第十八章 铬、锰、钛、钒
《矿产资源“三率”指标要求 第3部分：铁、锰、铬、钒、钛矿》(报批稿)
表1
钛的最低回收率指标
入选矿石铁钛比
2.1≤TFe/TiO2＜2.6
2.6≤TFe/TiO2＜3.5
TFe/TiO2≥3.5
钛精矿品位/%
47
47
47
钛选矿回收率/%
20
16
12
锰矿
6.2.1
领跑者指标
6.2.1.1
标情况。
5.1.2
一般指标
一般指标是为评价矿产资源开发利用水平而设定，指标值反映了多数矿山能达到的开发利用指标
情况。
5.1.3
最低指标
最低指标是行业开发利用的最低标准，指标值反映了绝大多数矿山在当前技术经济条件和政策法
规下应该达到的指标情况。
评价指标
5.2.1
开采环节
铁、锰、铬、钒、钛矿山开采环节评价指标采用开采回采率，开采回采率计算方法应符合GB/T 42249，
——第3部分：铁、锰、铬、钒、钛；
——第4部分：铜等12种有色金属矿产；
——第5部分：金、银、铌、钽、锂、锆、锶、稀土、锗；
——第6部分：石墨等26种非金属矿产；
——第7部分：石英岩、石英砂岩、脉石英、天然石英砂、粉石英；
——第8部分：硫铁矿、磷、硼、天然碱、钠硝石；
——第9部分：盐湖和盐类矿产；
——第10部分：石煤、天然沥青、油砂、油页岩；
ICS 73.020
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DZ
中华人民共和国地质矿产行业标准
DZ/T XXXXX—XXXX
矿产资源"三率"指标要求 第 3 部分：铁、
锰、铬、钒、钛
副族元素性质
（三）铬分族
3、铬及其化合物的性质
（1）铬
铬比较活泼，能溶于稀HCl、H2SO4，起初生成蓝色Cr2+ 溶液，
而后为空气所氧化成绿色的Cr3+ 溶液： Cr + 2HCl = CrCl2 + H2↑ 4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2H2O 铬在冷、浓HNO3中钝化。 （2）铬(III)的化合物 向Cr3+ 溶液中逐滴加入2 mol· dm–3 NaOH，则生成灰绿 色
5. 某些d区元素水合离子的颜色
电子构型 3d0 3d1 3d2 3d3 3d4 3d5 3d6 未成对电子数 0 1 1 2 3 4 4 5 5 4 阳离子 Sc3+、Ti4+ Ti3+ V4+ V3+ V2+、Cr3+ Mn3+ Cr2+ Mn2+ Fe3+ Fe2+ 水合离子颜色 无色 紫色 蓝色 绿色 紫色 紫色 蓝色 肉色 浅紫色 绿色
（2）五氧化二钒
V2O5可通过加热分解偏钒酸铵或三氯氧化钒的水解而制得： 2NH4VO3 = V2O5 + 2NH3 + H2O 2VOCl3 + 3H2O = V2O5 + 6HCl 在工业上用氯化焙烧法处理钒铅矿，提取五氧化二钒。 V2O5比TiO2具有较强的酸性和氧化性，主要显酸性，易溶于碱： V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O 也能溶解在强酸中（pH＜1）生成VO2+ 离子。V2O5是氧化剂： V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O （3）钒酸盐和多钒酸盐 钒酸盐有偏钒酸盐MVO3、正钒酸盐M3VO4和多钒酸盐（M4V2O7、 M3V3O9）等。只有当溶液中钒的总浓度非常稀（低于10－4 mol· L－1）且溶 液呈强碱性（pH＞13）时，单体的钒酸根才能在溶液中稳定存在；当pH下 降，溶液中钒的总浓度小于10－4 mol· L－1时，溶液中以酸式钒酸根离子形式 存在，如HVO42-、H2VO4-；当溶液中钒的总浓度大于10－4 mol· L－1时，溶液 中存在一系列聚合物（多钒酸盐）如V2O74-、V3O93-、V4O124-、V10O286-等。
