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无机化学实验二十四 铬、锰 试验二十四 铬、锰[试验目的]了解铬、锰主要氧化态化合物的重要性质以及它们之间相互转化的条件 [试验用品]仪器：离心机、试管、离心试管、烧杯、酒精灯等 固体药品：MnO2、KMnO4、KOH*、KClO3*液体药品：H2SO4(1mol·L-1，浓)、HCl(2mol·L-1，浓)、NaOH(2mol·L-1，6mol·L-1，40%)、HAc(2mol.L-1)、K2Cr2O7(0.1mol·L-1,饱和*)、K2CrO4(0.1mol·L-1)、KMnO4(0.01mol·L-1)、KI(0.1mol·L-1)、NaNO2(0.1mol·L-1)、MnSO4(0.1mol·L-1)、NH4Cl(2mol.L-1)、Na2SO3(0.1mol·L-1)、Na2S(0.1mol·L-1)、H2S〔饱和〕、BaCl2(0.1mol·L-1)、Pb(NO3)2(0.1mol·L-1)、AgNO3(0.1mol·L-1)、3%H2O2、乙醇、材料：木条、冰 [试验内容]一、合物的重要性质1．铬(VI)的氧化性Cr2O73-〔橙红色〕离子转变为Cr3+〔紫色〕离子在少量(5mL)重铬酸钾溶液中，参加少量你选择的复原剂，视察溶液颜色的改变(假如现象不明显，该怎么办?)写出反响方程式(保存溶液供下面试验3用)。

思索题：〔1〕转化反响须在何种介质(酸性或碱性)中进展？为什么？〔H2SO4介质〕〔2〕从电势值和复原剂被氧化后产物的颜色考虑，应选择哪些复原剂为宜？〔Na2SO3、3%H2O2、Sn2+等〕假如选择亚硝酸钠溶液，可以吗？〔可以〕现象及说明：Cr2O73-〔橙红色〕离子转变为Cr3+〔紫色〕离子 Cr2O73-＋2H+＋4H2O2==2CrO5＋5H2O 4CrO5＋12H+==4Cr3+＋7O2↑＋6H2OCr2O73-＋8H+＋3NO2==2Cr3+＋3NO3＋4H2O－－2．铬(VI)的缩合平衡Cr2O73-〔橙红色〕离子与CrO42-〔黄色〕离子的相互转化 思索题：Cr2O73-〔橙红色〕离子与CrO42-〔黄色〕离子在何种介质中可相互转化?(l)取少量重铬酸钾溶液，参加你所选择的试剂使其转变为CrO42-2)在上述CrO42-离子溶液中，参加你所选择的试剂使其转变为Cr2O73-离子 现象及说明：Cr2O73-〔橙红色〕离子与CrO42-〔黄色〕离子的相互转化 OH-Cr2O73-＋H2O = 2CrO42-＋2H+ H+3．氢氧化铬(Ⅲ)的两性Cr3+离子转变为Cr(OH)3〔灰绿色〕沉淀，并试验Cr(OH)3的两性。

在试验1保存的Cr3+离子溶液中，逐滴参加6mo1·L-1氢氧化钠溶液，视察沉淀物的颜色，写出反响方程式现象及说明：Cr3+＋3OH-==Cr(OH)3↓〔灰绿色〕将所得沉淀物分成两份，分别试验与酸、碱的反响，视察溶液的颜色，写出反响方程式 现象及说明：Cr(OH)3＋3H+==Cr3+＋3H2OCr(OH)3＋OH-==CrO2-〔亮绿色〕＋2H2O4．铬(Ⅲ)的复原性CrO2-〔亮绿色〕离子转变为CrO42-〔黄色〕离子在试验3得到的CrO2-离子溶液中，参加少量所选择的氧化剂，水浴加热，视察溶液颜色的改变，写出反响方程式现象及说明：3H2O2＋2CrO2-＋2OH-==2CrO42-＋4H2O (绿色→黄色)思索题：〔1〕转化反响须在何种介质中进展？〔OH-〕为什么?〔2〕从电势值和氧化剂被复原后产物的颜色考虑，应选择哪些氧化剂？3%过氧化氢溶液可用否?〔可以〕5．重铬酸盐和铬酸盐的溶解性分别在Cr2O73-离子与CrO42-离子溶液中，各参加少量的硝酸铅、氯化钡和硝酸银，视察产物的颜色和状态，比拟并说明试验结果，写出反响方程式现象及说明：Cr2O73-＋2Pb2+＋H2O==2PbCrO4↓〔铬黄〕＋2H+ Cr2O73-＋2Ba2+＋H2O==2BaCrO4↓〔柠檬黄〕＋2H+ Cr2O73-＋4Ag+＋H2O==2Ag2CrO4↓〔砖红色〕＋2H+ 思索题：试总结Cr2O73-与CrO42-相互转化的条件及它们形成相应盐的溶解性大小。

