(完整版)铬、锰及其化合物的性质(精)
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实验9 铬、锰及其化合物的性质一、实验目的掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。
二、实验原理1、铬及其化合物的性质Cr 价电子构型:3d 54s 1 ,VIB 族,常见的氧化态为+6,+3,+2Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr 1.33-0.41-0.91-0.74E A 0/VE B 0/VCrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2Cr-0.13-1.1-1.4在酸性介质中,+2氧化态具有强的还原性,+6氧化态具有氧化性,Cr 3+的还原性都较弱,只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72-;在碱性介质中,+6氧化态稳定(CrO 42-)。
Cr 2O 3和Cr (OH )3显两性。
Cr 3+Cr(OH)34]-((绿色)--铬(VI )最重要的化合物为K 2Cr 2O 7,在水溶液中Cr 2O 72-和CrO 42-存在下列平衡:Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2OH+2+(橙红色)(黄色)在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-可以被过氧化氢氧化为CrO 42-。
在酸性溶液中CrO 42-转变为Cr 2O 72-。
Cr 2O 72-与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5,由此可以鉴定Cr 3+。
2、Mn价电子结构3d 54s 3 ,VIIB 族,常见的氧化态为+6,+7,+4,+3,+2 Mn 2+在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中:酸性介质:只有很强的氧化剂(铋酸钠、二氧化铅)才能氧化Mn 2+H 2O7Mn2+NaBiO 3H+Na +Bi 3+MnO 4-25145+++5+2+碱性介质:Mn 2+2+OH -Mn(OH)2(白色沉淀)O 2MnO(OH)2(棕色)Mn (IV )化合物重要的是MnO 2,在酸性溶液中具有氧化性。
Mn (VI )化合物重要的是MnO 42-,Mn (VII )化合物重要的是MnO 4-E A 0/VE B 0/VMnO 4-MnO 42-MnO 2MnO 4-MnO 42-MnO20.562.260.560.60MnO 42-存在于强碱溶液中,在酸性,中性环境中均发生歧化。
铬、锰及其化合物的性质一、实验目的掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。
二、实验原理1、铬及其化合物的性质Cr 价电子构型:3d 54s 1 ,VIB 族,常见的氧化态为+6,+3,+2Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr1.33-0.41-0.91-0.74E A 0/VE B 0/VCrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2Cr-0.13-1.1-1.4在酸性介质中,+2氧化态具有强的还原性,+6氧化态具有氧化性,Cr 3+的还原性都较弱,只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72-;在碱性介质中,+6氧化态稳定(CrO 42-)。
Cr 2O 3和Cr(OH )3显两性。
Cr 3+Cr(OH)34]-((绿色)--铬(VI )最重要的化合物为K 2Cr 2O 7,在水溶液中Cr 2O 72-和CrO 42-存在下列平衡:Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2O H +2+(橙红色)(黄色)在碱性溶液中,[Cr(OH )4]—可以被过氧化氢氧化为CrO 42-。
在酸性溶液中CrO 42-转变为Cr 2O 72-。
Cr 2O 72-与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5,由此可以鉴定Cr 3+。
