铬、锰及其化合物的性质(精)(可编辑修改word版)
(完整版)铬、锰及其化合物的性质(精)
铬、锰及其化合物的性质一、实验目的掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。
二、实验原理1、铬及其化合物的性质Cr 价电子构型:3d 54s 1 ,VIB 族,常见的氧化态为+6,+3,+2Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr1.33-0.41-0.91-0.74E A 0/VE B 0/VCrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2Cr-0.13-1.1-1.4在酸性介质中,+2氧化态具有强的还原性,+6氧化态具有氧化性,Cr 3+的还原性都较弱,只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72-;在碱性介质中,+6氧化态稳定(CrO 42-)。
Cr 2O 3和Cr(OH )3显两性。
Cr 3+Cr(OH)34]-((绿色)--铬(VI )最重要的化合物为K 2Cr 2O 7,在水溶液中Cr 2O 72-和CrO 42-存在下列平衡:Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2O H +2+(橙红色)(黄色)在碱性溶液中,[Cr(OH )4]—可以被过氧化氢氧化为CrO 42-。
在酸性溶液中CrO 42-转变为Cr 2O 72-。
Cr 2O 72-与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5,由此可以鉴定Cr 3+。
2、Mn价电子结构3d 54s 3 ,VIIB 族,常见的氧化态为+6,+7,+4,+3,+2 Mn 2+在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中:酸性介质:只有很强的氧化剂(铋酸钠、二氧化铅)才能氧化Mn 2+H 2O7Mn2+NaBiO 3H+Na +Bi 3+MnO 4-25145+++5+2+碱性介质:Mn 2+2+OH -Mn(OH)2(白色沉淀)O 2MnO(OH)2(棕色)Mn (IV )化合物重要的是MnO 2,在酸性溶液中具有氧化性。
Mn(VI )化合物重要的是MnO 42-,Mn (VII )化合物重要的是MnO 4-E A 0/VE B 0/VMnO 4-MnO 42-MnO 2MnO 4-MnO 42-MnO20.562.260.560.60MnO 42-存在于强碱溶液中,在酸性,中性环境中均发生歧化。
铬及其化合物性质
铬及其化合物性质一、单质:铬1、物理性质铬是银白色的金属,难熔(熔点1800℃),比重为,和铁差不多。
铬是最硬的金属!铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈。
手表的外壳常是银闪闪的,人们说它是镀了“克罗米”,共实,“克罗米”就是铬,是从路的拉丁文名称Chromium音译而来的。
一些眼镜的金属架子、表带、汽车车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等,也都常镀一层铬,不仅美观,而且防锈。
所镀的铬层越薄,越是会紧贴在金属的表面,不易脱掉。
在一些炮筒、枪管内壁,所镀的铬层仅有毫米厚,但是,发射了千百发炮弹、子弹以后,铬层依然还在。
五光十色。
铬的希腊文原意,便是“颜色”。
金属铬是雪白银亮的,硫酸铬是绿色的,铬酸镁是黄色的,重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矾(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的(常见的黄色颜科“铬黄”就是它)2、铬的化学性质不活泼金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。
金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。
一旦去钝化后,极易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。
在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。
可溶于强碱溶液。
铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。
不溶于水。
镀在金属上可起保护作用。
温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3,Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,C r2S3。
铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200℃时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。
铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
相关化学方程式如下:Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑ Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2↑二、重要化合物1、Cr(III)(1)Cr2O3是绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。
锰、铬及其化合物
【考必备·清单】1.锰元素的常见价态有+7、+6、+4、+3、+2,Mn 2+在酸性溶液中的稳定性强于在碱性溶液中的稳定性。
(1)Mn 2+的性质(2)Mn(Ⅵ)化合物的性质MnO 2-4存在于强碱性溶液中,在酸性、中性环境均发生歧化。
3MnO 2-4+2H 2O===2MnO -4+MnO 2↓+4OH -3MnO 2-4+4H +===2MnO -4+MnO 2↓+2H 2O (3)KMnO 4的性质热稳定性差,通常保存在棕色试剂瓶中:4KMnO 4+2H 2O=====光照4MnO 2↓+3O 2↑+4KOH①在酸性介质中,MnO -4具有强氧化性,本身被还原为Mn 2+。
