文档介绍：过渡元素过渡元素通性钛分族作业一本章要求钒分族锰分族铬分族铁系元素铂系元素作业二过渡系元素通性钅钅钅钅喜波黑麦卢钅杜钅铌钽钇锆铪钼钨锝铼钌铑钯锇铱铂钪钛钒铬锰铁钴镍Zr NbMo Tc RuRhPdHf TaW Re OsIrPt VIIIIIIBIVBVBVIBVIIBRf DbSgBhHsMtUunAc-LrScTiVCrMnFeCoNiYLaLu-21222324252627283940414243444546727374757677781041051061071081091105789103--71第一过渡系元素第二过渡系元素第三过渡系元素氧化物及其水合物的酸碱性同种元素,不同氧化态的氧化物,其酸碱性随氧化数的降低酸性减弱,碱性增强。Mn2O7MnO3MnO2Mn2O3MnO强酸性酸性两性弱碱性碱性这是由于其水合物中非羟基氧的数目减少。同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化物及水合物,从左到右碱性减弱,酸性增强。Sc2O3TiO2CrO3Mn2O7强碱两性酸性强酸同族元素,自上而下各元素相同氧化态的氧化物及其水合物,通常是酸性减弱,碱性增强。H2CrO4H2MoO4H2WO4中强酸弱酸两性偏酸性一、存在钛在地壳中的储量相当丰富(%),处于第十位,但它是稀有元素,它是亲氧元素,主要矿物是钛铁矿FeTiO3和金红石TiO2,锆以斜锆矿ZrO2和锆英石ZrSiO4的形式存在,铪总是以锆的百分之几的量和锆伴生且分离困难。二、钛的单质的性质和用途3d金属化合物中以钛的化合物最难被还原为金属。1 钛抗腐蚀性强、可以与铂相媲美,不但可以抗氯离子和抗热浓硫酸,与硝酸作用也缓慢,成为航海设备和化工设备的理想材料。2 机械强度接近钢,但密度比钢小得多,成为新兴的结构金属,特别是用于航空和航天器。3 亲生物及有记忆性的金属,医疗上用于制造人工关节以及代替受损的骨骼。钛分族钛能溶于热的浓HCl2Ti+6HCl===2TiCl3+3H2↑ 钛更易溶于HF+HCl(H2SO4)Ti+6HF===2TiF62-+2H++2H2↑ 锆和铪也有上面配合反应的性质。三、Zr和Hf的分离钾和铵的氟锆酸盐和氟铪酸盐在溶解度上有明显的差别,可利用此性质来分离Zr和Hf。四、金属钛的制备工业上常用FeTiO3为原料来制金属钛1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质,先用浓硫酸处理FeTiO3+3H2SO4===FeSO4+Ti(SO4)2+3H2OFeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2OFeO+H2SO4==FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O2、加入单质铁把Fe3+离子还原为Fe2+离子,然后使溶液冷却至273K以下使FeSO4·7H2O结晶析出。3、加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4Ti(SO4)2+H2O===TiOSO4+H2SO4TiOSO4+H2O===H2TiO3↓+H2SO44、分离煅烧H2TiO3===TiO2+H2O5、碳氯法TiO2+2C+2Cl2======TiCl4+2CO6、在1070K用熔融的镁在氩气氛中还原TiCl4可得海棉钛,再经熔融制得钛锭。TiCl4+2Mg===2MgCl2+Ti1000-1100K五、钛的化合物1、TiO2:金红石、钛白,不溶于水及稀酸,可溶于HF和浓硫酸中。TiO2+6HF===H2[TiF6]+2H2OTi4+容易水解得到TiO2+离子——钛酰离子。新制得的热的二氧化钛是淡黄色的,冷却后呈白色。且可缓慢溶解于强酸或强碱,但煅烧处理后则难溶。TiO2是一种优良颜料(安全无毒,具有铅白的遮盖力和锌白的持久性)、催化剂、纳米材料、造纸业作增白剂、纤维工业作消光剂。2、TiCl4:易水解(在空气中发白烟)为偏钛酸H2TiO3及TiOCl2,(烟雾弹)TiCl4+H2O= TiOCl2 +2HClTiCl4+3H2O= H2TiO3 +4HCl在浓HCl中生成H2[TiCl6]用锌处理四氯化钛的盐酸溶液,可得紫色的三氯化钛TiCl3,溶液中加入乙醚,并通往氯化氢,乙醚层则呈现绿色。TiCl3与CuCl2的反应产物是什么?(TiOCl2与CuCl白色沉淀)3、Ti2(SO4)3:三价钛(紫色)的还原性比(Sn2+)稍强Ti2(SO4)3+Fe2(SO4)3===2Ti(SO4)2+2FeSO4 4、钛酸钡:是最重要的电陶瓷材料(做电容器)如果将钡离子与四价钛共沉淀为草酸盐可酒石酸盐,然后煅烧可以制备高纯度的钛酸钡BaTiO3 5、钛的配合物:钛离子具有较高的正电荷和较大的离子半径,极化力强。水溶液中不存在简单的水合离子。在四价钛的溶液中加入双氧水:强酸性-显红色,稀酸或中性-显橙黄色,用