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文檔簡介

一、釩分族元素概述元素周期表中ⅤB族元素常稱為釩分族,該族只有V、Nb、Ta三種元素。1.原子結(jié)構(gòu)VAr

3d34s24p0132.1591.63NbKr

4d35s25p0142.9691.6TaXe

5d36s26p0143681.5元素結(jié)構(gòu)r原子(pm)rM5+(pm)電負性從元素原子的價電子結(jié)構(gòu)上分析可知,釩分族元素應(yīng)有多種氧化態(tài)(+2、+3、+4、+5);與鈦分族相似從上到下,高氧化態(tài)穩(wěn)定性增強,低氧化態(tài)穩(wěn)定性降低。釩分族元素的最高氧化物M2O5是以酸性為主,所以人們常將其稱為“酸土元素”。一、釩分族元素概述元素周期表中ⅤB族元素常稱為釩分族2.化學(xué)性質(zhì)

釩分族元素與鈦分族元素類似,在常溫下表面易形成致密的氧化膜,導(dǎo)致化學(xué)活性較低。在加熱條件下,釩分族元素能與O2、N2、H2、C、S、X2等非金屬元素直接發(fā)生反應(yīng)。4M+5O22M2O4

(釩也可形成VO2)Δ2M+H22MH

(高溫,形成的氫化物為金屬型)M+CMC

(鉭也可形成Ta2C)高溫6M+5N22M3N5

(釩只形成VN)ΔΔM+2SMS2(釩也可形成V2S5)Δ2M+5X22MX5(釩只有VF5、VCl4、VBr3)Δ⑴與非金屬反應(yīng)2.化學(xué)性質(zhì)釩分族元素與鈦分族元素類似,在常溫下表面⑵與酸、堿反應(yīng)3M+15HF+5HNO3=3HMOF5+5NO+7H2O(還可形成其它含氟酸)

釩分族金屬在室溫下因易鈍化,很難與非氧化性酸及苛性堿作用,也不與水作用。但能被氫氟酸、強氧化性酸(如硝酸、王水)腐蝕,更易溶于氫氟酸和硝酸混酸中。2M+10NaOH

2NaMO3+5H2↑+4Na2O熔融(Nb、Ta形成Na8M6O19)釩分族金屬能與熔融的苛性堿作用,生成相應(yīng)的含氧酸鹽、氧化鈉和氫氣。偏釩酸鈉VOOONa-+⑵與酸、堿反應(yīng)3M+15HF+5HNO3=3HM二、釩

釩是一種在地殼中分布很廣的微量元素,常與其它礦共生。常見的礦物主要有綠硫釩石[VS2或V2S5]、鉛釩礦[Pb5(VO4)3Cl]、釩云母[KV2(AlSi3O10)(OH)2]、釩磁鐵礦[FeV2O4]等。1.存在綠硫釩石鉛釩礦釩云母釩磁鐵礦二、釩釩是一種在地殼中分布很廣的微量元素,常與其它礦2.釩的冶煉富釩爐渣焙燒NaVO3H2OV2O5熱還原產(chǎn)品(金屬釩)工業(yè)上大多以含釩的鐵礦石作為提取釩的主要來源。通過高爐煉鐵,使90%左右的釩進入生鐵中;再通過煉鋼過程,可獲得富釩爐渣;然后以富釩爐渣為原料提取釩,其基本原理為:NaClO2浸提沉淀Cl2CaNH4ClpH=2-2.5H2SO4NH4VO3煅燒2.釩的冶煉富釩爐渣焙燒NaVO3H2OV2O5熱還原產(chǎn)品⑴焙燒將富釩爐渣與食鹽(或碳酸鈉)混合,在空氣中加熱至800-1000℃進行焙燒,使其轉(zhuǎn)化為易溶的含氧酸鈉鹽。2V2O5+4NaCl+O2=4NaVO3+Cl2(偏釩酸鈉)V2O5+Na2CO3=2NaVO3+CO2↑⑵浸提將燒結(jié)塊(熟料)用水浸提,使釩的含氧酸鈉鹽轉(zhuǎn)入溶液,除去其它難溶雜質(zhì)。⑶沉淀在浸出液中加入沉淀劑(氯化銨),并用硫酸調(diào)節(jié)pH值,得到偏釩酸銨(沉淀物)。NaVO3+NH4Cl

