鈦副族和釩副族課件

22－1鈦副族

(1)發(fā)現(xiàn)史鈦：1791年英國Cornish教區(qū)牧師，兼業(yè)余化學(xué)家WilliamGregor最先得到鈦的不純氧化物。1795年德國化學(xué)家M.H.Klaproth獨立發(fā)現(xiàn)同樣的化合物，并按希臘神話中被罰生活于地球隱秘之火中的天與地的子女─Titans之名，將新元素命名為鈦(Titanium)。22－1鈦副族(1)發(fā)現(xiàn)史鋯：1789年Klaproth從被當(dāng)作寶石的鋯石中分離出鋯的氧化物，直到1925年A.E.Van和J.H.deBoer用碘化物分解法制得鋯(Zirconium)。鉿：1922－1923年，在哥本哈根Bohr實驗室工作D.Coster和G.VonHevesy用X射線分析法證實72號元素存在于挪威的鋯石中。此元素被命名為鉿(Hafnium，哥本哈根的拉丁名稱是Hafnia)。鋯：1789年Klaproth從被當(dāng)作寶石的鋯石中分離(2)元素性質(zhì)①鈦(Ti)鋯(Zr)鉿(Hf)位于周期系第IVB族，統(tǒng)稱鈦副族，價電子層結(jié)構(gòu)(n－1)d2ns2，穩(wěn)定化態(tài)為IV；②鈦主要存在于鈦鐵礦FeTiO3和金紅石TiO2；③鋯主要存在于鋯英石ZrSiO4和斜鋯石ZrO2；④鉿通常與鋯共生(2)元素性質(zhì)①鈦(Ti)鋯(Zr)鉿(H22－1－1鈦副族單質(zhì)1單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)銀白色，密度4.54，比鋼鐵的7.8小，比鋁的2.7大，較輕，強(qiáng)度接近鋼鐵，兼有鋁鐵的優(yōu)點，既輕強(qiáng)度又高(航天材料，眼鏡架等)。鈦22－1－1鈦副族單質(zhì)1單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理記憶性合金(鎳鈦合金，NT)，加工成甲形狀，在高溫下處理數(shù)分鐘至半小時，于是NT合金對甲形狀產(chǎn)生了記憶。在室溫下，對合金的形狀改變，形成乙形狀，以后遇到高溫加熱，則自動恢復(fù)甲形狀。如：固定接頭。記憶性合金記憶性合金(鎳鈦合金，NT)，加工成甲形狀，在高溫下(2)化學(xué)性質(zhì)

a.與非金屬反應(yīng)：Ti＋O2＝TiO2(紅熱)；3Ti＋2N2＝Ti3N4(點燃)Ti＋4Cl2＝TiCl4(300oC)

所以鈦是冶金中的消氣劑。鈦族金屬在常溫下不活潑，但在高溫條件下它們可以直接和大多數(shù)非金屬反應(yīng)：(2)化學(xué)性質(zhì)a.與非金屬反應(yīng)：

b.與酸反應(yīng)：不與稀酸反應(yīng)。鈦能與熱濃鹽酸或熱硝酸中，但Zr和Hf則不溶，它們的最好溶劑是氫氟酸。2Ti＋6HCl＝2TiCl3(紫色)

＋3H2↑Ti＋6HNO3＝[TiO(NO3)2]＋4NO2↑＋3H2OTi＋6HF＝[TiF6]2－＋2H＋＋2H2↑Zr＋6HF＝[ZrF6]2－＋2H＋＋2H2↑b.與酸反應(yīng)：不與稀酸反應(yīng)。鈦能與熱濃鹽2用途：①鈦及其合金廣泛地用于制造噴氣發(fā)動機(jī)、超音速飛機(jī)和潛水艇(防雷達(dá)、防磁性水雷)以及海軍化工設(shè)備。②鈦與生物體組織相容性好，結(jié)合牢固，用于接骨和制造人工關(guān)節(jié)；鈦具有隔熱、高度穩(wěn)定、質(zhì)輕、堅固等特性，由純鈦制造的假牙是任何金屬材料無法比擬的，所以鈦又被稱為“生物金屬”。因此，繼Fe、Al之后，預(yù)計Ti將成為應(yīng)用廣泛的第三金屬。2用途：①鈦及其合金廣泛地用于制造噴氣發(fā)動鈦合金鈦合金3鈦單質(zhì)的制備①從鈦鐵礦中提二氧化鈦②通過氧化物來制備金屬鈦(海綿狀鈦)3鈦單質(zhì)的制備①從鈦鐵礦中提二氧化鈦②通過氧化物來制TiCl4在950℃真空分餾純化

