实验二十三第一过渡系元素（一）（钛、钒、铬、锰）.ppt

文档介绍：实验二十三第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)
实验目的
试验并掌握钛、钒、铬、锰主要氧化态的重要化合物的性质
试验并掌握钛、钒、铬、锰的不同氧化态之间的转化
第一过渡系元素的一般性质
元素
价层电
子组态
熔点/℃
沸点/℃
氧化值
Sc
3d14s2
1541
2836
161
─

+3
Ti
3d24s2
1668
3287
145
90

+2,+3,+4
V
3d34s2
1917
3421
132
88

+2,+3,+4,+5
Cr
3d54s1
1907
2679
125
84

+2,+3, +6
Mn
3d54s2
1244
2095
124
80

+2,+3,+4,+6,+7
Fe
3d64s2
1535
2861
124
76

+2,+3, +6
Co
3d74s2
1494
2927
125
74

+2,+3
Ni
3d84s2
1453
2884
125
72

+2,+3
Cu
3d104s1
1085
2562
128
69

+1,+2
Zn
3d104s2
420
907
133
74

+2
TiO2+ Ti3+ Ti2+ Ti
- -
-
V(OH)4- VO2+ V3+ V2+ V
- -
-
钛、钒的电势图
φ/V
A
铬的电势图
Cr
Cr
Cr
O
Cr
2
3
2
7
2
+
+
-
-

-
-
Cr
Cr(OH)
Cr(OH)
CrO
2
4
2
4
-
-
-
-
-
-
φ/V
A
φ/V
B
锰的电势图




-
φ/V
A
φ/V
B
实验内容
一、钛的化合物的重要性质
二氧化钛的性质和过氧钛酸根的生成
(注意:取用和加热浓H2SO4时注意安全;
与H2O2进行反应的溶液必须充分冷却;
在与40%NaOH反应后的溶液中加入
浓H2SO4时可沿试管内壁加入,同时
试管口不要对着自己或别人。)
2. 钛(Ⅲ)化合物的生成和还原性
(注意:取上层液,否则Zn+CuCl2=Cu+ZnCl2)
钛
二、钒的化合物的重要性质
1. 五氧化二钒的生成和性质
2NH4VO3 = V2O5(砖红) + 2NH3 + H2O
(注意:与浓HCl反应气体产物,用淀粉-KI试
纸检验)
2. 低价钒的化合物的生成
(注意:反应的时间较长,认真观察溶液颜色
的变化)
3. 过氧钒离子的生成
4. 钒酸根的聚合
2VO43-+2H+ = V2O74- (黄色) +H2O (pH≥13)
3V2O74-+6H+ = 2V3O93-+3H2O (pH≥)
10V3O93-+12H+=3V10O286- (深红色) +6H2O (8>pH>3)
[V10O28]6-+ H+ = [HV10O28]5- + H+ = H+ [H2V10O28]4-
[H2V10O28]4-+4H+=↓(红棕色沉淀)(pH≈2) +10H+=10VO2+ (黄色) +8H2O (pH≈1)
(注意:反应要在水浴中进行;反应速率较慢,
观察溶液颜色,并记下颜色变化时pH)
Cr2+(aq) Cr3+(aq)
三、铬的化合物的重要性质
铬(Ⅵ)的氧化性
(黄色)
(橙红色)
2. 铬(Ⅵ)的缩合平衡
Cr2O72-
Cr3+
(注意:反应如何进行?在何种条件下进行?反
应后的产物留下实验三、3用。)