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+
2C& + Zn = 2Cr2 + + Zn2+
Cm2-+ 4Zn + 14H+= 2Cr2 + + 4Zn2 + +
7出0
灰绿色的Cr ( OH) 3呈两性：
Cr(OH) 3 + 3H+= Cr3 + + 3出0
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C2S3 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K2QO8或KMnO4等强氧化剂才能将Cr3+氧化为以。72-:
2CR+ + 3S2O82-+ 7H2O = Cr2O72-+ 6SC42-+ 14H+在酸性溶液中，Cr2O72-是强氧化剂，例如：
K2Cr2O7 + 14HC1 （浓）= 2CrC3 + 3C b + 2KC1 + 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 = 2BaCrQ （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)
+ 5H?0
CrO(O2) 2 + (C2H5) 20 = Cr0(O2) 2 (C2H5)
2O (深蓝)
4Cr0( O2) 2 + 12H+= 4Cr3+ + 702 + 6出0 此反应用来鉴定Cr (W)或Cr (川)。
2.锰
Mn ( 0H) 2易被氧化
Mn2++ 20H-= Mn (OH) 2 (s)(白色)
2Mn (OH) 2 + 02 = 2MnO (OH) 2 (s) (棕
色)
在浓硫酸中，MnS04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++ 4出0
Mn3+可存在于浓硫酸中，若酸度降低，则Mn3+歧化为
Mn2+和MnO 2：
2Mn3++ 2H2O = Mn2++ MnO2 (s) + 4H+在中性或近中性的溶液中，MnO 4-与Mn 2+反应生成
MnO2：
2MnO4-+ 3Mn2++ 2出0 = 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 + 2H2SC4（浓）2MnSO4 + O2 + 2缶0 MnO2 +
4HC1 （浓）MnCb + Cb + 2出0 后一反应用于实验室中制取少量氯气。
在强碱性溶液中，MnO 4-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-+ 02
MnO3-进一步歧化反应：
2MnO3-= MnO42-+ MnO2
在强碱条件下，强氧化剂能把MnO 2氧化成绿色的MnO42-
2MnO4-+ MnO2 + 4OH-= 3MnO42-+
2H2O
MnO42-只在强碱性（pH ＞）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
1.铬的化合物的性质
（1）加的生成
在1mLCrC3 ( L"1)溶液中加入ImLHCI ( 6mol -L"1)溶
液，再加少量锌粉，微热至有大量气体逸出，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到另一支试管
中，在其中加入数滴浓HNO3,观察溶液的颜色有何变化写出反应方程式。
(2)氢氧化铬的生成和酸碱性
用CrC3 ( L"1)溶液和NaOH (2mol -L_ 1)溶液生成Cr (OH) 3，检验它的酸碱性。
(3)Cr (m )的还原性
a.在CrC3 ( L"1)溶液中加入过量的NaOH (2mol -L"1)
溶液使呈亮绿色，再加入H2O2 (3%)溶液，微热，观察溶
液颜色的变化，写出反应方程式。
b.在C「2(SC4)3 ( L"1)溶液中加少量的K2S2O8 ( s),酸化，加热，观察溶液颜色的变化，写出反应方程式。
(4)Cr3+在Na2S溶液中的完全水解
在C2 (SC4) 3 ( L"1)溶液中加Na2S ( L"1)溶液有何现象(可微热)怎样证明有H2S逸出写出反应方程式。
(5)CrO42 -和Cr2O72 —的相互转化
a.在K2CQ4 ( L"1)溶液中逐滴加入H2SQ (2mol L"1) 溶液，然后逐滴加入NaOH (2mol L"1)，观察溶液颜色的变化。
b.在两支试管中分别加入几滴K2CrO4 ( L_ 1)溶液和几滴
K2C2O7 ( L_1)溶液，然后分别滴入Pb(NO3)2 ( L_ 1)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。
c.用AgNO s( L_ 1)溶液代替Pb(NO3)2溶液，重复1 (5) b实验。
(6)Cr (W )的氧化性
a.在K2Cr2O7 ( L"1)溶液中滴加H?S溶液(饱和)，有何现象写出反应方程式。
b.取少量K2C2O7 (s)，加入10滴浓HCI,加热，检查逸出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
取5滴含有Cr3+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H2O2 (3%)溶液，微热
至溶液呈黄色，待试管冷却后，再补加几滴H2O2和戊醇(或乙醚)，慢慢滴入HNO3 (6mol L"1)溶液，摇荡试管，戊醇层中出现深蓝色，表示有Cr3+存在。写出各步反应方程式。
2.锰的化合物的性质
(1) Mn ( OH) 2的生成和性质
在3支试管中各加入的MnSO4 L"1)溶液，再分别加入NaOH (2mol L"1)溶液至有白色沉淀生成；在两支试管中迅速检查Mn (OH) 2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，写出反应方程式。
(2)MnS的生成和性质
在MnSO4 ( L"1)溶液中滴加H?S溶液(饱和)，有无沉淀生成
再向试管中加NH3 H2O (2mol L^1)溶液，摇荡试管，有无沉淀生成(3)Mn3+的生成和性质
取5滴MnSO4 L"1)溶液加两滴浓H2SO4，用冷水冷却试管，然后加3~5滴KMnO4 ( L_ 1)溶液，有何现象将所得的溶液用Na z CQ (1mol L_ 1)中和，使pH值升高，则Mn3+歧化为皿口2+和MnO2o
(4)MnO2的生成和性质
a.将KMnO4 ( L_ 1)溶液和MnSO q ( L_ 1)溶液混合后，是否有MnO?沉淀生成
b.用Mn。？和浓HCI制备氯气，(见实验六中四.2 (1)
b)
(5)MnO3 —的生成和性质
取1mLNaOH (40%)溶液于试管中，加2—3滴KMnO q (L—1)溶液，摇荡试管，观察溶液颜色变化，再滴加H2SC4 (1 mol L—1)溶液，又有何现象发生
(6)MnO42-的生成何性质
在2mLKMnO4( L"1)溶液中加入ImLNaOH (40%)溶液，再加少量的MnO2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H2SQ酸化
后有何现象为什么
(7 )溶液的酸碱性对MnO4 —还原产物的影响
在三支试管中分别加入5滴KMnO4 ( L—1)溶液，再分别加入5 滴H2SQ (2 mol L—1)溶液、NaOH ( 6mol L—1) 溶液和H2O,