实验第过渡系元素钛钒镉锰
无机化学实验(第三版)实验习题答案
无机化学实验（第三版）实验习题答案p区非金属元素（卤素、氧、硫）1．氯能从含碘离子的溶液中取代碘，碘又能从氯酸钾溶液中取代氯，这两个反应有无矛盾？为什么？答：这两个反应无矛盾。
因为氯的氧化性强于碘，而碘的氧化性又强于氯酸钾。
2．根据实验结果比较：①S2O82-与MnO4-氧化性的强弱；②S2O32-与I-还原性的强弱。
答：因为S2O82-可以将Mn2+氧化为MnO4-，所以S2O82-的氧化性强于MnO4-,S2O32-能将I2还原为I-，S2O32-和还原性强于I-。
3．硫代硫酸钠溶液与硝酸银溶液反应时，为何有时为硫化银沉淀，有时又为[Ag(S2O3)2]3-配离子？答：这与溶液的浓度和酸碱性有关，当酸性强时，会生成硫化银沉淀，而在中性条件下就会生成[Ag(S2O3)2]3-配离子。
4．如何区别：①次氯酸钠和氯酸钠；②三种酸性气体：氯化氢、二氧化硫、硫化氢；③硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫化钠。
答：①分别取少量两种固体，放入试管中，然后分别往试管中加入适量水，使固体全部溶解，再分别向两支试管中滴入两滴品红溶液，使品红溶液褪色的试管中放入的固体为次氯酸钠，剩下的一种为氯酸钠。
②将三种气体分别通入品红溶液中，使品红褪色的是二氧化硫，然后将剩余的两种气体分别通入盛有KMnO4溶液的试管中，产生淡蓝色沉淀的是H2S，剩下的一种气体是氯化氢。
③分别取四种溶液放入四支试管中，然后向四支试管中分别加入适量等量的H2SO4溶液，有刺激性气味气体产生的是亚硫酸钠，产生臭鸡蛋气味气体是的硫化钠，既有刺激性气味气体产生，又有黄色沉淀产生的是硫代硫酸钠，无明显现象的是硫酸钠。
5．设计一张硫的各种氧化态转化关系图。
1．在氯酸钾和次氯酸钠的制备实验中，如果没有二氧化锰，可改用哪些药品代替地二氧化锰？答：可用高锰酸钾代替二氧化锰。
2．用碘化钾淀粉试纸检验氯气时，试纸先呈蓝色，当在氯气中放置时间较长时，蓝色褪去，为什么？答：因为2KI+Cl2=2KCl+I2,I2遇淀粉变蓝，因此试纸呈蓝色，但氯气有氧化性，可生成HClO，可以将蓝色漂白，所以在氯气中放置时间较长时，蓝色褪去。
实验 过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)
▪TiO2+2NaOH=Na2TiO3+H2O ▪Na2TiO3+2H2SO4(浓)=
TiOSO4+Na2SO4+2H2O
▪TiO2++H2O2=[TiO(H2O2)]2+
▪ 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的比例配成硫酸钛溶液）中，
▪ 第三份：滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液
NaOH溶液，迅速加入2 mol·L-1盐 酸溶液，有何现象发生？
▪ 第四份：滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液
NaOH溶液，迅速加入2 mol·L1NH4Cl溶液，沉淀是否溶解？
▪ 写出上述有关反应方程式。此实验
说明Mn(OH)2具有哪些性质？
▪ 现象：加H+，黄色溶液变为橙红色，
加碱，橙红色溶液变为黄色。
▪ 总结：Cr2O72-和CrO42-离子之间在不同
酸性环境中可以相互转化。
▪ [思考题]
▪ （1）取少量Cr2O72-溶液，加入你
所选择的试剂使其转变为CrO42-。
▪ （2）在上述CrO42-溶液中，加入你
所选择的试剂使其转变为Cr2O72-。
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
0.2 mol·L-1CuCl2溶液，观察现象。 由上述现象说明钛（Ⅲ）的还原性。
▪ 反应方程式如下：
▪ TiOSO4+Zn=Ti2(SO4)3+ZnSO4 ▪ Ti3++Cu2++2Cl-
+2H2O=2CuCl↓+2TiO2++4H+
实验七 第一过渡系元素 (钛、钒、镉、锰)
实验七第一过渡系元素 (钛、钒、镉、锰)实验目的：1. 掌握钛、钒、镉、锰元素的基本性质。
2. 掌握钛、钒、镉、锰元素的化合价、化合物的制备、性质和反应特性。
3. 掌握钛、钒、镉、锰元素的常见分析检验方法和定量分析方法。
实验仪器：1. 燃烧器。
2. 实验室电子天平。
3. 量筒、烧杯、玻璃棒等常用玻璃器皿。
