第十八章 铬、锰、钛、钒

第十八章铬、锰、钛、钒

一、教学要求：

1.掌握过渡元素的价电子构型的特点及其元素通性的关系。

2.掌握重要过渡元素钛、钒、铬和锰的单质及化合物的性质和用途；一般了解同多酸、杂多酸的知识。

3. 了解第二、三过渡系元素性质的递变规律。

4.了解钛、钨的冶炼原理。

二、重点与难点

重点:掌握第四周期Ti 、V、Cr、Mn 金属元素氧化态、最高氧化态氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原稳定性、水合离子及其含氧酸根颜色等变化规律。掌握过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系。

难点：过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系，第二、三过渡系元素性质的递变规律。

三、精选例题解析

1.d区元素原子的电子能级是(n-1)d>ns，但氧化时首先失去的是ns轨道上的电子，这是因为( )。

A.能量最低原理不适用于离子的电子排布

B.次外层d轨道的电子是一整体，不能部分丢失

C.生成离子或化合物时，各轨道的能级顺序是可以变化的

D.只有最外层s轨道电子才能参与成键

答:在多电子原子中，由于屏蔽效应和钻穿效应使轨道能级出现了(n-1)d>ns和能级交错现象，因此在进行核外电子填充时，首先填充ns轨道，后填充(n-1)d轨道，但原子在失去电子时，由于(n-1)d电子云分布在ns电子云里，ns电子云就不能再屏蔽(n-1)d电子了，于是电子能级顺序又发生变化，即(n-1)d < ns，所以原子失电子时，首先失去ns电子，再失去d电子(d 电子可部分或全部参与成键)。正确答案为C。

2.在酸性介质中使Mn2+离子氧化为MnO4-离子应选用的氧化剂为( )。

A. PbO2

B. K2Cr2O7

C. NaBiO3

D. H2O2

答:因为在酸性介质中，Mn2+是稳定的，只有在高酸度的热溶液中，与强氧化剂反应，才能使Mn2+氧化为MnO4-，所以应选用的氧化剂为PbO2或NaBiO3。正确答案为A、C。

3.按下列要求填空:

答:若使Al3+、Fe3+、Cr3+、Ni2+进行分离，主要掌握它们的不同点:

(1)与适量氨水作用，都可生成氢氧化物，而与过量氨水作用时，Cr3+和Ni2+可形成氨配合物，而Al3+和Fe3+则不能被氨配合。

(2)与过量NaOH作用，Al(OH)3和Cr(OH)3可溶解，而Fe(OH)3和Ni(OH)2则不具有两性，不能溶解。

(3)与氧化剂作用，只有Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅵ)，而Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)遇氧化剂则不可能形成高价离子。

4.已知:

Fe 3+77

.0Fe 2+，当用KMnO 4在酸性介质中氧化Fe 2+时，若KMnO 4过量会发生什么现象?根据锰元素的电势图加以解释.

答:根据电极电势分析，由于θ?( MnO 4-/ Mn 2+)>θ

?( Fe 3+/ Fe 2+)，所以当KMnO 4在酸介质中氧化Fe 2+时，首先发生的反应是:

MnO 4-+5Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3++4H 2O

θ?( MnO 4-/ MnO 2) =

326.22564.0?+=1.69 V θ?( MnO 4-/ MnO 2) >θ?( MnO 4-/ Mn 2+)，若KMnO 4过量时，可发生如下反应:

2MnO 4-+3Mn 2++2H 2O=5MnO 2↓+4H +

5.根据实验现象，写出有关化学反应方程式:

(1)四氯化钛暴露在空气中会发烟;

(2)在Cr 2(SO 4)3溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量，再加溴水;

答:(1)TiCl 4+3H 2O=H 2TiO 3+4HCl

(2) Cr 2(SO 4)3+6NaOH= 2Cr(OH)3↓+3Na 2SO 4

Cr(OH)3 +NaOH=NaCrO 2+2H 2O

2NaCrO 2+3Br 2+8NaOH=6NaBr+2 Na 2CrO 4+4H 2O

6.试讨论过渡元素的下列性质(1)原子电子层结构的特点;(2)氧化态的表现，各族元素的最高氧化态稳定性变化规律;(3)原子半径的变化;(4)主要的物理性质.

答:(1)它们的共同特点是都具有未充满的(n-1)d 轨道(Pd 除外)，最外层也仅有1-2个电子，因

而它们原子的最外两个电子层都是未充满的，所以过渡元素价电子层结构通常为(n-1)d 1~9ns 1~2。

(2)过渡元素在形成化合物时总是先失去最外层的两个s 电子，而表现为+2氧化态，由于次外层(n-1) d 轨道能量与最外层ns 轨道能量相近，且(n-1)d 轨道还没有达到稳定结构，所以有时(n-1)d 电子也可部分或全部作为价电子参加成键形成多种氧化态，从+2依次递增到与族数相近的最高氧化态，各族元素最高氧化态稳定性变化规律是同一族中从上向下高氧化态趋向于比较稳定。

(3)各周期中随原子序数的增加，原子半径依次减小，但变化得很慢，到了各周期过渡元素的末尾才稍为增大;各族中从上至下原子半径增大，但第5，6周期同族元素的原子半径却很接近(由于镧系收缩的影响而引起的)。

(4)过度元素的金属键较强，因而大多数都有较高的硬度和较高的熔、沸点，许多过渡金属

及其化合物有顺磁性，过渡金属有较好的延展性和机械加工性，并且彼此间以及与非过渡金属组成具有多种特性的合金，它们都是电和热的良好导体。

7. [Fe(H 2O)6]2+配离子有4个未成对的电子，是顺磁性的，而[Fe(CN)6]4-配离子是抗磁性的，类似的[CoF 6]3-是顺磁性的，而[Co(CN)6]3-是抗磁性，如何解释这些事实?

答: H 2O 和F -都是弱场配位体，形成配离子时产生的分裂能较小，因而易形成高自旋配合物。Fe 2+和Co 3+的最外层结构都是3d 6， [Fe(H 2O)6]2+和[CoF 6]3-配离子，中心离子有4个未成对

d 电子，因而它们具有顺磁性。而CN -是强场配位体，能产生较大的分裂能，易形成低自旋

配合物。 [Fe(CN)6]4-和[Co(CN)6]3-配离子的中心离子没有未成对的d 电子，因而它们具有抗

磁性。

8.预测[Cr(H 2O)6]2+和[Cr(CN)6]4-中的未成对电子数?

答:中心离子Cr 2+的最外层结构是d 4，与弱场配位体H 2O 形成高自旋配合物，有4个未成对电子，Cr 2+与强场配位体CN -形成低自旋配合物，中心离子有2个未成对电子。

9.简述从钛铁矿提取金属钛的反应原理并写出反应方程式。

答:(1)用硫酸分解钛铁矿制取TiO 2。

先用浓H 2SO 4处理磨碎的钛铁矿精砂，得到钛的硫酸盐;

FeTiO 3+ 3H 2SO 4=Ti(SO 4)2+ FeSO 4+3H 2O

FeTiO 3+ 2H 2SO 4=TiOSO 4+ FeSO 4+2H 2O

同时， 钛铁矿中的铁氧化物与硫酸发生反应:

FeO+ H 2SO 4=FeSO 4+ H 2O

Fe 2O 3+3H 2SO 4=Fe 2(SO 4)3+3H 2O

加入铁粉，使溶液中Fe 3+离子还原为Fe 2+，然后冷却，使FeSO 4.7H 2O 结晶析出，除去溶液中的杂质铁。

Ti(SO 4)2和TiOSO 4水解析出偏钛酸白色沉淀:

Ti(SO 4)2+ H 2O =TiOSO 4+H 2SO 4

TiOSO 4+2H 2O= H 2TiO 3↓+ H 2SO 4

煅烧偏钛酸，即可得TiO 2:

H 2TiO 3 △

2+ H 2O

(2)氯化法将TiO 2转化为TiCl 4:

TiO 2+2C+2Cl 2 TiCl 4+2CO

↑ (3)金属热还原法制金属钛: TiCl 4+2MgO 2MgCl 2+Ti

10.根据以下实验说明产生各种现象的原因并写出有关反应方程式。 (1) 打开装有四氯化钛的瓶塞，立即冒白烟; (2)向此瓶中加入浓盐酸和金属锌时，生成紫色

溶液;(3)缓慢地加入氢氧化钠至溶液呈碱性，则析出紫色沉淀;(4)沉淀过滤后，先用硝酸，然后用稀碱溶液处理，有白色沉淀生成;(5)将此沉淀过滤并灼烧，最后与等物质的量的氢氧化镁共熔。

答:(1)因为TiCl 4在水中或潮湿空气中都极易水解，暴露在空气中遇水蒸气发生水解产生HCl 而冒白烟。

TiCl 4+3H 2O= H 2TiO 3+ 4HCl

(2) 用Zn 处理TiCl 4的盐酸溶液，可以得到紫色的TiCl 3水溶液:

2TiCl 4+Zn 2 TiCl 3+ZnCl 2

(3)在碱性条件下析出紫色的TiCl 3.6H 2O 晶体。 (4)Ti(Ⅲ)离子具有还原性，遇到氧化性的HNO 3时，被氧化为Ti(Ⅳ)离子，再用稀碱处理则得白色偏钛酸沉淀:

3Ti 3++NO 3-+H 2O=3TiO 2++2H ++NO

TiO 2++2OH - =TiO 2.H 2O ↓

(5)将沉淀过滤灼烧则得到TiO 2，当与氧化镁共熔时得到盐:

TiO 2.H 2O △

TiO 2+H 2O

TiO 2+Mg MgTiO 3

11.锌汞齐能将钒酸盐中的钒(Ⅴ)还原至钒(Ⅱ)，将铌酸盐中的铌(Ⅴ)还原至铌(Ⅳ)，但不能使1000－1100 K

1070 K

浓HCl 共熔

钽酸盐还原，此实验结果说明了什么规律性?