2、Mn价电子结构3d 54s 3 ,VIIB 族,常见的氧化态为+6,+7,+4,+3,+2 Mn 2+在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中:酸性介质:只有很强的氧化剂(铋酸钠、二氧化铅)才能氧化Mn 2+H 2O7Mn2+NaBiO 3H+Na +Bi 3+MnO 4-25145+++5+2+碱性介质:Mn 2+2+OH -Mn(OH)2(白色沉淀)O 2MnO(OH)2(棕色)Mn (IV )化合物重要的是MnO 2,在酸性溶液中具有氧化性。
Mn(VI )化合物重要的是MnO 42-,Mn (VII )化合物重要的是MnO 4-E A 0/VE B 0/VMnO 4-MnO 42-MnO 2MnO 4-MnO 42-MnO20.562.260.560.60MnO 42-存在于强碱溶液中,在酸性,中性环境中均发生歧化。
【考必备·清单】1.锰元素的常见价态有+7、+6、+4、+3、+2,Mn 2+在酸性溶液中的稳定性强于在碱性溶液中的稳定性。
(1)Mn 2+的性质(2)Mn(Ⅵ)化合物的性质MnO 2-4存在于强碱性溶液中,在酸性、中性环境均发生歧化。
3MnO 2-4+2H 2O===2MnO -4+MnO 2↓+4OH -3MnO 2-4+4H +===2MnO -4+MnO 2↓+2H 2O (3)KMnO 4的性质热稳定性差,通常保存在棕色试剂瓶中:4KMnO 4+2H 2O=====光照4MnO 2↓+3O 2↑+4KOH①在酸性介质中,MnO -4具有强氧化性,本身被还原为Mn 2+。
MnO -4+5Fe 2++8H +===Mn 2++5Fe 3++4H 2O 2MnO -4+16H ++10Cl -===2Mn 2++5Cl 2↑+8H 2O 2MnO -4+6H ++5H 2C 2O 4===2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 2MnO -4+6H ++5H 2O 2===2Mn 2++5O 2↑+8H 2O②在碱性、中性或微弱酸性溶液中,MnO -4仍旧是氧化剂,本身被还原为MnO 2。
2MnO -4+I -+H 2O===2MnO 2↓+IO -3+2OH -③在强碱性溶液中,当MnO -4过量时,还原产物是MnO 2-4。
2MnO -4+SO 2-3+2OH -===2MnO 2-4+SO 2-4+H 2O 。
2.铬元素的常见价态有+6、+3、+2。
在酸性介质中,Cr 2+具有强的还原性,+6价铬(Cr2O2-7、CrO2-4)具有强氧化性,Cr3+的还原性较弱,只有用强氧化剂才能将Cr3+氧化成Cr2O2-7,在碱性介质中,CrO2-4的稳定性强。
(1)Cr2O3和Cr(OH)3的两性Cr3+(紫色)①OH-④H+Cr(OH)3(灰蓝色)②OH-③H+[Cr(OH)4]-(绿色)相关反应的离子方程式:①Cr3++3OH-===Cr(OH)3↓②Cr(OH)3+OH-===[Cr(OH)4]-③[Cr(OH)4]-+H+===Cr(OH)3↓+H2O④Cr(OH)3+3H+===Cr3++3H2O(2)铬(Ⅵ)的离子平衡在水溶液中Cr2O2-7和CrO2-4存在下列平衡:2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O(黄色)(橙红色)在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-可以被H2O2氧化为CrO2-4,在酸性溶液中CrO2-4转变为Cr2O2-7。
铬,锰及其化合物的相关性质【1】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++ Zn2+Cr2O72-+4Zn +14H+=2Cr2++4Zn2++7H2O灰绿色的Cr(OH)3呈两性:Cr(OH)3+3H+=Cr3++3H2O Cr(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-:2[Cr(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+、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)+5H2O CrO(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(Ⅵ)或Cr(Ⅲ)。