实验试剂：1. 氢氧化钠NaOH、盐酸HCl、硫酸H2SO4等。
2. 纯钛、钒、镉、锰等金属。
3. 钛酸异丁酯Ti(OiC3H7)4、碘化钒VCl4、氧化锰MnO2等。
4. 微溶液电解器材。
实验操作：实验七-1 常见过渡金属元素的简介和基本化学性质实验内容：1. 阅读有关钛、钒、镉、锰等过渡金属的相关资料。
2. 充分了解钛、钒、镉、锰等过渡金属的基本化学性质。
实验报告：1. 详细介绍钛、钒、镉、锰等过渡金属的基本性质。
2. 简述钛、钒、镉、锰的元素符号、原子序数、电子排布、化合价等。
3. 分析钛、钒、镉、锰的常见化合物的结构式。
实验七-2 钛的化学性质初探实验内容：1. 精密称取纯钛金属，并将其研磨成薄片。
2. 将钛薄片放入燃烧器中加热燃烧。
3. 测量并记录钛燃烧前后的质量和颜色变化。
实验报告：1. 根据实验结果分析钛的化学性质与变化。
2. 说明燃烧后产生的物质的化学组成和可能的反应路径。
3. 指出实验中可能存在的误差和不确定性。
实验七-3 钒的化学性质初探实验内容：1. 取一定量的实验碘化钒，并加入氢氧化钠溶液。
2. 在常温下观察其产生的化学反应。
3. 迅速加入盐酸并观察其产生的反应。
实验报告：1. 说明碘化钒与氢氧化钠反应的基本特征和可能的反应路径。
2. 描述盐酸加入后产生的化学反应特征。
3. 分析实验中可能存在的误差和不确定性。
实验七-4 镉的化学性质初探实验内容：1. 取一定量的纯金属镉，并加入硫酸溶液。
2. 在常温下观察其产生的化学反应。
3. 深入了解镉对人体健康的危害。
实验报告：1. 描述金属镉与硫酸溶液反应的化学特征和可能的反应路径。
实验二十三第一过渡系元素(钛、钒、铬、锰)
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钒（V）
物理性质
钒是一种银灰色的过渡金属，具有体心立方 晶体结构。
化学性质
钒的化学性质较为活泼，可以与氧、卤素等非金属 元素反应。此外，钒还可以形成多种氧化物和盐类 。
用途
钒主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以 提高钢的强度、韧性和耐磨性。同时，钒在 化学、陶瓷等领域也有应用。
铬（Cr）
物理性质
酸碱反应
这些元素都能与酸反应生成相应的盐和氢气，同时也能与碱反应生成 相应的氢氧化物和氢气。
用途及应用领域
钛
由于钛具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，它被广泛 应用于航空、航天、化工等领域。此外，钛及其合金在医 疗器械、珠宝首饰等方面也有应用。
铬
铬是重要的合金元素之一，可以提高钢的硬度、耐磨性和 耐腐蚀性。同时，铬也是电镀、颜料和催化剂等领域的重 要原料。
锰是一种银白色的过渡金属，具有脆性，易氧化。
化学性质
锰属于较活泼的金属，可以与氧、卤素等反应。锰的氧化物具有多 种颜色，可用于制造颜料和玻璃等。
用途
锰主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以提高钢的强度、硬度和 耐磨性。同时，锰还用于制造电池、陶瓷和农药等领域。
Part
03
实验方法与步骤
实验材料准备
实验二十三第一过渡系 元素钛、钒、铬、锰
• 引言 • 第一过渡系元素概述 • 实验方法与步骤 • 实验结果与分析 • 第一过渡系元素性质探讨 • 实验总结与反思
目录
Part
01
引言
目的和背景
探究第一过渡系元素钛、 钒、铬、锰的物理和化学 性质。
了解这些元素在自然界中 的存在形式、提取方法和 应用领域。
钛钒无机实验报告
实验名称：钛钒无机实验实验日期：2023年X月X日实验目的：1. 了解钛和钒的化学性质及其无机化合物的制备方法。
2. 掌握钛和钒无机化合物的基本实验操作技术。
3. 分析钛和钒无机化合物的物理化学性质。
实验原理：钛（Ti）和钒（V）均为过渡金属，具有独特的化学性质。
钛在空气中能够形成一层致密的氧化膜，具有良好的耐腐蚀性。
钒则因其高熔点和良好的机械性能而被广泛应用于合金制造中。
本实验通过制备钛的氯化物和钒的硫酸盐，观察其物理化学性质。
实验仪器与试剂：1. 仪器：烧杯、玻璃棒、试管、酒精灯、电子天平、滴定管、pH计等。
2. 试剂：金属钛、金属钒、盐酸、硫酸、氯化钠、硫酸钠、硝酸银等。
实验步骤：1. 钛的氯化物制备：- 称取一定量的金属钛，置于烧杯中。
- 加入适量的盐酸，加热溶解。
- 加入适量的氯化钠，观察溶液颜色变化。
- 将溶液转移至试管中，用酒精灯加热浓缩，直至结晶。