NH4VO3↓

+NaClpH=2-2.5H2SO4⑴焙燒將富釩爐渣與食鹽(或碳酸鈉)混合,在空氣中加熱⑷煅燒將得到的偏釩酸銨烘干,并于回轉(zhuǎn)爐中緩慢升溫至300℃,保持1h,再繼續(xù)升溫至500-550℃進行煅燒。(不能超過650℃,否則五氧化二釩熔融)2NH4VO3=2V2O5+2NH3+H2O⑸金屬熱還原將得到的五氧化二釩經(jīng)過脫水、干燥,然后用金屬熱還原法可得到金屬釩。V2O5+5Ca5CaO

+2VΔ釩鐵(V2O5)五氧化二釩⑷煅燒將得到的偏釩酸銨烘干,并于回轉(zhuǎn)爐中緩慢升溫至3.釩的性質(zhì)3V+15HF+5HNO3=3HVOF5+5NO+7H2O釩屬立方I晶格,銀白色,Tf=1919℃(釩分族元素與鉬、鎢并稱“難熔金屬”),質(zhì)地堅硬(莫氏硬度為7)。釩具有較好的耐鹽酸、硫酸性,但能被氫氟酸、硝酸、王水等腐蝕,更易溶于氫氟酸和硝酸混酸中。(五氟釩酸)由于釩具有高沸點、硬度較高、化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定等特點,常用其制造特種合金鋼。例如:工具鋼Fe-V合金(高硬度、高強度、高耐磨性)

Ti-Al-V合金(高耐熱性、高強度、高韌性)——航空材料3.釩的性質(zhì)3V+15HF+5HNO3=3HVO

釩可以形成多種氧化物(如:VO、V2O3、VO2、V2O5等),其中五氧化二釩最穩(wěn)定。五氧化二釩可以通過偏釩酸銨熱分解制得,也可通過三氯化氧化釩水解制得。4.釩的化合物⑴五氧化二釩2VOCl3+3H2O=V2O5+6HCl五氧化二釩是以酸性為主的兩性氧化物,既可溶于堿溶液,也可溶于強酸。V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O(釩酸鈉)V2O5+2H+=2VO2+

+H2O釩可以形成多種氧化物(如:VO、V2O3、VO2、V

釩(Ⅴ)具有強氧化性。當五氧化二釩溶解在鹽酸中,釩(Ⅴ)能被還原為釩(Ⅳ)狀態(tài)。V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2↑+3H2O

當干燥的硫化氫通過加熱的五氧化二釩,并以五氧化二磷為干燥劑,可得到三氯氧化釩。V2O5+6HCl(g)

2VOCl3+3H2OΔP2O5五氧化二釩是一種重要的催化劑,主要用于硫酸工業(yè)中接觸法合成SO3等。2SO2+O2

2SO3V2O5420-450℃五氧化二釩屬于高毒類化學(xué)品,對呼吸道及皮膚有損害作用。釩觸媒釩(Ⅴ)具有強氧化性。當五氧化二釩溶解在鹽酸中,釩(⑵四氯化釩

四氯化釩[VCl4]正四面體構(gòu)型,粘稠的紅褐色液體(Tf=-28℃、Tb=154℃),遇潮濕空氣或水分解,冒白煙。VCl4+2H2O=VO2+4HCl

四氯化釩的熱穩(wěn)定性較差,在沸點下發(fā)生分解,生成三氯化釩和氯氣。2VCl42VCl3+Cl2Δ

四氯化釩在有機合成中,可使酚偶聯(lián);在橡膠工業(yè)中,可催化乙烯的聚合反應(yīng)。C6H5OH

+

2VCl4=

HOC6H4-C6H4OH

+

2VCl3+

2HCl四氯化釩屬腐蝕品,對眼睛、鼻、咽喉、肺有刺激作用,會引起咳嗽、呼吸短促、眼睛損害。⑵四氯化釩四氯化釩[VCl4]正四面體構(gòu)型,粘稠的紅⑶偏釩酸銨

偏釩酸銨[NH4VO3]白色或淡黃色結(jié)晶粉末,熔點200℃,微溶于冷水、熱乙醇和乙醚,溶于熱水及稀氫氧化銨;空氣中灼燒時變成五氧化二釩。Δ2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O

