实验七资料 第一过渡系元素 钛钒镉锰Word文档格式.docx

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解释及方程

取少量二氧化钛固体，注入NaOH溶液，加热。

固体不溶解

TiO2+2NaOH=Na2TiO3+H2O

静置，取上层清液，小心滴入浓硫酸至溶液呈酸性，滴入几滴H2O2

固体溶解，溶液呈橘黄色

Na2TiO3+2H2SO4（浓）

=TiOSO4+Na2SO4+2H2O

TiO2++H2O2=[TiO（H2O2）]2+

二.钒的化合物的重要性质

1.取0.5偏钒酸铵固体放入蒸发皿中，在沙浴上加热，不断搅拌，记录反应过程中固体颜色的变化，把产物分成四份。

第一份固体中，加入1mL浓H2SO4振荡，放置，观察现象。

第二份固体中，加入NaOH溶液加热。

第三份固体中，加入少量蒸馏水，煮沸、静置，待其冷却后，测定溶液的pH。

第四份固体中，加入浓盐酸，微沸，检验气体产物，加入少量蒸馏水，观察溶液颜色。

颜色变化

逐渐变黄，最后变为砖红色粉末

2NH4VO3=V2O5+2NH3+H2O

第一份

固体溶解，溶液呈黄色

V2O5+2H+=2VO2++H2O

第二份

生成淡黄色沉淀，加热沉淀溶解

V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O

第三份

PH小于7

第四份

加入浓盐酸后溶液为红褐色。

加蒸馏水后溶液变为深蓝绿色，气体能使湿润的红色石蕊试纸变白

V2O5+6HCl=2VoCl2+Cl2↑+3H2O

2..低价钒的化合物的生成

方程式

往氯化氧钒溶液中加入2粒锌粒，放置片刻，观察溶液颜色的变化。

黄→绿→紫

VO2++Zn+2H+=V2++Zn2++H2O

3.过氧钒阳离子的生成

方程

往饱和偏钒酸铵溶液中加入稀HCl和2滴3%H2O2溶液，观察并记录产物的颜色和状态。

溶液呈红棕色

VO3-+H2O2=[VO22（O2）2]3++H2O

[VO2（O2）2]3++6H+→[V（O2）]3+

4.钒酸盐的缩合反应

取四支试管，分别加入10mLpH分别为14，3，2和1（用0.1mol·

L-1NaOH溶液和0.1mol·

L-1盐酸配制）的水溶液，再向每支试管加入0.1g偏钒酸铵固体，观察现象

依pH值的降低，溶液颜色由黄变红，不断加深。

2VO43-+2H+=2HVO42-=V2O74-+H2OpH≧13

3V2O74-+6H+=2V3O93-+3H2OpH≧8.4

10V3O93-+12H+=3[V10O28]6-+6H2O8﹥pH﹥3

此后不再缩合，加酸

[V10O28]6-+H+=[HV10O28]5-

[HV10O28]5-+H+=[H2V10O28]4-

pH=2时，有V2O5水合物的红棕色沉淀析出

pH=1时，[H2V10O28]4-+14H+=10VO2++8H2O

将pH为1的试管放入热水浴中，缓慢滴加NaOH溶液并振荡。

观察颜色变化，记录该溶液的pH

溶液由黄色VO2+变为红棕色[H2V10O28]4-，溶液的pH值为2

加NaOH平衡向左移动

[H2V10O28]4-+14H+=10VO2++8H2O

将pH为14的试管热水浴，缓慢滴加稀盐酸并振荡。

观察颜色变化，记录溶液的pH。

pH值降低，溶液颜色由黄色变成红棕色

2VO4-+2H+=V2O74-+H2O

3V2O74-+6H+=2V3O93-+3H2O

三、铬的化合物的重要性质

1.铬（Ⅵ）的氧化性（Cr2O72-转化为Cr3+）

在重铬酸钾溶液中加入少量亚硫酸钠溶液，观察溶液颜色的变化。

溶液颜色由橙红色变为绿色

Cr2O72-+2SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O

2.铬（Ⅵ）的缩合平衡（Cr2O72-与CrO42-的相互转化）

向CrO42溶液中加酸，再加碱

加H+，黄色溶液变为橙红色，加碱，橙红色溶液变为黄色

2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O

加H+，平衡向右移

加OH-，平衡向左移

