1、铬，锰及其化合物的相关性质铬，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。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。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。物的影响。 1. 铬铬 在酸性条件下，用锌还原在酸性条件下，用锌还原 Cr3+或或 Cr2O72-，均可得到天，均可得到天 蓝色的蓝色的 Cr2+ 2Cr3 Zn 2Cr2 Zn2 Cr2O72- 4Zn 14H+ 2Cr2 4Zn2 7H2O 灰绿色的灰绿色的
2、Cr（OH）3呈两性：呈两性： Cr（OH）3 3H+ Cr3 3H2O Cr（OH）3 OH- Cr（OH）4（亮绿（亮绿 色）色） 向含有向含有 Cr3 的溶液中加入 的溶液中加入 Na2S 并不生成并不生成 Cr2S3，因为，因为 Cr2S3在水中完全水解：在水中完全水解： 2Cr3 3S2- 6H2O 2Cr（OH）3 3H2S 在碱性溶液中，在碱性溶液中，Cr（OH）4具有较强的还原性，可具有较强的还原性，可 被被 H2O2氧化为氧化为 CrO42-： 2Cr （ OH ）4- 3H2O2 2OH- 2CrO42- 8H2O 但在酸性溶液中，但在酸性溶液中，Cr3 的还原 的还原性较
3、弱，只有象性较弱，只有象 K2S2O8 或或 KMnO4等强氧化剂才能将等强氧化剂才能将 Cr3 氧化为 氧化为 Cr2O72-： 2Cr3 3S2O82- 7H2O Cr2O72- 6SO42- 14H+ 在酸性溶液中，在酸性溶液中，Cr2O72-是强氧化剂，例如：是强氧化剂，例如： K2Cr2O7 14HCl（浓）（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 酸盐溶液中加酸盐溶液中加 Ag+、Pb+、Ba2+等离子时，通常生成铬酸盐等离子时，通常生成铬酸盐 沉淀，例如：沉淀，例如： Cr
4、2O72- 4Ag+ H2O 2Ag2CrO4（砖（砖 红色）红色） 2H+ Cr2O72- 2Ba2+ H2O 2BaCrO4（黄（黄 色）色） 2H+ 在酸性溶液中，在酸性溶液中，Cr2O72-与与 H2O2能生成深蓝色的加合物能生成深蓝色的加合物 CrO5，但它不稳定，会很快分解为，但它不稳定，会很快分解为 Cr3 和 和 O2。若被萃取到。若被萃取到 乙醚或戊醇中则稳定得多。主要反应为：乙醚或戊醇中则稳定得多。主要反应为： Cr2O72- 4H2O2 2H+ 2CrO （O2） 2（深 （深 蓝）蓝） 5H2O CrO（O2）2 （C2H5）2O CrO（O2） 2 （ （C2H5）2
5、O（深蓝）（深蓝） 4CrO（O2）2 12H+ 4Cr3 7O2 6H2O 此反应用来鉴定此反应用来鉴定 Cr（）或）或 Cr（） 。） 。 2. 锰锰 Mn（OH）2易被氧化易被氧化 Mn2+ 2OH- Mn（OH）2（s） （白色） （白色） 2Mn（OH）2 O2 2MnO（OH）2（s） （棕色）（棕色） 在浓硫酸中，在浓硫酸中，MnSO4与与 KMnO4反应可生成深红色的反应可生成深红色的 Mn3+（实际是硫酸根的配合物） ：（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，则可存在于浓硫酸中，若酸度降低，则
6、Mn3+歧化为歧化为 Mn2+和和 MnO2： 2Mn3+ 2H2O Mn2+ MnO2（s） 4H+ 在中性或近中性的溶液中，在中性或近中性的溶液中，MnO4-与与 Mn2+反应生成反应生成 MnO2： 2MnO4- 3Mn2+ 2H2O 5MnO2（s） 4H+ 在酸性介质中，在酸性介质中，MnO2是较强的氧化剂，本身被还原为是较强的氧化剂，本身被还原为 Mn2+： 2MnO2 2H2SO4(浓浓) 2MnSO4 O2 2H2O MnO2 4HCl（浓）（浓） MnCl2 Cl2 2H2O 后一反应用于实验室中制取少量氯气。后一反应用于实验室中制取少量氯气。 在强碱性溶液中，在强碱性溶液中
