16.钛钒铬锰
元素周期表口诀【超好背】
元素周期表口诀【超好背】第一周期：氢氦----侵害第二周期：锂铍硼碳氮氧氟氖----鲤皮捧碳蛋养福奶第三周期：钠镁铝硅磷硫氯氩----那美女桂林留绿牙第四周期：钾钙钪钛钒铬锰----嫁给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----如此一告你钼锝钌----不得了铑钯银镉铟锡锑----老爸银哥印西提碲碘氙----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----防雷啊！下面是竖着按族背：氢锂钠钾铷铯钫请李娜加入私访铍镁钙锶钡镭媲美盖茨被累硼铝镓铟铊碰女嫁音他碳硅锗锡铅探归者西迁氮磷砷锑铋蛋临身体闭氧硫硒碲钋养牛西蹄扑氟氯溴碘砹父女绣点爱氦氖氩氪氙氡害耐亚克先动化合价可以这样记忆：一家请驴脚拿银,（一价氢氯钾钠银）一价氢氯钾钠银二家羊盖美背心.（二价氧钙镁钡锌）二价氧钙钡镁锌三铝四硅五价磷二三铁、二四碳一至五价都有氮铜汞二价最常见正一铜氢钾钠银正二铜镁钙钡锌三铝四硅四六硫二四五氮三五磷碳有正四与正二再把负价牢记心负一溴碘与氟氯负二氧硫三氮磷元素周期表中各种元素名称的读音第01号元素:氢[化学符号]H,读“轻”,[英文名称]Hydrogen第02号元素:氦[化学符号]He,读“亥”,[英文名称]Helium第03号元素:锂[化学符号]Li,读“里”,[英文名称]Lithium第04号元素:铍[化学符号]Be,读“皮”,[英文名称]Beryllium第05号元素:硼[化学符号]B,读“朋”,[英文名称]Boron第06号元素:碳[化学符号]C,读“炭”,[英文名称]Carbon第07号元素:氮[化学符号]N,读“淡”,[英文名称]Nitrogen第08号元素:氧[化学符号]O,读“养”,[英文名称]Oxygen第09号元素:氟[化学符号]F,读“弗”,[英文名称]Fluorine第10号元素:氖[化学符号]Ne,读“乃”,[英文名称]Neon第11号元素:钠[化学符号]Na,读“纳”,[英文名称]Sodium第12号元素:镁[化学符号]Mg,读“美”,[英文名称]Magnesium第13号元素:铝[化学符号]Al,读“吕”,[英文名称]Aluminum第14号元素:硅[化学符号]Si,读“归”,[英文名称]Silicon第15号元素:磷[化学符号]P,读“邻”,[英文名称]Phosphorus第16号元素:硫[化学符号]S,读“流”,[英文名称]Sulfur第17号元素:氯[化学符号]Cl,读“绿”,[英文名称]Chlorine第18号元素:氩[化学符号]Ar,A,读“亚”,[英文名称]Argon第19号元素:钾[化学符号]K,读“甲”,[英文名称]Potassium第20号元素:钙[化学符号]Ca,读“丐”,[英文名称]Calcium第21号元素:钪[化学符号]Sc,读“亢”,[英文名称]Scandium第22号元素:钛[化学符号]Ti,读“太”,[英文名称]Titanium第23号元素:钒[化学符号]V,读“凡”,[英文名称]Vanadium第24号元素:铬[化学符号]Cr,读“各”,[英文名称]Chromium第25号元素:锰[化学符号]Mn,读“猛”,[英文名称]Manganese第26号元素:铁[化学符号]Fe,读“铁”,[英文名称]Iron第27号元素:钴[化学符号]Co,读“古”,[英文名称]Cobalt第28号元素:镍[化学符号]Ni,读“臬”,[英文名称]Nickel第29号元素:铜[化学符号]Cu,读“同”,[英文名称]Copper第30号元素:锌[化学符号]Zn,读“辛”,[英文名称]Zinc第31号元素:镓[化学符号]Ga,读“家”,[英文名称]Gallium第32号元素:锗[化学符号]Ge,读“者”,[英文名称]Germanium第33号元素:砷[化学符号]As,读“申”,[英文名称]Arsenic第34号元素:硒[化学符号]Se,读“西”,[英文名称]Selenium第35号元素:溴[化学符号]Br,读“秀”,[英文名称]Bromine第36号元素:氪[化学符号]Kr,读“克”,[英文名称]Krypton第37号元素:铷[化学符号]Rb,读“如”,[英文名称]Rubidium第38号元素:锶[化学符号]Sr,读“思”,[英文名称]Strontium第39号元素:钇[化学符号]Y,读“乙”,[英文名称]Yttrium第40号元素:锆[化学符号]Zr,读“告”,[英文名称]Zirconium第42号元素:钼[化学符号]Mo,读“目”,[英文名称]Molybdenum 