偏釩酸銨主要用作化學(xué)試劑、催化劑、催干劑、媒染劑,在陶瓷工業(yè)中廣泛用作釉料;也是制取五氧化二釩的原料。偏釩酸銨屬毒害品,其粉塵能刺激眼睛、皮膚和呼吸道,對肝臟、腎臟有損害。皮膚接觸偏釩酸銨可引起蕁麻疹,口服可致死亡,吸入會引起咳嗽、胸痛、痛、口中金屬味和精神癥狀,嚴重者可致死。⑶偏釩酸銨偏釩酸銨[NH4VO3]白色或淡黃色結(jié)晶粉練習與討論8-3以綠硫釩石為主要原料,制備金屬釩。(僅供思考)練習與討論8-3以綠硫釩石為主要原料,制備金屬釩。(僅供思三、鈮、鉭

鈮和鉭在地殼中常共生。如鈮(鉭)鐵礦[Fe(Nb、Ta)O3]2,若鈮含量較高,則稱為鈮鐵礦,反之則稱為鉭鐵礦。鈮(鉭)鐵礦主要產(chǎn)于花崗巖和偉晶巖中,是煉鈮(鉭)的重要原料。鈮鐵礦鉭鐵礦

鈮是1801年英國化學(xué)家哈切特由鈮鐵礦中發(fā)現(xiàn)的;鉭是1802年瑞典化學(xué)家艾克保發(fā)現(xiàn)的。亞洲最大的江西橫峰鉭鐵礦三、鈮、鉭鈮和鉭在地殼中常共生。如鈮(鉭)鐵鈮鐵礦鉭鈮(立方I),Tf=2468℃,Tb=4742℃,ρ=8.57g/cm3。鈮不溶于酸,甚至不溶于王水,能溶于氫氟酸;鈮在空氣中加熱,可得到五氧化二鈮。

4Nb+5O2=Nb2O5鈮是希有高熔點金屬,其合金材料常用于航空、航天工業(yè)和國防工業(yè)。鈮是超導(dǎo)元素中臨界溫度(-260℃)最高的一種,是制備超導(dǎo)材料的重要元素。此外,純金屬鈮在電子管中,有除去殘留氣體的作用。1.鈮及其化合物⑴金屬鈮鈮(立方I),Tf=2468℃,Tb=474⑵鈮的制取鈮的制備一般是采用熔融電解七氟鈮酸鉀得到,也可采用鋁熱還原法或碳熱還原法制得。Nb2O5+10HF+4KF=2K2NbF7+5H2O濃縮、結(jié)晶K2NbF7(晶體)熔融電解金屬鈮Nb2O5+Al

Al2O5+Nb高溫①碳熱還原法制備鈮流程Nb2O5碳化碳化鈮炭黑碳還原Nb2O5鈮條氫化脫氫熔煉澆鑄鈮錠⑵鈮的制取鈮的制備一般是采用熔融電解七氟鈮酸鉀得到,②主要反應(yīng)碳化——將五氧化二鈮與炭黑混合,在氫氣氛圍中可得到碳化鈮。Nb2O5+7C2NbC+5CO↑Δ氫氣氛圍碳還原——將碳化鈮與五氧化二鈮混合,在真空下可得到金屬鈮。Nb2O5+5NbC7Nb+5COΔ真空Nb2O5+5C2Nb+5COΔ真空氫化(除雜質(zhì))熔煉金屬鈮②主要反應(yīng)碳化——將五氧化二鈮與炭黑混合,在氫氣氛圍中可得到⑶鈮化合物

五氧化二鈮[Nb2O2]又稱為氧化鈮,無色晶體或白色粉末;不溶于水,除硫酸和氫氟酸外,不溶于其它酸;能溶于熔融硫酸氫鉀或堿金屬的碳酸鹽、氫氧化物中。Nb2O5+2NaOH=2NaNbO3+H2O①五氧化二鈮