- 将结晶产物过滤、洗涤、干燥，得到钛的氯化物。
2. 钒的硫酸盐制备：- 称取一定量的金属钒，置于烧杯中。
- 加入适量的硫酸，加热溶解。
- 加入适量的硫酸钠，观察溶液颜色变化。
- 将溶液转移至试管中，用酒精灯加热浓缩，直至结晶。
- 将结晶产物过滤、洗涤、干燥，得到钒的硫酸盐。
实验现象：1. 钛的氯化物制备过程中，溶液颜色由无色变为淡黄色。
2. 钒的硫酸盐制备过程中，溶液颜色由无色变为淡绿色。
实验结果：1. 钛的氯化物：制备得到的产物为淡黄色固体，不溶于水。
2. 钒的硫酸盐：制备得到的产物为淡绿色固体，不溶于水。
分析与讨论：1. 钛的氯化物在空气中加热时，易被氧化，因此在实验过程中要注意控制温度。
2. 钒的硫酸盐在制备过程中，溶液颜色变化明显，说明钒的硫酸盐在酸性条件下具有较高的稳定性。
结论：本实验成功制备了钛的氯化物和钒的硫酸盐，观察到了其物理化学性质。
通过本次实验，加深了对钛和钒化学性质的理解，掌握了无机化合物制备的基本实验操作技术。
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:一．钛的化合物(TiO2)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。
2. .低价钒的化合物的生成3.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（Ⅵ）的氧化性(Cr2O72-转化为Cr3+）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-)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（Ⅱ）的生成和性质取10mL0.2 mol·L-1MnSO4溶液分成四份：2.二氧化锰的生成和氧化性。
钛钒铬锰实验报告
钛钒铬锰实验报告引言钛、钒、铬和锰是重要的过渡金属元素，具有重要的工业应用和研究价值。
本实验旨在通过合成和表征钛钒铬锰化合物，探究其物性和应用潜力。
通过实验研究，可以了解到钛钒铬锰化合物的结构、性质以及其在能源存储和催化领域的应用。
实验材料与方法材料•钛粉、钒粉、铬粉、锰粉•硝酸、硫酸、氢氧化钠•乙酸铵、乙二胺四乙酸•甲醇、丙酮方法1.合成TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物–将适量的钛粉、钒粉、铬粉和锰粉按一定比例混合。
–将混合粉末加入硝酸中，放置反应釜中进行反应，控制反应时间为3小时。
–将反应产物洗涤并干燥，得到TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物。
2.表征复合氧化物的结构和性质–使用X射线衍射仪（XRD）分析复合氧化物的晶体结构。
–利用扫描电子显微镜（SEM）观察复合氧化物的形貌和微观结构。
–运用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）研究复合氧化物的化学键和功能团。
3.能源存储性能测试–制备TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物电极。
–使用循环伏安法（CV）测试电极在锂离子电池中的充放电性能。
–测试电极的循环稳定性和比容量。
4.催化性能测试–制备TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物催化剂。
–在一定温度下，利用甲醇气相催化反应评估催化剂的活性。
结果与讨论TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物的合成通过控制反应的时间和温度，成功合成了TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物。
采用XRD对产物进行分析，得到其晶体结构的信息，进一步确认了合成的化合物。
TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物的表征SEM观察结果显示，TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物呈现出颗粒形貌，并且颗粒之间有较好的结合。
FT-IR光谱显示，复合氧化物中存在着特定的化学键和功能团，这对于复合氧化物的应用具有重要意义。
