鉻、錳及其化合物的性質

1、鉻、錳及其化合物的性質一、實驗目的掌握鉻、錳主要氧化態(tài)化合物的性質。二、實驗原理1、鉻及其化合物的性質Cr 價電子構型：3d54s1 ，VIB族，常見的氧化態(tài)為6，3，2 在酸性介質中，2氧化態(tài)具有強的還原性，6氧化態(tài)具有氧化性，Cr3的還原性都較弱，只有用強氧化劑才能將它們分別氧化為Cr2O72；在堿性介質中，6氧化態(tài)穩(wěn)定（CrO42）。 Cr2O3和Cr（OH）3顯兩性。 鉻（VI）最重要的化合物為K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O72和CrO42存在下列平衡： 在堿性溶液中，Cr(OH)4-可以被過氧化氫氧化為CrO42。在酸性溶液中CrO42轉變?yōu)镃r2O72。Cr2O72與過氧化氫反

2、應能生成深藍色的CrO5，由此可以鑒定Cr3。2、Mn價電子結構3d54s3 ，VIIB族，常見的氧化態(tài)為6，7，4，3，2Mn2在酸性溶液中的穩(wěn)定性大于在堿性溶液中：酸性介質：只有很強的氧化劑（鉍酸鈉、二氧化鉛）才能氧化Mn2堿性介質：Mn（IV）化合物重要的是MnO2，在酸性溶液中具有氧化性。Mn（VI）化合物重要的是MnO42，Mn（VII）化合物重要的是MnO4MnO42存在于強堿溶液中，在酸性，中性環(huán)境中均發(fā)生歧化。三、實驗內容 1Cr的化合物（1）選擇適當的試劑，完成Cr化合物的轉化2Cr3+ + 3H2O2 +10OH- = 2CrO42- + 8H2O2Cr3+3S2O82-+

3、7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+（2）Cr3的性質 Cr(OH)3的生成和兩性 Cr(OH)4- 加熱水解性Cr(OH)4- + H2O = Cr(OH)3 (灰藍色) OH（3）Cr（III）的還原性及鑒定2Cr3+ + 3H2O2 +10OH- = 2CrO42- + 8H2O2Cr(OH)4- + 3H2O2 +2OH- = 2CrO42- + 8H2OCr2O72 2Ba2 H2O 2BaCrO4（黃色） 2H（4）Cr（III）的水解2Cr3 3S2 6H2O 2Cr（OH）3（灰綠色） 3H2S（5）Cr2O72和CrO42的轉化(6)重鉻酸鹽與鉻酸鹽的溶解性在重鉻

4、酸鹽溶液中分別加入銀離子，鉛離子，鋇離子等，能生成相應的溶解度較小的鉻酸鹽沉淀。Cr2O72 2Ba2 H2O 2BaCrO4（黃色） 2HCr2O72 2Pb2 H2O 2PbCrO4（黃色） 2HCr2O72 4Ag H2O 2Ag2CrO4（磚紅色） 2H（7）Cr2O72的氧化性（酸性介質）Cr2O72 3S2 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O + 3SCr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O不能用鹽酸酸化，因為氯離子有還原性。（8）過鉻酸的生成Cr（VI）的鑒定 4H2O2 Cr2O72 2H 2CrO5 5H2O（有機相顯藍色） 4CrO5 12H 4

5、Cr3+ + 7O2 6H2O（9）CrO3的生成與性質K2Cr2O7 H2SO4 （冷、濃）CrO3 （橙紅色） K2SO4 H2OCrO3,強氧化劑，鉻酸酸酐，不穩(wěn)定，受熱分解，遇酒精著火2Mn的化合物（1）選擇合適的試劑，完成轉化實驗 MnO2 4HCl MnCl2 Cl2 2H2O2KMnO4+ 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO44 MnO4 4H+ 4MnO2 2H2O 3O24 MnO4 4OH 4MnO42 （綠色） 2H2O O2 2 MnO4 MnO2 2H2O = 3 MnO42 （綠色） 4H+ 3 MnO42 （綠色） 4H+=

6、 2 MnO4 MnO2 2H2O（2）Mn（II）化合物的性質 Mn(OH)2的生成和性質Mn(OH)2溶于硫酸，氯化銨水溶液。不穩(wěn)定Mn(OH)2 + H2O2 MnO2 + 2H2O注：MnO2在HNO3中溶解不顯著，在酸性溶液中用 H2O2還原可提高溶解性，反應如下： MnO2 + H2O2 + 2H+ Mn2+ + 2H2O + O2 Mn（II）離子的氧化（堿性介質）Mn2+在酸性介質中比較穩(wěn)定，要將其氧化為MnO4-比較困難。酸性條件下，需要NaBiO3、PbO2、S2O82-等強氧化劑在硝酸溶液中氧化Mn2+到MnO4-：2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi

7、3+5Na+7H2O2Mn2+5PbO2+4H+=2MnO4-+5Pb2+5H2O介質不能用鹽酸，因為Cl-有還原性；Mn2+的量不能太大，否則：2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+在堿性條件下容易被氧化NaClO+MnSO4+2NaOH=MnO2+Na2SO4+NaCl+H2O 生成棕黑色物質 MnS的生成和性質MnS沉淀的生成的條件：Mn2+S2-31013堿性條件下加硫化銨或者硫化鈉，可以生成肉色的MnS沉淀，使用飽和H2S溶液無沉淀生成。MnS能溶于稀酸，MnS還能溶于HAc溶液。 Mn（II）的鑒別2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O（無色紫紅色）（3）Mn（IV）的生成和性質2KMnO4+ 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4MnO2+Na2SO3+H2SO4=MnSO4+Na2SO4+ H2O（4）Mn（VI）化合物的生成與性質 2 MnO4 MnO2 2H2O = 3 MnO42 （綠色） 4H+MnO42存在于強堿溶液中，在酸性，中性環(huán)境中均發(fā)生歧化。3 MnO42 2H2O2 MnO4M