第43号元素:碍[化学符号]Tc,读“得”,[英文名称]Technetium 第44号元素:钌[化学符号]Ru,读“了”,[英文名称]Ruthenium第45号元素:铑[化学符号]Rh,读“老”,[英文名称]Rhodium第46号元素:钯[化学符号]Pd,读“巴”,[英文名称]Palladium第47号元素:银[化学符号]Ag,读“银”,[英文名称]Silver第48号元素:镉[化学符号]Cd,读“隔”,[英文名称]Cadmium第49号元素:铟[化学符号]In,读“因”,[英文名称]Indium第50号元素:锡[化学符号]Sn,读“西”,[英文名称]Tin第51号元素:锑[化学符号]Sb,读“梯”,[英文名称]Antimony第52号元素:碲[化学符号]Te,读“帝”,[英文名称]Tellurium第53号元素:碘[化学符号]I,读“典”,[英文名称]Iodine第54号元素:氙[化学符号]Xe,读“仙”,[英文名称]Xenon第55号元素:铯[化学符号]Cs,读“色”,[英文名称]Cesium第56号元素:钡[化学符号]Ba,读“贝”,[英文名称]Barium第58号元素:铈[化学符号]Ce,读“市”,[英文名称]Cerium第59号元素:镨[化学符号]Pr,读“普”,[英文名称]Praseodymium 第60号元素:钕[化学符号]Nd,读“女”,[英文名称]Neodymium 第61号元素:钷[化学符号]Pm,读“颇”,[英文名称]Promethium 第62号元素:钐[化学符号]Sm,读“衫”,[英文名称]Samarium第63号元素:铕[化学符号]Eu,读“有”,[英文名称]Europium第64号元素:钆[化学符号]Gd,读“轧”,[英文名称]Gadolinium 第65号元素:铽[化学符号]Tb,读“忒”,[英文名称]Terbium第66号元素:镝[化学符号]Dy,读“滴”,[英文名称]Dysprosium 第67号元素:钬[化学符号]Ho,读“火”,[英文名称]Holmium第68号元素:铒[化学符号]Er,读“耳”,[英文名称]Erbium第69号元素:铥[化学符号]Tm,读“丢”,[英文名称]Thulium第70号元素:镱[化学符号]Yb,读“意”,[英文名称]Ytterbium第71号元素:镥[化学符号]Lu,读“鲁”,[英文名称]Lutetium第72号元素:铪[化学符号]Hf,读“哈”,[英文名称]Hafnium第73号元素:钽[化学符号]Ta,读“坦”,[英文名称]Tantalum第74号元素:钨[化学符号]W,读“乌”,[英文名称]Tungsten第75号元素:镧[化学符号]La,读“兰”,[英文名称]Lanthanum第75号元素:铼[化学符号]Re,读“来”,[英文名称]Rhenium第76号元素:锇[化学符号]Os,读“鹅”,[英文名称]Osmium第77号元素:铱[化学符号]Ir,读“衣”,[英文名称]Iridium第78号元素:铂[化学符号]Pt,读““,[英文名称]Platinum第79号元素:金[化学符号]Au,读“今”,[英文名称]Gold第80号元素:汞[化学符号]Hg,读“拱”,[英文名称]Mercury第81号元素:铊[化学符号]Tl,读“他”,[英文名称]Thallium第82号元素:铅[化学符号]Pb,读“千”,[英文名称]Lead第83号元素:铋[化学符号]Bi,读“必”,[英文名称]Bismuth第84号元素:钋[化学符号]Po,读“泼”,[英文名称]Polonium第85号元素:砹[化学符号]At,读“艾”,[英文名称]Astatine第86号元素:氡[化学符号]Rn,读“冬”,[英文名称]Radon第88号元素:镭[化学符号]Ra,读“雷”,[英文名称]Radium第89号元素:锕[化学符号]Ac,读“阿”,[英文名称]Actinium第90号元素:钍[化学符号]Th,读“土”,[英文名称]Thorium第91号元素:镤[化学符号]Pa,读“仆”,[英文名称]Protactinium第92号元素:铀[化学