能源存储性能测试结果通过对TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物的充放电性能测试，得到了其电化学性能的数据。
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 。
三、铬的化合物的重要性质2-3+2-与CrO2-的相互转化）2-转变为CrO2-四、锰的化合物重要性质1.氢氧化锰（Ⅱ）的生成和性质取10mL0.2 mol·L-1MnSO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。
第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)
第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)第一过渡系元素是指周期表中第3至第12族的元素，它们在化学性质上有相似之处。
其中，钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）和锰（Mn）是第一过渡系元素中的前四个元素，它们具有一些共通的特性，同时也存在一些区别。
本文将从以下几个方面来介绍这四个元素：元素性质、物理性质、化学性质以及地质应用。
一、元素性质1.钛（Ti）钛是一种质轻、高强度、高耐腐蚀性、抗疲劳性能好的金属。
它具有优异的机械性能，被广泛应用于航空、航天、化工、海洋开发等领域。
同时，钛也是一种生物医用材料，被用于制作人体骨骼支架、人造关节、人工心脏瓣膜等。
2.钒（V）钒是一种银白色金属，比铁硬但稍加工艺处理后可以获得良好的延展性和强度。
它还有广泛的应用，用于制造钢、化学试剂和合金等。
不仅如此，钒还是一种强化剂，在钢铁生产过程中起到重要的作用。
3.铬（Cr）铬是一种具有高度耐腐蚀性的银白色金属，它主要应用于不锈钢、电子元器件、航空航天、制药等领域。
除此之外，铬还是一种环保型材料，可以用于净水和净化技术。
4.锰（Mn）锰是金属元素中的一种，它是一种银灰色的金属，具有良好的延展性和韧性。
锰还是钢铁生产中的一种重要元素，可以增强钢的硬度和韧性。
二、物理性质钛是一种具有低密度和高强度的金属，密度为4.54克/厘米立方。
它具有较高的熔点（1668℃）和沸点（3287℃），同时也具有较高的热导率和电导率。
三、化学性质钛是一种化性非常稳定的金属，在常温下不会被大多数酸和碱腐蚀。
它可以与氧、氮、氢反应，产生相应的氧化物、氮化物和氢化物。
此外，钛还可以和卤素反应，如氯、溴和碘等，生成相应的卤化物，例如TiCl4、TiBr3等。
锰可以和许多元素和化合物发生反应。
它可以与氧、氯、酸、弱碱等反应，生成各种不同的化合物。
在大气环境下，锰会逐渐氧化形成氧化锰，该过程是一种蓝黑色的化学反应。
四、地质应用钒是一种重要的工业金属，在地球上的丰度较低，但在一些特定的矿物中含量较高。
实验七 第一过渡系元素 (钛、钒、镉、锰)
实验七第一过渡系元素 (钛、钒、镉、锰)第一过渡系元素是指周期表中第3到第12族元素，它们拥有类似的电子结构和化学性质，具有宽广的应用前景。
其中，钛、钒、镉、锰是较为常见的第一过渡系元素，本篇文章将介绍这些元素的基本性质、应用领域以及相关实验。
一、钛(Ti)钛是一种银白色、质地轻巧的金属，熔点高达1670℃，具有较高的强度和耐腐蚀性。
由于其优良的物理和化学性质，钛被广泛应用于航空、航天、能源、汽车、医药等领域。
目前，钛制品已成为高端制造业的主要材料之一。
钛的化学性质活泼，易于形成氧化物。
在实验中，常用Na2TiO3或K2TiO3作为钛标准溶液，通过络合滴定法测定样品中的钛含量。
此外，钛还可以与硫酰化剂反应，生成具有深色化合物，可以用于反应的定量分析。
二、钒(V)钒是一种银灰色金属，化学性质活泼。
钒元素存在于许多矿物中，主要产地为俄罗斯、中国和南非等地。
钒是重要的合金元素，可以提高钢的韧性和耐磨性。
此外，钒也可以用于生产电池和电导管等。
钒的分析方法比较复杂。
在实验中，可以通过还原-氧化反应测定样品中钒的含量。
首先，将样品转化为VO2+，然后将VO2+还原为V2+，最后再进行氧化反应。
三、镉(Cd)镉是一种银灰色金属，属于类锌金属。
长期以来，镉被广泛用于电池、电子器件、涂料、塑料等领域。
然而，由于其高毒性和紫外线敏感性，镉已被列入高毒性元素之列。
在实验中，可以用电化学或原子吸收光谱法测定样品中的镉含量。
电化学分析时，将样品置于电极中，然后进行电位扫描，以测定镉的还原电位。
原子吸收光谱法则是将样品原子吸收到特殊的光源中，测量其吸收的光谱信号，以得到镉的含量。
