鉻,錳及其化合物的相關(guān)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、鉻，錳及其化合物的相關(guān)性質(zhì)1. 了解鉻和錳的各種常見(jiàn)化合物的生成和性質(zhì)。2. 掌握鉻和錳各種氧化態(tài)之間的轉(zhuǎn)化條件。3. 了解鉻和錳化合物的氧化還原性及介質(zhì)對(duì)氧化還原性產(chǎn) 物的影響。1. 鉻在酸性條件下，用鋅還原Cr3+或C2O72-，均可得到天藍(lán)色的Cr2+2Cr3 + + Zn = 2Cr2 + + Zn2+C2O7 - + 4Zn + 14H= 2Cr + 4Zn+ 7H2O灰綠色的Cr (OH ) 3呈兩性:Cr (OH) 3 + 3H+ = Cr3 + + 3出0Cr (OH) 3 + OH- = Cr (OH ) 4-(亮綠色)向含有Cr3 +的溶液中加入 NazS并不生成 62S3

2、,因?yàn)镃"S3在水中完全水解:2Cr3 + + 3S2- + 6H2O = 2Cr (OH) 3 +3H2S在堿性溶液中，Cr （ OH ） 4具有較強(qiáng)的還原性，可被H2O2氧化為CrO 42-:2Cr （ OH）4- + 3H2O2 + 2OH-=2-2CrO 42 + 8H2O但在酸性溶液中，Cr3 +的還原性較弱，只有象K2S2O8或KMnO 4等強(qiáng)氧化劑才能將 Cr3+氧化為 62O72-:2Cr3 + + 3S 2O82- + 7H2O = ChO?2- +6SO 42- + 14H +在酸性溶液中，Cr 2O72-是強(qiáng)氧化劑，例如：K262O7 + 14HCI （濃）=2

3、CrCI 3 +3C12 + 2KCI + 7H2O重鉻酸鹽的溶解度較鉻酸鹽的溶解度大，因此，向重鉻 酸鹽溶液中加 Ag +、Pb+、Ba2+等離子時(shí)，通常生成鉻酸鹽沉淀，例如：Cr2O72 + 4Ag + + H2O = 2Ag 2CrO 4 （磚紅色）+ 2H +62O72- + 2Ba2+ + H2O = 2BaCrO 4 （黃色）+ 2H在酸性溶液中，CLO72-與H2O2能生成深藍(lán)色的加合物CrO 5，但它不穩(wěn)定，會(huì)很快分解為Cr3+和。2。若被萃取到乙醚或戊醇中則穩(wěn)定得多。主要反應(yīng)為：C2O72- + 4出02 + 2H+ = 2CrO ( O2)2(深 藍(lán))+ 5H 2OCrO

4、( O2) 2 + (C2H5) 2O = CrO (O2)2 (C2H5) 2O (深藍(lán))4CrO (O2) 2 + 12H+ = 4Cr3 + + 7O2 +6H2O此反應(yīng)用來(lái)鑒定Cr (或Cr (川)。2. 錳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)在濃硫酸中，MnSO 4與KMnO 4反應(yīng)可生成深紅色的 Mn3+ (實(shí)際是硫酸根的配合物)：MnO 4- + 4Mn2+ + 8H+ = 5Mn 3+ + 4出0Mn3+可存在于濃硫酸中，若酸度降低，則Mn

5、3+歧化為Mn2+ 和 MnO 2:2Mn3+ + 2H2O = Mn2+ + MnO 2 (s) +4H +在中性或近中性的溶液中，MnO4-與Mn 2+反應(yīng)生成MnO 2:2MnO 4- + 3Mn2+ + 2出0 = 5MnO 2 (s)+ 4H +在酸性介質(zhì)中，MnO 2是較強(qiáng)的氧化劑，本身被還原為Mn2+:2MnO 2 + 2H2SO4(濃)2MnSO 4 + O2 + 2H2OMnO 2 + 4HC1 (濃)MnCl2 + CI2 + 2H2O后一反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中制取少量氯氣。在強(qiáng)堿性溶液中，MnO4-能發(fā)生下列反應(yīng)，生成淺藍(lán)色 的不穩(wěn)定的MnO3-，并放出氧氣：2MnO 4- =

6、 2MnO 3- + O2MnO3-進(jìn)一步歧化反應(yīng)：2MnO 3- = MnO 42- + MnO 2在強(qiáng)堿條件下，強(qiáng)氧化劑能把MnO 2氧化成綠色的MnO 42-2MnO 4- + MnO 2 + 4OH - = 3MnO 42- +2H2OMnO 42-只在強(qiáng)堿性(pH > 13.5 )溶液中才能穩(wěn)定存在，在中性或酸性介質(zhì)中，MnO 42-發(fā)生歧化反應(yīng)：3MnO / + 4H = 2MnO ° + MnO 2 +2H2O在有硝酸存在下，Mn 2+可被NaBiO 3或PbO 2氧化成MnO4-，例如:5NaBiO 3 + 2Mn 2+ + 14H+ = 2MnO 4- +5B

7、i3+ + 5Na + 7H2O1. 鉻的化合物的性質(zhì)(1) Cr2+的生成在 ImLCrCI 3 (O.lmol _-1)溶液中加入 ImLHCI(6mol - L -1)溶液，再加少量鋅粉，微熱至有大量氣體逸出， 觀察溶液的顏色由暗綠變?yōu)樘焖{(lán)色。 用滴管將上部清液轉(zhuǎn)移 到另一支試管中，在其中加入數(shù)滴濃 HNO3，觀察溶液的顏 色有何變化？寫出反應(yīng)方程式。(2) 氫氧化鉻的生成和酸堿性用 CrCI 3 (0.1mol L"1)溶液和 NaOH (2mol -L"1) 溶 液生成Cr ( OH ) 3，檢驗(yàn)它的酸堿性。(3) Cr (川)的還原性a. 在CrCI 3 (0.