1000℃下真空蒸餾除去Mg、MgCl2，電弧熔化鑄錠TiCl4＋2MgTi

＋2MgCl2800℃ArTiCl4海綿鈦Mg(l)MgCl2(l)制備海綿鈦反應(yīng)器示意圖Ar在充氬氣的密封爐中用熔融Mg(Na)還原TiCl4在950℃真空分餾純化1000℃下真空蒸22—1—2

鈦副族元素的重要化合物TiO2：金紅石、銳鈦礦、板鈦礦金紅石的晶胞(1)二氧化鈦(TiO2)其中最重要的金紅石屬四方晶系，Ti的配位數(shù)6，氧的配位數(shù)3。自然界中是紅色或桃紅色晶體，有時因含F(xiàn)e，Nb，Ta，Sn，Cr等雜質(zhì)而呈黑色。1氧化物22—1—2鈦副族元素的重要化合物TiO2：金紅石性質(zhì)：①TiO2不溶于水或酸，但溶于熱濃硫酸或熔化的KHSO4中TiO2＋H2SO4＝TiOSO4＋H2O②TiO2＋BaCO3＝BaTiO3(偏鈦酸鋇)＋CO2↑壓電材料，用于超聲波發(fā)生裝置偏鈦酸鋇性質(zhì)：壓電材料，用于超聲波發(fā)生裝置偏鈦酸鋇用途：①TiO2的化學(xué)性質(zhì)不活潑，且覆蓋能力強(qiáng)、折射率高，可用于制造高級白色油漆。它兼有鋅白(ZnO)的持久性和鉛白[Pb(OH)2CO3]的遮蓋性，最大的優(yōu)點是無毒，在高級化妝品中作增白劑。②TiO2也用作高級銅板紙的表面覆蓋劑，以及用于生產(chǎn)增白尼龍。③TiO2粒子具有半導(dǎo)體性能，且以其無毒、廉價、催化活性高、穩(wěn)定性好等特點，成為目前多相光催化反應(yīng)最常用的半導(dǎo)體材料。用途：①TiO2的化學(xué)性質(zhì)不活潑，且覆蓋能力強(qiáng)、折射率高(2)二氧化鋯(ZrO2)ZrO2有三種晶型：單斜(monoclinic)；四方(tetragonal)；立方(cubic)。三者之間可以相互轉(zhuǎn)換物性:ZrO2白色粉末，不溶于水，熔點很高?；?除HF外不與其他酸作用。(2)二氧化鋯(ZrO2)物性:ZrO22鹵化物(1)四氯化鈦(TiCl4)物性：無色液體(mp：249K，bp：409.5K)，有刺鼻氣味，極易水解，在潮濕空氣中會發(fā)煙。TiCl42鹵化物(1)四氯化鈦(TiCl4)TiCl4TiCl4＋2H2O＝TiO2＋4HCl(利用TiCl4的水解性，可制作煙幕彈)2TiCl4＋H2＝2TiCl3＋2HCl2TiCl4＋Zn＝2TiCl3＋ZnCl2可用作制備TiCl3化性：TiCl4＋2H2O＝TiO2＋4HCl可用(2)三氯化鈦水合TiCl3:紫色晶體，在TiCl3濃溶液中加無水乙醚，并通入氯化氫至飽和，則在乙醚層得到綠色的異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)式分別是：[Ti(H2O)6]Cl3，[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O。還原性:(Ti3＋>Sn2＋)3TiO2＋＋Al＋6H＋＝3Ti3＋＋Al3＋＋3H2OTi3＋＋Fe3＋＋H2O＝TiO2＋＋Fe2＋＋2H＋此反應(yīng)用于Ti3＋的滴定，用KSCN作指示劑可用作含鈦試樣的鈦含量測定物性:(2)三氯化鈦水合TiCl3:紫色晶體，用途:TiCl3可用作烯烴定向聚合的催化劑2TiCl4＋Zn＝2TiCl3＋ZnCl22Ti＋6HCl＝2TiCl3＋3H2↑制備：用途:TiCl3可用作烯烴定向聚合的催化劑2TiCl4(3)四氯化鋯(ZrCl4)白色粉末，在潮濕的空氣中產(chǎn)生鹽酸煙霧，遇水劇烈水解。ZrCl4＋9H2O＝ZrOCl·8H2O＋2HCl水解所得到的產(chǎn)物ZrOCl2·8H2O，難溶于冷鹽酸中，但能溶于水，從溶液中析出的是四方形棱狀晶體或針狀晶體，這可用于鋯的鑒定和提純。(3)四氯化鋯(ZrCl4)白色粉末，(4)四氟化鋯(ZrF4)無色晶體，具有高折射率，幾乎不溶于水；與氟化銨作用可生成(NH4)2[ZrF6]，它在稍加熱下就可分解，剩下的ZrF4在873K開始升華，利用這一特性可把鋯與鐵及其它雜質(zhì)分離。(NH4)2[ZrF6]＝ZrF4＋2NH３↑＋2HF↑(4)四氟化鋯(ZrF4)無色3鈦(IV)的配合物Ti(IV)：正電荷較高，半徑較小(68nm)，電荷半徑的比值較大，具有很強(qiáng)的極化力，以至在Ti(IV)的水溶液中不存在簡單的水合配離子[Ti(H2O)6]4＋，只存在堿式的氧基鹽。(1)與水(H2O)的配合物在HClO4中：[Ti(OH)2(H2O)4]2＋(簡寫成TiO2＋，鈦酰離子)；在堿性溶液中：[Ti(OH)4(H2O)2]，TiO2·4H2O。3鈦(IV)的配合物Ti(IV)：正電荷(2)與醇的配合物