实验二十三第一过渡系元素(钛、钒、铬、锰)
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钒（V）
物理性质
钒是一种银灰色的过渡金属，具有体心立方 晶体结构。
化学性质
钒的化学性质较为活泼，可以与氧、卤素等非金属 元素反应。此外，钒还可以形成多种氧化物和盐类 。
用途
钒主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以 提高钢的强度、韧性和耐磨性。同时，钒在 化学、陶瓷等领域也有应用。
铬（Cr）
物理性质
酸碱反应
这些元素都能与酸反应生成相应的盐和氢气，同时也能与碱反应生成 相应的氢氧化物和氢气。
用途及应用领域
钛
由于钛具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，它被广泛 应用于航空、航天、化工等领域。此外，钛及其合金在医 疗器械、珠宝首饰等方面也有应用。
铬
铬是重要的合金元素之一，可以提高钢的硬度、耐磨性和 耐腐蚀性。同时，铬也是电镀、颜料和催化剂等领域的重 要原料。
锰是一种银白色的过渡金属，具有脆性，易氧化。
化学性质
锰属于较活泼的金属，可以与氧、卤素等反应。锰的氧化物具有多 种颜色，可用于制造颜料和玻璃等。
用途
锰主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以提高钢的强度、硬度和 耐磨性。同时，锰还用于制造电池、陶瓷和农药等领域。
Part
03
实验方法与步骤
实验材料准备
实验二十三第一过渡系 元素钛、钒、铬、锰
• 引言 • 第一过渡系元素概述 • 实验方法与步骤 • 实验结果与分析 • 第一过渡系元素性质探讨 • 实验总结与反思
目录
Part
01
引言
目的和背景
探究第一过渡系元素钛、 钒、铬、锰的物理和化学 性质。
了解这些元素在自然界中 的存在形式、提取方法和 应用领域。
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案(d区元素、f区元素)(总9页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案（d区元素、f区元素）第十六章 d区元素（一）一、填空题1、在所有过渡元素中，熔点最高的金属是 W ，熔点最低的是 Hg ，硬度最大的是 Cr ，密度最大的是 Os ，导电性最好的是 Ag ，耐海水腐蚀的是Ti 。
2、分别写出下列离子的颜色：[Fe(H2O)6]2+淡绿色，FeO42-紫色，[FeCl4]-黄色，[Fe(H2O)6]3+淡紫色，[Ti(H2O)6]3+紫色，VO43-淡黄色，[Co(H2O)6]2+粉红色，[Mn(H2O)6]2+粉红色，[Ni(H2O)6]2+绿色。
3、CrCl3溶液与氨水反应生成灰绿色的 Cr(OH)3沉淀该产物与NaOH溶液反应生成亮绿色的 Cr(OH)4-。
4、锰在自然界主要以软锰矿的形式存在，在强氧化剂(如KClO3)作用下碱熔时只能得到 +6 价锰的化合物，而得不到高锰酸盐，这是因为后者在碱中和受热均分解。
5、K2Cr2O7(s)与浓H2SO4反应生成的氧化物为 CrO3，它为橙红色，遇酒精立即着火，生成铬的一种绿色氧化物，其化学式为 Cr2O3。
KMnO4(s)与浓H2SO4作用生成的氧化物为 Mn2O7；MnO2与浓H2SO4反应生成的气体是O2。
6、高锰酸钾是强氧化剂，它在酸性溶液中与H2O2反应的主要产物是 O2和 Mn2+，它在中性或弱碱性溶液中与Na2SO3反应的主要产物为 SO42-和MnO2。
