)6]Cl3 橙黄色晶体，20℃在水中的溶解度为0.26mol·L-1。
氯化六氨合钴(III)制备课件
三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备
实验步骤
在100mL锥形瓶内加入3g研细的CoCl2·6H2O，2gNH4Cl 和3.5mL蒸馏水。加热溶解后加入0.15克活性炭。冷却后， 加入9mL浓氨水，进一步用冰水冷却到10℃以下，缓慢加 入9mL6%的H2O2，在水浴上加热至60℃左右，恒温20分 钟并适当摇动锥形瓶。以流水冷却后再以冰水冷却即有晶 体析出。用布氏漏斗抽滤。将滤饼溶于含有1mL浓盐酸的 20mL沸水中，趁热过滤。加2mL浓盐酸于滤液中。以冰 水冷却，即有晶体析出。抽滤，用少量无水乙醇洗涤，抽 干。再将晶体干燥，称重，计算产率。
CoCl2+NH3.H2O=Co(OH)Cl+NH4Cl Co(OH)Cl+6NH3= [Co(NH3)6](OH)Cl 2[Co(NH3)6](OH)Cl+4NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+4H2O+4NH3
三氯化六氨合钴制备
滤液（弃去） 抽滤 5.ml含有1.7 沉淀 mLHCl的沸水 橘黄色 晶体 趁热过滤
为什么要加入 沉淀（弃去）7ml 浓盐酸？ 滤液 6.7mL 浓HCl 大量橘 黄色晶体 冰水浴 过滤
稀HCl洗涤、乙醇 产品 洗涤，吸干，烘干
滤液（弃去）
注意事项
1、市售双氧水浓度一般为30%，而实验中所需双氧水浓 度为5%，因为浓度太高，反应速度过于剧烈，所以使用 之前应先将双氧水稀释到5%。 2、加入氯化铵的作用有提供产物所需的氯原子，利用氯 离子和铵根离子的同离子效应,抑制二价钴离子和氨水的 水解，以及保证有充足的NH3，并保持相对稳定的浓度. 3、加入活性炭的作用是作为催化剂并防止发生取代反应 形成紫红色的副产物[Co(NH3)Cl]Cl2。而且活性炭能吸附 双氧水，减少双氧水的分解，使其浓度保持相对稳定，使 得反应速率相对平稳并完全。
三氯化六氨合钴 的制备
实验原理
Co2+ －e═Co3+ Co3+ + e ═Co3 [Co(NH3)6]2+ －e═[Co(NH3)6]3+ O2+2H2O+4e═4OHH2O2+ e═2OHψθ=1.80v ψθ=1.842v ψθ=0.1v ψθ=0.41v ψθ=0.88v
从以上标准电极电势可知，二价的钴比三价的钴要稳定。 用空气或者H2O2就可直接氧化二价钴氨配合物而制得三价钴 的氨配合物。 氯化钴(Ⅲ)的氨合物由于内界的差异而有多种，如紫红 色的[Co(NH3)5Cl]Cl2晶体；橙黄色的[Co(NH3)6]Cl3晶体； 砖红色的[Co(NH3)5H2O]Cl3晶体等。他们的制备条件也是不 同的，如：在有活性炭为催化剂时，主要生成[Co(NH3)6]Cl3； 而无活性炭存在时，由主要生成[Co(NH3)5Cl]Cl2。 试验中采用H2O2作氧化剂，在大量氨和氯化铵存在下， 选择活性炭作为催化剂将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),来制备三氯化 六氨合钴(Ⅲ)，来制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合 [Co(NH3)6]Cl3，反应式为： 2[Co(H2O)6]Cl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2= 2[Co(NH3)6]Cl3+14H2O
三氯化六氨合钴的制备ppt课件
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4
实验原理
（二）制 备 2CoCl2 + 2NH4Cl + 10NH3 + H2O2 = 2[Co(NH3)6]Cl3 + 2H2O
[Co(NH3)6]Cl3
[Co(NH3)6]3+ + 3Cl-
在盐酸中析出 （20℃时在水中溶解度为0.26mol·L-1）
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实验原理
（三）配合物组成的确定
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小烧杯中加入25.0 cm3 沸水和2.0 cm3浓HCl、沉淀和滤 纸→溶解→趁热减压过滤→滤液转入锥形瓶→慢慢滴 加4.0 cm3 浓HCl→冰水冷却→减压过滤→产品放在105℃烘箱中 烘干 20 min。
