实验17铬锰铁钴镍

1、实验 17 铬、锰、铁、钴、镍重点讲内容 ;:性质铁； P423427钻；P423427铬： 天大 P410P414锰；P418421镍；P423427 一实验目的；1、掌握铬、锰、铁、钻、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、钻、镍配合物的生成和性质4、掌握锰、铬、铁、钻、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、钻、镍是周期系第？周期第 VIBVIII族' 兀素，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+

2、6+7; 铁、钻、镍的重要氧化值是 +2 +3.Cr(OHb是两性的氢氧化物。Mn (OH) 2和Fe (OH) 2都很容易被空气的。2氧化， Cr(OH) 2也能被空气中的02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-C产和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，C产和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 CrO2

3、-和 MnO4-，例；3+5Bi + 7H?O (HNQ 介质)8H20(碱性介质)在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiQ的反应可以鉴定Mn2+2+4-+2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+ 5Na+在碱性溶液中，Cr (OH) 4可被H2O2氧化为CrQ2-C产 + 4OH Cr(OH4- - 2-2Cr(OH)4-+ H2O2+ 2OH- 2CrO42-+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，CrO42-转变为Cr2O72-. Cr?O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrC5.此可鉴 定 Cr3+在重铬酸盐溶液中，分别加入 Ag+、Pb2+、B尹等。能生

4、成相应的铬酸盐沉淀则：CrO72- + 2Ba2+ H+ + H2O BaCrO4 + 2H+CdO92和MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中CrC72-被还原为C产.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+ + 4H2OMn O4- + 2H2O +5e= Mn O2J + 4OH在碱性溶液中，MnO4与MnO2反应也能生成MnO42-2MnO4- + 2MnO2 + 4OH- = MnO 4- + 2H2O在酸性甚至中性溶液中，MnO4-歧化为MnO4和MnO2-+木4MnO4+ 4H = 4Mn

5、O2 + 3O2 T + 2H2O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。Co2+和Ni2+能与过量的氨水反应分别能生成Co(NH)62Ni(NH3)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CrC3+ 3NaoH Cr(OH3 J +Cr(OH3难溶于水，具有NaCl两性蓝紫色C产 + 3OHT Cr(OH> J参 P411Cr(OH> + 3HCl CrC3 + 3

6、fOCr(OH难溶于水，可溶亮绿色C?+ 3H+ C产 + 3H2O于酸生成Cr(H2O)63+,可 溶于碱生成Cr(H2O)4-1白色JCr(OH> +4(OH)- Cr(H2O)4-+Cr(H2O)63+参 P419橙色JMnSO4+2NaOH Mn(OH)2 J碱性中生成Mn(OH)2J ,Mn(OHb J在空气中Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2 J不稳定过速氧化生成Mn(OH)2 +O2(空气)Mn (OH)2+Mn (OH)22H2O在酸性溶液中比同周期2Mn (OH)2+C2 2MnO( OH)2稳定，用强氧化剂Mn2+Mn(O H)2+ H2SQ Mn SQ被氧化白色

7、Fe2+ + 2OH_ Fe(OH) J参 P424红棕色4Fe(OH2+ O2(空气)+2H2OFe(OH)很不稳定，易被4Fe(OH> J氧化，生得白色Fe(OH)测定溶Fe(OH) J + 2H+ Fe2+后即被空气氧化成解2H2OFe(OH3,在酸性介质中，Co2+ + 2OH Co(OH) J较稳定粉红色Co(OH) J +O22CoO(OH) J参 P424褐色Co(OH) J +2H Co + H2O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+ +20H- Ni(0H)2 JNi(OH),稳定，不会被空气色氧化，Fe3+ + 30H

8、T FeO (OH)JFe(OH)、Co(OH2、Ni(OH»+ H2O还原性依次增强，红棕色FeO(OH) J +3H+ Fe3+参 P4242H2O沉淀溶FeO(OH) J + HCl FeC3易溶于酸解+ 3H2O溶于热且高浓度碱FeO(OHj +3O Fe(OH63+Co(OH2 + Br2 + 2OHT 褐色CoO(OHj + 2Br- + 2fO2CoO(OH) J + 6HCl CoO(OH可氧化盐酸，放出蓝色2CoC2 + CbT + 4H2O氯气2+ Cb I2 + 2C二、Cr(III)的还原性和 Cr3+的鉴定黄绿色Cr3+ +3OH-Cr(OH)s + OH在