7、在强碱性条件下，KMnO4溶液与MnO2反应生成绿色的 K2MnO4；在该产物中加入硫酸后生成紫色的 KMnO4和褐色的 MnO2。
8、三氯化铁蒸气中含有的聚合分子化学式为 Fe2Cl6，其结构与金属 Al 的氯化物相似。
FeCl3能溶于有机溶剂。
9、既可用于鉴定Fe3+，又可用于鉴定Co2+的试剂是 KCNS ，当Fe3+存在时，能干扰Co2+的鉴定，可加入 NaF 因生成 FeF63-而将Fe3+掩蔽起来，消除对Co2+鉴定的干扰。
化学元素周期表个速记注音谐音口诀法高中必备
化学元素周期表个速记注音谐音口诀法高中必备WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】中文谐音第一周期：氢H 氦He ---- 侵害第二周期：锂Li 铍Be 硼B 碳C 氮N 氧O 氟F 氖Ne ---- 鲤皮捧碳 蛋养福奶 第三周期：钠Na 镁Mg 铝Al 硅Si 磷S 硫P 氯Cl 氩Ar ---- 那美女桂林留绿牙（那美女鬼 流露绿牙）第四周期：钾K 钙Ca 钪 钛 钒 铬 锰 ---- 嫁改康太反革命铁 钴 镍 铜 锌 镓 锗 ---- 铁姑捏痛新嫁者砷 硒 溴 氪 ---- 生气 休克第五周期：铷 锶 钇 锆 铌 ---- 如此一告你（本图可放大）化学元素周期表速读速记钼锝钌 ---- 不得了铑钯银镉铟锡锑 ---- 老把银哥印西堤碲碘氙 ---- 地点仙第六周期：铯钡镧铪 ----（彩）色贝（壳）蓝（色）河钽钨铼锇 ---- 但（见）乌（鸦）（引）来鹅铱铂金汞砣铅 ---- 一白巾供它牵铋钋砹氡 ---- 必不爱冬（天）第七周期：钫镭锕 ---- 很简单了~就是---- 防雷啊！汉语拼音第一周期元素：1 氢(qīng) 2 氦(hài) 正确金属汉字写法第二周期元素：3 锂(lǐ) 4 铍(pí) 5 硼(péng) 6 碳tàn(tàn) 7 氮(dàn) 8 氧(yǎng) 9 氟(fú) 10 氖(n ǎi)第三周期元素：11 钠(nà) 12 镁(měi) 13 铝(lǚ) 14 硅(guī) 15 磷(lín) 16 硫(liú) 17 氯(lǜ) 18 氩(yà)第四周期元素：19 钾(jiǎ) 20 钙(gài) 21 钪(kàng) 22 钛(tài) 23 钒(fán) 24 铬(gè) 25 锰(měng) 26铁(tiě) 27 钴(gǔ) 28 镍(niè) 29 铜(tóng) 30 锌(xīn) 31 镓(jiā) 32 锗(zhě) 33 砷(shēn) 34 硒(xī) 35 溴(xiù) 36 氪(kè)第五周期元素：37 铷(rú) 38 锶(sī) 39 钇(yǐ) 40 锆(gào) 41 铌(ní) 42 钼(mù) 43 锝(dé) 44钌(liǎo) 45 铑(lǎo) 46 钯(bǎ) 47 银(yín) 48 镉(gé) 49 铟(yīn) 50 锡(xī) 51 锑(tī) 52 碲(dì) 53 碘(diǎn) 54 氙(xiān)第六周期元素：55 铯(sè) 56 钡(bèi) 57 镧(lán) 58 铈(shì) 59 镨(pǔ) 60 钕(nǚ) 61 钷(pǒ) 62 钐(shān) 63 铕(yǒu) 64 钆(gá) 65 铽(tè) 66 镝(dī) 67 钬(huǒ) 68 铒(ěr) 69 铥(diū) 70 镱(yì) 71 镥(lǔ) 72 铪(hā) 73 钽(tǎn) 74 钨(wū) 75 铼(lái) 76 锇(é) 77 铱(yī) 78铂(bó) 79 金(jīn) 80 汞(g ǒng) 81 铊(tā) 82 铅(qiān) 83 铋(bì) 84 钋(pō) 85 砹(ài) 86 氡(dōng)第七周期元素：87 钫(fāng) 88 镭(léi) 89 锕(ā) 90 钍(tǔ) 91 镤(pú) 92 铀(yóu) 93 镎(ná)94 钚(bù) 95 镅(méi) 96 锔(jú) 97 锫(péi) 98 锎(kāi) 99 锿(āi) 100 镄(fèi) 101 钔(mén) 102 锘(nuò) 103 铹(láo) 104 鑪(lú) 105 ??