符号]U,读“由”,[英文名称]Uranium第93号元素:镎[化学符号]Np,读“拿”,[英文名称]Neptunium第94号元素:钚[化学符号]Pu,读“不”,[英文名称]Plutonium第95号元素:镅[化学符号]Am,读“眉”,[英文名称]Americium第96号元素:锔[化学符号]Cm,读“局”,[英文名称]Curium第97号元素:锫[化学符号]Bk,读“陪”,[英文名称]Berkelium第98号元素:锎[化学符号]Cf,读“开”,[英文名称]Californium第99号元素:锿[化学符号]Es,读“哀”,[英文名称]Einsteinium第100号元素:镄[化学符号]Fm,读“费”,[英文名称]Fermium第101号元素:钔[化学符号]Md,读“门”,[英文名称]Mendelevium 第102号元素:锘[化学符号]No,读“诺”,[英文名称]Nobelium第103号元素:铹[化学符号]Lw,读“劳”,[英文名称]Lawrencium第104号元素:鐪[化学符号]Rf,读“卢”,[英文名称]unnilquadium第105号元素:镀[化学符号]Db,读“杜”,[英文名称]dubnium第106号元素:钅喜[化学符号]Sg,读”喜“,[英文名称]第107号元素:钅波[化学符号]Bh,读"波“,[英文名称]Bohrium第108号元素:钅黑[化学符号]Hs,读”黑“,[英文名称]第109号元素:钅麦[化学符号]Mt,读"麦",[英文名称]第110号元素:钽[化学符号]Ds,读”达“,[英文名称]Darmstadtium 第111号元素:钅仑[化学符号]Rg,,读”伦“,[英文名称]Roentgenium。
钛,钒,铬,锰
钛、钒、铬、锰1. 实验目的掌握钛、钒、铬、锰主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。
练习沙浴加热操作。
2. 实验用品仪器：试管、台秤、沙浴皿、蒸发皿固体药品：二氧化钛、锌粒、偏钒酸铵、二氧化锰、亚硫酸钠、高锰酸钾液体药品：H2SO4（浓，1mol·L－1），H2O2（3%）、NaOH（40%，6mol·L-1，2mol·L-1，0.1mol·L-1），TiCl4、CuCl2（0.2mol·L-1）、HCl（浓，6mol·L-1，2mol·L-1，0.1mol·L-1）、NH4VO3（饱和）、K2SO4·Cr2（SO4）3·24H2O（0.2mol·L-1）、NH3·H2O（2mol·L-1）、K2Cr2O7（0.1mol·L-1）、FeSO4（0.5mol·L-1）、K2CrO4（0.1mol·L-1）、AgNO3（0.1mol·L-1）、BaCl2（0.1mol·L-1）、Pb(NO3)2（0.1mol·L-1）、MnSO4(0.2mol·L-1，0.5mol·L-1)、NH4Cl(2mol·L-1)、NaClO（稀）、H2S（饱和）、Na2S（0.1mol·L-1、0.5mol·L-1），KMnO4(0.1mol·L-1)、Na2SO3(0.1mol·L-1)。
材料：pH试纸、沸石3. 实验内容（1）钛的化合物的重要性质1）二氧化钛的性质和过氧钛酸根的生成在试管中加入米粒大小的二氧化钛粉末，然后加入2mL浓H2SO4，再加入几粒沸石，摇动试管加热至近沸（注意防止浓硫酸溅出），观察试管的变化。
冷却静置后，取0.5mL溶液，滴入1滴3%的H2O2，观察现象。
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。
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。
第38讲-钛钒铬锰及其化合物(课件)
CaTiO3
TiCl4
水解
Ti
TiO2
TiCl4
TiCl3 TiOSO H2TiO3 TiN
4
四氯化钛需要加入大量的水，同时加热，生成水合二氧化钛：
Ti4++(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H+ 价态越高越容易水解（与离子极化力有关），水解是吸热过程， 加热促进水解；越稀释水解程度越大。
四氯化钛在空气中发烟，是水解生成的氯化氢与空气中的水蒸气 形成酸雾：TiCl4 + 2H2O = TiO2↓ + 4HCl
