2021年实验17 铬锰铁钴镍之欧阳学文创编
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锰铁钴镍实验报告锰铁钴镍实验报告引言:锰铁钴镍是一种重要的合金材料,具有优异的力学性能和磁性能,广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
本实验旨在通过制备锰铁钴镍合金,并对其力学性能和磁性能进行测试和分析,以便更好地了解该合金材料的特性。
实验方法:1. 实验材料准备:- 锰铁钴镍粉末- 氧化铝粉末- 碳化硼粉末- 碘化镍粉末- 碳化钴粉末2. 实验步骤:a. 将锰铁钴镍粉末、氧化铝粉末、碳化硼粉末按照一定的比例混合均匀。
b. 将混合粉末放入高温炉中,在氮气保护下进行烧结反应,升温至适宜的温度。
c. 经过一定时间的烧结反应后,取出试样进行冷却。
d. 对制备的锰铁钴镍合金试样进行力学性能和磁性能测试。
实验结果与分析:1. 力学性能测试:a. 强度测试:通过拉伸实验测定锰铁钴镍合金的抗拉强度和屈服强度。
b. 硬度测试:使用布氏硬度计测定锰铁钴镍合金的硬度值。
c. 韧性测试:通过冲击试验测定锰铁钴镍合金的韧性指标。
2. 磁性能测试:a. 磁化曲线测试:使用霍尔效应磁强计测定锰铁钴镍合金的磁化曲线。
b. 矫顽力测试:通过磁化曲线中的矫顽力值,评估锰铁钴镍合金的抗磁性能。
实验结论:通过实验测试和分析,得出以下结论:1. 锰铁钴镍合金具有较高的抗拉强度和屈服强度,适用于承受高强度载荷的工程结构。
2. 锰铁钴镍合金的硬度较高,具有较好的耐磨性和耐久性。
3. 锰铁钴镍合金的韧性较好,能够在受到冲击载荷时具有较好的变形和吸能能力。
4. 锰铁钴镍合金具有较高的磁化强度和矫顽力,适用于磁性材料的制备和应用。
结语:本实验通过制备锰铁钴镍合金,并对其力学性能和磁性能进行测试和分析,全面了解了该合金材料的特性。
锰铁钴镍合金的优异性能使其在工程领域有着广泛的应用前景。
未来的研究可以进一步探索该合金的微观结构与性能之间的关系,以及进一步优化合金配方,提升其性能。
实验24 第一过渡系元素(铬、锰、铁、钴、镍)一、实验目的掌握铬、锰主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。
掌握铁、钴、镍的氢氧化物及配合物的生成和性质。
掌握铁盐的性质。
学习Fe2+、、Fe3+和Ni2+的鉴定方法。
二、实验前应思考的问题1.转化反应须在何种介质(酸性或碱性)中进行?为什么?2.从电势值和还原剂被氧化后产物的颜色考虑,选择哪些还原剂为宜?如果选择亚硝酸钠溶液可以吗?3.转化反应须在何种介质中进行?为什么?4.从电势值和氧化剂被还原后产物的颜色考虑,应选择哪些氧化剂?3%H2O2溶液可用否?三、实验用品仪器:试管、台秤、沙浴皿、蒸发皿、试管、离心试管、烧杯、玻璃棒、滴管、点滴板、酒精灯固体药品:二氧化锰、亚硫酸钠、高锰酸钾、FeSO4·7H2O、KCl、NH4Cl液体药品:H2SO4(浓,1 mol·L-1),H2O2(3%)、NaOH(40%,6 mol·L-1,2 mol·L-1,0.1 mol·L-1),CuCl2(0.2 mol·L-1)、HCl(浓,6 mol·L-1,2 mol·L-1,0.1 mol·L-1)、H2SO4(2 mol·L-1)、HAc(2 mol·L-1)、NH3·H2O(浓)、K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O(0.2 mol·L-1)、NH3·H2O(2 mol·L-1)、K2Cr2O7(0.1 mol·L-1)、FeSO4(0.5 mol·L-1)、K2CrO4(0.1 mol·L-1)、AgNO3(0.1 mol·L-1)、BaCl2(0.1 mol·L-1)、Pb(NO3)2(0.1 mol·L-1)、MnSO4(0.2 mol·L-1,0.5 mol·L-1)、NH4C1(2 mol·L-1 )、NaClO(稀)、H2S(饱和)、Na2S(0.1 mol·L-1、0.5 mol·L-1),KMnO4(0.1 