MnO -4+5Fe 2++8H +===Mn 2++5Fe 3++4H 2O 2MnO -4+16H ++10Cl -===2Mn 2++5Cl 2↑+8H 2O 2MnO -4+6H ++5H 2C 2O 4===2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 2MnO -4+6H ++5H 2O 2===2Mn 2++5O 2↑+8H 2O②在碱性、中性或微弱酸性溶液中,MnO -4仍旧是氧化剂,本身被还原为MnO 2。
2MnO -4+I -+H 2O===2MnO 2↓+IO -3+2OH -③在强碱性溶液中,当MnO -4过量时,还原产物是MnO 2-4。
2MnO -4+SO 2-3+2OH -===2MnO 2-4+SO 2-4+H 2O 。
2.铬元素的常见价态有+6、+3、+2。
在酸性介质中,Cr 2+具有强的还原性,+6价铬(Cr2O2-7、CrO2-4)具有强氧化性,Cr3+的还原性较弱,只有用强氧化剂才能将Cr3+氧化成Cr2O2-7,在碱性介质中,CrO2-4的稳定性强。
(1)Cr2O3和Cr(OH)3的两性Cr3+(紫色)①OH-④H+Cr(OH)3(灰蓝色)②OH-③H+[Cr(OH)4]-(绿色)相关反应的离子方程式:①Cr3++3OH-===Cr(OH)3↓②Cr(OH)3+OH-===[Cr(OH)4]-③[Cr(OH)4]-+H+===Cr(OH)3↓+H2O④Cr(OH)3+3H+===Cr3++3H2O(2)铬(Ⅵ)的离子平衡在水溶液中Cr2O2-7和CrO2-4存在下列平衡:2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O(黄色)(橙红色)在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-可以被H2O2氧化为CrO2-4,在酸性溶液中CrO2-4转变为Cr2O2-7。
第16章 d区元素(一)铬和锰
8H
3SO 2Cr 4H 2 O 3S 2Cr 7H 2 O 3I 2 2Cr 7H 2 O 3Cl 2 2CrCl 3 2KCl 7H 2 O 6Fe 2Cr 7H 2 O
3 3 3
2 4
3
Cr2 O 3H 2S 8H Cr2 O 6I 14H
Cr
3
(适量)OH (灰绿)
H 2 O Cr2 O3 (绿)
Cr3+电荷高,易与OH-结合,水解,这一点与Al3+相似
[Cr(H 2 O)] 6
2Cr
3 2
3
K 10
3S 6H 2 O Cr(OH )(s) 3H 2S(g ) 3
2 2Cr 3 3CO 3 - 3H 2 O 2Cr(OH )(s) 3CO 2 (g ) 3
铬酸洗液: 5gK2Cr2O7热饱和溶液加入100ml浓硫酸。 长期放置有红色CrO3 晶体析出。铬酸洗液变绿,将失效。
性质:
1) CrO3 有毒,对热不稳定,加热到 197℃ 时分解放氧:
4 CrO3 = 2 Cr2O3 + 3 O2↑ (加热) 分解过程中可形成中间产物二氧化铬(CrO2,黑色),
②溶解度的影响 12 =2.0× 7 10 × Ksp(Ag 2CrO4 ) =1.1 10 Ksp(Ag2Cr2O7 )
2 Cr2 O7 H 2 O 4Ag 2 2 Cr2O7 H 2O 2Ba
2H 2Ag2 CrO4 (s, 砖红) 2H 2BaCrO4 (s, 柠檬黄) 2 2 Cr2O7 H 2O 2PbCrO4 (s, 黄) 2H 2Pb
如: 2Cr3++ 3S2O82-+ 7H2O = Cr2O72-+ 6SO42- + 14H+ 10Cr3++ 6MnO4-+ 11H2O = 5Cr2O72-+ 6Mn2+ + 22H+
铬及其化合物性质(补充))
铬及其化合物性质一、单质:铬铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈。
手表的外壳常是银闪闪的,人们说它是镀了“克罗米”,共实,“克罗米”就是铬,是从路的拉丁文名称Chromium音译而来的。
一些眼镜的金属架子、表带、汽车车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等,也都常镀一层铬,不仅美观,而且防锈。
所镀的铬层越薄,越是会紧贴在金属的表面,不易脱掉。
在一些炮筒、枪管内壁,所镀的铬层仅有0.005毫米厚,但是,发射了千百发炮弹、子弹以后,铬层依然还在。
色的,重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矾(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的(常见的黄色颜科“铬黄”就是它)2、铬的化学性质不活泼金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。
金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。
一旦去钝化后,极易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。
在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。
可溶于强碱溶液。
铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。
不溶于水。
镀在金属上可起保护作用。
温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3,Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,C r2S3。
铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200℃时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。
铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