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形成和性质2.掌握铬和锰的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以及介质对氧化还原产物的影响1.Cr用于还原Cr3+或Cr2O72-,天蓝色Cr2+2 Cr+Zn = 2cr+znCr2O 72-+4zn+14h+= 2cr 2+4zn 2++3+2+2++7h 20灰绿色由于+cr2s3在水中完全水解:2cr 3+3s 2-+6h2o = 2cr(OH)3++3 H2S在碱性溶液中,[铬(OH) 4]-具有很强的还原性,可被氧化成CrO 42-: 2[铬(OH)4]-+33在酸性溶液中,只有强氧化剂如K2S2O8+或高锰酸钾才能将Cr3氧化成Cr2O 3 72-:+2CR 3+3S2O 82-+7H2O = Cr2O 3 72-++6 so42-+14h+,Cr2O72-是强氧化剂。
例如:k2cr2o7+14hcl(浓缩)= 2c rcl 3+3c L2+2kcl+7h2o重铬酸盐的溶解度大于铬酸盐。
因此,当向重铬酸盐溶液中加入银离子、铅离子、钡离子等离子体时,通常会产生铬酸盐沉淀。
例如: Cr2O72-+4ag ++ H2O = 2ag 2 cro 4(砖红色)+2h+Cr2O 72-+2ba 2 ++ H2O = 2bacro 4(黄色)+2h+在酸性溶液中,Cr2O 72-和H2O2可以生成深蓝色加合物CrO5,但它不稳定,会迅速分解为铬和氧如果提取到乙醚或戊醇中,它会更加稳定。
主要反应为:3+cr2o 72-+4h 202+2h+= 2cro(O2)(深蓝)+5h 20cro(O2)2+(C2 H5)2O = cro(O2)2(C2 H5)2O(深蓝)4 cro(O2)2+12h+= 4c R3+7o 2+9 cr2o 72-+4h 202+2h+= 2cro(O2)(深蓝)2.锰锰(氢氧化物)2在浓硫酸中易被氧化。
铬及其化合物性质一、单质:铬1、物理性质铬是银白色的金属,难熔(熔点1800 C),比重为7.1 ,和铁差不多。
铬是最硬的金属!铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈。
手表的外壳常是银闪闪的,人们说它是镀了“克罗米”,共实,"克罗米”就是铬,是从路的拉丁文名称Chromium音译而来的。
一些眼镜的金属架子、表带、汽车车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等,也都常镀一层铬,不仅美观,而且防锈。
所镀的铬层越薄,越是会紧贴在金属的表面,不易脱掉。
在一些炮筒、枪管内壁,所镀的铬层仅有0.005毫米厚,但是,发射了千百发炮弹、子弹以后,铬层依然还在。
五光十色。
铬的希腊文原意,便是“颜色”。
金属铬是雪白银亮的,硫酸铬是绿色的,铬酸镁是黄色的,重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矶(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的(常见的黄色颜科“铬黄”就是它)2、铬的化学性质不活泼金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。
金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。
一旦去钝化后,极易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。
在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。
可溶于强碱溶液。
铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。
不溶于水。
镀在金属上可起保护作用。
温度高于600C时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr zQ, 62N和CrN, C^G和Cr3C2,C “$。
铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200C时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000C时铬在氧中燃烧生成Cr zQ。
铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
相关化学方程式如下:Cr + 2HCl= CrCl 2 + H 2 f Cr + H 2SO = CrSO 4 + H 2?二、重要化合物1、Cr(lll)(1)C H Q是绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。
