实验4. 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。
1
2
3
4
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
教材中2、3、5题。
五、实验体会和建议
5
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，＋2 Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr 1.33-0.41-0.91-0.74 E A 0/V E B 0/V CrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2 Cr -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) 3 4]－ (（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 4 2- +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 2O 7Mn 2+ 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 2 MnO(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/V E B 0/V MnO 4-MnO 42-MnO 2 MnO 4- MnO 42- MnO 2 0.56 2.26 0.56 0.60 MnO 42－存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。 三、实验内容 1．Cr 的化合物 （1）选择适当的试剂，完成Cr 化合物的转化 +Cr(OH)3(紫色）（灰蓝色）（绿色） OH -3Cr(OH)3+3HCl Cr 3+CrCl 3 H 2O + 3Cr(OH)3 + NaOH Na[Cr(OH)4]+ H 2O 2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 42- + 8H 2O Cr 2O 72-CrO 4 2- +2H 2 O H + 2+（橙红色） (黄色) 2Cr 3++3S 2O 82-+7H 2O=Cr 2O 72-+6SO 42-+14H + （2）Cr 3＋的性质 ① Cr(OH)3的生成和两性
实验五：铁、钴、镍 铁、钴、镍属于第八族元素，又称铁系元素。氢氧化铁为红棕色固体，氢氧化亚铁为白色固体，但是氢氧化亚铁很容易被氧气氧化为氢氧化铁。在Fe3+的溶液中滴加NH4SCN会得到Fe3+的血红色配合物，而在Fe2+的溶液中滴加NH4SCN不会有沉淀生成，也不会有颜色； 在Co2+和Ni2+的溶液中滴加强碱，会生成粉红色氢氧化钴（II）和苹果绿色的氢氧化镍（II）沉淀，氢氧化钴（II）会被空气中的氧缓慢氧化为暗棕色的氧化物水合物Co2O3.xH2O。氢氧化镍（II）需要在浓碱溶液中用较强的氧化剂（如次氯酸钠）才能氧化为黑色的NiO（OH）。Co2O3和NiO（OH）会和水或酸根离子迅速发生氧化还原反应； 在水溶液中Fe3+和Fe2+的水配合物的颜色分别为淡紫色和淡绿色的形式存在。在Fe3+和Fe2+的溶液中分别滴加K4[Fe(CN)6]和K3[Fe(CN)6]溶液，都得到蓝色沉淀，它们是组成相同的普鲁士蓝和滕氏蓝，可以用来鉴定Fe3+和Fe2+的存在； 由于Co3+在水溶液中不稳定，所以一般是将Co2+的盐溶在含有配合物的溶液中，用氧化剂将其氧化，从而得到Co3+的配合物； 在含有Co2+的溶液中滴加NH4SCN溶液，会生成蓝色的[Co(NCS)4]2+，由此鉴定Co2+的存在； 在含有Ni2+的溶液中逐滴滴加氨水，会得到蓝色Ni2+的配合物，在此基础上继续滴加丁二酮肟，得到鲜红色鳌合物沉淀，由此鉴定Ni2+的存在。 实验内容： 1：Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性及其离子鉴定 （1）离子鉴定：分别用K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]、NH4SCN和0.25%邻菲罗啉来鉴定Fe3+和Fe2+。（2）氧化还原特性； 2：铁、钴、镍的氢氧化物，Co2+和Ni2+二价氢氧化物的制备与对比； 3：钴、镍的配合物。Co2+和Ni2+的鉴定反应。 注意事项： （1）此次实验是定性实验，颜色变化是实验的关键内容，颜色变化和离子的价态一一对应，仔细观察实验并在实验报告中反映、思考； 药品：0.2M的FeCl3，2M的硫酸，铁粉，0.5M的NH4SCN，浓硝酸，0.1M的KMnO4，0.2M的Co(NO3)2，2M的NaOH，2M的HCl，0.2M的Ni(NO3)2，NH4Cl固体，6M的氨水，5%的H2O2，戊醇，饱和NH4SCN（溶解度：300C下，208克/100克水），0.2M的Ni(NO3)2，丁二酮肟（补加的药品）。
