《1002编号实验17 铬锰铁钴镍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1002编号实验17 铬锰铁钴镍（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验 17 铬、锰、铁、钴、镍 重点讲内容;: 性质 铬： 天大P410P414 铁；P423427 锰； P418421 钴；P423427 镍；P423427 一实验目的； 1、 掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。 2、 掌握铬、锰重要氧化钛之间的转化反应及其条件 3、 掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质 4、 掌握锰、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 5、 学习 Cr3+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Co2+ Ni2+ 二实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第 VIBVIII 族元素，它们都是能形成多种氧 化值的化合物。铬的重要氧化值为+3 和+6； 锰的重
2、要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、 钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和 Fe（OH）2都很容易被空气的 O2氧化， Cr（OH）2也能被空气中的 O2慢慢氧化。 由于 Co3+和 Ni3+都具有强氧化性。Co（OH）3和 Ni（OH）3与浓盐酸反应，分别生 成 Co（II）和 Ni（II）的盐在碱性条件下，用强氧化剂氧化得到。例； 2Ni2+ + 6OH- + Br2 =2Ni（OH）3（s） + 2Br- Cr3+和 Fe3+都易发生水解反应。 Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成 Fe2+ 在酸性溶液中，Cr3+和 MN2+的
3、还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化 为 CrO72-和 MnO4- 在酸性条件下，利用 Mn2+和 NaBiO3的反应可以鉴定 Mn2+，例； 2Mn2+ +5NaBiO3 +14H+ =2MnO4- + 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质) 在碱性溶液中，Cr（OH）4-可被 H2O2氧化为 CrO42- Cr3+ + 4OH- Cr(OH)4- 2Cr(OH)4- + H2O2 + 2OH- 2CrO42- + 8H20 （碱性介质） R 酸与 CrO42-生成有色沉淀的金属离子均有干扰 在酸性溶液中，CrO42-转变为 Cr2O72-. Cr2O72-与
4、H2O2反应生成深蓝色的 CrO5.此可鉴 定 Cr3+ 在重铬酸盐溶液中，分别加入 Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则： CrO72- + 2Ba2+ H+ + H2O BaCrO4 + 2H+ Cr2O92-和 MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中 CrO72-被还原为 Cr3+. MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为 Mn2+、MnO2沉淀和 MnO42-。 MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O MnO4- + 2H2O +5e = MnO2 + 4OH- 在碱性溶液中，MnO4-与 MnO2反应也能生成 MnO42- 2Mn