相关化学方程式如下:Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2↑二、重要化合物1、Cr(III)(1)Cr2O3是绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。
(同氧化铝)氧化铬的制备:(NH4)2 Cr2O7晶体受热即可分解出:Cr2O3N2H2O(2)Cr3+在酸性溶液中比较稳定,需要用强氧化剂方能使其氧化,比如酸性高猛酸钾溶液氧化成重铬酸根离子。
铬及其化合物性质(补充))
铬及其化合物性质一、单质:铬铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈。
手表的外壳常是银闪闪的,人们说它是镀了“克罗米”,共实,“克罗米”就是铬,是从路的拉丁文名称Chromium音译而来的。
一些眼镜的金属架子、表带、汽车车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等,也都常镀一层铬,不仅美观,而且防锈。
所镀的铬层越薄,越是会紧贴在金属的表面,不易脱掉。
在一些炮筒、枪管壁,所镀的铬层仅有0.005毫米厚,但是,发射了千百发炮弹、子弹以后,铬层依然还在。
重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矾(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的(常见的黄色颜科“铬黄”就是它)2、铬的化学性质不活泼金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。
金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。
一旦去钝化后,极易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。
在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。
可溶于强碱溶液。
铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。
不溶于水。
镀在金属上可起保护作用。
温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3,Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,C r2S3。
铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200℃时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。
铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
相关化学程式如下:Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2↑二、重要化合物1、Cr(III)(1)Cr2O3是绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。
(同氧化铝)氧化铬的制备:(NH4)2 Cr2O7晶体受热即可分解出:Cr2O3N2H2O(2)Cr3+在酸性溶液中比较稳定,需要用强氧化剂能使其氧化,比如酸性高猛酸钾溶液氧化成重铬酸根离子。
铬,锰及其化合物的相关性质的实验报告
铬,锰及其化合物的相关性质的实验报告铬、锰及其化合物的相关性质1。
了解铬和锰的各种常见化合物的形成和性质2.掌握铬和锰的各种氧化态之间的转化条件。
3。
了解铬和锰化合物的氧化还原以及介质对氧化还原产物的影响1.Cr用于还原Cr3+或Cr2O72-,天蓝色Cr2+2 Cr+Zn = 2cr+znCr2O 72-+4zn+14h+= 2cr 2+4zn 2++3+2+2++7h 20灰绿色由于+cr2s3在水中完全水解:2cr 3+3s 2-+6h2o = 2cr(OH)3++3 H2S在碱性溶液中,[铬(OH) 4]-具有很强的还原性,可被氧化成CrO 42-: 2[铬(OH)4]-+33在酸性溶液中,只有强氧化剂如K2S2O8+或高锰酸钾才能将Cr3氧化成Cr2O 3 72-:+2CR 3+3S2O 82-+7H2O = Cr2O 3 72-++6 so42-+14h+,Cr2O72-是强氧化剂。
例如:k2cr2o7+14hcl(浓缩)= 2c rcl 3+3c L2+2kcl+7h2o重铬酸盐的溶解度大于铬酸盐。
因此,当向重铬酸盐溶液中加入银离子、铅离子、钡离子等离子体时,通常会产生铬酸盐沉淀。
例如: Cr2O72-+4ag ++ H2O = 2ag 2 cro 4(砖红色)+2h+Cr2O 72-+2ba 2 ++ H2O = 2bacro 4(黄色)+2h+在酸性溶液中,Cr2O 72-和H2O2可以生成深蓝色加合物CrO5,但它不稳定,会迅速分解为铬和氧如果提取到乙醚或戊醇中,它会更加稳定。
主要反应为:3+cr2o 72-+4h 202+2h+= 2cro(O2)(深蓝)+5h 20cro(O2)2+(C2 H5)2O = cro(O2)2(C2 H5)2O(深蓝)4 cro(O2)2+12h+= 4c R3+7o 2+9 cr2o 72-+4h 202+2h+= 2cro(O2)(深蓝)2.锰锰(氢氧化物)2在浓硫酸中易被氧化。
铬-锰及其化合物的相关性质的实验报告
铬-锰及其化合物的相关性质的实验报告铬,锰及其化合物的相关性质1. 了解铬和锰的各种常见化合物的生成和性质。
2. 掌握铬和锰各种氧化态之间的转化条件。
3. 了解铬和锰化合物的氧化还原性及介质对氧化还原性产物的影响。