(dù) 106 ??(xǐ) 107 ??(bō) 108 ??(hēi) 109 ?(mài) 110 钽(dá) 111 錀(lún) 112 (仍未有中文名)元素周期表表格说明周期表的编排显示出不同元素的化学性质的周期性，在周期表中，元素按原子序(即原子核内的质子数目递增次序排列，并分为若干列和栏，在同一行中的称为同一周期，根据量子力学，周期对应着元素原子的电子排布，显示出该原子的已装填电子层数目。
钛钒铬锰实验报告
钛钒铬锰实验报告引言钛、钒、铬和锰是重要的过渡金属元素，具有重要的工业应用和研究价值。
本实验旨在通过合成和表征钛钒铬锰化合物，探究其物性和应用潜力。
通过实验研究，可以了解到钛钒铬锰化合物的结构、性质以及其在能源存储和催化领域的应用。
实验材料与方法材料•钛粉、钒粉、铬粉、锰粉•硝酸、硫酸、氢氧化钠•乙酸铵、乙二胺四乙酸•甲醇、丙酮方法1.合成TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物–将适量的钛粉、钒粉、铬粉和锰粉按一定比例混合。
–将混合粉末加入硝酸中，放置反应釜中进行反应，控制反应时间为3小时。
–将反应产物洗涤并干燥，得到TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物。
2.表征复合氧化物的结构和性质–使用X射线衍射仪（XRD）分析复合氧化物的晶体结构。
–利用扫描电子显微镜（SEM）观察复合氧化物的形貌和微观结构。
–运用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）研究复合氧化物的化学键和功能团。
3.能源存储性能测试–制备TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物电极。
–使用循环伏安法（CV）测试电极在锂离子电池中的充放电性能。
–测试电极的循环稳定性和比容量。
4.催化性能测试–制备TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物催化剂。
–在一定温度下，利用甲醇气相催化反应评估催化剂的活性。
结果与讨论TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物的合成通过控制反应的时间和温度，成功合成了TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物。
采用XRD对产物进行分析，得到其晶体结构的信息，进一步确认了合成的化合物。
TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物的表征SEM观察结果显示，TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物呈现出颗粒形貌，并且颗粒之间有较好的结合。
FT-IR光谱显示，复合氧化物中存在着特定的化学键和功能团，这对于复合氧化物的应用具有重要意义。
能源存储性能测试结果通过对TiO2-V2O5-Cr2O3-MnO2复合氧化物的充放电性能测试，得到了其电化学性能的数据。
钛_钒_铬_锰
5V2O5.3H2O＋10H+==10VO2+＋8H2O （pH≈1） （黄色）
