文档介绍：过渡元素及其化合物性质与检验
—d区与ds区元素及其化合物
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一、实验目的
试验d区元素及化合物主要性质，掌握常见d区离子的检验方法。
2. 试验ds区元素及其化合物的主要性质。
3. 练****性质试验的基本操作。
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二、实验原理
d区元素的价电子构型：(n-1)d1~9ns1~2。
由于(n-1)d电子参与成键，d区元素绝大多数具有多种价态、水溶液中离子多数有颜色。d区元素的离子极化能力较强，故其难溶盐也较多，水溶液中的高价离子往往以含氧酸根的形式存在。
本实验主要试验Cr、Mn、Fe、Co、Ni的重要化合物的性质。
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氢氧化物
Cr(OH)3
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
Fe(OH)3
Co(OH)3
Ni(OH)3
颜色
灰绿
白
白
粉红
绿
红褐
褐色
黑
酸碱性
***
碱性
极弱
***
极弱
***
碱性
弱***
碱性
碱性
D区五种代表性金属的氢氧化物颜色及酸碱性
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水溶液中的Cr(VI)有两种存在形式：
2 CrO42–(黄)+2H+ Cr2O72–(橙)+H2O
在酸性介质中，Cr2O72–与H2O2反应生成蓝色过氧化铬CrO5, 可用于Cr(VI)或Cr(III)的鉴定。
在碱性介质中，白色Mn(OH)2易被空气氧化为棕色二氧化锰水合物MnO(OH)2。酸性介质中Mn2+很稳定，只有很强的氧化剂如PbO2、NaBiO3、S2O82–才能将其氧化为MnO4–。
MnO4 –具有强的氧化性，它的还原产物与溶液的酸碱性有关。MnO4–在酸性、中性、强碱性介质中的还原产物依次是Mn2+、MnO2、MnO42–。
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+2价态的Fe、Co、Ni均具有还原性，且还原性依次减弱。
+3价态的Fe、Co、Ni氢氧化物均具有氧化性，且氧化性依次增强，特别是在酸性介质中更为明显，除Fe(OH)3外，Co(OH)3、Ni(OH)3与HCl作用，均能产生Cl2。
Fe、Co、Ni能形成多种配合物，常见配体有：NH3、CN– 、SCN– 、F–等，Fe无论二价或三价均难以形成氨配合物。由于配合物生成，其氧化还原性也发生较大的变化。
此外，Fe、Co、Ni的一些配合物稳定且有特征颜色，可用于离子鉴定。
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ds区元素的价电子构型：(n-1)d10ns1~2。
其离子有较强的氧化性，较强的极化能力，易形成配合物。
ds区元素的多数化合物难溶或微溶于水，其中许多可作为该区元素离子的鉴定。
同一族、从上至下，氧化物与氢氧化物的碱性上升。
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三、仪器和试剂
见补充讲义
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：
CrCl3
MnSO4
(NH4)2Fe(SO4)2
FeCl3
CoCl2
NiCl2
过量NaOH
Cr(OH)3↓灰白→溶解
Mn(OH)2↓白→→棕
Fe(OH)2↓白→→红棕
Fe(OH)3↓红棕
Co(OH)2↓粉红
Ni(OH)2↓绿
四、实验步骤
①
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Mn(OH)2 白 MnO(OH)2 棕
O2
Fe(OH)2 白 Fe (OH)3 红棕
O2、H2O
Cr(OH)3 + OH‐ CrO2‐ +H2O 绿色溶液
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