1、實驗 17 鉻、錳、鐵、鈷、鎳重點講內容 ;:性質鐵； P423427鉆；P423427鉻： 天大 P410P414錳；P418421鎳；P423427 一實驗目的；1、掌握鉻、錳、鐵、鉆、鎳氫氧化物的酸堿性和氧化還原性。2、掌握鉻、錳重要氧化鈦之間的轉化反應及其條件3、掌握鐵、鉆、鎳配合物的生成和性質4、掌握錳、鉻、鐵、鉆、鎳硫化物的生成和溶解性5、 學習 Cr3+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Co2+ Ni2+二實驗原理 ;鉻、錳、鐵、鉆、鎳是周期系第？周期第 VIBVIII族 兀素，它們都是能形成多種氧 化值的化合物。鉻的重要氧化值為 +3和+6；錳的重要氧化值為 +2+4+6+7;

2、鐵、鉆、鎳的重要氧化值是 +2 +3.Cr(OHb是兩性的氫氧化物。Mn (OH) 2和Fe (OH) 2都很容易被空氣的。2氧化， Cr(OH) 2也能被空氣中的02慢慢氧化。由于CO3+和Ni3+都具有強氧化性。Co (OH) 3和Ni (OH) 3與濃鹽酸反應，分別生成Co (II)和Ni (II)的鹽在堿性條件下，用強氧化劑氧化得到。例； 2Ni2+6OH-+Br2=2Ni(OH)3(s)+ 2Br-C產和Fe3+都易發生水解反應。Fe3+具有一定的氧化性，能與強還原劑反應生成 Fe2+在酸性溶液中，C產和MN2+的還原性都較弱，只有用強氧化劑才能將它們分別氧化 為 CrO2-和 Mn

3、O4-，例；3+5Bi + 7H?O (HNQ 介質)8H20(堿性介質)在酸性條件下，利用Mn2+和NaBiQ的反應可以鑒定Mn2+2+4-+2Mn2+5NaBiO3+14H+=2MnO4-+ 5Na+在堿性溶液中，Cr (OH) 4可被H2O2氧化為CrQ2-C產 + 4OH *Cr(OH4- - 2-2Cr(OH)4-+ H2O2+ 2OH- 2CrO42-+R酸與CrQ2-生成有色沉淀的金屬離子均有干擾在酸性溶液中，CrO42-轉變為Cr2O72-. Cr?O72-與H2O2反應生成深藍色的CrC5.此可鑒 定 Cr3+在重鉻酸鹽溶液中，分別加入 Ag+、Pb2+、B尹等。能生成相應的

4、鉻酸鹽沉淀則：CrO72- + 2Ba2+ H+ + H2O BaCrO4 + 2H+CdO92和MnO4-都具有強氧化性。 酸性溶液中CrC72-被還原為C產.MnO4在酸性、中性、強堿性溶液中的還原產物分別為Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2OMn O4- + 2H2O +5e= Mn O2J + 4OH在堿性溶液中，MnO4與MnO2反應也能生成MnO42-2MnO4- + 2MnO2 + 4OH- = MnO 4- + 2H2O在酸性甚至中性溶液中，MnO4-歧化為MnO4和MnO2-+木4MnO4+ 4H = 4MnO2 +

5、 3O2 T + 2H2O在酸洗溶液中，MnO?也是強氧化劑。MnS、FeS CoS NiS都能溶于稀酸，MnS還能溶于HAc溶液這些硫化物需要在弱堿性 溶液中制得。生成 CoS和NiS沉淀，由于晶體結構改變而難溶于稀酸鉻、錳、鐵、鉆、鎳都能形成多種配合物。Co2+和Ni2+能與過量的氨水反應分別能生成Co(NH)62Ni(NH3)62+一、錳鉻鐵鉆鎳氫氧化物的生成和性質步驟現象反應式結論與解釋灰綠色CrC3+ 3NaoH Cr(OH3 J +Cr(OH3難溶于水，具有NaCl兩性藍紫色C產 + 3OHT Cr(OH)4參 P411Cr(OH + 3HCl CrC3 + 3fOCr(OH難溶于

