铬-锰及其化合物
实验七、八 铬、锰、铁、钴、镍
实验9 铬、锰及其化合物的性质一、实验目的掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。
二、实验原理1、铬及其化合物的性质Cr 价电子构型：3d 54s 1 ，VIB 族，常见的氧化态为＋6，＋3，＋2Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr 1.33-0.41-0.91-0.74E A 0/VE B 0/VCrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2Cr-0.13-1.1-1.4在酸性介质中，＋2氧化态具有强的还原性，＋6氧化态具有氧化性，Cr 3＋的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72－；在碱性介质中，＋6氧化态稳定（CrO 42－）。
Cr 2O 3和Cr （OH ）3显两性。
Cr 3+Cr(OH)34]－(（绿色）--铬（VI ）最重要的化合物为K 2Cr 2O 7，在水溶液中Cr 2O 72－和CrO 42－存在下列平衡：Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2OH+2+（橙红色）(黄色)在碱性溶液中，[Cr(OH)4]-可以被过氧化氢氧化为CrO 42－。
在酸性溶液中CrO 42－转变为Cr 2O 72－。
Cr 2O 72－与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5，由此可以鉴定Cr 3＋。
2、Mn价电子结构3d 54s 3 ，VIIB 族，常见的氧化态为＋6，＋7，＋4，＋3，＋2 Mn 2＋在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中：酸性介质：只有很强的氧化剂（铋酸钠、二氧化铅）才能氧化Mn 2＋H 2O7Mn2+NaBiO 3H+Na +Bi 3+MnO 4-25145+++5+2+碱性介质：Mn 2+2+OH -Mn(OH)2(白色沉淀）O 2MnO(OH)2(棕色）Mn （IV ）化合物重要的是MnO 2，在酸性溶液中具有氧化性。
Mn （VI ）化合物重要的是MnO 42－，Mn （VII ）化合物重要的是MnO 4－E A 0/VE B 0/VMnO 4-MnO 42-MnO 2MnO 4-MnO 42-MnO20.562.260.560.60MnO 42－存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。
实验报告_铬_锰
一、实验目的1. 了解铬和锰的物理性质、化学性质及反应特点；2. 掌握铬和锰在酸、碱、盐溶液中的反应规律；3. 分析铬和锰在工业生产中的应用。
二、实验原理1. 铬（Cr）：铬是一种银白色金属，具有光泽，熔点高，硬度大。
铬在常温下不与氧气、水反应，但在高温下能与氧气反应生成Cr2O3。
铬具有多种氧化态，其中+3价和+6价较为稳定。
铬的氧化还原反应如下：（1）氧化反应：Cr + 2H2O2 + 4H+ = Cr2O72- + 4H2O（2）还原反应：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O2. 锰（Mn）：锰是一种银白色金属，具有光泽，熔点高，硬度大。
锰在常温下不与氧气、水反应，但在高温下能与氧气反应生成MnO2。
锰具有多种氧化态，其中+2价和+4价较为稳定。
锰的氧化还原反应如下：（1）氧化反应：Mn + 2H2O2 + 2H+ = MnO2 + 2H2O（2）还原反应：MnO2 + 4H+ + 2e- = Mn2+ + 2H2O三、实验仪器与药品1. 仪器：试管、烧杯、酒精灯、滴管、试管夹、铁架台、滤纸、蒸馏水等。
2. 药品：铬粉、锰粉、硫酸、盐酸、氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸钾等。
四、实验步骤1. 铬的氧化还原反应实验：（1）取一支试管，加入少量铬粉；（2）加入少量硫酸，搅拌至铬粉溶解；（3）滴加少量氢氧化钠溶液，观察溶液颜色变化；（4）滴加少量硫酸，观察溶液颜色变化。
2. 锰的氧化还原反应实验：（1）取一支试管，加入少量锰粉；（2）加入少量硫酸，搅拌至锰粉溶解；（3）滴加少量氢氧化钠溶液，观察溶液颜色变化；（4）滴加少量硫酸，观察溶液颜色变化。
3. 铬和锰的置换反应实验：（1）取一支试管，加入少量铬粉；（2）加入少量硫酸铜溶液，观察溶液颜色变化；（3）取一支试管，加入少量锰粉；（4）加入少量硫酸铜溶液，观察溶液颜色变化。
铬锰氮耐热钢化学成分
铬锰氮耐热钢化学成分
铬锰氮耐热钢是一种具有优异耐热性能的特种钢材，其化学成分对其性能具有重要影响。
本文将从铬、锰和氮三个方面介绍铬锰氮耐热钢的化学成分。
一、铬的作用
铬是铬锰氮耐热钢中的主要合金元素之一，其含量通常在10%到30%之间。
在铬锰氮耐热钢中，铬的主要作用是增加钢的耐热性能和耐腐蚀性能。
铬能够与钢中的其他元素形成稳定的氧化膜，提高钢的耐腐蚀性能。
此外，铬还能够在高温下形成稳定的碳化物，增加钢的耐热性能。
二、锰的作用
锰是铬锰氮耐热钢中的另一个重要合金元素，其含量通常在0.5%到2%之间。
锰的主要作用是增强钢的强度和韧性。
锰能够与铁形成固溶体，强化钢的晶格结构，提高钢的强度。
