1、第十三章 過渡元素 （二） 鉻 錳 鐵 鈷 鎳 第一節 鉻及其化合物第二節 錳及其化合物第三節 鐵 鈷 鎳第一節 鉻及其化合物1.1 鉻單質1.2 鉻的化合物1.3 鉻鹽1.4 含個廢水的處理1.1鉻單質1.鉻分族（vib）：cr mo w2. 價電子構型：（n-1）d45ns123. 鉻以鉻鐵礦fe(cro2)2的形式存在4. 單族的獲得方式如下：單質鉻的性質（1） 鉻元素的電勢圖 1.33 -0.41 -0.91 -0.74 -1.3 -1.1 -1.4 -1.32.性質 （1）灰白色，熔點沸點高，硬度大 （2）活潑金屬，表面已形成一層氧化膜， 活潑性下降（2） 無膜金屬與鹽酸的反應 o2

2、 cr3+(紫) 在冷，濃硝酸中鈍化1.2 鉻的化合物（1）.cr2o3(鉻綠)制備：性質：（2）.cr(oh)3 適量oh- 灰綠 oh- 亮綠色cr3+ cr(oh)3 cr(oh)-4 h2o + cr2o3(綠)1.3 鉻鹽（1）.cr3+鹽cr2(so4)3, kcr(so4)212ho crcl31).水解2）.還原性3）.氧化性：（2）.cr2o72-與cro4-間的轉化ph值的影響 （黃） （橙） ph2： cr2o7為主 ph>6: cro42- 為主 溶解度的影響（3）.cr2o7的氧化性 洗液：k2cr2o7飽和溶液+h2so4(濃) 暗紅色，針狀（3） cr（）的

3、鑒定 h+ 藍色 （乙醇）（戊醇） 第二節 錳及其化合物 1 錳單質 2. 錳的化合物1. 錳單質 2.錳分族（b）:mn te re價電子構型：(n-1)d5ns2 錳的存在：軟錳礦（mno2*h2o） 錳單質的性質白色金屬，硬度脆活潑金屬： 2、錳的化合物mn的價態電子構型：3d54s2可形成多種氧化態：從+2+7 最高氧化數=價電子數 錳的電勢圖酸性溶液ea/v 1.695 1.23堿性溶液eb/v 0.588 -0.05mn（oh）2 (白色) 二羧氧錳結論：mn（）在堿性條件下不穩定（還原性強） 在酸性條件下穩定（還原性強） mno2黑色無定形粉末，不溶于水和硝酸不穩定性氧化性強（主

4、）還原性（一定程度） 濃堿溶液mns（肉色）重要反應方程式 第三節 鐵 鈷 鎳1 鐵、鈷、鎳的單質2 鐵、鈷、鎳的化合物1. 鐵、胡、鎳的單質族 fe co ni 鐵系鉑系 ru rh pd os ir pt最高氧化值不等于族序數1. 單質的存在 赤鐵礦：fe2o3: 磁鐵礦：fe3o4 黃鐵礦：fes2 輝鐵礦：coass 鎳黃鐵礦：nis fes ; 2. 單質的物理性質 （1） 白色金屬，磁性材料 （2） m.p. fe>coni3. 單質的化學性質 （1） co.ni反應緩慢（2）鈍化 濃、冷hno3可使fe、co、ni鈍化 濃h2so4可使fe鈍化（4） 純fe、co、ni在水

5、、空氣中穩定加熱時，fe.，co，ni可與o2 s，x2等反應2、鐵、鈷、鎳的化合物鐵的重要化合物 鈷（）和鎳（）的重要化合物 氫氧化物 （慢） 氯化羧鉻（堿式氯化鈷）m=co,ni 還原性：fe（）>co（）>ni（） 鹵化物 fecl3有明顯的共價性，易潮解。 cocl36h2o變色硅膠9052.5cocl22h2o 紫紅 cocl26h2o120cocl2h2o 藍紫 cocl2藍色 fe（），co（），ni（）的硫化物3.2×10-19()1.0×10-24()2.0×10-26()6.3×10-184×10-21()2&#

6、215;10-25() fes cos niska 黑色 不溶于水稀酸溶性但cos,nis形成后由于晶型轉變而不在溶于酸 重要方程式2、水溶液中的配合反應 胺配合物 cl- 土黃色 紅色 藍色so42- 藍色 淺綠色（不易觀察到）注1.加入nh4cl促使平衡向右移實驗時先加入nh4cl，后加入nh3h2o看不到藍色注2. 硫氰配合物 鑒定fe3+ 異硫氰合鐵 鑒定co2+ 四異硫氰合鈷 實驗中用固體kscn或nh4scn 氰配合物 黃 土黃堿性條件下分解常用鹽：k4fe（cn）6 黃血鹽 黃色 k3fe（cn）6赤血鹽 晶體為紅色 淺棕色 茶綠色 強還原性 黃色 橙黃色說明：co（）的配合物很

