d区金属(1)
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1、三个过渡系:第一过渡系——第四周期元素从钪(Sc)到锌(Zn);第二过渡系——第五周期元素从钇(Y)到镉(Cd);第三过渡系——第六周期元素从镥(Lu)到汞(Hg);2、d区元素除 B族外,过渡元素的单质都是高熔点、高沸点、密度大、导电性和导热性良好的金属;3、第一过渡系元素的单质比第二、三过渡系元素的单质活泼;4、d区元素的颜色:第一过渡系金属水合离子的颜色:由d10和d0构型的中心离子所形成的配合物,在可见光照射下不发生d-d跃迁;而d1~d9构型的中心离子所形成的配合物,在可见光的照射下会发生d-d跃迁;对于某些具有颜色的含氧酸根离子,如:VO 43-(淡黄色)、CrO 42-(黄色)、MnO 4-(紫色)等,它们的颜色被认为是由电荷迁移引起的; 5、(1)钛(Ti)是银白色金属,其表面易形成致密的氧化物保护膜,使其具有良好的抗腐蚀性,特别是对湿的氯气和海水具有良好的抗腐蚀性能;(2)加热TiO 22nH O 可得到白色粉末状的TiO 2:3002222CTiO nH O TiO nH O −−−→+;(3)自然界中存在的金红石是TiO 2的另一种存在形式,由于含少量的铁、铌、钒、钽等而呈红色或黄色;(4)TiO 2在工业上用作白色涂料和制造钛的其他化合物; (5) TiO 2+H 2SO 4(浓)=TiOSO 4+H 2O ; TiO 2+2C(s)=Ti(s)+2CO(s) ; (6)制取Ti 的方法:通常用TiO 2、碳和氯气在800C~900C 时进行反应:800~900224222C CTiO C Cl TiCl CO ++−−−−→+ ;用Mg 还原TiCl 4: TiCl 4+2Mg=Ti+2MgCl 2 ; (7)TiCl 4在加热的情况下:2TiCl 4+H 2=2TiCl 3+2HCl ;(8)Ti 4+由于电荷多,半径小,使它具有强烈的水解作用,甚至在强酸溶液中也未发现有[Ti(H 2O)6]4+的存在,Ti 4+在水溶液中是以钛氧离子(TiO 2+)的形式存在;(9)在中等酸度的Ti 4+的盐溶液中加入H 2O 2:TiO2++H2O2=[TiO](H2O2)]2+(橘黄色) ;(10)在酸性溶液中用Zn还原TiO2+时,可形成紫色的[Ti(H2O)6]3+(可简写成Ti3+):2TiO2++Zn+4H+=2Ti3++Zn2++2H2O ;(11)向含有Ti3+的溶液中加入碳酸时:2Ti3++3CO32-+3H2O=2Ti(OH)3(s)+3CO2;(12)在酸性溶液中,Ti3+是一种比Sn2+略强的还原剂,它易被空气中的氧所氧化:4Ti3++2H2O+O2=4TiO2++4H+;(13)有机化学中常用Ti3+来证实硝基化合物的存在,它可将硝基还原为氨基:RNO2+6Ti3++4H2O=RNH2+6TiO2++6H+;6、(1)钒在自然界中的存在极为分散,很少可以见到钒的富矿;(2)钒是银灰色金属,在空气中是稳定的,其硬度比刚大;(3)钒对于稀酸也是稳定的,但在室温下,它能溶于王水或硝酸中,生成VO2+;浓硫酸和氢氟酸仅在加热条件下与钒发生作用;(4)加热时。
第16章 d 区元素(一)一是非题1.按照酸碱质子理论,[Fe(H2O)5(OH)]2+的共轭酸是[Fe(H2O)6]3+, 其共轭碱是[Fe(H2O)4(OH)2]+。
()2. 由Fe3+能氧化I-,而[Fe(CN)6]3-不能氧化 I-,可知[Fe(CN)6]3-的稳定常熟小于[Fe(CN)6]4-的稳定常数。
