试验17铬锰铁钴镍.docx
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试验17铬锰铁钴镍
重点讲内容;:
性质
铬：
《天大》P410—P414铁；P423—427
锰；P418—421钴；P423—427
镍；P423-427
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、钻、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、钻、镍的重要氧化值是+2+3.
Cr（OH）3是两性的氢氧化物。
Mn（OH2和Fe（OH2都很容易被空气的Q氧化，Cr（OH）2也能被空气中的O2慢慢氧化。
3+3+
由于Co和Ni都具有强氧化性。
Co（OH3和Ni（OH3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（OH3（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，。
产和皿总的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrC72-和MnO
在酸性条件下，利用Mf和NaBiO的反应可以鉴定Mf，例；
2Mrn++5NaBiO3+14H+===2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O（HNO介质）在碱性溶液中，[Cr（OH4]-可被HQ氧化为CrC42-
3+--
Cr+4OH—[Cr（OH）4]2[Cr（OH）4]-+H2Q+2OH-—2CrO42-+8H20（碱性介质）
R酸与CrQ2-生成有色沉淀的金属离子均有干扰
在酸性溶液中，CrO2-转变为ChO2-.Cr2O2-与HQ反应生成深蓝色的CrQ.此可鉴定Cr3+
在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、PtT、Ba2+等。
能生成相应的铬酸盐沉淀则：
CrO72-+2Ba2+H++H2O—BaCrO4+2H+
CM2-和MnO都具有强氧化性。
酸性溶液中CrQ2-被还原为Cr3+.
MnO在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn+、MnO沉淀和MnO-。
MnO+8H+5e===Mn+4H2OMnO+2H2。
+5e====MnO2J+4OH-
在碱性溶液中，MnO与MnO反应也能生成MnO-
2MnO4-+2MnO2+4OH-====MnO4-+2H2O
在酸性甚至中性溶液中，MnO歧化为MnO和MnO
4MnO4+4H+===4MnO2+302T+2H2O
在酸洗溶液中，MnO也是强氧化剂。
MnSFeSCoSNiS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、钻、镍都能形成多种配合物。
CcTNi2+能与过量的氨水反应分别能生成[Co（NH）6]2+和[Ni（NH3）6]2+
锰铬铁钻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
CrCb+3NaoH—Cr（OH）3J+
Cr（OH）a难溶于水，具有
NaCl
两性
蓝紫色
Cr+3OH-—Cr（OH）3J
参P411
Cr（OH）3+3HCl—CrCb+3H2O
Cr（OH）a难溶于水，可溶
亮绿色
3++3+
Cr+3H—Cr+3H2O
于酸生成[Cr（H2O）6]3+,可溶于碱生成[Cr（H2O）4]-1
白色J
Cr（OH）a+4（OH）-—[Cr（H2O”]-
3+
+[Cr（H2O）]
参P419
橙色J
MnSG2NaOH—Mn（OH?
J
碱性中生成Mn（OH2
J,Mn（OH）2J在空气中
MrT+2OH-—Mn（OH>4
不稳定过速氧化生成
Mn（OH?
