实验十八 第一过渡系元素（一）（钛钒铬锰） 一、主要教学目标
掌握钛、钒、铬、锰重要化合物的性质
二、教学的方法及教学手段：讲解法，学生实验法，巡回指导法 三、教学重点：钛、钒、铬、锰重要化合物的性质 四、教学难点：钛、钒、铬、锰重要化合物的性质 五、实验内容
（一）钛的化合物的重要性质 1、TiO2的性质和过氧钛酸根的生成
TiO2(粉末米粒大小)2ml浓H2SO4摇动试管并加热近沸??加几滴沸石冷却静置加3%的H2O2显桔黄色
TiO2?H2SO4(浓)?TiOSO4?H2O硫酸氧钛或硫酸钛酰TiO2??H2O2?[Tio(H2O2)2?]桔黄色TiO2也能溶于熔融下碱中：TiO2?2NaOH(熔融)?Na2TiO3?H2O但在40%的NaOH溶液中加热不溶
2、钛（III）化合物的生成和还原性
0.5mlTiOSO加2个锌粒紫色的钛(III)的化合物 4溶液2TiO2??Zn?4H??2Ti3??Zn2??2H2O
Ti具有还原性，遇CuCl2等发生氧化还原反应Ti3?0.2mol/LCuCl2说明Ti有还原性
（二）钡的化合物的重要性 1、V2O5的性质
0.5g偏钒酸铵(蒸发皿中)沙浴加热记产物颜色变化搅拌3+
3+
CuCl?(白)
?加1ml浓H2SO4溶液颜色,固体是否溶解? 加6mol/LNaOH溶液???分成四份?、静置、冷却，用PH试纸测PH值?加少量蒸馏水煮沸?加浓盐酸观察微沸、检验气体产物？加少量蒸馏水？?2NH4VO3?V2O5?2NH3?H2O
36
?浓H2SO4(VO2)2SO4?H2O??6mol.L?1NaOHNa3VO4?3H2O V2O5?HO、?HVO34?2?HCl(浓)VOCl2?H2O?Cl2???V2O5微溶于水，水溶液呈弱酸性，V2O5是两性偏酸性的氧化物，易溶于碱，能溶于强酸中。V2O5有氧化性可以把浓盐酸氧化为Cl2
2、低价钒化合物的成生
1mlVO2Cl溶液(1gNH4VO3?20ml6mol.L?1的盐酸10ml蒸馏水)加2粒锌粒溶液颜色由黄色?变蓝色、绿色?紫色
这些颜色各相应于钡（IV）、钡（III）、钡（II）的化合物
NH4VO3?2HCl?VO2Cl?H2O?NH4Cl2VO2Cl?Zn?4HCl?2VOCl2?ZnCl2?2H2O2VOCl2?Zn?4HCl?2VOl3?ZnCl2?2H2O2VCl3?Zn?2VCl2?ZnCl2
3、过氧钒阳离子的生成
?加入2mol.L?1的盐酸0.5ml饱和偏矾酸铵溶液中有红棕色的[V(O2)]3生成2滴3%H2O2
NH4VO3?HCl?H2O2?[V(O2)]3?(红棕色)?H2O?NH4Cl4、钒酸盐的缩合反应
?VO4?(淡黄色)10mlPH?14??27??VO6?(橙加)10mlPH?3?分别加0.1gNHVO?1028 435?10mlPH?2??[HVO]?涂红?1028??10mlPH?1??VO??2(黄色)在PH>13的碱溶液中，钡酸盐主要以V2O74?存在呈淡黄色，随着酸度增强，溶液的颜色逐渐由浅到深由淡黄→橙红→深红，当PH降到1时，主要以VO2存在而显黄色。
（三）铬的化合物的主要性质 1、铬（VI）的氧化性
K2Cr2O7溶液加H2SO4溶液由橙变绿加Na2SO3+
K2Cr2O7?4H2SO4?3NaSO3?Cr2(SO4)3?3Na2SO4?K2SO4?4H2O2、铬（VI）的缩合平衡
K2Cr2O3碱K2CrO4 酸3、氢氧化铬的两性
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?6mol/LNaOH? Cr2(SO4)3溶液NaOH溶液2Cr(OH)3??HSO???24Cr(OH)3?NaOH?NaCrO2?2H2O2Cr(OH)3?3H2SO4?Cr2(SO4)3?6H2O
4、铬（III）的还原性
KCrO2H2O2溶液K2CrO4?4H2OKOH溶液
2KCrO2?H2O2?2KOH?2K2CrO4?4H2O5、重铬酸盐和铬酸盐的溶解性
?Pb(NO)2BaCrO4??2H?32??K2Cr2O7溶液?BaCl22PbCrO4?2H?