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（二）三氯化六氨合钴（III）组成的测定
1. 配体NH3个数的测定： 圆底烧瓶：准确称取0.2000 g左右产品， 加30.0 cm3蒸馏水、5.0 cm3 5.0 mol·dm-3 NaOH、沸石少许。 锥形瓶：准确移取30.0 cm3 0.5000 mol·dm-3 HCl标准溶液（自配，已标定）。 按下图组装蒸馏装置开始蒸馏，至溶液粘 稠为止。
4. 测定溶液电导率时，有哪些注意事项？
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离子数
2
3
4
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λm／S·cm3·mol-1
118~131 235~273 408~435 523~560
25℃时， 离子数与λm的关系
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完
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1. 用所学知识解释，为什么[Co(NH3)6]3+比[Co(NH3)6]2+稳定？
山东大学无机及分析化学实验课件25三氯化六氨合钴(III)的制备及组成测定
实验原理
实验二十五三氯化六氨合钴（III）的制备及组成测定
本实验是在有活性炭存在下，将氯化钴（II）与浓氨水混合，用H2O2 将二价钴配合物氧化成三价钴氨配合物，并根据其溶解度及平衡移动原理 ，将其在浓盐酸中结晶析出，而制得[Co(NH3)6]Cl3晶体。
主要反应式如下：
[Co(NH3)6]2+ +H2O2==2[Co(NH3)6]3+ +2OH-
一、制备
在一般情况下，虽然二价钴盐比三价钴盐要稳定，但是在配合状态下 ，三价钴却比二价钴稳定。所以通常可用H2O2或空气中的氧将二价钴配合 物氧化制成三价钴的配合物。
氯化钴（III）的氨合物由于内界的差异而有多种，如紫红色的 [Co(NH3)5Cl]Cl2晶体；橙黄色的[Co(NH3)6]Cl3晶体 ；砖红色的 [Co(NH3)5H2O]Cl3晶体等。它们的制备条件也是不同的，如：在有活性炭 为催化剂时，主要生成[Co(NH3)6]Cl3；而无活性炭存在时，又主要生成 [Co(NH3)5Cl]Cl2。
实验二十五 三氯化六氨合钴 （III）的制备及组成测定
无机及分析化学实验
目的要求 实验原理 注意事项 示范操作
目的要求
实验二十五三氯化六氨合钴（III）的制备及组成测定
▪ 综合练习实验操作技术。
▪ 加深理解配合物形成对三价钴稳定性的影响。 ▪ 练习用电导法测定离子个数。
实验原理
实验二十五三氯化六氨合钴（III）的制备及组成测定
通过测定配合物的电导率可确定其电离类型及外界Cl-的个数，即可 确定配合物的组成。
注意事项
实验二十五三氯化六氨合钴（III）的制备及组成测定
一、制备
▪ 制备时所有物质用量减为教材规定用量的三分之一。 ▪ 第一次抽滤得到的固体和滤纸一起加入到准备好的沸水中（其中已
三氯六氨合钴
4. 活性炭用粉末状的比较好
注意事项
● 加入H2O2后水浴温度应控制在：55～65℃ ● 第一次吸滤后回收沉淀，不能用水洗！
● 烧杯可用滤液洗，再倒回布氏漏斗吸滤。
● 趁热吸滤，防止晶体析出。
● 可用热的滤液洗。
● 产物溶解度较大，不能带入多余水。
以前合成实验存在问题
1. 过滤操作：滤纸过大 布氏漏斗位置不当
2. 药品称量：称量纸不折叠 药品散落不及时清理
3. 煤气灯操作错误 正确操作：1. 开总阀 2. 点燃火柴 3. 开煤气灯阀
4. 搅拌棒随意放置
5. 仪器摆放凌乱
下周实验 碳、硅、硼、锡、铅
产物
合成基本操作：
● 称量－－台秤，电子天平 ● 加热－－直火，水（沙、油）浴，烘箱等 ● 过滤－－常压，减压 ● 冷却－－自然冷却，水冷却，冰水冷却
● 重结晶－－低温冷冻，溶剂挥发（常温、加热）
详细合成路线：
CoCl2 NH4Cl
H2O 溶液 浓NH3,T
△
活性炭
吸滤 加浓HCl 冷却
[Co(NH3)6]Cl3
晶体
Co(NH3)62+
10℃ H2O2 水浴△ ～60℃
冷却 吸滤
滤 液 趁热 沸、稀
沉淀
[Co(NH3)6]Cl3 吸滤 HCl [Co(NH3)6]Cl3 + 活性炭
重要修改
1. CoCl2 6H2O加入量减半：1.5g， 其余药品加入量不变；