五氧化二鈮是制備金屬鈮的原料,也是制備特種光學(xué)玻璃、高頻和低頻電容器及壓電陶瓷元件的重要原料。(鈮酸鈉)⑶鈮化合物五氧化二鈮[Nb2O2]又稱為氧化鈮,無色②碳化鈮碳化鈮[NbC]氯化鈉型晶體,綠色晶體,有金屬光澤;粉末狀為灰黑色,熔點2300℃,比剛玉還硬。碳化鈮易熔于碳化鈦、碳化鋯、碳化鎢等化合物中,并生成類質(zhì)同晶固溶混合物。碳化鈮作為碳化物硬質(zhì)合金添加劑,是三元、四元碳化物固溶物組分。例如:WC-NbC-C三元系等。也可作紫色人造寶石。②碳化鈮碳化鈮[NbC]氯化鈉型晶體,綠色晶體,有金③五氯化鈮五氯化鈮[NbCl5]單斜晶系,黃白色,熔點204.7℃,沸點254℃。氣態(tài)的五氯化鈮為單分子,固態(tài)的為二聚體,分子中含有兩個氯橋鍵。ClClClClClClClClClCl五氯化鈮二聚體五氯化鈮溶于醇、四氯化碳、鹽酸,易潮解;在潮濕空氣中或遇水則分解。NbCl5+H2O=NbOCl3+2HCl五氯化鈮可由金屬鈮在加熱的條件下直接與氯氣反應(yīng)制得,也可用五氧化二鈮氯化得到。五氯化鈮是制備其它鈮化合物的常用原料。Nb2O5+5Cl2+5C=2NbCl5+5CO③五氯化鈮五氯化鈮[NbCl5]單斜晶系,黃白色,熔2.鉭及其化合物鉭熔點高(2996℃),質(zhì)地堅硬(莫氏硬度為6.5),鉭富有延展性和較好的韌性,可以拉成細絲式制薄箔。金屬鉭的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,具有極高的抗腐蝕性。無論是在冷和熱的條件下,對鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應(yīng)。鉭在空氣中加熱,可形成五氧化二鉭。

4Ta+5O2=2Ta2O5鉭可用來制造坩堝、蒸發(fā)器皿等,也可做電子管的電極、整流器、電容。醫(yī)療上用來制成薄片或細線,縫補破壞的組織。⑴金屬鉭2.鉭及其化合物鉭熔點高(2996℃),質(zhì)地堅硬(莫五氧化二鉭[Ta2O5]白色斜方晶系,熔點為1800℃;五氧化二鉭的化學(xué)性質(zhì)與五氧化二鈮相似,能溶于熔融的硫酸氫鉀和氫氟酸溶液,不溶于水和其它酸。五氧化二鉭是生產(chǎn)金屬鉭的原料,也是制造高折射低色散特種光學(xué)玻璃的重要原料。⑵鉭的化合物①五氧化二鉭五氧化二鉭五氧化二鉭[Ta2O5]白色斜方晶系,熔點為180②五氟化鉭五氟化鉭[TaF5]白色結(jié)晶,折光能力強。稍溶于熱的二硫化碳和四氯化碳溶液中,溶于水和乙醚。在空氣中吸濕而不水解,能緩慢腐蝕玻璃。五氟化鉭可由五氧化二鉭與氟化氫制得,也可直接在加熱條件下由氟于金屬鉭反應(yīng)制得。

Ta2O5+10HF=2TaF5+5H2O2Ta+5F2=Ta2F5五氟化鉭在有機合成中,用作傅-克反應(yīng)的催化劑;在電子工業(yè)中用于生產(chǎn)電容器。②五氟化鉭五氟化鉭[TaF5]白色結(jié)晶,折光能力強。練習與討論8-4氣態(tài)五氯化鈮為單分子,其構(gòu)型如何?(僅供思考)8-5五氯化鉭在水中水解可得到Ta2O5·nH2O(白色沉淀),而五氯化鈮水解得到NbOCl3,為什么?(僅供思考)練習與討論8-4氣態(tài)五氯化鈮為單分子,其構(gòu)型如何?(僅供思一、釩分族元素概述元素周期表中ⅤB族元素常稱為釩分族,該族只有V、Nb、Ta三種元素。1.原子結(jié)構(gòu)VAr