对“铬、锰及其化合物的性质与转化(归纳与扩展)"的检测暨较复杂方程式的强化训练1.交警常用“酒精检测仪”(含CrO 3 )检查司机是否酒后驾车,现象是由红色变为绿色(Cr 3+),试写出对应的化学方程式:____________________________________________2.用三氧化铬除去Ba 2+的原理是生成难溶于水的铬酸钡(BaCrO 4),对应的离子方程式为: ____________________________________________________________3。
铬酸钡溶于硝酸和盐酸,在硫酸中发生沉淀转化,对应的离子方程式为:____________________________________________________________4。
铬酸(H 2CrO 4,其酸酐为___________)仅存在于溶液中,是二元中强酸,其电离方程式为:_____________________________________________________________________5。
在酸性条件下,-24CrO 转化为-272O Cr (黄色变橙色)的原理是:__________________________________________________________________________6。
分析化学中,用酸性重铬酸钾溶液来测定铁(+2Fe )的含量,对应的离子方程式为: ________________________________________________________________________7.在酸性溶液中,-272O Cr 可以将溴化氢、碘化氢、硫化氢、亚硫酸等氧化,试写出与硫化氢反应的离子方程式:______________________________________________________8.重铬酸钾与浓盐酸在加热时可发生反应产生氯气,对应的离子方程式为:_________________________________________________________9.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 +、Pb 2+、Ba 2+等离子时,通常生成铬酸盐沉淀,试以Ag +为例,写出对应的离子方程式:________________________________________________________10.如果是含 272O Cr 的废水,可以在酸性介质中加入亚硫酸氢钠将其还原为Cr 3+,再用熟石灰调节pH 至8左右,将Cr 3+转化为Cr (OH )3沉淀,灼烧得到氧化物(三氧化二铬)回收。
实验十九铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物的性质(精)实验十九铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物的性质一、实验目的1.掌握铬和锰的各种重要价态化合物的生成和性质。
2.掌握铬和锰常见氧化态间的相互转化及转化条件。
3.了解一些难溶的铬酸盐。
4.掌握Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)化合物的还原性和Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)化合物的氧化性。
5.掌握Cr3+、Mn2+、Fe3+和Fe2+离子的鉴定。
二、仪器和药品仪器:试管、胶头滴管固体:FeSO4,Na2SO3,NaBiO3,(NH4)2Fe(SO4) 2·6H2O;酸:HCl(2.0mol/L,浓),H2SO4(1.0mol/L 3.0mol/L),HNO3(2.0mol/L);碱:NaOH(2.0mol/L,6.0mol/L);盐:CrCl3(0.1mol/L),K2Cr2O7(0.1mol/L),AgNO3(0.1mol/L),BaCl2(0.1mol/L),Pb(NO3)2(0.1mol/L),K2CrO4(0.1mol/L),MnSO4(0.1mol/L) ,KMnO4 (0.01mol/L),CoCl2(0.1mol/L),NiSO4(0.1mol/L),FeCl3(0.1mol/L),KI(0.1mol/L),KSCN(0.1mol/L),K4[Fe(CN)6](0.1mol/L),K3[Fe(CN)6] (0.1mol/L);其它:CCl4, 溴水,H2O2(3%), KI-淀粉试纸。
三、实验内容1.Cr(OH)3的生成和性质在两只试管中均加入0.5mL0.1mol/L CrCl3溶液,逐滴加入2.0mol/L NaOH 溶液直到有沉淀生成为止,观察沉淀的颜色。
然后在一只试管中继续滴加NaOH 溶液,而在另一支试管中滴加2.0mol/L 的HCl溶液,观察现象。
写出反应方程式。
