铬、锰及其化合物的性质

1、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：3d54s1 ，VIB族，常见的氧化态为6，3，2 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，Cr3的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr2O72；在碱性介质中，6氧化态稳定（CrO42）。 Cr2O3和Cr（OH）3显两性。 铬（VI）最重要的化合物为K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O72和CrO42存在下列平衡： 在碱性溶液中，Cr(OH)4-可以被过氧化氢氧化为CrO42。在酸性溶液中CrO42转变为Cr2O72。Cr2O72与过氧化氢反

2、应能生成深蓝色的CrO5，由此可以鉴定Cr3。2、Mn价电子结构3d54s3 ，VIIB族，常见的氧化态为6，7，4，3，2Mn2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Mn2碱性介质：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存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。三、实验内容 1Cr的化合物（1）选择适当的试剂，完成Cr化合物的转化2Cr3+ + 3H2O2 +10OH- = 2CrO42- + 8H2O2Cr3+3S2O82-+

3、7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+（2）Cr3的性质 Cr(OH)3的生成和两性 Cr(OH)4- 加热水解性Cr(OH)4- + H2O = Cr(OH)3 (灰蓝色) OH（3）Cr（III）的还原性及鉴定2Cr3+ + 3H2O2 +10OH- = 2CrO42- + 8H2O2Cr(OH)4- + 3H2O2 +2OH- = 2CrO42- + 8H2OCr2O72 2Ba2 H2O 2BaCrO4（黄色） 2H（4）Cr（III）的水解2Cr3 3S2 6H2O 2Cr（OH）3（灰绿色） 3H2S（5）Cr2O72和CrO42的转化(6)重铬酸盐与铬酸盐的溶解性在重铬

4、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。Cr2O72 2Ba2 H2O 2BaCrO4（黄色） 2HCr2O72 2Pb2 H2O 2PbCrO4（黄色） 2HCr2O72 4Ag H2O 2Ag2CrO4（砖红色） 2H（7）Cr2O72的氧化性（酸性介质）Cr2O72 3S2 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O + 3SCr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O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 4H2O2 Cr2O72 2H 2CrO5 5H2O（有机相显蓝色） 4CrO5 12H 4

5、Cr3+ + 7O2 6H2O（9）CrO3的生成与性质K2Cr2O7 H2SO4 （冷、浓）CrO3 （橙红色） K2SO4 H2OCrO3,强氧化剂，铬酸酸酐，不稳定，受热分解，遇酒精着火2Mn的化合物（1）选择合适的试剂，完成转化实验 MnO2 4HCl MnCl2 Cl2 2H2O2KMnO4+ 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO44 MnO4 4H+ 4MnO2 2H2O 3O24 MnO4 4OH 4MnO42 （绿色） 2H2O O2 2 MnO4 MnO2 2H2O = 3 MnO42 （绿色） 4H+ 3 MnO42 （绿色） 4H+=

6、 2 MnO4 MnO2 2H2O（2）Mn（II）化合物的性质 Mn(OH)2的生成和性质Mn(OH)2溶于硫酸，氯化铵水溶液。不稳定Mn(OH)2 + H2O2 MnO2 + 2H2O注：MnO2在HNO3中溶解不显著，在酸性溶液中用 H2O2还原可提高溶解性，反应如下： MnO2 + H2O2 + 2H+ Mn2+ + 2H2O + O2 Mn（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-+5Bi

7、3+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 MnS的生成和性质MnS沉淀的生成的条件：Mn2+S2-31013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。 Mn（II）的鉴别2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3+5Na+7H2O（无色紫红色）（3）Mn（IV）的生成和性质2KMnO4+ 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4MnO2+Na2SO3+H2SO4=MnSO4+Na2SO4+ H2O（4）Mn（VI）化合物的生成与性质 2 MnO4 MnO2 2H2O = 3 MnO42 （绿色） 4H+MnO42存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。3 MnO42 2H2O2 MnO4M