5、O4- + 2MnO2 + 4OH- = MnO4- + 2H2O 在酸性甚至中性溶液中，MnO4-歧化为 MnO4-和 MnO2 4MnO4- + 4H+ = 4MnO2 + 3O2 + 2H2O 在酸洗溶液中，MnO2也是强氧化剂。 MnS、FeS、CoS、NiS 都能溶于稀酸，MnS 还能溶于 HAc 溶液这些硫化物需要在弱碱性 溶液中制得。生成 CoS 和 NiS 沉淀，由于晶体结构改变而难溶于稀酸 铬、锰、铁、钴、镍都能形成多种配合物。 Co2+和Ni2+能与过量的氨水反应分别能生成Co(NH3)62+和Ni(NH3)62+ 一、锰铬铁钴镍氢氧化物的生成和性质 步骤现象 反应 式 结
6、论与解释 灰绿色 蓝紫色 亮绿色 白色 橙色 CrCl3 + 3NaoH Cr(OH)3 + NaCl Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3 Cr(OH)3 + 3HCl CrCl3 + 3H2O Cr3+ 3H+ Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 + 4(OH)- Cr(H2O)4- + Cr(H2O)63+ MnSO4+2NaOH Mn(OH)2 Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2 Mn(OH)2 +O2(空 气 ) Mn(OH)2 + 2H2O 2Mn(OH)2+O2 2MnO(OH)2 Mn(OH)2+ H2SO4 MnSO4 Cr(OH)3难溶于水，具有 两性 参 P41
7、1 Cr(OH)3难溶于水，可溶 于酸生成Cr(H2O)63+,可 溶于碱生成Cr(H2O)4-1 参 P419 碱 性 中 生 成 Mn(OH)2 ,Mn(OH)2在空气中 不稳定过速氧化生成 Mn(OH)2 在酸性溶液中比同周期 稳定，用强氧化剂 Mn2+ 被氧化 白色 红棕色 测定溶解 粉红色 褐色 测定溶解 Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ O2(空气)+2H2O 4Fe(OH)3 Fe(OH)2 + 2H+ Fe2+ + 2H2O Co2+ + 2OH- Co(OH)2 Co(OH)2+O22CoO(OH) Co(OH)2 +2H+ Co2+ H2O 参 P
8、424 Fe(OH)2很不稳定，易被 氧化，生得白色 Fe(OH)2 后 即 被 空 气 氧 化 成 Fe(OH)3,在酸性介质中， 较稳定 参 P424 比 Fe(OH)2 稳定，但在空 气中缓慢被氧化生成 CoO(OH) 苹 果 绿 色 红棕色 沉 淀 溶 解 褐色 蓝色 Ni2+ + 2OH- Ni(0H)2 Fe3+ + 3OH- FeO（OH） + H2O FeO(OH) +3H+ Fe3+ 2H2O FeO(OH) + HCl FeCl3 + 3H2O FeO(OH)+3O Fe(OH)63+ Co(OH)2 + Br2 + 2OH- CoO(OH) + 2Br- + 2H2O 2
9、CoO(OH) + 6HCl 2CoCl2 + Cl2 + 4H2O 2I- + Cl2 I2 + 2Cl- Ni(OH)2稳定，不会被空气 氧化， Fe(OH)2、Co(OH)2、Ni(OH)2 还原性依次增强， 参 P424 易溶于酸 溶于热且高浓度碱 CoO(OH)可氧化盐酸， 放出 氯气 二、Cr(III)的还原性和 Cr3+ 的鉴定 黄绿色 黄色 兰色 橙红色 Cr3+ +3OH- Cr(OH)3 + OH- Cr(OH)4- Cr(OH)4- + 3H2O + 2OH- 2Cr42- + 8H2O 2CrO42- + Cr2O72- Cr2O72- +4H2O2 2CrO5 此可鉴
10、定 Cr3+ 在碱性中氧化值为+3 价的 Cr(OH)4-有较强的还原 性，而被中强氧化剂氧化 为：CrO42- 在强氧化剂中，氧化为： CrO5(稳定) 在乙醚或戊醇中稳定 （在 CrO5中含有过氧基 CrO(O2)会会不断缓解成 Cr3+,并放出氧。 ） 步骤现 象反应式结论或解释 三、CrO42-和 CrO72-的相互转化铬酸盐、 重铬酸盐在溶液中 存在平衡移动 重铬酸盐大都易溶于水 黄橙红 无变化 浅黄色 柠檬色 2CrO42- +CrO72- + H2O CrO72- + 2Ba2+ +H2O 2BaCrO4 + 2H+ Cro42- + 2Ba2+ H2O + 2H+ BaCrO4