3d34s24p0132.1591.63NbKr

4d35s25p0142.9691.6TaXe

5d36s26p0143681.5元素結(jié)構(gòu)r原子(pm)rM5+(pm)電負性從元素原子的價電子結(jié)構(gòu)上分析可知,釩分族元素應(yīng)有多種氧化態(tài)(+2、+3、+4、+5);與鈦分族相似從上到下,高氧化態(tài)穩(wěn)定性增強,低氧化態(tài)穩(wěn)定性降低。釩分族元素的最高氧化物M2O5是以酸性為主,所以人們常將其稱為“酸土元素”。一、釩分族元素概述元素周期表中ⅤB族元素常稱為釩分族2.化學(xué)性質(zhì)

釩分族元素與鈦分族元素類似,在常溫下表面易形成致密的氧化膜,導(dǎo)致化學(xué)活性較低。在加熱條件下,釩分族元素能與O2、N2、H2、C、S、X2等非金屬元素直接發(fā)生反應(yīng)。4M+5O22M2O4

(釩也可形成VO2)Δ2M+H22MH

(高溫,形成的氫化物為金屬型)M+CMC

(鉭也可形成Ta2C)高溫6M+5N22M3N5

(釩只形成VN)ΔΔM+2SMS2(釩也可形成V2S5)Δ2M+5X22MX5(釩只有VF5、VCl4、VBr3)Δ⑴與非金屬反應(yīng)2.化學(xué)性質(zhì)釩分族元素與鈦分族元素類似,在常溫下表面⑵與酸、堿反應(yīng)3M+15HF+5HNO3=3HMOF5+5NO+7H2O(還可形成其它含氟酸)

釩分族金屬在室溫下因易鈍化,很難與非氧化性酸及苛性堿作用,也不與水作用。但能被氫氟酸、強氧化性酸(如硝酸、王水)腐蝕,更易溶于氫氟酸和硝酸混酸中。2M+10NaOH

2NaMO3+5H2↑+4Na2O熔融(Nb、Ta形成Na8M6O19)釩分族金屬能與熔融的苛性堿作用,生成相應(yīng)的含氧酸鹽、氧化鈉和氫氣。偏釩酸鈉VOOONa-+⑵與酸、堿反應(yīng)3M+15HF+5HNO3=3HM二、釩

釩是一種在地殼中分布很廣的微量元素,常與其它礦共生。常見的礦物主要有綠硫釩石[VS2或V2S5]、鉛釩礦[Pb5(VO4)3Cl]、釩云母[KV2(AlSi3O10)(OH)2]、釩磁鐵礦[FeV2O4]等。1.存在綠硫釩石鉛釩礦釩云母釩磁鐵礦二、釩釩是一種在地殼中分布很廣的微量元素,常與其它礦2.釩的冶煉富釩爐渣焙燒NaVO3H2OV2O5熱還原產(chǎn)品(金屬釩)工業(yè)上大多以含釩的鐵礦石作為提取釩的主要來源。通過高爐煉鐵,使90%左右的釩進入生鐵中;再通過煉鋼過程,可獲得富釩爐渣;然后以富釩爐渣為原料提取釩,其基本原理為:NaClO2浸提沉淀Cl2CaNH4ClpH=2-2.5H2SO4NH4VO3煅燒2.釩的冶煉富釩爐渣焙燒NaVO3H2OV2O5熱還原產(chǎn)品⑴焙燒將富釩爐渣與食鹽(或碳酸鈉)混合,在空氣中加熱至800-1000℃進行焙燒,使其轉(zhuǎn)化為易溶的含氧酸鈉鹽。2V2O5+4NaCl+O2=4NaVO3+Cl2(偏釩酸鈉)V2O5+Na2CO3=2NaVO3+CO2↑⑵浸提將燒結(jié)塊(熟料)用水浸提,使釩的含氧酸鈉鹽轉(zhuǎn)入溶液,除去其它難溶雜質(zhì)。⑶沉淀在浸出液中加入沉淀劑(氯化銨),并用硫酸調(diào)節(jié)pH值,得到偏釩酸銨(沉淀物)。NaVO3+NH4Cl

