試驗七第一過渡系元素鈦、釩、鎘、錳

1、實驗七 第一過渡系元素（一）（鈦、鈾、鎘、鈕）實驗摘要：為了掌握鈦、銳、鎘、鈕的主要氧化態(tài)的化合物的重要性質(zhì)及各氧化態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化的條件，本實驗用常用方法完成了鈦、鈾、鎘、鈕的氧化還原性質(zhì)的探究及其縮合物的實驗。結果表明鈦、銳、 鎘、鈕的化合物均具有一定的氧化還原性，有些離子在不同條件下可以相互轉(zhuǎn)化。并且鈾酸鹽可以 和酸縮合反應生成不同縮合度的多鈾酸鹽，隨著 pH值的下降，多鈾根中含鈾原子越多，縮合度越 大，顏色越深。關鍵詞：鈦的化合物鈾的化合物鎘的化合物鉆的化合物縮合平衡氧化還原性溶解性實驗用品：試管臺秤蒸發(fā)皿PH試紙玻璃棒實驗內(nèi)容：.鈦的化合物（TiO*的重要性質(zhì)操作現(xiàn)象解釋及方程取少量二

2、氧化鈦固體，注入 NaOH溶液，加熱。固體不溶解TiO2+2NaOH=Na2TiO3+H2O靜置，取上層清液，小心滴入 濃硫酸至溶液呈酸性，滴入幾 滴 H2O2固體溶解，溶液呈橘黃 色Na2TiO3+2H2SO4(濃)=TiOSO4+Na2SO4+2H2O一一 2+TiO2+H2O2=TiO(H 2O2).鈾的化合物的重要性質(zhì)1.取0.5偏鈾酸俊固體放入蒸發(fā)皿中，在沙浴上加熱，不斷攪拌，記錄反應過程中固體顏色的變化,把產(chǎn)物分成四份。第一份固體中，加入1 mL濃H2SO4振蕩，放置，觀察現(xiàn)象。第二份固體中，加入NaOH溶液加熱。第三份固體中，加入少量蒸儲水，煮沸、靜置，待其冷卻后，測定溶液的pH

3、 0第四份固體中，加入濃鹽酸，微沸，檢驗氣體產(chǎn)物，加入少量蒸儲水，觀察溶液顏色。顏色變 化逐漸變黃，最后變?yōu)榇u紅色粉末2NH4VO3=V2O5+2NH 3+H2O第一份固體溶解，溶液呈黃色V2O5+2H+=2VO2+H2O第二份生成淡黃色沉淀，加熱沉淀溶解V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O第三份PH小于7第四份加入濃鹽酸后溶液為紅褐色。加蒸 儲水后溶液變?yōu)樯钏{綠色，氣體能 使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變白V2O5+6HCl=2VoCl 2+Cl2 T +3HO2.低價鈾的化合物的生成操作現(xiàn)象方程式往氯化氧鈾溶液中加入2粒鋅 粒，放置片刻，觀察溶液顏色的 變化。黃一綠一紫VO2+Zn+2H+

4、=V2+Zn2+H2O3.過氧銳陽離子的生成操作現(xiàn)象方程往飽和偏鈾酸俊溶液中加 入稀HCl和2滴3%H2O2 溶液，觀察并記錄產(chǎn)物的顏 色和狀態(tài)。溶液呈紅棕 色VO3-+H2O2=VO2 2 （。2）2 3+H2O VO2 （。2）23+6H +一V （。2） 3+4.鈾酸鹽的縮合反應操作現(xiàn)象解釋及方程取四支試管，分別加 入10mLpH分別為14, 3, 2和 1 （用 0.1 mol L-1NaOH 溶液和0.1 mol L-1鹽酸配制）的水溶液，再向 每支試管加入0.1g偏 鈾酸俊固體，觀察現(xiàn) 象依pH值的降 低，溶液顏色由 黃變紅，不斷加 深。 3=+2=4=2VO4 +2H =2HVO

5、4 =V2O7 +H2O pH三133V2O74-+6H + =2V3O93-+3H2O pH 三 8.4 10V3O93-+12H+=3V 10O286-+6H2O 8 >pH > 3此后/、再縮合，加酸V10O286-+H二H V 10O285-HV 10O285-+H+=H2V10O284-pH=2時，有V2O5水合物的紅棕色沉淀 析出：pH = 1 時，H2V10。284+14 H+=10VO2+8H2O將pH為1的試管放入 熱水浴中，緩慢滴加 NaOH溶液并振揚。 觀察顏色變化，記錄該溶7的pH溶液由黃色VO2+變?yōu)榧t棕一 4- 色H 2V10O28, 溶液的pH值為2加

6、NaOH平衡向左移動H2V10O284-+14 H+=10VO2+8H2O將pH為14的試管熱 水浴，緩慢滴加稀鹽 酸并振蕩。觀察顏色 變化，記錄溶液的pH。：pH值降低,溶 液顏色由黃色 變成紅棕色2VO4-+2H+= V2O74-+H2O 3 V2O74-+6H+=2 V3O93-+3H2O三、銘的化合物的重要性質(zhì)1.銘（VI）的氧化性 （Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+）操作現(xiàn)象方程式在重銘酸鉀溶液中加入少量 亞硫酸鈉溶液，觀察溶液顏 色的變化。溶液顏色由 橙紅色變?yōu)?綠色Cr2O72-+2SO32-+8H+=2Cr3+3SO42-+4H2O2.銘（VI）的縮合平衡（Cr2O72-與CrO