8、1molL _1)溶液中加入過(guò)量的 NaOH(2molL-1 )溶液使呈亮綠色，再加入H2O2 (3%)溶液，微熱，觀察溶液顏色的變化，寫出反應(yīng)方程式。b. 在 C2(SO4)3(0.1mol I_t)溶液中加少量的 K2S2O8(s)，酸化，加熱，觀察溶液顏色的變化，寫出反應(yīng)方程 式。(4) Cr3+在Na2S溶液中的完全水解在 Cp(SO4)3(0.1mol _ )溶液中加 Na2S(0.1mol L-1)溶液有何現(xiàn)象(可微熱)？怎樣證明有H2S逸出？寫出反應(yīng)方程式。(5) CrO 42 和Cr2O 72 的相互轉(zhuǎn)化a. 在K2CQ4 (0.1molL-»溶液中逐滴加入 H2SO

9、4(2molL-1)溶液，然后逐滴加入 NaOH (2mol - L-1)，觀 察溶液顏色的變化。b. 在兩支試管中分別加入幾滴K2CrO 4 (0.1molL-1)溶液和幾滴K2CHO7 (0.1molL-3溶液，然后分別滴入 Pb(NO 3)2 (0.1molL 1)溶液，比較兩試管中生成沉淀的顏 色。解釋現(xiàn)象，寫出反應(yīng)方程式。c. 用 AgNO 3 (0.1mol L -1 )溶液代替 Pb(NO 3)2 溶液， 重復(fù)1 (5) b實(shí)驗(yàn)。(6) Cr (W)的氧化性a. 在K262O7 (0.1molLt)溶液中滴加 H?S溶液(飽 和)，有何現(xiàn)象？寫出反應(yīng)方程式。b. 取少量K2C2O

10、7 (S)，加入10滴濃HCI，加熱，檢 查逸出的氣體并觀察溶液顏色的變化。寫出反應(yīng)方程式。(7) Cr3+的鑒定取5滴含有Cr3+的溶液，加入過(guò)量的 NaOH (6mol - L- 5溶液，使溶液呈亮綠色，然后滴加H2O2 ( 3%)溶液，微熱至溶液呈黃色，待試管冷卻后，再補(bǔ)加幾滴H2O2和0.5mL戊醇(或乙醚),慢慢滴入HNO3 (6mol - L _ )溶液，搖蕩試管，戊醇層中出現(xiàn)深藍(lán)色，表示有Cr3+存在。寫出各步反應(yīng)方程式。2. 錳的化合物的性質(zhì)(1) Mn (OH)2的生成和性質(zhì)在3支試管中各加入 0.5mL的MnSO 4(0.1mol L-1)溶 液，再分別加入NaOH (2m

11、ol L -1)溶液至有白色沉淀生成； 在兩支試管中迅速檢查 Mn (OH ) 2的酸堿性；另一支試管 在空氣中振蕩，觀察沉淀顏色的變化。解釋現(xiàn)象，寫出反應(yīng) 方程式。(2) MnS的生成和性質(zhì)在MnSO4( 0.1mol L -1)溶液中滴加 H?S溶液(飽和)， 有無(wú)沉淀生成？再向試管中加 NH3 H2O (2mol L-1)溶液， 搖蕩試管，有無(wú)沉淀生成？(3) Mn3+的生成和性質(zhì)取5滴MnSO4(0.5mol L"1)溶液加兩滴濃 H2SO4，用冷 水冷卻試管，然后加 35滴KMnO 4 (0.01mol L")溶液， 有何現(xiàn)象？將所得的溶液用 Na2CO3 (1m

12、ol L-1)中和，使 pH值升高，則 Mn3+歧化為Mn2+和MnO 2。(4) MnO 2的生成和性質(zhì)a.將 KMnO 4(0.01mol L"1)溶液和 MnSO 4(0.5mol ")溶液混合后，是否有 MnO 2沉淀生成？b.用MnO2和濃HCI制備氯氣，(見(jiàn)實(shí)驗(yàn)六中四2 (1)b)(5) MnO3 的生成和性質(zhì)取ImLNaOH (40 %)溶液于試管中，力口 2 3滴KMnO 4(0.01molL 1)溶液，搖蕩試管，觀察溶液顏色變化，再滴加H2SO4 (1 molL 1)溶液，又有何現(xiàn)象發(fā)生？(6) MnO 42-的生成何性質(zhì)在 2mLKMnO 4 (0.01mol _ 1)溶液中加入 1mLNaOH(40%)溶液，再加少量的 MnO 2固體，加熱，攪拌，沉降 片刻，觀察上層清液的顏色。取清液于另一支試管中，用稀 H2SO4酸化后有何現(xiàn)象？為什么？(7) 溶液的酸堿性對(duì) MnO 4 還原產(chǎn)物的影響在三支試管中分別加入 5滴KMnO 4 (0.01mol? L 1) 溶液，再分別加入 5滴H2SO4 (2 molL 1)溶液、NaOH(6mol -L 1)溶液和H2O,然后各加入幾滴 Na2SO3(0.1molL 1