试验17铬锰铁钴镍.docx

1、试验17铬锰铁钴镍重点讲内容 ;: 性质铬： 天大 P410P414 铁； P423427锰； P418 421 钴； P423427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+ Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Co 2+ Ni 2+二实验原理 ;铬、锰、铁、钻、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；锰的重要氧化值为

2、 +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 (OH 2和Fe (OH 2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 (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 - + Br 2 =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，。产和皿总的还原性都较弱，只有用

3、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 + + 5Bi 3+ + 7H 2O (HNO介质) 在碱性溶液中，Cr( OH 4-可被HQ氧化为CrC42-3+ - -Cr + 4OH Cr(OH) 4 2Cr(OH) 4- + H 2Q + 2OH - 2CrO 42- + 8H 20 (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-. Cr 2O2-与HQ反应生成深蓝色的CrQ.此可鉴定 Cr3+在重铬

4、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- + 2Ba 2+ H + + H 2O 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 + 4H 2O MnO + 2H 2。+5e = MnO 2 J + 4OH -在碱性溶液中，MnO与MnO反应也能生成MnO-2MnO 4- + 2MnO 2 + 4OH - = MnO4- + 2H 2O在酸性甚至中性溶液中，MnO歧化为MnO和Mn

5、O4MnO 4 + 4H + = 4MnO 2 + 30 2 T + 2H 2O在酸洗溶液中，MnO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、钻、镍都能形成多种配合物。CcT Ni2+能与过量的氨水反应分别能生成Co(NH)62+和Ni(NH 3) 62+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) 3 J +Cr(OH)a难溶于水，具有NaCl两性蓝紫色Cr + 3OH - Cr(OH) 3 J参 P

6、411Cr(OH)3 + 3HCl CrCb + 3H 2OCr(OH)a难溶于水，可溶亮绿色3+ + 3+Cr + 3H Cr + 3H 2O于酸生成Cr(H 2O)63+,可 溶于碱生成Cr(H 2O)4-1白色JCr(OH)a + 4(OH) - Cr(H 2O”-3+ Cr(H 2O)参 P419橙色JMn SG2NaOH Mn (OH?J碱性中生成Mn(OH2J ,Mn(OH)2 J在空气中MrT + 2OH - Mn(OH4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(O H2+Q 2Mn O(OH)稳定，用强氧化

7、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)+20 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)2 J + 2H+ Fe2+ +后即被空气氧化成解2H2OFe(OH)3,在酸性介质中，CcT + 2OH - Co(OH) 2 J较稳定粉红色Co(OHJ +Q2CoO(OH) J参 P424褐色Co(OH) J +2H+ C(T+ H 2O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)

8、 2Ni(OH)2稳定，不会被空气色氧化，Fe(OH)2、Co(OH、Ni(OH)2Fe3+ +3OH- FeQOH J +还原性依次增强，红棕色H2O参 P424FeO(OH) J +3HL 3+Fe +沉淀溶2H2O易溶于酸解FeO(OH) J + HClFeCl 3溶于热且高浓度碱+ 3H2OFeO(OHj +3OFe(OH) 63+褐色Co(OH+ B2卜 2OH CoO(OHJ + 2Br -+ 2H2OCoO(OH可氧化盐酸，放出蓝色2CoO(OH) J + 6HCl 氯气2CoC2 + Cl 2T+ 4H 2O2I- +Cl 2 I2 + 2Cl -二、Cr(lll)的还原性和C

9、r3+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 + 2OH2为：CrQ-2Cr42- + 8H 2O在强氧化剂中，氧化为：二色2C心2- 亠 亠2-+ C2OCrQ(稳定)在乙醚或戊醇中稳定橙红色Cr2O2-+4H 2Q 2CrQ J(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

10、- + CrO2-+ H 2O铬酸盐多难溶于水CrQ2- + 2Ba 2+HO 无变化2BaCrO J + 2H +浅黄色Cro42- + 2Bf+HO + 2rfBaCrQ J + 2H +柠檬色CrO2- Li 2+7 + Ba +H 2O +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Mn SO + 5Fe3+ +3HO2Fe3+ + Sn2+ 介质不同其产物也不同Fe2+ + SO 42-黑色沉淀2MnO + MnS

11、O5MnOJ + SQ2MnO + 2MnO 在强碱性溶液中，生成Mn O-+ 2H2OMn64MnO + 4H+ 4MnO J +在酸性甚至近中性溶液中3QT + 2H 20MnO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MnS Fe、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+ H 2ST色MnSO+ H2S MnS +沉淀溶解NH H2O Mn (0H2Mn(OH)+ 2 Mn+ +HO溶Fe+ H 2S FeS于Fe2+ H 2S FeS不溶” ”稀cO+ H 2S CoS不溶” ”酸Ni+ H

12、2S NiS不溶” ”六、铁钻镍的配合物K4Fe(CN)6 + FeCI 3 Fe2+溶液中加赤血盐溶液蓝色KFe(CN)6Fe J3+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 + Fe2+ + Fe(CN) 33-土黄KFe(CN)6FeCoCI +NH 4CI + NH 3 20c6+ 与反应式红棕色Co(NH)6Co(NCS)42-Co(NH)63+Co(NCS)42-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)