钠的性质： 1．钠在空气中缓慢氧化：4Na+O2==2Na2O （现象：银白色变暗。钠保存在石蜡油或煤油，以隔绝空气。） 2．钠受热后，与氧气剧烈反应：2Na+O2△====Na2O2 （现象：发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体） 3．钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 现象：①钠浮在水面上；②熔化为银白色小球；③在水面上四处游动；④伴有嗞嗞响声；⑤滴有酚酞的水变红色。 4．钠与酸反应（钠先与酸反应，再与水反应） 2Na + 2HCl= 2NaCl+ H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 5、钠与盐溶液反应（钠先与水反应，生成NaOH再与盐反应） 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4= Na 2 SO4+Cu(OH) 2↓ 另：钠放置在空气中的变化： 1、4Na+O2==2Na2O 2、Na2O+H2O=2NaOH 3、2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O 4、Na2CO3+10H2O= Na2CO3﹒10H2O（块状） 5、Na2CO3﹒10H2O= Na2CO3+10H2O（Na2CO3为粉末）风化是化学变化 记：1、K、Na、Ca 与水反应生成碱+ H2 2、Mg与冷水反应慢，与沸水反应快 3、Zn-H前的金属与水蒸气（高温），生成金属材料氧化物+H2 4、金属与非金属单质（O2 Cl2 S）反应时， 当与Cl2生成高价：2Fe+3 Cl2△= 2Fe Cl3 当与S生成低价：Fe+ S= Fe S Fe在潮湿空气中容易生锈，在氧气中燃烧，在空气中不燃烧 Fe与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g) △=Fe3O4+4H2↑ Na2O Na2O+H2O=2 NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH + O2↑2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2 （Na2O2遇到CO2和H2O时，先和CO2反应，再和H2O反应） Na2CO3和NaHCO3 Na2CO3俗名：纯碱、苏打；NaHCO3俗名：小苏打 1、都易溶于水，NaHCO3比Na2CO3溶解度小 2、都显碱性， 3、热稳定性：Na2CO3加热不分解；2NaHCO3△= Na2CO3 + H2O + CO2↑
实验六 铁、钴、镍的性质 一、实验目的 1、 试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质； 2、 试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用。 二、实验原理 铁、钴、镍常见氧化值：＋2和＋3 另外 Fe 还有+6 1、Fe 2+ 、Co 2+ 、Ni 2+ 的还原性 （1）酸性介质 Cl 2 + 2Fe 2+ （浅绿）＝2Fe 3+ （浅黄）+2Cl - （2）碱性介质 铁（II ）、钴（II ）、镍（II ）的盐溶液中加入碱，均能得到相应的氢氧化物。 Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，往往得不到白色的氢氧化亚铁，而是变成灰绿色，最后成为红棕色的氢氧化铁。Co （OH ）2也能被空气中的氧气慢慢氧化。 2、Fe 3+ 、Co 3+ 、Ni 3+ 的氧化性 由于Co 3+ 和Ni 3+ 都具有强氧化性，Co(OH)3，NiO(OH)与浓盐酸反应分别生成Co(II)和Ni(II)，并放出氯气。CoO(OH)和NiO(OH ）通常由Co （II ）和Ni(II)的盐在碱性条件下用强氧化剂（Cl 2、Br 2）氧化得到。 Fe 3+ 易发生水解反应。Fe 3+ 具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe 2+ 。 白色粉红绿色黑色 Co(OH)2Co(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3 还原性增强 氧化性增强 Ni （OH ）2 Ni （OH ）3 3、配合物的生成和Fe 2+ 、Fe 3+ 、Co 2+ 、Ni 2+ 的鉴定方法 （1）氨配合物 Fe 2+ 和Fe 3+ 难以形成稳定的氨配合物。在水溶液中加入氨时形成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。将过量的氨水加入Co 2+ 或Ni 2+ 离子的水溶液中，即生成可溶性的氨合配离子[Co(NH 3)6]2+ 或[Ni(NH 3)6]2+ 。不过[Co(NH 3)6]2+ 不稳定，易氧化成[Co(NH 3)6]3+ 。 （2）氰配合物 Fe 3+ ，Co 3+ ，Fe 2+ ，Co 2+ ，Ni 2+ 都能与CN -形成配合物。使亚铁盐与KCN 溶液作用得Fe(CN)2沉淀，KCN 过量时沉淀溶解。