??AgNO32Ag2CrO4?2H??BaCrO4比PbCrO4的黄色浅一点。 （四）锰的化合物的重要性质 1、Mn(OH)2的生成和性质
??0.2mol/NaOHMn(OH)2??0.2mol/NaOHMn(OH)2K2Cr2O7溶液分成四份??0.2mol/NaOHMn(OH)2?0.2mol/NaOHMn(OH)2??O2?(白)MnO(OH)2振荡?NaOH溶液(过量)不溶?2mol/L盐酸溶解?NH4Cl溶解溶解
Mn(OH)2属碱性氢氧化物溶于酸及酸性盐溶液，而不溶于碱。
Mn(OH)2?2H??Mn2??2H2OMn(OH)2?2NH?Mn?42??2NH3?2H2O
（1）MnO2的氧化
?H??MnSO4NaClO?
碱性滴液???（2）MnO4MnO2的生成的性质
沉淀?饱和H2S在酸性溶液中难以生成MnSO4溶液?
?Na2SMnS?(肉色)?2、MnO2的生成和氧化性
2KMnO4?3MnSO4?5MnO2??K2SO4?2H2SO4MnO2?H2SO4?Na2SO3?MnSO4?Na2SO4?H2O
（1）
0.1mol/L的KMnO40.5mol/L的MnSO4黑褐色沉淀1mol.LH2SO4.0.1mol.LNa2SO3沉淀消失38
?1?1
加2ml浓H2SO4有气体产生（2） ?2MnO2?H2SO4(浓)?2MnSO4?2H2O?O2?MnO2(s)(米粒大小)3、KMnO4的性质
?1mol/LH2SO4接近无色溶液?KMnO4溶液?NaSO3?蒸馏水沉淀
??6mol/LNaOH绿色溶液?实验十九 第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍）
一、主要教学目标
（一）掌握铁、钴、镍低价态的还原性高价态的氧化性 （二）掌握铁、钴、镍重要配合物
二、教学的方法及教学手段：讲解法，学生实验法，巡回指导法 三、教学重点：铁、钴、镍低价态的还原性高价态的氧化性 四、教学难点：铁、钴、镍重要配合物 五、实验内容：
（一）铁（II）、钴（II）、镍（II）的化合物的还原性 1、铁（II）的还原性 （1）酸性介质
Cl2(水)H2SO4Fe2(SO4)3KSCN显红色
(NH4)2Fe(SO4)2Cl2?H2SO4?2(NH4)2Fe(SO4)2?Fe2(SO4)3?(NH4)2SO4?2HCl
（2）碱性介质
6mol.L?1H2SO4(NH4)2Fe(SO4)Fe(OH)2?(白)放置红褐煮沸加NaOH(NH4)2Fe(SO4)2?2NaOH?Fe(OH)2??(NH4)2SO4 4Fe(OH)2?O2?2H2O?4Fe(OH)3(红褐)2、钴（II）的还原性 （1）CoCl2溶液Cl2/H2O?(不反应：?Co3?/Co2??1.82V?Cl2Cl?)?1.36V
（2）CoCl2溶液(1ml)稀NaOH溶液Co(OH)2(粉红)
4Co(OH)2?O2?2H2O?4Co(OH)3(棕色)2Co(OH)2?Cl2?2NaOH?2Co(OH)3??2NaCl
3、镍（II）的还原性 （1）NiSO4溶液Cl2/H2O??NiO
2/Ni2?
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（2）NiO4溶液?2NaOH?Ni(OH)2?(绿色) Ni(OH)2不易被空气中的氧化氧化，但能被强氧化剂NaClO,Br2,Cl2等氧化。
2Ni(OH)2?Cl2?2NaOH?2Ni(OH)3??2Nall
（三）铁（III）、钴（III）、镍（III）的化合物的氧化性
?FeCl3?H2OFe(OH)3??Co(OH)3?浓盐酸?CoCl2?Cl2??6H2O ??NiCl?Cl??HONi(OH)3??222?用淀粉KI试纸检验放出的气体，后面两个变蓝 2、上述FeCl3溶液，KI溶液/CCl4 振荡→CCl4层显紫色
2Fe3??2I??2Fe2??I2
小结：Fe(OH)2、Co(OH)2、Ni(OH)2
还原性增强
Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3
氧化性增强
（三）配合物的生成 1、铁的配合物 （1）
K4[Fe(CN)6](1ml)0.5mlI2/H2OK3[?3Fe(CN)6]2(NH4)2Fe(SO4)2Fe3[?3Fe(CN)6]2?(鉴定Fe的方法)?2
2?从电极电势可知：
?Fe3?/Fe2??0.770V?I2/I??0.535V?[Fe(CN)6]3?[Fe(CN)6]4??0.55V-
后两者十分接近，导至[Fe(CN)6]4的还原性增强，可以把I2还原，可用此法鉴定Fe
2K3[Fe(CN)6]?I2?2K3[Fe(CN)6]?2KCl3Fe2?2+
?3K3L[Fe(cn)6]?Fe3[Fe(CN)6]2??6K?
（2）
2Fe2??H2O2?2H??2Fe3??2H2OFe?xSCN??Fe(SCN)x3?3?x
可用此法鉴定Fe
（3）FeCl3K4[(CN)6]?Fe2[Fe(CN)6]?普鲁土蓝也用此法鉴定Fe3?
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3+