1. 铬在酸性条件下,用锌还原Cr3+或Cr2O72-,均可得到天蓝色的Cr2+2Cr3++Zn =2Cr2++Zn2+Cr2O72-+4Zn +14H+=2Cr2++4Zn2++7H2O灰绿色的Cr(OH)3呈两性:Cr(OH)3+3H+=Cr3++3H2OCr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-(亮绿色)向含有Cr3+的溶液中加入Na2S并不生成Cr2S3,因为Cr2S3在水中完全水解:2Cr3++3S2-+6H2O =2Cr(OH)3+3H2S在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-具有较强的还原性,可被H2O2氧化为CrO42-:2[Cr(OH)4]-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+8H2O但在酸性溶液中,Cr3+的还原性较弱,只有象K2S2O8或KMnO4等强氧化剂才能将Cr3+氧化为Cr2O72-:2Cr3++3S2O82-+7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+在酸性溶液中,Cr2O72-是强氧化剂,例如:K2Cr2O7 +14HCl(浓)=2CrCl3+3Cl2+2KCl +7H2O重铬酸盐的溶解度较铬酸盐的溶解度大,因此,向重铬酸盐溶液中加Ag+、Pb+、Ba2+等离子时,通常生成铬酸盐沉淀,例如:Cr2O72-+4Ag++H2O =2Ag2CrO4(砖红色)+2H+Cr2O72-+2Ba2++H2O =2BaCrO4(黄色)+2H+在酸性溶液中,Cr2O72-与H2O2能生成深蓝色的加合物CrO5,但它不稳定,会很快分解为Cr3+和O2。
若被萃取到乙醚或戊醇中则稳定得多。
主要反应为:Cr2O72-+4H2O2+2H+=2CrO(O2)2(深蓝)+5H2OCrO(O2)2+(C2H5)2O =CrO(O2)2(C2H5)2O(深蓝)4CrO(O2)2+12H+=4Cr3++7O2+6H2O此反应用来鉴定Cr(Ⅵ)或Cr(Ⅲ)。
元素一铬和锰
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Cr2+(aq) Cr3+(aq)
在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-有较强的还原性。例如: 2[Cr(OH)4]- (绿) +3H2O2 +2OH- = CrO42-(黄) + 8H2O 2Cr(OH)4- +3Br2 +8OH- = 2CrO42-(黄) +6Br-+8H2O 2CrO2- +3Na2O2 +2H2O = 2CrO42-(黄) +6Na++4OH-
(亮绿色)
Cr(OH)
4
Cr3+电荷高,易与OH-结合,水解,这一点与Al3+相似
[Cr(H 2O)6 ]3
[Cr(OH)(H 2O)5 ]2 H
K 104
2Cr3 3S2 6H2O Cr(OH)3(s) 3H2S(g)
2Cr3 3CO32- 3H2O 2Cr(OH)3(s) 3CO2 (g)
Cr 7.20 2130 2945
Mo 10.22 2890 4885
W 19.3 3683 5933
有较强的金属键,可提供6个电子。所以m.p, b.p 非常高, W最高3000℃,作为灯丝。
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铬副族的存在形式
铬矿 : 铬铁矿 FeCr2O4(FeO•Cr2O3) 钼矿 : 辉钼矿 MoS2; 钨矿 : 黑钨矿 (钨锰铁矿)(Fe2+、Mn2+) WO4、
溶于碱。
?如何鉴别 Cr3+ Al 3+
高温时灼烧过的Cr2O3,对酸和碱均为惰性。 与α-Al2O3与之相似
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2. Chromium Hydroxide (Cr(OH)3两性 )
铬及其化合物性质)
铬及其化合物性质一、单质:铬1、物理性质铬是银白色的金属,难熔(熔点1800 C),比重为7.1 ,和铁差不多。
铬是最硬的金属!铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈。
手表的外壳常是银闪闪的,人们说它是镀了“克罗米”,共实,"克罗米”就是铬,是从路的拉丁文名称Chromium音译而来的。
一些眼镜的金属架子、表带、汽车车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等,也都常镀一层铬,不仅美观,而且防锈。
所镀的铬层越薄,越是会紧贴在金属的表面,不易脱掉。
在一些炮筒、枪管内壁,所镀的铬层仅有0.005毫米厚,但是,发射了千百发炮弹、子弹以后,铬层依然还在。
五光十色。
铬的希腊文原意,便是“颜色”。
金属铬是雪白银亮的,硫酸铬是绿色的,铬酸镁是黄色的,重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矶(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的(常见的黄色颜科“铬黄”就是它)2、铬的化学性质不活泼金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。
金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。
一旦去钝化后,极易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。
在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。
可溶于强碱溶液。
铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。
不溶于水。
镀在金属上可起保护作用。
温度高于600C时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr zQ, 62N和CrN, C^G和Cr3C2,C “$。
铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200C时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000C时铬在氧中燃烧生成Cr zQ。
铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
相关化学方程式如下:Cr + 2HCl= CrCl 2 + H 2 f Cr + H 2SO = CrSO 4 + H 2?二、重要化合物1、Cr(lll)(1)C H Q是绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。