钠及其化合物的性质 1． 教学重点 1．从钠原子结构特征认识钠的化学性质；2Na O 和22Na O 的对比，23Na CO 与3NaHCO 比较；碱金属元素的原子结构及物理性质比较 2．对实验现象的分析及钠的化学性质；23Na CO 与3NaHCO 的鉴别，23Na CO 和3NaHCO 之间的除杂问题 2．难点聚焦 一．钠的性质 (1)钠的物理性质及钠跟水的反应 新切开的钠的断面是光亮的银白色，易跟氧起反应，但产物较复杂，如氧化钠(Na 2O)、过氧化钠(Na 2O 2)等． 金属钠跟水反应生成氢气的实验，用拇指堵住试管口倒放入烧杯中，这样的操作对学生来讲，不熟练可能会使一部分空气进入试管．所以在正式做收集气体的实验之前，教师可安排学生练习几次放入试管的操作．如果操作还是有困难，可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口，放入水中后再拔去橡皮塞．本实验也可以用水槽代替烧杯，这样口径比较大，操作方便． 注意在实验时不能取用较大的钠块．这是因为钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应．如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，会使氢气着火燃烧，甚至还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠飞溅出来． (2)钠与氧气的反应 在做钠与氧气反应的实验时，为了保证倾斜的空气能够流通，玻璃管不能太细，而且装入玻璃管中的钠粒不能太大．待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时，稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程．实验时如果没有太粗的玻璃管，也可用去底的试管代替．注意本实验中所用的钠块，应去掉其表面的氧化物，否则燃烧时会使试管壁显黑色，影响对实验现象的观察． 2．碳酸氢钠受热分解 碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些，这样受热比较均匀，分解也比较完全，澄清的石灰水变浑浊后，应将盛石灰水的试管移去，因为若通入过多的二氧化碳，会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中，使浑浊现象消失． 当实验结束时，一定要先移去装有石灰水的烧杯，再熄灭酒精灯，以防止水倒流，使试管炸裂． 3．碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应 本实验也可采用下述方法进行： 取相同式样的100 mL 细口瓶两只，各注入25 mL 1．0 moL ·L －1 HCl 溶液．再取两只气球，一只装入 1.0 g 无水碳酸钠，另一只装入1.0 g 碳酸氢钠，分别套在两只细口瓶的口上． 实验时，掀起两只气球，使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中，比较反应的剧烈程度，碳酸氢钠的反应剧烈得多，碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多． 4．焰色反应 这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的，为了能够便于观察，最好用无色火焰，所以用煤气灯较好，因煤气灯的火焰本身颜色较微弱，干扰较小．一般酒精灯火焰呈杂色，可向学生作适当说明，每做一次实验，都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净，再在火焰上灼烧至无色，才可继续做实验．做焰色反应实验时，要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧，使形成的火焰较长，焰色反应现象比较明显． 焰色反应实验也可采用下述方法进行： 在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花，蘸些酒精，在酒精灯火焰上点燃，向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液． 如无铂丝，可用无锈洁净的铁丝代替，也能得到较好的效果． 做焰色反应实验时，溶液的浓度大一些为好，浓度太小呈现的焰色很快消去，不易观察，做实验时，
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，＋2 Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr 1.33-0.41-0.91-0.74 E A 0/V E B 0/V CrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2 Cr -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) 3 4]－ (（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 4 2- +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 2O 7Mn 2+ 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 2 MnO(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/V E B 0/V MnO 4-MnO 42-MnO 2 MnO 4- MnO 42- MnO 2 0.56 2.26 0.56 0.60 MnO 42－存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。 