第十六章過渡金屬元素-閱讀頁
2024-10-18 12:51本頁面
【正文】 理論上，許多 d區(qū)金屬可與堿反應(yīng)置出 H2： M + H2O ? M2 + H2↑ 實(shí)際上僅有少數(shù) d區(qū)金屬有此作用： 1． Ti 熔 融 Na2TiO3 V + NaOH ? H2↑ ＋ NaVO3 Nb (緩慢 ) NaNbO3 Ta NaTaO3 2． 以下金屬需 O2存在才與堿反應(yīng)： Mo + NaOH + O2 ? Na2MoO4 (熔堿 ) W + NaOH + O2 ? Na2WO4 (熔堿 ) Mn K2MnO4 Fe + NaOH + O2 ? Fe2O3熔融堿實(shí)驗(yàn)可用鎳坩堝 ，不用 Fe、 Pt坩堝。 4. 第一過渡系元素低氧化態(tài)的還原性 酸介質(zhì)中 TiCl2 + H2O == TiOCl2 + H2↑ V2+ + O2 + H2O == 2VO2+ CrCl2 +2HCl = 4CrCl3 + 2H2 甚至無 O2條件下， CrCl2下被 H+氧化： ∴ 常用 CrCl2除去 “ N2+O2‖中的 O2 Cr(OH)2 Cr(OH)3 Mn(OH)2 + O2 + H2O ? MnO(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Co(OH)2 Co(OH)3 堿介質(zhì)中： 三、高、低氧化態(tài)的穩(wěn)定性 第 一 過渡系列： 低氧化態(tài)穩(wěn)定 ，例： Cr3+、 Mn2+ 第 二、三 過渡系列： 高氧化態(tài)穩(wěn)定 ，例： MoO42 、 TcO4 、 WO42 、 ReO4 可見，同族，第二、三過渡系列元素性質(zhì)更相似。 167。高溫下可作煉鋼脫氧劑。 2 ． 加熱 下顯 強(qiáng)還原性 ： 2 T i + 6 H C l ? 2 T i C l3 + 3H2↑ T i + H N O3 ? ??? T i O2 xH2O ↓ + SO2↑ T i + O2 ?? ??紅熱 T i O2 N2 ?? ??800 T i3N4 C l2 ?? ??300 T iC l4 S ? ??? T iS T iO 2 ( s ) ???? ?? )8(2),( ClC 石墨 T i C l 4 ( 6 ) ??? ?? 800Mg T i ( s ) 金紅石 A r （三）鈦的冶煉 —— 反應(yīng)耦聯(lián) 反應(yīng)耦聯(lián)（ Reaction coupling）： （ 1） TiO2 (金紅石 ) + 2 Cl2(g) === TiCl 4(l) + O2(g) Δ rG? 1 == + kJmol1 ＜ 0， 自發(fā) 反應(yīng) （ 1） +（ 2） ，得： TiO2+ 2Cl2(g) + 2C(石墨 ) === TiCl4(l) + 2CO(g) Δ rG? = Δ rG?1 + Δ rG?2 = + + (274) = 122 kJ 1000?C用揮發(fā)法除去殘余的 Mg和 MgCl2。 （二）極易水解 → 制煙霧彈。 TiCl4(l) + (x+2) H2O = TiO2 三、二氧化鈦 TiO2（兩性） 天然二氧化鈦稱“金紅石”，含雜質(zhì)。Pb(OH)2）等白色涂料。 84 釩 Vanadium 一、釩單質(zhì) （一） .―鈍化”： 與強(qiáng)堿、 HCl、稀 H2SO空氣、海水均不反應(yīng)。 例： 2 V + 6 HF == 2 VF3 + 2 H2↑ （二）受熱 時， V顯 強(qiáng)還原性 （似 Ti）。 V+3H2SO4(濃 )==VOSO4+2SO2↑+3H2O (2)KMnO4將其氧化為五價， MnO4+ 5VO2+ + 8H+== Mn2++ 5VO3+ + 4H2O MnO4 + 5VO2+ + H2O== Mn2++ 5VO2++ 2H+ (3) 過量的 KMnO4用 NaNO2除去，過量的 NaNO2用尿素
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