实验七 铬和锰1. 实验目的（1）实验并掌握主要价态铬化合物的性质及相互转化的条件2）实验并掌握主要价态锰化合物的性质及相互转化的条件3）了解铬和锰化合物的氧化还原性与介质的关系2. 实验内容2.1 .三价铬化合物的生成和性质2.1.1 氢氧化铬 (Ⅲ )的生成和性质：往分别盛有1mL 0.1mol/L CrCl3 溶液的两支离心试管中逐滴加入 2mol/L NaOH 溶液至沉淀完全观察产物的颜色离心分离，弃去清夜，得两份沉淀在一份沉淀上加入加入 2mol/L HCl ，有何变化？往另一份沉淀上加入 2mol/L NaOH 溶液，沉淀是否溶解？把所得到的溶液煮沸， 又有什么变化？写出反应式，解释上述现象实 验 现 象 ：先生成灰绿色沉淀往灰绿色沉淀上加入2mol/L NaOH 溶液，沉淀溶解，生成黄绿色溶液；往灰绿色沉淀上加入2mol/L HCl溶液，沉淀溶解，生成绿色溶液反应方程式： CrCl3 + 3NaOH（适量） →Cr(OH)3↓+ 3NaClCr(OH) 3+ 3HCl → CrCl3+3H2OCr(OH) 3+ NaOH （过量） →NaCrO2+ 2H2O2.1.2 三价铬盐的水解：使 0.1mol/L Na 2S 溶液与 0.1mol/L CrCl3 溶液作用，证明得到的产物是 Cr(OH) 3，而不是 Cr2S3，并解释之。
实 验 现 象 ：生成灰绿色沉淀，分离沉淀往灰绿色沉淀上加入2mol/L NaOH 溶液，沉淀溶解，生成黄绿色溶液；往灰绿色沉淀上加入2mol/L HCl溶液，沉淀溶解，生成绿色溶液，无臭鸡蛋气味反应方程式： 2 CrCl3 + 3Na 2S + 3H2O→ 2 Cr(OH)3↓+ 3H 2S↑ + 6NaCl2.1.3 Cr3+ 离子的鉴定：取 1～2滴含有Cr3+(0.1mol/L CrCl 3) 的溶液，加入6mol/LNaOH使Cr3+转化为 NaCrO2 后，再过量 2 滴，然后加入 3 滴 3％H 2 2，微热至O溶液呈浅黄色， 待试管冷却后， 加入 0.5mL 乙醚，然后慢慢滴加 6mol/L HNO 3 酸化摇动试管，在乙醚层出现深蓝色 (CrO5 ，表示有Cr3+存在)实 验 现 象 ：先生成灰绿色沉淀，加入过量NaOH 溶液，沉淀溶解，生成黄绿色溶液，加入 H 2O2 微热，溶液呈浅黄色，加入乙醚、 HNO 3 酸化后，乙醚层出现深蓝色反应方程式： CrCl 3+3NaOH （适量） → Cr(OH) 3↓+ 3NaClCr(OH) 3+ NaOH （过量） →NaCrO2 + 2H2O2NaCrO2 + 3H 2O2 + 2NaOH→ 2Na 2CrO4+4H 2OCrO42- + 2H + ?Cr2O72-+ H2OCr2O72- + 4H 2O2+2H+→5H2O + 2CrO5 （乙醚层呈蓝色）2.2 六价铬化合物的性质2.2.1 三氧化铬的生成和性质：在离心试管中加入 2mL 饱和重铬酸钾溶液，放在冷水中冷却，再慢慢加入用水冷却过的浓硫酸，观察反应产物的颜色和状态。
分离，弃去溶液，把晶体载至蒸发皿中，往晶体上滴酒精，观察现象，写出反应式实 验 现 象 ：生成橙色晶体；往晶体上滴酒精，变成绿色固体，并放出二氧化碳气体反应方程式：K 2Cr2O7（饱和）+ H2SO4（浓） →2CrO3↓+K 2SO4+ H2O4CrO3+ C2H5OH →2Cr2O3+ 3H2O + 2CO2↑2.2.2 重铬酸钾的氧化性：将 0.1mol/L K 2Cr2O7 溶液用 1mol/L H 2SO4 酸化分两份：一份加入少量固体 NaNO2；一份加入少量固体 Na2SO3观察各有何变化，写出反应式实 验 现 象 ：溶液由橙色变为变为绿色反应方程式： Cr2O72- + 3NO2- + 8H + → 2 Cr3+ + 3NO3- + 4 H2O Cr2O72- + 3SO32- + 8H + → 2Cr3+ + 3 SO42- + 4H 2O2.2.3 CrO42-和 Cr2O72-离子在水溶液中的平衡： 往 K 2Cr2O7 溶液中加入稀 NaOH 使成碱性观察颜色变化，再用稀 H2SO4 酸化之，观察变化，写出方程式实 验 现 象 ：在 Cr2O72-加入 OH-，溶液从橙色变黄色溶液，再在 CrO42 溶液中加H+，溶液从黄色变为橙色。