四、锰(Mn)锰是一种灰黑色的金属，具有较高的硬度和抗腐蚀能力。
由于其良好的物理和化学性质，锰被广泛应用于铁合金、电池、合成橡胶、开本工业等领域。
在实验中，可用酸碱滴定法测定锰的含量。
首先，将锰溶解为Mn2+，然后加入过量的氧化还原剂，使Mn2+被氧化为MnO4-。
d区金属元素钛钒铬锰实验报告
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。
无机化学实验报告 第一过渡元素 一 Ti V Cr Mn
(VO2+)→紫(V2+)
VO2++Zn+2H+＝V2++ Zn2++H2O
过氧钒阳离子的生成 3、 NH4VO3、HCl→H2O2 红色溶液
4、
►0.1g NH4VO3 →pH14、3、2、1 的
pH14：无色溶液（VO43－
）
缩 水溶液， 使溶解。
合 反 应
► pH＝1→水△→0.1 mol·L-1NaOH ► pH＝14→水△→ 0.1 mol·L-1HCl
2、铬化合物的重要性质 3、锰化合物的重要性质 【重点、难点】 钛、钒、铬、锰主要氧化态之间的转化条件。
【教学方法】 实验指导、演示、启发 【实验指导】 一、钒化合物的重要性质
内 方法、试剂
容
0.5g NH4VO3→ →沙△分成四分
现象
固体由白→橙→红 刺激性↑
解释及方程式
( V2O5有毒)
1、
1mL浓H2SO4 放置 五
酸、碱性介质
才会被氧化。 在碱由于生成难溶Mn(OH)2，易被空气中的氧氧化。
(2) MnS 的生成与性质 Mn2+→H2S Mn2+→Na2S
H2S：无明显现象 Na2S：肉红色↓
Mn2+＋S2－＝MnS Ksp＝1.4×10－15 饱和H2S溶液中为弱酸，S2－浓度较低，很难使之沉 淀，而Na2S呈碱性，S2－浓度能保证使之沉淀。H2S ＝2H+＋S2－
Mn2+的性质 与OH－→Mn(OH)2↓；酸中能稳定存在，在碱中易被氧化；与Na2S→MnS↓
2、MnO2生成与氧化性
(1) KMnO4→Mnห้องสมุดไป่ตู้O4→↓
第一过度系元素（钛、钒、镉、锰）
实验二十三：第一过渡系元素（钛、钒、铬、锰）〔实验目的〕1.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；2.练习沙浴加热操作。
〔实验原理〕一、钛的重要化合物1．二氧化钛（TiO2）（1） 物理性质：自然界存在的金红石TiO2具有晶体状结构，属四方晶系，它因含有铁、铌、钽、钒等而呈红色或黄色。
金红石的硬度高，化学性能稳定；用化学方法制备而得的二氧化钛是白色粉末，可在工业上用作白色涂料，最重要是可用于制备钛的化合物。
（2） 化学性质：TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2TiO2 + H2SO4 = TiOSO4+ H2O（用于制备β型钛酸）α- TiO2·H2O + 2NaOH = Na2TiO3·nH2O（偏钛酸钠）（碱作用于酸性的新制备的钛盐溶液，则得到型α型钛酸，其反应活性大于β型钛酸，能溶于酸和碱。
）（3） 制备：① TiCl4 + O2 = TiO2 + 2Cl2② FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4（硫酸氧钛）+ FeSO4 + 2H2OTiOSO4 + 2H2O = TiO2·H2O （β型钛酸）+ H2SO4TiO2·H2O = TiO2 + H2O2．四氯化钛（TiCl4）⑴ 物理性质：四氯化钛是以共价键占优势的化合物，它的熔点为250K，沸点为409K，因此在常温下四氯化钛是无色液体，有刺激性气味，且易吸潮。
⑵ 化学性质：①水解：TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl如果HCl的量不足，则会生成[TiO2Cl4]4-或[ TiOCl5]3-；如果HCl过量，则生成 [ TiCl6]2-②与还原剂反应：2TiCl4 + H2 = 2TiCl3+ 2HCl（生成紫色粉末状的三氯化钛）2TiCl4 + Zn = 2TiCl3+ ZnCl2（在水溶液中析出紫色TiCl3·6H2O晶体，而在乙醚层中得到绿色TiCl3·6H2O）Ti3+ + 3OH- = Ti(OH)3↓或2Ti3+ + 3H2O + 3CO32- = 2Ti(OH)3↓+ 3CO2 (紫色沉淀)是一种较强的还原剂，在空气中易被氧化：4Ti3+ + 2H2O + O2 = 4TiO2+ + 4H+TiO2+ + 2OH-+ H2O = Ti(OH)4↓⑶ 制备：TiO2 + 2Cl2 + 2C = TiCl4 + 2COTiO2与COCl2、SOCl2、CHCl3、CCl4等氯化试剂反应：TiO2 + CCl4 = TiCl4 + CO2⑷ 用途：制作烟幕弹，有机聚合反应的催化剂。