三、实验内容 1．Cr 的化合物 （1）选择适当的试剂，完成Cr 化合物的转化 +Cr(OH)3(紫色）（灰蓝色）（绿色） OH -3Cr(OH)3+3HCl Cr 3+CrCl 3 H 2O + 3Cr(OH)3 + NaOH Na[Cr(OH)4]+ H 2O 2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 42- + 8H 2O Cr 2O 72-CrO 4 2- +2H 2 O H + 2+（橙红色） (黄色) 2Cr 3++3S 2O 82-+7H 2O=Cr 2O 72-+6SO 42-+14H + （2）Cr 3＋的性质 ① Cr(OH)3的生成和两性
高中化学58个考点精讲 4、 钠及其化合物的性质 1． 复习重点 1．从钠原子结构特征认识钠的化学性质；2Na O 和22Na O 的对比，23Na CO 与3NaHCO 比较；碱金属元素的原子结构及物理性质比较 2．对实验现象的分析及钠的化学性质；23Na CO 与3NaHCO 的鉴别，23Na CO 和3NaHCO 之间的除杂问题 2．难点聚焦 一．钠的性质 (1)钠的物理性质及钠跟水的反应 新切开的钠的断面是光亮的银白色，易跟氧起反应，但产物较复杂，如氧化钠(Na 2O)、过氧化钠(Na 2O 2)等． 金属钠跟水反应生成氢气的实验，用拇指堵住试管口倒放入烧杯中，这样的操作对学生来讲，不熟练可能会使一部分空气进入试管．所以在正式做收集气体的实验之前，教师可安排学生练习几次放入试管的操作．如果操作还是有困难，可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口，放入水中后再拔去橡皮塞．本实验也可以用水槽代替烧杯，这样口径比较大，操作方便． 注意在实验时不能取用较大的钠块．这是因为钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应．如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，会使氢气着火燃烧，甚至还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠飞溅出来． (2)钠与氧气的反应 在做钠与氧气反应的实验时，为了保证倾斜的空气能够流通，玻璃管不能太细，而且装入玻璃管中的钠粒不能太大．待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时，稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程．实验时如果没有太粗的玻璃管，也可用去底的试管代替．注意本实验中所用的钠块，应去掉其表面的氧化物，否则燃烧时会使试管壁显黑色，影响对实验现象的观察． 2．碳酸氢钠受热分解 碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些，这样受热比较均匀，分解也比较完全，澄清的石灰水变浑浊后，应将盛石灰水的试管移去，因为若通入过多的二氧化碳，会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中，使浑浊现象消失． 当实验结束时，一定要先移去装有石灰水的烧杯，再熄灭酒精灯，以防止水倒流，使试管炸裂． 3．碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应 本实验也可采用下述方法进行： 取相同式样的100 mL 细口瓶两只，各注入25 mL 1．0 moL ·L －1 HCl 溶液．再取两只气球，一只装入 1.0 g 无水碳酸钠，另一只装入1.0 g 碳酸氢钠，分别套在两只细口瓶的口上． 实验时，掀起两只气球，使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中，比较反应的剧烈程度，碳酸氢钠的反应剧烈得多，碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多． 4．焰色反应 这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的，为了能够便于观察，最好用无色火焰，所以用煤气灯较好，因煤气灯的火焰本身颜色较微弱，干扰较小．一般酒精灯火焰呈杂色，可向学生作适当说明，每做一次实验，都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净，再在火焰上灼烧至无色，才可继续做实验．做焰色反应实验时，要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧，使形成的火焰较长，焰色反应现象比较明显． 焰色反应实验也可采用下述方法进行： 在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花，蘸些酒精，在酒精灯火焰上点燃，向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液．