6、水，可溶亮綠色C?+ 3H+ C產 + 3H2O于酸生成Cr(H2O)63+,可 溶于堿生成Cr(H2O)4-1白色JCr(OH +4(OH)- Cr(H2O)4-+Cr(H2O)63+參 P419橙色JMnSO4+2NaOH Mn(OH)2 J堿性中生成Mn(OH)2J ,Mn(OHb J在空氣中Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2 J不穩定過速氧化生成Mn(OH)2 +O2(空氣)Mn (OH)2+Mn (OH)22H2O在酸性溶液中比同周期2Mn (OH)2+C2 2MnO( OH)2穩定，用強氧化劑Mn2+Mn(O H)2+ H2SQ Mn SQ被氧化白色Fe2+ + 2OH_ Fe

7、(OH) J參 P424紅棕色4Fe(OH2+ O2(空氣)+2H2OFe(OH2很不穩定，易被4Fe(OH J氧化，生得白色Fe(OH)測定溶Fe(OH) J + 2H+ Fe2+后即被空氣氧化成解2H2OFe(OH3,在酸性介質中，Co2+ + 2OH Co(OH) J較穩定粉紅色Co(OH) J +O22CoO(OH) J參 P424褐色Co(OH) J +2H Co + H2O比Fe(OH)2穩定，但在空測定溶氣中緩慢被氧化生成解CoO(OH) J蘋果綠Ni2+ +20H- Ni(0H)2 JNi(OH),穩定，不會被空氣色氧化，Fe3+ + 30HT FeO (OH)JFe(OH)、

8、Co(OH)、Ni(OH+ H2O還原性依次增強，紅棕色FeO(OH) J +3H+ Fe3+參 P4242H2O沉淀溶FeO(OH) J + HCl FeC3易溶于酸解+ 3H2O溶于熱且高濃度堿FeO(OHj +3O Fe(OH63+Co(OH2 + Br2 + 2OHT 褐色CoO(OHj + 2Br- + 2fO2CoO(OH) J + 6HCl CoO(OH可氧化鹽酸，放出藍色2CoC2 + CbT + 4H2O氯氣2+ Cb I2 + 2C二、Cr(III)的還原性和 Cr3+的鑒定黃綠色Cr3+ +3OH-Cr(OH)s + OH在堿性中氧化值為+3價的Cr(OH)-Cr(OH)

9、4-有較強的還原性，而被中強氧化劑氧化黃色Cr(OH)- + 3H2O + 2OH_為：CrO42-2Ci42- + 8H2O在強氧化劑中，氧化為：二色2-2-2CrQ+ C2O7CrQ(穩定)在乙醚或戊醇中穩定橙紅色CQ2- +4H2O2 2CrO5 J(在CrQ中含有過氧基此可鑒定Cr +CrO(Q)會會不斷緩解成Cr3,并放出氧。)步驟現象反應式結論或解釋三、CrO42-和CrO72-的相互轉化鉻酸鹽、重鉻酸鹽在溶液中存在平衡移動重鉻酸鹽大都易溶于水黃T橙紅2CrO42- +CrO72-+ H2O鉻酸鹽多難溶于水CrO2+ 2Ba2+ +H2O 無變化2BaCrC4 J + 2Hr淺黃色

10、Cro42- + 2Ba2+ H2O + 2H+BaCrQJ + 2H+檸檬色Cr62+ Ba2 + H2O +HBaCrQJ + 2H+四、CrO72-、MnO4、Fe3+的氧化性與Fe2M還原性g2- + 3H2S + 8H在酸性介質中具有強氧化黃色C沉淀析出3+2CI3 +3S + 7H2O性2MnO2- + 5FeSQ無變化Mn SQ4 + 5Fe3+3H2Q2Fe3+ SrT 介質不同其產物也不同Fe2+ + SQ42-黑色沉淀2MnQ4+ Mn SQ45MnQ2 J + SQ2-2MnQ4+ 2MnQ2在強堿性溶液中，生成Mn。42-+ 2H2Q2Mn Q424MnQ4 + 4H

11、4MnQ2J+在酸性甚至近中性溶液中3Q2 T + 2H2QMnQ4轉化為 MnQ/和MnQ2步驟現象反應式結論或解釋五、錳鉻鐵鉆鎳硫化物的性質MnS、Fe、CoS、NiS 均溶于？灰綠色Cr(SQ43+NaSMnS還能溶于HAc溶液肉色白Cr(QH3+ H2ST色MnSCk+ H2S MnS +沉淀溶解NH3 H2Q Mn(QH)2Mn(QH)2+ 2H+ Mn2+ +H2Q溶Fe3+ +H2S FeS于Fe2+ +H2S FeS不溶”稀CcT +H2S CoS不溶”酸Ni+H2S NiS不溶”六、鐵鉆鎳的配合物K4Fe(CN6+FeC3Fe2溶液中加赤血鹽溶液藍色KFe(CN)Fe JFe