小结：开始溶液为强碱性，随着pH降低，聚合度增加，增加到一定 程度时，随着pH减小（pH＝2），聚合度又开始降低，生成五氧化二 钒水合物沉淀5V2O5.3H2O↓。
（3）低价钒的化合物
NH4VO3(偏钒酸铵，无色)＋2HCl==VO2Cl(黄色)＋NH4Cl＋H2 O 2VO2Cl＋4HCl＋Zn==2VOCl2(蓝色)＋ZnCl2＋2H2O 2VOCl2＋4HCl＋Zn==2VCl3（绿色）＋ZnCl2＋2H2O 2VCl3＋Zn==2VCl2(紫色)＋ZnCl2
钛、钒、铬、锰
一、实验目的
1. 试验并掌握钛、钒、铬、锰的某些重要化合物的性质 2. 试验并掌握钛、钒、铬、锰的不同氧化态之间的转化
二、实验内容
1. 钛的化合物 (1)二氧化钛水合物的生成与性质 TiOSO4＋2NH3H2O＋H2O==H4TiO4↓＋(NH4)2SO4
(正钛酸即α-钛酸,白色)
正钛酸的性质：
三、注意事项
1. 钛（III）化合物还原性实验中，取上层清液与Cu2+反应，否则 会发生Zn＋CuCl2==Cu＋ZnCl2的反应，看到的是红色的铜覆盖 于锌粒上。
2. 三氧化二铬的生成实验中，在石棉网上加热应不断搅拌，而且 最后会有火星喷射。
3. 钒酸根的聚合实验中，所要求的V2O74-（焦钒酸盐）溶液来自于 上一步五氧化二钒与氢氧化钠反应后的溶液，得到钒酸盐VO43-溶 液后，加酸即可得到焦钒酸盐溶液。
（2）钒酸根的聚合
2VO43-＋2H+ ＝ V2O74-＋H2O
(pH≥13)
（焦钒酸根，黄色）
第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)
第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)第一过渡系元素是指周期表中第3至第12族的元素，它们在化学性质上有相似之处。
其中，钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）和锰（Mn）是第一过渡系元素中的前四个元素，它们具有一些共通的特性，同时也存在一些区别。
本文将从以下几个方面来介绍这四个元素：元素性质、物理性质、化学性质以及地质应用。
一、元素性质1.钛（Ti）钛是一种质轻、高强度、高耐腐蚀性、抗疲劳性能好的金属。
它具有优异的机械性能，被广泛应用于航空、航天、化工、海洋开发等领域。
同时，钛也是一种生物医用材料，被用于制作人体骨骼支架、人造关节、人工心脏瓣膜等。
2.钒（V）钒是一种银白色金属，比铁硬但稍加工艺处理后可以获得良好的延展性和强度。
它还有广泛的应用，用于制造钢、化学试剂和合金等。
不仅如此，钒还是一种强化剂，在钢铁生产过程中起到重要的作用。
3.铬（Cr）铬是一种具有高度耐腐蚀性的银白色金属，它主要应用于不锈钢、电子元器件、航空航天、制药等领域。
除此之外，铬还是一种环保型材料，可以用于净水和净化技术。
4.锰（Mn）锰是金属元素中的一种，它是一种银灰色的金属，具有良好的延展性和韧性。
锰还是钢铁生产中的一种重要元素，可以增强钢的硬度和韧性。
二、物理性质钛是一种具有低密度和高强度的金属，密度为4.54克/厘米立方。
它具有较高的熔点（1668℃）和沸点（3287℃），同时也具有较高的热导率和电导率。
三、化学性质钛是一种化性非常稳定的金属，在常温下不会被大多数酸和碱腐蚀。
它可以与氧、氮、氢反应，产生相应的氧化物、氮化物和氢化物。
此外，钛还可以和卤素反应，如氯、溴和碘等，生成相应的卤化物，例如TiCl4、TiBr3等。
锰可以和许多元素和化合物发生反应。
它可以与氧、氯、酸、弱碱等反应，生成各种不同的化合物。
在大气环境下，锰会逐渐氧化形成氧化锰，该过程是一种蓝黑色的化学反应。
