题目
(8)试分析 ([ Ti{({H)_(2)O)}_(6)] }^2+, ([ Ti{({H)_(2)O)}_(6)] }^4+, ([ Ti{({H)_(2)O)}_(6)] }^3+, ([ Zr{({H)_(2)O)}_(6)] }^2+-|||-在水溶液中能否存在?
题目解答
答案
解析
步骤 1：分析 ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{2+}$ 的稳定性
由于 $E'(Ti{O}_{2}/{{Ti}_{1}}^{2+})=-0.5V$ ,因此, ${{Ti}^{2+}}$ 的还原性很强,很容易被氧化 成高氧化态。所以, ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{2+}$ 在水溶液中不能稳定存在。
步骤 2：分析 ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{4+}$ 的稳定性
由于 ${{T}_{1}}^{4+}$ 具有较高的正电荷和较小的半径(约61 pm),因此, ${Ti}^{4}$ 的极化能 力很强,在水溶液中发生水解: ${Ti}^{4+}+3{H}_{2}O=\!=\!= {H}_{2}Ti{O}_{3}+4{H}^{+}$ 所以在水溶液中不存在简单的水合离子 ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{4+}$ 。
步骤 3：分析 ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{3+}$ 的稳定性
${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{3+}$ 可以在水中稳定存在。但是由于其还原性较强,可以被空气 中的O2氧化,所以也要注意保护。
步骤 4：分析 ${[ Zr{({H}_{2}O)}_{6}] }^{2+}$ 的稳定性
Zr的低氧化态不稳定,基本上以Zr(IV )形式存在,所以 ${[ {Zr}_{2}{({H}_{2}O)}_{6}] }^{2+}$ 不能 存在。
由于 $E'(Ti{O}_{2}/{{Ti}_{1}}^{2+})=-0.5V$ ,因此, ${{Ti}^{2+}}$ 的还原性很强,很容易被氧化 成高氧化态。所以, ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{2+}$ 在水溶液中不能稳定存在。
步骤 2：分析 ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{4+}$ 的稳定性
由于 ${{T}_{1}}^{4+}$ 具有较高的正电荷和较小的半径(约61 pm),因此, ${Ti}^{4}$ 的极化能 力很强,在水溶液中发生水解: ${Ti}^{4+}+3{H}_{2}O=\!=\!= {H}_{2}Ti{O}_{3}+4{H}^{+}$ 所以在水溶液中不存在简单的水合离子 ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{4+}$ 。
步骤 3：分析 ${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{3+}$ 的稳定性
${[ Ti{({H}_{2}O)}_{6}] }^{3+}$ 可以在水中稳定存在。但是由于其还原性较强,可以被空气 中的O2氧化,所以也要注意保护。
步骤 4：分析 ${[ Zr{({H}_{2}O)}_{6}] }^{2+}$ 的稳定性
Zr的低氧化态不稳定,基本上以Zr(IV )形式存在,所以 ${[ {Zr}_{2}{({H}_{2}O)}_{6}] }^{2+}$ 不能 存在。