d区金属元素钛钒铬锰实验报告(一)
d区金属元素钛钒铬锰实验报告(一)D区金属元素钛钒铬锰实验报告本次实验旨在对D区金属元素的物化性质进行研究，其中涉及到钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）和锰（Mn）四个元素的实验。
实验目的1.理解各元素的化学性质和重要用途；2.对各元素的物理性质进行测试；3.消除关于D区金属元素的疑虑和误解。
实验步骤1.准备实验仪器和物质，包括D区金属元素的样本、实验台、试管、酸和水等；2.确定实验方案，选定测试手段和参数；3.准确称取金属样本，并将样本放入试管中加入预处理液，让其溶解；4.进行物理性质测试，如密度、熔点等；5.进行化学性质测试，如反应速率、纯度等。
实验结果钛1.密度：4.54g/cm³；2.熔点：1668℃；3.化学性质：能被强氧化剂蚀刻，产生钛酸钠（Na2TiO3）等物质。
钒1.密度：6.0g/cm³；2.熔点：1910℃；3.化学性质：可以和氮气反应，生成氮化钒（VN），在强碱性介质中可以产生VO43-等离子体。
铬1.密度：7.19g/cm³；2.熔点：1907℃；3.化学性质：铬能在强氧化剂作用下产生CrO42-等离子体，能制成各种合金。
锰1.密度：7.43g/cm³；2.熔点：1246℃；3.化学性质：可以被轻度氧化剂氧化，在水中可以形成锰离子（Mn2+）和锰酸根离子（MnO42-）。
实验结论在此次实验中，我们对D区金属元素钛、钒、铬、锰进行了物理性质和化学性质的测试，并得出了一定的结论：1.四种金属元素具有不同的密度、熔点等物理性质；2.钛、钒、铬和锰都能在适当反应条件下与其他物质发生化学反应；3.各元素的化学性质差异较大，可用于不同的生产工艺中。
综上，此次实验结果为我们更深入了解金属元素的物化性质提供了重要参考和支撑，也有助于我们在日常使用中更加合理地使用这些元素。
实验注意事项1.实验过程需严格遵守实验操作规范，注意安全；2.实验仪器和物质需事先检查，确保能正常使用；3.测试结果需准确记录，不得遗漏；4.测试前需对实验方案进行充分讨论和确认，确保测试方法和参数的准确性。
d区金属元素钛钒铬锰实验报告
d区金属元素钛钒铬锰实验报告D区金属元素钛、钒、铬和锰实验报告一、引言金属元素是化学中重要的组成部分，它们在工业生产和科学研究中发挥着重要的作用。
本实验旨在通过对D区金属元素钛、钒、铬和锰的实验研究，探索它们的性质和特点。
二、实验目的1. 研究D区金属元素钛、钒、铬和锰的物理性质；2. 比较这些金属元素之间的化学反应差异；3. 探索这些金属元素在实际应用中的潜力。
三、实验方法1. 实验材料：- 钛片、钒片、铬片和锰片；- 火焰试管；- 酸性溶液（例如盐酸）；- 氧化剂（例如高氯酸）；- 硝酸银溶液。
2. 实验步骤：a) 物理性质研究：i) 准备四个试管，分别放入钛片、钒片、铬片和锰片；ii) 观察每个金属片的颜色、光泽和硬度，并记录结果；iii) 测量每个金属片的密度和熔点，并记录结果。
b) 化学反应研究：i) 将每个金属片分别放入火焰试管中；ii) 观察并记录每个金属片在加热过程中的变化，包括颜色和火焰现象；iii) 将每个金属片分别与酸性溶液接触，观察并记录反应现象。
c) 应用潜力研究：i) 将每个金属片分别与氧化剂接触，观察并记录反应现象；ii) 用硝酸银溶液测试每个金属片是否含有卤素离子，并记录结果。
四、实验结果1. 物理性质研究：- 钛片：银白色，具有良好的光泽和硬度。
密度为4.5 g/cm³，熔点为1668°C。
- 钒片：灰黑色，具有一定的光泽和硬度。
密度为6.0 g/cm³，熔点为1910°C。
- 铬片：银白色，具有良好的光泽和硬度。
密度为7.2 g/cm³，熔点为1907°C。
- 锰片：灰白色，具有一定的光泽和硬度。
密度为7.2 g/cm³，熔点为1244°C。
2. 化学反应研究：- 钛片：在加热过程中，钛片发出明亮的白光，并产生火花。
与酸性溶液接触时，发生剧烈的气体释放反应。
- 钒片：在加热过程中，钒片发出黄色火焰，并产生火花。
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).docx