7、，MnO4-能发生下列反应，生成浅蓝色能发生下列反应，生成浅蓝色 的不稳定的的不稳定的 MnO3-，并放出氧气：，并放出氧气： 2MnO4- 2MnO3- O2 MnO3-进一步歧化反应：进一步歧化反应： 2MnO3- MnO42- MnO2 在强碱条件下，强氧化剂能把在强碱条件下，强氧化剂能把 MnO2氧化成绿色的氧化成绿色的 MnO42- 2MnO4- MnO2 4OH- 3MnO42- 2H2O MnO42-只在强碱性（只在强碱性（pH13.5）溶液）溶液中才能稳定存在，中才能稳定存在， 在中性或酸性介质中，在中性或酸性介质中，MnO42-发生歧化反应：发生歧化反应： 3MnO42- 4
8、H+ 2MnO4- MnO2 2H2O 在有硝酸存在下，在有硝酸存在下，Mn2+可被可被 NaBiO3或或 PbO2氧化成氧化成 MnO4-，例如：，例如： 5NaBiO3 2Mn2+ 14H+ 2MnO4- 5Bi3+ 5Na+ 7H2O 1. 铬的化合物的性质铬的化合物的性质 （1）Cr2+的生成的生成 在在 1mLCrCl3（0.1mol L 1）溶液中加入 ）溶液中加入 1mLHCl （6mol L 1） 溶液， 再加少量锌粉， 微热至有大量 ） 溶液， 再加少量锌粉， 微热至有大量气体逸出，气体逸出， 观察溶液的颜色由暗绿变为天蓝色。用滴管将上部清液转移观察溶液的颜色由暗绿变为天蓝色
9、。用滴管将上部清液转移 到另一支试管中，在其中加入数滴浓到另一支试管中，在其中加入数滴浓 HNO3，观察溶液的颜，观察溶液的颜 色有何变化？写出反应方程式。色有何变化？写出反应方程式。 （2）氢氧化铬的生成和酸碱性）氢氧化铬的生成和酸碱性 用用 CrCl3（0.1mol L 1）溶液和 ）溶液和 NaOH（2mol L 1）溶 ）溶 液生成液生成 Cr（OH）3，检验它的酸碱性。，检验它的酸碱性。 （3）Cr（）的还原性）的还原性 a. 在在 CrCl3（0.1mol L 1）溶液中加入过量的 ）溶液中加入过量的 NaOH （2mol L 1）溶液使呈亮绿色，再加入 ）溶液使呈亮绿色，再加入
10、H2O2（3）溶液，）溶液， 微热，观察溶液颜色的变化，写出反应方程式。微热，观察溶液颜色的变化，写出反应方程式。 b. 在在 Cr2(SO4)3 （0.1mol L 1） 溶液中加少量的 ） 溶液中加少量的 K2S2O8 （s），酸化，加热，观察溶液颜色的变化，写出反应方程），酸化，加热，观察溶液颜色的变化，写出反应方程 式。式。 （4）Cr3+在在 Na2S 溶液中的完全水解溶液中的完全水解 在在 Cr2（SO4） 3（ （0.1mol L 1） 溶液中加 ） 溶液中加 Na2S （0.1mol L 1）溶液有何现象（可微热） ）溶液有何现象（可微热）?怎样证明有怎样证明有 H2S 逸出？
11、写出逸出？写出 反应方程式。反应方程式。 （5）CrO42和和 Cr2O72的相互转化的相互转化 a. 在在 K2CrO4（0.1mol L 1）溶液中逐滴加入 ）溶液中逐滴加入 H2SO4 （2mol L 1）溶液，然后逐滴加入 ）溶液，然后逐滴加入 NaOH（2mol L 1），观 ），观 察溶液颜察溶液颜色的变化。色的变化。 b. 在两支试管中分别加入几滴在两支试管中分别加入几滴 K2CrO4（0.1mol L 1） ） 溶液和几滴溶液和几滴 K2Cr2O7（0.1mol L 1）溶液，然后分别滴入 ）溶液，然后分别滴入 Pb(NO3)2（0.1mol L 1）溶液，比较两试管中生成沉淀
12、的颜 ）溶液，比较两试管中生成沉淀的颜 色。解释现象，写出反应方程式。色。解释现象，写出反应方程式。 c. 用用 AgNO3（0.1mol L 1）溶液代替 ）溶液代替 Pb(NO3)2溶液，溶液， 重复重复 1（5）b 实验。实验。 （6）Cr（）的氧化性）的氧化性 a. 在在 K2Cr2O7（0.1mol L 1） 溶液中滴加 ） 溶液中滴加 H2S 溶液 （饱溶液 （饱 和），有何现象？写出反应方程式。和），有何现象？写出反应方程式。 b. 取少量取少量 K2Cr2O7（s），加入），加入 10 滴浓滴浓 HCl，加热，加热,检检 查逸出的气体并观察溶液颜色的变化。写出反应方程式。查逸出