7、多，可大體分為兩類： 粉紅色（八面體） 藍色（四面體）co（）的嗎吧面體配合物大都是高自旋的。co（cn）5(h2o)3-是低自旋的。co2+（3d7）中只有一個電子處于能級高的eg軌道，因而以失去。3. 離子的鑒定fe離子的鑒定：fe2+的鑒定：（酸性條件） 滕氏藍 fe3+的鑒定：（酸性條件） 普魯土藍 cu2+的鑒定：（弱酸性） 紅棕s2-的鑒定： 五氰亞硝酸合鐵（）酸根k+的鑒定： 六硝基合鈷（）酸甲 ni離子的鑒定 丁二月虧 鮮紅色鉻，錳及其化合物的相關性質1. 了解鉻和錳的各種常見化合物的生成和性質。2. 掌握鉻和錳各種氧化態之間的轉化條件。3. 了解鉻和錳化合物的氧化還原性及介質

8、對氧化還原性產物的影響。1. 鉻在酸性條件下，用鋅還原cr3+或cr2o72-，均可得到天藍色的cr2+2cr3  zn 2cr2  zn2cr2o72-  4zn 14h+  2cr2  4zn2  7h2o灰綠色的cr（oh）3呈兩性：cr（oh）3  3h+  cr3  3h2ocr（oh）3  oh-  cr（oh）4（亮綠色）向含有cr3的溶液中加入na2s并不生成cr2s3，因為cr2s3在水中完全水解：2cr3  3s2-  6h2o 2cr（oh）3

9、  3h2s在堿性溶液中，cr（oh）4具有較強的還原性，可被h2o2氧化為cro42-：2cr（oh）4-  3h2o2  2oh-  2cro42-  8h2o但在酸性溶液中，cr3的還原性較弱，只有象k2s2o8或kmno4等強氧化劑才能將cr3氧化為cr2o72-： 2cr3  3s2o82-  7h2o cr2o72-  6so42-  14h+在酸性溶液中，cr2o72-是強氧化劑，例如：k2cr2o7 14hcl（濃） 2crcl3  3cl2  2kcl 7h

10、2o重鉻酸鹽的溶解度較鉻酸鹽的溶解度大，因此，向重鉻酸鹽溶液中加ag+、pb+、ba2+等離子時，通常生成鉻酸鹽沉淀，例如：cr2o72-  4ag+  h2o 2ag2cro4（磚紅色） 2h+cr2o72-  2ba2+  h2o 2bacro4（黃色） 2h+在酸性溶液中，cr2o72-與h2o2能生成深藍色的加合物cro5，但它不穩定，會很快分解為cr3和o2。若被萃取到乙醚或戊醇中則穩定得多。主要反應為：cr2o72-  4h2o2  2h+  2cro（o2）2（深藍） 5h2ocro（o2）2  （c

11、2h5）2o cro（o2）2 （c2h5）2o（深藍）4cro（o2）2  12h+  4cr3  7o2  6h2o此反應用來鑒定cr（）或cr（）。2. 錳mn（oh）2易被氧化mn2+  2oh-  mn（oh）2（s）（白色）2mn（oh）2  o2  2mno（oh）2（s）（棕色）在濃硫酸中，mnso4與kmno4反應可生成深紅色的mn3+（實際是硫酸根的配合物）：mno4-  4mn2+  8h+  5mn3+  4h2omn3+可存在于濃硫酸中，若

12、酸度降低，則mn3+歧化為mn2+和mno2：2mn3+  2h2o mn2+  mno2（s） 4h+在中性或近中性的溶液中，mno4-與mn2+反應生成mno2：2mno4-  3mn2+  2h2o 5mno2（s） 4h+在酸性介質中，mno2是較強的氧化劑，本身被還原為mn2+：2mno2  2h2so4(濃) 2mnso4  o2  2h2omno2  4hcl（濃） mncl2  cl2  2h2o后一反應用于實驗室中制取少量氯氣。在強堿性溶液中，mno4-能發生下列反應，生成淺藍