3.氢氧化铬（Ⅲ）的两性

在实验1所保留的Cr3+溶液中加入NaOH溶液，观察沉淀物的颜色。

将所得沉淀物分成两份，分别试验与酸、碱的反应，观察溶液的颜色。

Cr（OH）3为灰兰色，加H+灰兰色Cr（OH）3沉淀溶解生成绿色Cr3+离子，加OH-，Cr（OH）3沉淀溶解生成绿色CrO2-离子。

Cr3++3OH-=Cr（OH）3

Cr（OH）3+3H+=Cr3++3H2O

Cr（OH）3+OH-=CrO2-+H2O+H+

4.铬（Ⅲ）的还原性（CrO2-转变为CrO42-）

在实验3得到的CrO2-溶液中，加入过氧化氢，水浴加热，观察溶液颜色的变化

绿色溶液变为黄色

2CrO2-+3H2O2+2OH-

=2CrO42-+4H2O

5.重铬酸盐和铬酸盐的溶解性

分别在Cr2O72-和CrO42-溶液中，各加入少量的Pb（NO3）2、BaCl2和AgNO3,观察产物的颜色和状态。

红橙色Cr2O72-溶液，分别生成黄色PbCrO4、黄色BaCrO4、砖红色Ag2CrO4沉淀；

黄色CrO42-溶液，分别生成黄色PbCrO4、黄色BaCrO4、砖红色Ag2CrO4沉淀。

Cr2O72-+H2O=2CrO42-+2H+

对于Cr2O72-溶液，

Cr2O72-+2Pb2++H2O=2PbCrO4↓+2H+

Cr2O72-+2Ba2++H2O=2BaCrO4↓+2H+

Cr2O72-+4Ag++H2O=2Ag2CrO4↓+2H+

对于CrO42-溶液，生成PbCrO4、BaCrO4、Ag2CrO4

四、锰的化合物重要性质

1.氢氧化锰（Ⅱ）的生成和性质

取10mL0.2mol·

L-1MnSO4溶液分成四份：

滴加NaOH溶液，观察沉淀颜色。

振荡试管，观察现象

生成白色的Mn（OH）2沉淀，在空气中氧化为棕色MnO（OH）2

Mn2++2OH-=Mn（OH）2↓

Mn（OH）2+O2=2MnO（OH）2↓

滴加NaOH溶液，产生沉淀后加入过量的NaOH溶液，观察现象

生成白色的Mn（OH）2沉淀

Mn（OH）2不溶于过量的NaOH.

滴加NaOH溶液，迅速加入稀盐酸，观察现象

白色Mn（OH）2溶解为无色溶液

Mn（OH）2+HCl=MnCl2+2H2O

滴加NaOH溶液，迅速加入NH4Cl溶液，观察沉淀现象

Mn（OH）2+2NH4+=Mn2++2H2O+2NH3

2.二氧化锰的生成和氧化性

往KMnO4溶液中加MnSO4溶液，观察沉淀的颜色。

往沉淀中加入H2SO4溶液和Na2SO3溶液，观察沉淀是否溶解

紫色褪去，生成棕色MnO2沉淀。

MnO2沉淀溶解，得无色溶液

2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+

MnO2+SO32-+2H+=MnSO4+H2O

往少量（米粒大小）二氧化锰中加入浓硫酸，加热，观察反应前后颜色

棕色MnO2溶解，放出O2

MnO2具有氧化性

2MnO2+2H2SO4（浓）=2MnSO4+2H2O+O2↑

3.高锰酸钾的性质

分别试验高锰酸钾溶液与亚硫酸钠溶液在酸性、近中性、碱性介质中的反应，比较它们的产物。

酸性，紫色褪去变无色；

中性，紫色褪去生成棕色MnO2；

碱性，紫色褪去变为绿色溶液。

2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O

2MnO4-+3SO32-+H2O=2MnO2+3SO42-+2OH-

2MnO4-+SO32-+2OH-=2MnO42-+SO42-+H2O

结果及讨论:

V2O5具有两性，既溶于酸又溶于碱。

向钒酸盐溶液中加酸，pH值逐渐下降，则生成不同缩合度的多钒酸盐，随着pH值的下降，多钒根中含钒原子越多，缩合度越大。

缩合度增大，溶液的颜色逐渐加深，即由淡黄色变到深红，溶液转为酸性后，缩合度不再改变，而是获得质子的反应。

Cr2O72-和CrO42-离子之间在不同酸性环境中可以相互转化。

Cr（OH）3具有两性，既溶于酸又溶于碱。

CrO2中的Cr（Ⅲ）具有还原性，被氧化为Cr（VI）CrO42-该转化常在碱性介质中进行。

MnO2具有氧化性。

KMnO4具有氧化性，在不同介质中其还原产物不同。