答: 锌汞齐能将钒酸盐，铌酸盐由高氧化态还原为低氧化态，而不能使钽酸盐还原，说明钒分族元素依钒、铌、钽顺序高氧化态逐渐稳定，而低氧化态化合物较少，稳定性依次降低。

12.铬的某化合物A是橙红色溶于水的固体，将A用浓HCl处理产生黄绿色刺激性气体B 和生成暗绿色溶液C，在C中加入KOH溶液，先生成灰兰色沉淀D，继续加入过量的KOH 溶液则沉淀消失，变成绿色溶液E，在E中加入H2O2，加热则生成黄色溶液F，F用稀酸酸化，又变为原来的化合物A的溶液。问:A、B、C、D、E、F各是什么?写出每步变化的反应方程式。

答: A为K2Cr2O7，B为Cl2，C为CrCl3，D为Cr(OH)3，E为KCrO2，F为K2CrO4，各步的化学反应方程式为:

Cr2O72-+6Cl-+14H+△

2Cr3++3Cl2↑+7H2O

Cr3++3OH-= Cr(OH)3↓

Cr(OH)3+OH-= CrO2-+2H2O

2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O

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

13.举例说明Cr3+离子和Al3+离子的相似性，若Cr3+和Al3+共存时，如何分离它们?

答: Cr3+和Al3+在水溶液中都以水合离子[Cr(H2O)6]3+，[Al(H2O)6]3+的形式存在;都能形成复盐KCr(SO4)2.12H2O、KAl(SO4)2.12H2O;与碱反应都产生胶状沉淀Cr(OH)3、Al(OH)3，且均为两性，它们溶于过量碱生成CrO2-、AlO2-，都能水解产生氢氧化物沉淀。

若Cr3+ 和Al3+共存时，可加过量的氨水将它们分离，Cr3+能同氨形成配合物[Cr(NH3)6]3+溶解，而Al3+不能，只生成Al(OH)3沉淀。

14.在硫酸铬溶液中，逐渐加入氢氧化钠溶液，开始生成灰兰色沉淀，继续加碱，沉淀又溶解，再向所得碱液中滴加溴水，直到溶液的绿色转为黄色，写出各步的化学方程式。

答:Cr2(SO4)3+6NaOH= 2Cr(OH)3↓+3Na2SO4

Cr(OH)3 +NaOH=NaCrO2+2H2O

2CrO2-+3Br2+4OH-=6Br-+2 CrO42-+4H+

15.为什么在酸性的K2Cr2O7溶液中，加入Pb2+离子，会生成黄色的PbCrO4沉淀。

答: Cr2O72-在酸性溶液中存在着下列平衡:

Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+

虽然酸性溶液中CrO42-离子浓度很小，但由于加入Pb2+，生成的PbCrO4溶解度较小，使平衡右移，当加入足够的Pb2+离子，可使Cr2O72-最后全部转化为CrO42-，而成黄色的PbCrO4沉淀。

16.在室温或加热的情况下，为什么不要把浓硫酸和高锰酸钾固体混合?

答:因两者混合，反应生成绿色油状的高锰酸酐Mn2O7，它在273K (0℃)以下稳定，在常温下会爆炸分解成MnO2、O2和O3，这个氧化物还有强氧化性，因此不能在室温或加热的情况下混合固体KMnO4和浓H2SO4.

2KMnO4+H2SO4(浓) =Mn2O7+K2SO4+H2O

4Mn2O7=8MnO2+3O2+2O3

17.以软锰矿为原料，制备锰酸钾、高锰酸钾、二氧化锰和锰，并写出反应方程式。

答:将软锰矿(MnO2)与KClO3，KOH的混合物加热熔融，可得绿色的锰酸钾:

3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O

将锰酸钾溶于水，并通入氯气，即被氧化为高锰酸钾:

2K2MnO4+Cl2=2KMnO4+2KCl

高锰酸钾溶液在酸性条件下分解得二氧化锰:

4MnO4-+4H+=4MnO2 +3O2+2H2O

将软锰矿强热使之转变为Mn3O4，然后与铝粉混合燃烧，制得金属锰:

3MnO2△

Mn3O4 +O2

3Mn3O4+8Al=9Mn+4Al2O3

18.有一含磷化合物A，其分子量为137.5，该化合物能与氯发生加成反应得另一化合物B，

熔融

B与水作用可得含有化合物C的溶液，向溶液中加入钼酸铵和硝酸溶液就有黄色沉淀D生成。A、B、C、D各为何物？并写出反应方程式。

答: A为PCl3，B为PCl5，C为H3PO4，D为(NH4)3[PMo12O40] .6H2O

各步反应方程式为:

PCl3+ Cl2= PCl5

PCl5+4 H2O= H3PO4+5HCl

12MoO42-+3NH4++ PO43-+24H+=(NH4)3[PMo12O40] .6H2O+ 6H2O

19.写出下列反应的方程式

(1) 重铬酸铵加热;

(2)重铬酸钾加热至高温;

(3)向重铬酸钾的硫酸溶液中通入SO2;

(4)氢氧化铬与盐酸反应;

(5)在已用H2SO4酸化的重铬酸钾溶液中通入H2S;

(6)重铬酸钾与硫一起加热。

答(1)(NH4)2Cr2O7△

Cr2O3+N2↑+4H2O

(2) 4K2Cr2O7 4 K2CrO4+ 2Cr2O3+3O2↑

(3) K2Cr2O7 +3SO2 +H2SO4= Cr2(SO4)3 +K2SO4+H2O

(4) Cr(OH)3+3HCl= CrCl3+3H2O

(5) K2Cr2O7+3H2S+4H2SO4== Cr2(SO4)3 +K2SO4+3S↓+7H2O

(6) K2Cr2O7+S △

2

O3+K2SO4

20.有一锰的化合物，它是不溶于水且很稳定的黑色粉末状物质A，该物质与浓H2SO4反应则得到淡红色的溶液B，且有无色气体C放出。向B溶液中加入强碱，可以得到白色沉淀D，此沉淀在碱性介质中很不稳定，易被空气氧化成棕色E，若将A与KOH、KClO3一起混合加热熔融可得一绿色物质F，将F溶于水并通入CO2，则溶液变成紫色G，且又析出A，试问A、B、C、D、E、F、G各为何物?并写出相应的反应方程式。

答:A为MnO2，B为MnSO4，C为O2，D为Mn(OH)2，E为MnO(OH)2，F为K2MnO4，G 为KMnO4.

各步反应方程式为:

2 MnO2+2H2SO4(浓) =2MnSO4(淡红)+ O2↑+2H2O

MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2↓(白)+Na2SO4

2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2↓(棕)

3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4(绿)+ KCl+3H2O

3K2MnO4+2CO2=2KMnO4(紫)+MnO2+2K2CO3

21.Mn2+、Mn3+、MnO42-和MnO4-离子各是什么颜色?并试述MnO4-离子通常的鉴定方法. 答: Mn2+为肉色，Mn3+为红色，MnO42-为绿色，MnO4-为紫色。

MnO4-的鉴定方法较多，都是基于MnO4-的强氧化性，与还原剂反应后溶液的颜色改变或有沉淀生成。例如:

(1)在酸性溶液中加入Fe2+离子，紫色褪去:

MnO4- +5Fe2++8H+=Mn2+ +5Fe3++4H2O

(2)加入Mn2+离子，生成褐色沉淀:

2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+

(3)在强碱性溶液中加入SO32-离子，溶液呈绿色:

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

22.向一含有三种阴离子的混合溶液中，滴加AgNO3溶液至不再有沉淀生成为止，过滤，当用稀硝酸处理沉淀时砖红色沉淀溶解得红色溶液，但仍有白色沉淀，滤液呈紫色，用硫酸酸化后，加入Na2SO3，则紫色逐渐消失，指出上述溶液中含哪三种阴离子，并写出有关反应方程式。

答:溶液中含有Cl-、CrO42-、和MnO4-三种离子。

Ag++Cl-=AgCl↓

灼烧

产生白色沉淀不溶于稀硝酸

2Ag ++CrO 42-=Ag 2CrO 4↓

砖红色沉淀溶于稀HNO 3

2CrO 42-+2H += Cr 2O 72-+H 2O

Cr 2O 72-为橙红色

2MnO 4- +5SO 32-+6H += 2Mn 2++5SO 42-+3H 2O MnO 4-离子紫色消失。

23.试利用锰的电势图，说明Mn(Ⅲ)化合物易歧化的原因，并计算它的歧化反应的平衡常数，说明歧化趋势如何?

