镉、锰、铁、钴、镍

1、铬、锰、铁、钴、镍铬、锰、铁、钴、镍实验目的实验目的1. 加深对B-B三副族元素及其化合物 的重要化学性质；2.掌握铬、锰氧化态之间的转化及条件；3.学习B-B三族元素离子的鉴定方法。、实验原理、实验原理性质铬锰铁钴镍价电子构型3d54s13d54s23d64s23d74s23d84s2主要氧化态+3，+6+2、4、6、7+2，+3，+2，+3+2，+3+2氢氧化物M（OH）2 O2 M（OH）3（空气中O2氧化）Br2、NaOCl+3氢氧化物具有两性浓HCl反应生成MCl2和Cl2氧化性Cr2O72-（H+）强氧化性，被还原为Cr3+MnO4-不同介质中被还原为不同产物硫化物（+2） 双水解

2、MS溶于稀酸，MnS还溶于HAc，（CoS和NiS结构变化）配合物Fe2+、Fe3+和CN-配合物生存M2+氨水 M（NH3）62+离子鉴定： 2Cr(OH)4- 3H2O22OH- 2CrO42-8H2O （绿色 黄色）Cr3+: 2H+2CrO42-Cr2O728H2O （黄色 橙红）Cr2O72-H2O2CrO5H2O (蓝色)Mn2+: 2Mn2+5NaBiO314H+2MnO4-5Bi3+5Na+7H2O （紫红色）Fe2+: x Fe2+xK+xFe(CN)63-KFe()（CN）6Fe(II)x(s) (腾氏蓝)Fe3+: x Fe3+xK+xFe(CN)64-KFe()（CN）

3、6Fe(II)x(s) (普鲁士蓝)Co2+: Co2+4SCN-Co(NCS)42- (浅蓝色)Ni2+： Ni2+2丁二酮肟2NH3鳌合物2NH4+（鲜红色） 仪器、药品和材料仪器、药品和材料仪器：试管、试管架、离心试管、电动离心机材料：淀粉-KI试纸药品参见课本 四、实验内容四、实验内容铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的生成和性质 （1）Cr2(SO4)36NaOHCr(OH)3Na2SO4 (由紫色到灰蓝色) Cr(OH)3OH-CrO2-2H2O Cr(OH)33H+Cr3+3H2O （CrO2-：绿色）（2） MnSO4NaOHMn(OH)2Na2SO4 Mn(OH)2:白色 Mn(OH

4、)2O22MnO(OH)2 （羟基氧锰） MnO(OH)2棕色 棕色的Mn2O3和MnO2的水合物 Mn(OH)2不溶于碱 (3) Fe2+NaOHFe(OH)2 Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3 沉淀变化:白色 灰绿 棕红色 Fe(OH)2不溶于碱 (4) Co2+OH-Co(OH)2Co(OH)2:粉红,不溶于碱 Co(OH)2O22H2OCo(OH)3 (放置于空气被缓慢氧化为棕色的水合物Co2O3XH2O) (5) Ni2+NaOHNi(OH)2(绿色) Ni(OH)2不能被空气中O2氧化, 能被NaOCl、 Br2氧化为Ni(OH)3黑色, Ni(OH)2不溶于碱 还原性F

5、e(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2（6）FeCl3NaOHFe(OH)3(棕红色) Fe(OH)3不溶于碱（7）Co2+OH-Br2Co(OH)3Br- CoCl3NaOHCo(OH)3(棕色) Co(OH)3HClCoCl2Cl26H2O （Cl2能使淀粉-KI试纸变蓝）（8）NiSO4Br2NaOHNi(OH)2NaBr 生成苹果绿色沉淀，证明生成苹果绿色沉淀，证明Br2不能不能 Ni(OH)3HClNiCl2Cl26H2O NiSO4 ，改用，改用Cl2则能生成黑色沉淀，则被氧化为则能生成黑色沉淀，则被氧化为Ni3+ 氧化性比较：氧化性比较：Ni3+Co3+Fe3+2. Cr（II