TiCl4在醇中的溶劑分解作用生成二醇鹽:TiCl4＋2ROH＝TiCl2(OR)2＋2HCl加入干燥的氨氣以除掉HCl，能生成四醇鹽:TiCl4＋4ROH＋4NH3＝Ti(OR)4＋4NH4Cl(2)與醇的配合物TiCl4在醇中的溶劑分解作用生成(3)與過氧化氫(H2O2)的配合物在Ti(IV)的溶液中加入過氧化氫，在強(qiáng)酸性溶液中顯紅色，在稀酸或中性溶液顯黃色。原因：O22－離子的變形性。

pH小于1：有色配離子是[Ti(O2)(OH)(H2O)4]＋

pH＝1～3：有色配離子是Ti2O52＋(3)與過氧化氫(H2O2)的配合物在Ti(I22－2

釩副族

釩：Vanadium，美女神Vanadis的名字。鈮：Niobium，Tantalus的女兒Niobe。鉭：Tantalum，希臘神Tantalus。價電子構(gòu)型(n－1)d3ns2，最高氧化態(tài)為＋5。屬稀有元素。22－2釩副族釩：Vanadium，美女神Van22－2－1

釩副族單質(zhì)

釩副族元素單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)熔點較高，同族中隨著周期數(shù)增加而升高；單質(zhì)都為銀白色、有金屬光澤，具有典型的體心立方金屬結(jié)構(gòu)。純凈的金屬硬度低、有延展性，當(dāng)含有雜質(zhì)時則變得硬而脆。22－2－1釩副族單質(zhì)釩副族元素單質(zhì)的性質(zhì)(1)(2)化學(xué)性質(zhì)室溫下：釩：不與空氣、水、堿以及除HF以外的非氧化性酸發(fā)生作用。鈮和鉭：只與HF作用；溶于熔融狀態(tài)下的堿中。高溫下：同許多非金屬反應(yīng)2V＋12HF＝2H3VF6＋3H2↑4V＋5O2＝2V2O5(＞933K)V＋2Cl2＝VCl4(加熱)(2)化學(xué)性質(zhì)室溫下：鈮和鉭：只與HF作用；溶于熔融22－2－2