+O（空气）—Mn（OH）2+
Mn（OH）
2H2O
在酸性溶液中比同周期
2Mn（OH2+Q—2MnO（OH）
稳定，用强氧化剂Mn被
Mn（OH2+H2SO—MnSO
氧化
白色
Fe2++2OH-—Fe（OH）2；
参P424
红棕色
4Fe（OH）2+Q（空气）+2«0—
Fe（OH）2很不稳定，易被
4Fe（OH）J
氧化，生得白色Fe（OH）2
测定溶
Fe（OH）2J+2H+—Fe2++
后即被空气氧化成
解
2H2O
Fe（OH）3,在酸性介质中，
CcT+2OH-—Co（OH）2J
较稳定
粉红色
Co（OH》J+Q—2CoO（OH）J
参P424
褐色
Co（OH）>J+2H+—C（T+H2O
比Fe（OH）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
Ni2++
-2OH--
—Ni（OH）2
Ni（OH）2稳定，不会被空气
色
氧化，
Fe（OH）2、Co（OH》、Ni（OH）2
Fe3++
3OH--—FeQOHJ+
还原性依次增强，
红棕色
H2O
参P424
FeO（OH）J+3H
L3+
—Fe+
沉淀溶
2H2O
易溶于酸
解
FeO（OH）J+HCl
—FeCl3
溶于热且高浓度碱
+3H2O
FeO（OHj+3O^
[Fe（OH）6]3+
褐色
Co（OH》+B「2
卜2OH—
CoO（OHJ+2Br-
-+2H2O
CoO（OH可氧化盐酸，放出
蓝色
2CoO（OH）J+6HCl—
氯气
2CoC2+Cl2T
+4H2O
2I-+
Cl2—I
2+2Cl--
二、Cr（lll）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]-有较强的还原
性，而被中强氧化剂氧化
黄色
[Cr（OH）4]-+3HO+2OH
2
为：
CrQ-
—2Cr42-+8H2O
在强氧化剂中，氧化为：
二色
2C心
2-亠亠2-
+—C「2O
CrQ（稳定）
在乙醚或戊醇中稳定
橙红色
Cr2O2-
+4H2Q—2CrQJ
（在CrQ中含有过氧基
此可鉴定Cr3+
CrO（Q）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、CrQ2-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T橙红
2CrO42-+—CrO2-
+H2O
铬酸盐多难溶于水
CrQ2-+2Ba2+
+HO—
无变化
2BaCrOJ+2H+
浅黄色
Cro42-+2Bf+
HO+2rf
—BaCrQJ+2H+
柠檬色
CrO
2-Li2+
7+Ba+
H2O+H+—
BaCrOj+2H+
四、CrO72-、MnO、
Fe3+的氧化性与
Fe2+
的还原性
黄色
CrQ+3F2S+8rf
在酸性介质中具有强氧化
沉淀析出
—2Cr3++3S+7H2O
性
2MnO+5FeSO—
无变化
MnSO+5Fe3++
3HO
2Fe3++Sn2+—
介质不同其产物也不同
Fe2++SO42-
黑色沉淀
2MnO+MnSO—
5MnOJ+SQ
2MnO+2MnO—
在强碱性溶液中，生成
MnO-+2H2O
Mn6
4MnO+4H+—
4MnOJ+
在酸性甚至近中性溶液中
3QT+2H20
MnO转化为MnO和MnO
步骤
现象
反应式
结论或解释
五、锰铬铁钻镍硫化物的性质
MnSFe、CoS、NiS均
溶于？
？
灰绿色
Cr（SO4）
3+NaS—
MnS还能溶于HAc溶液
肉色—白
Cr（OH）3
+H2ST
色
MnSO
+H2S—MnS+
沉淀溶解
NH
•H2O—Mn（0H2
Mn（OH）
+2^—Mn++
HO
溶
Fe
+H2S—FeS
于
Fe2+
+H2S—FeS
不溶””
稀
cO
+H2S—CoS
不溶””
酸
Ni
+H2S—NiS
不溶””
六、铁钻镍的配合物
K4[Fe（CN）6]+FeCI3—
Fe2+溶液中加赤血盐溶液
蓝色
K[Fe（CN）6Fe]J
3+
Fe溶液加黄血盐溶液
K+Fe
+[Fe（CN）6]-—
均可生成兰色沉
蓝色
[KFe（CN）乍e]J（普鲁土蓝）
K+Fe
2++[Fe（CN）3]3-
土黄
