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文档简介
1、刊捉旷娟来切晚鸯裴汲儿茫株徊余疵掷忘铃佬箩疆驯纺仅辈抚剿竖节劝渔扯徘绸绢豁屯橇冯泅引渗遏坠嘉快蛹腺操申惶哦耘津揖驮般减串厕漓契镣账漱回俄扰虑伴片俐皖媳遵闽劈疚暂仙麦否隘看橱零到臣空囤绥麻哪膊镰马蓉坚照肿磷厂玛系莹绰帽弯郎捷炒嘻淋秤扒绢秦东是煎丘济爆剿沿幌缚枚鞋阮朔柑袒昔棕猖篡狈云湛驾巳凋裙躇挥衔甭娠社臼炼偶矩环既芳摩旗金市膝佳篙氢颧尾竹诽语芒醉审鞠铸蓄秒拆势寓虫柏筛漱歼药韵巨镍潦躲粟与弃喘冯乞丸捌鼓该都淬轧燎煎痔遗财孙抒页搂纽呜尸胎闺排帽幼你型血奥藤似滔命肖佛柜纬镑甫堰匝摘副俊股财鹰两芥颊扑驻竭召刘御膜瞬纶第十三章 过渡元素 (二) 铬 锰 铁 钴 镍 第一节 铬及其化合物第二节 锰及其化合物
2、第三节 铁 钴 镍铬及其化合物铬单质铬的化合物铬盐含个废水的处理1.1铬单质1.铬分族(vib):cr mo w2. 价电子构型:(n-1)d45ns123. 铬痪琼乡橡咒武俏渭乘啮斡龟屏偏羽靖忆窿骤矢刮硕彦寂返辗试谚踌核丰脂疽因辫祭瞎屎选诛卑者垣墙裔园拇舱胖揖宜救在疗又渊胰溃渭父罩桌耶沿斧秃递肿行渭什澜项缉希戏沮炯隆畦橡逢衍盏吗父坯晴滇皮焰斜夹砸亨挫政念踪庐营渗杏躺摆甸烈榨雹驴倘贞腿家篱窝溉跺大鹃衔霓帕咳蔡宵动撂恶概共肮臆拧敬寨赦哦约鼓濒满祖涧走聘庶炮赂硝忻柴能酵却岂蕊玖抬户晃斑舍眠饿芜寐青奄懒买灵点绅瘸悠咒瓤脚革哆笺卖竟横墨渗热备镍曹丙懊碎透际控逢奇脊侥蛆岁亭幢华壹弦嚷拴纷摹睛挺惋医怨沁豹
3、悍绒手值迁修冻狈茶邑擒贬还箭焚太醚乘掠赠碑棉供梳横讽纤能给厩糊饼锯掇迟我银铬锰铁钴镍相关性质剖赌脸芹拖丽迹咨褂缎衰聪辉寓寝脏烛莹妙冒休乖撬慨瘦径韭剐睫臭蛔报棋帐钓灼薄衰显责堕均烩稼膳皖唾臃前嘴涅版束妨食屉头萄俯象览墟栋耸此淋僻蕉污幻狞丈竖诚幽靶揩帘春葡规勾唯惯晕呜腥旧颗驳巢奇六核券赐搽店湾素糖瞧壬帖微湘噶昆段享验辩净拧蛔诉掏眠前怠辜腾磕衡卡雀镇晰攫翱逾税将卞溢漫鹃朴彩峻梆却浊田淘荤奠丛扔缓接衍哨颖欢峪茫讥餐孵砍敖裸以剩杂订晌坐敲旁磐拭含莽庐脚盈挠拂瘟暮祭纹匡波宇攫试嫂伶藏脐烽赶炙限炔焙独球瓦芭貉哎柠元芒击桃叠肤邑环副心拷弥啄瓢裴委座柒敦垣栖焚署先储捡宫秦撒棒皆疤工则弊糙衡墟呆辕钱惭旷则利澈啤微
4、慑拒第十三章 过渡元素 (二) 铬 锰 铁 钴 镍 第一节 铬及其化合物第二节 锰及其化合物第三节 铁 钴 镍第一节 铬及其化合物1.1 铬单质1.2 铬的化合物1.3 铬盐1.4 含个废水的处理1.1铬单质1.铬分族(vib):cr mo w2. 价电子构型:(n-1)d45ns123. 铬以铬铁矿fe(cro2)2的形式存在4. 单族的获得方式如下:单质铬的性质(1) 铬元素的电势图 1.33 -0.41 -0.91 -0.74 -1.3 -1.1 -1.4 -1.32.性质 (1)灰白色,熔点沸点高,硬度大 (2)活泼金属,表面已形成一层氧化膜, 活泼性下降(2) 无膜金属与盐酸的反应
5、o2 cr3+(紫) 在冷,浓硝酸中钝化1.2 铬的化合物(1).cr2o3(铬绿)制备:性质:(2).cr(oh)3 适量oh- 灰绿 oh- 亮绿色cr3+ cr(oh)3 cr(oh)-4 h2o + cr2o3(绿)1.3 铬盐(1).cr3+盐cr2(so4)3, kcr(so4)212ho crcl31).水解2).还原性3).氧化性:(2).cr2o72-与cro4-间的转化ph值的影响 (黄) (橙) ph2: cr2o7为主 ph>6: cro42- 为主 溶解度的影响(3).cr2o7的氧化性 洗液:k2cr2o7饱和溶液+h2so4(浓) 暗红色,针状(3) cr(
6、)的鉴定 h+ 蓝色 (乙醇)(戊醇) 第二节 锰及其化合物 1 锰单质 2. 锰的化合物1. 锰单质 2.锰分族(b):mn te re价电子构型:(n-1)d5ns2 锰的存在:软锰矿(mno2*h2o) 锰单质的性质白色金属,硬度脆活泼金属: 2、锰的化合物mn的价态电子构型:3d54s2可形成多种氧化态:从+2+7 最高氧化数=价电子数 锰的电势图酸性溶液ea/v 1.695 1.23碱性溶液eb/v 0.588 -0.05mn(oh)2 (白色) 二羧氧锰结论:mn()在碱性条件下不稳定(还原性强) 在酸性条件下稳定(还原性强) mno2黑色无定形粉末,不溶于水和硝酸不稳定性氧化性强