四、地质应用钒是一种重要的工业金属，在地球上的丰度较低，但在一些特定的矿物中含量较高。
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第十八章铬、锰、钛、钒一、教学要求：1.掌握过渡元素的价电子构型的特点及其元素通性的关系。
2.掌握重要过渡元素钛、钒、铬和锰的单质及化合物的性质和用途；一般了解同多酸、杂多酸的知识。
3. 了解第二、三过渡系元素性质的递变规律。
4.了解钛、钨的冶炼原理。
二、重点与难点重点:掌握第四周期Ti 、V、Cr、Mn 金属元素氧化态、最高氧化态氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原稳定性、水合离子及其含氧酸根颜色等变化规律。
掌握过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系。
难点：过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系，第二、三过渡系元素性质的递变规律。
三、精选例题解析1.d区元素原子的电子能级是(n-1)d>ns，但氧化时首先失去的是ns轨道上的电子，这是因为( )。
A.能量最低原理不适用于离子的电子排布B.次外层d轨道的电子是一整体，不能部分丢失C.生成离子或化合物时，各轨道的能级顺序是可以变化的D.只有最外层s轨道电子才能参与成键答:在多电子原子中，由于屏蔽效应和钻穿效应使轨道能级出现了(n-1)d>ns和能级交错现象，因此在进行核外电子填充时，首先填充ns轨道，后填充(n-1)d轨道，但原子在失去电子时，由于(n-1)d电子云分布在ns电子云里，ns电子云就不能再屏蔽(n-1)d电子了，于是电子能级顺序又发生变化，即(n-1)d < ns，所以原子失电子时，首先失去ns电子，再失去d电子(d 电子可部分或全部参与成键)。
正确答案为C。
2.在酸性介质中使Mn2+离子氧化为MnO4-离子应选用的氧化剂为( )。
A. PbO2B. K2Cr2O7C. NaBiO3D. H2O2答:因为在酸性介质中，Mn2+是稳定的，只有在高酸度的热溶液中，与强氧化剂反应，才能使Mn2+氧化为MnO4-，所以应选用的氧化剂为PbO2或NaBiO3。
正确答案为A、C。
3.按下列要求填空:答:若使Al3+、Fe3+、Cr3+、Ni2+进行分离，主要掌握它们的不同点:(1)与适量氨水作用，都可生成氢氧化物，而与过量氨水作用时，Cr3+和Ni2+可形成氨配合物，而Al3+和Fe3+则不能被氨配合。
(2)与过量NaOH作用，Al(OH)3和Cr(OH)3可溶解，而Fe(OH)3和Ni(OH)2则不具有两性，不能溶解。
(3)与氧化剂作用，只有Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅵ)，而Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)遇氧化剂则不可能形成高价离子。
4.已知:Fe 3+77.0Fe 2+，当用KMnO 4在酸性介质中氧化Fe 2+时，若KMnO 4过量会发生什么现象?根据锰元素的电势图加以解释.答:根据电极电势分析，由于θϕ( MnO 4-/ Mn 2+)>θϕ( Fe 3+/ Fe 2+)，所以当KMnO 4在酸介质中氧化Fe 2+时，首先发生的反应是:MnO 4-+5Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3++4H 2Oθϕ( MnO 4-/ MnO 2) =326.22564.0⨯+=1.69 V θϕ( MnO 4-/ MnO 2) >θϕ( MnO 4-/ Mn 2+)，若KMnO 4过量时，可发生如下反应:2MnO 4-+3Mn 2++2H 2O=5MnO 2↓+4H +5.