实验四 铬锰化合物性质实验.doc

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1、实验四铬锰化合物性质实验一、实验目的1.了解铬、锰各种重要价态化合物的生成和性质。2.了解铬、锰各种价态之间的转化。3.了解铬、锰化合物的氧化还原性以及介质对氧化还原反应的影响。二、实验提要铬和锰分别为周期系ⅦB族元素。它们都具有可变的氧化数。铬的化合物中氧化数为+3，+6的最常见，而+2的不稳定；锰的化合物中氧化数为+2，+4，+7的最常见，而+3，+5的化合物不稳定。铬和锰的各种氧化数的化合物有不同的颜色。（一）铬Cr3+的氢氧化物具有两性，溶液中的酸碱平衡可表示如下：Cr3++3OH-Cr(OH)3HCrO2+H2OH

2、2O+H++CrO2-Cr3+的盐容易水解，pH值小于4时，溶液中才有[Cr(H2O)6]2-离子存在。根据Ф0(Cr2O72-/Cr3+)＝1.33V,Ф0(CrO42-/CrO2-)＝-0.23V。可知Cr2O72-在酸性溶液中为强氧化剂，易被还原成Cr3+，而在碱性溶液中CrO2-为一较强的还原剂，易被氧化为CrO42-，例如：Cr(OH)3+OH-＝CrO2-+H2O2CrO2-+3H2O2+2OH-＝2CrO42-+4H2O铬酸盐和重铬酸盐在水溶液中存在这下列平衡：2CrO4-+2H+＝Cr2O72-+H2O上述平

3、衡在酸性介质中向右移动，而在碱性介质中向左移动。酸性溶液中，Cr2O72-与H2O2反应时，产生蓝色的过氧化铬CrO(O)2：Cr2O72-+4H2O2+2H+＝2CrO(O)2+5H2O蓝色CrO(O)2在有机试剂乙醚中较稳定。这一反应常用来鉴定Cr3+、CrO42-和Cr2O72-。（二）锰Mn(Ⅱ)在碱性溶液中易被空气氧化生成棕色MnO2的水合物[MnO(OH)2]，但在酸性溶液中相当稳定，必须用强氧化剂如：PbO2、NaBiO3才能氧化为MnO4-。2MnSO4+5NaBiO3(s)+16HNO3＝2HMnO4(紫红

4、)+NaNO3+5Bi(NO3)3+2Na2SO4+7H2O在中性或弱碱性溶液中MnO4-和Mn2+反应生成棕色MnO2沉淀。2MnO4-+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+三、实验所需试剂：0.1mol/LCrCl3，2mol/LNaOH，6mol/LNaOH，6mol/LHCl，H2O2(3%)，0.1mol/LK2Cr2O7，3mol/LH2SO4，0.1mol/LNa2SO3，浓HCl，KI-淀粉试纸，1mol/LH2SO4，乙醚，6mol/LHNO3，0.1mol/LMnSO4，0.01mol/LKMnO4

5、，40%NaOH，MnO2(s)，NaBiO3(s)四、实验内容（一）铬（6支试管）1.Cr(OH)3的制备和性质(1)2支试管中各加入2滴0.1mol/LCrCl3溶液，然后分别滴加2mol/LNaOH溶液，观察现象，写出反应式。(2)一支试管中加入继续滴加6mol/LNaOH溶液；另一支试管中则加入3%H2O2溶液，观察现象，写出反应式。结论：Cr(OH)3呈[]性。2.Cr的各种价态之间的转化(1)Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅵ)的转化2滴0.1mol/LCrCl3溶液，加入过量的6mol/LNaOH溶液，再加入H2O2(3%)

6、溶液，加热，观察溶液颜色变化，写出反应式。(2)Cr(Ⅵ)→Cr(Ⅲ)的转化2滴0.1mol/LK2Cr2O7溶液，加入2滴3mol/LH2SO4溶液，0.1mol/LNa2SO3溶液，观察现象，写出反应式。(3)Cr2O72-→CrO42-的转化2滴0.1mol/LK2Cr2O7溶液，滴加少许2mol/LNaOH溶液，观察现象；再滴入1mol/LH2SO4溶液，观察现象，写出反应式。（二）锰（6支试管）1.Mn(OH)2的制备和性质3支试管中各加入5滴0.1mol/LMnSO4溶液，然后分别加入3滴2mol/LNaOH溶液

7、，观察现象。a试管迅速滴加6mol/LHCl溶液；b试管迅速滴加6mol/LNaOH溶液；c试管在空气中振荡。观察现象，写出反应式。结论：Mn(OH)2呈[]性。2.Mn的各种价态之间的转化(1)MnO4-→MnO2的转化①2滴0.01mol/LKMnO4溶液，滴加0.1mol/LMnSO4溶液，观察现象，写出反应式。②2滴0.01mol/LKMnO4溶液，滴加0.1mol/LNa2SO3溶液，观察现象，写出反应式。(2)MnO4-→MnO42-的转化2滴0.01mol/LKMnO4溶液，加入1滴6mol/LNaOH溶液，再

8、滴加0.1mol/LNa2SO3溶液，振荡试管，观察现象，写出反应式。五、实验指导1.在Cr3+的鉴定实验中，加入HNO3既要中和过量的碱，又要使CrO42-转化为Cr2O72-，所以HNO3用量要严格控制，必须稍过量。2.在Cr2O72-→Cr3+转化反应中，取K2Cr2O7量要少，如用