—[KFe（CN）6Fe]
CoCI+
NH4CI+NH320
c6+与反应式
红棕色
—[Co（NH）6]
[Co（NCS）4]2-
—[Co（NH）6]3+
[Co（NCS）4]2-在水浴中不
稳定，
蓝或绿
CoC2
+KSCN+丙酮
•铬锰铁钻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
[CrCb+3NaoH—Cr（OH）3J
Cr（OH）3难溶于水，具有两:
+NaCl
性
蓝紫色
Cr+3OH-—Cr（OH）3J
参P411
Cr（OH）3+3HCl—CrCb+
Cr（OH）3难溶于水，可溶于
3H2O
酸生成[Cr（H2O）6]3+,可溶
3++3+
Cr+3H—Cr+3H2。
Cr（OH）3+4（OH）-—
1
于碱生成[Cr（H2O）4]-
亮绿色
3+
[Cr（H2O）4]-+[Cr（H2O*]
参P419
碱性中生成Mn（OH）
MnSO+2NaOH—Mn（OH）2
J,Mn（OH）2J在空气中不
白色J
J
稳定过速氧化生成
Mn++2OH-—Mn（OH）J
Mn（OH2
在酸性溶液中比同周期稳
Mn（OH2+O2—Mn（OH）2+2HO
定，用强氧化剂Mn+被氧化
橙色J
2Mn（OH）+O2—2MnO（OH》Mn（OH2+H2SQ—MnSC4
白色
Fe2++2OH-—Fe（OH）2J
参P424
4Fe（OH^+Q（空气）+
Fe（OH）2很不稳定，易被氧
红棕色
2HO—4Fe（OH）3J
化,生得白色Fe（OH）2后即被空气氧化成Fe（OH）3,在
沉淀溶解
Fe（OH）2J+2H+—Fe2+2H2。
酸性介质中，较稳定
粉红色
Cf+2OH-—Co（OH）2J
比Fe（OH）2稳定，但在空
褐色
Co（OH）J+Q—2CoO（OH）J
气中缓慢被氧化生成
CoO（OH）J
沉淀溶解
Co（OH）J+2H+—CcT+H2O
苹果绿色
红棕色
测定溶解
褐色
蓝色
~2+--|
Ni+20H—Ni（OH）2；
Fe3++3OH--—FeO（OH；+H2O
FeO（OH）；+3H—Fe3++
2HO
FeO（OH）；+HCl—FeCh+3HO
FeO（OH）；+3OH—
[Fe（OH）6]3+
Co（OH）+Br2+2OH—CoO（OH；+2Br--+2H2。
2CoO（OH）；+6HCl—
2CoCb+Cl21+4H2O
2I-+Cl2—I2+2Cl—
Ni（OH）2稳定，不会被空气氧化，
Fe（OH）2、Co（OH》、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
Cr3++3OH-—Cr（OH）3；+OH—[Cr（OH）4]-
[Cr（OH）4]-+3HO+2OH—2
2C4+8H2O
2-2-
2CrO+—gQ
CdQ?
+4HQ—2CrQ；
此可鉴定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：
CrO2-
在强氧化剂中，氧化为：
CrQ（稳定）
在乙醚或戊醇中稳定
（在CrQ中含有过氧基CrO（Q）会会不断缓解成Cr3+,并放出氧。
）
黄绿色
黄色
二色
橙红色
步骤
现象
反应式
结论或解释
三、CrQ2-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
铬酸盐多难溶于水
黄—橙红
无变化
浅黄色
（柠檬色）
2CrQ+—CrO7+H2O
CrQ2-+2Bf+HO—2BaCrQJ+2H
Cro42-+2B#++
H2O+2H+—BaCrQ+2H+CrQ2-+Ba2++H2。
+H—BaCrQj+2H+
四、CrQ2-、MnO、Fe"的氧化性与F/的还原性
在酸性介质中具有强氧化性
介质不同其产物也不同
在强碱性溶液中，生成MnO-
在酸性甚至近中性溶液中
MnO转化为MnO和MnO
黄沉淀析出
无变化
CrO2-+3H2S+8H+—2Cr3++3S+7HO
2MnO+5FeSO
3+
—MnSO+5Fe+
3HO
2Fe3++Sn—Fe2++sO"-
2MnO+MnSO4—5MnOH+SO42MnO+2MnSMnO-+2H2O
4MnO+4H—4MnOj+3O4+2H2O