11、 + 2H+ CrO72-+ Ba2+ + H2O +H+ BaCrO4 + 2H+ 铬酸盐多难溶于水 四、 CrO72-、 MnO4-、 Fe3+的氧化性与Fe2+ 的还原性 黄色 沉淀析出 无变化 黑色沉淀 CrO72- + 3H2S + 8H+ 2Cr3+3S + 7H2O 2MnO2- + 5FeSO4 MnSO4 + 5Fe3+ + 3H2O 2Fe3+ + Sn2+ Fe2+ + SO42- 2MnO4- + MnSO4 5MnO2+ SO42- 2MnO4- + 2MnO2 MnO42-+ 2H2O 4MnO4- + 4H+ 4MnO2+ 3O2 + 2H2O 在酸性介质中具有强
12、氧化 性 介质不同其产物也不同 在强碱性溶液中，生成 MnO42- 在酸性甚至近中性溶液中 MnO4-转 化 为MnO4-和 MnO2 步骤现象反应式结论或解释 五、锰铬铁钴镍硫化物的性质 灰绿色 肉色白 色 沉淀溶解 溶 于 稀 酸 Cr(SO4)3 + NaS Cr(OH)3 + H2S MnSO4 + H2S MnS + NH3H2O Mn(OH)2 Mn(OH)2 + 2H+ Mn2+ + H2O Fe3+ + H2S FeS Fe2+ + H2S FeS Co2+ + H2S CoS Ni + H2S NiS MnS、Fe 、CoS 、NiS 均 溶于？ MnS 还能溶于 HAc 溶
13、液 不溶” 不溶” 不溶” 六、铁钴镍的配合物 Fe2+溶液中加赤血盐溶液 Fe3+溶液加黄血盐溶液 均可生成兰色沉 蓝色 蓝色 土黄 红棕色 蓝或绿 蓝 鲜红色 K4Fe(CN)6 + FeCl3 KFe(CN)6Fe K+ + Fe3+ + Fe(CN)64- KFe(CN)6Fe (普鲁士蓝) K+ + Fe2+ + Fe(CN)33- KFe(CN)6Fe CoCl + NH4Cl + NH3H2O Co(NH)62+ Co(NH3)63+ CoCl2 + KSCN + 丙酮 Co(SNC)42- NiSO4 + NH3H2O Ni(NH3)62+ Ni(NH3)62+ + 丁二酮肟
14、（用来鉴定 Ni+） Co2+ 与反应式Co(NCS)42- Co(NCS)42-在水浴中不稳 定， 可生成粉红色Co(H2O)62+ Ni2+在过量氨水中可生成 比较稳定的 Ni(NH3)62+ 二铬锰铁钴镍氢氧化物的生成和性质 步骤现象反应式结论与解释 灰绿色 蓝紫色 亮绿色 白色 橙色 CrCl3 + 3NaoH Cr(OH)3 + NaCl Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3 Cr(OH)3 + 3HCl CrCl3 + 3H2O Cr3+ + 3H+ Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 + 4(OH)- Cr(H2O)4- + Cr(H2O)63+ MnSO4 + 2NaOH
15、 Mn(OH)2 Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2 Mn(OH)2 + O2 Mn(OH)2 + 2H2O 2Mn(OH)2+ O2 2MnO(OH)2 Mn(OH)2 + H2SO4 MnSO4 Cr(OH)3难溶于水，具有两 性 参 P411 Cr(OH)3难溶于水，可溶于 酸生成Cr(H2O)63+,可溶于 碱生成Cr(H2O)4-1 参 P419 碱 性 中 生 成 Mn(OH)2 ,Mn(OH)2在空气中不 稳 定 过 速 氧 化 生 成 Mn(OH)2 在酸性溶液中比同周期稳 定，用强氧化剂 Mn2+被氧 化 白色 红棕色 沉淀溶解 粉红色 褐色 沉淀溶解 Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2(空 气 ) + 2H2O 4Fe(OH)3 Fe(OH)2 +2H+ Fe2+ 2H2O Co2+ + 2OH- Co(OH)2 Co(OH)2+O22CoO(OH) Co(OH)2 + 2H+Co2+ + H2O 参 P424 Fe(OH)2很不稳定，易被氧 化， 生得白色 Fe(OH)2后即 被空气氧化成 Fe(OH)3,在 酸性介质中，较稳定 比 Fe(OH)2 稳定，但在空 气 中 缓 慢 被 氧 化 生 成 CoO(OH) 苹 果 绿 色 红棕色 测 定 溶 解 褐色 蓝色 Ni2+2OH- Ni(0