13、3 JCr(OH)3难溶于水，具有两:+ NaCl性蓝紫色Cr + 3OH - Cr(OH) 3 J参 P411Cr(OH)3 + 3HCl CrCb +Cr(OH)3难溶于水，可溶于3H2O酸生成Cr(H 2O)63+,可溶3+ + 3+Cr + 3H Cr + 3H 2。Cr(OH)3 + 4(OH)-1于碱生成Cr(H 2O)4-亮绿色3+Cr(H 2O)4- + Cr(H 2O*参 P419碱性中生成 Mn(OH)MnSO + 2NaOH Mn(O H)2J ,Mn(OH)2 J在空气中不白色JJ稳定过速氧化生成Mn+ + 2OH - Mn(OH) JMn (OH2在酸性溶液中比同周期

14、稳Mn(OH2 + O 2 Mn(OH) 2 + 2HO定，用强氧化剂Mn+被氧化橙色J2Mn(OH)+ O2 2Mn O(OH Mn(OH2 + H 2SQ MnSC4白色Fe2+ + 2OH - Fe(OH) 2 J参 P4244Fe(OH + Q(空气) +Fe(OH)2很不稳定，易被氧红棕色2HO 4Fe(OH) 3 J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)2 J +2H + Fe2+ 2H 2。酸性介质中，较稳定粉红色Cf + 2OH - Co(OH) 2 J比Fe(OH)2稳定，但在空褐色Co(OH)J +Q2CoO(OH) J气中缓慢被

15、氧化生成CoO(OH) J沉淀溶解Co(OH)J + 2H + CcT + H 2O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 ； + H2OFeO(OH) ； +3H Fe3+ +2HOFeO(OH) ； +HCl FeCh + 3HOFeO(OH) ； +3OH Fe(OH)63+Co(OH) + Br2 + 2OH CoO(OH； + 2Br- + 2H 2。2CoO(OH) ； + 6HCl 2CoCb+ Cl 21 + 4H 2O2I- + Cl 2 I 2 + 2Cl Ni(OH)2稳定，不会被空气 氧化

16、，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 22C4 + 8H 2O2- 2-2CrO + gQCdQ? +4HQ2CrQ ；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

17、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 + CrO 7 + H2OCrQ2- + 2Bf +HO 2BaCrQ J + 2HCro42- + 2B#+ +H2O + 2H + BaCrQ+ 2H+CrQ2-+ Ba 2+ + H 2。 +HBaCrQj + 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

18、沉淀 析出无变化CrO2- + 3H 2S + 8H + 2Cr3+ + 3S + 7HO2MnO + 5FeSO3+Mn SO +5Fe +3HO2Fe3+Sn Fe2+ sO-2MnO + MnSO 4 5MnOH + SO4 2MnO+ 2MnSMnO- + 2H2O4Mn O+4H 4MnOj + 3O4 + 2H 2O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 + NaS fCr(0H)3 + H 2STMnSO + H 2S f MnS沉淀溶解溶 于 稀 酸六、铁钻镍的配合物Fe2+溶

19、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)42-Co(NCS)42-在水浴中不稳定, 可生成粉红色Co(H2O)6Ni2+在过量氨水中可生成比较稳 定的Ni(NH3)6KiFe(CN) 6 + FeCl 3蓝色f KFe(CN) 6Fe J 1 3+K + Fe+蓝色Fe(CN) 64-fKFe(CN)6Fe J (普鲁土黄士蓝)+ 2+K+ Fe+Fe(CN) 33-f红棕色KFe(CN)6Fe蓝或绿CoCI+NHCI + NH f Co(NH)62+ f Co(NHa)63+3 H.O蓝C0CI2 + KSCN +f Co(SNC)42-丙酮Ni

20、SC4 + NH 3 HO f鲜红色Ni(NH3)62+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（ OH 2+HNO酸化加ZB紫红色（示有m2+）溶沉淀C Q;加 HA ; Pb（ N 2或 PbAc 黄色（示有C3+）可能含有Pb 2+Fe 3+和Co的混合液力卩KSCN加M加 NSCN加HA ； KCQ血红色Fe （NCS 2+示有Fe3+Co黄色或绿色（NCS 42-示有 Co2+黄色PbCrO 4 ；示有 Pb2+思考题1.试总结铬、锰、铁、钻、镍氢氧化物的酸

21、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） 63+，也易溶于碱3形成亮绿色的Cr （OH 4-（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 （OH 3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（OH 3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 6 H2O （粉红色）。2和AgNO溶液

22、会发生什么反应?+4； + 2H3.在K2C2Q溶液中，分别加入 Pb （NO）2 2+答： Cr 20 - + 2Pb + H 2O 2 Pb CrO（铬黄）Cr 2C72 + 4Ag + H 2O 2 Ag CrO 4 ； + 2H（砖红）4.酸性溶液中，KCwO分别与FeSQ和Na 2SO反应的主要产物是什么?2 2+ + 3+ 3+答： Cr 2O7- + 6Fe + 14H 2 Cr + 6 Fe + 7 H 2O2- 2- + 3+ 2-Cr 2O7 + 3 SO 3 + + 8H 2 Cr + 3 SO 3 + 4 H 2O5在酸性溶液中；中性溶液中和强碱性溶液中， KMnO4f

23、 Na 2SO反应的主要产物分别是什么？答：4- 2- + 2+ 2-2MnO 4- + 5 SO 2-3 + 6 H + 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O（无色）2MnO-+ 2 SO2-3 + H 2。 2MnO J + 3SOf + 2OH-（棕色）2MnO + SO 3 + 2OH MnO4 + SO4 + H 2O（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NHHO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）3j2+ 2+Ni在过量的氨水中可生成比较稳定的蓝色Ni（NH3）6。