12、3+溶液加黃血鹽溶液Q +Fe3+ Fe(CN6均可生成蘭色沉藍色KFe(CN6Fe J (普魯土藍)“ +Fe2+ Fe(CN3-土黃KFe(CN6FeCoCl+NH4CI+ Co2+ 與反應式Co(NCS42-紅棕色NH3 H2Q Co(NH2+Co(NCS42-在水浴中不穩Co(NH)63+疋，藍或綠CoC2+ KSCN + 丙酮可生成粉紅色Co(H2O)62Co(SNC42-Ni2+在過量氨水中可生成藍NiSO4 +NH3 H2O 比較穩定的Ni(NH3)62鮮紅色Ni(NH3)62+ 丁 二酮肟2+Ni(NH3)62(用來鑒定Ni+)鉻錳鐵鉆鎳氫氧化物的生成和性質步驟現象反應式結論與

13、解釋灰綠色CrC3+ 3NaoH Cr(OH)j JCr(OH難溶于水，具有兩+ NaCl性藍紫色C產 + 3OH Cr(OHM參 P411Cr(OH3+ 3HCI CrC3+Cr(OH難溶于水，可溶于3H2O酸生成Cr(H2O)63+,可溶于3+3+Cr + 3H Cr + 3H2O堿生成Cr(H2O)4-1Cr(OH3+4(OH)亮綠色Cr(HzO)4- +Cr(H2O)63+參 P419堿性中生成 Mn(OH)2Mn SC4+2NaOHJ ,Mn(OH)2 J在空氣中不白色JMn(OH)2 J穩定過速氧化生成Mn2+ + 2OH Mn(OH)2 JMn( OH)2在酸性溶液中比同周期穩M

14、n (OH)2 + O2 Mn(OH)2定，用強氧化劑Mn2+被氧+ 2H2O化橙色J2Mn (OH)2+ O2 2Mn O(OfMn (OH)2 + HbSQ MnSQ白色Fe2+ + 2OH Fe(OH2 J參 P4244Fe(OH) + O2(空氣)+Fe(OH)很不穩定，易被氧紅棕色2H2O 4Fe(OH3 J化，生得白色Fe(OH)后即被空氣氧化成 Fe(OH3,在沉淀溶解Fe(OH2 J +2H+ Fe2+ 2H2O酸性介質中，較穩定粉紅色Cc?+ + 2OH Co(OH J比Fe(OH)2穩定，但在空褐色Co(OH) J +O2 2CoO(OH) J氣中緩慢被氧化生成CoO(OH

15、) J沉淀溶解Co(OH) J + 2bTCo2+ + H2O蘋果綠Ni2+2OH Ni(0H)2 JNi(OH)z穩定，不會被空氣氧色3+_Fe +3OH FeO( OH) + H?OJ化，Fe(OH2、Co(OH2、Ni(OH)? 還原性依次增強，參 P424紅棕色FeO(OH) J +3H+ Fe3+易溶于酸2H2O溶于熱且高濃度堿測定溶FeO(OH) J +HCl FeC3+解3H2OFeO(OH) J+3OH-Fe(OH63Co(OH) + Br2 + 2OH褐色CoO(OHj + 2Br- + 2H2O藍色2CoO(OH) J + 6HClCoO(OH可氧化鹽酸，放出2CoC2+

16、CbT + 4H2O氯氣2+ C2 l2 + 2C二、Cr(lll)的還原性和Cr3+的鑒定黃綠色Cr+ + 3OH- Cr(OH3 J+在堿性中氧化值為+3價的OH Cr(OH)-Cr(OH) 4-有較強的還原黃色Cr(OH)- +3H2O+ 2OH_性，而被中強氧化劑氧化2為：CrQ-二色2Cr42- + 8H2O在強氧化劑中，氧化為：橙紅色2-2-2CrQ+ Cr2O7CrQ(穩定)在乙醚或戊醇中穩定Cr2O72-+4H2O22CrC5 J(在CrQ中含有過氧基 CrO(Q)會會不斷緩解成此可鑒定C產Cr3+,并放出氧。)步驟現象反應式結論或解釋三、CrO2-和CrQ2-的相互轉化鉻酸鹽