答:锰的标准电势图θ

?A 为:

MnO 2

95.0Mn 3+51.1Mn 2+ 由于θ?右>θ?左， Mn(Ⅲ)化合物易发生歧化反应:

2Mn 3++2H 2O=MnO 2+Mn 2++4H +

平衡常数为: lgK=0592.0θnE =0592.0)

95.051.1(-=9.46 K=2.88?109

歧化反应趋势很大。

四、练习题

1. 过渡元素在性质上不同于其他类型元素，其原因是( )。

A. 过渡元素具有不全满的d 电子

B. 过渡元素的金属活泼性强

C. 过渡元素的电极电势值较负

D. 过渡元素的电离势较大

2. 过渡元素氧化态的变化规律是( )。

A. 同一周期中，从左到右，氧化态先升高，后降低

B. 同一周期中，从左到右，氧化态先降低，后升高

C. 同一族中，从上到下，高氧化态趋向于较稳定

D. 同一族中，从上到下，低氧化态趋向于较稳定

3. 下列过渡元素中，最活泼的一族金属是( )。

A. Sc 、Y 、La

B. Ti 、Zr 、Hf

C. Mn 、Tc 、Re

D. V 、Nb 、Ta

4. 下列关于过渡元素的规律正确的是( )。

A. 一般来说，过渡元素从左到右，金属性减弱的趋势较为明显

B. 所有同族过渡元素，自上而下，金属性依次增强

C. 同一过渡系元素氧化物及其水合物，从左到右酸性减弱

D.过渡元素的离子中如果有未成对电子，其水溶液就有颜色

5. 下列各种离子中，均为无色的是( )。

A. V 3+、Cr 3+

B. Ti 4+、Cu 2+

C. Ti 4+、Zn 2+

D. Zn 2+、Cr 3+

6. 下列关于钛及其化合物反应方程式不正确的是( )。

A. 2Ti+6HCl(浓) △

2TiCl 3+3H 2↑

B. Ti+6HF=H 2TiF 6+2H 2↑

C. 3Ti(OH)3+13HNO 3(稀)=3Ti(NO 3)4+NO ↑+11H 2O

D. Ti+4HNO 3(浓) △

2TiO 3+4NO 2↑+H 2O

7. 氧化态为+4的钛在溶液或晶体中存在的形式为( )。

A. Ti 4+

B. TiO 2+

C. (TiO)n 2n+

D. [Ti(H 2O)6]4+

8.下述说法错误的是( )。

A.V2O5溶解在强碱性溶液中，生成钒酸盐(M3VO4)

B. V2O5溶解在盐酸中，生成VOCl2，放出Cl2气

C. 用H2还原V2O5，可制得金属钒

D. 用金属在加热条件下还原V2O5可制得金属钒

9.下列关于铬副族元素与卤素反应的叙述中错误的是( )。

A .Cr、Mo、W在常温下都能与F2剧烈反应

B. Cr在加热时能与氯、溴、碘化合

C. Mo在加热时能与氯、溴化合

D. W在加热时能与溴、碘化合

10.已知: θ

?/V:

Fe3+

77

.0

Fe2+。判断酸性溶液中，Cr2O72-与Fe2+反应的产物是( )。

A. Cr2+、Fe3+

B. Cr3+，、Fe3+

C. Cr、Fe3+

D. Cr3+、Fe2O3

11.在Cr2(SO4)3溶液中，加入Na2S溶液，产物为()。

A. Cr2S3+ Na2SO4

B. Cr+S

C. Cr (OH)3+H2S

D. CrO2-+S2-

12.下列叙述中，正确的是( )。

A. 碱性溶液中，Cr2O72-最稳定

B. 酸性溶液中，Cr3+最稳定

C. 酸性溶液中，Cr2+可歧化为Cr3+和Cr

D. 酸性溶液中，Cr3+的还原性最强

13有些含氧酸是强酸，强氧化剂，但只存在于水溶液中，不能分离出游离的酸，这些酸是( )。

A.铬酸

B. 钨酸

C.钛酸

D.高锰酸

14下列物质中不属于同多酸的是()。

A. H2S2O3

B. H2SxO6

C. H2Cr2O7

D. H5P3O10

15.依下列反应方程式所给出的条件，不能发生反应的是( )。

A.2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2

B.2MnO2+2H2SO4(稀)=2MnSO4+2H2O+O2↑

C.2Mn2++5S2O82-+8H2O =16H++10SO42-+2MnO4-

D.Mn(NO3)2高温

MnO2+2NO2↑

16.下列叙述中不正确的是( )。

A.KMnO4溶液与H2SO4反应，生成油状的Mn2O7

B.

Mn2O7在常温下会爆炸分解成为MnO2、O2和O3

C.Mn2O7具有强氧化性，遇有机物燃烧

D.将Mn2O7溶于水生成MnO2

17.下列反应无气体产生的是( )。

A. MnO2+H2SO4(浓)→

B. KMnO4

△

C. MnO4-+SO32-+H2O→

D. MnCO3

△

18.根据元素电势图:

