指导与思考
（1）由于磷钼酸铵能溶于过量磷酸盐中，故在鉴定PO43-时应加过量钼酸铵试剂。
（2）NO2-在酸性介质中与FeSO4也能产生棕色反应，那么在NO3-与NO2-混合液中你将怎样鉴定
NO3-？
（3）现有三种白色结晶，第一种可能是NaNO2或NaNO3，第二种可能是NaNO3或NH4NO3，第
三种可能是NaNO3或Na3PO4，试加以鉴别。
实验八 铬、锰、铁、钴、镍
一、实验摘要
铬和锰分别位于周期系ⅥB、ⅦB组元素。铬的化合物中铬的氧化值有+2、+3、+6，其中以+3、+6最常见，铬总是以CrO42-、Cr2O72-和Cr3+、CrO2-等形式存在。锰化合物中锰的氧化值分别为+2、+3、+4、+5、+6、+7，其中以+2、+4、+7为常见，+3、+5的化合物极不稳定。铬、锰各种化合物有不同的颜色。 氧化值 水合离子 颜色 +2 Mn2+ 浅红 Mn3+ 红 +3 Cr3+ 蓝紫 +5 MnO3- 蓝 MnO42- 绿 +6 CrO42- 黄 Cr2O72- 橙 +7 MnO4- 紫红 Cr3+的氢氧化物具有两性，Cr3+盐容易水解。在酸性溶液中Cr2O72-为强氧化剂，易被还原为Cr3+，而碱性溶液中CrO2-为一较强还原剂，易被氧化为CrO42-。 铬酸盐和重铬酸盐在水溶液中存在着下列平衡；
2CrO42- + 2H+ == Cr2O72- + H2O
上述平衡在酸性介质中向右移动，碱性介质中向左移动。在酸性介质中与H2O2反应生成蓝色的过氧化铬。用来鉴定Cr2O72-或Cr3+。
Mn（Ⅱ）在碱性溶液中易被空气氧化生成棕色MnO2的水合物
[MnO(OH)2]，但在酸性溶液中相当稳定。必须用强氧化剂如PbO2、NaBiO3才能氧化为MnO4-。在中性或弱酸性溶液中MnO4-和Mn2+反应生成棕色MnO2沉淀。
在强碱溶液中MnO4-和MnO2生成绿色MnO42-。
MnO42-在中性和微碱性溶液中不稳定，发生歧化生成紫色MnO4-和棕色MnO2。K2MnO4和KMnO4
都为强氧化剂，其还原产物随介质不同而不同。
在硝酸溶液中，Mn2+可以被NaBiO3氧化为紫红色MnO4-，通常利用这个反应来鉴定Mn2+。
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铁、钴、镍是周期系第Ⅷ族元素的第一个三元素组，性质很相似，在化合物中常见的氧化值为+2、+3。
铁、钴、镍的简单离子在水溶液中都呈现一定的颜色。铁钴镍的+2氢氧化物都呈碱性，具有不同的颜色，空气中氧对它们的作用情况各不相同，Fe(OH)2很快被氧化为Fe(OH)3，但在氧化过程中可以生成绿色到几乎黑色的各种中间产物，而Co(OH)2缓慢地被氧化成褐色Co(OH)3，Ni(OH)2与氧则不起作用，若用强氧化剂，如溴水，则可使Ni(OH)2氧化成Ni(OH)3。
除Fe(OH)3外，Ni(OH)3、Co(OH)3与HCl作用，都生成氯气。
由此可以得出+2价铁、钴、镍氢氧化物的还原性及+3价铁、钴、镍氢氧化物的氧化性变化规律。
Fe(Ⅱ、Ⅲ)盐的水溶液易水解。Fe2+为还原剂，而Fe3+为弱氧化剂。
铁、钴、镍都能生成不溶于水而易溶于稀酸的的硫化物，自溶液中析出的CoS、NiS，经放置后，由于结构改变而成为不再溶于稀酸的难溶物质。
铁、钴、镍能生成很多配合物，其中常见的有K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]、[Co(NH3)6]Cl3、K3[Co(NO2)]6、[Ni(NH3)4]SO4等，Co(Ⅱ)的配合物不稳定，易被氧化为Co(Ⅲ)的配合物。
而镍的配合物则以+2价的为稳定。
在Fe3+溶液中加入K4[Fe(CN)6]溶液，在Fe2+溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，都能产生“铁蓝”沉淀。 在Co2+溶液中加入饱和KSCN溶液生成蓝色配合物[Co(NCS)4]2-，配合物在水溶液中不稳定，易溶于有机溶剂中，如丙酮，它能使蓝色更为显著。