(完整版)对“铬、锰及其化合物的性质与转化(归纳与扩展)”的检测
对“铬、锰及其化合物的性质与转化(归纳与扩展)"的检测暨较复杂方程式的强化训练1.交警常用“酒精检测仪”(含CrO 3 )检查司机是否酒后驾车,现象是由红色变为绿色(Cr 3+),试写出对应的化学方程式:____________________________________________2.用三氧化铬除去Ba 2+的原理是生成难溶于水的铬酸钡(BaCrO 4),对应的离子方程式为: ____________________________________________________________3。
铬酸钡溶于硝酸和盐酸,在硫酸中发生沉淀转化,对应的离子方程式为:____________________________________________________________4。
铬酸(H 2CrO 4,其酸酐为___________)仅存在于溶液中,是二元中强酸,其电离方程式为:_____________________________________________________________________5。
在酸性条件下,-24CrO 转化为-272O Cr (黄色变橙色)的原理是:__________________________________________________________________________6。
分析化学中,用酸性重铬酸钾溶液来测定铁(+2Fe )的含量,对应的离子方程式为: ________________________________________________________________________7.在酸性溶液中,-272O Cr 可以将溴化氢、碘化氢、硫化氢、亚硫酸等氧化,试写出与硫化氢反应的离子方程式:______________________________________________________8.重铬酸钾与浓盐酸在加热时可发生反应产生氯气,对应的离子方程式为:_________________________________________________________9.重铬酸盐的溶解度较铬酸盐的溶解度大,因此,向重铬酸盐溶液中加Ag +、Pb 2+、Ba 2+等离子时,通常生成铬酸盐沉淀,试以Ag +为例,写出对应的离子方程式:________________________________________________________10.如果是含 272O Cr 的废水,可以在酸性介质中加入亚硫酸氢钠将其还原为Cr 3+,再用熟石灰调节pH 至8左右,将Cr 3+转化为Cr (OH )3沉淀,灼烧得到氧化物(三氧化二铬)回收。
实验十九铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物的性质(精)
实验十九铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物的性质(精)实验十九铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物的性质一、实验目的1.掌握铬和锰的各种重要价态化合物的生成和性质。
2.掌握铬和锰常见氧化态间的相互转化及转化条件。
3.了解一些难溶的铬酸盐。
4.掌握Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)化合物的还原性和Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)化合物的氧化性。
5.掌握Cr3+、Mn2+、Fe3+和Fe2+离子的鉴定。
二、仪器和药品仪器:试管、胶头滴管固体:FeSO4,Na2SO3,NaBiO3,(NH4)2Fe(SO4) 2·6H2O;酸:HCl(2.0mol/L,浓),H2SO4(1.0mol/L 3.0mol/L),HNO3(2.0mol/L);碱:NaOH(2.0mol/L,6.0mol/L);盐:CrCl3(0.1mol/L),K2Cr2O7(0.1mol/L),AgNO3(0.1mol/L),BaCl2(0.1mol/L),Pb(NO3)2(0.1mol/L),K2CrO4(0.1mol/L),MnSO4(0.1mol/L) ,KMnO4 (0.01mol/L),CoCl2(0.1mol/L),NiSO4(0.1mol/L),FeCl3(0.1mol/L),KI(0.1mol/L),KSCN(0.1mol/L),K4[Fe(CN)6](0.1mol/L),K3[Fe(CN)6] (0.1mol/L);其它:CCl4, 溴水,H2O2(3%), KI-淀粉试纸。
三、实验内容1.Cr(OH)3的生成和性质在两只试管中均加入0.5mL0.1mol/L CrCl3溶液,逐滴加入2.0mol/L NaOH 溶液直到有沉淀生成为止,观察沉淀的颜色。
然后在一只试管中继续滴加NaOH 溶液,而在另一支试管中滴加2.0mol/L 的HCl溶液,观察现象。
写出反应方程式。
2.Cr (Ⅲ)与Cr(Ⅵ)的相互转化(1)在试管中加入0.5mL 0.1mol/L CrCl3溶液,加入2.0mol/L NaOH溶液直到沉淀溶解使之成为CrO2–为止,再加入少量3% H2O2溶液,在水浴中加热,观察溶液的颜色变化,解释现象,写出反应方程式。
1-2铬、锰
过 渡 元 素
3. Cr(OH)3 的两性
铬、 锰
Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3 CrO2- + H+ + H2O
灰绿色
30
Chapter 1
过 渡 元 素
4. 还原性
2-
铬、 锰
-
Cr2O7 + 14H+ + 6 e- 2 Cr3- + 7 H2O, θ 1.33V
CrO4 + 2 H2O+ 3 e 2 CrO2 + 4 OH- , θ -0.12V
8
434-511℃
Chapter 1
过 渡 元 素
铬、 锰
★ b. 溶于水生成H2CrO4 : CrO3 + H2O H2CrO4(黄色) ★ c.酸性:在冷却时与氨水作用生成(NH4)2Cr2O7 ★ d.强氧化性:与酒精、有机物等接触立即着火,
本身变成Cr2O3;故存放时切勿与有机物接近。
9
可用来鉴定Ag+, Pb2+