NH4VO3↓

+NaClpH=2-2.5H2SO4⑴焙燒將富釩爐渣與食鹽(或碳酸鈉)混合,在空氣中加熱⑷煅燒將得到的偏釩酸銨烘干,并于回轉(zhuǎn)爐中緩慢升溫至300℃,保持1h,再繼續(xù)升溫至500-550℃進行煅燒。(不能超過650℃,否則五氧化二釩熔融)2NH4VO3=2V2O5+2NH3+H2O⑸金屬熱還原將得到的五氧化二釩經(jīng)過脫水、干燥,然后用金屬熱還原法可得到金屬釩。V2O5+5Ca5CaO

+2VΔ釩鐵(V2O5)五氧化二釩⑷煅燒將得到的偏釩酸銨烘干,并于回轉(zhuǎn)爐中緩慢升溫至3.釩的性質(zhì)3V+15HF+5HNO3=3HVOF5+5NO+7H2O釩屬立方I晶格,銀白色,Tf=1919℃(釩分族元素與鉬、鎢并稱“難熔金屬”),質(zhì)地堅硬(莫氏硬度為7)。釩具有較好的耐鹽酸、硫酸性,但能被氫氟酸、硝酸、王水等腐蝕,更易溶于氫氟酸和硝酸混酸中。(五氟釩酸)由于釩具有高沸點、硬度較高、化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定等特點,常用其制造特種合金鋼。例如:工具鋼Fe-V合金(高硬度、高強度、高耐磨性)

Ti-Al-V合金(高耐熱性、高強度、高韌性)——航空材料3.釩的性質(zhì)3V+15HF+5HNO3=3HVO

釩可以形成多種氧化物(如:VO、V2O3、VO2、V2O5等),其中五氧化二釩最穩(wěn)定。五氧化二釩可以通過偏釩酸銨熱分解制得,也可通過三氯化氧化釩水解制得。4.釩的化合物⑴五氧化二釩2VOCl3+3H2O=V2O5+6HCl五氧化二釩是以酸性為主的兩性氧化物,既可溶于堿溶液,也可溶于強酸。V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O(釩酸鈉)V2O5+2H+=2VO2+

+H2O釩可以形成多種氧化物(如:VO、V2O3、VO2、V

釩(Ⅴ)具有強氧化性。當五氧化二釩溶解在鹽酸中,釩(Ⅴ)能被還原為釩(Ⅳ)狀態(tài)。V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2↑+3H2O

當干燥的硫化氫通過加熱的五氧化二釩,并以五氧化二磷為干燥劑,可得到三氯氧化釩。V2O5+6HCl(g)

2VOCl3+3H2OΔP2O5五氧化二釩是一種重要的催化劑,主要用于硫酸工業(yè)中接觸法合成SO3等。2SO2+O2

2SO3V2O5420-450℃五氧化二釩屬于高毒類化學(xué)品,對呼吸道及皮膚有損害作用。釩觸媒釩(Ⅴ)具有強氧化性。當五氧化二釩溶解在鹽酸中,釩(⑵四氯化釩

四氯化釩[VCl4]正四面體構(gòu)型,粘稠的紅褐色液體(Tf=-28℃、Tb=154℃),遇潮濕空氣或水分解,冒白煙。VCl4+2H2O=VO2+4HCl

四氯化釩的熱穩(wěn)定性較差,在沸點下發(fā)生分解,生成三氯化釩和氯氣。2VCl42VCl3+Cl2Δ

四氯化釩在有機合成中,可使酚偶聯(lián);在橡膠工業(yè)中,可催化乙烯的聚合反應(yīng)。C6H5OH

+

2VCl4=

HOC6H4-C6H4OH

+

2VCl3+

2HCl四氯化釩屬腐蝕品,對眼睛、鼻、咽喉、肺有刺激作用,會引起咳嗽、呼吸短促、眼睛損害。⑵四氯化釩四氯化釩[VCl4]正四面體構(gòu)型,粘稠的紅⑶偏釩酸銨

偏釩酸銨[NH4VO3]白色或淡黃色結(jié)晶粉末,熔點200℃,微溶于冷水、熱乙醇和乙醚,溶于熱水及稀氫氧化銨;空氣中灼燒時變成五氧化二釩。Δ2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O