此外，锰还能够与硫形成硫化锰，抑制钢中的硫脆性，提高钢的韧性。
三、氮的作用
氮是铬锰氮耐热钢中的一个重要合金元素，其含量通常在0.05%到0.3%之间。
氮的主要作用是增加钢的强度和硬度。
氮能够与铁形成固溶体，强化钢的晶格结构，提高钢的强度和硬度。
此外，氮还能够与铬形成氮化铬，增加钢的耐热性能。
铬锰氮耐热钢的化学成分对其性能具有重要影响。
铬能够增加钢的耐热性能和耐腐蚀性能，锰能够增强钢的强度和韧性，氮能够增加钢的强度和硬度。
因此，在铬锰氮耐热钢的制备过程中，合理控制化学成分的含量是至关重要的。
只有合理调配这三个元素的含量，才能获得具有优异耐热性能的铬锰氮耐热钢。
附：铬锰氮耐热钢的化学成分示意表
元素含量
铬 10%-30%
锰 0.5%-2%。
铬,锰及其化合物的相关性质的实验报告
铬,锰及其化合物的相关性质的实验报告铬、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形成和性质2.掌握铬和锰的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以及介质对氧化还原产物的影响1.Cr用于还原Cr3+或Cr2O72-，天蓝色Cr2+2 Cr+Zn = 2cr+znCr2O 72-+4zn+14h+= 2cr 2+4zn 2++3+2+2++7h 20灰绿色由于+cr2s3在水中完全水解:2cr 3+3s 2-+6h2o = 2cr(OH)3++3 H2S在碱性溶液中，[铬(OH) 4]-具有很强的还原性，可被氧化成CrO 42-: 2[铬(OH)4]-+33在酸性溶液中，只有强氧化剂如K2S2O8+或高锰酸钾才能将Cr3氧化成Cr2O 3 72-:+2CR 3+3S2O 82-+7H2O = Cr2O 3 72-++6 so42-+14h+，Cr2O72-是强氧化剂。
例如:k2cr2o7+14hcl(浓缩)= 2c rcl 3+3c L2+2kcl+7h2o重铬酸盐的溶解度大于铬酸盐。
因此，当向重铬酸盐溶液中加入银离子、铅离子、钡离子等离子体时，通常会产生铬酸盐沉淀。
例如: Cr2O72-+4ag ++ H2O = 2ag 2 cro 4(砖红色)+2h+Cr2O 72-+2ba 2 ++ H2O = 2bacro 4(黄色)+2h+在酸性溶液中，Cr2O 72-和H2O2可以生成深蓝色加合物CrO5，但它不稳定，会迅速分解为铬和氧如果提取到乙醚或戊醇中，它会更加稳定。
主要反应为:3+cr2o 72-+4h 202+2h+= 2cro(O2)(深蓝)+5h 20cro(O2)2+(C2 H5)2O = cro(O2)2(C2 H5)2O(深蓝)4 cro(O2)2+12h+= 4c R3+7o 2+9 cr2o 72-+4h 202+2h+= 2cro(O2)(深蓝)2.锰锰(氢氧化物)2在浓硫酸中易被氧化。
【一轮视导】铬、锰、钒、钴、镍及其化合物
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1例)。
（2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。
已知：①雷尼 暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
（2）Cr(Ⅲ)在酸性条件下以Cr3＋存在，碱性条件下以Cr(OH)3、[Cr(OH)4]－(或CrO )存在。
①Cr3＋在酸性条件下是稳定的，只能被强氧化剂氧化，如：
2Cr3＋＋3PbO2＋H2O===3Pb2＋＋Cr2O ＋2H＋。
但在碱性条件下能被氧化成CrO ，2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－===2CrO ＋8H2O。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 ， 中过氧键的数目为_______。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节 ， 被 氧化为 ，该反应 离子方程式为_______( 的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为 、_______(填化学式)。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变， (Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。 体积分数为_______时， (Ⅱ)氧化速率最大；继续增大 体积分数时， (Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
3MnO ＋4H＋===2MnO ＋MnO2↓＋2H2O
（3）KMnO4的性质
热稳定性差，通常保存在棕色试剂瓶中：4KMnO4＋2H2O 4MnO2↓＋3O2↑＋4KOH。
①在酸性介质中，MnO 具有强氧化性，可以氧化Fe2＋、Cl－、H2C2O4、H2O2等，本身被还原为Mn2＋。
(完整版)铬、锰及其化合物的性质(精)
铬、锰及其化合物的性质一、实验目的掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。