24
Chapter 1
过 渡 元 素
铬、 锰
2+
★
Cr2O7 + 2H2O 2CrO4 + 2H
22+ + 2+
2-
Cr2O7 + 2Pb (Ag ,Ba ) + H2O
HAc-NaAc,pH4.7
PbCrO4 (AgCrO4 ,BaCrO4 ) +2H
2 7
B CrO
4
2-
CrO2
-
-0.12 V ACr O 2-
铬及其化合物性质(补充))
铬及其化合物性质一、单质:铬1、物理性质铬是银白色的金属,难熔(熔点1800℃),比重为7.1,和铁差不多。
铬是最硬的金属!铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈。
手表的外壳常是银闪闪的,人们说它是镀了“克罗米”,共实,“克罗米”就是铬,是从路的拉丁文名称Chromium音译而来的。
一些眼镜的金属架子、表带、汽车车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等,也都常镀一层铬,不仅美观,而且防锈。
所镀的铬层越薄,越是会紧贴在金属的表面,不易脱掉。
在一些炮筒、枪管内壁,所镀的铬层仅有0.005毫米厚,但是,发射了千百发炮弹、子弹以后,铬层依然还在。
五光十色。
铬的希腊文原意,便是“颜色”。
金属铬是雪白银亮的,硫酸铬是绿色的,铬酸镁是黄色的,重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矾(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的(常见的黄色颜科“铬黄”就是它)2、铬的化学性质不活泼金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。
金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。
一旦去钝化后,极易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。
在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。
可溶于强碱溶液。
铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。
不溶于水。
镀在金属上可起保护作用。
温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3,Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,C r2S3。
铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;加热到1200℃时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。
铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
相关化学方程式如下:Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑ Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2↑二、重要化合物1、Cr(III)(1)Cr2O3是绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。
过渡元素(二)-铬锰铁钴镍
锰的化学性质
01 在常温下以化合态存在,主要呈正二价。
02
在空气中加热时,表面生成一层氧化物保护 膜。
03
在高温时,能与许多元素发生化合反应。
04
锰与稀硫酸、稀盐酸反应放出氢气。
锰的化合物
二氧化锰
天然矿物形式存在,黑色无定形 粉末或黑色斜方晶体,难溶于水、
弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,加 热时溶于浓盐酸而放出氯气。
铬在常温下不易与水反应,但 在高温高压条件下可以与水蒸 气反应生成铬酸或铬酸酐。
铬可以形成多种氧化态的化合 物,从+2到+6价,其中最常 见的氧化态是+2和+3价。
铬的化合物
氧化物
盐类
铬的氧化物有CrO、Cr2O3和CrO3等, 其中Cr2O3最为常见,是冶炼铬的重 要原料。
铬的盐类非常丰富,包括卤化物、硫酸盐、 硝酸盐、铬酸盐等。其中铬酸盐是重要的工 业原料,可用于生产颜料、染料、油漆等。
Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO
硫酸盐
02
Fe₂(SO₄)₃
碳酸盐
03
Fe₂(CO₃)3
04 钴
钴的物理性质
银白色金属,具有铁磁性。 密度为8.9克/立方厘米。
熔点为1493°C,沸点为 2870°C。
在潮湿空气中易被氧化。
钴的化学性质
在常温下不易与空气和水反应, 加热时能与酸反应生成氢气。
在高温下能与碳、氢气等发 生还原反应。
过渡元素(二)-铬锰铁钴镍
•铬
•锰
•铁
目
•钴 •镍
录
01 铬
铬的物理性质
铬是银白色的金属,具有较高的 熔点和沸点,是所有金属中最硬
的之一。
铬锰
实验内容
2.3 微溶性铬酸盐的生成及溶解
K2CrO4分别 + AgNO3、BaCl2、Pb(NO3)2,观 察沉淀生成,设法溶解这些沉淀 以K2Cr2O7代替K2CrO4,重复同样试验,观察 现象
2.4 CrO5生成和分解
少量K2Cr2O7 + 稀H2SO4 + 少量乙醚 + H2O2, 观察水层和乙醚层颜色,放置,再观察
实验内容
4. Mn(II)化合物的性质
4.1 Mn(OH)2
MnSO4 + NaOH(液面下缓缓滴入),观察Mn(OH)2 振荡,观察颜色变化 分别 + 稀HCl、稀NaOH、饱和NH4Cl,观察沉淀是否溶解
4.2 Mn(II)还原性
Mn2+ + BiO3-,加热,观察颜色 Mn2+ + Br2 + OH-,观察颜色 Mn2+ + MnO4-,观察颜色
把得到的溶液煮沸,观察沉淀生成
实验内容
2. Cr(IV)化合物的性质
2.1 CrO3的生成和性质
离心管,饱和K2CrO4,冰水冷却,慢慢加入冷浓硫 酸,观察CrO3生成(红) 离心分离,晶体水浴烘干 水浴烘干,冷却,加几滴酒精,观 水浴烘干 察燃烧(注意安全!)
