鉻、錳及其化合物的性質(zhì)

1、鉻、錳及其化合物的性質(zhì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆浙t、錳主要氧化態(tài)化合物的性質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)原理1、鉻及其化合物的性質(zhì)Cr價(jià)電子構(gòu)型：3d54s1，VIB族，常見(jiàn)的氧化態(tài)為+ 6,+ 3,+ 2EA0/VCr2O72- 1.33 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.91 Cr-0.74Eb0/VCrO42- -0.13 Cr（OH）3Cr（OH）2 Cr在酸性介質(zhì)中，+ 2氧化態(tài)具有強(qiáng)的還原性，+ 6氧化態(tài)具有氧化性，Cr3 +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 Cr2O72_;在堿性介質(zhì) 中，+ 6氧化態(tài)穩(wěn)定（CrO42）。Cr2O3 和 Cr （OH） 3 顯兩性。3OH-OH-_Cr

2、+ （紫色） +亠Cr（OH） 3 （灰藍(lán)色）產(chǎn)CrQH） 4（綠色）H+H鉻（VI）最重要的化合物為 K2C2O7,在水溶液中 62。72_和CrO42_存在下 列平衡：2-+ 22CrO4 + 2 H Cr2O72- + H2O（黃色）（橙紅色）在堿性溶液中，Cr（OH）4-可以被過(guò)氧化氫氧化為 CrO42_。在酸性溶液中 CrO42_轉(zhuǎn)變?yōu)镃r2O72_。C2O72_與過(guò)氧化氫反應(yīng)能生成深藍(lán)色的 CrO5，由此可以 鑒定Cr3+。2、Mn價(jià)電子結(jié)構(gòu)3d54s3，VIIB族，常見(jiàn)的氧化態(tài)為+ 6，+ 7，+ 4，+ 3，+ 2 Mn2+在酸性溶液中的穩(wěn)定性大于在堿性溶液中：酸性介質(zhì)：只有很

3、強(qiáng)的氧化劑（鉍酸鈉、二氧化鉛）才能氧化Mn 2+2+2Mn + 5NaBiO3 + 14H+ = 5Na+ + 5Bi3+ 2MnO4- + 7H2O 堿性介質(zhì)：Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2°2 - MnO(OH)2(白色沉淀)(棕色)Mn (IV )化合物重要的是 MnO2，在酸性溶液中具有氧化性。Mn (VI)化合物重要的是 MnO42_, Mn (VII )化合物重要的是MnO4EA0/VMn O4- 0.56 Mn O42- 2.26 MnO2Eb0/VMnO4- 0.56 MnO42-也匕 MnO2Mn O42 一存在于強(qiáng)堿溶液中，在酸性，中性環(huán)境中均發(fā)生歧化

4、。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. Cr的化合物(1) 選擇適當(dāng)?shù)脑噭瓿蒀r化合物的轉(zhuǎn)化Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3(紫色)(灰藍(lán)色)Cr(OH)3 + 3HCI = CrCl3 + 3H2OCr(OH)3 + NaOH =NaCr(OH)4 + H2O(綠色)3+-2-2Cr + 3H2O2 +10OH= 2CrO4 + 8H2O2CrO42- +2h+ p - C3O72- + H2O(黃色)(橙紅色)2Cr3 +3S2O82+7H2O=Cr2O72 +6SO42 +14H(2) C鬥的性質(zhì) Cr(OH)3的生成和兩性Cr3+ 30HCr(OH) 3（紫色）（灰藍(lán)色）Cr(OH) 3+

5、3HC1CrCl 3 + 3H 2。Cr(OH) 3+ NaOH 二NaCr(OH) 4 + H2O（綠色） Cr(0H)4-加熱水解性Cr(0H)4- + H2O = Cr(0H)3 (灰藍(lán)色)+ 0H(3) Cr (III)的還原性及鑒定2Cr3 + 3H2O2 +10OH = 2CrO42 + 8出0 2Cr(OH)4 + 3H2O2 +20H = 2CrO42 + 8H2O 2CrO42- + 2H+ =- 62O72- + H20(黃色)(橙紅色)Cr2O72- + 2Ba2+ + H2O = 2BaCrO4 (黃色)+ 2H+(4) Cr (III)的水解2Cr + 3S + 6H

