铬锰铁钴镍实验报告(八篇) |
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铬,锰及其化合物的相关性质 1. 了解铬和锰的各种常见化合物的生成和性质。 2. 掌握铬和锰各种氧化态之间的转化条件。 3. 了解铬和锰化合物的氧化还原性及介质对氧化还原性产物的影响。 1. 铬 在酸性条件下,用锌还原Cr3+或Cr2O72-,均可得到天蓝色的Cr2+ 2Cr3+ + Zn = 2Cr2+ + Zn2+ Cr2O72- + 4Zn + 14H+ = 2Cr2+ + 4Zn2+ + 7H2O 灰绿色的Cr(OH)3呈两性: Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 + OH- = [Cr(OH)4]-(亮绿色) 向含有Cr3+的溶液中加入Na2S并不生成Cr2S3,因为Cr2S3在水中完全水解: 2Cr3+ + 3S2- + 6H2O = 2Cr(OH)3 + 3H2S 在碱性溶液中,[Cr(OH)4]-具有较强的还原性,可被H2O2氧化为CrO42-: 2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 8H2O 但在酸性溶液中,Cr3+的还原性较弱,只有象K2S2O8或KMnO4等强氧化剂才能将Cr3+氧化为Cr2O72-: 2Cr3+ + 3S2O82- + 7H2O = Cr2O72- + 6SO42- + 14H+ 在酸性溶液中,Cr2O72-是强氧化剂,例如: K2Cr2O7 + 14HCl(浓)= 2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl + 7H2O 重铬酸盐的溶解度较铬酸盐的溶解度大,因此,向重铬酸盐溶液中加Ag+、Pb+、Ba2+等离子时,通常生成铬酸盐沉淀,例如: Cr2O72- + 4Ag+ + H2O = 2Ag2CrO4(砖红色)+ 2H+ Cr2O72- + 2Ba2+ + H2O = 2BaCrO4(黄色)+ 2H+ 在酸性溶液中,Cr2O72-与H2O2能生成深蓝色的加合物CrO5,但它不稳定,会很快分解为Cr3+和O2。若被萃取到乙醚或戊醇中则稳定得多。主要反应为: Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ = 2CrO(O2)2(深蓝)+ 5H2O CrO(O2)2 +(C2H5)2O = CrO(O2)2 (C2H5)2O(深蓝) 4CrO(O2)2 + 12H+ = 4Cr3+ + 7O2 + 6H2O 此反应用来鉴定Cr(Ⅵ)或Cr(Ⅲ)。2. 锰 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) 在浓硫酸中,MnSO4与KMnO4反应可生成深红色的Mn3+(实际是硫酸根的配合物): MnO4- + 4Mn2+ + 8H+ = 5Mn3+ + 4H2O Mn3+可存在于浓硫酸中,若酸度降低,则Mn3+歧化为Mn2+和MnO2: 2Mn3+ + 2H2O = Mn2+ + MnO2(s)+ 4H+ 在中性或近中性的溶液中,MnO4-与Mn2+反应生成MnO2: 2MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O = 5MnO2(s)+ 4H+ 在酸性介质中,MnO2是较强的氧化剂,本身被还原为Mn2+: 2MnO2 + 2H2SO4(浓) 2MnSO4 + O2 + 2H2O MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O 后一反应用于实验室中制取少量氯气。 在强碱性溶液中,MnO4-能发生下列反应,生成浅蓝色的不稳定的MnO3-,并放出氧气: 2MnO4- = 2MnO3- + O2 MnO3-进一步歧化反应: 2MnO3- = MnO42- + MnO2 在强碱条件下,强氧化剂能把MnO2氧化成绿色的MnO42- 2MnO4- + MnO2 + 4OH- = 3MnO42- + 2H2O MnO42-只在强碱性(pH>13.5)溶液中才能稳定存在,在中性或酸性介质中,MnO42-发生歧化反应: 3MnO42- + 4H+ = 2MnO4- + MnO2 + 2H2O 在有硝酸存在下,Mn2+可被NaBiO3或PbO2氧化成MnO4-,例如: 5NaBiO3 + 2Mn2+ + 14H+ = 2MnO4- + 5Bi3+ + 5Na+ 7H2O …… …… 余下全文 |
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