偏釩酸銨主要用作化學(xué)試劑、催化劑、催干劑、媒染劑,在陶瓷工業(yè)中廣泛用作釉料;也是制取五氧化二釩的原料。偏釩酸銨屬毒害品,其粉塵能刺激眼睛、皮膚和呼吸道,對肝臟、腎臟有損害。皮膚接觸偏釩酸銨可引起蕁麻疹,口服可致死亡,吸入會引起咳嗽、胸痛、痛、口中金屬味和精神癥狀,嚴重者可致死。⑶偏釩酸銨偏釩酸銨[NH4VO3]白色或淡黃色結(jié)晶粉練習與討論8-3以綠硫釩石為主要原料,制備金屬釩。(僅供思考)練習與討論8-3以綠硫釩石為主要原料,制備金屬釩。(僅供思三、鈮、鉭

鈮和鉭在地殼中常共生。如鈮(鉭)鐵礦[Fe(Nb、Ta)O3]2,若鈮含量較高,則稱為鈮鐵礦,反之則稱為鉭鐵礦。鈮(鉭)鐵礦主要產(chǎn)于花崗巖和偉晶巖中,是煉鈮(鉭)的重要原料。鈮鐵礦鉭鐵礦

鈮是1801年英國化學(xué)家哈切特由鈮鐵礦中發(fā)現(xiàn)的;鉭是1802年瑞典化學(xué)家艾克保發(fā)現(xiàn)的。亞洲最大的江西橫峰鉭鐵礦三、鈮、鉭鈮和鉭在地殼中常共生。如鈮(鉭)鐵鈮鐵礦鉭鈮(立方I),Tf=2468℃,Tb=4742℃,ρ=8.57g/cm3。鈮不溶于酸,甚至不溶于王水,能溶于氫氟酸;鈮在空氣中加熱,可得到五氧化二鈮。

4Nb+5O2=Nb2O5鈮是希有高熔點金屬,其合金材料常用于航空、航天工業(yè)和國防工業(yè)。鈮是超導(dǎo)元素中臨界溫度(-260℃)最高的一種,是制備超導(dǎo)材料的重要元素。此外,純金屬鈮在電子管中,有除去殘留氣體的作用。1.鈮及其化合物⑴金屬鈮鈮(立方I),Tf=2468℃,Tb=474⑵鈮的制取鈮的制備一般是采用熔融電解七氟鈮酸鉀得到,也可采用鋁熱還原法或碳熱還原法制得。Nb2O5+10HF+4KF=2K2NbF7+5H2O濃縮、結(jié)晶K2NbF7(晶體)熔融電解金屬鈮Nb2O5+Al

Al2O5+Nb高溫①碳熱還原法制備鈮流程Nb2O5碳化碳化鈮炭黑碳還原Nb2O5鈮條氫化脫氫熔煉澆鑄鈮錠⑵鈮的制取鈮的制備一般是采用熔融電解七氟鈮酸鉀得到,②主要反應(yīng)碳化——將五氧化二鈮與炭黑混合,在氫氣氛圍中可得到碳化鈮。Nb2O5+7C2NbC+5CO↑Δ氫氣氛圍碳還原——將碳化鈮與五氧化二鈮混合,在真空下可得到金屬鈮。Nb2O5+5NbC7Nb+5COΔ真空Nb2O5+5C2Nb+5COΔ真空氫化(除雜質(zhì))熔煉金屬鈮②主要反應(yīng)碳化——將五氧化二鈮與炭黑混合,在氫氣氛圍中可得到⑶鈮化合物

五氧化二鈮[Nb2O2]又稱為氧化鈮,無色晶體或白色粉末;不溶于水,除硫酸和氫氟酸外,不溶于其它酸;能溶于熔融硫酸氫鉀或堿金屬的碳酸鹽、氫氧化物中。Nb2O5+2NaOH=2NaNbO3+H2O①五氧化二鈮

五氧化二鈮是制備金屬鈮的原料,也是制備特種光學(xué)玻璃、高頻和低頻電容器及壓電陶瓷元件的重要原料。(鈮酸鈉)⑶鈮化合物五氧化二鈮[Nb2O2]又稱為氧化鈮,無色②碳化鈮碳化鈮[NbC]氯化鈉型晶體,綠色晶體,有金屬光澤;粉末狀為灰黑色,熔點2300℃,比剛玉還硬。碳化鈮易熔于碳化鈦、碳化鋯、碳化鎢等化合物中

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