2. 第一次过滤含[Co(NH3)6]Cl3活性炭时，保留 滤液，如果最后产物过少，可在此滤液中加 2ml HCl，可以得到产物；
三氯化六氨合钴配合物的制备
“两高两低”[Co(NH3)6]3+离子是很稳定的，其K(稳)＝1.6×1035（即完全电离出Co3+和NH3的合成[Co(NH3)6]3+的常数），因此在强碱的作用下（冷时）或强酸作用下基本不被分解。
三氯化六氨合钴(Ⅲ)在酸性条件下是一种强氧化剂，固体为橙黄色晶体，常温下，在水溶液中溶解度为0.26molL-1。
虽然该配离子很稳定，但在强碱性介质中煮沸时可分解为氨气和Co(OH)3沉淀。
制备过程还可能生成[Co(NH3)6]C12OH、Co(OH)2、Co(OH)3等杂质。
[Co(NH3)6]C13 + 3NaOH = Co(OH)3 ↓+ 6NH3↑ + 3 NaCl 注：Co(OH)3的ksp=3×10-41;Co(OH)2的ksp=6.3×10-15，实验室制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)一般使用活性炭做催化剂来得到（若不用活性炭做催化剂，则主要得到其他Co3+的配合物），方法如下：请回答下列问题：（1）实验过程中需要假如2gNH4Cl的目的是。
理由是。
为什么不用盐酸？或硫酸。
（2）实验室加双氧水的也可以改用氧气，其目的是为了使Co2+转化为Co3+，写出加双氧水的后离子方程式：。
（3）在加双氧水前，溶液先必须冷却到10℃，然后加入双氧水，其原因是：，最后还需要水浴加热60℃且恒温20min的原因是。
（4）抽滤后得到沉淀1，加入沸水20mL和1mL浓盐酸，主要目的除去沉淀2，并得到产品的溶液，沉淀2的主要成分为。
（5）滤液中加入的2mL浓盐酸并冷却到0℃的目的是为了使三氯化六氨合钴(Ⅲ)从溶液中析出，请问，为什么不可以加入饱和的NaCl来达到目的。
（6）产品三氯化六氨合钴(Ⅲ)用冷的浓盐酸洗涤的目的是。
（7）最后用少量乙醇洗涤的主要目的是。
（8）如何测定三氯化六氨合钴(Ⅲ)含有的NH3的个数（9）测定三氯化六氨合钴(Ⅲ) Cl-的含量可以用莫尔法，莫尔法是实验室和工业生产中常用的一种测定氯离子含量的滴定分析手段，以AgNO3标准溶液为滴定剂、K2CrO4为指示剂，于中性或弱碱性溶液中测定Cl－的分析方法。
制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的工艺流程PPT
• 2、用流水冷却后，加入13.5ml浓氨水，再冷至283K以下， 用滴管逐渐加入13.5mL 5%H2O2溶液。
• 3、水浴加热至323~333K，保持20min（此过程中要不断摇 晃），并不断旋摇锥形瓶。
• 4、用水浴冷却至273K左右，抽滤。
• 5、不必洗涤沉淀，直接把沉淀溶于50mL沸水中（水中含 1.7mL浓HCl）。趁热吸滤，慢慢加入6.7mL浓HCl于滤液中， 即有大量橘黄色晶体析出。
「制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)的工 艺流程」
共享者：F-0
一三氯护额六氨合钴的简介
• 1、三氯化六氨合钴又名氯化六氨合钴 (Ⅲ)。 [Co(NH3)6]Cl3＝267.46,颜色取决于晶体大 小,有酒红色、 黄褐色至橙黄色。相对密度1.710, 熔点215℃(失去一分 子氨)。 • 2、溶于水和浓盐酸,不溶于氨水和乙醇。 • 3、加热至215℃,转变成二氯化一氯五氨合钴;约250℃ 还 原为氯化钴。煮沸其水溶液则缓慢水解,在紫外光照射 下 ,常温能发生水解。 • 4、用于有机合成、钴盐的制造和植物资源研究等。
• 6、用冰浴冷却后过滤。晶体以冷2mL 2mol· L-1的HCl洗涤， 再用少许乙醇洗涤，吸干。晶体在水浴上干燥，称量，计 算产率。
五、注意事项
• 1、CoCl2·6H2O溶解后加入活性炭冷却不能太慢，因为氯 化铵在溶液中加热后会有氨气放出，活性炭在使用前一定 要充分研磨以提供较大的比表面积。 • 2、加H2O2前必须降温处理，一是防止其分解，二是使反应 温和的进行。 • 3、加H2O2时要逐滴加入，不可太快，因为溶液中的物质会 与H2O2反应，会使反应太剧烈，会产生爆炸。 • 4、两次冰浴冷却要充分，有助于沉淀的析出，提高产率。 • 5、趁热吸滤后加入6.7mL浓HCl是用同离子效应增加产率， 若浓HCl加入过多，会因稀释作用而产生盐效应而使溶解 度加大，从而降低产率。
三氯化六氨合钴