13、的气体并观察溶液颜色的变化。写出反应方程式。 （7）Cr3+的鉴定的鉴定 取取 5 滴含有滴含有 Cr3+的溶液，加入过量的的溶液，加入过量的 NaOH（6mol L 1）溶液，使溶液呈亮绿色，然后滴加 ）溶液，使溶液呈亮绿色，然后滴加 H2O2（3）溶液，）溶液， 微热至溶液呈黄色，待试管冷却后，再补加几滴微热至溶液呈黄色，待试管冷却后，再补加几滴 H2O2和和 0.5mL 戊醇（或乙醚），慢慢滴入戊醇（或乙醚），慢慢滴入 HNO3（6mol L 1）溶液， ）溶液， 摇荡试管，戊醇层中出现深蓝色，表示有摇荡试管，戊醇层中出现深蓝色，表示有 Cr3+存在。写出各存在。写出各 步反应方程式。步
14、反应方程式。 2. 锰的化合物的性质锰的化合物的性质 （1）Mn（OH）2的生成和性质的生成和性质 在在 3 支试管中各加入支试管中各加入 0.5mL 的的 MnSO4(0.1mol L 1)溶 溶 液， 再分别加入液， 再分别加入 NaOH （2mol L 1） 溶液至有白色沉淀生成； ） 溶液至有白色沉淀生成； 在两支试管中迅速检查在两支试管中迅速检查 Mn（OH）2的酸碱性；另一支试管的酸碱性；另一支试管 在空气中振荡，观察沉淀颜色的变化。解释现象，写出反应在空气中振荡，观察沉淀颜色的变化。解释现象，写出反应 方程式。方程式。 （2）MnS 的生成和性质的生成和性质 在在 MnSO4（0
15、.1mol L 1） 溶液中滴加 ） 溶液中滴加 H2S 溶液 （饱和） ，溶液 （饱和） ， 有无沉淀生成？再向试管中加有无沉淀生成？再向试管中加 NH3 H2O（2mol L 1）溶液， ）溶液， 摇荡试管，有无沉淀生成？摇荡试管，有无沉淀生成？ （3）Mn3+的生成和性质的生成和性质 取取 5 滴滴 MnSO4(0.5mol L 1)溶液加两滴浓 溶液加两滴浓 H2SO4， 用冷， 用冷 水冷水冷却试管，然后加却试管，然后加 35 滴滴 KMnO4（0.01mol L 1）溶液， ）溶液， 有何现象？将所得的溶液用有何现象？将所得的溶液用 Na2CO3（1mol L 1）中和，使 ）中和
16、，使 pH 值升高，则值升高，则 Mn3+歧化为歧化为 Mn2+和和 MnO2。 （4）MnO2的生成和性质的生成和性质 a. 将将 KMnO4（0.01mol L 1） 溶液和 ） 溶液和 MnSO4（0.5mol L 1）溶液混合后，是否有 ）溶液混合后，是否有 MnO2沉淀生成？沉淀生成？ b. 用用 MnO2和浓和浓 HCl 制备氯气，制备氯气，(见实验六中四见实验六中四.2（1） b) （5）MnO3的生成和性质的生成和性质 取取 1mLNaOH （40） 溶液于试管中， 加） 溶液于试管中， 加 23 滴滴 KMnO4 （0.01mol L 1）溶液，摇荡试管，观察溶液颜色变化，再
17、 ）溶液，摇荡试管，观察溶液颜色变化，再 滴加滴加 H2SO4（1 mol L 1）溶液，又有何现象发生？ ）溶液，又有何现象发生？ （6）MnO42-的生成何性质的生成何性质 在在 2mLKMnO4（0.01mol L 1）溶液中加入 ）溶液中加入 1mLNaOH （40）溶液，再加少量的）溶液，再加少量的 MnO2固体，加热，搅拌，沉降固体，加热，搅拌，沉降 片刻，观察上层清液的颜色。取清液于另一支试管中，用稀片刻，观察上层清液的颜色。取清液于另一支试管中，用稀 H2SO4酸化后有何现象？为什么？酸化后有何现象？为什么？ （7）溶液的酸碱性对）溶液的酸碱性对 MnO4还原产物的影响还原产物
18、的影响 在三支试管中分别加入在三支试管中分别加入 5 滴滴 KMnO4（0.01mol? L1） 溶液，再分别加入溶液，再分别加入 5 滴滴 H2SO4（2 mol L 1）溶液、 ）溶液、NaOH （6mol L 1）溶液和 ）溶液和 H2O,然后各加入几滴然后各加入几滴 Na2SO3 （0.1mol L 1）溶液。观察各试管中发生的变化，写出有关 ）溶液。观察各试管中发生的变化，写出有关 反应的方程式。反应的方程式。 （8）Mn2+的鉴定的鉴定 取两滴取两滴MnSO4（0.1mol L 1） 溶液和数滴 ） 溶液和数滴HNO3（6mol L 1）溶液，加少量的 ）溶液，加少量的 NaBiO3（s），摇荡试管，静置沉降，），摇荡试管，静置沉降， 上层清液呈紫红色，表示有上层清液呈紫红色，表示有 Mn2+存在。存在。 （9）Mn2+和和 Cr3+的分离与鉴定的分离与鉴定 某溶液中含有某溶液中含有 Mn2+和和 Cr3+，试分离和鉴定之，并写出，试分离和鉴定之，并写出 分离步骤和有关反应方程式。分离步骤和有关反应方程式。 * 废液和固体废弃物倒入指定容器废液和固体废弃物倒入指定容器中。中。