17、、重鉻酸鹽在溶液中存在平衡移動重鉻酸鹽大都易溶于水鉻酸鹽多難溶于水黃橙紅無變化淺黃色（檸檬 色）2CrO42- + CrG2- + H2OCrO2+2Bci+H2O 2BaCrQ J + 2H+Cro42- + 2Ba2+ + H2Q + 2H+ BaCrQ4+ 2H+CrO72-+ BC2+ + H2Q +H+ BaCrQ J + 2H+四、CrO72-、MnO4、Fe3+的氧化性與FeT的還原 性在酸性介質中具有強氧化性介質不同其產物也不同在強堿性溶液中，生成 MnO 42-在酸性甚至近中性溶液中MnO4 轉化為 Mn。4-和 MnO?黃沉淀析出無變化CrO72- + 3H2S + 8bf

18、 2C產 +3S +7H2Q2MnO2-+ 5FeSQMnSQ4+5F& +3H2Q2Fe3+Sn Fe?+SQ2-2MnO4+ Mn SQ45MnO2 J + SQ2 2MnO 4-+ 2MnO MnO 42-+ 2H2O4Mn O4+4H4MnO2 J + 3O2 T+ 2H2O步驟現象反應式結論或解釋五、錳鉻鐵鉆鎳硫化物的性質MnS、Fe、CoS、NiS均溶于？MnS還能溶于HAc溶液灰綠色Cr(SO)3+ NaS Cr(OH + H2ST肉色T白Mn SO4+ H2S 色MnS + NH3 H2O Mn(O H)2Mn (OH)2 + 2H+ 沉淀溶解Mn2+ H2O溶Fe3+ + S

19、 FeS(黑)不溶”于Fe2+ + fS FeS(黑)不溶”稀Co2+ + fS Co(紫)不溶”酸Ni2+ + HzS NiS(黑)六、鐵鉆鎳的配合物Fe溶液中加赤血鹽溶液Ff+溶液加黃血鹽溶液 均可生成蘭色沉淀C02+ 與反應式Co(NCS42- Co(NCS?2-在水浴中不穩定， 可生成粉紅色Co(H2O)62+Ni2+在過量氨水中可生成比較穩 定的Ni(NH3)62藍色KFe(CN6Fe JK+ + Fe3+ + Fe(CN64-藍色KFe(CN6Fe J (普魯士藍)土黃K+ Fe?+ + Fe(CN33- KFe(CN6FeCoCI+NHCI + NH3 H2O紅棕色Co(NH2+

20、藍或綠Co(NH)63+CoC2 + KSCN + 丙酮Co(SNC42-藍NiSQ+NH3 H2ONi(NH3)62+Ni(NH3)62+ + 丁二酮鮮紅色肟(用來鑒定Ni+)K4Fe(CN6+FeC32+七試設計兩組混合離子進行分離鑒定1. 含C產和Mn2M混合液混合液3-4滴+6MNaOH+3%HO離子分離J微熱溶液沉淀GO2-4Mn (OH) 2+HNO2 酸化加 HAc ; Pb( NO3)2 或 PbAc力卩 NaBiO3黃色(示有Cr3+)紫紅色(示有Mn2+)可能含有 Pb2+ F$和Co的混合液加 KSCN加 Na加 NH4SCN加 HAcK2GO4血紅色Fe（ NCS 示有

21、Fe3+黃色或綠色2-Co( NCS 4示有 Co2+黃色PbCrQ J示有 Pb2+思考題1. 試總結鉻、錳、鐵、鉆、鎳氫氧化物的酸堿性和氧化還原性答：氫氧化鉻難溶于水，具有兩性，易溶于酸形成藍紫色的Cr (H2O) 63+，也易溶于堿形成亮綠色的Cr (OH) 4-(或Cr (OH) 63-)。由鉻的電極電勢圖可知；在酸性溶液中，氧休數為 +6的鉻(Ci2O2_7)有較強的氧化 性，可被還原為C產；而cf+有較強的還原性，可被氧化為 C產；2. 在Co (OH) 3中加入濃HCI,有時會生成藍色的溶液，加水稀釋后變為粉紅色，試 解釋之答：Co (OH) 3是兩性的氫氧化物，生成藍色溶液是由于濃HCI有還原性，可將Co34還原為Co2+，C