[Co(NH3)6]Cl3的制备及组成的测定实验目的：•掌握三氯化六氨合钴（Ⅲ）的合成原理及操作方法•了解钴（II）钴（III）及钴配合物的性质•掌握一些常用标准溶液的配制方法及一些溶液的标定方法•通过本次实验掌握无机合成的基本原理，能熟练应用常规仪器的操作。
实验原理：1、[Co(NH3)6]Cl3的制备在水溶液中，电极反应φθCo3+/Co2+=1.84Ｖ，所以在一般情况下，Co(Ⅱ)在水溶液中是稳定的，不易被氧化为Co(Ⅲ)，相反，Co(III)很不稳定，容易氧化水放出氧气（φθCo3+/Co2+=1.84Ｖ>φθO2/H2O=1.229V）。
但在有配合剂氨水存在时，由于形成相应的配合物[Co(NH3)6]2+，电极电势φθCo(NH3)63+/ Co(NH3)62+=0.1Ｖ，因此CO(Ⅱ)很容易被氧化为Co(III)，得到较稳定的Co（Ⅲ）配合物。
实验中采用H2O2作氧化剂，在大量氨和氯化铵存在下，选择活性炭作为催化剂将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，来制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合物，反应式为2[Co(H2O)6]Cl2+ 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2===== 2[Co(NH3)6]Cl3 + 14H2O将产物溶解在酸性溶液中以除去其中混有的催化剂，抽滤除去活性炭，然后在较浓为盐酸存在下使产物结晶析出。
2、NH3的测定原理三氯化六氨合钴在强碱强酸的作用下，基本不被分解，在沸腾的条件下，才被强碱分解。
在试液中加入氢氧化钠，加热至沸腾使三氯化六氨合钴分解，并蒸出氨。
蒸出的氨用过量的2%的硼酸溶液吸收，以甲基红—溴甲酚绿为指示剂，用氯化氢标准溶液滴定生成的硼酸氨，这样就能计算出生成的氨的量。
[Co(NH3)6]Cl3+3NaOH==Co(OH)3+6NH3↑+3NaCl3、钴的测定原理三氯化六氨合钴在沸腾的碱液里发生反应生成棕黑色氢氧化钴沉淀，加入盐酸、碘化钾后，溶液中钴（III）具有强的氧化性可以与碘（I）发生氧化还原反应，通过用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘（I），用淀粉做指示剂，终点颜色有蓝色变为浅红粉色，从而确定含钴量。
三氯六氨合钴的制备
三氯六氨合钴的制备三氯六氨合钴是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用价值。
它可以用作催化剂、颜料、荧光剂、磁性材料等。
本文将介绍三氯六氨合钴的制备方法及其反应机理。
1. 氨水还原法氨水还原法是制备三氯六氨合钴的常用方法之一。
具体操作步骤如下：(1) 将氢氧化钴和氯化铵按摩尔比例混合，并加入适量的水，搅拌均匀。
(2) 在搅拌的同时，缓慢滴加氨水，直到反应液呈现出深蓝色。
(3) 继续搅拌反应液，并加热至70-80℃，持续加热2-3小时。
(4) 将反应液过滤，收集固体产物，用水洗涤干净，干燥后即可得到三氯六氨合钴。
反应机理如下：氢氧化钴和氯化铵在水中反应生成CoCl2和NH4OH。
氨水加入后，NH4OH和CoCl2反应生成Co(OH)2。
Co(OH)2再与氨水反应生成Co(NH3)6Cl2。
最后，加热反应使Co(NH3)6Cl2变为Co(NH3)6Cl3，即三氯六氨合钴。
2. 氢氧化钴氯化法氢氧化钴氯化法是另一种制备三氯六氨合钴的方法。
具体操作步骤如下：(1) 将氢氧化钴溶解于水中，加入适量的盐酸，搅拌均匀。
(2) 在搅拌的同时，缓慢滴加氯化铵溶液，直到反应液呈现出深红色。
(3) 继续搅拌反应液，并加热至70-80℃，持续加热2-3小时。
(4) 将反应液过滤，收集固体产物，用水洗涤干净，干燥后即可得到三氯六氨合钴。
反应机理如下：氢氧化钴和盐酸反应生成CoCl2和水。
氯化铵加入后，NH4Cl和CoCl2反应生成CoCl2·2NH4Cl。
继续加热反应，CoCl2·2NH4Cl分解，生成Co(NH3)6Cl2和NH4Cl。
加热反应使Co(NH3)6Cl2变为Co(NH3)6Cl3，即三氯六氨合钴。
3. 反应机理分析无论是氨水还原法还是氢氧化钴氯化法，最终得到的产物均为三氯六氨合钴。
反应机理分析可以发现，两种方法中均采用了还原剂（NH4OH或NH4Cl），将Co2+还原成Co(OH)2或CoCl2·2NH4Cl，再通过氨水的配位作用，形成六配位的三氯六氨合钴。
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酸性条件（中和碱性条件下的OH-阴离子）和Cl-（同离子效应，使