实验17 铬、锰、铁、钴、镍 欧阳光明（2021.03.07） 重点讲内容;: 性质 铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427 锰；P418—421 钴；P423—427 镍；P423—427 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、锰重要氧化钛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、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 5、学习Cr3+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Co2+ Ni2+ 二．实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，它们都是能形成多种氧化值的化合物。铬的重要氧化值为+3和+6；锰的重要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和Fe（OH）2都很容易被空气的O2氧化， Cr（OH）2也能被空气中的O2慢慢氧化。 由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性。Co（OH）3和Ni（OH）3与浓盐酸反应，分别生成Co（II）和Ni（II）的盐在碱性条件下，用强
氧化剂氧化得到。例； 2Ni2+ + 6OH-+ Br2 ===2Ni（OH）3（s）+ 2Br-Cr3+和Fe3+都易发生水解反应。 Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+ 在酸性溶液中，Cr3+和MN2+的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrO72-和MnO4- 在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiO3的反应可以鉴定Mn2+，例； 2Mn2+ +5NaBiO3 +14H+ ===2MnO4- + 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质) 在碱性溶液中，[Cr（OH）4]-可被H2O2氧化为CrO42- Cr3+ + 4OH- → [Cr(OH)4]- 2[Cr(OH)4]- + H2O2 + 2OH- → 2CrO42- + 8H20 （碱性介质） R酸与CrO42-生成有色沉淀的金属离子均有干扰 在酸性溶液中，CrO42-转变为Cr2O72-. Cr2O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴定Cr3+ 在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则： CrO72- + 2Ba2+ H+ + H2O →BaCrO4 + 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+. MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-。
钛、钒、铬、锰 1. 实验目的 掌握钛、钒、铬、锰主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。练习沙浴加热操作。 2. 实验用品 仪器：试管、台秤、沙浴皿、蒸发皿 固体药品：二氧化钛、锌粒、偏钒酸铵、二氧化锰、亚硫酸钠、高锰酸钾液体药品：H2SO4（浓，1mol·L－1），H2O2（3%）、NaOH（40%，6mol·L-1，2mol·L-1，0.1mol·L-1），TiCl4、CuCl2（0.2mol·L-1）、HCl（浓，6mol·L-1，2mol·L-1，0.1mol·L-1）、NH4VO3（饱和）、K2SO4·Cr2（SO4）3·24H2O（0.2mol·L-1）、NH3·H2O（2mol·L-1）、K2Cr2O7（0.1mol·L-1）、FeSO4（0.5mol·L-1）、K2CrO4（0.1mol·L-1）、AgNO3（0.1mol·L-1）、BaCl2（0.1mol·L-1）、Pb(NO3)2（0.1mol·L-1）、MnSO4(0.2mol·L-1，0.5mol·L-1)、NH4Cl(2mol·L-1)、NaClO（稀）、H2S（饱和）、Na2S（0.1mol·L-1、0.5mol·L-1），KMnO4(0.1mol·L-1)、Na2SO3(0.1mol·L-1)。 材料：pH试纸、沸石 3. 