(1)用盐酸酸浸时，为使酸浸速率加快，可采取的措施是(至少写2条) 适当增大盐酸浓度；适当升高温度；搅拌、减小钛铁矿粒径等 生主要反应的离子方程式为 FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
，发 。
【经典再现】四氯化钛是制取海绵钛和氯化法钛白(二氧化钛)的主要原料，用于制造颜料和钛有机 化合物以及国防上用的烟幕剂。同时也是制取航天航空工业材料-钛合金的重要原料，由钛铁矿(主 要成分是FeTiO3，含有少量Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)，制备TiCl4等产品的一种工艺流程如图： 已知：Ⅰ.①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生： 2Fe3++Fe=3Fe2+、2TiO2+(无色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O、Ti3+(紫色)+ Fe3++H2O =2TiO2+(无色)+Fe2++2H+； Ⅱ.四氯化钛的熔点-25.0℃，沸点136.4℃，SiCl4的熔点-68.8℃，沸点57.6℃。
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）
第十八章 铬、锰、钛、钒
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。
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。
钪钛钒铬锰元素符号
钪钛钒铬锰元素符号
钪钛钒铬锰是一种元素符号，也叫钪钛钒铬锰系元素，它包含化学元素：钪（Sc）、钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）。
它们属于第3d期元素，也
就是常说的4d期元素的前一群。
钪钛钒铬锰元素都是过渡金属元素，具有许多非常有用的特点，其中钪具有检测辐射性能、优良的耐腐蚀性和高强度力学性能，在航空航天中有广泛的应用；钛具有轻、坚硬、阻燃等诸多优异的特性，适宜应用于医疗器材，航空航天、防护及机械产品；钒具有高熔点、高强度以及耐腐蚀性，可以应用于制造军工设备和汽车部件；铬有优异的耐蚀性、耐热性和硬度，广泛应用于建筑、军の工、汽车制造；锰具有抗酸、抗蚀性，可以用于制造锚、军工设备、汽车零件甚至游船、直升机等。
这些元素最主要的特点是耐腐蚀性和抗老化能力，其中钪钛钒铬锰元素的结构特征和耐腐蚀性的物理性质，可以被用来制造高质量的器件，尤其是用于制造绝缘材料。
它们也可用作催化剂，可以加快几乎所有反应的进程。
总之，钪钛钒铬锰系元素在元素化学中占据着重要的地位。
它们广泛应用于社会生产和日常生活，有着多方面的优异性能，为当今社会和未来发展提供了重要贡献。
化学元素周期表 读音及口诀
化学元素周期表读音&口诀读音1氢(qīng) 2氦(hài) 3锂(lǐ) 4铍(pí) 5硼(péng) 6碳(tàn) 7氮(dàn) 8氧(yǎng) 9氟(fú) 10氖(nǎi) 11钠(nà) 12镁(měi) 13铝(lǚ) 14硅(guī) 15磷(lín) 16硫(liú) 17氯(lǜ) 18氩(yà) 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)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) 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(gǒng) 81铊(tā) 82铅(qiān) 83铋(bì) 84钋(pō)85砹(ài) 86氡(dōng) 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钅卢(lú) 105钅杜(dù) 106钅喜(xǐ)107钅波(bō) 108钅黑(hēi) 109钅麦(mài) 110钅达(dá) 111钅仑(lún)口诀横着按周期背：侵害从前，有一个富裕人家，用鲤鱼皮捧碳，煮熟鸡蛋供养着有福气的奶妈，这家有个很美丽的女儿，叫桂林，不过她有两颗绿色的大门牙（哇，太恐怖了吧），后来只能嫁给了一个叫康太的反革命。