2.Cr (Ⅲ)与Cr(Ⅵ)的相互转化(1)在试管中加入0.5mL 0.1mol/L CrCl3溶液,加入2.0mol/L NaOH溶液直到沉淀溶解使之成为CrO2–为止,再加入少量3% H2O2溶液,在水浴中加热,观察溶液的颜色变化,解释现象,写出反应方程式。
高考题的常客:锰元素及其化合物一、锰元素及其化合物有很多的应用,现在具体来了解一些常见的。
锰(Manganese)元素符号Mn,原子序数25,原子量54.94,外围电子排布3d54s2,位于第四周期ⅦB 族。
原子半径124皮米,第一电离能727kJ/mol,电负性1.5。
主要氧化数+2、+4、+6、+7。
银白色金属,硬而脆,密度7.20g/cm3,熔点1244+3℃,沸点1962℃。
固态时有四种同素异形体,常温下为α锰。
在空气中易氧化生成褐色氧化物覆盖层。
燃烧时生成四氧化三锰。
红热时与水反应生成四氧化三锰和氢。
溶于稀盐酸、稀硫酸生成二价锰盐。
高温时跟卤素、硫、磷、碳、氮直接化合。
用于制合金,少量锰能改善钢的抗冲击性能,锰铁用作炼钢过程的脱氧、脱硫添加剂。
还用于冶炼铝合金、镁合金。
1774年瑞典人甘恩用木炭跟软锰矿共热得到锰。
主要矿物有软锰矿MnO2·xH2O、黑锰矿Mn3O4,最近发现大洋底部有大量锰结核矿。
在地壳中丰度为0.1%。
用铝还原软锰矿制得。
二氧化锰(manganese dioxide)分子式MnO2,分子量86.94,黑色结晶体或无定形粉末。
密度5.026g/cm3。
熔点390℃。
不溶于水和硝酸。
在热浓硫酸中放出氧而生成硫酸亚锰。
在盐酸中放出氯而生成氯化亚锰。
与苛性碱和氧化剂共熔,放出二氧化碳而生成高锰酸盐。
在535℃分解成三氧化二锰和氧。
是强氧化剂。
用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
用于制造金属锰、特种合金、锰铁铸件、防毒面具和电子材料铁氧体等。
另外,还可用于橡胶工业以增加橡胶的粘性。
硫酸锰(Manganous sulfate)分子式MnSO4,分子量151,白色或微红色细小结晶体。
无嗅.味苦。
密度2.95g/cm3。
加热到200℃以上开始失去结晶水,500℃左右变为无水物。
易溶于水,不溶于醇。
无机工业用于电解锰生产和制备各种锰盐。
第十四章d区元素(一)铬锰铁钴镍第一节d区元素通论(p290)一、原子的电子层结构和原子半径ⅢB~ⅠB,d区和ds区,价电子构型:(n-1)d1-10ns1-2,见p111面原子的电子层结构。
同一过渡系元素,随着原子序数的增加,原子半径依次减小,但从第5族开始变得缓慢。
见p292面图14-2。
二、氧化态ns和(n-1)d能量相差不大,d电子也能部分参与成键,形成多种可变氧化态。
见p293面。
三、单质的物理性质ⅡB族:Zn、Cd、Hg,低熔点金属,其余m.p.、b.p.、密度、硬度都较高。
见p293面。
许多过渡元素的单质及其化合物呈现顺磁性(顺磁,定义为左旋物质体系,S极向上)。
四、单质的化学性质活泼性差别很大。
第一过渡系元素都是比较活泼的金属,从左至右,金属性逐渐减弱。
与第一过渡系元素相比,第二、三过渡系元素较不活泼,即同族元素自上而下,金属活泼性逐渐减弱。
五、氧化物及其水合物的酸碱性d区元素高氧化态的氧化物是酸性氧化物,相应的水合物为酸。
低价态的氧化物为碱性氧化物,其相应的水合物为碱。
同一过渡系的氧化物及其水合物的碱性,从左至右逐渐减弱,高氧化态时表现为从碱到酸。
在同一族中各元素自上而下,氧化态相同时酸性减弱而碱性增强。
见p295面表14-4。
六、配合物形成体易生成配位化合物(有空轨道,半径小,对配位体有较强吸引力)。
七、水合离子的颜色Cu+、Ag+、Au+、Zn2+、Cd2+、Hg2+,(n-1)d10ns0构型,无未成对电子,水合离子无色。
见p296面表14-5。
八、催化性催化性与电子在d轨道未填满有密切关系。
第一节铬及其化合物一、铬的物理性质和化学性质物理性质:自然界:铬铁矿,FeO·Cr2O3(FeCr2O4)纯Cr,银白色金属,硬度大,耐磨性好,反光率强,化学性质稳定(在空气中不起变化,不变色,强烈的钝化作用)其用途:①常作保护装饰性镀层;②加入钢中,增强钢的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、硬度、弹性。
铬、锰及其化合物的性质
一、实验目的
掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。
二、实验原理
1、铬及其化合物的性质
Cr 价电子构型:3d 54s 1 ,VIB 族,常见的氧化态为+6,+3,+2
Cr 2O 72-Cr 3+
Cr 2+Cr
1.33
-0.41
-0.91