Ni2+溶液与二乙酰二肟在氨性溶液中作用，生成鲜红色的螯合物沉淀。通常利用形成配合物的特征颜色来鉴定Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+。 二、药品与材料
固体药品：MnO2 、NaBiO3、FeSO4·7H2O
酸：HCl（2mol·L-1，6mol·L-1，浓）、H2SO4（1mol·L-1，3mol·L-1） HNO3（6mol·L-1）、HAc（2mol·L-1）
碱：NaOH（2mol·L-1、6mol·L-1、40%）、NH3·H2O（2mol·L-1、6mol·L-1）
盐：CrCl3、K2Cr2O7、MnSO4、CuSO4、AgNO3、KI、K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]、NaCl、FeCl3、
FeCl2、、、Hg(NO3)2、HgCl2、Hg2(NO3)2、SnCl2、NaS、（以上均为0·1mol.L-1）、 KMnO4（0.01mol·L-1）、NH4Cl（1mol·L-1）、KI(饱和)、KSCN(饱和)、CoCl2（0.1mol·L-1、0.5mol·L-1）、NiSO4（0.1mol·L-1、0.5mol·L-1）。
其它：H2O2(3%)、乙醚、溴水、淀粉、二乙酰二肟、丙酮、滤纸条 材料：试管20个、试管夹1个、玻棒1根、火柴、酒精灯、离心机
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三、实验内容
1、Cr3+ 、Mn2+氢氧化物的制备和性质 实验与要求
（1）制取Cr(OH)3、Mn(OH)2，观察其颜色以及在水中的溶解性。
（2）实验Cr(OH)3、Mn(OH)2的酸碱性以及在空气中的稳定性（能否被空气氧化，写出反应方程式） 2、铬、锰重要化合物的性质 实验与要求
（1）选择适当的试剂实现下列转化： Cr3+ Cr2O72-
CrO2- CrO42-
MnO4-
MnO42- Mn2+ MnO2
观察现象，写出反应方程式。总结上述铬、锰化合物的性质。
（2）CrCl3溶液与Na2S溶液作用产物是什么？能否产生Cr2S3？通过实验说明。 指导与思考
（1）在上述各转化反应中，哪些是氧化还原反应？哪些为非氧化还原反应？对氧化还原反应而言，
转化不仅要选择合适的氧化剂或还原剂，同时还需要选择介质。选择介质的原则是什么？ （2）为什么Cr(Ⅲ)离子在水溶液中可呈不同的颜色（紫色、蓝绿色或绿色）？
（3）在实验Cr3+还原性时，如选择H2O2为氧化剂，有时溶液会出现褐红色，这是由于生成过铬酸
钠的缘故。过铬酸钠不稳定，加热易分解，溶液由褐红色转为黄色。故为了得到明显的实验现象，必须严格控制H2O2用量并加热。 （4）选用何种氧化剂可将Cr3+直接氧化为Cr2O72-？
（5）在锰各种价态间的转化实验中，MnO42-要自己制备，MnO42-只存在于强碱性溶液中，当加酸
酸化即生成紫色的MnO4-和棕色的MnO2（如现象不明显，可加热）
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（6）KMnO4的还原产物和介质有关，所以在检验KMnO4氧化性时，应先加介质，后加还原剂（为
什么？）。在碱性介质中MnO4 -还原为MnO42-而使溶液呈绿色，但有时却得到棕色沉淀，为什么？如何避免这一现象的发生？
3、Cr3+、Mn2+的鉴定 实验与要求
（1）Cr3+的鉴定 取1~2滴含有Cr3+的溶液，加入6mol·L-1NaOH，使Cr3+转化为CrO2-后，再过量