13、色的不穩定的mno3-，并放出氧氣：2mno4-  2mno3-  o2mno3-進一步歧化反應：2mno3-  mno42-  mno2在強堿條件下，強氧化劑能把mno2氧化成綠色的mno42-2mno4-  mno2  4oh-  3mno42-  2h2omno42-只在強堿性（ph13.5）溶液中才能穩定存在，在中性或酸性介質中，mno42-發生歧化反應：3mno42-  4h+  2mno4-  mno2  2h2o在有硝酸存在下，mn2+可被nabio3或pbo2

14、氧化成mno4-，例如：5nabio3  2mn2+  14h+  2mno4-  5bi3+  5na+ 7h2o1. 鉻的化合物的性質（1）cr2+的生成在1mlcrcl3（0.1mol·l1）溶液中加入1mlhcl（6mol·l1）溶液，再加少量鋅粉，微熱至有大量氣體逸出，觀察溶液的顏色由暗綠變為天藍色。用滴管將上部清液轉移到另一支試管中，在其中加入數滴濃hno3，觀察溶液的顏色有何變化？寫出反應方程式。（2）氫氧化鉻的生成和酸堿性用crcl3（0.1mol·l1）溶液和naoh（2mol·

15、;l1）溶液生成cr（oh）3，檢驗它的酸堿性。（3）cr（）的還原性a. 在crcl3（0.1mol·l1）溶液中加入過量的naoh（2mol·l1）溶液使呈亮綠色，再加入h2o2（3）溶液，微熱，觀察溶液顏色的變化，寫出反應方程式。b. 在cr2(so4)3（0.1mol·l1）溶液中加少量的k2s2o8（s），酸化，加熱，觀察溶液顏色的變化，寫出反應方程式。（4）cr3+在na2s溶液中的完全水解在cr2（so4）3（0.1mol·l1）溶液中加na2s（0.1mol·l1）溶液有何現象（可微熱）?怎樣證明有h2s逸出？寫出反應方程式。（

16、5）cro42和cr2o72的相互轉化a. 在k2cro4（0.1mol·l1）溶液中逐滴加入h2so4（2mol·l1）溶液，然后逐滴加入naoh（2mol·l1），觀察溶液顏色的變化。b. 在兩支試管中分別加入幾滴k2cro4（0.1mol·l1）溶液和幾滴k2cr2o7（0.1mol·l1）溶液，然后分別滴入pb(no3)2（0.1mol·l1）溶液，比較兩試管中生成沉淀的顏色。解釋現象，寫出反應方程式。c. 用agno3（0.1mol·l1）溶液代替pb(no3)2溶液，重復1（5）b實驗。（6）cr（）的氧化性a.

17、 在k2cr2o7（0.1mol·l1）溶液中滴加h2s溶液（飽和），有何現象？寫出反應方程式。b. 取少量k2cr2o7（s），加入10滴濃hcl，加熱,檢查逸出的氣體并觀察溶液顏色的變化。寫出反應方程式。（7）cr3+的鑒定取5滴含有cr3+的溶液，加入過量的naoh（6mol·l1）溶液，使溶液呈亮綠色，然后滴加h2o2（3）溶液，微熱至溶液呈黃色，待試管冷卻后，再補加幾滴h2o2和0.5ml戊醇（或乙醚），慢慢滴入hno3（6mol·l1）溶液，搖蕩試管，戊醇層中出現深藍色，表示有cr3+存在。寫出各步反應方程式。2. 錳的化合物的性質（1）mn（oh）2

18、的生成和性質在3支試管中各加入0.5ml的mnso4(0.1mol·l1)溶液，再分別加入naoh（2mol·l1）溶液至有白色沉淀生成；在兩支試管中迅速檢查mn（oh）2的酸堿性；另一支試管在空氣中振蕩，觀察沉淀顏色的變化。解釋現象，寫出反應方程式。（2）mns的生成和性質在mnso4（0.1mol·l1）溶液中滴加h2s溶液（飽和），有無沉淀生成？再向試管中加nh3·h2o（2mol·l1）溶液，搖蕩試管，有無沉淀生成？（3）mn3+的生成和性質取5滴mnso4(0.5mol·l1)溶液加兩滴濃h2so4，用冷水冷卻試管，然后加35滴kmno4（0.01mol·l1）溶液，有何現象？將所得的溶液用na2co3（1mol·l1）中和，使ph值升高，則mn3+歧化為mn2+和mno2。（4）mno2的生成和性質a. 將kmno4（0.01mol·l1）溶液和mnso4（0.5mol·l1）溶液混合后，是否有mno2沉淀生成？b. 用mno2和濃hcl制備氯氣，(見實驗六中四.2（1）b)（5）mno3的生成和性質取1mlnaoh（40）溶液于試管中，加23滴kmno4（0.01