-0.74
E A 0/V
E B 0/V
CrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2
Cr
-0.13
-1.1
-1.4
在酸性介质中,+2氧化态具有强的还原性,+6氧化态具有氧化性,Cr 3
+
的还原性都较弱,只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72-;在碱性介质
中,+6氧化态稳定(CrO 42-)。
Cr 2O 3和Cr (OH )3显两性。
Cr 3+Cr(OH)
3
4]-
((绿色)
--
铬(VI )最重要的化合物为K 2Cr 2O 7,在水溶液中Cr 2O 72-和CrO 42-存在下列平衡:
Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2O
H +
2+(橙红色)(黄色)
在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-可以被过氧化氢氧化为CrO 42-。
在酸性溶液中CrO 42-转变为Cr 2O 72-。
Cr 2O 72-与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5,由此可以鉴定Cr 3+。
2、Mn
价电子结构3d 54s 3 ,VIIB 族,常见的氧化态为+6,+7,+4,+3,+2 Mn 2+在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中:
酸性介质:只有很强的氧化剂(铋酸钠、二氧化铅)才能氧化Mn 2+
H 2O
7Mn
2+
NaBiO 3H
+
Na +Bi 3+
MnO 4-25145+++5+2+
碱性介质:
Mn 2+2+OH -Mn(OH)2(白色沉淀)
O 2
MnO(OH)2(棕色)
Mn (IV )化合物重要的是MnO 2,在酸性溶液中具有氧化性。
Mn (VI )化合物重要的是MnO 42-,Mn (VII )化合物重要的是MnO 4-
E A 0/V
E B 0/V
MnO 4-MnO 42-MnO 2
MnO 4-
MnO 42-
MnO
2
0.56
2.26
0.56
0.60
MnO 42-
存在于强碱溶液中,在酸性,中性环境中均发生歧化。
三、实验内容
1.Cr 的化合物
(1)选择适当的试剂,完成Cr 化合物的转化
+Cr(OH)3(紫色)
(灰蓝色)(绿色)
OH -3Cr(OH)3+3HCl Cr 3+CrCl 3
H 2O
+
3Cr(OH)3
+
NaOH
Na[Cr(OH)4]+
H 2O
2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 42- + 8H 2O
Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2
O H +
2+(橙红色)
(黄色)
2Cr 3++3S 2O 82-+7H 2O=Cr 2O 72-+6SO 42-+14H +
(2)Cr 3+的性质
① Cr(OH)3的生成和两性
+Cr(OH)3(紫色)(灰蓝色)(绿色)
OH -
3Cr(OH)3+3HCl Cr 3+CrCl 3
H 2O
+
3Cr(OH)3
+
NaOH
Na[Cr(OH)4]+
H 2O
② [Cr(OH)4]- 加热水解性
[Cr(OH)4]- + H 2O = Cr(OH)3 (灰蓝色) + OH -
(3)Cr (III )的还原性及鉴定
2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 42- + 8H 2O 2[Cr(OH)4]- + 3H 2O 2 +2OH - = 2CrO 42- + 8H 2O
Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2
O H +
2+(橙红色)
(黄色)
Cr 2O 72- + 2Ba 2+ + H 2O = 2BaCrO 4(黄色)+ 2H +
(4)Cr (III )的水解
2Cr 3+ + 3S 2- + 6H 2O = 2Cr (OH )3↓(灰绿色) + 3H 2S ↑ (5)Cr 2O 72-
和CrO 42-
的转化
Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2
O H +
2+(橙红色)
(黄色)
(6)重铬酸盐与铬酸盐的溶解性
在重铬酸盐溶液中分别加入银离子,铅离子,钡离子等,能生成相应的溶解度较小的铬酸盐沉淀。
Cr 2O 72- + 2Ba 2+ + H 2O = 2BaCrO 4(黄色)+ 2H +