釩副族元素的重要化合物1氧化物Oxidationstate＋5＋4＋3＋2VV2O5VO2V2O3VONbNb2O5NbO2－NbOTaTa2O5TaO2－(TaO)22－2－2釩副族元素的重要化合物1氧化物Oxi五氧化二釩(V2O5)橙黃色或磚紅色固體，無臭，無味，有毒。微溶于水，溶液呈淡黃色。玻璃中加入五氧化二釩可防止紫外線。五氧化二釩(V2O5)橙黃色或磚紅色固體，無臭，無味，有(1)弱兩性氧化物，以酸性為主，溶于強(qiáng)堿生成釩酸鹽：溶于強(qiáng)酸，生成含釩氧離子的鹽：(2)氧化性V2O5＋6HCl＝2VOCl2＋Cl2＋3H2OV2O5＋6H2SO4＝(VO2)2SO4＋H2OV2O5＋6NaOH＝2Na3VO5＋3H2O(1)弱兩性氧化物，以酸性為主，溶于強(qiáng)堿生成釩酸鹽：(3)制備:①工業(yè)制法：用氯化焙燒法處理釩鉛礦。用水浸出偏釩酸鈉，將溶液酸化，得到紅棕色水合五氧化二釩沉淀析出。煅燒，得到工業(yè)級五氧化二釩。②偏釩酸銨熱分解法③三氯氧化釩的水解V2O5＋2NaCl＋1/2O2＝2NaVO3＋Cl22NH4VO3＝V2O5＋2NH3＋H2O2VOCl3＋3H2O＝V2O5＋6HCl(3)制備:①工業(yè)制法：用氯化焙燒法處理釩鉛礦。(4)鈮和鉭的氧化物相對穩(wěn)定的多，而且難于還原。4M＋5O2＝2M2O5(M＝Nb，Ta)(4)鈮和鉭的氧化物相對穩(wěn)定的多，而且難于還原。4M2含氧酸鹽VO43－

V2O74－

V3O93－V10O286－

V2O5·xH2OVO2＋PH≥13PH≥8.4PH≥3PH≈2PH＝1淺黃紅棕色黃無色黃深紅色黃色紅棕色[VO2(O2)2]3－＋6H＋

[V(O2)]3＋＋H2O2＋2H2O用于釩酸鹽和過氧化氫的比色分析2含氧酸鹽VO43－V2O74－釩酸鹽的氧化性酸性條件下釩酸鹽是一個強(qiáng)氧化劑(VO2＋)，可以被Fe2＋、草酸、酒石酸和乙醇還原為VO2＋。該方法可用于氧化還原容量法測定釩。VO2＋＋Fe2＋＋2H＋＝VO2＋＋Fe3＋＋H2O2VO2＋＋H2C2O4＋2H＋＝2VO2＋＋2CO2＋2H2O釩酸鹽的氧化性酸性條件下釩酸鹽是一個強(qiáng)氧化劑(VO2＋)，3各種氧化態(tài)的釩離子2VO2＋＋3Zn＋8H＋＝2V2＋(紫色)＋3Zn2＋＋4H2O2VO2＋＋Zn＋4H＋＝2V3＋(綠色)＋Zn2＋＋2H2O2VO2＋＋H2C2O4＋2H＋＝2VO2＋＋2CO2＋2H2OVO2＋＋Fe2＋＋2H＋＝VO2＋(藍(lán)色)＋Fe3＋＋H2O3各種氧化態(tài)的釩離子2VO2＋＋3Zn＋84鹵化物①常見的鹵化物有氯化物和氟化物。②五鹵化物是二聚體，顏色從白色的氟化物、黃色氯化物、橙色溴化物到棕色碘化物。四鹵化物是從棕色到黑色的固體，都易水解。鈮和鉭的五鹵化物的聚合結(jié)構(gòu)示意圖4鹵化物①常見的鹵化物有氯化物和氟化物。鈮和鉭的五鹵化22－1鈦副族