6*.三氧化铬的生成和性质在试管中参加4mL重铬酸钾饱和溶液，放在冰水中冷却后，渐渐参加8mL用冰水冷却过的浓硫酸，把试管放在冰水中冷却，视察产物的颜色，写出反响方程式将沉淀转移至玻璃砂蕊漏斗中，抽滤至干，用玻璃棒取三氧化铬固体少许，置于石棉网上，滴入几滴无水酒精，视察有何现象？写出反响方程式现象及说明：K2Cr2O7＋浓H2SO4冰水K2SO4＋2CrO3↓(橙红色)＋H2O 4CrO3＋C2H5OH==2CO2↑＋3H2O＋2Cr2O3[试验习题]依据试验结果，设计一张铬的各种氧化态转化关系图 二、锰的化合物的重要性质1．氢氧化锰的生成和性质 用10mL 0.2mol·L-1MnSO4溶液分成四份：第一份：滴加0.2mol·L-1NaOH溶液，视察沉淀的颜色振荡试管，有何改变? 其次份：滴加0.2mol·L-1NaOH溶液,产生沉淀后参加过量的氢氧化钠，沉淀是否溶解？ 第三份：滴加0.2mol·L-1NaOH溶液,产生沉淀后快速参加2mol·L-1盐酸溶液，有何现象发生？ 第四份：滴加0.2mol·L-1NaOH溶液,产生沉淀后快速参加2mol·L-1氯化铵溶液，沉淀溶解否？写出上述有关反响方程式。

此试验说明氢氧化锰具有哪些性质？ 现象及说明：Mn2+＋2OH==Mn(OH)2↓(白)(不稳定)－Mn(OH)2 +1/2 O2 →MnO(OH)2↓(棕) Mn(OH)2 + OH-→↓不溶解Mn(OH)2 + H+→Mn2+＋2H2O〔加酸过程中可能有局部被氧化，局部↓不溶解〕结论：氢氧化锰不稳定，能被空气中的氧氧化；氢氧化锰溶于酸不溶于碱 2．(Ⅱ)离子的氧化试验硫酸锰和次氯酸钠溶液在酸、碱性介质中的反响比拟锰(Ⅱ)离子在何介质中易氧化 现象及说明：Mn2+＋ClO-＋2OH-==MnO(OH)2↓(棕黑)＋Cl-结论：锰(Ⅱ)离子在碱性介质中易氧化 3．硫化锰的生成和性质往硫酸锰溶液中滴加饱和硫化氢溶液，有无沉淀产生？假设用硫化钠代替硫化氢溶液，又有何结果？请用事实说明硫化锰的性质和生成沉淀的条件现象及说明：Ksp(MnS)=1.4×10－－15 －－15[H+]2[S2]==K1K2[H2S]==5.7×108×1.2×10当[Mn2+][S2]≥Ksp(MnS)=1.4×10－－15×0.1==6.8×10－24 时，便有沉淀产生思索题：试总结锰(Ⅱ)离子的性质4．二氧化锰的生成和氧化性〔1〕往盛有少量0.01mol·L-1高锰酸钾溶液中，逐滴滴入0.5mol·L-1硫酸锰溶液，视察沉淀的颜色，往沉淀中参加lmol·L-1硫酸溶液和0.1mol·L-1亚硫酸钠溶液，沉淀是否溶解？写出有关的反响方程式。

