D区元素（1）1.钛的主要矿物是什么？简述从钛铁矿制取钛白得反应原理。

解：钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2反应原理：FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2OTiOSO 4 + 2H2O =TiO2•H2O↓ + H2SO4TiO2•H2O = TiO2 + H2O2.解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+ 有色得原因。

解：TiCl3显色是因为产生了电核跃迁，[Ti(O2)OH(H2O)4]+有色是因为O22-离子变形性较强，d—d跃迁所引起。

3.完成并配平下列反应方程式。

（1）Ti + HF →（2）TiO2 + H2SO4→（3）TiCl4 + H2O →（4）FeTiO3 + H2SO4→（5）TiO2 + BaCO3→（6）TiO2 + C + Cl2→解：(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2↑(2)TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O(3)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl(4)FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O(5)TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑(6)TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4+ 2CO↑4.完成下列反应（1）TiI4在真空中强热；（2）FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热；（3） 向含有TiCl -26得水溶液加入过量得氨；（4） 向VCl 3的水溶液加入过量的氨；（5） 将VCl 2的固体加到HgCl 2水溶液中。

解：(1) TiI 4 = Ti + 2I 2(2) 2FeTiO 3 + 6C + 5Cl 2 = 2FeCl 3 + 2TiCl 4 + 6CO(3) TiCl 62- + NH 3 = [Ti(NH 3)6]4+ + 6Cl -(4) VCl 3 + Na 2SO 3 =(5) VCl 2 + HgCl 2=5. 根据下列实验写出有关的反应方程式：将一瓶TiCl 4打开瓶塞时立即冒白烟。

向瓶中加入浓HCl 溶液和金属锌时生成紫色溶液，缓慢地加入NaOH 溶液直至溶液呈碱性，于是出现紫色沉淀。

沉淀过滤后，先用HNO 3处理，然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀。

解：TiCl 4 + 3H 2O = H 2TiO 3 + 4HCl↑2TiCl 4 +Zn = 2TiCl 3↓ + ZnCl 2TiCl 3 + 3NaOH = Ti(OH)3 + 3NaCl3Ti(OH)3 + 7HNO 3 = 3TiO(NO 3) + 2 NO ↑+ 8H 2OTiO 2+ + 2OH - + H 2O = Ti(OH)4↓6. 利用标准电极电势数据判断H 2S ，SO 2，SnCl 2和金属Al 能否把TiO 2+离子还原成Ti 3+离子？解：由查表得： V Al Al E V Sn Sn E V S H S E V SO H SO E V Ti TiO E 67.0/,15.0/,141.0/20.0/,1.0/3242322432-=====+++-+θθθθθ因为E θAl 3+/Al<E θTiO 2+/Ti 3+，故只有Al 才可以还原TiO 2+离子成Ti 3+离子7. 概述下列合成反应地步骤（1） 由MnSO 4制备K 5Mn(CN)6；（2） 由MnO 2制备K 3Mn(CN)6；（3） 由MnS 制备KMnO 4；（4） 由MnCO 3制备K 2MnO 4；（5） 由BaMnO 4制备金属锰。

解：(1) MnSO4 + 6KCN = K4[Mn(CN)6] + K2SO4(2) 4MnO2+6H2SO4 = 2Mn2(SO4)3+6H2O+O2Mn2(SO4)3+12KCN=2K3Mn(CN)6+3K2SO4(3) MnS + 2O2 = MnO2 + SO22MnO2 + 4KOH +O2 = 2K2MnO4 + 2H2O2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2(4)MnCO3 + 2HNO3 = Mn(NO3)2 + H2O + CO2Mn(NO3)2 = MnO2 + 2NO22MnO2 + 4KOH +O2 = 2K2MnO4 + 2H2O(5) BaMnO4+K2SO4 = K2MnO4+BaSO4K2MnO4+CO2=KMnO4+MnO2+2K2CO3KMnO4+SO32-+H2O=2MnO2+SO42-+2OH-(中性条件下)3MnO2=Mn3O4+O2(加热)Mn3O4+8Al = 4Al2O3+9Mn8．向铬酸钾的水溶液通入CO2时，会发生什么变化？解：溶液由黄色变为橙色9．完成并配平下列反应方程式−（1）V2O5 + NaOH−→−（2）V2O5 + HCl−→−（3）VO43- + H+(过量) −→−（4）VO2+ + Fe2+ + H+−→−（5）VO2+ + H2C2O4 + H+−→解：(1) V2O5 + 2NaOH = 2NaCO3 + H2OV2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O(2)V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O(3)VO43- + 4H+(过量) = VO2+ + 2H2O(4)VO2+ + Fe2+ + 2H+ = VO2++ Fe3++ H2O(5)2VO2+ + H2C2O4 + 2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑ + 2H2O10．钒酸根离子在水溶液中的组成取决于哪些因素？这些因素怎样影响平衡VO-34V2O-47(V3O-39, V10O-628等)。

