第一过渡系元素(铬、锰、铁、钴、 镍)(3学时)

第一过渡系元素（铬、锰、铁、钴、镍）（3学时）

一、实验目的及要求

1.掌握铬、锰主要性质及个氧化态之间相互转化的条件。

2.练习沙浴加热操作。

3.试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性。

4.实验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。

二、实验药品

MnSO（0.2mol/L）、NaOH（aq）、HCl(aq)、重铬酸钾溶液、NH4C l（2mol/L）、H2SO4（6mol/L）、CoCl2(aq)、NiSO4(aq)、FeCl3(aq)、K4[Fe(CN)6]、氨水、MnO2(s)、KMnO4(aq)、NH4Cl(s)

三、实验内容及步骤

1、铬的化合物的重要性质

（1）．铬（Ⅵ）的氧化性

Cr2O72-转变为Cr3+

（2）．铬（Ⅵ）的缩合平衡

Cr2O72-与CrO42-相互转化

（3）．Cr(OH)3的两性

（4）．铬（Ⅲ）的还原性

（5）．重铬酸钾和铬酸盐的溶解性

分别在CrO42-、Cr2O72-溶液中各加入少量的Pb(NO3)2、BaCl2、AgNO3、观察产物的颜色。

2、锰的化合物的重要性质

（1）．氢氧化锰的生成和性质

第一份、往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，观察沉淀的颜色。

第二份往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，再加过量的氢氧化钠，观察现象

第三份往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，再加入盐酸，观察现象

第四份往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，再加氯化铵，观察现象

（2）．锰的化合物的重要性质

1）Mn2+的氧化

2）硫化锰的生成和性质

3）二氧化锰的生成和氧化性

（2）．高锰酸钾的性质

分别试验高锰酸钾与亚硫酸钠在中性、酸性、碱性介质中的反应。

3、铁（Ⅱ）、钴（Ⅱ）、镍（Ⅱ）的化合物的还原性

（1）、铁（Ⅱ）的还原性

1）酸性介质

2）碱性介质

（2）．钴(Ⅱ)的还原性

1）往盛有CoCl2溶液的试管中加入氯水，观察现象。

2）往两支分别盛有0.5mL0.5mol/L CoCl2溶液的试管中，滴加2mol/L NaOH溶液，制得两份沉淀，一份置于空气中，一份加入新配制的氯水，观察。注意观察反应产

物的颜色和状态。

（3）．镍(Ⅱ)的还原性：方法同上。

4、铁(Ⅲ)、钴(Ⅲ)、镍(Ⅲ)的化合物的氧化性

（1）在氢氧化铁(Ⅲ)、氢氧化钴(Ⅲ)和氢氧化镍(Ⅲ)沉淀中均加入浓盐酸，震荡观察现象。（2）在氯化铁中加入碘化钾溶液，再加入四氯化碳，观察现象。

5、配合物的生成和性质

（1）、铁配合物的性质

1）往盛有1mL亚铁氰化钾溶液的试管中，加入0.5mL碘水，震动试管后，滴入数滴硫酸亚铁铵溶液，有何现象发生？

2）向盛有1mL新配制的硫酸亚铁铵溶液的试管中加入碘水，震动试管后，将溶液分成两份，各滴入数滴硫氰酸钾溶液，然后向其中一支试管注入约0.5mL3%H2O2的溶液，观察现象。

3）普鲁士蓝的生成往0.5ml0.2mol/L FeCl3溶液中，加入1滴0.1mol/L K4[Fe(CN)6]溶液，观察产物的颜色和状态。写出相应的反应方程式。

4)往FeCl3的试管中，滴入浓氨水直至过量，观察沉淀是否溶解。

（2）．钴配合物的生成和性质

往0.5mL0.5mol/L CoCl2溶液中，加入一小匙NH4Cl固体，然后逐滴加入浓NH3·H2O，振荡试管，观察沉淀颜色。再继续加入过量的浓NH3·H2O，至沉淀溶解为止，观察反应产物的颜色。最后把溶液放置一段时间，观察溶液的颜色有何变化。

（3）．镍配合物的生成和性质

往2mL0.2mol/L NiSO4溶液中，逐滴加入浓NH3·H2O，并振荡试管，观察沉淀颜色。再加入过量的浓NH3·H2O，观察产物的颜色。然后把溶液分成四份，往两份溶液中，分别加入2mol/L NaOH溶液和2mol/L H2SO4溶液，观察有何变化？把另一份溶液用水稀释，是否有沉淀产生？把最后一份溶液煮沸，观察有何变化？综合实验结果，说明镍氨配合物的稳定性。

四、思考题

1、根据实验结果，设计一张铬的各种氧化态转化关系图。

2、说明铁、钴、镍三价氢氧化物的颜色与二价氢氧化物有何不同？氢氧化铁(III)、氢氧化钴(III)与氢氧化镍(III)的生成条件有何不同？在酸性溶液中，三价铁、三价钴与三价镍的氧化性有何不同？

五、注释

注意实验中所用的亚硫酸钠、过氧化氢一定要新开封的，否则没有现象或不明显。六、参考文献

北京师范大学无机化学教研室等编，<<无机化学实验>>,2001年，高等教育出版社。

(郝桂霞)