MnO4-

69

.1

MnO2

23

.1

Mn2+IO3-

19

.1

I2

54

.0

I-

分析:当溶液pH=0时，过量的KMnO4与KI反应，主要产物为( )。

A. MnO4-和I2

B. Mn2+和IO3-

C. MnO2和IO3-

D. Mn2+和I2

19.锰的氧化物中，酸性最强的是( )。

A. MnO

B. Mn2O3

C. MnO2

D. Mn2O7

20.下列各组金属氧化物中，常用氢还原制取高纯度金属单质的是( )。

A. TiO2、V2O5

B. WO3、MoO3

C. CrO3、Cr2O3

D. MnO3、ZnO

21.正确的HMnO4、HTcO4、HRcO4的变化规律为( )。

A.酸性: HMnO4 > HTcO4 > HRcO4

B.酸性: HMnO4 < HTcO4 < HRcO4

C.氧化性: HMnO4 > HTcO4 > HRcO4

D.氧化性:HMnO4 < HTcO4 < HRcO4

22. TiO2与热的浓H2SO4作用析出的是( )。

A. Ti(SO4)2

B. TiOSO4

C. TiOSO4.H2O

D. Ti(SO4)2.H2O

23.下列说法错误的是()。

A. TiCl4暴露在空气中会发烟，因为它在水中或潮湿空气中都极易水解

B. TiCl4与HCl反应可生成H2[TiCl6]配合物

C.钛的硫酸盐与碱金属硫酸盐反应生成M2[Ti(SO4)3]配合物

D.在Ti(Ⅳ)的水溶液中存在有简单的水合配离子[Ti(H2O)6]4+

24. 称为金红石的物质是( )。

A. CaTiO3

B. FeTiO3

C. TiOSO4

D. TiO2

25.在下列钒的氧化物中，最稳定的是( )。

A. VO

B. VO2

C. V2O3 D . V2O5

26.下列钒酸盐中，可称为高钒酸盐的是( )。

A. MVO3

B. M3VO4

C. M4V2O7

D. M3V3O9

27. Cr、Mo、W三种金属的冶炼，可以采取的方法为( )。

A. 水溶液中活泼金属置换法

B. 盐溶液电解法

C. 氧化高温分解法

D. 还原剂(H2，C活泼金属)高温还原法

28. 对于Cr(Ⅲ)化合物，下面叙述中不正确的是( )。

A. 在碱性溶液中有较强的还原性

B. 在酸性溶液中以Cr3+形式存在

C. Cr2O3、Cr(OH)3均为碱性化合物

D. 在酸性溶液中能被强氧化剂氧化为Cr(Ⅵ)

29.过渡元素原子的电子层结构特点是()。

A. 最外两个电子层都是未充满的

B. 最外层均为ns2电子

C. 在化学反应中，仅失去最外层s电子

D. 在化学反应中，可失去最外层的全部电子

30.下列叙述错误的是( )。

A. 在同一周期中，过渡金属的标准电极电势值从左到右，基本上是逐渐增大的

B. 在同一周期中，过渡金属的金属性从左到右，逐渐增强

C. 与第一过渡系元素相比(ⅢB族除外)，第二、三过渡系元素的活泼性都较弱

D. 过渡元素氧化物(氢氧化物或水合氧化物)的碱性，从左到右逐渐增强

31.水合离子呈淡紫色的是()。

A. V2+

B. Cr3+

C. Ti3+

D. Fe3+

32. 对铬分族元素，下列不正确的叙述是( )。

A.价电子层结构为(n-1)d5ns1

B.按Cr→Mo→W顺序其最高氧化态稳定性增强

C.它们表面易形成氧化膜而成钝态

D.它们的熔、沸点较高，尤其是钨的熔、沸点是一切金属中最高的

33.下列各组离子中，可用NaOH 进行分离的是( )。

A. Al 3+和Cr 3+

B. Zn 2+和Al 3+

C. Cr 3+和Fe 3+

D. Cr 3+和Zn 2+

34. Mn 的电势图为:

能发生歧化的是( )。

A. MnO 4-

B. MnO 2

C. Mn 3+

D. Mn 2+

35. KMnO 4与K 2SO 3作用，在中性介质中的还原产物为( )。

A. Mn 2+

B. Mn

C. MnO 2

D. MnO 42-

36.加热时，不与Br 2作用的为( )。

A. V

B. Cr

C. Mo

D. W

37.白色的NH 4VO 3加热后，颜色变深，其原因是生成了( )。

A. VO 2+

B. VO 3-

C. V 2O 5

D. VO 2-

38. 在中等酸度的钛(Ⅳ)盐溶液中，加入H 2O 2可生成较稳定的桔黄色的( )。

A. (TiO)n 2n+

B. Ti 3+

C. Ti 2+

D. [TiO(H 2O 2)]2+

39. 在Cr 2(SO 4)3溶液中，加入Na 2S 溶液，其沉淀产物为（ ）。

A. Cr 2S 3

B. Cr

C. Cr(OH)3

D. CrO 2 40. 在硝酸介质中，欲使Mn 2+氧化为MnO 4－可加下列哪种氧化剂（ ）。

A. KClO 3

B. K 2Cr 2O 7

C. 王水

D.（NH 4）2S 2O 8（△AgNO 3催化）

41．有一含有Cl -、Br -、I -三种离子的混合溶液，今欲使I -氧化为I 2，而不是Br -和Cl -氧化，该选用下列哪一种氧化剂（ ）

A. KMnO 4

B. K 2Cr 2O 7

C. Fe 2（SO 4）3

D. SnCl 4

（ 已知：θ?KMnO 4/Mn 2+=1.51V ， θ? Cr 2O 72-/Cr 3+=1.33V ，

θ? Fe 3+/Fe 2+=0.77V ，θ?Sn 4+/Sn 2+=0.15V ，θ?Cl 2/Cl -=1.36V ，

θ? Br 2/Br -=1.07V ，θ?I 2/I -=0.54V ）

42. +3 价铬在过量强碱溶液中的存在形式为（ ）。

A. Cr （OH ）3

B. CrO 2-

C. Cr 3+

D. CrO 42-

43. 已知：

MnO 4- + 4H + +3e → MnO 2 + 2H 2O θ

?=1.695V H 2O 2 + 2H +

+2e → 2H 2O θ?=1.77V MnO 2 +4H + +2e → Mn 2+ +2H 2O θ

?=1.23V

O 2+2H + +2e → H 2O 2 θ?=0.68V

在酸性介质中，下列说法不正确的是( )。

A. MnO 2可氧化H 2O 2

B. MnO 2不能氧化H 2O 2

C. MnO 4-可氧化H 2O 2

D. O 2不能氧化Mn 2+离子

44. 在酸性溶液中可以稳定存在的离子是（ ）。

A. CrO 2-

B. MnO 4-

C. Cr 2O 72-

D. CrO 42-

45. 实验室常用的洗液往往出现红色结晶，它是（ ）。

A. K 2Cr 2O 7

B. CrO 3

C. CrO 5

D. Cr 2O 3

46.某化合物A 是紫色晶体，化合物B 是浅绿色晶体。将A 、B 混合溶于稀H 2SO 4中得黄棕色溶液C ；在C 中加KOH 溶液得深棕色沉淀D ；在D 中加稀H 2SO 4，沉淀部分溶解得黄棕色

溶液E ；在E 中加过量NH 4F 溶液得无色溶液F 。在不溶于稀H 2SO 4的沉淀中加KOH 、KClO 3

固体加热得绿色物质G ；将G 溶于水通入Cl 2，蒸发结晶又得化合物A 。问A 、B 、C 、D 、E 、

F 、

G 各为何物质? 写出各反应的离子方程式。

47.现有一种钛的化合物A ，它是无色液体，在空气中迅即冒白“烟”，其水溶液和金属锌反应，生成紫色溶液B ，加入NaOH 至溶液呈现碱性后，产生紫色沉淀C ，过滤后，沉淀C 用稀HNO 3处理，得无色溶液D 。将D 逐滴加入沸腾的热水中得白色沉淀E ，将E 过滤灼烧后，再与BaCO 3共熔，得一种压电性晶体F 。试写出各步化学反应式并鉴别A 、B 、C 、

D 、

E 、

F 各为何种物质?

五、练习题参考答案

1. Ａ；

2.A ，C ；

3.A ；

4.D ；

5.C ；

6.C ；

7.C ；

8.C ；

9.D ； 10.B 11.C ；12.B ； 13.A ，D ； 14.A ，B ； 15.B ，C ； 16.A ，D ； 17.C ；18.C ； 19.D ； 20.B ； 21.A ，C ；22.C ； 23.D ；

24.D ； 25.D ； 26.D ； 27.D ；28.C ； 29.A ； 30.B ，D ； 31.C ； 32.A ； 33.C ； 34.C ； 35.C ；

36.D ； 37.C ； 38.D 39.C; 40.D; 41.C; 42.B; 43.B; 44.C ；45.B 。

46.提示：A. KMnO 4； B. FeSO 4·7H 2O ； C. MnSO 4、Fe 2(SO 4)3混合溶液；D. Fe(OH)3、MnO(OH)2混合沉淀； E. Fe 2(SO 4)3溶液；

F . [FeF 6]3-溶液；

G . K 2MnO 4

离子方程式：

-4

M n O + 5Fe 2+ + 8H + = Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2O Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH)3↓

Mn 2+ +21

O 2 + 2OH - = MnO(OH)2↓

Fe(OH)3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2O

Fe 3+ + 6F - = FeF -3

6

3MnO 2 + KClO 3 + 6KOH == 3K 2MnO

4 + KCl + 3H 2O 2-

24MnO + Cl 2 = 2-

4MnO + 2Cl -

47.提示：A. TiCl 4 TiCl 4 + 3H 2O = TiO 2·H 2O + 4HCl ↑

B. TiCl 3 2TiCl 4 + Zn = 2TiCl 3 + ZnCl 2

C. Ti(OH)3 TiCl 3 + 3NaOH = Ti(OH)3↓+ 3NaCl

D. TiO(NO 3)2 3Ti(OH)3 + 7HNO 3 = 3TiO(NO 3)2 + NO ↑+ 8H 2O

E. H 2TiO 3 TiO(NO 3)2 + 2H 2O = H 2TiO 3↓ + 2HNO 3

H 2TiO 3 == TiO 2 + H 2

O F . BaTiO 3 TiO 2 + BaCO 3 = BaTiO 3 + CO 2↑

△ 灼烧

实验第过渡系元素钛钒镉锰

实验七第一过渡系元素(一) (钛、钒、镉、锰) 实验摘要: 为了掌握钛、钒、镉、锰的主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态间的相互转化的条件，本实验用常用方法完成了钛、钒、镉、锰的氧化还原性质的探究及其缩合物的实验。结果表明钛、钒、镉、锰的化合物均具有一定的氧化还原性，有些离子在不同条件下可以相互转化。并且钒酸盐可以和酸缩合反应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，颜色越深。 关键词: 钛的化合物钒的化合物镉的化合物锰的化合物缩合平衡氧化还原性溶解性 实验用品: 试管台秤蒸发皿 PH试纸玻璃棒 实验内容: 二.钒的化合物的重要性质 1. 取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1 mL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 。

三、铬的化合物的重要性质 2-3+ 27 2.铬（Ⅵ）的缩合平衡（Cr2O72-与 CrO42-的相互转化）

3.氢氧化铬（Ⅲ）的两性 4. 铬（Ⅲ）的还原性(CrO2-转变为CrO42-) 四、锰的化合物重要性质 1.氢氧化锰（Ⅱ）的生成和性质 取 mol·L-1MnSO4溶液分成四份：