mol·L-1)、Na2SO3(0.1 mol·L-1)、K4[Fe(CN)6] (0.1 mol·L-1)、K3[Fe(CN)6] (0.1 mol·L-1)、CoCl2(0.1 mol·L-1)、NiSO4(0.1 mol·L-1)、FeCl3(0.1 mol·L-1)、KI(0.1 mol·L-1)、Na2CO3(0.1 mol·L-1)、KMnO4(0.1 mol·L-1)MnSO4(0.1 mol·L-1)、CrCl3(0.1 mol·L-1)、NH4F(1 mol·L-1)、NH4Cl(1 mol·L-1)、KSCN(0.1 mol·L-1、25%)、Pb(Ac)2(0.5 mol·L-1)、KNO2(饱和)溴水、淀粉溶液、二乙酰二肟(1%)、H2O2(3%)、滤纸、淀粉KI试纸、邻菲罗啉、戊醇材料:pH试纸、沸石四、实验内容1 铬的化合物的重要性质⑴铬(Ⅵ)的氧化性Cr2O72-转变为Cr3+。
实验铬锰铁钴镍
铬锰铁钴镍是五种过渡金属元素的合金体系,也是永久磁性材料的重要组成部分。
实验铬锰铁钴镍的目的在于通过控制不同元素的比例,制备出具有特定磁性和力学性能的材料,进一步研究其结构和性能的关系,探索其应用领域。
材料制备
本实验选用四种不同的元素,分别是铬(Cr),锰(Mn),铁(Fe),钴(Co)和镍(Ni)。
按照预先设计的比例,参考不同元素的熔点和化学性质,将所需量的元素权称入高纯氩气保护下的石墨舟中,并在高温条件下进行熔炼。
待材料熔融彻底混合后,快速倒入预制的不锈钢模具中,然后冷却到室温,取出经过预处理后的样品大块。
实验方法
样品大块经过精细磨削后,切成厚度为1mm左右的薄片。
然后将切割好的材料片进行精细抛光,使其表面产生光泽。
将抛光后的试样进行监控磁测量实验,分析材料磁性和结构特征。
同时,在电子显微镜下观察模具中心区域的显微组织,探究材料的晶体结构和晶粒形态。
实验结果
通过磁性测试实验,得到样品的磁化曲线,进一步计算出样品的饱和磁感应强度、剩余磁感应强度和矫顽力等参数,并进行综合比较。
实验结果表明,Fe-Co合金的磁性能最强,且具有较高的矫顽力和剩余磁感应强度。
Cr-Ni合金的磁性最弱,而且矫顽力和剩余磁感应强度较小。
通过电子显微镜观察样品的显微组织,可见样品的晶体结构为典型的面心立方晶系,并且晶粒大小均匀。
不同的元素比例会影响材料晶界的数量和性质,从而影响材料的磁性能和力学性能。
例如,增加钴元素的含量,可以改善材料的磁性能,然而也会导致硬度和强度的降低。
结论。
一、实验目的1. 掌握锰铁钴镍合金的制备方法。
2. 了解锰铁钴镍合金的物理、化学性质。
3. 分析锰铁钴镍合金的微观结构。
4. 研究锰铁钴镍合金的应用领域。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:锰铁、钴、镍金属粉末,石墨粉,氧化铝坩埚,还原剂(碳粉)。
2. 实验仪器:高温炉,搅拌器,电炉,X射线衍射仪,扫描电子显微镜,能谱仪,拉伸试验机,硬度计。
三、实验方法1. 合金制备:将锰铁、钴、镍金属粉末按照一定比例混合,加入适量的石墨粉作为还原剂,放入氧化铝坩埚中,高温熔炼制备合金。
2. 性能测试:采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等手段对合金进行物相分析、微观结构分析;利用拉伸试验机和硬度计测定合金的力学性能;采用电化学测试方法研究合金的耐腐蚀性能。
四、实验结果与分析1. 物相分析:通过X射线衍射仪对合金进行物相分析,结果表明,合金主要由面心立方(FCC)结构组成,含有少量的体心立方(BCC)结构。
2. 微观结构分析:采用扫描电子显微镜和能谱仪对合金进行微观结构分析,发现合金中存在晶界、析出相等组织,晶粒大小均匀。
3. 力学性能:通过拉伸试验机测定合金的力学性能,结果表明,合金具有较高的强度和硬度,抗拉强度达到600MPa,硬度达到HV500。
4. 耐腐蚀性能:采用电化学测试方法研究合金的耐腐蚀性能,结果表明,合金具有良好的耐腐蚀性能,在腐蚀介质中表现出较低的腐蚀速率。
五、结论与建议1. 结论:通过高温熔炼法制备的锰铁钴镍合金具有优异的物理、化学性能和力学性能,是一种具有广泛应用前景的合金材料。