实验内容 （1）钛的化合物的重要性质 1）二氧化钛的性质和过氧钛酸根的生成 在试管中加入米粒大小的二氧化钛粉末，然后加入2mL浓H2SO4，再加入几粒沸石，摇动试管加热至近沸（注意防止浓硫酸溅出），观察试管的变化。冷却静置后，取0.5mL溶液，滴入1滴3%的H2O2，观察现象。 另取少量二氧经钛固体，注入2mL 40%NaOH溶液，加热。静置后，取上层清液，小心滴入浓H2SO4至溶液呈酸性，滴入几滴3%H2O2，检验二氧化钛是否溶解。 2）钛（Ⅲ）化合物的生成和还原性 在盛有0.5mL硫酸氧钛的溶液（用液体四氯化钛和1mol·L-1(NH4)2SO4按1∶1的比例配成硫酸氧钛溶液）中，加入两个锌粒，观察颜色的变化，把溶液放置几分钟后，滴入几滴0.2mol·L-1CuCl2溶液，观察现象。由上述现象说明钛（Ⅲ）的还原性。 （2）钒的化合物的重要性质 1）取0.5g偏钒酸铵固体放入蒸发皿中，在沙浴上加热，并不断搅拌，观察并记录反应过程中固体颜色的变化，然后把产物分为四份。 在第一份固体中，加入1mL浓H2SO4振荡，放置。观察溶液颜色，固体是
铁钴镍元素性质 浙江工业大学化材学院郝刚 一目的要求 1.了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）、Co（III）、Ni（II）、Ni（III）的氢氧化物和硫化物的生成与性质。 2.了解Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性 3.了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）、Co（III）、Ni（II）和Ni（III）的配合物的生成和性质 4.了解Fe（II）、Fe（III）、Co（II）和Ni（II）等离子的鉴定方法 二基本操作 1、离心机的使用：先调零、开电源、调时间3-4min、调转速2000 rpm，结束后要调零 2、定性实验的试剂滴加练习巩固 3、通风橱的使用（饱和硫化氢、浓盐酸等） 三主要仪器和药品 1仪器：离心机，烧杯(200mL)，试管，离心试管，试管夹，滴管 2药品：铜片，铁屑，(NH)2Fe(SO4)2·6H2O( 固)，KCl(固) ，NH4Cl(固)，HCl(2 mol?L-1，6 mol?L-1，浓)，H2SO4(1mol?L-1)，HAc(2mol?L-1)，NaOH(2 mol?L-1，6mol?L-1)，氨水(2mol?L-1，6mol?L-1，浓)，K4[Fe(CN)6](0.1 mol?L-1)， K3[Fe(CN)6](0.1mol?L-1)，CoCl2(0.1mol?L-1)，NiSO4(0.1mol?L-1)，(NH)2Fe(SO4)2(0.1mol?L-1)，KI(0.1 mol?L-1)，FeCl3(0.1 mol?L-1)，CuSO4(0.1mol?L-1)，KSCN(0.1 mol?L-1，1mol?L-1)，Na F(1 mol?L-1)，溴水，H2O2(3%)，CCl4，丙酮，丁二酮肟，碘化钾-淀粉试纸等。 四实验内容 1.铁、钴、镍的氢氧化物的生成和性质 （1）Fe(OH)2的生成和性质 制备除氧气的FeSO4溶液和NaOH溶液，再制备Fe(OH)2 Fe2+（浅绿）+2OH-＝Fe(OH)2↓（白） Ps：较难！NaOH溶液滴管不可在液面上！ Fe(OH)2加HCl溶液 Fe(OH)2（白↓）+ 2H+＝Fe2+（浅绿）+ 2H2O Fe(OH)2加NaOH溶液 Fe(OH)2（白↓）+ OH-→无明显变化，说明不发生发应 Fe(OH)2在空气中静置 Fe(OH)2（白↓）+ O2 + 2 H2O ＝4 Fe(OH)3↓（棕红） （2）Co(OH)2的生成和性质 制备Co(OH)2（慢慢滴加） Co2+（粉红）+Cl-+ OH-＝Co(OH)Cl ↓（蓝） Co(OH)Cl（蓝）+ OH-＝Co(OH)2↓（粉红） 总反应：Co2+（粉红）+ 2OH-＝Co(OH)2↓（粉红） Co(OH)2中加HCl溶液
实验二十四铬、锰 [实验目的] 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。 [实验用品] 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 [实验内容] 一、合物的重要性质 1．铬(VI)的氧化性 Cr2O72-（橙红色）离子转变为Cr3+（紫色）离子 在少量(5mL)重铬酸钾溶液中，加入少量你选择的还原剂，观察溶液颜色的变化(如果现象不明显，该怎么办?)写出反应方程式(保留溶液供下面实验3用)。 思考题： （1）转化反应须在何种介质(酸性或碱性)中进行？为什么？（H2SO4介质） （2）从电势值和还原剂被氧化后产物的颜色考虑，应选择哪些还原剂为宜？（Na2SO3、3%H2O2、Sn2+等）如果选择亚硝酸钠溶液，可以吗？（可以） 现象及解释：Cr2O72-（橙红色）离子转变为Cr3+（紫色）离子。 Cr2O72-＋2H+＋4H2O2==2CrO5＋5H2O 4CrO5＋12H+==4Cr3+＋7O2↑＋6H2O Cr2O72-＋8H+＋3NO2－==2Cr3+＋3NO3－＋4H2O 2．铬(VI)的缩合平衡 Cr2O72-（橙红色）离子与CrO42-（黄色）离子的相互转化。 思考题： Cr2O72-（橙红色）离子与CrO42-（黄色）离子在何种介质中可相互转化?