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TiO2为白色粉末，不溶于水或稀酸，但能溶于热的浓硫酸中：TiO2（粉末米粒大小）2叫呷:SQ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TiO2H2SQ（浓）=TiOSO4H2O硫酸氧钛或硫酸钛酰TiO2 H2O2 [TiO（H2O2）2 ]桔黄色TiO2 + H2SO4（浓，热）=TiOSO 4 + H2O （溶液中可以析出TiOSO4?H2O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H2O2,可生成较稳定的桔黄色[TiO（H 2O2）]2+：TiO2+ + H2O2 = [TiO（H 2O2）]2+利用此反应可进行Ti的定性检验和比色分析。
（2）、TiO2与40%的强碱NaOH共熔生成偏钛酸盐【TiO2具有两性，但以碱性为主】TiO2+2NaOH=NaTiO 3+H2O （共熔，生产无色的偏钛酸钠！）取上层清液，加浓H2SO4和H2O2来检验二氧化钛是否溶解！NaTiO3+ H2SO4= TiOSO4 再加H2O2又生成桔黄色。
TiO 2也能溶于熔融下碱中：TiO2 2NaOH （熔融）Na z TiO s H 2O 但在40%的NaOH溶液中加热不溶【补充解释】TiO2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B型钛酸。
分子式也常写成H2TQ3。
TiOSO4 + 2H2O == TiO2 H2O （或写成H2TQ3） + H2SO4若加碱中和水解新制备的TiOSO4的酸性溶液，得到新鲜水合二氧化钛，即a型钛酸，或称为正钛酸。
其反应活性比B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Na2TiO3.nH2O 和Na2Ti2O5.nH2O的水合钛酸盐。
第一过渡系元素实验报告
第一过渡系元素实验报告第一过渡系元素实验报告引言：过渡系元素是化学中的重要组成部分，其特殊的电子结构和性质使其在许多领域发挥着重要作用。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解第一过渡系元素的性质和反应。
实验一：钛的还原性实验目的：通过观察钛在不同条件下的还原反应，探究其还原性质。
实验步骤：1. 取一小块钛片放入盛有稀盐酸的试管中，观察观察是否有气泡产生。
2. 将钛片放入盛有浓硫酸的试管中，观察是否有气泡产生。
3. 将钛片放入盛有浓硝酸的试管中，观察是否有气泡产生。
实验结果与讨论：在稀盐酸中，钛片没有产生气泡，说明钛不与稀盐酸反应。
而在浓硫酸和浓硝酸中，钛片都产生了大量气泡，说明钛与浓酸反应生成气体。
这表明钛具有较强的还原性，能够与浓酸发生反应，从而释放出氢气。
实验二：铬的氧化性实验目的：通过观察铬在不同条件下的氧化反应，探究其氧化性质。
实验步骤：1. 取一小块铬片放入盛有稀盐酸的试管中，观察是否有气泡产生。
2. 将铬片放入盛有浓硫酸的试管中，观察是否有气泡产生。
3. 将铬片放入盛有浓硝酸的试管中，观察是否有气泡产生。
实验结果与讨论：在稀盐酸中，铬片没有产生气泡，说明铬不与稀盐酸反应。
而在浓硫酸和浓硝酸中，铬片都产生了大量气泡，说明铬与浓酸反应生成气体。
这表明铬具有较强的氧化性，能够与浓酸发生反应，从而被氧化。
实验三：锰的催化性实验目的：通过观察锰在催化反应中的作用，探究其催化性质。
实验步骤：1. 取一小块锰片放入盛有稀硫酸的试管中，观察是否有气泡产生。
2. 将锰片放入盛有过氧化氢的试管中，观察是否有气泡产生。
实验结果与讨论：在稀硫酸中，锰片没有产生气泡，说明锰不与稀硫酸反应。
而在过氧化氢中，锰片产生了大量气泡，说明锰具有催化作用，能够促进过氧化氢的分解反应。
这表明锰具有较强的催化性，能够加速反应速率。
结论：通过本实验的操作和观察，我们深入了解了第一过渡系元素的性质和反应。
钛表现出较强的还原性，能够与浓酸反应生成氢气；铬表现出较强的氧化性，能够与浓酸反应被氧化；锰具有较强的催化性，能够促进反应速率的提高。
第过渡系元素实验报告
第过渡系元素实验报告一、实验目的本次实验旨在深入研究第过渡系元素的物理性质、化学性质以及它们在不同反应中的表现，通过实验操作和观察，增强对第过渡系元素特性的理解和掌握。
二、实验原理第过渡系元素包括钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）和锌（Zn）。