2.2 K2Cr2O7的氧化性
K2Cr2O7 + 稀H2SO4 + FeSO4溶液 K2Cr2O7 + 稀H2SO4 + Na2SO3固体
实验内容
5. Mn(IV)化合物的性质
MnO2 + H2SO4 + Na2SO3 MnO2 + 浓HCl,观察,加热再观察
6. Mn(VII)化合物的性质
9. 4锰及其化合物的性质
锰
[Ar]3d54s2
2
锰单质的性质: •白色金属,硬而脆
锰的单质
• 活泼金属:
E (Mn 2+ /Mn) = -1.182V
3
锰的化合物
Mn的价电子构型:3d54s2
可形成多种氧化值: -3,-2,-1,0,1,
最高氧化值=价电子数 +2,+3,+4 , +5,+6,+7
低氧化值
中氧化值
高氧化值
5
•在氧化剂存在下与熔融的碱作用: 熔融
2M n + 4KOH + 3O2 2K2M nO4 + 2H2O
纯锰的制备
3MnO2 Mn3O4 + O2
Mn3O4 + 8Al Mn + Al2O3 Mn3O4 + 2C 3Mn + 2CO2
6
1.锰(Ⅶ)的化合物
1)强氧化性
EA( MnO
4
/Mn
2+
)
=
1.51V
可氧化物种 产物
SO32- ISO42- I2
Cl-
H2S
Cl2 S 或 SO42-
Fe2+ Fe3+
溶液的酸度不同,MnO—4 被还原的产物不同:
2M nO4-
+
5SO
23
+
6H+
2M n2+
+
5SO
Hale Waihona Puke 24+ 3H2O
2M nO4-
+
3SO
23
+
H2O
2M nO2
+
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2 7 4 2 7B 4 322 7 44 2 7 铬、锰及其化合物的性质一、实验目的掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。
二、实验原理1、铬及其化合物的性质Cr 价电子构型:3d 54s 1 ,VIB 族,常见的氧化态为+6,+3,+2E A 0/VCr O 2-1.33Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.91 CrE 0/VCrO 2- -0.13 Cr(OH) -1.1 Cr(OH) -1.4 Cr在酸性介质中,+2 氧化态具有强的还原性,+6 氧化态具有氧化性,Cr 3+的还原性都较弱,只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为 Cr O 2-;在碱性介质中,+6 氧化态稳定(CrO 2-)。
Cr 2O 3 和 Cr (OH )3 显两性。
OH - OH - Cr3+(×ÏÉ«£© r(OH)3£¨ »ÒÀ¶É«©[Cr(OH)4]£-H ++ £¨ ÂÌÉ«£©铬(VI )最重要的化合物为 K 2Cr 2O 7,在水溶液中Cr O 2-和 CrO 2-存在下列平衡:2 CrO 2-+ 2 H +Cr O 2-+ H 2O(»ÆÉ«)£¨ ³Èºì É«£©在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-可以被过氧化氢氧化为 CrO 42-。
在酸性溶液中CrO 42-转变为 Cr 2O 72-。
Cr 2O 72-与过氧化氢反应能生成深蓝色的 CrO 5,由此可以鉴定 Cr 3+。
2、Mn价电子结构 3d 54s 3 ,VIIB 族,常见的氧化态为+6,+7,+4,+3,+2 Mn 2+在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中:酸性介质:只有很强的氧化剂(铋酸钠、二氧化铅)才能氧化 Mn 2+-0.744 4 44 4 B 4 44 4 24 2 7 2 8 2 2 7 4 2Mn 2+ +碱性介质:5NaBiO 3 + 14 H +5 Na + + 5 Bi 3+ + 2 MnO - + 7 H 2OMn 2+ + 2OH -Mn(OH)2O 2MnO(OH)2(°×É«³Áµí £©(×ØÉ«£©Mn (IV )化合物重要的是 MnO 2,在酸性溶液中具有氧化性。
Mn (VI )化合物重要的是 MnO 2-,Mn (VII )化合物重要的是 MnO -E A 0/VE 0/VMnO -MnO - 0.56 MnO 2- 2.26 MnO 20.56 MnO 2- 0.60 MnO2MnO 2-存在于强碱溶液中,在酸性,中性环境中均发生歧化。
