化学自习室移动版

一、 铬(Cr)

1. 铬比较活泼，铬在冷、浓硝酸中“钝化”。铬能溶于稀盐酸、稀硫酸，开始生成蓝色的Cr^2＋溶液，而后被空气氧化成绿色的Cr^3＋溶液，Cr^3＋比Cr^2＋稳定：

Cr＋2HCl===CrCl₂＋H₂↑

4CrCl₂＋4HCl＋O₂===4CrCl₃＋2H₂O

向Cr^3＋溶液中逐滴加入2 mol·L^－1NaOH，先生成灰绿色沉淀，后沉淀溶解，形成亮绿色溶液：

Cr^3＋＋3OH^－===Cr(OH)₃↓

Cr(OH)₃＋OH^－===Cr(OH)₄－

2. ＋6价铬有CrO₄^2－和Cr₂O₇^2－， 在溶液中两者可以相互转化：

2CrO₄^2－(黄)＋2H^＋Cr₂O₇^2－(橙)＋H₂O

3. 常利用CrO₄^2－与Ag^＋、Pb^2＋金属离子反应生成难溶性铬酸盐Ag₂CrO₄(砖红色)、PbCrO₄(黄色)，来进行沉淀滴定。

4. K₂Cr₂O₇具有强氧化性，通常用硫酸酸化，增强氧化性。在冷溶液中，K₂Cr₂O₇可以氧化H₂S、H₂SO₃、HI：

Cr₂O₇^2－＋3H₂S＋8H^＋===2Cr^3＋＋3S↓＋7H₂O

Cr₂O₇^2－＋3H₂SO₃＋2H^＋===2Cr^3＋＋3SO₄^2－＋4H₂O

Cr₂O₇^2－＋6I^－＋14H^＋===2Cr^3＋＋3I₂＋7H₂O

加热时，K₂Cr₂O₇和浓盐酸反应，产生氯气：

K₂Cr₂O₇＋14HCl(浓)2KCl＋2CrCl₃＋3Cl₂↑＋7H₂O

在分析化学中，常用K₂Cr₂O₇来测定铁的含量。

二、 锰(Mn)

1. 锰能溶于盐酸或硫酸生成Mn^2＋和H₂：

Mn＋2H^＋===Mn^2＋＋H₂↑

2. 在碱性环境中，Mn^2＋极易被氧化成Mn^4＋的化合物：

2Mn(OH)₂＋O₂===2MnO(OH)₂

3. Mn^2＋很稳定。在酸性环境中，只有强氧化剂(NH₄)₂S₂O₈、NaBiO₃等才可将其氧化成MnO₄^－ ：

2Mn^2＋＋5S₂O₈^2－＋8H₂O2MnO₄^－＋10SO₄^2－＋16H^＋

2Mn^2＋＋5BiO₃^－＋14H^＋2MnO₄^－＋5Bi^3＋＋7H₂O

4. 在熔融碱中MnO₂被空气氧化生成K₂MnO₄：

2MnO₂＋O₂＋4KOH2K₂MnO₄(深绿色)＋2H₂O

5. 在酸性、中性及弱碱性环境中，K₂MnO₄发生歧化反应，生成MnO₂和MnO₄^－ 。

6. 锰酸钾是制备高锰酸钾的中间体：

2MnO₄^2－＋2H₂O2MnO₄^－＋2OH^－＋H₂↑

7. KMnO₄是深紫色晶体，是强氧化剂，与还原剂反应所得产物因溶液酸碱性不同而异：

酸性：2MnO₄^－ ＋5SO₃^2－＋6H^＋===2Mn^2＋＋5SO₄^2－＋3H₂O

近中性：2MnO₄^－ ＋3SO₃^2－＋H₂O===2MnO₂↓＋3SO₄^2－＋2OH^－

碱性：2MnO₄^－＋SO₃^2－＋2OH^－===2MnO₄^2－ ＋SO₄ 2－＋H₂O

在酸性溶液中KMnO₄氧化性最强。常用硫酸酸化来增强其氧化性，而不能用盐酸。

三、 铁(Fe)、钴(CO)、镍(Ni)

铁、钴、镍是第4周期第一过渡系中的三种元素。它们的性质非常相似，故称铁系元素。

Fe^2＋、Fe^3＋、Co^3＋与常见的配体(如CN^－)会形成六配位数的配位离子(如[Fe(CN)₆]^3－)；而Ni^2＋与常见的配体(如NH₃)会形成四配位数的配位离子(如[Ni(NH₃)₄]^2＋)。

(一) 铁(Fe)

1. 铁主要有＋2、＋3、＋6三种价态。在酸性溶液中，FeO₄^2－是一种很强的氧化剂，一般的氧化剂很难把Fe^3＋氧化成FeO₄^2－ 。但在强碱性介质中，＋3价铁却能被一些氧化剂(如NaClO)氧化成紫红色的高铁酸盐溶液：

2Fe(OH)₃＋3ClO^－＋4OH^－===2FeO₄^2－＋3Cl^－＋5H₂O

也可将Fe₂O₃、KNO₃和KOH混合加热共熔，生成紫红色高铁酸钾：

Fe₂O₃＋3KNO₃＋4KOH 2K₂FeO₄＋3KNO₂＋2H₂O

2. 将FeO₄^2－ 溶液进行酸化时，迅速分解成Fe^3＋：

4FeO₄^2－＋20H^＋===4Fe^3＋＋3O₂↑＋10H₂O

3. 铁氰配合物：Fe^2＋和Fe^3＋都能与CN^－形成稳定的铁氰配合物。Fe^2＋先与KCN溶液生成Fe(CN)₂沉淀，KCN过量则沉淀溶解：

FeSO₄＋2KCN===Fe(CN)₂↓＋K₂SO₄

Fe(CN)₂＋4KCN===K₄[Fe(CN)₆](亚铁氰化钾)

K₄[Fe(CN)₆] 与Fe^3＋反应生成普鲁士蓝：

K^＋＋Fe^3＋＋[Fe(CN)₆]^4－===KFe[Fe(CN)₆]↓

K₃[Fe(CN)₆](铁氰化钾)与Fe^2＋反应生成滕氏蓝：

K^＋＋Fe^2＋＋[Fe(CN)₆]^3－===KFe[Fe(CN)₆]↓

普鲁士蓝和滕氏蓝属于同一物质。

(二) 钴(CO)和镍(Ni)

1. 钴、镍的氧化物和氢氧化物中的价态一般为＋2、＋3，＋3价的化合物具有较强的氧化性：

2CO(OH)₃＋6HCl===2COCl₂＋Cl₂↑＋6H₂O

2. 钴与氯气反应生成二氯化钴。二氯化钴含结晶水数目不同而呈现不同颜色：

蓝色无水二氯化钴在潮湿的空气中会逐渐变成粉红色，这一性质可用在作干燥剂的硅胶中。

四、 铜(Cu)

1. Cu有＋1、＋2价。氧化亚铜是红色，氧化铜是黑色。

2. Cu^2＋与常见配位体(NH₃、乙二胺等)会形成四配位数的配位离子：[Cu(NH₃)₄]^2＋(深蓝色)、

。

3. 2Cu^2＋＋4I^－===2CuI↓＋I₂

4. Cu＋CuCl₂===2CuCl

5. 碘量法测定Cu^2＋：2Cu^2＋→2S₂O₃^2－ →2I^－→I₂