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合，因此不能采用碳直接还原法炼制钛。目前常
采用的炼制方法为：
浓H2SO4 钛铁矿 选矿 精矿砂 酸解 H2O
硫酸盐
水解
偏钛酸
焙烧
Cl2 TiO2 钛锭
浇铸 电弧熔融
金属钛
（海绵状）
还原
（氩气）
TiCl4
氯化
1000－1100K
Mg
C
⑴酸解 用浓硫酸处理钛铁矿[FeTiO3]精矿砂， 使钛铁矿中的钛和铁转变为硫酸盐。
短柱状、双锥状等，金刚光泽，
无色；天然锆石因常含杂质而带
各种颜色，成色优的可作为宝石。
主产于火层岩和片麻岩中，是工 业提取锆的主要原料。
②斜锆石[ZrO2]又称为“巴西石”，单斜晶系，晶
体常呈板状或片状，集合体为不规则块状，金刚光
泽，无色；天然斜锆石因常含杂质而带各种颜色。
主产于与碱性或超基性岩有关的烧绿石碳酸岩矿床 中及其风化后形成的砂矿中，也是工业提取锆的主 要原料。
BaTiO3 + CO2↑
钛酸钡为白色粉末或无色晶体，
其熔点为1618℃，1460℃以上结 晶出来的属六方晶系，在130－ 1460℃时转变为立方晶系。
Ti O
Ba
钛酸盐和钛氧盐
钛酸盐大多难溶于水 硫酸氧钛(TiOSO4)为白色粉末可 溶于冷水 均易水解，生成白色偏钛酸沉淀 Na2TiO3 + 2H2O → H2TiO3 + 2NaOH TiOSO4 + 2H2O
3.四氯化钛
沸点为136.4℃，有刺激性气味；在室温下为无色
液体，不纯时常为黄或红棕色液体，易溶于有机溶 剂 ，是生产金属钛及其化合物的重要中间体。 四氯化钛极易水解，在空气中发烟，生成二氧化 钛固体和盐酸液滴的混合物。 可用于制 造烟雾
TiCl4 + 3H2O ＝ H2TiO3 + 4HCl
能被还原为紫色粉末状三氯化钛。
M + O2 2M + N2 M + H2 M + 2X2 M + B
500K 1000K 1000K 600K 1300K
MO2 2MN MH2 （或：MH） MX4 MB （或：MB2）
②与酸反应
钛分族金属在室温下，因受其表面致密氧化膜 的保护，很难与稀盐酸、稀硫酸、硝酸作用， 也不与水作用。但能被氢氟酸、磷酸等腐蚀。 Ti + 6HF ＝ TiF62- + 2H+ + 2H2↑ 金属钛能溶于热的浓盐酸（或硫酸、硝酸）中：
FeTiO3 + 3H2SO4 ＝ Ti(SO4)2 + FeSO4 + 3H2O FeTiO3 + 2H2SO4 ＝ TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O (硫酸钛酰) 冷却、结晶
Ti(SO4)2 + H2O ＝ TiOSO4 + H2SO4 TiOSO4 + 2H2O ＝ H2TiO3↓+ H2SO4 (偏钛酸) （副产物）
△
H2TiO3 + H2SO4
如BaTiO3 是难溶于水的白色固体，人工制得的钛酸 钡（陶瓷）具有高的介电常数，是电子陶瓷中运用 最广泛的材料之一。是最重要的压电陶瓷材料
在水溶液中TiO2+以锯齿状长链(TiO)n 2n+ 形 式存在
Ti Ti Ti
O
Ti
O
Ti
O
O
Ti
O
四氯化钛的熔点为-25℃，
熔点变化示意图
密度变化示意图
§16.2
Hale Waihona Puke 一、原子结构元素 结构 Ti Ar3d2 4s2 4p0 Zr Kr4d2 5s2 5p0 Hf Xe5d2 6s2 6p0
钛分族元素
r原子(pm) 144.8 160 156.4 rM4+(pm) 68 79 78 电负性 1.54 1.33 1.3
从结构上分析，钛分族元素可有 多种氧化态（+2、+3、+4）；从上到 下，高氧化态稳定性增强，低氧化态
⑶锆的主要化合物
①二氧化锆
二氧化锆[ZrO2]又称为锆酸酐或氧化锆，工业上常 以锆石为原料来制取氧化锆。二氧化锆是炼制金属锆 的中间产物，可用于制作搪瓷、白色玻璃、耐火坩埚 等。
锆石 碳酸钠 H2O HCl
熔融
锆酸钠
水解
酸化
煅烧
氧化锆
ZrO2 + Na2CO3 ＝ Na2ZrO3 + CO2 Na2ZrO3 + 3H2O ＝ ZrO(OH)2·nH2O↓+ 2NaOH ZrO(OH)2 + 2HCl + 6H2O ＝ ZrOCl2·8H2O ZrOCl2
