铬、锰及其化合物的性质(精)(可编辑修改word版)

2 7 4 2 7

B 4 3

2

2 7 4

4 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，＋2

E A 0/V

Cr O 2-

1.33

Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.91 Cr

E 0

/V

CrO 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 - Cr

3+

(×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«)

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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＋

-0.74

4 4 4

4 4 B 4 4

4 4 2

4 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 2O

Mn 2+ + 2OH -

Mn(OH)2

O 2

MnO(OH)2

(°×É«³Áµí £©

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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/V

E 0/V

MnO -

MnO - 0.56 MnO 2- 2.26 MnO 2

0.56 MnO 2- 0.60 MnO

2

MnO 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

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Cr(OH)3 + 3 HCl

CrCl 3 + 3H 2O

Cr(OH)3 + NaOH

Na[Cr(OH)4] + H 2O

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2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 2- + 8H O 2 CrO 2- + 2 H + Cr O 2- + H 2O

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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 2

4 2 7 2 7 4 2 7 2 4

4 2 7 Cr 3+ + 3OH - Cr(OH)3

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Cr(OH)3 + 3 HCl

CrCl 3 + 3H 2O

Cr(OH)3 + NaOH

Na[Cr(OH)4] + H 2O

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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 2

O 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

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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