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。
第一过渡元素实验报告
第一过渡元素实验报告第一过渡元素实验报告引言：过渡元素是化学中一类重要的元素，它们的特性和性质对于我们理解化学反应和物质变化起着关键的作用。
本实验旨在通过实际操作和观察，探究第一过渡元素的一些性质和反应。
实验材料与方法：1. 实验材料：- 铜片- 锌片- 镁片- 铁片- 镍片- 铬片- 锰片- 钛片- 锂片- 钾片- 盐酸- 硫酸- 纸巾- 试管- 火柴2. 实验方法：1) 将实验材料准备齐全，并按照实验步骤依次进行实验。
2) 将每种过渡元素片放入不同的试管中，注意标记。
3) 分别将盐酸和硫酸倒入不同的试管中，观察反应情况。
4) 使用火柴点燃每种过渡元素片，观察燃烧现象。
实验结果与讨论：1. 盐酸和硫酸反应：在盐酸中，铜片发生了气泡的产生，同时溶液颜色变为浅蓝色。
而锌片、镁片和铁片则产生了更多的气泡，且溶液颜色变为无色。
这表明铜和锌、镁、铁之间具有不同的反应性，铜的反应性较低。
在硫酸中，铜片同样发生了气泡的产生，但溶液颜色变为深蓝色。
而锌片、镁片和铁片则产生了更多的气泡，且溶液颜色变为无色。
这表明铜和锌、镁、铁之间在硫酸中的反应性也存在差异，但与盐酸反应性的差异不同。
2. 燃烧现象：铜片在点燃后迅速燃烧，产生了明亮的火焰和黑色的氧化铜。
锌片、镁片和铁片也发生了燃烧，但火焰较铜片暗淡，且产生了不同颜色的氧化物。
这表明不同过渡元素在燃烧时产生的反应产物和火焰特性也存在差异。
结论：通过本实验，我们观察到了第一过渡元素的一些性质和反应。
在盐酸和硫酸中，铜与锌、镁、铁之间的反应性不同，且硫酸中的反应性差异与盐酸有所不同。
此外，不同过渡元素在燃烧时产生的反应产物和火焰特性也存在差异。
这些观察结果与过渡元素的电子结构和周期表上的位置密切相关。
过渡元素具有不完全填充的d轨道，因此它们的化学性质与其他元素有所不同。
其反应性和燃烧特性的差异可以归因于元素之间的电子转移和氧化还原反应。
本实验只涉及了第一过渡元素的一些基本性质和反应，对于进一步研究和理解过渡元素的化学行为仍有待深入探索。
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。
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。
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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， 关键词:
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
实验内容
.钛的化合物（TiO 2）的重要性质
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H 2SQ 振荡，放置，观察现象。
第二份固体中，加入 NaQH 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。
缩合度越大，颜色越深。
钛的化合物 试管台秤
蒸发皿PH 试纸玻璃棒
低价钒的化合物的生成
过氧钒阳离子的生成
钒酸盐的缩合反应
三、铬的化合物的重要性质
1.铬（W）的氧化性（Cr 2O72-转化为Cr3+）
2.铬（W）的缩合平衡（C D Q2-与CrO42-的相互转化）
氢氧化铬(川)的两性
4.铬(川)的还原性(CrO 2-转变为CrO 2-
)
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(n )的生成和性质
取
• 溶液分成四份:
为黄色
二氧化锰的生成和氧化性
3.高锰酸钾的性质
结果及讨论:
V 2O 5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 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，
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。
CaO 2-和CrO 42-
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。
CrO 2
中的Cr(川)具有还原性，被氧化为 Cr(VI) CrO 占该转化常在碱性介质中进行。
MnO 具有氧化性。
KMnO 具有氧化性，在不同介质中其还原产物不同。
pH 值的下降, 即
由淡黄色变到。