ⅣB d区 ⅤB
Ti
分散稀有元素
Zr
Hf
Rf Db
钛 V
钒
锆 铪 Nb Ta 稀有金属
铌 钽
Rf、Db为人工合成放射性元素
①与非金属元素反应
2.化学性质
钛分族元素在常温下，其表面易形成致密的氧 膜，使其具有很好的抗腐蚀性。在加热条件下， 钛分族元素能与O2、N2、H2、S、X2 等非金属元 素直接发生反应。
3.熔融、浇铸
Cl2 精矿砂 炭粉 配矿
2MgCl2 + Ti
Mg
CO2 氯化 TiCl4
还原 MgCl2
Ti
熔融
产品 （钛锭）
浇铸
四、锆、铪
⑴重要锆矿
1.锆
锆在地壳中的含量居19位，几乎与铬相等。 自然界中重要的锆矿有锆石和斜锆石。 ①锆石[ZrSiO4]又称为锆英石或 风信子石，四方晶系，晶体常呈
4.三氯化钛(紫色)
性质：较强还原性，易被空气氧化
4Ti3+ +2H2O + O2 → 4TiO2+ + 4H+
练习与讨论
8-1 以金红石为主要原料，制备金属钛。
【要点】 1.氯化
TiO2 + 2C + 2Cl2 2.还原
1000－1100K 1070K
TiCl4(g) + 2CO2
TiCl4(g) + 2Mg(l)
2、金红石
金红石[TiO2]属四方晶系，金红 石型晶体，晶体常呈柱状或针状； 集合体为粒状或致密块状；通常为 褐红色，含铁高时为黑褐色，条痕 为黄或浅褐色，金刚光泽。 金红石常见于砂矿中，或火成岩 及片麻岩等变质岩中，是提炼钛的 重要原料。
三、钛的化合物
1.二氧化钛
二氧化钛在自然界有三种晶型，金红石、锐钛型、板
第十六章
过渡元素（上）
目 录
16.1 过渡元素概述
16.2 钛分族元素
16.3 钒分族元素 16.4 铬分组元素 16.5 锰分组元素
§16.1
过渡元素概述
一、原子半径和电离能 1、同周期左→右，r减小，但比主族减少的趋 势慢。从左向右：原子半径缓慢减小，直到铜 族前后又稍增大。（有效核电核数逐步增大得 不显著） 2、同族上→下，五、六周期几乎相等。 原因是：镧系收缩
干燥的四氯化钛气体与过量的氢气在灼热条件下，
2TiCl4 + H2 Δ 2TiCl3 + 2HCl
在真空加热条件下，三氯化钛会发生岐化反应。
2TiCl3(s)
723K
TiCl4(g)+ TiCl2(s) 973K Ti(s)+ TiCl4(g)
四氯化钛属于酸性腐蚀品，皮肤直接接触液
态四氯化钛可引起不同程度的灼伤。其烟尘对
钛型，其中以金红石最为重要。纯二氧化钛为白色粉末，
俗称“钛白”，是制作白色油漆的颜料，造纸工业的填 充剂，人造纤维的消光剂；在陶瓷、
搪瓷中加入二氧化钛可增强其耐酸性。
二氧化钛不溶于水，也不溶于稀酸，但 能溶于热的浓硫酸，形成硫酸钛酰而非硫 酸钛。
TiO2 + H2SO4 ＝ TiOSO4 + H2O
FeSO4·7H2O
⑵水解
⑶焙烧
H2TiO3
焙烧
TiO2 + H2O
钛白－制白高级 油漆的白色颜料
（中间产物）
⑷氯化 将得到的TiO2（或直接用天然金红石为原料）
炭粉混合，加热至 1000－1100K，进行氯化处理。 TiO2 + 2C + 2Cl2 ＝ TiCl4(g) + 2CO2
⑸还原 在1070K 下，在氩气中用熔融的金属Mg（或 金属Ca）还原四氯化钛蒸气，可得到金属钛。 TiCl4 + 2Mg ＝ 2MgCl2 + Ti 除去氯化镁和残余的金属 镁，可得海绵状金属钛。将
海绵状金属钛再通过电弧炉
熔融、浇铸，得钛锭。
1、钛铁矿
资料卡片
钛铁矿[FeTiO3]三方晶系，晶体
呈厚板状、菱面体状；矿石通常呈
不规则粒状散布在岩石中，铁黑色
或钢灰色，条痕黑色至棕红色，半
金属光泽。通常与磁铁矿共生，常 星散在基性火成岩中，也产于碱性 岩中。是工业炼钛铁合金、钛白或 钛的主要原料。
稳定性降低。
Ti +2、+3、+4 Zr Hf +3、+4 +4
二、基本性质
1.物理性质
物理性质 Ti Zr Hf
颜色
晶系
银灰色
六方(A3 堆积)
银灰色
六方(A3 堆积)
灰色
六方(A3 堆积)
Tf(℃) Tb(℃)
1660 3287
1852 4377 6.49
2227 4602 13.31
ρ(g/cm3) 4.54
⑵锆的制取
工业上主要是以锆石或斜锆石为原料，通过镁还