[Co(NH3)6]Cl3析出）。
3. 在产品制备过程中，几次控制温度的目的是什么？
答：共有6次控制温度：（1）加双氧水时，控制冷水温度（低于10℃），目的 是避免双氧水分解；（2）水浴加热60℃，充分反应；（3）第一次减压过滤， 冰水冷却，目的是除去低温下可溶性杂质（如NH4Cl、NH3·H2O以及未反应的 CoCl2等）；（4）第二次减压过滤，热水，目的是除去高温不溶性杂质（主要 是活性炭）；（5）第三次减压过滤，冰水冷却，目的是提高产率；（6）烘箱 控制温度105℃，目的是防止产品高温分解。
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7
根据公式：λm = L/c 计算出摩尔电导率λm值。根据λm值可确定溶液中的离 子总数（参考下表），进而确定外界离子个数，
离子数 2
λm／S·cm3·mol-1 118~131
25℃时，
离子数与λm的关系
3
235~273
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408~435
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5
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实验步骤
（一）三氯化六氨合钴（III）的制备
三氯化六氨合钴（III） 的制备和组成测定
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1
实验目的
1、学会三氯化六氨合钴（III）的 制备方法。
2、加深理解配合物形成对Co3+稳 定性的影响。
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2
实验原理
（一）性质 有关电对的电极反应和标准电极电势分别为：
Co3+ + e-
Co2+ Ey = 1.80 V（酸性）
[Co(NH3)6]3+ + e- [Co(NH3)6]2+ Ey = 0.10 V
3.0 g CoCl2·6H2O 2.0 g NH4Cl 5.0 cm3水 于250.0 cm3锥形瓶中
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微热溶解
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加0.50 g活性炭→冷却
加7.0 cm3浓氨水，冷却至10℃ 以下
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慢慢滴加 60 g·dm-3 H2O2 10.0 cm3 →水浴加热至60℃恒温 20 min →冷水、冰水冷却，减压过滤 ，保留沉淀。
准确称取 产品 0.2000 g于碘量瓶中 加入80.0cm3 水 溶解后加入10% NaOH 15.0cm3 加热至沸 15-20min ，冷却。加入50.0cm3 水 和 1.0g KI 溶解后加入6.0 mol·L-1 HCl 约15.0cm3，暗处放置10min。
用0.1000 mol·L-1 NaS2O3 标准溶液滴定至浅棕 色，加入1.0cm3淀粉溶液，滴至蓝色消失。 计算，确定钴离子含量
圆底烧瓶：准确称取0.2000
g左右产品，加30.0 cm3蒸馏水、
5.0 cm3 5.0 mol·dm-3 NaOH、
沸石少许。
锥形瓶：准确移取30.0 cm3
0.5000 mol·dm-3 HCl标准溶液
（自配，已标定）。
按下图组装蒸馏装置开始蒸
馏，至溶液粘稠为止。
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2、钴离子含量的测定
定（
=1.29×105）；而Co3+的d电子数等于6，可形成内轨型（d2sp3杂
化）配合物，能量较低，较稳定（
=1.58×10 ）。 K 稳[， Co(N3)6H]3
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2. 在产品制备过程中，如何加入H2O2和浓HCl溶液？它们各起什么作用？
答：加H2O2的作用是提供氧化剂，要在较低温度（低于10℃）下慢慢滴加，目 的是控制反应温度，以免反应放热，温度升高，H2O2自身分解而失效；加浓 HCl分两次进行，第一次在沸水中加入，第二次则要慢慢滴加，其作用是提供
