實(shí)驗(yàn)17鉻錳鐵鈷鎳

1、實(shí)驗(yàn)17 鉻、錳、鐵、鈷、鎳 重點(diǎn)講內(nèi)容;:性質(zhì) 鉻： 天大p410p414 鐵；p423427 錳； p418421 鈷；p423427 鎳；p423427一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 掌握鉻、錳、鐵、鈷、鎳氫氧化物的酸堿性和氧化還原性。2、 掌握鉻、錳重要氧化鈦之間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)及其條件3、 掌握鐵、鈷、鎳配合物的生成和性質(zhì)4、 掌握錳、鉻、鐵、鈷、鎳硫化物的生成和溶解性5、 學(xué)習(xí)cr3+ mn2+ fe2+ fe3+ co2+ ni2+二實(shí)驗(yàn)原理; 鉻、錳、鐵、鈷、鎳是周期系第？周期第vibviii族元素，它們都是能形成多種氧化值的化合物。鉻的重要氧化值為+3和+6；錳的重要氧化值為+2 +4 +6 +

2、7; 鐵、鈷、鎳的重要氧化值是+2 +3. cr(oh)3是兩性的氫氧化物。mn（oh）2和fe（oh）2都很容易被空氣的o2氧化，cr（oh）2也能被空氣中的o2慢慢氧化。 由于co3+和ni3+都具有強(qiáng)氧化性。co（oh）3和ni（oh）3與濃鹽酸反應(yīng)，分別生成co（ii）和ni（ii）的鹽在堿性條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化得到。例；2ni2+ + 6oh- + br2 =2ni（oh）3（s） + 2br-cr3+和fe3+都易發(fā)生水解反應(yīng)。fe3+具有一定的氧化性，能與強(qiáng)還原劑反應(yīng)生成fe2+在酸性溶液中，cr3+和mn2+的還原性都較弱，只有用強(qiáng)氧化劑才能將它們分別氧化為cro72-和mn

3、o4- 在酸性條件下，利用mn2+和nabio3的反應(yīng)可以鑒定mn2+，例；2mn2+ +5nabio3 +14h+ =2mno4- + 5na+ + 5bi3+ + 7h2o (hno3介質(zhì)) 在堿性溶液中，cr（oh）4-可被h2o2氧化為cro42- cr3+ + 4oh- cr(oh)4-2cr(oh)4- + h2o2 + 2oh- 2cro42- + 8h20 （堿性介質(zhì)）r酸與cro42-生成有色沉淀的金屬離子均有干擾 在酸性溶液中，cro42-轉(zhuǎn)變?yōu)閏r2o72-. cr2o72-與h2o2反應(yīng)生成深藍(lán)色的cro5.此可鑒定cr3+ 在重鉻酸鹽溶液中，分別加入ag+、pb2+、

4、ba2+等。能生成相應(yīng)的鉻酸鹽沉淀則：cro72- + 2ba2+ h+ + h2o bacro4 + 2h+cr2o92-和mno4-都具有強(qiáng)氧化性。酸性溶液中cro72-被還原為cr3+.mno4-在酸性、中性、強(qiáng)堿性溶液中的還原產(chǎn)物分別為mn2+、mno2沉淀和mno42-。mno4- + 8h+ + 5e = mn2+ + 4h2omno4- + 2h2o +5e = mno2 + 4oh-在堿性溶液中，mno4-與mno2反應(yīng)也能生成mno42- 2mno4- + 2mno2 + 4oh- = mno4- + 2h2o在酸性甚至中性溶液中，mno4-歧化為mno4-和mno2 4mn

5、o4- + 4h+ = 4mno2 + 3o2 + 2h2o在酸洗溶液中，mno2也是強(qiáng)氧化劑。mns、fes、cos、nis都能溶于稀酸，mns還能溶于hac溶液這些硫化物需要在弱堿性溶液中制得。生成 cos和nis沉淀，由于晶體結(jié)構(gòu)改變而難溶于稀酸鉻、錳、鐵、鈷、鎳都能形成多種配合物。co2+和ni2+能與過量的氨水反應(yīng)分別能生成co(nh3)62+和ni(nh3)62+一、 錳鉻鐵鈷鎳氫氧化物的生成和性質(zhì)步驟現(xiàn)象 反應(yīng)式結(jié)論與解釋灰綠色藍(lán)紫色亮綠色白色橙色crcl3 + 3naoh cr(oh)3 + naclcr3+ + 3oh- cr(oh)3cr(oh)3 + 3hcl crcl3