根据实验现象，写出有关化学反应方程式:(1)四氯化钛暴露在空气中会发烟;(2)在Cr 2(SO 4)3溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量，再加溴水;答:(1)TiCl 4+3H 2O=H 2TiO 3+4HCl(2) Cr 2(SO 4)3+6NaOH= 2Cr(OH)3↓+3Na 2SO 4Cr(OH)3 +NaOH=NaCrO 2+2H 2O2NaCrO 2+3Br 2+8NaOH=6NaBr+2 Na 2CrO 4+4H 2O6.试讨论过渡元素的下列性质(1)原子电子层结构的特点;(2)氧化态的表现，各族元素的最高氧化态稳定性变化规律;(3)原子半径的变化;(4)主要的物理性质.答:(1)它们的共同特点是都具有未充满的(n-1)d 轨道(Pd 除外)，最外层也仅有1-2个电子，因而它们原子的最外两个电子层都是未充满的，所以过渡元素价电子层结构通常为(n-1)d 1~9ns 1~2。
(2)过渡元素在形成化合物时总是先失去最外层的两个s 电子，而表现为+2氧化态，由于次外层(n-1) d 轨道能量与最外层ns 轨道能量相近，且(n-1)d 轨道还没有达到稳定结构，所以有时(n-1)d 电子也可部分或全部作为价电子参加成键形成多种氧化态，从+2依次递增到与族数相近的最高氧化态，各族元素最高氧化态稳定性变化规律是同一族中从上向下高氧化态趋向于比较稳定。
(3)各周期中随原子序数的增加，原子半径依次减小，但变化得很慢，到了各周期过渡元素的末尾才稍为增大;各族中从上至下原子半径增大，但第5，6周期同族元素的原子半径却很接近(由于镧系收缩的影响而引起的)。
(4)过度元素的金属键较强，因而大多数都有较高的硬度和较高的熔、沸点，许多过渡金属及其化合物有顺磁性，过渡金属有较好的延展性和机械加工性，并且彼此间以及与非过渡金属组成具有多种特性的合金，它们都是电和热的良好导体。
7. [Fe(H 2O)6]2+配离子有4个未成对的电子，是顺磁性的，而[Fe(CN)6]4-配离子是抗磁性的，类似的[CoF 6]3-是顺磁性的，而[Co(CN)6]3-是抗磁性，如何解释这些事实?答: H 2O 和F -都是弱场配位体，形成配离子时产生的分裂能较小，因而易形成高自旋配合物。
Fe 2+和Co 3+的最外层结构都是3d 6， [Fe(H 2O)6]2+和[CoF 6]3-配离子，中心离子有4个未成对d 电子，因而它们具有顺磁性。
而CN -是强场配位体，能产生较大的分裂能，易形成低自旋配合物。
[Fe(CN)6]4-和[Co(CN)6]3-配离子的中心离子没有未成对的d 电子，因而它们具有抗磁性。
8.预测[Cr(H 2O)6]2+和[Cr(CN)6]4-中的未成对电子数?答:中心离子Cr 2+的最外层结构是d 4，与弱场配位体H 2O 形成高自旋配合物，有4个未成对电子，Cr 2+与强场配位体CN -形成低自旋配合物，中心离子有2个未成对电子。
9.简述从钛铁矿提取金属钛的反应原理并写出反应方程式。
答:(1)用硫酸分解钛铁矿制取TiO 2。
先用浓H 2SO 4处理磨碎的钛铁矿精砂，得到钛的硫酸盐;FeTiO 3+ 3H 2SO 4=Ti(SO 4)2+ FeSO 4+3H 2OFeTiO 3+ 2H 2SO 4=TiOSO 4+ FeSO 4+2H 2O同时， 钛铁矿中的铁氧化物与硫酸发生反应:FeO+ H 2SO 4=FeSO 4+ H 2OFe 2O 3+3H 2SO 4=Fe 2(SO 4)3+3H 2O加入铁粉，使溶液中Fe 3+离子还原为Fe 2+，然后冷却，使FeSO 4.7H 2O 结晶析出，除去溶液中的杂质铁。