()3. 某溶液中共存有NO− , Cr O 2− , K + , Fe3+ , Cl −I 和I-,并无任何反应。
()GAGGAGAGGAFFFFAFAF4. 在[Ti(H2O)6]3+配离子中,Ti3+的d轨道在H2O的影响下发生能级分裂,d 电子可吸收可见光中的绿色光而发生d-d 跃迁,散射出紫红色光。
()5. 在 M n+ +ne ====M 电极反应中,加入M n+的沉淀剂,可使标准电极电势Eθ的代数值增大,同类型的难溶盐的K sp值越小,其Eθ的代数值越大。
()二选择题1. 下列过渡元素中能呈现最高氧化数的化合物是()⑴ Fe⑵ CoGAGGAGAGGAFFFFAFAF⑶ Ni⑷ Mn2. Fe3O4与盐酸作用的产物为()⑴ FeCl3+H2O ⑵ FeCl2+H2O⑶ FeCl3+FeCl2+H2O ⑷ FeCl3+Cl2GAGGAGAGGAFFFFAFAF3. Co3O4与盐酸作用的产物为()⑴ CoCl2+H2O ⑵ CoCl3+CoCl2+H2O ⑶CoCl2+Cl2+H2O ⑷ CoCl3+ H2O4. 欲除去 FeCI3中含有的少量杂质 FeCI2,应加入的物质是()⑴通 CI2⑵KMnO4⑶HNO3⑷ K2C r2O75. 下列哪个溶液中,当加入 NaOH 溶液后,仅有颜色发生变化而无沉淀生成的是()⑴ FeSO4⑵KMnO4⑶GAGGAGAGGAFFFFAFAFNiSO4⑷ K2 Cr2O76. 欲制备Fe2+的标准溶液,应选择的最合适的试剂是()⑴ FeCI2溶于水⑵硫酸亚铁铵溶于水⑶ FeCI3溶液中加铁屑⑷铁屑溶于稀酸7. 用来检验 Fe2+离子的试剂为()GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ NH4SCN ⑵ K3[Fe(CN)6]⑶ K4[Fe(CN)6]⑷ H2S8. 用来检验 Fe3+离子的试剂为()⑴ KI ⑵NH4SCN ⑶ NaOH⑷ NH3·H2O9. [Co(CN)6]4-与[Co(NH3)6]2+的还原性相比较()⑴ [Co(NH3)6]2+还原性强⑵ [Co(CN)6]4-还原性强GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑶两者都强⑷两者都不强10 CoCl3·4NH3用H2SO4溶液处理再结晶, SO 可取代化合物中的 Cl-,但NH3的含量不变,用过量AgNO3处理该化合物溶液,每摩尔可得到1mol的AgCl沉淀这种化合物应该是()⑴ [Co(NH3)4]Cl3⑵ [Co(NH3)4Cl]Cl2⑶ [Co(NH3)4Cl2]Cl⑷ [Co(NH3)4Cl3]GAGGAGAGGAFFFFAFAF11. 由 Cr2O3出发制备铬酸盐应选用的试剂是()⑴浓 HNO3⑵ KOH(s) +KCIO3(s) ⑶CI2⑷H2O212. 下列哪一种元素的氧化数为+ IV 的氧化物,通常是不稳定的()⑴ Ti ( IV ) ⑵V( IV ) ⑶Cr( IV ) ⑷ Mn ( IV ) 13. 镧系收缩的后果之一,是使下列哪些元素的性质相似()GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ Sc 和 La ⑵Cr 和Mo ⑶ Fe、Co 和Ni ⑷ Nb 和 Ta14. 下列各组元素中最难分离的是()⑴ Li 和 Na ⑵ K 和Ca ⑶ Cu 和Zn ⑷ Zr 和 Hf15. 