钠及其化合物 【基础梳理】 1. 钠 (1) 物理性质：色固体、硬度小、熔点(钠的熔点于水的沸点)，实验室中常保存在中，使之隔绝空气和水。特别提醒：不能保存在四氯化碳和汽油中。 (2) 化学性质 ①与非金属单质反应 2Na+Cl2(现象：剧烈燃烧、白烟) 4Na+O2(现象：银白色固体变暗) 2Na+O2(现象：钠先熔化、后燃烧，产物是固体) ②与酸、水、醇反应 2Na+2HCl 2Na+2H2O(装置如下图，浮、熔、游、响、红) 2Na+2CH3CH2OH(沉、慢) (3) 钠的工业制备:2NaCl(熔融) 2. 氢氧化钠 (1) 物理性质：NaOH的俗名为、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，溶于水并放出大量的热，有吸水性；易吸收空气中的水分而。 (2) 化学性质 ①具有碱的通性 能使酸碱指示剂变色，能使石蕊试液变蓝，使酚酞试液变红。 与强酸反应：H++OH- 与酸性氧化物反应：SiO2+2OH- 与盐反应：Cu2++2OH- ②其他性质 与两性氧化物反应：Al2O3+2OH-
与金属单质反应：2Al+2OH-+2H2O 与非金属单质反应：Cl2+2OH- (3) NaOH的制取 ①土法制碱：Na CO3+Ca(OH)2 2 ②现代工业制碱：2NaCl+2H O 2 (4) NaOH在有机反应中的应用 提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化。 微课1 金属钠与可溶性盐溶液的反应产物判断 例题1 下列有关物质性质的应用正确的是( ) A. 浓硫酸有吸水性，可用于干燥氨气和二氧化硫 B. 明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒 C. 常温下铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸 D. 金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti 【答案】 C 变式1 一定条件下，将Na与O2反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL 0.5 mol·L-1稀盐酸中和， 则该生成物的成分是( ) A. Na2O B. Na2O2 C. Na2O和Na2O2 D. Na2O2和NaO2 【答案】 C 【题组训练1】 1. 金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是，通常用掩埋。 2. 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有沉淀产生的是(填序号)。 ①MgSO 溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液【案】①④⑤4 3. 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。
镁、铝及其化合物知识点整理Ⅰ.课标要求 1.通过海水制镁的事例了解镁及化合物的性质. 2.通过合金材料了解铝及化合物的性质. 3.能列举合金材料的重要应用. Ⅱ.考纲要求 1.掌握镁铝及化合物的性质. 2.了解镁铝及化合物在生活.生活中的应用.Ⅲ.教材精讲 一. Mg、Al的化学性质 1．与非金属反应 （1）与O 2反应：常温下与空气中的O 2 反应生成一层致密的氧化物 薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁能在空气中燃烧： 2Mg+O 22MgO ，铝在纯氧中燃烧：4Al+ 3O 2 2Al 2 O 3
（2）与卤素单质、硫等反应：Mg+ Cl 2 MgCl 2 2Al+ 3Cl 2 2AlCl 3 2Al+ 3S Al 2S 3 （用于工业制备） Mg+ S MgS ③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。 2．与H 2O 反应 Mg 、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气 Mg+2H 2O （沸水） Mg(OH)2+H 2↑ 2A1+6H 2O 2A1(OH)3+3H 2↑ 3．与酸反应置换出H 2 [特别提醒]：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生： 2Mg+O 2 2MgO 3Mg+N 2 Mg 3N 2 2Mg+CO 2 2MgO+C ②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。
Mg 、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H 2，其中铝在冷浓 H 2SO 4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。 4．与某些氧化物反应 （1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO 2 2MgO+C [特别提醒]：“CO 2不能助燃”的说法是不全面的，CO 2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K 、Ca 、Na 、Mg 等可燃物却是助燃剂。 （2）铝热反应：2Al+ Fe 2O 3 2Fe+ Al 2O 3 铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V 、Cr 、等。 [特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe 2O 3 、FeO 、Fe 3O 4、Cr 2O 3、V 2O 5、MnO 2等。 ②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。 ③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。 ④KClO 3作为引燃剂，也可以用Na 2O 2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。