Ti(SO 4)2和TiOSO 4水解析出偏钛酸白色沉淀:Ti(SO 4)2+ H 2O =TiOSO 4+H 2SO 4TiOSO 4+2H 2O= H 2TiO 3↓+ H 2SO 4煅烧偏钛酸，即可得TiO 2:H 2TiO 3 △2+ H 2O(2)氯化法将TiO 2转化为TiCl 4:TiO 2+2C+2Cl 2 TiCl 4+2CO↑ (3)金属热还原法制金属钛: TiCl 4+2MgO 2MgCl 2+Ti10.根据以下实验说明产生各种现象的原因并写出有关反应方程式。
(1) 打开装有四氯化钛的瓶塞，立即冒白烟; (2)向此瓶中加入浓盐酸和金属锌时，生成紫色溶液;(3)缓慢地加入氢氧化钠至溶液呈碱性，则析出紫色沉淀;(4)沉淀过滤后，先用硝酸，然后用稀碱溶液处理，有白色沉淀生成;(5)将此沉淀过滤并灼烧，最后与等物质的量的氢氧化镁共熔。
答:(1)因为TiCl 4在水中或潮湿空气中都极易水解，暴露在空气中遇水蒸气发生水解产生HCl 而冒白烟。
TiCl 4+3H 2O= H 2TiO 3+ 4HCl(2) 用Zn 处理TiCl 4的盐酸溶液，可以得到紫色的TiCl 3水溶液:2TiCl 4+Zn 2 TiCl 3+ZnCl 2(3)在碱性条件下析出紫色的TiCl 3.6H 2O 晶体。
(4)Ti(Ⅲ)离子具有还原性，遇到氧化性的HNO 3时，被氧化为Ti(Ⅳ)离子，再用稀碱处理则得白色偏钛酸沉淀:3Ti 3++NO 3-+H 2O=3TiO 2++2H ++NOTiO 2++2OH - =TiO 2.H 2O ↓(5)将沉淀过滤灼烧则得到TiO 2，当与氧化镁共熔时得到盐:TiO 2.H 2O △TiO 2+H 2OTiO 2+Mg MgTiO 311.锌汞齐能将钒酸盐中的钒(Ⅴ)还原至钒(Ⅱ)，将铌酸盐中的铌(Ⅴ)还原至铌(Ⅳ)，但不能使1000－1100 K1070 K浓HCl 共熔钽酸盐还原，此实验结果说明了什么规律性?答: 锌汞齐能将钒酸盐，铌酸盐由高氧化态还原为低氧化态，而不能使钽酸盐还原，说明钒分族元素依钒、铌、钽顺序高氧化态逐渐稳定，而低氧化态化合物较少，稳定性依次降低。
12.铬的某化合物A是橙红色溶于水的固体，将A用浓HCl处理产生黄绿色刺激性气体B 和生成暗绿色溶液C，在C中加入KOH溶液，先生成灰兰色沉淀D，继续加入过量的KOH 溶液则沉淀消失，变成绿色溶液E，在E中加入H2O2，加热则生成黄色溶液F，F用稀酸酸化，又变为原来的化合物A的溶液。
问:A、B、C、D、E、F各是什么?写出每步变化的反应方程式。
答: A为K2Cr2O7，B为Cl2，C为CrCl3，D为Cr(OH)3，E为KCrO2，F为K2CrO4，各步的化学反应方程式为:Cr2O72-+6Cl-+14H+△2Cr3++3Cl2↑+7H2OCr3++3OH-= Cr(OH)3↓Cr(OH)3+OH-= CrO2-+2H2O2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O2CrO42-+2H+= Cr2O72-+ H2O13.举例说明Cr3+离子和Al3+离子的相似性，若Cr3+和Al3+共存时，如何分离它们?答: Cr3+和Al3+在水溶液中都以水合离子[Cr(H2O)6]3+，[Al(H2O)6]3+的形式存在;都能形成复盐KCr(SO4)2.12H2O、KAl(SO4)2.12H2O;与碱反应都产生胶状沉淀Cr(OH)3、Al(OH)3，且均为两性，它们溶于过量碱生成CrO2-、AlO2-，都能水解产生氢氧化物沉淀。
若Cr3+ 和Al3+共存时，可加过量的氨水将它们分离，Cr3+能同氨形成配合物[Cr(NH3)6]3+溶解，而Al3+不能，只生成Al(OH)3沉淀。