1、1,第二十章 过渡金属() (Transitional Metals () ),20.1 钛族元素,20.2 钒族元素,20.3 铬族元素,20.4 锰族元素,20.5 无机物的颜色,2,20.3.1 铬族元素通性,1. 元素,20.3 铬族元素,2. 价层电子构型及氧化态,3,20.3.2 铬()的化合物,1. 氢氧化铬,紫色,灰蓝色,亮绿色,或加热,4,性质二:弱还原性,在酸性介质中,Cr3+很稳定,只有遇强氧化剂(过二硫酸铵)等才被氧化为Cr2O72-:,性质三:氧化性,2. 铬盐和亚铬酸盐,(1)铬盐,性质一:水解性,Cr(H2O)63+H2O Cr(OH)(H2O)52+H3O+,2
2、Cr3+3Na2S+6H2O 2Cr(OH)3(s)+6NaCl+3H2S(g),5,性质二:还原性,碱性介质中:,在碱性介质中,Cr()有较强的还原性。,性质一:水解性,(2)亚铬酸盐,Cr2O3或Cr(OH)3溶于碱生成的是亚铬酸盐。,制备,性质,6,例如:Cr3+在水中以Cr(H2O)63+存在 ,其 中水分子还可被其他配位体取代,同一组成的配合物可能存在多种异构体:,Cr(H2O)6Cl3 紫色,Cr(H2O)5ClCl2H2O 浅绿色,Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O 蓝绿色,3. 铬 ()的配合物,Cr3+离子生成配合物的能力较强,容易同H2O,NH3,Cl-,CN-,C2O42
3、-等配位体生成配位数为6的d2sp3型配合物。,7,2. 重铬酸盐的强氧化性,在分析化学中,常用K2Cr2O7来测定Fe的含量:,20.3.3 铬()的化合物,1. 概述,氧化物:CrO3 红色针状,Cr ()的 存在形式,含氧酸根: CrO42- ,Cr2O72- 黄色 橙色,铬氧基: CrO22+ 深红,8,(2)重金属离子的影响,3. 铬酸根与重铬酸根的转化,(1)酸碱的影响,9,4. 铬()的配合物,在重铬酸盐的酸性溶液中,加入少许乙醚和H2O2溶液,摇荡,乙醚层中出现蓝色,这就是过二氧合铬或称为过氧化铬。,这个反应可以用来检验铬或H2O2的存在,10,小 结,11,20.4.2 锰(
4、)的化合物,性质一 溶解性,Mn(II)强酸盐易溶,如 MnSO4、MnCl2 和 Mn (NO3) 2等; 而弱酸盐和氢氧化物难溶,这些盐可以溶于强酸中,这是过渡 元素的一般规律。,20.4 锰族元素,20.4.1 锰族元素通性,(n-1)d5ns2,性质二 还原性(酸性介质中还原性弱),12,碱性介质中Mn()还原性较强,空气中氧将其氧化成MnO2H2O:,性质三 形成配合物,Mn2+:与 H2O、Cl- 等弱场配体形成外轨配合物:,与 CN- 等强场配体形成外轨配合物:,13,20.4.4 锰()的化合物,1. MnO2作氧化剂,在酸性溶液中,二氧化锰是一种强氧化剂。,与浓盐酸反应:,与
5、浓硫酸反应:,14,2. MnO2作还原剂,在碱性介质中,有氧化剂存在时,二氧化锰能被氧化成锰酸盐。,MnO2与KOH的混合物与空气中熔融:,总之,MnO2在强酸中易被还原,在碱中有一定还原性,在中性时稳定。,15,MnO42-在碱性溶液中(pH14)才是稳定的。,20.4.5 锰()的化合物,16,性质一:不稳定性,遇酸明显分解:,光对KMnO4溶液的分解起催化作用。,遇浓碱:,加热:,20.4.6 锰()的化合物,17,性质二:强氧化性,在酸性溶液中,MnO4-是很强的氧化剂:,MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O,此反应用于实验室制备氯气,此反应用于铁的定量测定,1
6、8,在中性、微酸性或微碱性溶液中,MnO4-仍然是氧化剂:,MnO4- + 2H2O + 3e- MnO2 + 4OH-,在强碱性溶液中, MnO4-仍旧是氧化剂:,MnO4- + e- MnO42-,19,小 结,(黑褐),(白色),(肉色),(深肉色),无O2+OH-,H+,KClO3+ KOH,H+ 或 CO2 (歧化),H2O+SO32-,OH-(浓)+SO32-,H+或CO2 (歧化),紫色,暗绿,20,1. 暗绿色固体A不溶于水,将A与NaOH固体共熔得易溶于水的化合物B。将B溶于水后加入H2O2得黄色溶液C。向C中加入稀硫酸至酸性后转化为橙色溶液D。向酸化的D溶液中滴加Na2SO
7、3溶液E。向E中加入氨水得灰蓝色沉淀F,再加入NH4Cl并微热则F溶解得紫红色溶液G。请给出各字母所代表的物质并给出相关的反应方程式。,思考题,21,2. 棕黑色粉末A不溶于水。将A与稀硫酸混合后加入H2O2并微热得无色溶液B。向酸性的B中加入些NaBiO3粉末后得紫红色溶液C。向C中加入NaOH溶液至碱性后滴加Na2SO3溶液有绿色溶液D生成。向D中滴加稀硫酸又生成A和C。少量A与浓盐酸作用在室温下生成暗黄色溶液E,加热E后有黄绿色气体F和近无色的溶液G生成。向B中滴加NaOH溶液有白色沉淀H生成,H不溶于过量的NaOH。但在空气中H逐渐变为棕黑色。请给出各字母所代表的物质并给出相关的反应方程式。,22,1.下列关于V2O5的叙述中错误的是( ),A)V2O5是酸性氧化物,B)V2O5是无色晶体,C)V2O5具有强氧化性,D)V2O5可用作催化剂,自检习题,23,2.下列物质与K2Cr2O7溶液反应没有沉淀生成的是( ),A)H2S B)KI C)H2O2 D)AgNO3,3.下列锰的物种中,在酸性溶液中发生歧化反应的是( ),A)MnO42- B)MnO2 C)Mn3+ D)Mn2+,自检习题,