6、 + 3h2ocr3+ 3h+ cr3+ + 3h2ocr(oh)3 + 4(oh)- cr(h2o)4- + cr(h2o)63+mnso4+2naoh mn(oh)2mn2+ + 2oh- mn(oh)2mn(oh)2 +o2(空氣) mn(oh)2 + 2h2o2mn(oh)2+o2 2mno(oh)2mn(oh)2+ h2so4 mnso4cr(oh)3難溶于水，具有兩性參p411cr(oh)3難溶于水，可溶于酸生成cr(h2o)63+,可溶于堿生成cr(h2o)4-1參p419堿性中生成mn(oh)2,mn(oh)2在空氣中不穩(wěn)定過速氧化生成mn(oh)2在酸性溶液中比同周期穩(wěn)定，用

7、強(qiáng)氧化劑mn2+被氧化白色紅棕色測(cè)定溶解粉紅色褐色測(cè)定溶解fe2+ + 2oh- fe(oh)24fe(oh)2+ o2(空氣)+2h2o 4fe(oh)3 fe(oh)2 + 2h+ fe2+ + 2h2oco2+ + 2oh- co(oh)2co(oh)2+o22coo(oh) co(oh)2 +2h+ co2+ h2o參p424fe(oh)2很不穩(wěn)定，易被氧化，生得白色fe(oh)2后即被空氣氧化成fe(oh)3,在酸性介質(zhì)中，較穩(wěn)定參p424比fe(oh)2穩(wěn)定，但在空氣中緩慢被氧化生成coo(oh) 蘋果綠色紅棕色沉淀溶解褐色藍(lán)色ni2+ + 2oh- ni(0h)2fe3+ + 3

8、oh- feo（oh） + h2ofeo(oh) +3h+ fe3+ 2h2ofeo(oh) + hcl fecl3 + 3h2ofeo(oh)+3o fe(oh)63+co(oh)2 + br2 + 2oh- coo(oh) + 2br- + 2h2o2coo(oh) + 6hcl 2cocl2 + cl2 + 4h2o2i- + cl2 i2 + 2cl-ni(oh)2穩(wěn)定，不會(huì)被空氣氧化，fe(oh)2、co(oh)2、ni(oh)2還原性依次增強(qiáng)， 參p424易溶于酸溶于熱且高濃度堿coo(oh)可氧化鹽酸，放出氯氣二、cr(iii)的還原性和cr3+的鑒定cr3+ +3oh-cr(o

9、h)3 + oh-cr(oh)4-cr(oh)4- + 3h2o + 2oh-2cr42- + 8h2o 2cro42- + cr2o72-cr2o72- +4h2o2 2cro5 此可鑒定cr3+在堿性中氧化值為+3價(jià)的cr(oh)4-有較強(qiáng)的還原性，而被中強(qiáng)氧化劑氧化為：cro42-在強(qiáng)氧化劑中，氧化為：cro5(穩(wěn)定)在乙醚或戊醇中穩(wěn)定（在cro5中含有過氧基cro(o2)會(huì)會(huì)不斷緩解成cr3+,并放出氧。）黃綠色黃色蘭色橙紅色步驟現(xiàn) 象反應(yīng)式結(jié)論或解釋三、cro42-和cro72-的相互轉(zhuǎn)化鉻酸鹽、重鉻酸鹽在溶液中存在平衡移動(dòng)重鉻酸鹽大都易溶于水黃橙紅無變化淺黃色檸檬色2cro42-

10、+cro72- + h2ocro72- + 2ba2+ +h2o 2bacro4 + 2h+cro42- + 2ba2+ h2o + 2h+ bacro4 + 2h+ cro72-+ ba2+ + h2o +h+bacro4 + 2h+鉻酸鹽多難溶于水四、cro72-、mno4-、fe3+的氧化性與fe2+的還原性在酸性介質(zhì)中具有強(qiáng)氧化性介質(zhì)不同其產(chǎn)物也不同在強(qiáng)堿性溶液中，生成mno42-在酸性甚至近中性溶液中mno4-轉(zhuǎn)化為mno4-和mno2黃色沉淀析出無變化黑色沉淀cro72- + 3h2s + 8h+2cr3+3s + 7h2o2mno2- + 5feso4mnso4 + 5fe3+

11、+ 3h2o2fe3+ + sn2+ fe2+ + so42-2mno4- + mnso4 5mno2+ so42-2mno4- + 2mno2 mno42-+ 2h2o4mno4- + 4h+ 4mno2+ 3o2 + 2h2o步驟現(xiàn)象反應(yīng)式結(jié)論或解釋五、錳鉻鐵鈷鎳硫化物的性質(zhì)mns、fe 、cos 、nis均溶于？mns還能溶于hac溶液不溶”不溶”不溶”灰綠色肉色白色沉淀溶解溶于稀酸cr(so4)3 + nas cr(oh)3 + h2smnso4 + h2s mns + nh3h2o mn(oh)2mn(oh)2 + 2h+ mn2+ + h2ofe3+ + h2s fesfe2+ +