9、碱性中氧化值为+3价的Cr(OH)-Cr(OH)4-有较强的还原性，而被中强氧化剂氧化黄色Cr(OH)- + 3H2O + 2OH_为：CrO42-2Cr42- + 8H2O在强氧化剂中，氧化为：二色2-2-2CrQ+ C2O7CrQ(稳定)在乙醚或戊醇中稳定橙红色CQ2- +4H2O2 2CrO5 J(在CrQ中含有过氧基此可鉴定Cr +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、CrO42-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- +CrO72-+ H2O铬酸盐多难溶于水CrO2+ 2Ba2+ +H

10、2O 无变化2BaCrC4 J + 2Hr浅黄色Cro42- + 2Ba2+ H2O + 2H+BaCrQJ + 2H+柠檬色Cr62+ Ba2 + H2O +HBaCrQJ + 2H+四、CrO72-、MnO4、Fe3+的氧化性与Fe2M还原性g2- + 3H2S + 8H在酸性介质中具有强氧化黄色C沉淀析出3+2CI3 +3S + 7H2O性2MnO2- + 5FeSQ无变化Mn SQ4 + 5Fe3+3H2Q2Fe3+ SrT 介质不同其产物也不同Fe2+ + SQ42-黑色沉淀2MnQ4+ Mn SQ45MnQ2 J + SQ2-2MnQ4+ 2MnQ2在强碱性溶液中，生成Mn。42-

11、+ 2H2Q2Mn Q424MnQ4 + 4H 4MnQ2J+在酸性甚至近中性溶液中3Q2 T + 2H2QMnQ4转化为 MnQ/和MnQ2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(SQ43+NaSMnS还能溶于HAc溶液肉色白Cr(QH3+ H2ST色MnSCk+ H2S MnS +沉淀溶解NH3 H2Q Mn(QH)2Mn(QH)2+ 2H+ Mn2+ +H2Q溶Fe3+ +H2S FeS于Fe2+ +H2S FeS不溶”稀CcT +H2S CoS不溶”酸Ni+H2S NiS不溶”六、铁钻镍的配合物K4Fe(CN6+FeC3Fe2

12、溶液中加赤血盐溶液蓝色KFe(CN)Fe JFe3+溶液加黄血盐溶液Q +Fe3+ Fe(CN6均可生成兰色沉蓝色KFe(CN6Fe J (普鲁土蓝)“ +Fe2+ Fe(CN>3-土黄KFe(CN6FeCoCl+NH4CI+ Co2+ 与反应式Co(NCS42-红棕色NH3 H2Q Co(NH>2+Co(NCS42-在水浴中不稳Co(NH)63+疋，蓝或绿CoC2+ KSCN + 丙酮可生成粉红色Co(H2O)62Co(SNC42-Ni2+在过量氨水中可生成蓝NiSO4 + NH3 H2O 比较稳定的Ni(NH3)62鲜红色Ni(NH3)62+ + 丁 二酮肟2+Ni(NH3)6

13、2(用来鉴定Ni+)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CrC3+ 3NaoH Cr(OH)3 JCr(OH难溶于水，具有两+ NaCl性蓝紫色C产 + 3OHT Cr(OHM参 P411Cr(OH3+ 3HCI CrC3+Cr(OH难溶于水，可溶于3H2O酸生成Cr(H2O)63+,可溶于3+3+Cr + 3H Cr + 3H2OCr(OH3+4(OH)碱生成Cr(H2O)4-1亮绿色Cr(H2O)4- +Cr(H2O)63+参 P419碱性中生成 Mn(OH)2Mn SC4+2NaOHJ ,Mn(OH)2 J在空气中不白色JMn(OH)2 J稳定过速氧化生成Mn2+

14、 + 2OH Mn(OH)2 JMn (OH)2在酸性溶液中比同周期稳Mn (OH)2 + O2 Mn(OH)2定，用强氧化剂Mn2+被氧+ 2H2O化橙色J2Mn (OH)2+ O2 2Mn O(Of Mn (OHb + HbSQ MnSQ白色Fe2+ + 2OH Fe(OH2 J参 P4244Fe(OH) + O2(空气)+Fe(OH)很不稳定，易被氧红棕色2H2O 4Fe(OH> J化，生得白色Fe(OH)后即 被空气氧化成 Fe(OH3,在沉淀溶解Fe(OH2 J +2H+ Fe2+ 2H2O酸性介质中，较稳定粉红色Cc?+ + 2OH Co(OH> J比Fe(OH)2稳定

15、，但在空褐色Co(OH) J +O2 2CoO(OH) J气中缓慢被氧化生成CoO(OH) J沉淀溶解Co(OH) J + 2bTCo2+ + H2O苹果绿Ni2+2OH Ni(0H)2 JNi(OH)z稳定，不会被空气氧色3+_Fe + 3OH FeO( OH) + H?OJ化，Fe(OH2、Co(OH2、Ni(OH)? 还原性依次增强，参 P424红棕色FeO(OH) J +3H+ Fe3+易溶于酸2H2O溶于热且高浓度碱测定溶FeO(OH) J +HCl FeC3+解3H2OFeO(OH) J+3OH-Fe(OH63Co(OH) + Br2 + 2OH褐色CoO(OHj + 2Br- +