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。

第二十一章 铬副族和锰副族

第二十一章 铬副族和锰副族 一、选择题 1. (1607)将K 2MnO 4溶液调节到酸性时，可以观察到的现象是………………………………（ ） (A)紫红色褪去 (B)绿色加深 (C)有棕色沉淀生成 (D)溶液变成紫红色且有棕色沉淀生成 2. (1622)用Cr 2O 3为原料制备铬酸盐应选用的试剂是…………………………………………（ ） (A) 浓硝酸 (B) KOH(s)+KClO 3(s) (C) Cl 2 (D) H 2O 2 3. (1644)在Cr 2(SO 4)3溶液中，加入Na 2S 溶液，其主要产物是…………………………………（ ） (A) Cr + S (B) Cr 2S 3 + Na 2SO 4 (C) Cr(OH)3 + H 2S (D)- 2CrO + S 2- 4. (1660)下列氧化物与浓H 2SO 4共热，没有O 2生成的是………………………………………（ ） (A) CrO 3 (B) MnO 2 (C) PbO 2 (D) V 2O 5 5. (1657)含有下列离子的溶液，与Na 2S 溶液反应不生成黑色沉淀的一组是…………………（ ） (A) Fe 2+，Bi 3+ (B) Cd 2+，Zn 2+ (C) Fe 3+，Cu 2+ (D) Mn 2+，Pb 2+ 6. (1664)在酸性介质中加入过氧化氢(H 2O 2)时不生成过氧化物的化合物是…………………（ ） (A) 钛酸盐 (B) 重铬酸盐 (C) 钒酸盐 (D) 高锰酸盐 7. (1674)在碱性溶液中氧化能力最强的是………………………………………………………（ ） (A) -4MnO (B) NaBiO 3 (C) Co 2O 3 (D)-272O Cr 8. (1694)下列元素中，可形成多酸的是…………………………………………………………（ ） (A) Na (B) W (C) Fe (D) Ag 9. (1699)CrO 5中Cr 的氧化数为 ………………………………………………………………（ ） (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 10. (4654)在下列化合物中，属杂多酸盐的是……………………………………………………（ ） (A) Na 3[P(W 12O 40)] (B) KCr(SO 4)2·12H 2O (C) Na 4Mo 7O 23 (D) Fe 2(CO)9 11. (4659)下列提炼金属的方法，不可行的是……………………………………………………（ ） (A) Mg 还原TiCl 4制备Ti (B) 热分解Cr 2O 3制备Cr (C) H 2还原WO 3制备W (D) 羰化法提纯Ni 12. (4663)欲使软锰矿(MnO 2)转变为 MnO 4应选择的试剂是…………………………………（ ） (A) KClO 3(s) + KOH(s) (B) 浓HNO 3 (C) Cl 2 (D) O 2 13. (4645)下列物质的氧化性与惰性电子对效应无关的是………………………………………（ ） (A) Pb(IV) (B) Bi(V) (C) Cr(VI) (D) Tl(III) 14. (4601)在硝酸介质中，欲使 Mn 2+ 氧化为-4MnO 可加的氧化剂是…………………………（ ） (A) KClO 3 (B) (NH 4)2S 2O 8(Ag +催化) (C) K 2Cr 2O 7 (D) 王水 15. (4616)在某种酸化的黄色溶液中，加入锌粒，溶液颜色从黄经过蓝、绿直到变为紫色，该溶液中含有…………………………………………………………………………………………（ ） (A) Fe 3+ (B) + 2VO (C)-24CrO (D) Fe (CN)- 46 16. (4646)欲将K 2MnO 4转变为KMnO 4，下列方法中可得到产率高、质量好的是………………（ ） (A) CO 2通入碱性K 2MnO 4溶液 (B) 用Cl 2氧化K 2MnO 4溶液 (C) 电解氧化K 2MnO 4溶液 (D) 用HAc 酸化K 2MnO 4 17. (4648)Al(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)化学性质的不同点表现在…………………………………………… （ ） (A) 形成配合物的能力 (B) 形成复盐的能力 (C) 盐类的水解性 (D) 氢氧化物的两性 18. (4653)下列四种绿色溶液，加酸后，溶液变为紫红色并有棕色沉淀产生的是（ ） (A) NiSO 4 (B) CuCl 2(浓) (C) NaCrO 2 (D) K 2MnO 4 19. (4671)下列锰的氧化物中酸性最强的是………………………………………………………（ ） (A) MnO (B) Mn 2O 3 (C) MnO 2 (D) Mn 207 20. (4678)当- 4MnO 和I -在浓强碱性溶液中反应，产物最可能是………………………………（ ） (A) Mn(s)和I 2 (B)-24MnO 和-3IO (C) MnO 2、O 2和IO - (D) Mn 2+ 和I 2

实验十 钛钒铬锰

钛、钒、铬、锰 1. 实验目的 掌握钛、钒、铬、锰主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。练习沙浴加热操作。 2. 实验用品 仪器：试管、台秤、沙浴皿、蒸发皿 固体药品：二氧化钛、锌粒、偏钒酸铵、二氧化锰、亚硫酸钠、高锰酸钾液体药品：H2SO4（浓，1mol·L－1），H2O2（3%）、NaOH（40%，6mol·L-1，2mol·L-1，0.1mol·L-1），TiCl4、CuCl2（0.2mol·L-1）、HCl（浓，6mol·L-1，2mol·L-1，0.1mol·L-1）、NH4VO3（饱和）、K2SO4·Cr2（SO4）3·24H2O（0.2mol·L-1）、NH3·H2O（2mol·L-1）、K2Cr2O7（0.1mol·L-1）、FeSO4（0.5mol·L-1）、K2CrO4（0.1mol·L-1）、AgNO3（0.1mol·L-1）、BaCl2（0.1mol·L-1）、Pb(NO3)2（0.1mol·L-1）、MnSO4(0.2mol·L-1，0.5mol·L-1)、NH4Cl(2mol·L-1)、NaClO（稀）、H2S（饱和）、Na2S（0.1mol·L-1、0.5mol·L-1），KMnO4(0.1mol·L-1)、Na2SO3(0.1mol·L-1)。 材料：pH试纸、沸石 3. 实验内容 （1）钛的化合物的重要性质 1）二氧化钛的性质和过氧钛酸根的生成 在试管中加入米粒大小的二氧化钛粉末，然后加入2mL浓H2SO4，再加入几粒沸石，摇动试管加热至近沸（注意防止浓硫酸溅出），观察试管的变化。冷却静置后，取0.5mL溶液，滴入1滴3%的H2O2，观察现象。 另取少量二氧经钛固体，注入2mL 40%NaOH溶液，加热。静置后，取上层清液，小心滴入浓H2SO4至溶液呈酸性，滴入几滴3%H2O2，检验二氧化钛是否溶解。 2）钛（Ⅲ）化合物的生成和还原性 在盛有0.5mL硫酸氧钛的溶液（用液体四氯化钛和1mol·L-1(NH4)2SO4按1∶1的比例配成硫酸氧钛溶液）中，加入两个锌粒，观察颜色的变化，把溶液放置几分钟后，滴入几滴0.2mol·L-1CuCl2溶液，观察现象。由上述现象说明钛（Ⅲ）的还原性。 （2）钒的化合物的重要性质 1）取0.5g偏钒酸铵固体放入蒸发皿中，在沙浴上加热，并不断搅拌，观察并记录反应过程中固体颜色的变化，然后把产物分为四份。 在第一份固体中，加入1mL浓H2SO4振荡，放置。观察溶液颜色，固体是

叙述硅、锰、铬、镍、钨、钛、钒、钼等常用合金元素对热处理的影响

叙述硅、锰、铬、镍、钨、钛、钒、钼等常用合金元素对热处理的影 响 一、硅的化学、物理性能 不锈钢中的硅（以前称矽）的元素符号为Si原子序数为14：原子量为28. 086源子半径为 1.34A：晶格为钻石立方密度为 2.33g/cm3 (20qC)J熔点为1412qC。 二、硅在钢中的存在形态 硅作为合金元素，在钢中含量最少为0.4%，最大为4.5%。若含硅量超过4.5%，钢变得很脆，已无使用价值。 由于硅与碳的化学亲和力小于铁与碳的亲和力，所以硅在钢中不与碳生成化合物。在含硅量少于10%的钢中，硅也不与铁生成化合物。硅是以固溶体的形态存在于铁索体和奥氏体中。硅能强烈地促使钢中的碳以自由碳的形态析出，即称之为石墨化。由于硅这种石墨化的作用很强，硅的存在甚至使钢中的渗碳体F3C变得不稳定。 三、硅对钢临界点的影响 硅是提高钢加热时和冷却时相变临界温度的元素。据测定，在含碳量为0.4%的钢中，每加入1%的硅，使铁索体与奥氏体的临界温度A吼和A r3。升高40 - 50qC腔珠光体与奥氏体的临界温度Aci和Ari升高15 - 20qC。因此硅提高了亚共析钢的退火、正火和淬火的温度。但对过共析钢，如含碳1%的钢，硅这种提高钢临界点的作用就减弱了。这是因为硅不生成碳化物，也不溶解在渗碳体中，硅只对铁素体

发生作用，而在过共析钢中，铁素体的数量较少的缘故。 硅对钢的马氏体开始转变温度Ms点和终止转变温度Mz点基本上没有影响。 四、硅对钢过热敏感性、淬透性的影响 硅降低钢的导热系数，又促使钢中的碳以石墨形态析出，造成加热时脱碳倾向比较严重：另一方面，在加热过程中硅又使铁索体和奥氏体晶粒易于粗化。这些因素，决定了硅增加钢的过热敏感性。所以硅钢进行热处理时，升温速度不宜太快，保温时间应尽可能缩短。 硅能降低亚共析钢的临界冷却速度，钢中含碳置越低，这一作用越显著(见表6-1-1)。临界冷却速度降低，意味着增加钢的淬透性。例如，含碳量为0. 5%，含硅量为1.5%的硅钢，直径30mm以内的工件，可以在油中淬透。 五、硅对钢回火转变的影响 硅能增加钢的回火稳定性。例如，为了使马氏体的正方度降低到c/a：1.005，对含碳1 .4%的碳素钢约需250℃回火，而对含碳量相同并含硅2%的硅钢，则需要300℃回火。一般来说，含硅量大于1 .5%的硅钢，在250℃以下回火，钢的硬度基本上不降低。这是因为硅溶于铁索体后，降低了碳在铁素体中的扩散速度，使碳化物不易从马氏体中