12、 h2s fesco2+ + h2s cosni + h2s nis六、鐵鈷鎳的配合物fe2+溶液中加赤血鹽溶液fe3+溶液加黃血鹽溶液均可生成蘭色沉co2+ 與反應(yīng)式co(ncs)42-co(ncs)42-在水浴中不穩(wěn)定，可生成粉紅色co(h2o)62+ni2+在過量氨水中可生成比較穩(wěn)定的ni(nh3)62+藍(lán)色藍(lán)色土黃紅棕色藍(lán)或綠藍(lán)鮮紅色k4fe(cn)6 + fecl3 kfe(cn)6fe k+ + fe3+ + fe(cn)64-kfe(cn)6fe (普魯士藍(lán))k+ + fe2+ + fe(cn)33- kfe(cn)6fecocl + nh4cl + nh3h2o co(nh)6

13、2+co(nh3)63+cocl2 + kscn + 丙酮 co(snc)42-niso4 + nh3h2o ni(nh3)62+ni(nh3)62+ + 丁二酮肟（用來鑒定ni+）二鉻錳鐵鈷鎳氫氧化物的生成和性質(zhì)步驟現(xiàn)象反應(yīng)式結(jié)論與解釋灰綠色藍(lán)紫色亮綠色白色橙色crcl3 + 3naoh cr(oh)3 + naclcr3+ + 3oh- cr(oh)3cr(oh)3 + 3hcl crcl3 + 3h2ocr3+ + 3h+ cr3+ + 3h2ocr(oh)3 + 4(oh)- cr(h2o)4- + cr(h2o)63+mnso4 + 2naoh mn(oh)2mn2+ + 2oh-

14、mn(oh)2mn(oh)2 + o2 mn(oh)2 + 2h2o2mn(oh)2+ o2 2mno(oh)2mn(oh)2 + h2so4 mnso4cr(oh)3難溶于水，具有兩性參p411cr(oh)3難溶于水，可溶于酸生成cr(h2o)63+,可溶于堿生成cr(h2o)4-1參p419堿性中生成mn(oh)2,mn(oh)2在空氣中不穩(wěn)定過速氧化生成mn(oh)2在酸性溶液中比同周期穩(wěn)定，用強(qiáng)氧化劑mn2+被氧化白色紅棕色沉淀溶解粉紅色褐色沉淀溶解fe2+ + 2oh- fe(oh)24fe(oh)2 + o2(空氣) + 2h2o 4fe(oh)3 fe(oh)2 +2h+ fe2

15、+ 2h2oco2+ + 2oh- co(oh)2co(oh)2+o22coo(oh) co(oh)2 + 2h+co2+ + h2o參p424fe(oh)2很不穩(wěn)定，易被氧化，生得白色fe(oh)2后即被空氣氧化成fe(oh)3,在酸性介質(zhì)中，較穩(wěn)定比fe(oh)2穩(wěn)定，但在空氣中緩慢被氧化生成coo(oh) 蘋果綠色紅棕色測(cè)定溶解褐色藍(lán)色ni2+2oh- ni(0h)2fe3+ + 3oh- feo（oh） + h2ofeo(oh) +3h+ fe3+ + 2h2ofeo(oh) +hcl fecl3 + 3h2ofeo(oh)+3oh- fe(oh)63+co(oh)2 + br2 +

16、2oh- coo(oh)+ 2br- + 2h2o2coo(oh) + 6hcl 2cocl2+ cl2 + 4h2o2i- + cl2 i2 + 2clni(oh)2穩(wěn)定，不會(huì)被空氣氧化，fe(oh)2、co(oh)2、ni(oh)2還原性依次增強(qiáng)， 參p424易溶于酸溶于熱且高濃度堿coo(oh)可氧化鹽酸，放出氯氣二、cr(iii)的還原性和cr3+的鑒定cr3+ + 3oh- cr(oh)3 + oh-cr(oh)4-cr(oh)4- +3h2o+ 2oh-2cr42- + 8h2o2cro42- + cr2o72-cr2o72-+4h2o22cro5 此可鑒定cr3+在堿性中氧化值為