现象及说明：2MnO4＋3Mn2+＋2H2O==5MnO2↓(棕黑)＋4H+－MnO2＋2H+＋SO32== Mn2+＋SO42＋H2O－－〔2〕在盛有少量(米粒大小)二氧化锰固体的试管中，参加2 ml浓硫酸，加热，视察反响前后颜色有何气体产生？写出反响方程式现象及说明：2MnO2＋2H2SO4==2MnSO4＋O2↑＋2H2O5*．钾的生成和性质在枯燥的试管中混合固体氯酸钾、二氧化锰和氢氧化钾(其质量分别为0.1g、0.2g和0.3g)，加热熔融；视察产物的颜色冷却后，参加5m L水，使熔块溶解，取少量上层清液，然后参加2mol·L-1醋酸溶液，视察有何改变？再参加过量的6 mol·L-1氢氧化钠溶液，又有何改变？写出反响方程式通过试验说明锰酸钾稳定存在的介质条件和歧化后的产物，并说明之现象及说明：3MnO2＋6KOH＋KClO3==3K2MnO4＋KCl＋3H2O 3MnO42-＋4H+==2MnO4-＋MnO2＋2H2O 2MnO4-＋MnO2＋4OH-=3MnO42-＋2H2O思索题:试验中假设需制备稍大量的锰酸钾时，应在何容器(铁或镍)中进展？是否可用玻璃器皿或瓷质器皿？〔不行以〕为什么？〔SiO2＋2OH==SiO32＋H2O〕－－6．锰酸钾的性质(1)加热固体高锰酸钾视察有何现象发生？检验产生的气体，写出反响方程式。

现象及说明：2KMnO4 ΔK2MnO4＋O2↑＋MnO2(2)分别试验高锰酸钾(2d0.01mol·L-1)溶液与亚硫酸钠(0.5mL0.1mol·L-1)在酸性(0.5mL1mol·L-1H2SO4)、近中性〔0.5mL水〕、碱性(0.5mL6mol·L-1NaOH)介质中的反响，比拟它们的产物有何不同？写出反响式2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42- +3H2O (浅红) 2MnO4- + 3SO32- + H2O = 2MnO2↓ + 3SO42- + 2OH-〔棕黑〕 2MnO4- + SO32- + 2OH- = 2MnO42- + SO42- +H2O〔绿色〕[试验习题]〔1〕如何实现MnO4→Mn2+，MnO4→MnO2，MnO4→MnO42的转化－－－－答：分别于酸性、中性、碱性条件下与复原剂反响〔2〕氧化剂可将锰(Ⅱ)离子氧化为高锰酸根离子？在由Mn2+→MnO42的反响中，应如何限制锰－(Ⅱ)离子的用量？(Mn2+不要过量)为什么？2MnO4＋3Mn2+＋2H2O==5MnO2↓＋4H+－〔3〕锰酸钾为原料制备氯气时，应加浓盐酸。

但试验时误加了浓硫酸，加热时引起了爆炸，试说明其缘由2KMnO4＋16HCl==2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O 4KMnO4＋2H2SO4==2K2SO4＋4HMnO4 4HMnO4==2Mn2O7＋2H2O 2Mn2O7==4MnO2＋3O2↑〔4〕性介质中，氧能把锰(II)氧化为锰(IV)，在酸性介质中，锰(IV)又可将碘化钾氧化为碘写出有关反响式，并用电极电势和平衡原理说明以上现象2Mn(OH)2＋O2＋2H2O==2MnO2＋4H2OMnO2＋2H2O＋2e-=Mn(OH)2＋2OH- φ θB==－0.05V O2＋2H2O＋4e-==4OH- φ θB==0.401V MnO2＋2I-＋4H+==Mn2+＋I2＋2H2OMnO2＋4H+＋2e-==Mn2+＋2H2O φ θA==1.223V I2＋2e-==2I- φ θA==0.535V 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页。