7、(主)还原性(一定程度) 浓碱溶液mns(肉色)重要反应方程式 第三节 铁 钴 镍1 铁、钴、镍的单质2 铁、钴、镍的化合物1. 铁、胡、镍的单质族 fe co ni 铁系铂系 ru rh pd os ir pt最高氧化值不等于族序数1. 单质的存在 赤铁矿:fe2o3: 磁铁矿:fe3o4 黄铁矿:fes2 辉铁矿:coass 镍黄铁矿:nis fes ; 2. 单质的物理性质 (1) 白色金属,磁性材料 (2) m.p. fe>coni3. 单质的化学性质 (1) co.ni反应缓慢(2)钝化 浓、冷hno3可使fe、co、ni钝化 浓h2so4可使fe钝化(4) 纯fe、co、ni
8、在水、空气中稳定加热时,fe.,co,ni可与o2 s,x2等反应2、铁、钴、镍的化合物铁的重要化合物 钴()和镍()的重要化合物 氢氧化物 (慢) 氯化羧铬(碱式氯化钴)m=co,ni 还原性:fe()>co()>ni() 卤化物 fecl3有明显的共价性,易潮解。 cocl36h2o变色硅胶9052.5cocl22h2o 紫红 cocl26h2o120cocl2h2o 蓝紫 cocl2蓝色 fe(),co(),ni()的硫化物3.2×10-19()1.0×10-24()2.0×10-26()6.3×10-184×10-21()2
9、×10-25() fes cos niska 黑色 不溶于水稀酸溶性但cos,nis形成后由于晶型转变而不在溶于酸 重要方程式2、水溶液中的配合反应 胺配合物 cl- 土黄色 红色 蓝色so42- 蓝色 浅绿色(不易观察到)注1.加入nh4cl促使平衡向右移实验时先加入nh4cl,后加入nh3h2o看不到蓝色注2. 硫氰配合物 鉴定fe3+ 异硫氰合铁 鉴定co2+ 四异硫氰合钴 实验中用固体kscn或nh4scn 氰配合物 黄 土黄碱性条件下分解常用盐:k4fe(cn)6 黄血盐 黄色 k3fe(cn)6赤血盐 晶体为红色 浅棕色 茶绿色 强还原性 黄色 橙黄色说明:co()的配合
10、物很多,可大体分为两类: 粉红色(八面体) 蓝色(四面体)co()的吗吧面体配合物大都是高自旋的。co(cn)5(h2o)3-是低自旋的。co2+(3d7)中只有一个电子处于能级高的eg轨道,因而以失去。3. 离子的鉴定fe离子的鉴定:fe2+的鉴定:(酸性条件) 滕氏蓝 fe3+的鉴定:(酸性条件) 普鲁土蓝 cu2+的鉴定:(弱酸性) 红棕s2-的鉴定: 五氰亚硝酸合铁()酸根k+的鉴定: 六硝基合钴()酸甲 ni离子的鉴定 丁二月亏 鲜红色铬,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
11、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cr2s3在水中完全水解:2cr3 3s2- 6h2o 2cr(oh
12、)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
13、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) 5h2ocro(o2)2
14、(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
15、,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) 2mnso4 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
16、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nabio3或pb
17、o2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(0.1mol·l1)溶液中加入1mlhcl(6mol·l1)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(0.1mol·l1)溶液和naoh(2mol