实验第过渡系元素钛钒镉锰

实验七 第一过渡系元素（一）（钛、钒、镉、锰） 实验摘要: 为了掌握钛、钒、镉、锰的主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态间的相互转化的条件， 本实验用常用方法完成了钛、钒、镉、 锰的氧化还原性质的探究及其缩合物的实验。 结果表 明钛、钒、镉、锰的化合物均具有一定的氧化还原性， 有些离子在不同条件下可以相互转化。 并且钒酸盐可以和酸缩合反应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， 关键词: 钒的化合物 镉的化合物 锰的化合物 缩合平衡氧化还原性 溶解性 实验用品 实验内容 .钛的化合物（TiO 2）的重要性质 二. 钒的化合物的重要性质 1.取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 1 mL 浓H 2SQ 振荡，放置，观察现象。 第二份固体中，加入 NaQH 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。 缩合度越大，颜色越深。 钛的化合物 试管台秤 蒸发皿PH 试纸玻璃棒

低价钒的化合物的生成 过氧钒阳离子的生成 钒酸盐的缩合反应 三、铬的化合物的重要性质 1.铬（W）的氧化性（Cr 2O72-转化为Cr3+） 2.铬（W）的缩合平衡（C D Q2-与CrO42-的相互转化）

氢氧化铬(川)的两性 4.铬(川)的还原性(CrO 2-转变为CrO 2- ) 5.重铬酸盐和铬酸盐的溶解性 四、锰的化合物重要性质 1.氢氧化锰(n )的生成和性质 取 ? 溶液分成四份: 为黄色

第十八章 铬、锰、钛、钒

第十八章铬、锰、钛、钒 一、教学要求： 1.掌握过渡元素的价电子构型的特点及其元素通性的关系。 2.掌握重要过渡元素钛、钒、铬和锰的单质及化合物的性质和用途；一般了解同多酸、杂多酸的知识。 3. 了解第二、三过渡系元素性质的递变规律。 4.了解钛、钨的冶炼原理。 二、重点与难点 重点:掌握第四周期Ti 、V、Cr、Mn 金属元素氧化态、最高氧化态氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原稳定性、水合离子及其含氧酸根颜色等变化规律。掌握过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系。 难点：过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系，第二、三过渡系元素性质的递变规律。 三、精选例题解析 1.d区元素原子的电子能级是(n-1)d>ns，但氧化时首先失去的是ns轨道上的电子，这是因为( )。 A.能量最低原理不适用于离子的电子排布 B.次外层d轨道的电子是一整体，不能部分丢失 C.生成离子或化合物时，各轨道的能级顺序是可以变化的 D.只有最外层s轨道电子才能参与成键 答:在多电子原子中，由于屏蔽效应和钻穿效应使轨道能级出现了(n-1)d>ns和能级交错现象，因此在进行核外电子填充时，首先填充ns轨道，后填充(n-1)d轨道，但原子在失去电子时，由于(n-1)d电子云分布在ns电子云里，ns电子云就不能再屏蔽(n-1)d电子了，于是电子能级顺序又发生变化，即(n-1)d < ns，所以原子失电子时，首先失去ns电子，再失去d电子(d 电子可部分或全部参与成键)。正确答案为C。 2.在酸性介质中使Mn2+离子氧化为MnO4-离子应选用的氧化剂为( )。 A. PbO2 B. K2Cr2O7 C. NaBiO3 D. H2O2 答:因为在酸性介质中，Mn2+是稳定的，只有在高酸度的热溶液中，与强氧化剂反应，才能使Mn2+氧化为MnO4-，所以应选用的氧化剂为PbO2或NaBiO3。正确答案为A、C。 3.按下列要求填空: 答:若使Al3+、Fe3+、Cr3+、Ni2+进行分离，主要掌握它们的不同点: (1)与适量氨水作用，都可生成氢氧化物，而与过量氨水作用时，Cr3+和Ni2+可形成氨配合物，而Al3+和Fe3+则不能被氨配合。 (2)与过量NaOH作用，Al(OH)3和Cr(OH)3可溶解，而Fe(OH)3和Ni(OH)2则不具有两性，不能溶解。 (3)与氧化剂作用，只有Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅵ)，而Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)遇氧化剂则不可能形成高价离子。

钛合金牌号、特性及其主要应用,中外牌号对照

钛及钛合金牌号、特性及应用 Ti-6Al-4V 属于热处理强化的钛合金，它具有较好的焊接性薄板成型性和锻造性能。用于制造喷气发动机压缩机叶片，叶轮等。其他如起落架轮和结构件，紧固件，支架，飞机附件，框架、桁条结构、管道，应用非常广泛。 Ti-5Al-2.5Sn 锻造时抗裂纹的能力较好，成型性尚可，焊接性良好，热处理不能强化。用于传动齿轮箱外壳，喷气发动机外壳装置及导向叶片罩，管道结构等。 Ti-8Al-1Mo-1V 成型性及锻造时抗裂纹的能力尚可，焊接性好，但不可热处理强化。用地制作喷气发动机叶片，叶轮和外壳，陀螺仪万向导向叶片罩，喷管装置的内蒙皮和框架等。 Ti-6Al-6V-2Sn 属于可热处理强化的钛合金，锻造时抗裂纹的能力好，但焊接性差。用于制造紧固件，入风口控制导向装置，试验结构件。 Ti-13V-11Cr-3Al 属于可热处理强化的钛合金，成型性良好，锻造时有一定抗裂纹能力，焊接性尚可，用作结构锻件，板状桁条结构，蒙皮，框架、支架、飞机附件，紧固件。 Ti-2.25Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.2Si 属于可热处理强化的钛合金，锻造时抗裂纹的能力好，用于制造喷气发动机叶片，叶轮，起落架滚轮，飞机骨架、紧固件等。 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo 成型性焊接性好，锻造时有良好的抗裂纹能力，但不热处理强化。用于制造压缩机叶片，叶轮，起落架滚轮，隔圈压气机箱组合件，飞机骨架，蒙皮构件等。 Ti-4Al-3Mo-1V 属于可热处理强化的钛合金，锻造性、成型性好。用于制造飞机骨架构件。 IMI125 IMI130 IMI160 工业纯钛，抗蚀性优异，比强度较高，疲劳极限较好，锻造性好，可用普通方法锻造、成形和焊接。可制成板、棒、丝材。应用于航空、医疗、化工等方面，如排气管，防火墙、受热蒙皮以及要求塑性好、能抗蚀的零件 IMI317 属于α型钛合金，可焊接，在315~593℃具有良好的抗氧化性、强度和高温稳定性，可制造锻件及板材零件，如航空发动机压气机叶片、壳体、支架。 IMI315 属于α+β型钛合金，可热处理强化，用于航空发动机压气机盘和叶片、导弹部件等。IMI318 α+β型合金，锻造性及综合性能良好，是各国普遍使用的钛合金，用于航空发动机压气机盘和叶片等部件。 IMI550 α+β型钛合金，易锻造，室温强度好，蠕变抗力较高（400℃以下），持久强度高，广泛用于制造发动机及机翼滑轨，动力控制装置外壳等。 IMI551 属于α+β型钛合金高强度钛合金，它具有强度高、蠕变极限高（400℃以下），锻造性

