2021年实验17 铬锰铁钴镍之欧阳学文创编

实验17 铬、锰、铁、钴、镍

欧阳光明（2021.03.07）

重点讲内容;:

性质

铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427

锰；P418—421 钴；P423—427

镍；P423—427

一．实验目的；

1、掌握铬、锰、铁、钴、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、钴、镍配合物的生成和性质

4、掌握锰、铬、铁、钴、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、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，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 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3.

Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和Fe（OH）2都很容易被空气的O2氧化，

Cr（OH）2也能被空气中的O2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-Cr3+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，Cr3+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CrO72-和MnO4-

在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiO3的反应可以鉴定Mn2+，例；

2Mn2+ +5NaBiO3 +14H+ ===2MnO4- + 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质)

在碱性溶液中，[Cr（OH）4]-可被H2O2氧化为CrO42-

Cr3+ + 4OH- → [Cr(OH)4]-

2[Cr(OH)4]- + H2O2 + 2OH- → 2CrO42- + 8H20 （碱性介质）

R酸与CrO42-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-. Cr2O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴定Cr3+

在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则：

CrO72- + 2Ba2+ H+ + H2O →BaCrO4 + 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。

酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+.

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+ + 4H2O

MnO4- + 2H2O +5e ==== MnO2↓ + 4OH-

在碱性溶液中，MnO4-与MnO2反应也能生成MnO42-

2MnO4- + 2MnO2 + 4OH- ==== MnO4- + 2H2O

在酸性甚至中性溶液中，MnO4-歧化为MnO4-和MnO2

4MnO4- + 4H+ === 4MnO2 + 3O2↑ + 2H2O

在酸洗溶液中，MnO2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、钴、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(NH3)6]2+和[Ni(NH3)6]2+

一、锰铬铁钴镍氢氧化物的生成和性质

二．铬锰铁钴镍氢氧化物的生成和性质

七．试设计两组混合离子进行分离鉴定

1．含Cr3+和Mn2+的混合液

混合液3-4滴+6MNaOH+3%H2O 离子分离↓微热

溶液沉淀

CrO2-4 Mn （OH）2+HNO2 酸化

加HAC；Pb（NO3）2或PbAc 加NaBiO3

黄色（示有Cr3+）紫红色（示有Mn2+）

可能含有Pb2+ Fe3+和Co的混合液加KSCN加Na

加NH4SCN 加HAc ；K2CrO4

血红色黄色或绿色黄色

[Fe（NCS）]2+ [Co（NCS）4]2- PbCrO4↓

*欧阳光明*创编2021.03.07

示有Fe3+示有Co2+示有Pb2+

思考题

1．试总结铬、锰、铁、钴、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）6]3+，也易溶于碱形成亮绿色的[Cr（OH）4]-（或[Cr（OH）6]3-）。

由铬的电极电势图可知；在酸性溶液中，氧休数为+6的铬（Cr2O2-7）有较强的氧化性，可被还原为Cr3+；而Cr2+有较强的还原性，可被氧化为Cr3+；

2．在Co（OH）3中加入浓HCl，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HCl有还原性，可将Co3+还原为Co2+，CoCl2为蓝色；加水稀释后，反应生成CoCl·6H2O（粉红色）。

3．在K2Cr2O7溶液中，分别加入Pb（NO3）2和AgNO3溶液会发生什么反应？

答：Cr2O72- + 2Pb2+ + H2O→ 2PbCrO4↓ + 2H+

（铬黄）

Cr2O72- + 4Ag+ + H2O → 2Ag CrO4↓ + 2H+

（砖红）

4．酸性溶液中，K2Cr2O7分别与FeSO4和Na2SO3反应的主要产物是什么？

答：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+→ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7 H2O

Cr2O72- + 3SO2-3 + + 8H+→ 2Cr3+ + 3SO2-3 + 4H2O