1、最新铬锰及其化合物的相关性质的实验报告铬,锰及其化合物的相关性质的实验报告铬,锰及其化合物的相关性质1. 了解铬和锰的各种常见化合物的生成和性质。2. 掌握铬和锰各种氧化态之间的转化条件。3. 了解铬和锰化合物的氧化还原性及介质对氧化还原性产物的影响。1. 铬在酸性条件下,用锌还原Cr3+或Cr2O72-,均可得到天蓝色的Cr2+2Cr3 Zn 2Cr2 Zn2Cr2O72- 4Zn 14H+ 2Cr2 4Zn2 7H2O灰绿色的Cr(OH)3呈两性:Cr(OH)3 3H+ Cr3 3H2OCr(OH)3 OH- Cr(OH)4(亮绿色)向含有Cr3的溶液中加入Na2S并不生成Cr2S3,因为
2、Cr2S3在水中完全水解:2Cr3 3S2- 6H2O 2Cr(OH)3 3H2S在碱性溶液中,Cr(OH)4具有较强的还原性,可被H2O2氧化为CrO42-:2Cr(OH)4- 3H2O2 2OH- 2CrO42- 8H2O但在酸性溶液中,Cr3的还原性较弱,只有象K2S2O8或KMnO4等强氧化剂才能将Cr3氧化为Cr2O72-:2Cr3 3S2O82- 7H2O Cr2O72- 6SO42- 14H+在酸性溶液中,Cr2O72-是强氧化剂,例如:K2Cr2O7 14HCl(浓) 2CrCl3 3Cl2 2KCl 7H2O重铬酸盐的溶解度较铬酸盐的溶解度大,因此,向重铬酸盐溶液中加Ag+、
3、Pb+、Ba2+等离子时,通常生成铬酸盐沉淀,例如:Cr2O72- 4Ag+ H2O 2Ag2CrO4(砖红色) 2H+Cr2O72- 2Ba2+ H2O 2BaCrO4(黄色) 2H+在酸性溶液中,Cr2O72-与H2O2能生成深蓝色的加合物CrO5,但它不稳定,会很快分解为Cr3和O2。若被萃取到乙醚或戊醇中则稳定得多。主要反应为:Cr2O72- 4H2O2 2H+ 2CrO(O2)2(深蓝) 5H2OCrO(O2)2 (C2H5)2O CrO(O2)2(C2H5)2O(深蓝)4CrO(O2)2 12H+ 4Cr3 7O2 6H2O此反应用来鉴定Cr()或Cr()。2. 锰Mn(OH)2易
4、被氧化Mn2+ 2OH- Mn(OH)2(s)(白色)2Mn(OH)2 O2 2MnO(OH)2(s)(棕色)在浓硫酸中,MnSO4与KMnO4反应可生成深红色的Mn3+(实际是硫酸根的配合物):MnO4- 4Mn2+ 8H+ 5Mn3+ 4H2OMn3+可存在于浓硫酸中,若酸度降低,则Mn3+歧化为Mn2+和MnO2:2Mn3+ 2H2O Mn2+ MnO2(s) 4H+在中性或近中性的溶液中,MnO4-与Mn2+反应生成MnO2:2MnO4- 3Mn2+ 2H2O 5MnO2(s) 4H+在酸性介质中,MnO2是较强的氧化剂,本身被还原为Mn2+:2MnO2 2H2SO4(浓) 2MnSO
5、4 O2 2H2OMnO2 4HCl(浓) MnCl2 Cl2 2H2O后一反应用于实验室中制取少量氯气。在强碱性溶液中,MnO4-能发生下列反应,生成浅蓝色的不稳定的MnO3-,并放出氧气:2MnO4- 2MnO3- O2MnO3-进一步歧化反应:2MnO3- MnO42- MnO2在强碱条件下,强氧化剂能把MnO2氧化成绿色的MnO42-2MnO4- MnO2 4OH- 3MnO42- 2H2OMnO42-只在强碱性(pH13.5)溶液中才能稳定存在,在中性或酸性介质中,MnO42-发生歧化反应:3MnO42- 4H+ 2MnO4- MnO2 2H2O在有硝酸存在下,Mn2+可被NaBiO
6、3或PbO2氧化成MnO4-,例如:5NaBiO3 2Mn2+ 14H+ 2MnO4- 5Bi3+ 5Na+7H2O1. 铬的化合物的性质(1)Cr2+的生成在1mLCrCl3(0.1molL1)溶液中加入1mLHCl(6molL1)溶液,再加少量锌粉,微热至有大量气体逸出,观察溶液的颜色由暗绿变为天蓝色。用滴管将上部清液转移到另一支试管中,在其中加入数滴浓HNO3,观察溶液的颜色有何变化?写出反应方程式。(2)氢氧化铬的生成和酸碱性用CrCl3(0.1molL1)溶液和NaOH(2molL1)溶液生成Cr(OH)3,检验它的酸碱性。(3)Cr()的还原性a. 在CrCl3(0.1molL1)