元素周期表口诀【超好背】

第一周期：氢氦---- 侵害 第二周期：锂铍硼碳氮氧氟氖---- 鲤皮捧碳蛋养福奶 第三周期：钠镁铝硅磷硫氯氩---- 那美女桂林留绿牙 第四周期：钾钙钪钛钒铬锰---- 嫁给康太反革命 铁钴镍铜锌镓锗---- 铁姑捏痛新嫁者 砷硒溴氪---- 生气休克 第五周期：铷锶钇锆铌---- 如此一告你 钼锝钌---- 不得了 铑钯银镉铟锡锑---- 老爸银哥印西提 碲碘氙---- 地点仙 第六周期：铯钡镧铪----（彩）色贝（壳）蓝（色）河 钽钨铼锇---- 但（见）乌（鸦）（引）来鹅 铱铂金汞砣铅---- 一白巾供它牵 铋钋砹氡---- 必不爱冬（天） 第七周期：钫镭锕---- 防雷啊！ 下面是竖着按族背： 氢锂钠钾铷铯钫请李娜加入私访 铍镁钙锶钡镭媲美盖茨被累 硼铝镓铟铊碰女嫁音他 碳硅锗锡铅探归者西迁 氮磷砷锑铋蛋临身体闭 氧硫硒碲钋养牛西蹄扑 氟氯溴碘砹父女绣点爱 氦氖氩氪氙氡害耐亚克先动 化合价可以这样记忆： 一家请驴脚拿银，（一价氢氯钾钠银） 二家羊盖美背心。（二价氧钙镁钡锌） 一价氢氯钾钠银二价氧钙钡镁锌 三铝四硅五价磷二三铁、二四碳 一至五价都有氮铜汞二价最常见 正一铜氢钾钠银正二铜镁钙钡锌 三铝四硅四六硫二四五氮三五磷 一五七氯二三铁二四六七锰为正 碳有正四与正二再把负价牢记心 负一溴碘与氟氯负二氧硫三氮磷 元素周期表中各种元素名称的读音 第01 号元素: 氢[化学符号]H, 读“轻”, [英文名称]Hydrogen 第02 号元素: 氦[化学符号]He, 读“亥”, [英文名称]Helium 第03 号元素: 锂[化学符号]Li, 读“里”, [英文名称]Lithium 第04 号元素: 铍[化学符号]Be, 读“皮”, [英文名称]Beryllium 第05 号元素: 硼[化学符号]B, 读“朋”, [英文名称]Boron 第06 号元素: 碳[化学符号]C, 读“炭”, [英文名称]Carbon 第07 号元素: 氮[化学符号]N, 读“淡”, [英文名称]Nitrogen 第08 号元素: 氧[化学符号]O, 读“养”, [英文名称]Oxygen

实验七第一过渡系元素钛、钒、镉、锰)

实验七第一过渡系元素（一）（钛、钒、镉、锰） 实验摘要： 为了掌握钛、钒、镉、锰的主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态间的相互转化的条件，本实验用常用方法完成了钛、钒、镉、锰的氧化还原性质的探究及其缩合物的实验。结果表明钛、钒、镉、锰的化合物均具有一定的氧化还原性，有些离子在不同条件下可以相互转化。 并且钒酸盐可以和酸缩合反应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，颜色越深。 关键词： 钛的化合物钒的化合物镉的化合物锰的化合物缩合平衡氧化还原性溶解性 实验用品： 试管台秤蒸发皿PH试纸玻璃棒 实验内容: ?钛的化合物仃iO2）的重要性质 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1 mL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。

低价钒的化合物的生成 过氧钒阳离子的生成 4.钒酸盐的缩合反应 三、铬的化合物的重要性质 1.铬）的氧化性（Cr2O72-转化为Cr3+） 2.铬（W）的缩合平衡（C“O72与CrO42-的相互转化）

4.铬(川)的还原性(CrO 2CrO占) 5.重铬酸盐和铬酸盐的溶解性 四、锰的化合物重要性质 1.氢氧化锰(n)的生成和性质 取10mL0.2 mol -L-1MnSO 4溶液分成四份:

(完整版)无机化学[第十九章铬副族和锰副族]课程预习

第十九章铬副族和锰副族 、铬及其化合物 1?铬的单质 铬的单质是高熔点和高沸点的重金属。铬是金属中硬度最大的，在室温条件下，铬的化学性质稳定，在潮湿空气中不会被腐蚀，能保持光亮的金属光泽。 金属铬可以通过铬铁矿FeCr204制取，用焦炭还原就可制得铬铁合金: F心 a + 4C 4 2Cr + 4C0 此外■可林错铁即与强外而成为虑洛性的搐賊住，进-涉用水覆取*醴比便书倍隆盐析出“權猜加热还原而愛成eg，再用啊还MCQMK*! iFflCrj(\ 4跟吟(X)、+70, =2}>a0j UNajCzQ, +8C0j Na,Cr20. + 2C =0,0, + N^CO, + CO €^0,( ■> +2Al(s)—2CrCs) + AljOjfs) 2. 铬(川)的化合物 铬(川)的化合物有Cr2O3，Cr(0H)3, [Cr(0H)4]-，Cr(川)的盐，Cr(川)的配合物等，Cr2O3是绿色的两性氧化物，可由(NH4)2Cr2O7的热分解得到。Cr(0H)3是两性氢氧化物，溶于酸生成Cr3+，溶于过量碱中生成亮绿色的[Cr(0H)4]-。Cr3+易水解，其还原性不强，在酸性溶液中要用强氧化剂(如S2082)才能将其氧化为 Cr2072-。在碱性溶液中，用H202可以将[Cr(0H)4]-氧化为Cr042-。 工业上制取GjO,的方按是 NajCr^Qy + ￡■+ 3. 铬⑴)的化合物 Cr(IV)的化合物有K2Cr04, K26207, Cr03等。H2C207是缩合酸，其酸性比H2CrO4强。CrO3是H2CQ4的酸酐，有强氧化性。

在工业上制取CrO3是利用红矶钠与浓硫酸的作用： +2H,SO4—2FUHSO, +2CrO, +H,0 在CrO3的晶体中，含有基本结构单元CrO4四面体，CrO4四面体通过共用一个角顶氧原子彼此相连而构成长链。 62。72-与CrO32-可以相互转化，在黄色的CrO42-溶液中加入酸，生成橙色的 Cr2O72-，反之，在橙色的Cr2O72-溶液中加酸，又生成黄色的CrO42-. 在Cr2O72-溶液中分别加入Ba2+，Pb2+, Ag+生成BaCrO4（黄色），PbCrO4（黄色），Ag2CrO4（砖红色）沉淀： +C J O/'—I「賦色） Bh1" +CrO/*—^PbCrO* 眞色）2AP* + CrOj -— 如f!用（XV ■溶液恂出阳卜Rife ft弱醸戒弱就介做中进行"这址因为F醴只需7M1 PbC!<}4 + 2H * ―Ph-审OjQ" +HjO 2PbCrf）4*4011 ―+2K t0 可分Pts#与英他黄色棉ittik战谨“ 对；HJ ■优轄凸4,宵 "尽q 4^50* +5爲。鼻嘉so* 这地检验（VI）或过氣化雹的一牛興?及皿 g 在艘性溶IS中不槍定?金分辭为三价怙盐和輒吒； 4Crf）s + 12H>=4C/* +6H a Ot7O3 二、钼、钨及其化合物 1.钼和钨的单质 钼、钨都是高熔点和高沸点的重金属，钼和钨可用于制作特殊钢材，钨是所有金属中熔点最高的，故被用作灯丝。钼和钨能溶于硝酸和氢氟溶液中，其中钨溶解较慢。它们分别与KNO3, KCIO3或Na2O2共溶被氧化成MO42-。 将辉钼矿矿石在空气中灼烧就形成M O O3，进一步将M O O3变成钼酸盐

地下水铜、铅、锌、镉、锰、铬、镍、钴、钒、锡、铍及钛量测定 溶液配制、电感耦合等离子体发射光谱仪

DZ/T 0064.22—202X 附录A （规范性附录） 单元素标准储备溶液的配制 A.1 铜标准溶液（1.000 mg/mL） 称取0.1000 g 电解铜（Cu）置于烧杯中，加入10 mL硝酸（1＋1），微加热使Cu完全溶解后，加入适量水及10 mL硝酸（1＋1），冷却后移入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。电解铜处理：浸泡在盐酸（5＋95）中，煮沸5分钟，取出用蒸馏水冲洗干净。干燥后称样。 A.2 铅标准溶液（1.000 mg/mL） 称取 0.1077 g 高纯氧化铅（PbO）置于烧杯中，加入20 mL浓硝酸，低温加热至溶解。冷却后移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 A.3 镉标准溶液（1.000 mg/mL） 称取0.1142 g 高纯氧化镉（CdO）置于烧杯中，加入20 mL硝酸（1＋1），加热至溶解。冷却后移入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 A.4 锰标准溶液（1.000 mg/mL） 称取0.3471 g 光谱纯四氧化三锰（Mn3O4）置于烧杯中，加入25 mL浓盐酸，加热溶解。冷却后移入250 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 A.5 镍标准溶液（1.000 mg/mL） 称取0.1409 g 光谱纯三氧化二镍（Ni2O3）置于烧杯中，加入20 mL硝酸（1＋1）加热溶解完全。冷却后移入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 A.6 锌标准溶液（1.000 mg/mL） 称取0.1245 g 经800℃灼烧1小时的高纯氧化锌（ZnO）置于烧杯中，以水润之。加入40 mL硝酸（1＋1），低温加热至溶解。冷却后移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 A.7 铬标准溶液（1.000 mg/mL） 称取1.4144 g 经150 ℃干燥2小时的基准重铬酸钾（K2Cr2O7）置于烧杯中，以高纯水溶解并定容于500 mL容量瓶中，摇匀。 7