(1)發(fā)現(xiàn)史鈦：1791年英國Cornish教區(qū)牧師，兼業(yè)余化學(xué)家WilliamGregor最先得到鈦的不純氧化物。1795年德國化學(xué)家M.H.Klaproth獨立發(fā)現(xiàn)同樣的化合物，并按希臘神話中被罰生活于地球隱秘之火中的天與地的子女─Titans之名，將新元素命名為鈦(Titanium)。22－1鈦副族(1)發(fā)現(xiàn)史鋯：1789年Klaproth從被當(dāng)作寶石的鋯石中分離出鋯的氧化物，直到1925年A.E.Van和J.H.deBoer用碘化物分解法制得鋯(Zirconium)。鉿：1922－1923年，在哥本哈根Bohr實驗室工作D.Coster和G.VonHevesy用X射線分析法證實72號元素存在于挪威的鋯石中。此元素被命名為鉿(Hafnium，哥本哈根的拉丁名稱是Hafnia)。鋯：1789年Klaproth從被當(dāng)作寶石的鋯石中分離(2)元素性質(zhì)①鈦(Ti)鋯(Zr)鉿(Hf)位于周期系第IVB族，統(tǒng)稱鈦副族，價電子層結(jié)構(gòu)(n－1)d2ns2，穩(wěn)定化態(tài)為IV；②鈦主要存在于鈦鐵礦FeTiO3和金紅石TiO2；③鋯主要存在于鋯英石ZrSiO4和斜鋯石ZrO2；④鉿通常與鋯共生(2)元素性質(zhì)①鈦(Ti)鋯(Zr)鉿(H22－1－1鈦副族單質(zhì)1單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)銀白色，密度4.54，比鋼鐵的7.8小，比鋁的2.7大，較輕，強(qiáng)度接近鋼鐵，兼有鋁鐵的優(yōu)點，既輕強(qiáng)度又高(航天材料，眼鏡架等)。鈦22－1－1鈦副族單質(zhì)1單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理記憶性合金(鎳鈦合金，NT)，加工成甲形狀，在高溫下處理數(shù)分鐘至半小時，于是NT合金對甲形狀產(chǎn)生了記憶。在室溫下，對合金的形狀改變，形成乙形狀，以后遇到高溫加熱，則自動恢復(fù)甲形狀。如：固定接頭。記憶性合金記憶性合金(鎳鈦合金，NT)，加工成甲形狀，在高溫下(2)化學(xué)性質(zhì)

a.與非金屬反應(yīng)：Ti＋O2＝TiO2(紅熱)；3Ti＋2N2＝Ti3N4(點燃)Ti＋4Cl2＝TiCl4(300oC)

所以鈦是冶金中的消氣劑。鈦族金屬在常溫下不活潑，但在高溫條件下它們可以直接和大多數(shù)非金屬反應(yīng)：(2)化學(xué)性質(zhì)a.與非金屬反應(yīng)：

b.與酸反應(yīng)：不與稀酸反應(yīng)。鈦能與熱濃鹽酸或熱硝酸中，但Zr和Hf則不溶，它們的最好溶劑是氫氟酸。2Ti＋6HCl＝2TiCl3(紫色)

＋3H2↑Ti＋6HNO3＝[TiO(NO3)2]＋4NO2↑＋3H2OTi＋6HF＝[TiF6]2－＋2H＋＋2H2↑Zr＋6HF＝[ZrF6]2－＋2H＋＋2H2↑b.與酸反應(yīng)：不與稀酸反應(yīng)。鈦能與熱濃鹽2用途：①鈦及其合金廣泛地用于制造噴氣發(fā)動機(jī)、超音速飛機(jī)和潛水艇(防雷達(dá)、防磁性水雷)以及海軍化工設(shè)備。②鈦與生物體組織相容性好，結(jié)合牢固，用于接骨和制造人工關(guān)節(jié)；鈦具有隔熱、高度穩(wěn)定、質(zhì)輕、堅固等特性，由純鈦制造的假牙是任何金屬材料無法比擬的，所以鈦又被稱為“生物金屬”。因此，繼Fe、Al之后，預(yù)計Ti將成為應(yīng)用廣泛的第三金屬。2用途：①鈦及其合金廣泛地用于制造噴氣發(fā)動鈦合金鈦合金3鈦單質(zhì)的制備①從鈦鐵礦中提二氧化鈦②通過氧化物來制備金屬鈦(海綿狀鈦)3鈦單質(zhì)的制備①從鈦鐵礦中提二氧化鈦②通過氧化物來制TiCl4在950℃真空分餾純化

1000℃下真空蒸餾除去Mg、MgCl2，電弧熔化鑄錠TiCl4＋2MgTi

＋2MgCl2800℃ArTiCl4海綿鈦Mg(l)MgCl2(l)制備海綿鈦反應(yīng)器示意圖Ar在充氬氣的密封爐中用熔融Mg(Na)還原TiCl4在950℃真空分餾純化1000℃下真空蒸22—1—2