2. 建议:在合金制备过程中,可根据实际需求调整锰铁、钴、镍的比例,优化合金成分;在制备过程中,严格控制温度和时间,以获得理想的合金组织;进一步研究合金的微观结构与性能之间的关系,为合金的应用提供理论依据。
六、实验总结本次实验成功制备了锰铁钴镍合金,并对其性能进行了研究。
通过实验,我们掌握了锰铁钴镍合金的制备方法,了解了其物理、化学性质,分析了其微观结构,为锰铁钴镍合金的应用提供了理论依据。
一、实验目的1. 了解铁、铬、锰的性质及其化合物的制备方法。
2. 掌握铁、铬、锰的氧化还原反应规律。
3. 熟悉实验室安全操作规范。
二、实验原理铁、铬、锰均为过渡金属元素,它们具有相似的化学性质。
在实验中,通过观察铁、铬、锰及其化合物的反应现象,分析其性质和反应规律。
三、实验用品1. 仪器:试管、烧杯、滴定管、酒精灯、石棉网、玻璃棒、铁架台等。
2. 药品:铁粉、铬粉、锰粉、硫酸、盐酸、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铁等。
四、实验步骤1. 铁的实验(1)取少量铁粉,加入试管中,加入少量硫酸,观察反应现象。
(2)向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,观察沉淀的形成。
(3)取少量铁粉,加入试管中,加入少量硫酸铜溶液,观察反应现象。
2. 铬的实验(1)取少量铬粉,加入试管中,加入少量硫酸,观察反应现象。
(2)向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,观察沉淀的形成。
(3)取少量铬粉,加入试管中,加入少量硫酸锌溶液,观察反应现象。
3. 锰的实验(1)取少量锰粉,加入试管中,加入少量硫酸,观察反应现象。
(2)向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,观察沉淀的形成。
(3)取少量锰粉,加入试管中,加入少量硫酸铁溶液,观察反应现象。
五、实验现象及分析1. 铁的实验(1)铁粉与硫酸反应,产生氢气,溶液变为浅绿色。
(2)加入氢氧化钠溶液后,生成白色沉淀,沉淀迅速转化为灰绿色,最终变为红褐色。
(3)铁粉与硫酸铜溶液反应,生成铜沉淀,溶液变为浅绿色。
2. 铬的实验(1)铬粉与硫酸反应,产生氢气,溶液变为绿色。
(2)加入氢氧化钠溶液后,生成蓝色沉淀。
(3)铬粉与硫酸锌溶液反应,生成白色沉淀。
3. 锰的实验(1)锰粉与硫酸反应,产生氢气,溶液变为浅绿色。
(2)加入氢氧化钠溶液后,生成棕色沉淀。
(3)锰粉与硫酸铁溶液反应,生成棕色沉淀。
六、实验结论1. 铁在酸性条件下,与硫酸反应产生氢气,溶液变为浅绿色;在碱性条件下,与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀。
一、实验目的1. 了解铬锰铁钴合金的制备过程;2. 掌握铬锰铁钴合金的成分及特性;3. 分析铬锰铁钴合金的性能;4. 评价铬锰铁钴合金在工程应用中的潜力。
二、实验原理铬锰铁钴合金是一种重要的合金材料,具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和高温强度。
在本次实验中,我们通过熔融法制备铬锰铁钴合金,并对其成分、性能进行分析。
三、实验材料1. 铬(Cr):99.99%,金属粉末;2. 锰(Mn):99.99%,金属粉末;3. 铁(Fe):99.99%,金属粉末;4. 钴(Co):99.99%,金属粉末;5. 硼砂(Na2B4O7·10H2O):分析纯,用于熔融剂;6. 硅砂(SiO2):分析纯,用于熔融剂;7. 砂芯模具:用于制备合金锭;8. X射线衍射仪(XRD):用于分析合金的晶体结构;9. 红外光谱仪(IR):用于分析合金的表面成分;10. 扫描电镜(SEM):用于观察合金的微观形貌;11. 能谱仪(EDS):用于分析合金的元素成分。