最全的元素周期表解析

解析元素周期表 元素周期表简介 化学元素周期表元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首创的，后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。 元素周期表中共有118种元素。每一种元素都有一个编号，大小恰好等于该元素原子的核内电子数目，这个编号称为原子序数。 原子的核外电子排布和性质有明显的规律性，科学家们是按原子序数递增排列，将电子层数相同的元素放在同一行，将最外层电子数相同的元素放在同一列。 元素周期表有7个周期，16个族。每一个横行叫作一个周期，每一个纵行叫作一个族。这7个周期又可分成短周期（1、2、3）、长周期（4、5、6）和不完全周期（7）。共有16个族，又分为7个主族（ⅠA-ⅦA），7个副族（ⅠB-ⅦB），一个第ⅧB 族，一个零族。 元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构，也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。 同一周期内，从左到右，元素核外电子层数相同，最外层电子数依次递增，原子半径递减（零族元素除外）。失电子能力逐渐减弱，获电子能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增（没有正价的除外），最低负氧化数从左到右递增（第一周期除外，第二周期的Ｏ、Ｆ元素除外）。 同一族中，由上而下，最外层电子数相同，核外电子层数逐渐增多，原子序数递增，元素金属性递增，非金属性递减。 元素周期表的意义重大，科学家正是用此来寻找新型元素及化合物。化学元素周期表口诀 A、按周期分： 第一周期：氢氦 ---- 侵害第二周期：锂铍硼碳氮氧氟氖 ---- 鲤皮捧碳蛋养福奶第三周期：钠镁铝硅磷硫氯氩 ---- 那美女桂林留绿牙（那美女鬼流露绿牙）第四周期：钾钙钪钛钒铬锰 ---- 嫁改康太反革命铁钴镍铜锌镓锗 ---- 铁姑捏痛新嫁者砷硒溴氪 ---- 生气休克

合金钢中锰、镍、硅、钒、铬、钼、元素的作用及其作用原理

合金钢中锰、镍、硅、钒、铬、钼、元素的作用及其作用原理 1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。 12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。

金属材料中磷、锰、铜、铬、钼、钒、钛等元素的测定

磷、锰、铜、铬、钼、钒、钛的测定（适用金属元 素分析仪） 主要试剂： 1、王水 2、高氯酸 3、定锰混酸（1000mL中含硫酸25mL、磷酸30mL、硝酸30mL，加入硝酸银2克） 4、过硫酸铵(20%) 5、亚硝酸钠（10%） 6、硫磷混酸（900 mL中含硫酸150 mL、磷酸150 mL） 7、硫酸亚铁铵（0.8 ~2%，每1000 mL中加入硫酸50 mL，溶液浓度以滴定体积在20 ~40 mL为最好） 8、铬指示剂（0.2%，取0.2克N—苯基代邻位氨基苯甲酸，碳酸钠0.2克于100 mL水中加热溶解） 9、硫酸（1+6） 10、亚硫酸钠（10%） 11、钼酸铵（5%） 12、氟化钠—氯化亚锡溶液（配制2.4%的氟化钠溶液，在当天每100 mL中加入氯化亚锡0.2克） 13、柠檬酸铵（15%） 14、中性红指示剂（0.1%的乙醇溶液） 15、氨水（1+1） 16、缓冲溶液[取32.5克四硼酸钠（Na 2B 4 O 7 〃10H 2 O）溶于300mL水，加入5 滴盐酸，稀释至500mL] 17、BCO溶液（0.3%，取3克双环己酮草酰双腙溶加少量水，用玻璃棒压碎，加入100mL无水乙醇和400mL温水，搅拌溶解，如有不溶可过滤，稀释至1000mL） 18、过氧化氢（1+9） 19、混酸（500 mL溶液中加入60 mL硫酸，50克柠檬酸铵），5 mL PAR 试剂（0.03%，间苯二酚）

20、PAR试剂（0.03%，间苯二酚） 21、硫酸（1+1） 22、抗坏血酸（5%） 23、硫氰酸钠（铵）(10%) 24、草酸—硫酸溶液（5%，100 mL中含草酸5克，硫酸1 mL） 25、变色酸[3%，取3克变色酸（1,8—二羟基萘—3,6—二磺酸钠） 26、氟化铵（35%，贮于塑料滴瓶中） 一、试液的制备 称取试样0.5000克于100 mL钢铁量瓶或200 mL锥形瓶中，加入王水10 mL 溶解后，取下稍冷，加入10 mL高氯酸，加热至冒高氯酸烟30 ~60秒（冒高氯酸烟时液面平静，白色的高氯酸烟至瓶口回流）,取下冷却（有盐析出，高铬为红色），加水摇动至盐溶解，定容至100mL。备用。 二、元素的测定 1.锰的测定(0.1~ 2.0%) 移取试液5~10mL于250锥形瓶中，加20mL定锰混酸（1000mL中含硫酸25mL、磷酸30mL、硝酸30mL，加入硝酸银2克），加10mL过硫酸铵(20%)，于电炉上煮沸1分钟，取下后放置3分钟后，流水冷却至室温，加入20~40mL水，于530nm 波长处以水为参比，用1~3cm比色皿进行比色测定。由同类型标样作曲线，从曲线上查得含量结果。 如需做试剂参比，则在发色液中滴加亚硝酸钠（10%）摇动至高锰颜色褪去为参比。 2.铬的测定(2—40%) 取试液10 mL于250 mL锥形瓶中，加入10 mL水，加10 mL硫磷混酸（900 mL中含硫酸150 mL、磷酸150 mL），用硫酸亚铁铵滴定溶液（0.8 ~2%，每1000 mL中加入硫酸50 mL，溶液浓度以滴定体积在20 ~40 mL为最好），滴定至溶液呈绿色，加入2滴铬指示剂（0.2%，取0.2克N—苯基代邻位氨基苯甲酸，碳酸钠0.2克于100 mL水中加热溶解），震荡出现紫红色，继续滴定至亮绿色为终点。用含量相近的标准样品滴定度，换算铬含量。

2020高中化学竞赛实验讲义设计-无机实验-第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)

第一过渡系元素（一）（钛、钒、铬、锰） 一、钛的化合物的重要性质 1、二氧化钛的性质和过氧钛酸根的生成 （1）、纯TiO 2为白色粉末，不溶于水或稀酸，但能溶于热的浓硫酸中: 桔黄色 硫酸氧钛或硫酸钛酰浓显桔黄色的加冷却静置摇动试管并加热近沸加几滴沸石 浓粉末米粒大小])([)(%3?2)(2222222442222422++=++?+→O H TiO O H TiO O H TiOSO SO H TiO O H SO H ml TiO TiO 2 + H 2SO 4（浓，热）= TiOSO 4 + H 2O (溶液中可以析出TiOSO 4 ?H 2O 的结晶) 【学生做的现象始终是不溶解, 白色浑浊液体？看后面的解释！】 在中等酸度的钛（IV ）盐溶液中加入H 2O 2，可生成较稳定的桔黄色[TiO(H 2O 2)]2+： TiO 2+ + H 2O 2 = [TiO(H 2O 2)]2+ 利用此反应可进行Ti 的定性检验和比色分析。 （2）、TiO 2与40%的强碱NaOH 共熔生成偏钛酸盐【TiO 2具有两性，但以碱性为主】 TiO 2+2NaOH=NaTiO 3+H 2O （共熔，生产无色的偏钛酸钠！） 取上层清液，加浓H 2SO 4和H 2O 2来检验二氧化钛是否溶解！ NaTiO 3+ H 2SO 4= TiOSO 4 再加H 2O 2又生成桔黄色。 TiO 2也能溶于熔融下碱中：O H TiO Na NaOH TiO 2322)(2+=+熔融，但在40%的NaOH 溶液中加热不溶 【补充解释】TiO 2溶于浓硫酸所得的溶液虽然是酸性的，但加热煮沸发生水解，得到不溶于酸、碱的水合二氧化钛沉淀，一般称为偏钛酸，即β型钛酸。分子式也常写成H 2TiO 3。 TiOSO 4 + 2H 2O == TiO 2·H 2O (或写成H 2TiO 3) + H 2SO 4 若加碱中和水解新制备的TiOSO 4的酸性溶液，得到新鲜水合二氧化钛，即α型钛酸，或称为正钛酸。其反应活性比β型钛酸大，既能溶于酸也能溶于浓碱而具有两性。溶于浓NaOH 后，从溶液中可以结晶出化学式为Na 2TiO 3.nH 2O 和Na 2Ti 2O 5.nH 2O 的水合钛酸盐。 TiOSO 4 + nH 2O + 2NaOH == TiO 2.nH 2O + Na 2SO 4 + H 2O 3TiO 2.nH 2O + 4NaOH == Na 2TiO 3.nH 2O + Na 2Ti 2O 5 + nH 2O TiO 2：既不溶于水，也不溶于稀酸和稀碱，但能溶于氢氟酸和浓H 2SO 4中： TiO 2＋6HF=H 2[TiF 6]＋H 2O TiO 2＋H 2SO 4=TiOSO 4（硫酸氧钛，TiO 2+钛氧离子） 当加热煮沸溶有TiO 2 的浓H 2SO 4溶液： TiOSO 4＋(x+1)H 2O TiO 2·xH 2O(β—钛酸)＋H 2SO 4