鈦副族元素的重要化合物TiO2：金紅石、銳鈦礦、板鈦礦金紅石的晶胞(1)二氧化鈦(TiO2)其中最重要的金紅石屬四方晶系，Ti的配位數(shù)6，氧的配位數(shù)3。自然界中是紅色或桃紅色晶體，有時因含F(xiàn)e，Nb，Ta，Sn，Cr等雜質(zhì)而呈黑色。1氧化物22—1—2鈦副族元素的重要化合物TiO2：金紅石性質(zhì)：①TiO2不溶于水或酸，但溶于熱濃硫酸或熔化的KHSO4中TiO2＋H2SO4＝TiOSO4＋H2O②TiO2＋BaCO3＝BaTiO3(偏鈦酸鋇)＋CO2↑壓電材料，用于超聲波發(fā)生裝置偏鈦酸鋇性質(zhì)：壓電材料，用于超聲波發(fā)生裝置偏鈦酸鋇用途：①TiO2的化學(xué)性質(zhì)不活潑，且覆蓋能力強(qiáng)、折射率高，可用于制造高級白色油漆。它兼有鋅白(ZnO)的持久性和鉛白[Pb(OH)2CO3]的遮蓋性，最大的優(yōu)點是無毒，在高級化妝品中作增白劑。②TiO2也用作高級銅板紙的表面覆蓋劑，以及用于生產(chǎn)增白尼龍。③TiO2粒子具有半導(dǎo)體性能，且以其無毒、廉價、催化活性高、穩(wěn)定性好等特點，成為目前多相光催化反應(yīng)最常用的半導(dǎo)體材料。用途：①TiO2的化學(xué)性質(zhì)不活潑，且覆蓋能力強(qiáng)、折射率高(2)二氧化鋯(ZrO2)ZrO2有三種晶型：單斜(monoclinic)；四方(tetragonal)；立方(cubic)。三者之間可以相互轉(zhuǎn)換物性:ZrO2白色粉末，不溶于水，熔點很高。化性:除HF外不與其他酸作用。(2)二氧化鋯(ZrO2)物性:ZrO22鹵化物(1)四氯化鈦(TiCl4)物性：無色液體(mp：249K，bp：409.5K)，有刺鼻氣味，極易水解，在潮濕空氣中會發(fā)煙。TiCl42鹵化物(1)四氯化鈦(TiCl4)TiCl4TiCl4＋2H2O＝TiO2＋4HCl(利用TiCl4的水解性，可制作煙幕彈)2TiCl4＋H2＝2TiCl3＋2HCl2TiCl4＋Zn＝2TiCl3＋ZnCl2可用作制備TiCl3化性：TiCl4＋2H2O＝TiO2＋4HCl可用(2)三氯化鈦水合TiCl3:紫色晶體，在TiCl3濃溶液中加無水乙醚，并通入氯化氫至飽和，則在乙醚層得到綠色的異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)式分別是：[Ti(H2O)6]Cl3，[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O。還原性:(Ti3＋>Sn2＋)3TiO2＋＋Al＋6H＋＝3Ti3＋＋Al3＋＋3H2OTi3＋＋Fe3＋＋H2O＝TiO2＋＋Fe2＋＋2H＋此反應(yīng)用于Ti3＋的滴定，用KSCN作指示劑可用作含鈦試樣的鈦含量測定物性:(2)三氯化鈦水合TiCl3:紫色晶體，用途:TiCl3可用作烯烴定向聚合的催化劑2TiCl4＋Zn＝2TiCl3＋ZnCl22Ti＋6HCl＝2TiCl3＋3H2↑制備：用途:TiCl3可用作烯烴定向聚合的催化劑2TiCl4(3)四氯化鋯(ZrCl4)白色粉末，在潮濕的空氣中產(chǎn)生鹽酸煙霧，遇水劇烈水解。ZrCl4＋9H2O＝ZrOCl·8H2O＋2HCl水解所得到的產(chǎn)物ZrOCl2·8H2O，難溶于冷鹽酸中，但能溶于水，從溶液中析出的是四方形棱狀晶體或針狀晶體，這可用于鋯的鑒定和提純。(3)四氯化鋯(ZrCl4)白色粉末，(4)四氟化鋯(ZrF4)無色晶體，具有高折射率，幾乎不溶于水；與氟化銨作用可生成(NH4)2[ZrF6]，它在稍加熱下就可分解，剩下的ZrF4在873K開始升華，利用這一特性可把鋯與鐵及其它雜質(zhì)分離。(NH4)2[ZrF6]＝ZrF4＋2NH３↑＋2HF↑(4)四氟化鋯(ZrF4)無色3鈦(IV)的配合物Ti(IV)：正電荷較高，半徑較小(68nm)，電荷半徑的比值較大，具有很強(qiáng)的極化力，以至在Ti(IV)的水溶液中不存在簡單的水合配離子[Ti(H2O)6]4＋，只存在堿式的氧基鹽。(1)與水(H2O)的配合物在HClO4中：[Ti(OH)2(H2O)4]2＋(簡寫成TiO2＋，鈦酰離子)；在堿性溶液中：[Ti(OH)4(H2O)2]，TiO2·4H2O。3鈦(IV)的配合物Ti(IV)：正電荷(2)與醇的配合物

