1、IVB钛 Ti锆 Zr铪 Hf(n-1)d2ns2本族特征氧化态 +410.1 钛分族1. 概述四川攀枝花 ,钒钛铁矿（ FeTiO3）储量约 15亿吨。 钛是未来的钢铁 :质轻,抗腐蚀 ,硬度大，是宇航、航海、化工设备等的理想材料。第 10章 过渡元素钛合金还有记忆功能（ Ti-Ni合金）、超导功能（ Nb-Ti合金）和储氢功能（ Ti-Mn、 Ti-Fe等）。钛能与骨骼肌肉生长在一起，称为 “生物金属 ”。TiHF H2TiF6 + H2浓 HClTiCl3(紫红 )+H2Cu2+TiO2+CuClTiO2H2SO4TiOSO4NaOH Na2TiO3BaCO3 BaTiO3+CO2TiC
2、l4 + H2O = TiO2H2O + HClTiCl4+ Zn = TiCl3 + ZnCl2TiO2+ + H2O2 = 橘红色 ，用来鉴定 TiTiO(H2O2)2+2. 主要性质它属于简单四方晶系（ a = bc， = 90 ）。 氧原子呈畸变的六方密堆积，钛原子占居一半的八面体空隙，而氧原子周围有 3个近于正三角形配位的钛原子，所以钛和氧的配位数分别为 6和 3。 TiO2是 钛的重要化合物，俗称钛白或钛白粉，由于它耐化学腐蚀性、热稳定性、抗紫外线粉化及折射率高等方面显示出良好的性能，因而广泛应用。自然界中 TiO2有三种晶型，金红石型、锐钛矿型和板钛矿型，其中最重要的是金红石型。
3、钛铁矿浓 H2SO4FeTiO3+3H2SO4=TiOSO4+FeSO4+3H2OFeO、 Fe2O3 + H2SO4 =FeSO4， Fe2(SO4)3Fe3+ Fe2+TiO2+ SO42-Fe Fe2+ TiO2+ SO42冷却 FeSO47H2OTiO2+SO42-H2OH2TiO3TiOSO4+2H2O = H2TiO3+H2SO4煅烧TiO2H2TiO3 = TiO2+H2O缺点 ？3. 钛铁矿制备 TiO2副产物的利用及环境保护问题。TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C = TiCl4+2COAr MgMgCl2+Ti(1)不加碳 ,可行否 ? TiO2(s)+2Cl2(
4、g)=TiCl4(l)+O2(2)直接用 C还原可行否？ TiO2+2C=Ti(s)+2CO(g)4. 金红石制取金属钛 (氧化法 )不加 C: H=141 kJmol -1 S=-39.191 JK-1mol-1， 在标准态下的任何温度反应都不能自发进行。 加入 C： H=-72.1 kJmol -1 S=220 JK-1mol-1，任何温度均自发，实际温度 11731273K。热力学是可行的，但温度高： Ti + C=TiC(3)为什么在 Mg还原时要在 Ar气氛中？如果在空气中，高温 Ti， Mg均与 空气中 O2， N2作用(4)Ti与 Mg如何分离 ？(5)工业上从钛铁矿制备 TiC
5、l4中，含有 FeCl3、 SiCl4、AlCl3、 VOCl3、 VOCl2副产物，如何分离？ TiCl4 FeCl3 SiCl4 AlCl3 VOCl3 VOCl2b.p/K 409 583 329 453 400 423但 TiCl4与 VOCl3接近，分馏困难，还原为四价易于分离：2VOCl3 + Cu = 2VOCl2 + CuCl2真空蒸馏利用沸点差别或加入稀盐酸 Mg溶解用分馏方法分离10.2 钒分族VBV 钒 3d34s2Nb 铌 4d45s1Ta 钽 5d36s2钒钢 坚硬，韧性好，抗腐蚀性好V2O5是工业重要催化剂V2O5NaOH Na3VO4H2SO4 (VO2)2SO4
6、 V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2+H2O离子色彩丰富 ： V2+紫、 V3+绿 、 VO2+蓝、 VO2+、 VO3-黄酸根极易聚合 ： V2O7 4- 、 V3O9 3- 、 V10O286- pH下降，聚合度增加，颜色从 无色 黄色 深红， 酸度足够大时为 VO2+10.3 铬分族 B铬 Cr 3d54s1 钼 Mo 4d55s1钨 W 5d46s2铬在自然界存在 FeOCr2O3或 FeCrO4铬铁矿辉钼矿 MoS2 (Fe， Mn)WO4黑 钨矿 CaWO4白钨矿1. 存在-0.13V -1.1V -1.4VEB： CrO42- Cr(OH) 3Cr(OH) 2Cr-1.2V
7、 |CrO2-酸性介质氧化性强，碱性介质还原性强1.33V -0.41V -0.91VEA: Cr2O72-Cr 3+Cr 2+CrCr( )： Cr2+Cr( )： Cr 3+（ 酸性介质 ） CrO2- 、 Cr(OH)4- （ 碱性介质 ）Cr( )： Cr2O72- （ 酸性介质 ） CrO42- （ 碱性介质 ）2. 铬的氧化态与形态变化Cr3+ OH-Cr(OH)3灰蓝 OH- CrO2-Cr(OH)4-H+H+Cr2O72-氧化剂还原氧化剂CrO42-H2O2 OH-+ H2O 2H+ + 2H+ 酸性介质Cr3+S2O82-Cr2O72- + SO4 2-MnO 4- +H+Cr2O72- + Mn 2+碱性介质CrO2-H2O2CrO42-+H2OBr2CrO42-+Br-Ag+