6、2O = 2Cr (OH) 3(灰綠色)+ 3H2ST(5) Cr2O72和 CrO42的轉(zhuǎn)化2+Q2CrO4 + 2H62O72- + H2O(黃色)(橙紅色)(6) 重鉻酸鹽與鉻酸鹽的溶解性在重鉻酸鹽溶液中分別加入銀離子，鉛離子，鋇離子等，能生成相應(yīng)的溶解度較小的鉻酸鹽沉淀。Cr2O72 + 2Ba2+ + H2O = 2BaCrO4 (黃色)+ 2H+ Cr2O72 + 2Pb2+ + H2O = 2PbCrO4 (黃色)+ 2H+ Cr2O7 + 4Ag + H2O = 2Ag2CrO4 (磚紅色)+ 2H(7) Cr2O72的氧化性(酸性介質(zhì))2 2 +3+Cr2O7+ 3S + 1

7、4H = 2Cr + 7H2O + 3SJCr2O7 -+6Fe +14H =2Cr +6Fe +7H2O不能用鹽酸酸化，因?yàn)槁入x子有還原性。（8）過(guò)鉻酸的生成一一Cr （VI）的鑒定2CQ42- +2H+ - Cr2O72- + h2O（黃色）（橙紅色）4H2O2 + 62O72一 + 2H + = 2CrO5 + 5出0 （有機(jī)相顯藍(lán)色）Q I4CrO5 + 12H+= 4Cr + 702 + 6H2O（9）Cr03的生成與性質(zhì)K2Cr2O7 + H2SO4 （冷、濃）=Cr03 （橙紅色）+ K2SO4 + H20Cr03,強(qiáng)氧化劑，鉻酸酸酐，不穩(wěn)定，受熱分解，遇酒精著火2. Mn的化合

8、物（1）選擇合適的試劑，完成轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)Mn02 + 4HCl = MnCl2 + C12 + 2H2O2KMn04+ 3MnS04 + 2H2O = 5MnO2 J + KS04 + 2H2SO44 MnO4+ 4H +=4MnO2 + 2H2O + 3024 MnO4+ 40H=4Mn 0彳(綠色)+ 2H2O +2 MnO4+ MnO2+ 2H2O = 3 Mn O42-(綠色)+ 4H+3 MnO 42-(綠色)+ 4H = 2 MnO4+ MnO2 + 2H2O(2) Mn (II)化合物的性質(zhì)Mn(0H)2的生成和性質(zhì)2+Mn + 20H = Mn (0H)2(淺紅)(白色沉淀)Mn

9、(0H)2 + 2HCI= Mn Cl2 + 2H20Mn (OH) 2 + Na0H 2Mn (0H)2 +O2 =2M nO(OH)2備色)Mn(OH)2溶于硫酸，氯化銨水溶液。不穩(wěn)定Mn (OH )2 + H2O2 MnO2 + 2H 20注：MnO2在HN03中溶解不顯著，在酸性溶液中用 H2O2還原可提高溶解性, 反應(yīng)如下：+2+MnO 2 + H2O2 + 2H Mn2 + 2H 20 + 02 Mn(II )離子的氧化(堿性介質(zhì))Mn 2+在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，要將其氧化為 MnO4比較困難。酸性條件下，需要NaBiO3、PbO2、S2O82-等強(qiáng)氧化劑在硝酸溶液中氧化 Mn2+

10、 到 MnO4-：2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O2+ + - 2+ 2Mn2+5PbO2+4H+=2MnO4-+5Pb2+5H2O介質(zhì)不能用鹽酸，因?yàn)镃l-有還原性；Mn2+的量不能太大，否則：2Mn O4-+3 Mn 2+2H2O=5 MnO2 +4H +在堿性條件下容易被氧化NaCIO+MnSO 4+2NaOH=MnO 2； +NaSO4+NaCI+H 2O 生成棕黑色物質(zhì) MnS 的生成和性質(zhì)MnS沉淀的生成的條件：Mn2+S2->3為013堿性條件下加硫化銨或者硫化鈉， 可以生成肉色的 MnS 沉淀，使用飽和 H2S 溶液無(wú)沉淀生成。 MnS 能溶于稀酸， MnS 還能溶于 HAc 溶液。 Mn (II)的鑒別2+-3+2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O (無(wú)色紫紅色)(3) Mn (IV)的生成和性質(zhì)2KMnO4+ 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2； + K2SO4 + 2H2SO4MnO2+Na2SO3+H2SO4=MnSO4+Na2SO4+ H2O(4) Mn (VI)化合物的生成與性質(zhì)2+2 MnO4 MnO2 2H2O = 3 MnO42 (綠色) 4H+Mn O42 一存在于強(qiáng)堿溶液中，在酸性，中性環(huán)境中均發(fā)生歧化。3