三、实验内容1. Cr 的化合物(1) 选择适当的试剂,完成 Cr 化合物的转化Cr 3+ + 3OH -Cr(OH)3(×ÏÉ«£©£¨ »ÒÀ¶É«£©Cr(OH)3 + 3 HClCrCl 3 + 3H 2OCr(OH)3 + NaOHNa[Cr(OH)4] + H 2O£¨ ÂÌÉ«£©2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 2- + 8H O 2 CrO 2- + 2 H + Cr O 2- + H 2O(»ÆÉ«) £¨ ³Èºì É«£©2Cr 3++3S O 2-+7H O=Cr O 2-+6SO 2-+14H +(2) Cr 3+的性质① Cr(OH)3 的生成和两性4 4 24 2 7 2 7 4 2 7 2 44 2 7 Cr 3+ + 3OH - Cr(OH)3(×ÏÉ«£©£¨ »ÒÀ¶É«£©Cr(OH)3 + 3 HClCrCl 3 + 3H 2OCr(OH)3 + NaOHNa[Cr(OH)4] + H 2O£¨ ÂÌÉ«£©② [Cr(OH)4]- 加热水解性[Cr(OH)4]- + H 2O = Cr(OH)3 (灰蓝色) + OH -(3) Cr (III )的还原性及鉴定2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 2- + 8H O 2[Cr(OH)4]- + 3H 2O 2 +2OH - = 2CrO 2- + 8H 2O 2 CrO 2- + 2 H + Cr O 2- + H 2O(»ÆÉ«) £¨ ³Èºì É«£©Cr O 2- + 2Ba 2+ + H O = 2BaCrO (黄色)+ 2H + (4) Cr (III )的水解2Cr 3+ + 3S 2- + 6H 2O = 2Cr (OH )3↓(灰绿色) + 3H 2S ↑(5) Cr O 2-和 CrO 2-的转化2 CrO 2- + 2 H+Cr O 2-+ H 2O(»ÆÉ«)(6)重铬酸盐与铬酸盐的溶解性£¨ ³Èºì É«£©在重铬酸盐溶液中分别加入银离子,铅离子,钡离子等,能生成相应的溶解度较小的铬酸盐沉淀。
Cr 2O 72- + 2Ba 2+ + H 2O = 2BaCrO 4(黄色)+ 2H +Cr 2O 72- + 2Pb 2+ + H 2O = 2PbCrO 4( 黄 色 )+ 2H + Cr 2O 72- + 4Ag + + H 2O = 2Ag 2CrO 4(砖红色)+ 2H +(7) Cr 2O 72-的氧化性(酸性介质)Cr 2O 72- + 3S 2- + 14H + = 2Cr 3+ + 7H 2O + 3S ↓Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O不能用盐酸酸化,因为氯离子有还原性。
(8) 过铬酸的生成――Cr (VI )的鉴定4 2 7 2 75 24 2 224 4 2 2 4 2 2 4 4 4 2 22 CrO 2- + 2 H +Cr O 2-+ H 2O(»ÆÉ«)£¨ ³Èºì É«£©4H 2O 2 + Cr O 2- + 2H += 2CrO + 5H O (有机相显蓝色) 4CrO 5 + 12H += 4Cr 3+ + 7O 2 + 6H 2O(9) CrO 3 的生成与性质K 2Cr 2O 7 + H 2SO 4 (冷、浓)=CrO 3 (橙红色)+ K 2SO 4 + H 2O CrO 3,强氧化剂,铬酸酸酐,不稳定,受热分解,遇酒精着火2. Mn 的化合物(1) 选择合适的试剂,完成转化实验MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2O2KMnO 4+ 3MnSO 4 + 2H 2O = 5MnO 2↓ + K 2SO 4 + 2H 2SO 44 MnO - + 4H + = 4MnO + 2H O + 3O 4 MnO - + 4OH - = 4MnO 2- (绿色) + 2H O + O 2 MnO - +MnO + 2H O = 3 MnO 2- (绿色) +4H + 3 MnO 2- (绿色) +4H += 2 MnO - +MnO + 2H O (2) Mn (II )化合物的性质① Mn(OH)2 的生成和性质Mn 2+ + 2OH - Mn(OH)2 (dzºì £© Mn(OH)2 (°×É«³Áµí £©+ 2 HCl MnCl 2 + 2H 2OMn(OH)2 + NaOH 2Mn(OH)2 + O 22MnO(OH)2 (×ØÉ«£©Mn(OH)2 溶于硫酸,氯化铵水溶液。
不稳定Mn (OH )2 + H 2O 2 → MnO 2 + 2H 2O注:MnO 2 在 HNO 3 中溶解不显著,在酸性溶液中用 H 2O 2 还原可提高溶解性, 反应如下:MnO 2 + H 2O 2 + 2H + → Mn 2+ + 2H 2O + O 2②Mn(II)离子的氧化(碱性介质)Mn2+在酸性介质中比较稳定,要将其氧化为MnO4-比较困难。
酸性条件下,需要NaBiO3、PbO2、S2O82-等强氧化剂在硝酸溶液中氧化Mn2+到MnO4-:2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O2Mn2++5PbO2+4H+=2MnO4-+5Pb2++5H2O介质不能用盐酸,因为Cl-有还原性;Mn2+的量不能太大,否则:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+在碱性条件下容易被氧化NaClO+MnSO4+2NaOH=MnO2↓+Na2SO4+NaCl+H2O 生成棕黑色物质③MnS 的生成和性质MnS 沉淀的生成的条件:[Mn2+][S2-]>3×10-13碱性条件下加硫化铵或者硫化钠,可以生成肉色的MnS 沉淀,使用饱和H2S 溶液无沉淀生成。
MnS 能溶于稀酸,MnS 还能溶于HAc 溶液。