神奇的钒

Date:  2014/8/13   Sort:  化学及实验 4758 Views / 1 Comments 

  今年夏天做了好多钒的实验啊……之前觉得钒非常“肘手”:难沉淀、难还原、高毒性,不过似乎一年中对无机的深入促使本次钒实验进展相对比较“顺利”。先放几张钒的特征反应图吧,以后有时间继续补充。

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(从左至右:依次为向酸性的四价钒溶液中加入H2O2后1min、5min、10min后的颜色)


(2015.02.16)

  四价到五价的变换看似简单,但实际上并非如此。在磷酸-磷酸钠缓冲体系中,VO2+的表现令人费解。将体系pH调至7左右,则溶液产生白色沉淀并逐渐变绿,放置后不再发生变化;但若加入H2O2,则沉淀迅速溶解且溶液变黄(如上右图)。若将沉淀滤出、自然晾干,则沉淀可以在空气中保持绿色,而非被氧化至黄色。

  这种沉淀所具有的特殊稳定性与一般碱性条件下四价钒的还原性形成对比。KMnO4滴定分析表明,这种沉淀中可能含有VIVVV混合离子,根据制备过程中引入的元素(Na、V、P、O、H),推测化学式为Na(VO)2(PO4)2。将沉淀在烛焰(≈300℃)上加热,沉淀颜色并无显著变化,但通入富氧空气时,沉淀部分变为黄绿色;若换用酒精灯加热,则沉淀逐渐变为灰绿色。

2015-02-16

(上为制备的绿色沉淀,下为灼烧后物)

  另一方面,用Na2SO3还原V2O5制备VO2+时,Na2SO3需要过量,否则仅有部分V2O5固体溶解(同时溶液变蓝),而剩下一部分黑色的固体。将其滤出后,酸化、加入H2O2,又出现五价钒的黄色,证实是被部分还原的钒。那么黑色沉淀是否也是含有(VO)2+的物质?由于体系不同,该问题还有待进一步研究。

附:氧化还原滴定数据

  绿色沉淀:

        (1)0.200g Na(5-x)VOPO4 <-- 0.0212 mol/L KMnO4 5.37mL ==> 0.0005692 e- ==>  x=4.51;
        (2)0.202g Na(5-x)VOPO4 <-- 0.0212 mol/L KMnO4 5.78mL ==> 0.0006127 e- ==>  x=4.47;
        Final: x=4.49, Na(VO)2(PO4)2.

  灰绿色灼烧后物:

        0.018g Na(5-x)VOPO4 <-- 0.0212 mol/L KMnO4 0.46mL ==> 0.00004.876 e- ==> x=4.96.

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评论(1)条

搜问题网
2014-08-14 10:44
科研人士啊,