d区金属元素(铬、锰、铁、钴、镍) 一、实验目的 1. 试验并掌握铬、锰主要氧化态化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。 2. 试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性。 3. 试验并掌握铁、钴、镍的配合物的生成及性质。 二、实验原理 位于周期表中第四周期的Sc~Ni称为第一过渡系元素，第一过渡系元素铬、锰、铁、钴、镍是最常见的重要元素。 铬为周期表中ⅥB族元素，最常见的是+3和+6氧化态的化合物。 +3价铬盐容易水解，其氢氧化物呈两性，碱性溶液中的 +3价氧化态铬以CrO2－形式存在，易被强氧化剂如Na2O2或H2O2氧化为黄色的铬酸盐。 2 CrO2－ + 3 H2O2 + 2 OH－CrO42－ + 4 H2O 常见+6价氧化态的铬化合物是铬酸盐和重铬酸盐，它们的水溶液中存在着下列平衡： 2 CrO42－ + 2 H+Cr2O72－ + H2O 除了加酸、加碱条件下可使上述平衡发生移动外，向Cr2O72－溶液中加入Ba2+、Ag+、Pb2+离子时，根据平衡移动规则，可得到铬酸盐沉淀。 2 Ba2+ + Cr2O72－ + H2O BaCrO4↓(柠橙黄色) + 2 H+ 4 Ag+ + Cr2O72－ + H2O Ag2CrO4↓(砖红色) + 2 H+ 2 Pb2+ + Cr2O72－ + H2O PbCrO4↓(铬黄色) + 2 H+ 重铬酸盐是强氧化剂，易被还原成+3价铬(Cr3+溶液为绿色或蓝色)。 锰为周期表ⅦB族元素，最常见的是+2、+4、+7氧化态的化合物。 +2价态锰化合物在碱性介质中形成Mn(OH)2。Mn(OH)2为白色碱性氢氧化物，溶于酸及酸性盐溶液中，在空气中易被氧化，逐渐变成棕色MnO2的水合物[MnO(OH)2]。 4 Mn(OH)2 + O MnO(OH)2(褐色) + 2 H2O +2价态锰化合物在酸性介质中比较稳定，与强氧化剂（如NaBiO3、PbO2、S2O82－等）作用时，可生成紫红色MnO4－离子，这个反应常用来鉴别Mn2+。
2 7 4 2 7 B 4 3 2 2 7 4 4 2 7 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，＋2 E A 0/V Cr O 2- 1.33 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.91 Cr E 0 /V CrO 2- -0.13 Cr(OH) -1.1 Cr(OH) -1.4 Cr 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 O 2－；在碱性介质中，＋6 氧化态稳定（CrO 2－） 。 Cr 2O 3 和 Cr （OH ）3 显两性。 OH - OH - Cr 3+ (×?é?￡? r(OH)3￡¨ ?òà?é?? [Cr(OH)4]￡- H + + ￡¨ ?ìé?￡? 铬（VI ）最重要的化合物为 K 2Cr 2O 7，在水溶液中Cr O 2－和 CrO 2－存在下列平衡： 2 CrO 2- + 2 H + Cr O 2- + H 2O (??é?) ￡¨ 3èoì é?￡? 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＋ -0.74
第10讲钠及其化合物 【考纲要求】 1.知道Na 及其氧化物的性质。 2.能利用Na 及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。 3.能规范解答以Na 及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。 4.了解Na 2CO 3和NaHCO 3的性质。 5.能正确鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3，并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。 6.从原子的核外电子排布，理解ⅠA 族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。 7.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。 8.了解碱金属及其化合物的典型计算。 9.记住Na 、K 等重要金属元素的焰色反应。 一、钠的性质及应用 1.钠的物理性质 颜色：银白色，有金属光泽； 密度：ρ(H 2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)； 熔点：低于100℃； 硬度：质地柔软，可以用小刀切割。 2.钠的化学性质 Na ――――――――→O 2、Cl 2、H 2O 、H ＋ 等 －e － Na ＋ (1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应 O 2??? 常温：4Na ＋O 2===2Na 2O 点燃：2Na ＋O 2=====△ Na 2O 2 Cl 2：2Na ＋Cl 2=====点燃 2NaCl (2)与水反应 ①离子方程式：2Na ＋2H 2O===2Na ＋＋2OH － ＋H 2↑。 ②与滴加酚酞的水反应的现象及解释 (3)与盐酸溶液反应 Na 先与H 2O 发生反应，生成NaOH 和H 2，NaOH 再跟盐发生复分解反应生成难溶性碱， 不能置换出盐中的金属元素。 3.钠的制取及保存 (1)制取：电解熔融氯化钠 2NaCl(熔融)=====电解 2Na ＋Cl 2↑。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。 4.钠的用途 (1)制取Na 2O 2等化合物。 (2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。 (3)用作电光源，制作高压钠灯。
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+ 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）