这些元素在电子构型、氧化态和化学性质上具有一定的规律性和特殊性。
例如，钛具有较强的耐腐蚀性，常用于航空航天领域；钒在钢铁工业中可提高钢材的强度；铬能形成多种氧化态，其化合物在电镀和颜料制造中有广泛应用；锰在催化剂和电池材料中起着重要作用；铁是生物体必需的元素，也是钢铁生产的主要原料；钴常用于催化剂和电池；镍在不锈钢制造中不可或缺；铜具有良好的导电性和导热性；锌则在防腐和电池制造方面有重要用途。
在化学反应中，这些元素的氧化还原性质、配合物形成能力以及与不同试剂的反应特性是研究的重点。
三、实验仪器与试剂（一）实验仪器电子天平、容量瓶、移液管、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿、坩埚、铁架台、石棉网、pH 计等。
（二）实验试剂钛（IV）盐溶液、钒（V）盐溶液、铬（III）盐溶液、铬（VI）盐溶液、锰（II）盐溶液、铁（II）盐溶液、铁（III）盐溶液、钴（II）盐溶液、镍（II）盐溶液、铜（II）盐溶液、锌（II）盐溶液、硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠溶液、氨水、氯化铵溶液、过氧化氢溶液、碘化钾溶液、硫氰酸钾溶液、高锰酸钾溶液、重铬酸钾溶液等。
四、实验步骤（一）钛（Ti）的实验1、取少量钛（IV）盐溶液，加入氢氧化钠溶液，观察沉淀的生成及颜色。
2、向上述沉淀中加入过量的盐酸，观察沉淀的溶解情况。
（二）钒（V）的实验1、取适量钒（V）盐溶液，加入硫酸酸化，然后滴加高锰酸钾溶液，观察溶液颜色的变化。
2、向钒（V）盐溶液中加入氢氧化钠溶液，调节 pH 值，观察沉淀的生成和颜色。
（三）铬（Cr）的实验1、铬（III）的性质取少量铬（III）盐溶液，加入氢氧化钠溶液，观察沉淀的生成及颜色。
钛钒铬锰
实验2 钛钒铬锰一、实验目的1. 试验并掌握钛、钒、铬、锰的某些重要化合物的性质2. 试验并掌握钛、钒、铬、锰的不同氧化态之间的转化二、实验原理（一）钛在室温下，钛（IV）的化合物水解或与碱反应，可生成正钛酸（H4TiO4）即α-钛酸。
它溶于冷的稀无机酸，且能与强碱反应。
在煮沸下，钛（IV）盐水解，可生成偏钛酸（H3TiO3）即β-钛酸，它不溶于稀酸，与不与碱作用。
在酸性介质中，用锌还原钛（IV）盐，可得紫色的Ti3+离子，Ti3+是强的还原剂。
其反应方程式为如下：2TiO2+＋Zn＋4H+==2Ti3+（紫色）＋Zn2+＋2H2O（二）钒加热偏钒酸铵，可制得五氧化二钒。
它的反应方程式如下：2NH4VO3==V2O5(砖红)＋2NH3＋H2O五氧化二钒是偏酸性的两性氧化物。
仪容与碱溶液生成钒酸盐，也能溶液强酸中生成VO2+离子。
V2O5与浓盐酸反应，VOCl2（VO2+）和氯气。
向钒酸盐的溶液中加入酸，使PH 值逐渐下降时，生成不同缩合程度的多钒酸盐。
其反应方程式如下：2VO43-＋2H+2[VO3(OH)]2-V2O74-＋H2O (PH≥13)3V2O74-＋6H+2V3O93-＋3H2O (PH≥8.4)10V3O93-＋12H+3V10O286-＋6H2O (8>PH>3)随着缩合度的增大，溶液由淡黄色变成深红色。
溶液变成酸性后，缩合度不再改变，而是获得质子。
反应方程式如下：[V10O28]6-＋H+[HV10O28]5- +H+[H2V10O28]4-在pH＝2时，折出红棕色的五氧化二钒水合物沉淀。
在pH＝1时，生成黄色的VO2+离子。
在偏钒酸盐的酸性溶液中，加入锌，可得低价钒的化合物。
反应方程式如下：NH4VO3（无色）＋2HCl==VO2Cl＋NH4Cl＋＋H 2 O (V: +5 →+5)2VO2Cl＋4HCl＋Zn==2VOCl2(蓝色)＋ZnCl2＋2H2O (V: +5 →+4)2VOCl2＋4HCl＋Zn==2VCl3（绿色）＋ZnCl2＋2H2O (V: +4 →+3)2VCl3＋Zn==2VCl2(紫色)＋ZnCl2(V: +3 →+2)（三）铬重铬酸铵加热分解可制得Cr2O3。
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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+
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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。