無機(jī)化學(xué)|期末復(fù)習(xí)專列(一)
快期末了,今天寫一個小復(fù)習(xí),關(guān)于鈦分族和釩分族。
首先需要闡述清楚常見價態(tài):(1)Ti最穩(wěn)定價態(tài)為+4價,同時存在+3價,但需要明確+3價并不是很穩(wěn)定(2)V最穩(wěn)定價態(tài)為+4價,同時存在+2、+3、+5氧化數(shù),我們最為熟悉的是+5價的V2O5。需要大家牢記元素穩(wěn)定氧化態(tài),這有助于理解反應(yīng)產(chǎn)物。另外一點(diǎn)是,這里列舉出一些價態(tài)的水中存在形式:

接下來,我們將從單質(zhì)、氧化物(氫氧化物)、配合物幾個角度來闡述。
一、單質(zhì)
Ti和V單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性,可參考下表:

對此表有幾點(diǎn)解釋:
1、Ti和V單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)極其活潑,但由于其表面致密氧化膜,常溫下表現(xiàn)出惰性,而在高溫下甚至能和氮?dú)夥磻?yīng)。
2、對于單質(zhì),需要注意的一點(diǎn)是,兩者都能和氟化氫反應(yīng),生成氟配合物,這可能是因?yàn)殛栯x子是硬酸,而氟離子是硬堿,這也可以理解,Zr、Hf、Nd、Ta均能與氫氟酸反應(yīng)。
3、金屬Ti遇濃硝酸會發(fā)生鈍化,產(chǎn)物為TiO2·nH-2O。
二、氧化物
我們介紹兩個氧化物:TiO2和V2O5,
1、TiO2——“金紅石”“鈦白粉”
首先在腦海中留下這樣的印象:兩性氧化物、TiO2+、氟化氫。
二氧化鈦為兩性氧化物,能與堿性化合物作用(例如MgO,BaCO3),但不能與稀堿反應(yīng),同時能溶于氫氟酸和熱的濃硫酸。在水溶液中,其存在形式一般為TiO2+。
2、V2O5——“兩性偏酸”“氧化性”“釩酸鹽”
V2O5是兩性偏酸的氧化物,能溶于酸、堿,在氧化性酸中能發(fā)生氧化還原反應(yīng),與C、CO、SO2等反應(yīng)生成VO2,與H2反應(yīng)生成V2O3,鋅、鋁等活潑金屬可以還原VV的酸性溶液。V2O5可由V在空氣中燃燒、偏釩酸鹽(NH4VO3)熱分解、VOCl3水解得到。
四、顏色問題
1、TiCl3的配位異構(gòu)

2、V不同價態(tài)離子的顏色

3、TiⅣ+H-2O2在不同溶液中的顏色

Question:為什么TiⅣ+H-2O2會出現(xiàn)顏色?
4、VV+H2O2在不同溶液中的顏色

?
Exercise
1、試寫出下面反應(yīng)方程式
(1)向酸性正釩酸鹽溶液中通入硫化氫氣體
(2)RNO2在TiⅢ溶液中變成RNH2
2、解釋現(xiàn)象
(1)TiⅣ從溶液中析出時存在形式是TiO2+而不是Ti4+。
(2)Zr、Hf的低氧化態(tài)物質(zhì)逐漸不穩(wěn)定。
(3)向VⅣ溶液中滴入強(qiáng)堿,先生成沉淀,后沉淀溶解。
(4)V的羰基配合物V(CO)6和V2(CO)12均不穩(wěn)定。
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