2滴，然后加入3滴3%H2O2，微热至溶液呈浅黄色。待试管冷却后，加入0.5ml乙醚，然后慢慢滴入6mol·L-1HNO3酸化，振荡，在乙醚层出现深蓝色，表示有Cr3+存在。
（2）Mn2+的鉴定 取1~2滴含有Mn2+的溶液，加入数滴6mol·L-1HNO3，然后加入少量固体NaBiO3。
振荡，离心沉降，上层清液呈紫色，表示有Mn2+存在。
指导与思考
（1）在Cr3+的鉴定中，为什么要加乙醚？在鉴定中为什么要先加热，而在加乙醚前又要把溶液冷
却？
（2）怎样分离和鉴定Cr3+和Mn2+?设计方案。 4、铁、钴、镍的+2、+3价氢氧化物的制备和性质 实验与要求
（1）制取M(OH)2，观察其颜色以及在水中的溶解性。
（2）实验M(OH)2的酸碱性及在空气中的稳定性（能否被空气中氧所氧化） （3）将实验所观察到的现象及反应产物填入表中。（写在实验报告中）
盐+ NaOH（产物） 现 象 M(OH)2 +碱（产物） 现 象 +酸（产物） 现 象 结 论 +O2（产物） 现 象 结 论 Fe2+ Co2+ Ni2+ （4）制取M(OH)3，观察其颜色以及在水中的溶解性，写出有关反应方程式。
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（5）实验M(OH)3的氧化性，写出有关反应方程式。
（6）比较铁钴镍M(OH)2的还原性及M(OH)3的氧化性的变化规律。 指导与思考
（1）用实验室提供的FeSO4·7H2O配制FeSO4溶液时，必须将蒸馏水先酸化并煮沸片刻（为什么）？
制取Fe(OH)2时也应将NaOH煮沸，操作必须迅速，制得Fe(OH)2不要摇动，观察Fe(OH)2沉淀生成后再摇动。
（2）在CoCl2溶液中逐滴加入NaOH时先生成蓝色Co(OH)Cl沉淀，继续加入NaOH时可得到粉
红色Co(OH)2沉淀。
（3）为什么Co（Ⅱ）离子在水溶液中可呈不同颜色（粉红色、浅蓝色或蓝紫色） （4）怎样用实验证明Co(OH)3、Ni(OH)3与浓HCl间的反应产物？ 5、铁盐的性质 实验与要求
（1）选用两种合适的氧化剂证明Fe2+具有还原性，写出反应方程式。 （2）选用两种合适的还原剂证明Fe3+具有氧化性，写出反应方程式。
指导与思考
为什么不能在水溶液中由Fe3+盐和KI制得FeI3？ 6、铁、钴、镍的配合物 实验与要求
（1）在K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]溶液中，分别加入NaOH，是否都有Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀生
成？解释现象。
（2）在0.5mol·L-1CoCl2溶液中加入几滴1mol·L-1NH4Cl的溶液和6mol·L-1过量的氨水，观察
[Co(NH3)6]Cl2溶液的颜色。静置片刻，观察颜色的变化，写出反应方程式，并加以解释。 （3）在0.5mol·L-1NiSO4溶液中加入少量2mol·L-1氨水，微热，观察绿色Ni2(OH)2SO4沉淀的生成，
然后加入几滴2mol·L-1氨水和几滴1mol·L-1NH4Cl，观察碱式盐沉淀的溶解和溶液的颜色，写出反应方程式。比较Co2+、Ni2+氨合物在空气中的稳定性。
（4）利用铁、钴、镍形成各种配合物的特征颜色来鉴定Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+ 指导与思考（1）Fe2+、Fe3+能否与氨水形成氨配合物，试用实验说明。
（2）在制取[Co(NH3)6]Cl2、[Ni(NH3)4]SO4中为什么要加NH4Cl？ （3）Co2+溶液中含有少量Fe3+时，可采用什么方法来检出Co2+。
（4）根据Ni2+与二乙酰二肟作用的反应方程式，为了使鉴定Ni2+的现象更为明显，在鉴定时还
应加入何种试剂？
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