二、实验原理1、铬及其化合物的性质Cr 价电子构型：3d 54s 1 ，VIB 族，常见的氧化态为＋6，＋3，＋2Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr1.33-0.41-0.91-0.74E A 0/VE B 0/VCrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2Cr-0.13-1.1-1.4在酸性介质中，＋2氧化态具有强的还原性，＋6氧化态具有氧化性,Cr 3＋的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72－；在碱性介质中，＋6氧化态稳定（CrO 42－)。
Cr 2O 3和Cr(OH ）3显两性。
Cr 3+Cr(OH)34]－(（绿色）--铬(VI ）最重要的化合物为K 2Cr 2O 7，在水溶液中Cr 2O 72－和CrO 42－存在下列平衡：Cr 2O 72-CrO 42-+2H 2O H +2+（橙红色）(黄色)在碱性溶液中，[Cr(OH ）4］—可以被过氧化氢氧化为CrO 42－。
在酸性溶液中CrO 42－转变为Cr 2O 72－。
Cr 2O 72－与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5，由此可以鉴定Cr 3＋。
2、Mn价电子结构3d 54s 3 ，VIIB 族，常见的氧化态为＋6，＋7,＋4,＋3，＋2 Mn 2＋在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中:酸性介质：只有很强的氧化剂(铋酸钠、二氧化铅)才能氧化Mn 2＋H 2O7Mn2+NaBiO 3H+Na +Bi 3+MnO 4-25145+++5+2+碱性介质：Mn 2+2+OH -Mn(OH)2(白色沉淀）O 2MnO(OH)2(棕色）Mn （IV ）化合物重要的是MnO 2，在酸性溶液中具有氧化性。
Mn(VI ）化合物重要的是MnO 42－，Mn （VII ）化合物重要的是MnO 4－E A 0/VE B 0/VMnO 4-MnO 42-MnO 2MnO 4-MnO 42-MnO20.562.260.560.60MnO 42－存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。
讲义-铬、锰、铁、钴、镍及其化合物的性质和反应-土木专业
实验1. 铬、锰、铁、钴、镍及其化合物的性质和反应
一、实验目的：
1.掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。
2.掌握铬、锰重要氧化态之间的转化反应及其条件。
3.掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质。
4.掌握锰、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性。
5.学习Cr3+，Mn2+，Fe2+，Fe3+，Co2+，Ni2+的鉴定方法。
三、注意事项：
1.在制备Mn(OH)2沉淀时，一定要用长滴管深入到溶液底部，将NaOH溶液挤出。
2.Cr(OH)3的颜色是灰绿色，容易被Cr3+的颜色掩盖，要注意观察。
加入NaOH溶液的速度不能太快，否则难以观察到沉淀
的生成。
3.在检验Ni(OH)2沉淀酸碱性时，要用比较强的氧化剂将其氧化。
四、思考题
1. 在Co(OH)3 中加入浓HCl，有时会生成蓝色溶液,加水稀释后变为粉红色，试解释之。
2. K2Cr2O7溶液中加入Pb（NO3）2和AgNO3溶液会发生什么反应？
五、实验体会和建议。
常见金属元素及其化合物—铬锰铁元素及其化合物的性质识用
可氧化物种 SO32- I- Cl-
H2S
Fe2+ Sn2+
产物
SO42- I2 Cl2 S 或 SO42- Fe3+ Sn4+
溶液的酸度不同， MnO4- 被还原的
产物不同
2MnO4 5SO32 6H 2Mn2 5SO24 3H2O 2MnO4 3SO32 H2O 2MnO2 3SO24 2OH2MnO4 SO32 2OH (浓) 2MnO24- SO24 H2O 2MnO4 5H2C2O4 6H 2Mn2 10CO2 8H2O
MnO2↓+ 2MnO4- + 2H2O
当以氧化剂(如氯气)作用于锰酸盐的溶液时，锰酸盐 可以变为高锰酸盐。
2MnO42- +Cl2
2MnO4- + 2Cl-
K2MnO4
①暗绿色晶体； ②在浓碱性溶液中稳定存在； ③在水溶液中易歧化。
3MnO24 4H MnO2 2MnO4 2H2O
3MnO24
铁的重要 化合物
氯化铁 FeCl3
颜色和 状态 密度
(g·cm-3) 熔点/℃
受热时 的变化
黑褐色 层状晶体
2.898
306 371℃时沸腾，
部分分解， 100℃时已显著 挥发，见光还
原为 FeCl2。 FeCl3·6H2O 37℃熔化， 100℃挥发， 250℃分解出
Fe2O3 等
硝酸铁 Fe(NO3)3·
2 Mn2+ + 5 S2O82- + 8 H2O = 2 MnO4- + 10 SO42- + 16 H+ 2 Mn2+ + 5 H5IO6 = 2 MnO4- + 5 HIO3 + 7 H2O + 6 H+
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铬，锰及其化合物
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。