6、I）的还原性和Cr3+的鉴定Cr3+OH-H+CrO2-2H2O (过量，沉淀生成又全部溶解: 灰绿色 亮绿色) CrO2-2H2O2 2OH-2 CrO42-4H2O （沉淀变化:亮绿色 黄色） Pb2+CrO42Pb2+CrO42(黄色沉淀) 3. CrO42- 和Cr2O72-的相互转化（1）CrO42-H+ Cr2O72-（黄色 橙红） Cr2O72-H+乙醚（乙醇）CH3COOH Cr2（SO4）3 （沉淀变化: 棕红 绿色） 用途：检验酒后驾车（2） K2CrO4H2SO4BaCl2BaCrO4(黄色) K2Cr2O74H2OBaCl2BaCrO4(黄色) 2HCl BaCrO42

7、HClBaCr2O7（沉淀溶解）（沉淀溶解）Cr2O72-, MnO4-, Fe3+的氧化性与Fe2+的还原性 （1）Cr2O72-H+H2SS Cr3+H2O（绿色还是紫色还是紫色） （2）KMnO4H2SO4FeSO4Fe2(SO4)3 MnSO4H2O (紫红 黄色 )（3）FeCl3SnCl2HClFeCl2SnCl4H2O (4) MnO4-Mn2+H2O5MnO24H+ (黑色) (5) KMnO4MnO2NaOHK2MnO4MnO2H2O K2MnO4HClMnO2KMnO4H2O5. 铬、锰、铁、钴、镍硫化物的性质(1) Cr2(SO4)3Na2SCr(OH)3H2SNa2SO

8、4(2) MnSO4H2S MnSO4H2SNH3H2O MnS (肉红色)(3) a Fe SO4H2S FeSO4H2SNH3H2O FeS NH4+（FeS溶于稀酸） FeSO4H2SNH3H2OHCl （沉淀溶解） b. CoCl2H2S CoCl2H2SNH3H2OCoSNH4+ (CoS，黑色，溶于稀酸) CoCl2H2SNH3H2OHCl c. NiSO4H2S NiSO4H2SNH3H2O NiS NH4+ （NiS，黑色，溶于稀酸）1. NiSO4H2SNH3H2OHCl 各种难溶金属硫化物在酸中的溶解情况差异很大，这与她们的容度积常数有关，KSP大于10-24的硫化物，一般

9、可溶于稀酸。 例如，ZnS可溶于0.30molL-1的HCl，而容度积更大的MnS 在醋酸溶液中即可溶解，容度积介于10-25与10-30之间的硫化物一般不溶于稀酸而溶于浓盐酸，如CdS可溶于6.0 molL-1的盐酸，CdSHCl H2CdCl4 H2S,容度积更小的硫化物如CuS在浓盐酸中也不溶解，但可以溶于硝酸，对于在硝酸中也不溶解的HgS来说，则需要用王水将其溶解。(4) FeCl3H2SFeCl2SHClFe3+离子与S2-离子作用的产物，与溶液的酸碱性有关。当Fe3+离子与（NH4）2S（或Na2S）离子作用时，生成Fe2S3黑色沉淀，而不是Fe(OH)3沉淀，这是因为Fe2S3比

10、Fe(OH)3难溶（Ksp, Fe2S3 =110-88, Ksp, Fe(OH)3=110-38,）之故。如果将溶液酸化，就不会出现Fe2S3沉淀，而得到浅黄色的硫，铁以Fe3+离子的形式存在于溶液中。Fe2S34H+2Fe2+SH2S6. 铁、钴、镍的配合物K4Fe(CN)6：黄血盐； K3Fe(CN)6：赤血盐（1）x Fe3+xK+xFe(CN)64-KFe()（CN）6Fe(II)x(s) (普鲁士蓝) x Fe2+xK+xFe(CN)63-KFe()（CN）6Fe(II)x(s) (腾氏蓝) 用于鉴定Fe3+、Fe2+（2）CoCl2NH4ClNH3H2O Co（NH3）62+ O2 Co（NH3）63+ （3）CoCl2KSCN丙酮 Co（SCN）4 2- （丙酮，乙醚使配合物稳定）（4）NiSO4NH3H2O Ni2（OH）2SO4NH4+ Ni(NH3)62+ (兰色络合物 NiSO4NH3H2O丁二酮肟 丁二肟合镍7.混合离子的分离与鉴定 CrO2- H+ Cr3+(1)Mn2+、Cr3+ NaOH(过量) Mn（OH）2 HCl Mn2+PbSO4 NH4Ac Pb(Ac)2Pb2+、Fe3+、Co2+ 稀H2SO4