四、实验步骤1. 称取适量的铬、锰、铁、钴金属粉末,按照一定比例混合均匀;2. 将混合后的金属粉末放入砂芯模具中;3. 将砂芯模具放入电阻炉中,升温至1500℃,保持2小时,使金属粉末熔融;4. 将熔融的金属液倒入预先准备好的砂芯模具中,自然冷却至室温;5. 使用X射线衍射仪(XRD)分析合金的晶体结构;6. 使用红外光谱仪(IR)分析合金的表面成分;7. 使用扫描电镜(SEM)观察合金的微观形貌;8. 使用能谱仪(EDS)分析合金的元素成分。
五、实验结果与分析1. 晶体结构分析:X射线衍射仪(XRD)结果显示,铬锰铁钴合金主要由面心立方(FCC)结构组成。
2. 表面成分分析:红外光谱仪(IR)结果显示,合金表面存在一定量的氧化物。
3. 微观形貌分析:扫描电镜(SEM)结果显示,铬锰铁钴合金具有较好的微观形貌,表面光滑,无明显的缺陷。
4. 元素成分分析:能谱仪(EDS)结果显示,合金中铬、锰、铁、钴的成分比例符合实验设计要求。
实验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Cr 3+ Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Co 2+ Ni 2+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、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O 2氧化, Cr (OH )2也能被空气中的O 2慢慢氧化。
由于Co 3+和Ni 3+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;2Ni 2+ + 6OH - + Br 2 ===2Ni (OH )3(s ) + 2Br - Cr 3+和Fe 3+都易发生水解反应。
Fe 3+具有一定的氧化性,能与强还原剂反应生成Fe 2+在酸性溶液中,Cr 3+和MN 2+的还原性都较弱,只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrO 72-和MnO 4-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-→ [Cr(OH)4]-2[Cr(OH)4]- + H2O2+ 2OH-→ 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Cr3+在重铬酸盐溶液中,分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。
d区金属元素铬、锰、铁、钴、镍一、实验目的d区金属元素(铬、锰、铁、钴、镍)一、实验目的1. 试验并掌握铬、锰主要氧化态化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。
2. 试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性。
3. 试验并掌握铁、钴、镍的配合物的生成及性质。
二、实验原理位于周期表中第四周期的Sc~Ni称为第一过渡系元素,第一过渡系元素铬、锰、铁、钴、镍是最常见的重要元素。
铬为周期表中ⅥB族元素,最常见的是+3和+6氧化态的化合物。
+3价铬盐容易水解,其氢氧化物呈两性,碱性溶液中的+3价氧化态铬以CrO2-形式存在,易被强氧化剂如Na2O2或H2O2氧化为黄色的铬酸盐。
2 CrO2- +3 H2O2 + 2 OH-CrO42- +4 H2O常见+6价氧化态的铬化合物是铬酸盐和重铬酸盐,它们的水溶液中存在着下列平衡:2 CrO42- + 2 H+Cr2O72- + H2O除了加酸、加碱条件下可使上述平衡发生移动外,向Cr2O72-溶液中加入Ba2+、Ag+、Pb2+离子时,根据平衡移动规则,可得到铬酸盐沉淀。
2 Ba2+ + Cr2O72-+ H2O BaCrO4↓(柠橙黄色) + 2 H+4 Ag+ + Cr2O72-+ H2O Ag2CrO4↓(砖红色) + 2 H+2 Pb2+ + Cr2O72-+ H2O PbCrO4↓(铬黄色) + 2 H+重铬酸盐是强氧化剂,易被还原成+3价铬(Cr3+溶液为绿色或蓝色)。