TiCl4在醇中的溶劑分解作用生成二醇鹽:TiCl4＋2ROH＝TiCl2(OR)2＋2HCl加入干燥的氨氣以除掉HCl，能生成四醇鹽:TiCl4＋4ROH＋4NH3＝Ti(OR)4＋4NH4Cl(2)與醇的配合物TiCl4在醇中的溶劑分解作用生成(3)與過氧化氫(H2O2)的配合物在Ti(IV)的溶液中加入過氧化氫，在強(qiáng)酸性溶液中顯紅色，在稀酸或中性溶液顯黃色。原因：O22－離子的變形性。

pH小于1：有色配離子是[Ti(O2)(OH)(H2O)4]＋

pH＝1～3：有色配離子是Ti2O52＋(3)與過氧化氫(H2O2)的配合物在Ti(I22－2

釩副族

釩：Vanadium，美女神Vanadis的名字。鈮：Niobium，Tantalus的女兒Niobe。鉭：Tantalum，希臘神Tantalus。價電子構(gòu)型(n－1)d3ns2，最高氧化態(tài)為＋5。屬稀有元素。22－2釩副族釩：Vanadium，美女神Van22－2－1

釩副族單質(zhì)

釩副族元素單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)熔點較高，同族中隨著周期數(shù)增加而升高；單質(zhì)都為銀白色、有金屬光澤，具有典型的體心立方金屬結(jié)構(gòu)。純凈的金屬硬度低、有延展性，當(dāng)含有雜質(zhì)時則變得硬而脆。22－2－1釩副族單質(zhì)釩副族元素單質(zhì)的性質(zhì)(1)(2)化學(xué)性質(zhì)室溫下：釩：不與空氣、水、堿以及除HF以外的非氧化性酸發(fā)生作用。鈮和鉭：只與HF作用；溶于熔融狀態(tài)下的堿中。高溫下：同許多非金屬反應(yīng)2V＋12HF＝2H3VF6＋3H2↑4V＋5O2＝2V2O5(＞933K)V＋2Cl2＝VCl4(加熱)(2)化學(xué)性質(zhì)室溫下：鈮和鉭：只與HF作用；溶于熔融22－2－2

釩副族元素的重要化合物1氧化物Oxidationstate＋5＋4＋3＋2VV2O5VO2V2O3VONbNb2O5NbO2－NbOTaTa2O5TaO2－(TaO)22－2－2釩副族元素的重要化合物1氧化物Oxi五氧化二釩(V2O5)橙黃色或磚紅色固體，無臭，無味，有毒。微溶于水，溶液呈淡黃色。玻璃中加入五氧化二釩可防止紫外線。五氧化二釩(V2O5)橙黃色或磚紅色固體，無臭，無味，有(1)弱兩性氧化物，以酸性為主，溶于強(qiáng)堿生成釩酸鹽：溶于強(qiáng)酸，生成含釩氧離子的鹽：(2)氧化性V2O5＋6HCl＝2VOCl2＋Cl2＋3H2OV2O5＋6H2SO4＝(VO2)2SO4＋H2OV2O5＋