步骤
现象
反应式
结论或解释
五、锰铬铁钻镍硫化物的性质
MnSFe、CoS、NiS均溶于？
？
MnS还能溶于HAc溶液
灰绿色
肉色T白
Cr（S04）3+NaSf
Cr（0H）3+H2ST
MnSO+H2SfMnS
沉淀溶解
溶于稀酸
六、铁钻镍的配合物
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淀c£与反应式[Co（NCS）4]2-
[Co（NCS）4]2-在水浴中不稳定,可生成粉红色[Co（H2O）6]
Ni2+在过量氨水中可生成比较稳定的
[Ni（NH3）6]
Ki[Fe（CN）6]+FeCl3
蓝色
fK[Fe（CN）6Fe]J
■1—3+
K+Fe
+
蓝色
[Fe（CN）6]4-
f
[KFe（CN）6Fe]J（普鲁
土黄
士蓝）
+2+
K+Fe
+
[Fe（CN）3]3-
f
红棕色
[KFe（CN）6Fe]
蓝或绿
CoCI+NHCI+NHf[Co（NH）6]2+f[Co（NHa）6]3+
3•H.O
蓝
C0CI2+KSCN+
f[Co（SNC）4]2-
丙酮
NiSC4+NH3•HOf
鲜红色
[Ni（NH3）6]2+
2+
[Ni（NH3）6]+
丁二
酮肟（用来鉴定Ni+）
七•试设计两组混合离子进行分离鉴定1.含Cf+和Mrn+的混合液
混合液3-4滴+6MQH+3%O离子分离
J微热
液
M（OH2+HNO酸化
加ZB©
紫红色（示有m2+）
'溶
沉淀
CQ;
加HA;Pb（N®2或PbAc黄色（示有C3+）
可能含有
Pb2+
Fe3+和Co的混合液
力卩KSCN
加M
加NSCN
加H
A；KCQ
血红色
[Fe（NCS]2+
示有Fe3+
[Co
黄色或绿色
（NCS4]2-
示有Co2+
黄色
PbCrO4；
示有Pb2+
思考题
1.试总结铬、锰、铁、钻、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性
答：
氢氧化铬难溶于水，具有两性，易溶于酸形成蓝紫色的[Cr（F2O）6]3+，也易溶于碱
3
形成亮绿色的[Cr（OH4]-（或[Cr（OH引-）。
由铬的电极电势图可知；在酸性溶液中，氧休数为+6的铬（gCh）有较强的氧化
性，可被还原为Cr3+；而Cr2+有较强的还原性，可被氧化为Cr3+；
2.在Co（OH3中加入浓HCI，有时会生成蓝色的溶液，加水稀释后变为粉红色，试解释之
答：
Co（OH3是两性的氢氧化物，生成蓝色溶液是由于浓HCI有还原性，可将C（T还原为C6+,C0CI2为蓝色；加水稀释后，反应生成CoCl•6H2O（粉红色）。
2和AgNO溶液会发生什么反应?
+
4；+2H
3.在K2C2Q溶液中，分别加入Pb（NO）
22+
答：
Cr20-+2Pb+H2O—2PbCrO
（铬黄）
Cr2C72+4Ag+H2O—2AgCrO4；+2H
（砖红）
4.酸性溶液中，KCwO分别与FeSQ和Na2SO反应的主要产物是什么?
22++3+3+
答：
Cr2O7-+6Fe+14H—2Cr+6Fe+7H2O
2-2-+3+2-
Cr2O7+3SO3++8H—2Cr+3SO3+4H2O
5•在酸性溶液中；中性溶液中和强碱性溶液中，KMnO4fNa2SO反应的主要产物分别
是什么？
答：
4-2-+2+2-
2MnO4-+5SO2-3+6H+—2Mn2++5SO42-+3H2O
（无色）
2MnO-+2SO2-3+H2。
—2MnOJ+3SOf+2OH-
（棕色）
2MnO+SO3+2OH—MnO4+SO4+H2O
（绿色）
6．试总结铬、锰、铁、钴、镍硫化物的性质答：
铬的硫化物不溶；锰的硫化物不溶于碱而溶于酸；铁、钴、镍的硫化物只溶于酸
7•在CoCb溶液中，滴加入NH・HO溶合会有何现象？
答：
由蓝色变为粉红色
8•怎样分离溶液中的Fe3+和Ni2+
答：
在含有Fe3+和Ni2+的溶液中，加入氨水。
这是由于；
Fe3+强烈水解，所以在其水溶液中加入氨时，不会形成氨合物，而生成Fe（OH）3j
2+2+
Ni在过量的氨水中可生成比较稳定的蓝色［Ni（NH3）6］。
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