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常考过渡金属元素简介总结

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Cr2+溶液,而后被空气氧化成绿色的Cr3+溶液,Cr3+比Cr2+稳定:

Cr+2HCl===CrCl2+H2

4CrCl2+4HCl+O2===4CrCl3+2H2O

向Cr3+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:

Cr3++3OH===Cr(OH)3

Cr(OH)3+OH===Cr(OH)4

2. +6价铬有CrO42和Cr2O72, 在溶液中两者可以相互转化:

2CrO42(黄)+2H常考过渡金属元素简介总结Cr2O72(橙)+H2O

3. 常利用CrO42与Ag、Pb2+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:

Cr2O72+3H2S+8H===2Cr3++3S↓+7H2O

Cr2O72+3H2SO3+2H===2Cr3++3SO42+4H2O

Cr2O72+6I+14H===2Cr3++3I2+7H2O

加热时,K2Cr2O7和浓盐酸反应,产生氯气:

K2Cr2O7+14HCl(浓)常考过渡金属元素简介总结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Mn2+和H2

Mn+2H===Mn2++H2

2. 在碱性环境中,Mn2+极易被氧化成Mn4+的化合物:

2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2

3. Mn2+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

2Mn2++5S2O82+8H2O常考过渡金属元素简介总结2MnO4+10SO42+16H

2Mn2++5BiO3+14H常考过渡金属元素简介总结2MnO4+5Bi3++7H2O

4. 在熔融碱中MnO2被空气氧化生成K2MnO4

2MnO2+O2+4KOH常考过渡金属元素简介总结2K2MnO4(深绿色)+2H2O

5. 在酸性、中性及弱碱性环境中,K2MnO4发生常考过渡金属元素简介总结歧化反应,生成MnO2和MnO4

6. 锰酸钾是制备高锰酸钾的中间体:

2MnO42+2H2O常考过渡金属元素简介总结2MnO4+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 +5SO32+6H===2Mn2++5SO42+3H2O

近中性:2MnO43SO32+H2O===2MnO2↓+3SO42+2OH

碱性:2MnO4+SO32+2OH===2MnO42 +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。

Fe2+、Fe3+、Co3+与常见的配体(如CN)会形成六常考过渡金属元素简介总结配位数的配位离子(如[Fe(CN)6]3-);而Ni2+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,FeO42是一种很强的氧化剂,一般的氧化剂很难把Fe3+氧化成FeO42 。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===2FeO42+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常考过渡金属元素简介总结 2K2FeO4+3KNO2+2H2O

2. 将FeO42 溶液进行酸化时,迅速分解成Fe3+

4FeO42+20H===4Fe3++3O2↑+10H2O

3. 铁氰常考过渡金属元素简介总结配合物:Fe2+和Fe3+都能与CN形成稳定的铁氰配合物。Fe2+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Fe3+反应生成普鲁士蓝:

K+Fe3++[Fe(CN)6]4-===KFe[Fe(CN)6]↓

K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)与Fe2+反应生成滕氏蓝:

K+Fe2++[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:

常考过渡金属元素简介总结

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常考过渡金属元素简介总结硅胶中。

四、 铜(Cu)

1. Cu有+1、+2价。常考过渡金属元素简介总结氧化亚铜是红色,氧化铜是黑色。

2. Cu2+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)、

常考过渡金属元素简介总结

3. 2Cu2++4I===2CuI↓+I2

4. Cu+CuCl2===2CuCl

5. 碘量法测定Cu2+:2Cu2+→2S2O32 →2I→I2

(责任编辑:化学自习室)
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