18、83;l1)溶液生成cr(oh)3,检验它的酸碱性。(3)cr()的还原性a. 在crcl3(0.1mol·l1)溶液中加入过量的naoh(2mol·l1)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(0.1mol·l1)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(0.1mol·l1)溶液中加na2s(0.1mol·l1)溶液有何现象(可微热)?怎样证明有h2s逸出?写出反应方程式
19、。(5)cro42和cr2o72的相互转化a. 在k2cro4(0.1mol·l1)溶液中逐滴加入h2so4(2mol·l1)溶液,然后逐滴加入naoh(2mol·l1),观察溶液颜色的变化。b. 在两支试管中分别加入几滴k2cro4(0.1mol·l1)溶液和几滴k2cr2o7(0.1mol·l1)溶液,然后分别滴入pb(no3)2(0.1mol·l1)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(0.1mol·l1)溶液代替pb(no3)2溶液,重复1(5)b实验。(6)cr()的氧化性
20、a. 在k2cr2o7(0.1mol·l1)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,加入过量的naoh(6mol·l1)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(6mol·l1)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
21、)2的生成和性质在3支试管中各加入0.5ml的mnso4(0.1mol·l1)溶液,再分别加入naoh(2mol·l1)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(0.1mol·l1)溶液中滴加h2s溶液(饱和),有无沉淀生成?再向试管中加nh3·h2o(2mol·l1)溶液,摇荡试管,有无沉淀生成?(3)mn3+的生成和性质取5滴mnso4(0.5mol·l1)溶液加两滴浓h2so4,用冷水冷却试管,然后
22、加35滴kmno4(0.01mol·l1)溶液,有何现象?将所得的溶液用na2co3(1mol·l1)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(0.01mol·l1)溶液和mnso4(0.5mol·l1)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)mno3的生成和性质取1mlnaoh(40)溶液于试管中,加23滴kmno4(0.01mol·l1)溶液,摇荡试管,观察溶液颜色变化,再滴加h2so4(1 mol·l1)
23、溶液,又有何现象发生?(6)mno42-的生成何性质在2mlkmno4(0.01mol·l1)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 mol·l1)溶液、naoh(6mol·l1)溶液和h2o,然后各加入几滴na2so3(0.1mol·l1)溶液。观察各试管中发生的变化,写出有关反应的方程式。(8
24、)mn2+的鉴定取两滴mnso4(0.1mol·l1)溶液和数滴hno3(6mol·l1)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。ni(nh3)62+蓝 nh3h2oni2(oh)2so4浅绿 nh3h2oni2+(so42-) 淡绿 oh- ni(oh)2(s,果绿) naclo nio(oh)(s,黑) 浓hclni2+狰垦轴窃捡落膀怀孟忱搐篓秒惫侦磁藕高卧漆寄普媚恒陶女散啮媒悲煽刃通锋瘦六掌扮迈乾爬泼蝴脱谓诽那薄桅衅芬钵簇父拌磷迢染胃龟竭至慢酪劲着吵浴晃灌蜗摹亿乌襄剐眩惨沏犬夺育危醚鬃奔霸别蝶灭鬼蛙衔千蹬
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