16、 2H2O蓝色2CoO(OH) J + 6HClCoO(OH可氧化盐酸，放出2CoC2+ CbT + 4H2O氯气2+ C2 l2 + 2C二、Cr(lll)的还原性和Cr3+的鉴定黄绿色Cr+ + 3OH- Cr(OH3 J+在碱性中氧化值为+3价的OH Cr(OH)-Cr(OH) 4-有较强的还原黄色Cr(OH)- +3H2O+ 2OH_性，而被中强氧化剂氧化2为：CrQ-二色2Cr42- + 8H2O在强氧化剂中，氧化为：橙红色2-2-2CrQ+ Cr2O7CrQ(稳定)在乙醚或戊醇中稳定Cr2O72-+4H2O22CrC5 J(在CrQ中含有过氧基 CrO(Q)会会不断缓解成此可鉴定C

17、产Cr3+,并放出氧。)步骤现象反应式结论或解释三、CrO2-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）2CrO42- + CrG2- + H2OCrO2+2Bci+H2O 2BaCrQ J + 2H+Cro42- + 2Ba2+ + H2Q + 2H+ BaCrQ4+ 2H+CrO72-+ BC2+ + H2Q +H+ BaCrQ J + 2H+四、CrO72-、MnO4、Fe3+的氧化性与FeT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 42-在酸性甚至近中性溶液中M

18、nO4 转化为 Mn。4-和 MnO?黄沉淀析出无变化CrO72- + 3H2S + 8bf 2C产 +3S +7H2Q2MnO2-+ 5FeSQMnSQ4+5F& +3H2Q2Fe3+Sn Fe?+SQ2-2MnO4+ Mn SQ45MnO2 J + SQ2 2MnO 4-+ 2MnO MnO 42-+ 2H2O4Mn O4+4H4MnO2 J + 3O2 T+ 2H2O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？MnS还能溶于HAc溶液灰绿色Cr(SO)3+ NaS Cr(OH> + H2ST肉色T白Mn SO4+ H2S 色MnS

19、+ NH3 H2O Mn(O H)2Mn (OH)2 + 2H+ 沉淀溶解Mn2+ H2O溶Fe3+ + "S FeS(黑)不溶”于Fe2+ + fS FeS(黑)不溶”稀Co2+ + fS Co(紫)不溶”酸Ni2+ + HzS NiS(黑)六、铁钻镍的配合物Fe溶液中加赤血盐溶液Ff+溶液加黄血盐溶液 均可生成兰色沉淀C02+ 与反应式Co(NCS42- Co(NCS?2-在水浴中不稳定， 可生成粉红色Co(H2O)62+Ni2+在过量氨水中可生成比较稳 定的Ni(NH3)62蓝色KFe(CN6Fe JK+ + Fe3+ + Fe(CN64-蓝色KFe(CN6Fe J (普鲁士蓝

20、)土黄K+ Fe?+ + Fe(CN33- KFe(CN6FeCoCI+NHCI + NHs H2O红棕色Co(NH2+蓝或绿Co(NH)63+CoC2 + KSCN + 丙酮Co(SNC42-蓝NiSQ+NH3 H2ONi(NH3)62+Ni(NH3)62+ + 丁二酮鲜红色肟(用来鉴定Ni+)K4Fe(CN6+FeC32+七试设计两组混合离子进行分离鉴定1. 含C产和Mn2M混合液混合液3-4滴+6MNaOH+3%HO离子分离J微热'溶液沉淀GO2-4Mn (OH) 2+HNO2 酸化加 HAc ; Pb( NO3)2 或 PbAc力卩 NaBiO3黄色(示有Cr3+)紫红色(示有

21、Mn2+)可能含有 Pb2+ F$和Co的混合液加 KSCN加 Na加 NH4SCN加 HAcK2GO4血红色Fe（ NCS 示有Fe3+黄色或绿色2-Co( NCS 4示有 Co2+黄色PbCrQ J示有 Pb2+思考题1. 试总结铬、锰、铁、钻、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) 63+，也易溶于碱形成亮绿色的Cr (OH) 4-(或Cr (OH) 63-)。由铬的电极电势图可知；在酸性溶液中，氧休数为 +6的铬(Ci2O2_7)有较强的氧化 性，可被还原为C产；而cf+有较强的还原性，可被氧化为 C产；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Co34还原为Co2+，C0C2为