在酸性介质中,欲使 Mn2+氧化为 MnO4,采用的氧化剂应为()⑴ H2O2⑵王水⑶ K2C r2O7+ H2SO4⑷ NaBiO3GAGGAGAGGAFFFFAFAF16 . 向 FeCl3溶液中加入氨水生成的产物之一是()⑴Fe(NH)⑵Fe(OH)Cl2⑶Fe(OH)2Cl ⑷ Fe(OH)317. 下列物质不能在溶液中大量共存的是()⑴ Fe(CN)和OH-⑵Fe(CN)和I-⑶ Fe(CN)和I-⑷Fe3+和Br18. 下列新制出的沉淀在空气中放置,颜色不发生变化的是()GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ Mg (OH)2⑵Fe(OH)2⑶Co(OH)2⑷ Ni(OH)219. 下列化合物中与浓盐酸作用没有氯气放出的是()⑴ Pb2O3⑵Fe2O3⑶ C o2O3⑷ Ni2O320. 酸性条件下 H2O2与 Fe2+作用的主要产物是()GAGGAGAGGAFFFFAFAF⑴ Fe, O2 和 H+⑵ Fe3+和H2O ⑶ Fe 和H2O ⑷ Fe3+和O2三填空题1. 在地壳中储量居前十位的元素中属于过渡金属的有2. 向 FeCl3溶液中加入KSCN溶液后,溶液变为色,再加入过量的NH4F溶液后,溶液又变为色,最后滴加NaOH溶液时,又有生成。
实验报告:d区金属元素钛钒铬锰背景d区金属元素是周期表中4d和5d区的过渡金属元素,包括钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)和锰(Mn)。
这些元素具有重要的工业应用和科学研究价值。
本实验旨在通过一系列实验方法对这些金属元素进行分析,了解它们的性质和特点。
实验目的1.通过化学反应、物理性质等实验手段分析钛、钒、铬和锰的特性;2.研究这些金属元素在不同条件下的反应行为;3.探究这些金属元素的应用领域及潜在价值。
实验步骤1.钛(Ti)实验:–准备一定浓度的氯化钛溶液;–在试管中加入氯化钛溶液,并观察其颜色变化;–在不同条件下,如加热或与其他试剂反应,观察其反应行为。
2.钒(V)实验:–准备一定浓度的硫酸亚铁溶液和硫酸钠溶液;–将硫酸亚铁溶液滴加到硫酸钠溶液中,观察产生的颜色变化;–在不同条件下,如改变温度或添加其他试剂,观察其反应行为。
3.铬(Cr)实验:–准备一定浓度的硫酸铬溶液;–在试管中加入硫酸铬溶液,并观察其颜色变化;–在不同条件下,如改变pH值或与其他试剂反应,观察其反应行为。
4.锰(Mn)实验:–准备一定浓度的硝酸锰溶液和氯化亚锡溶液;–将氯化亚锡溶液滴加到硝酸锰溶液中,观察产生的颜色变化;–在不同条件下,如改变温度或添加其他试剂,观察其反应行为。
分析钛(Ti)钛是一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属,在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域有广泛应用。
实验结果显示,在加热时,钛溶液呈现出橙红色,并发生氧化反应,生成了二氧化钛。
钒(V)钒是一种重要的合金元素,在钢铁工业中起着关键作用。
实验结果显示,当硫酸亚铁溶液滴加到硫酸钠溶液中时,产生了深蓝色的络合物。
这种颜色变化可以用来检测钒的存在和浓度。
铬(Cr)铬是一种耐腐蚀的金属,在不锈钢制造、镀铬工艺等方面有广泛应用。
实验结果显示,在酸性条件下,硫酸铬溶液呈现出黄绿色。
而在碱性条件下,它会转变为深绿色。
锰(Mn)锰是一种重要的合金元素,在冶金、电池制造和化学工业中有广泛应用。