锰为周期表ⅦB族元素,最常见的是+2、+4、+7氧化态的化合物。
+2价态锰化合物在碱性介质中形成Mn(OH)2。
Mn(OH)2为白色碱性氢氧化物,溶于酸及酸性盐溶液中,在空气中易被氧化,逐渐变成棕色MnO2的水合物[MnO(OH)2]。
4 Mn(OH)2 + O MnO(OH)2(褐色) + 2 H2O+2价态锰化合物在酸性介质中比较稳定,与强氧化剂(如NaBiO3、PbO2、S2O82-等)作用时,可生成紫红色MnO4-离子,这个反应常用来鉴别Mn2+。
实验七、八铬、锰、铁、铜、镍实验七、铬、锰、铁的分离实验原理铬酸钾是强氧化剂,可以氧化两性离子铁离子(Fe2+)和锰离子(Mn2+)为铁(Ⅲ)离子(Fe3+)和高锰酸钾(KMnO4),从而达到分离铁、锰的目的。
而对于铬离子(Cr3+),它稳定性较强,一般不受铬酸钾的氧化影响,所以通常需要采用还原剂还原铬离子。
实验步骤1. 取1ml Cr(SO4)3、2ml FeSO4+2、2ml MnSO4+4、2ml酒石酸溶液,放入试管中,加入10ml H2O。
2. 滴加2ml铬酸钾溶液,不断摇晃,加完静置5min,用移液器取样看有否沉淀。
3. 如出现沉淀,再滴加铬酸钾溶液至试管液体变为橙黄色,即Cr 3+反应完毕。
4. 向剩余液体中滴加过量柠檬酸钠溶液,完全还原Cr3+生成深绿色h2[Cr(C2O4)2]的沉淀。
5. 过滤, 分别收集上清液和沉淀, 洗涤。
6. 上清液置换直到呈红色,将滤液与分离的沉淀一同还原为各自的碳酸盐。
7. 过滤,将滤液收集。
8. 用稀盐酸取代锌粉还原出Mn2+与Fe2+溶解,观察颜色的变化,直至完全还原后色消失。
9. 分别加盐酸与氢氧化钠试液调节pH,使Mn红色,Fe红棕色。
再各自用氢氧化氨和氢醋酸沉淀Fe3+和Mn2+,并用去离子水来洗涤沉淀。
10. 过滤得到Fe3+和Mn2+的混合溶液。
实验八、铜、镍的分离实验原理对于含铜、镍的混合溶液,首先加入氨水,使其保持弱碱性,然后加入巯基乙酸(NH2CH2CH2SCH2COOH)。
巯基乙酸(H2L)可与铜离子生成成分子配合物,但对镍离子无影响。
在一定pH范围内,Cu(HL)+的络合物与[Ni(H2O)6]2+在NH3存在下的竞争,使镍离子不络合,从而实现了两种离子的分离。
实验步骤1. 取混合溶液1ml,加入NH3水溶液使其保持弱碱性,具体pH值需要用pH计测定。
2. 加入适量巯基乙酸溶液,凉过去放置约5分钟。
3. 用氯仿从混合溶液中提取得Cu(HL)2,NH3钠合对中所含有的镍离子的比较不溶的Ni(OH)2。
实验17 铬、锰、铁、钴、镍
欧阳光明(2021.03.07)
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、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、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O2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-+ 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,能与强还原剂反应生成Fe2+
在酸性溶液中,Cr3+和MN2+的还原性都较弱,只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为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- → [Cr(OH)4]-
2[Cr(OH)4]- + H2O2 + 2OH- → 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 →BaCrO4 + 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。
酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+.
MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-。
MnO4- + 8H+ + 5e === Mn2+ + 4H2O
MnO4- + 2H2O +5e ==== MnO2↓ + 4OH-
在碱性溶液中,MnO4-与MnO2反应也能生成MnO42-
2MnO4- + 2MnO2 + 4OH- ==== MnO4- + 2H2O
在酸性甚至中性溶液中,MnO4-歧化为MnO4-和MnO2
4MnO4- + 4H+ === 4MnO2 + 3O2↑ + 2H2O
在酸洗溶液中,MnO2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、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)6]2+和[Ni(NH3)6]2+
一、锰铬铁钴镍氢氧化物的生成和性质
二.铬锰铁钴镍氢氧化物的生成和性质
七.试设计两组混合离子进行分离鉴定
1.含Cr3+和Mn2+的混合液
混合液3-4滴+6MNaOH+3%H2O 离子分离↓微热
溶液沉淀
CrO2-4 Mn (OH)2+HNO2 酸化
加HAC;Pb(NO3)2或PbAc 加NaBiO3
黄色(示有Cr3+)紫红色(示有Mn2+)
可能含有Pb2+ Fe3+和Co的混合液加KSCN加Na
加NH4SCN 加HAc ;K2CrO4
血红色黄色或绿色黄色
[Fe(NCS)]2+ [Co(NCS)4]2- PbCrO4↓
*欧阳光明*创编2021.03.07
示有Fe3+示有Co2+示有Pb2+
思考题
1.试总结铬、锰、铁、钴、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(H2O)6]3+,也易溶于碱形成亮绿色的[Cr(OH)4]-(或[Cr(OH)6]3-)。
由铬的电极电势图可知;在酸性溶液中,氧休数为+6的铬(Cr2O2-7)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HCl,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HCl有还原性,可将Co3+还原为Co2+,CoCl2为蓝色;加水稀释后,反应生成CoCl·6H2O(粉红色)。
3.在K2Cr2O7溶液中,分别加入Pb(NO3)2和AgNO3溶液会发生什么反应?
答:Cr2O72- + 2Pb2+ + H2O→ 2PbCrO4↓ + 2H+
(铬黄)
Cr2O72- + 4Ag+ + H2O → 2Ag CrO4↓ + 2H+
(砖红)
4.酸性溶液中,K2Cr2O7分别与FeSO4和Na2SO3反应的主要产物是什么?
答:Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+→ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7 H2O
Cr2O72- + 3SO2-3 + + 8H+→ 2Cr3+ + 3SO2-3 + 4H2O
*欧阳光明*创编2021.03.07 5.在酸性溶液中;中性溶液中和强碱性溶液中,KMnO4与Na2SO3反应的主要产物分别是什么?
答:
2MnO4- + 5SO2-3 + 6H+→ 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O
(无色)
2MnO4-+ 2SO2-3 + H2O → 2MnO2↓+ 3SO42-+ 2OH-
(棕色)
2MnO4-+ SO2-3 + 2OH- →MnO42-+ SO42-+ 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CoCl2溶液中,滴加入NH3·H2O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)3↓
Ni2+在过量的氨水中可生成比较稳定的蓝色[Ni(NH3)6]2+。
*欧阳光明*创编2021.03.07。