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钒的化合物有哪些,以及作用有哪些

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-01-31 01:17   点击:81  编辑:admin   手机版

钒的化合物有哪些,以及作用有哪些

1.氧化物

钒与氧形成众多的氧化物,但公认的主要氧化物为V2O5、V2O4、V2O3和VO。

2.钒酸

VO2是两性氧化物,能与碱形成四价钒的钒酸盐。五价钒的氧化物是酸形较强的两性氧化物,它与碱形成五价钒的钒酸盐的趋势更为明显。

钒在溶液中的聚合状态不仅与溶液的酸度有关,而且也与其浓度关系密切。在钒浓度很低时,在所有的PH值下钒均以单核形式存在。在钒浓度高时,产生聚合反应,生成高聚合度的同多酸离子,其聚合状态与溶液的PH值相关。在钒浓度一定时,从碱性溶液中析出的是正钒酸盐,从弱碱性溶液中结晶出的是焦钒酸盐,从接近中性溶液中结晶出的是多聚钒酸盐。当钒溶液的PH小于1时,钒主要以VO2+离子存在,即多聚钒酸根离子遭到破坏。

钒酸根仅在高电位和高PH值时才稳定。当PH值小于4时,钒可以随电位的下降,依次形成各种阳离子:VO2+、V3+、V(OH)2+和V2+。

3.钒酸盐

通常说的钒酸盐多指含V的钒酸盐。钒酸盐分偏钒酸盐MVO3、正钒酸盐M3VO4和焦钒酸盐M4V2O7,式中M代表一价金属。含(V3O9)3-或(V4O12)4-的离子的钒酸盐也称为偏钒酸盐,而含(V10O28)6-离子的称为十钒酸盐。Bi、Ca、Cd、Cr、Co、Cu、Fe、Pb、Mg、Mn、Mo、Ni、K、Ag、Na、Sn和Zn均能生成钒酸盐。

碱金属和镁的偏钒酸盐可溶于水,得到的溶液呈淡黄色.其它金属的偏钒酸盐不大能溶于水。

(1)钒酸钠

对钒冶金而言,最重要的钒酸盐是钒酸钠。

偏钒酸钠NaVO3、焦钒酸钠Na4V2O7和正钒酸钠(Na3VO4)比较常见,它们在水中易溶,生成水合物。以偏钒酸钠为例,在35oC以上时它能从其溶液中结晶出无水结晶,而在35oC以下则析出NaVO3•2H2O。偏钒酸钠NaVO3的溶解度随温度升高而增加。

溶解度的单位为:100中偏钒酸钠的克数,下表亦同

(2)钒酸铵

偏钒酸铵在钒的湿法冶金中占重要地位。偏钒酸铵为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,而难溶于冷水。

当水溶液中有铵盐存在时,因共同离子效应,偏钒酸的溶解度下降。这一现象在钒的湿法冶金中被广泛应用。

偏钒酸铵在常温下稳定,加温时易分解。它在空气中的分解反应为:

6NH4VO3=(NH4)2O•3V2O5+4NH3+2H2O

2NH4VO3=V2O5+2NH3+H2O

即在较低温度时,分解的固体产物中仍有部分氨;温度较高时,分解的固体产物为V2O5。

4.钒的卤化物

钒能与各种卤互生成二价、三价和四价的卤化物。五价钒的纯卤化物已知的只有VF5。对同一种卤素,随着钒原子价增加,钒卤化物的化学稳定性减弱。对同一价态的钒,其卤化物的化学稳定性由氟到碘依次递减。这说明钒与氟、氯容易发生反应,而与溴、碘反应较困难。

二价钒卤化物的热稳定性好,是强还原剂,易吸湿,在水中能形成V(H2O)2+6离子。

三、四价钒的卤化物稳定性较差。其中四氯化钒相对说较稳定。五价钒的卤化物中仅VF5被确认。VF5是白色固体,在19.5oC熔化成淡黄色液体,是强氧化剂和氟化剂。五价钒的卤氧化物较多。

钒的反应方程式

9-1.H2O2+Cl-+H+ = H2O+HOCl (1分)9-2.被氧化的是氯;被还原的是氧。 (共1分)9-3.H2C=CH2 + HOCl = HOH2CDCH2Cl (举其他含C=C双键的有机物也可)(2分)9-4.没变化。理由:(1)过氧化氢把过氧团转移到钒原子上形成钒与过氧团配合的配合物并没有改变钒的氧化态,所以从三角双锥到四方锥体钒的氧化态并没有发生变化;(2)其后添加的水和氢离子都不是氧化剂或还原剂,因此,过氧团变成次氯酸的反应也没有涉及钒的氧化态的变化,结论:在整个循环过程中钒的氧化态不变。 (2分) 作业帮用户 举报

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