7、溶液中加入过量的NaOH(2molL1)溶液使呈亮绿色,再加入H2O2(3)溶液,微热,观察溶液颜色的变化,写出反应方程式。b. 在Cr2(SO4)3(0.1molL1)溶液中加少量的K2S2O8(s),酸化,加热,观察溶液颜色的变化,写出反应方程式。(4)Cr3+在Na2S溶液中的完全水解在Cr2(SO4)3(0.1molL1)溶液中加Na2S(0.1molL1)溶液有何现象(可微热)?怎样证明有H2S逸出?写出反应方程式。(5)CrO42和Cr2O72的相互转化a. 在K2CrO4(0.1molL1)溶液中逐滴加入H2SO4(2molL1)溶液,然后逐滴加入NaOH(2molL1),观察溶
8、液颜色的变化。b. 在两支试管中分别加入几滴K2CrO4(0.1molL1)溶液和几滴K2Cr2O7(0.1molL1)溶液,然后分别滴入Pb(NO3)2(0.1molL1)溶液,比较两试管中生成沉淀的颜色。解释现象,写出反应方程式。c. 用AgNO3(0.1molL1)溶液代替Pb(NO3)2溶液,重复1(5)b实验。(6)Cr()的氧化性a. 在K2Cr2O7(0.1molL1)溶液中滴加H2S溶液(饱和),有何现象?写出反应方程式。b. 取少量K2Cr2O7(s),加入10滴浓HCl,加热,检查逸出的气体并观察溶液颜色的变化。写出反应方程式。(7)Cr3+的鉴定取5滴含有Cr3+的溶液,
9、加入过量的NaOH(6molL1)溶液,使溶液呈亮绿色,然后滴加H2O2(3)溶液,微热至溶液呈黄色,待试管冷却后,再补加几滴H2O2和0.5mL戊醇(或乙醚),慢慢滴入HNO3(6molL1)溶液,摇荡试管,戊醇层中出现深蓝色,表示有Cr3+存在。写出各步反应方程式。2. 锰的化合物的性质(1)Mn(OH)2的生成和性质在3支试管中各加入0.5mL的MnSO4(0.1molL1)溶液,再分别加入NaOH(2molL1)溶液至有白色沉淀生成;在两支试管中迅速检查Mn(OH)2的酸碱性;另一支试管在空气中振荡,观察沉淀颜色的变化。解释现象,写出反应方程式。(2)MnS的生成和性质在MnSO4(0
10、.1molL1)溶液中滴加H2S溶液(饱和),有无沉淀生成?再向试管中加NH3H2O(2molL1)溶液,摇荡试管,有无沉淀生成?(3)Mn3+的生成和性质取5滴MnSO4(0.5molL1)溶液加两滴浓H2SO4,用冷水冷却试管,然后加35滴KMnO4(0.01molL1)溶液,有何现象?将所得的溶液用Na2CO3(1molL1)中和,使pH值升高,则Mn3+歧化为Mn2+和MnO2。(4)MnO2的生成和性质a. 将KMnO4(0.01molL1)溶液和MnSO4(0.5molL1)溶液混合后,是否有MnO2沉淀生成?b. 用MnO2和浓HCl制备氯气,(见实验六中四.2(1)b)(5)M
11、nO3的生成和性质取1mLNaOH(40)溶液于试管中,加23滴KMnO4(0.01molL1)溶液,摇荡试管,观察溶液颜色变化,再滴加H2SO4(1 molL1)溶液,又有何现象发生?(6)MnO42-的生成何性质在2mLKMnO4(0.01molL1)溶液中加入1mLNaOH(40)溶液,再加少量的MnO2固体,加热,搅拌,沉降片刻,观察上层清液的颜色。取清液于另一支试管中,用稀H2SO4酸化后有何现象?为什么?(7)溶液的酸碱性对MnO4还原产物的影响在三支试管中分别加入5滴KMnO4(0.01mol? L1)溶液,再分别加入5滴H2SO4(2 molL1)溶液、NaOH(6molL1)溶液和H2O,然后各加入几滴Na2SO3(0.1molL1)溶液。观察各试管中发生的变化,写出有关反应的方程式。(8)Mn2+的鉴定取两滴MnSO4(0.1molL1)溶液和数滴HNO3(6molL1)溶液,加少量的NaBiO3(s),摇荡试管,静置沉降,上层清液呈紫红色,表示有Mn2+存在。(9)Mn2+和Cr3+的分离与鉴定某溶液中含有Mn2+和Cr3+,试分离和鉴定之,并写出分离步骤和有关反应方程式。* 废液和固体废弃物倒入指定容器中。
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