17、+3價(jià)的cr(oh)4-有較強(qiáng)的還原性，而被中強(qiáng)氧化劑氧化為：cro42-在強(qiáng)氧化劑中，氧化為：cro5(穩(wěn)定)在乙醚或戊醇中穩(wěn)定（在cro5中含有過氧基cro(o2)會(huì)會(huì)不斷緩解成cr3+,并放出氧。）黃綠色黃色蘭色橙紅色步驟現(xiàn) 象 反應(yīng)式結(jié)論或解釋三、cro42-和cro72-的相互轉(zhuǎn)化鉻酸鹽、重鉻酸鹽在溶液中存在平衡移動(dòng)重鉻酸鹽大都易溶于水黃橙紅無變化淺黃色（檸檬色）2cro42- + cro72- + h2ocro72- + 2ba2+ +h2o 2bacro4 + 2h+cro42- + 2ba2+ + h2o + 2h+ bacro4+ 2h+cro72-+ ba2+ + h2o

18、+h+bacro4+ 2h+鉻酸鹽多難溶于水四、cro72-、mno4-、fe3+的氧化性與fe2+的還原性在酸性介質(zhì)中具有強(qiáng)氧化性介質(zhì)不同其產(chǎn)物也不同在強(qiáng)堿性溶液中，生成mno42-在酸性甚至近中性溶液中mno4-轉(zhuǎn)化為mno4-和mno2黃 沉淀析出無變化cro72- + 3h2s + 8h+2cr3+ + 3s + 7h2o2mno2- + 5feso4mnso4 +5fe3+ 3h2o2fe3+snfe2+ so42-2mno4- + mnso4 5mno2 + so42-2mno4-+ 2mnomno42- + 2h2o4mno4-+4h+4mno2 + 3o2 + 2h2o步驟 現(xiàn)

19、象 反應(yīng)式結(jié)論或解釋五、錳鉻鐵鈷鎳硫化物的性質(zhì)mns、fe 、cos 、nis均溶于？mns還能溶于hac溶液不溶”不溶”不溶”灰綠色肉色白色沉淀溶解溶于稀酸cr(so4)3 + nas cr(oh)3 + h2smnso4 + h2s mns + nh3h2o mn(oh)2mn(oh)2 + 2h+ mn2+ + h2ofe3+ + h2s fes（黑）fe2+ + h2s fes（黑）co2+ + h2s cos（紫）ni2+ + h2s nis（黑）六、鐵鈷鎳的配合物fe2+溶液中加赤血鹽溶液fe3+溶液加黃血鹽溶液均可生成蘭色沉淀co2+ 與反應(yīng)式co(ncs)42-co(ncs)4

20、2-在水浴中不穩(wěn)定，可生成粉紅色co(h2o)62+ni2+在過量氨水中可生成比較穩(wěn)定的ni(nh3)62+藍(lán)色藍(lán)色土黃紅棕色藍(lán)或綠藍(lán)鮮紅色k4fe(cn)6 + fecl3 kfe(cn)6fe k+ + fe3+ + fe(cn)64-kfe(cn)6fe (普魯士藍(lán))k+ fe2+ + fe(cn)33- kfe(cn)6fecocl+nh4cl + nh3h2o co(nh)62+co(nh3)63+cocl2 + kscn + 丙酮 co(snc)42-niso4 + nh3h2o ni(nh3)62+ni(nh3)62+ + 丁二酮肟（用來鑒定ni+）七試設(shè)計(jì)兩組混合離子進(jìn)行分離鑒

21、定1 含cr3+和mn2+的混合液混合液3-4滴+6mnaoh+3%h2o 離子分離 微熱溶液 沉淀 cro2-4 mn（oh）2+hno2 酸化 加hac ；pb（no3）2或pbac 加nabio3 黃色（示有cr3+） 紫紅色（示有mn2+）可能含有 pb2+ fe3+ 和co的混合液加kscn加na 加nh4scn 加hac ；k2cro4 血紅色 黃色或綠色 黃色fe（ncs）2+ co（ncs）42- pbcro4 示有 fe3+ 示有 co2+ 示有 pb2+思考題1 試總結(jié)鉻、錳、鐵、鈷、鎳氫氧化物的酸堿性和氧化還原性答：氫氧化鉻難溶于水，具有兩性，易溶于酸形成藍(lán)紫色的cr（h2o）63+，也易溶于堿形成亮綠色的cr（oh）4-（或cr（oh）63-）。由鉻的電極電勢(shì)圖可知；在酸性溶液中，氧休數(shù)為+6的鉻（cr2o2-7）有較強(qiáng)的氧化性，可被還原為cr3+；而cr2+有較強(qiáng)的還原性，可被氧化為cr3+；2 在co（oh）3中加入濃hcl，有時(shí)會(huì)生成藍(lán)色的溶液，加水稀釋后變?yōu)榉奂t色，試解釋之答：co（oh）3是兩性的氫氧化物，生成藍(lán)色溶液是由于濃hcl有還原性，可將co3+還原為c