反应方程式： 2CrO42- + 2H+ ? Cr 2O72-+ H2O2.2.4 难溶性铬酸盐： 在三支试管中各加入0.5mL 0.1mol/L K 2Cr2O7 溶液，再分别加入 0.1mol/L AgNO 3 溶液， 0.1mol/L BaCl 2 溶液， 0.1mol/L Pb(NO3)2 溶液观察产物的颜色和状态，写出反应式实 验 现 象 ：分别生成砖红色沉淀、柠檬黄沉淀和黄色沉淀反应方程式： 4Ag+ + Cr2O72- + H2O ? 2Ag 2CrO4↓+ 2H+2Ba2+ + Cr2O72- + H2O ? 2BaCrO4↓+ 2H+2Pb2+ + Cr2O72- + H2O ? 2PbCrO 4↓+ 2H+2 3 二价锰化合物的性质2.3.1 氢氧化锰 (Ⅱ)的生成和性质：取三支试管，各加几滴 0.1mol/L MnSO 4 溶液和2mol/L NaOH 溶液，观察反应物的颜色和状态，写出反应式然后，将一支试管振荡，使沉淀物与空气接触，观察有何变化 ?在另一支试管中加入 2mol/L HCl 溶液，观察有什么变化 ?在第三支试管中加入 2mol/L NaOH 溶液，观察有什么变化 ?实 验 现 象 ：先生成白色沉淀。
放置变为棕色沉淀；加入2mol/L HCl 溶液，沉淀溶解；加入 2mol/L NaOH 溶液无变化反应方程式： Mn 2+ + 2OH-→ Mn(OH) 2↓2Mn(OH) 2+ O2 → 2MnO(OH) 2↓Mn(OH) 2↓ + 2 HCl→ 2MnCl 2 + 2H2O2.3.2 硫化锰的生成：往硫酸锰溶液中加入数滴 H2S 水，观察有何现象 ?接着再逐滴加入稀碱溶液观察产物的颜色和状态实 验 现 象 ：不反应逐滴加入稀碱溶液后，生成肉色沉淀反应方程式： Mn 2+ + H2S → MnS + 2H+2.3.3 二价锰氧化为七价锰：往 3mL 2mol/L HNO 3 中加入 1 滴 0.05mol/L MnSO4 溶液，再加入少量的 NaBiO 3 固体，稍微加热，观察溶液的颜色有何变化，写出反应式实 验 现 象 ：溶液的颜色由粉红迅速变红，微热后变为紫红色反应方程式： 2Mn 2+ + 5 NaBiO3 + 14H+ → 2MnO4 + 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O2.4 四价锰化合物的生成和性质(1) 往 0.5mL 0.1mol/L 高锰酸钾溶液中加入 0.1mol/L 硫酸锰溶液，观察反应的颜色和状态。
实 验 现 象 ：由紫红色溶液生成褐色沉淀反应方程式： 2KMnO 4 + 3MnSO4 + (n+2)H 2O = K 2SO4 + 5MnO 2? nH2O↓+ 2H2SO4(2) 往 1mL 浓 H2SO4 中加入少量二氧化锰固体，加热之，观察反应产物的颜色和状态，并用火柴余烬检验气体产物继续加热至无气体放出冷却后加入少量水，观察溶液颜色及状态实 验 现 象 ：沉淀溶解，生成 O2(使带余烬木条复燃 )和粉红色 MnSO4 溶液反应方程式： 2MnO 2(s) + 2H2SO4 = 2MnSO4 + O2↑+ 2H2O2.5 七价锰化合物的性质2.5.1 高锰酸钾的热分解：在一支试管中加入少量 KMnO 4 固体，加热，观察反应现象，并用火柴余烬检验气体产物继续加热至无气体放出，冷却后加入少量水，观察溶液 的颜色实 验 现 象 ：固体颜色由紫色变为棕黑色，并有O2放出（使带余烬木条复燃） ，棕黑色固体放入水中，溶液呈绿色并有MnO 2 沉淀反应方程式：2KMnO→MnO2 + K 2MnO 4 + O2↑2.5.2 高锰酸钾在不同介质中的氧化性：(1) 往0.5mL 0.1mol/LNa2SO3溶液中加入0.5mL 1mol/L H2SO4,再加入几滴0.001mol/L KMnO 4 溶液，观察反应物的颜色和状态 .实 验 现 象 ：溶液由紫色变粉色。
反应方程式： 2MnO-2-2-4+ 5SO3 + 6H+ → 2Mn2+ + 5SO4+ 3H2O（2）用 0.5mL 蒸馏水代替 1mol/L H 2SO4 溶液，进行同样的实验和观察实 验 现 象 ：生成褐色沉淀 反应方程式： 2MnO-2-2--4+3SO3 +H2O →2MnO2 + 3SO 4+ 2OH（3）用 0.5mL 6mol/LNaOH 溶液代替 H2SO4 溶液，进行同样的实验和观察实 验 现 象 ：溶液由紫色变绿色反应方程式： 2MnO 4- + SO 32- + 2OH- → 2MnO42- + SO42- + H2O3. 思考题(1) 怎样从实验中确定 Cr(OH) 3 是两性氢氧化物 ?(2) 在本实验中，如何实现 Cr3+→ Cr 6+→ Cr 3+的转化 ?(3) 怎样用生成过氧化铬的方法来鉴定 Cr3+的存在 ?(4) 本实验中 Mn 2+、MnO 2、MnO 4- ；是在怎样条件下生成的 ?(5) KMnO 4 的还原产物与介质有什么关系 ?。