Cr 2O 72- + 2Pb 2+ + H 2O = 2PbCrO 4(黄色)+ 2H + Cr 2O 72- + 4Ag + + H 2O = 2Ag 2CrO 4(砖红色)+ 2H +
(7)Cr 2O 72-的氧化性(酸性介质)
Cr 2O 72- + 3S 2- + 14H + = 2Cr 3+ + 7H 2O + 3S ↓ Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O
不能用盐酸酸化,因为氯离子有还原性。
(8)过铬酸的生成――Cr (VI )的鉴定
Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2
O H +
2+(橙红色)
(黄色)
4H 2O 2 + Cr 2O 72- + 2H += 2CrO 5 + 5H 2O (有机相显蓝色) 4CrO 5 + 12H += 4Cr 3+ + 7O 2 + 6H 2O (9)CrO 3的生成与性质
K 2Cr 2O 7 + H 2SO 4 (冷、浓)=CrO 3 (橙红色)+ K 2SO 4 + H 2O CrO 3,强氧化剂,铬酸酸酐,不稳定,受热分解,遇酒精着火 2.Mn 的化合物
(1)选择合适的试剂,完成转化实验
MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2O
2KMnO 4+ 3MnSO 4 + 2H 2O = 5MnO 2↓ + K 2SO 4 + 2H 2SO 4 4 MnO 4- + 4H + = 4MnO 2 + 2H 2O + 3O 2
4 MnO 4- + 4OH - = 4MnO 42- (绿色) + 2H 2O + O 2 2 MnO 4- +MnO 2 + 2H 2O = 3 MnO 42- (绿色) +4H + 3 MnO 42- (绿色) +4H += 2 MnO 4- +MnO 2 + 2H 2O (2)Mn (II )化合物的性质 ① Mn(OH)2的生成和性质
Mn 2+2+OH -(浅红)
Mn(OH)2(白色沉淀)
MnO(OH)2
(棕色)
+2Mn(OH)2O 2
2NaOH Mn(OH)2
+H 2O
+2HCl MnCl 2+2Mn(OH)2
Mn(OH)2溶于硫酸,氯化铵水溶液。
不稳定
Mn (OH )2 + H 2O 2 → MnO 2 + 2H 2O
注:MnO 2在HNO 3中溶解不显著,在酸性溶液中用 H 2O 2还原可提高溶解性,反应如下:
MnO 2 + H 2O 2 + 2H + → Mn 2+ + 2H 2O + O 2
② Mn(II)离子的氧化(碱性介质)
Mn2+在酸性介质中比较稳定,要将其氧化为MnO4-比较困难。
酸性条件下,需要NaBiO3、PbO2、S2O82-等强氧化剂在硝酸溶液中氧化Mn2+到MnO4-:
2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O
2Mn2++5PbO2+4H+=2MnO4-+5Pb2++5H2O
介质不能用盐酸,因为Cl-有还原性;Mn2+的量不能太大,否则:
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
在碱性条件下容易被氧化
NaClO+MnSO4+2NaOH=MnO2↓+Na2SO4+NaCl+H2O 生成棕黑色物质
③ MnS的生成和性质
MnS沉淀的生成的条件:[Mn2+][S2-]>3×10-13
碱性条件下加硫化铵或者硫化钠,可以生成肉色的MnS沉淀,使用饱和H2S 溶液无沉淀生成。
MnS能溶于稀酸,MnS还能溶于HAc溶液。
④ Mn(II)的鉴别
2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O(无色―紫红色)
(3)Mn(IV)的生成和性质
2KMnO4+ 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2↓ + K2SO4 + 2H2SO4
MnO2+Na2SO3+H2SO4=MnSO4+Na2SO4+ H2O
(4)Mn(VI)化合物的生成与性质
2 MnO4-+MnO2+2H2O =
3 MnO42-(绿色)+4H+
MnO42-存在于强碱溶液中,在酸性,中性环境中均发生歧化。
3 MnO42-+2H2O=2 MnO4-+MnO2↓+4OH-
3 MnO42-+4H+ = 2 MnO4-+MnO2↓+2H2O
(5)KMnO4的性质
热稳定性差,通常保存在棕色瓶中
4MnO4-+4H+=4MnO2+2H2O +3O2
四、注意事项
CrO3具有强氧化性且有毒,与酒精接触着火,要注意安全。