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1、实验 17 铬、锰、铁、钴、镍重点讲容;:性质铬： 天大P410P414铁；P423 427锰；P418 421钴；P423 427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 VIB VIII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；锰的重要氧化值为+2+4+6+7; 铁、
2、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02氧化， Cr(OH) 2 也能被空气中的 O2 慢慢氧化。由于Co3+和 Ni3+都具有強氧化性。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，用強氧化剂氧化得到。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，能与強还原剂反应生成Fe2+在酸性溶液中，Cr3+和 MN2+的还原性都较弱，只有用強氧化剂才能将
3、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- f Cr(OH)4- 2Cr(OH)4- + H2O2 + 2OH- f 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H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴 定
4、 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 fBaCrO4 + 2H+Cr2O92-和 MnO4-都具有強氧化性。 酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+.MnO4-在酸性、中性、強碱性溶液中的还原产物分别为 Mn2+、MnO2沉淀和 MnO42-o MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ 4H2OMnO4- + 2H2O +5e = MnO2 J + 4OH-在碱性溶液中，MnO4-与 MnO2反应也能生成 MnO42-2MnO4- + 2MnO2 + 4OH- = MnO4- + 2H
5、2O在酸性甚至中性溶液中，MnO4-歧化为 MnO4-和 MnO24MnO4- + 4H+ = 4MnO2 + 3O2 f + 2H2O在酸洗溶液中，MnO2也是強氧化剂。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+锰铬铁钴镍氢氧化物的生成和性质骤步现象反应式结论与解释灰绿色CrCl3 + 3NaoH Cr(OH)3 J +Cr(OH)3
6、难溶于水，具有NaCl两性蓝紫色Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3 J参 P411Cr(OH)3 + 3HC1 CrCl3 + 3H2OCr(OH)3难溶于水，可溶亮绿色Cr3+ 3H+ Cr3+ + 3H2O于酸生成Cr(H2O)63+,可溶于碱生成Cr(H2O)4-i白色JCr(OH)3 + 4(0H)- Cr(H2O)4-+Cr(H2O)63+参 P419橙色J碱性中生成 Mn(OH)2MnSO4+2NaOH Mn(OH)2 JJ ,Mn(OH)2 J在空气中Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2 J不稳定过速氧化生成Mn(OH)2 +O2() Mn(OH)2 +Mn(OH)22H2
7、O在酸性溶液中比同周期2Mn(OH)2+O2 2MnO(OH)2稳定，用強氧化剂Mn2+Mn(OH)2+ H2SO4 MnSO4被氧化白色Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 J参 P424红棕色4Fe(OH)2+ O2(空气)+2H2O Fe(OH)2很不稳定，易被4Fe(OH)3 J氧化，生得白色 Fe(OH)2测定溶Fe(OH)2 J + 2H+ Fe2+ +后即 被空气氧化成解2H2OFe(OH)3,在酸性介质中，C02+ + 2OH- Co(OH)2 J较稳定粉红色Co(OH)2 J+022CoO(OH) J参 P424褐色Co(OH)2 J +2H+ C02+ H2O比Fe(0H
8、)2稳定，但在空测定溶气中缓慢被氧化生成解CoO(OH) J苹果绿色Ni2+ +20H- Ni(0H)2 JNi(OH)2稳定，不会被空气 氧化，Fe3+ + 30H- FeO (OH) JFe(OH)2、 Co(OH)2、+ H20Ni(OH)2还原性依次增強，红棕色FeO(OH) J +3H+ Fe3+参 P4242H2O沉淀溶FeO(OH) J + HC1 FeCl3易溶于酸解+ 3H2O溶于热且高浓度碱FeO(OH)J+3OFe(OH)63+褐色Co(OH)2 + Br2 + 2OH-CoO(OH) J + 2Br- + 2H2OCoO(OH)可氧化盐酸，放蓝色2CoO(OH) J +
9、 6HC1 出氯气2CoC12 + C12f + 4H2O21- + C12 I2 + 2C1-二、Cr(III)的还原性和Cr3+的鉴定黄绿色Cr3+ +3OH-Cr(OH)3 + OH-在碱性中氧化值为+3价的Cr(OH)4-Cr(OH)4-有较強的还原性，而被中強氧化剂氧化黄色Cr(OH)4- + 3H2O + 2OH-为：CrO42-2Cr42- + 8H2O在強氧化剂中，氧化为：兰色2CrO42- +Cr2O72-CrO5(稳定)在乙醚或戊醇中稳定橙红色Cr2O72- +4H2O2 2CrO5 J(在 CrO5中含有过氧基此可鉴定Cr3+CrO(O2)会会不断缓解成Cr3+，并放出氧
10、。步骤现象反应式结论或解释三、Cr0.2-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2CrO42- +CrO72-+ H2O铬酸盐多难溶于水CrO72- + 2Ba2+ +H2O 无变化2BaCrO4 J + 2H+浅黄色Cro42- + 2Ba2+ H2O + 2H+BaCrO4 J + 2H+柠檬色CrO72-+ Ba2+ + H2O +H+BaCrO4 J + 2H+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MnSO4 + 5Fe3+3H2O2Fe3+ Sn2+ fFe2+ + SO42-2Mn
11、O4-+ MnSO4CrO72- + 3H2S + 8H + 2Cr3+3S + 7H2O 2MnO2- + 5FeSO4在酸性介质中具有強氧化 性介质不同其产物也不同步骤现象2MnO4-+2MnO2MnOq2-*2H2O4MnO4- +4H+ f4MnO2J+3O2f +2H2O5MnO? J + SO42-反应式在強碱性溶液中，生成 MnO42-在酸性甚至近中性溶液中MnO4-转化为 MnO4-和 MnO2结论或解释五、锰铬铁钴镍硫化物的性质灰绿色 肉色f白 色 沉淀溶解溶于稀 酸六、铁钴镍的配合物Cr(SO4)3+ NaS fCr(OH)3 + H2S fMnSO4 + H2S f Mn
12、S + NH3 H2O f Mn(OH)2 Mn(OH)2 + 2H+ f Mn2+ + H2OFe3+ + H2S f FeSFe2+ + H2S f FeS C02+ + H2S f CoSNi + H?S f NiSMnS、Fe、CoS、NiS 均 溶于？MnS还能溶于HAc溶液不溶”不溶”不溶”蓝色蓝色土黄 红棕色K4Fe(CN)6+ FeCl3 fKFe(CN)6Fe JK+ + Fe3+ + Fe(CN)64-f KFe(CN)6Fe J (普鲁士蓝)K+ Fe2+ Fe(CN)33-f KFe(CN)6FeCoCl +NH4Cl+NH3 H2O f Co(NH)62+ fCo(NH3)63+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CO2+与 反 应 式Co(NCS)42-Co(NCS)42-在水浴中不蓝或绿CoCl2+ KSCN + 丙酮FCo(SNC)42-可生成粉红色蓝NiSO4+ NH3 H2O Co(H2O)62+Ni(NH3)62+Ni2+在过量氨水中可生成鲜红色Ni(NH3)62+ 丁 二酮肟比较稳定的(用来鉴定Ni+)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CrCl3 + 3NaoH Cr(OH)3 JCr(OH)3难溶于水，具有两+ NaCl性蓝紫色Cr3+ +