7、42-的相互轉(zhuǎn)化）操作現(xiàn)象解釋及方程向CrO42溶液中加酸，再加堿加H + ,黃色溶液艾為橙 紅色，加堿，橙紅色溶 液艾為黃色2 CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O加H ,平衡向右移加OH-,平衡向左移3.氫氧化銘（in）的兩性操作現(xiàn)象解釋及方程在實驗1所保留的C產(chǎn)溶|Cr（OH）3為灰蘭色，加Cr3+3OH-=Cr（OH） 3液中加入NaOH溶液，觀 察沉淀物的顏色。將所得 沉淀物分成兩份，分別試 驗與酸、堿的反應，觀察 溶液的顏色。H+灰蘭色Cr(OH)3沉 淀溶解生成綠色Cr3+ 離子，力口 OH ,Cr(OH)3沉淀溶解生成2綠色CrO離子。Cr(OH) 3+3H+=Cr3

8、+3H2O Cr(OH) 3+ OH=CrO2-+ H2O + H+4.銘(田)的還原性(CrO轉(zhuǎn)變?yōu)镃rO4)操作現(xiàn)象方程在實驗3得到的CrO2-溶液中，加入 過氧化氫，水浴加熱，觀察溶液顏 色的變化綠色溶液艾 為黃色2 CrO2-+3H2O2+2OH =2 CrO42-+4 H2O5.重銘酸鹽和銘酸鹽的溶解性操作現(xiàn)象方程一，二分別在Cr2O72- 和CrO42-溶液 中，各加入少 量的Pb(NO3)2、 BaCl2 和AgNO3,觀察 產(chǎn)物的顏色和 狀態(tài)。紅橙色Cr2O72-溶液， 分別生成黃色PbCrd、黃色 BaCrO4、 磚紅色Ag2CrO4沉淀； 黃色CrO42-溶液，分別 生成黃

9、色PbCrO4、黃 色BaCrO4、磚紅色Ag2CrO4 沉淀。Cr2O72-+H2O=2 CrO42-+2H+ 對于C2O72-溶液，Cr2O72-+2Pb2+H2O=2PbCrO4 J +2H+Cr2O72-+2Ba2+H2O=2BaCrO4 J +2H+ Cr2O72-+4Ag+H2O=2Ag2CrO4，+2H+ 對于 CrO42-溶液，生成 PbCrO4、BaCrO4、Ag2CrO4 ，1.J 1、.1J與 j四、鈕的化合物重要性質(zhì)1.氫氧化鈕(H)的生成和性質(zhì)取10mL0.2 mol L-1MnSO4溶液分成四份:操作現(xiàn)象方程第一份滴加NaOH溶液， 觀察沉淀顏色。振 蕩試管，觀察現(xiàn)

10、象生成白色的Mn(OH) 2 沉淀， 在空氣中氧化為 棕色 MnO(OH) 2Mn 2+2OH-=Mn(OH)2 JMn(OH) 2+O2=2MnO(OH) 2，第二份滴加NaOH溶液， 產(chǎn)生沉淀后加入過 量的NaOH溶液， 觀察現(xiàn)象生成白色的Mn(OH) 2 沉淀Mn 2+2OH-=Mn(OH)2 JMn(OH) 2不溶于過量的NaOH .第三份滴加NaOH溶液， 迅速加入稀鹽酸， 觀察現(xiàn)象白色Mn(OH)2溶 解為無色溶液Mn(OH) 2+HCl=MnCl 2+2H2O第四份滴加NaOH溶液， 迅速加入NH4Cl溶 液，觀察沉淀現(xiàn)象白色Mn(OH)2溶 解為無色溶液Mn(OH) 2+2NH

11、4+= Mn 2+2 H2O+2NH32.二氧化鈕的生成和氧化性操作現(xiàn)象方程往KMnO4溶液中加MnSO4溶液，觀察沉淀的顏色。往沉淀中加入H 2SO4溶液 和Na 2SO3溶液，觀察沉淀紫色褪去，生成 棕色MnO2沉淀。 MnO2沉淀溶解， 得無色溶液2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2 J +4H+MnO2+SO32-+2H+=MnSO4+H2O是否溶解往少量(米粒人小)二氧化 鈕中加入濃硫酸，加熱，觀 察反應前后顏色棕色MnO2溶解，放出02Mn02具有氧化性2MnO2+2H2SO4 （濃）=2MnSO4+2H2O+O2f3.高銳酸鉀的性質(zhì)操作現(xiàn)象方程分別試驗高鈕酸 鉀溶液匕亞硫酸鈉溶液在酸性、近 中性、堿性介質(zhì)中 的反應，比較它們的產(chǎn)物。酸性，紫色褪去變無 色；中性，紫色褪去生成 棕色Mn02；堿性，紫色褪去變?yōu)?綠色溶液。2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2+5SO42-+3H2O 2MnO4-+3SO32+H2O=2MnO2+3SO42-+2OH- 2MnO4+SO32+2OH=2MnO42+SO42+H2O- 1 Ii結果及討論:V2O5具有兩性，既溶于酸又溶于堿。向鈾酸鹽溶液中加酸，pH值逐漸下降，則生成不同縮合度的多鈾酸鹽，隨著 pH值的下降，多銳根中含鈾原子越多，縮合度越大?？s合度