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4
实验原理
（二）制 备
2CoCl2 + 2NH4Cl + 10NH3 + H2O2 =
2[Co(NH3)6]Cl3 +
2H2O
[Co(NH3)6]Cl3
[Co(NH3)6]3+ + 3Cl-
在盐酸中析出
（20℃时在水中溶解度为0.26mol·L-1）
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5
实验原理
（三）配合物组成的确定
离子数与λm的关系
3
235~273
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5
523~560
19
完
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1. 用所学知识解释，为什么[Co(NH3)6]3+比[Co(NH3)6]2+稳定？
答：Co的价电子结构是3d74s2，Co2+（3d7）和Co3+（3d6）的配位数都是6，
Co2+的d电子数大于6，只能形成外轨型（sp3d2杂化）配合物，能量较高，不稳
O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
Ey = 0.41 V
H2O2 + 2e- 2OH-
Ey = 0.88 V
钴盐在溶液中都是以Co2+离子形式存在。
与氨配合物 [Co(NH3)6]3+则相对稳定。
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3
实验原理
Co3+能与NH3形成多种配合物，主要有： [Co(NH3)6]Cl3（橙黄）（以活性炭为催化剂） [Co(NH3)5(H2O)]Cl3（砖红） [Co(NH3)5Cl]Cl2（紫红）等。（无活性炭） 这些配合物的制备条件各不相同，在以活性 炭为催化剂时，主要产物是[Co(NH3)6]Cl3。
Hale Waihona Puke 2[Co(NH3)6]Cl3 + 6NaOH
2Co(OH)3↓ + 12NH3↑ + 6NaCl
挥发出的NH3用HCl标准溶液吸收，再用NaOH
标准溶液滴定过量的HCl溶液。通过计算氨的质量
分数，确定中心原子的配位数。
用氧化还原滴定法确定钴离子的含量
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6
确定外界离子个数：
用电导率仪 测定一定浓度 配合物溶液的 电导率，
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将电极用蒸馏水洗干净， 用滤纸吸干， 插入待测液中，轻摇， 稳定后屏上所现数据即 为该溶液的电导率值
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根据公式：λm = L/c 计算出摩尔电导率λm值。根据λm值可确定溶液中的离 子总数（参考下表），进而确定外界离子个数，
离子数 2
λm／S·cm3·mol-1 118~131
25℃时，
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3、确定外界离子个数
用分析天平准确称取产品0.0400g左右，在 100.0ml容量瓶中配成溶液。
用电导率仪测其 L，代入公式计算λm， 查表确定粒子总数和外界离子个数
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电导率仪的使用
按开关键：开机 链接电导电极
调节温度：25℃ 选择K= 1.000
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电极常数确定：0.980 根据电极上的标示调节 按确认键仪器进入测 量状态
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小烧杯中加入25.0 cm3 沸水和 2.0 cm3浓HCl、沉淀和滤纸→ 溶解→趁热减压过滤→滤液转 入锥形瓶→慢慢滴加4.0 cm3 浓HCl→冰水冷却→减压过滤→ 产品放在105℃烘箱中烘干 20 min。
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（二）三氯化六氨合钴（III）组成的测定
1. 配体NH3个数的测定：