解：取决于(1) 溶液的pH值，随着pH值的下降，聚合度增大，但若加入足够量的酸，溶液中存在稳定的VO2+离子。

(2)钒酸根浓度的大小，浓度低于10-4mol•dm-3时，溶液中存在的仅为单体钒酸根和酸式钒酸根离子，若浓度大于10-4m ol•dm-3，则当酸度过高，pH值约为2时，会沉淀出红棕色的五氧化二钒水合物。

11．新生成的氢氧化物沉淀为什么会发生下列变化（1）Mn(OH)2几乎是白色的，在空气中变为暗褐色？（2）白色的Hg(OH)2立即变为黄色？（3）蓝色的Cu(OH)2，加热时为什么变黑？解：(1) 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2MnO(OH)2为暗褐色(2) Hg(OH)2 = HgO + H2O HgO为黄色(3) Cu(OH)2 = CuO + H2O CuO为黑色12．根据下述各实验现象，写出相应的化学反应方程式（1）往Cr2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，先析出葱绿色絮状沉淀，后又溶解，此时加入溴水，溶液就由绿色变为黄色。

用H2O2代替溴水，也得到同样结果。

（2）当黄色BaCrO4沉淀溶解在浓HCl溶液中时得到一种绿色溶液。

（3）在酸性介质中，用锌还原Cr2O-27时，溶液颜色由橙色经绿色而变成蓝色。

放置时又变回绿色。

（4）把H2S通入已用H2SO4酸化的K2Cr2O7溶液中时，溶液颜色由橙变绿，同时析出乳白色沉淀。

解：(1) Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3↓Cr(OH)3 + OH- = Cr(OH)4-Cr(OH)4- +Br2 = Br- + CrO42- + H2O2 Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 8H2O(2) 2BaCrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 2Ba2+ + H2OCr 2O 72- + 6Cl - + 14H + = 2Cr 3+ + 3Cl 2↑ + 7H 2O(3) Cr 2O 72- + 3Zn + 14H + = 2Cr 3+ + 3Zn 2+ + 7H 2O2Cr 3+ + Zn = 2Cr 2+ + Zn 2+4Cr 2+ + O 2 + 4H + = 4Cr 3+ + 2H 2O6H 2S + Cr 2O 72- + 8H + = 2Cr 3+ + 6S↓ + 7H 2O13．若Cr +3离子和Al +3共存时，怎样分离它们？Zn +2离子也共存时，怎样分离？解： Cr 3+, Al 3+, Zn 2+(1) H 2O 2,OH -(),∆(2) 调节pH=4—5，BaCl 2BaCrO 4 Al ,ZnNH 3.H 2OAl(OH)3 Zn(NH 3)42+14．在含有Cl -和CrO -24离子的混合溶液中逐滴加入AgNO 3溶液，若[Cl -]及[CrO -24]均为103-mol·dm 3-,那么谁先沉淀？两者能否基本分离出来。

解：KspAgCl = 1.8×10-10 KspAg 2CrO 4 =2.0×10-12=[Ag +][Cl -] = [Ag +]2[CrO 42-]故先得到 AgCl 沉淀若使AgCl 沉淀 [Ag +] = 10,7331.810 1.81010sp AgClK mol dm Cl -----⨯==⨯ 使Ag 2CrO 4沉淀[Ag +] = 2412,53234 2.010 4.4710[]10sp Ag CrO K mol dm CrO -----⨯==⨯ 故当Ag 2CrO4产生沉淀时[Cl -] = 35510104.01047.4108.1][----+•⨯=⨯⨯=dm mol Ag KspAgCl ⨯⨯----35310104.010100% = 99.6% 故可基本分离15．用H 2S 或硫化物设法将下列离子从它们的混合溶液中分离出来。

Hg +22，Al 3+，Cu 2+，Ag +，Cd 2+，Ba 2+，Zn 2+，Pb 2+，Cr 3+ 解：A l (O H )3、Cr(O H )3−→−(加盐酸)Al 3+、Cr 3+、Zn 2+ Hg 2S 、 CuS 、Ag 2S 、 CdS 、 PbS −→−(加浓盐酸)Cd 2+、Pb 2+ −→−(加氨水)HgS+Hg 、 CuS 、Ag 2S −→−(加硝酸)Ag +、Cu 2+−→−(Cl -) Ba 2+16．指出下列化合物的颜色，并说明哪些是d-d 跃迁，哪些是电荷跃迁引起的？Cu(NH 3)4SO 4(深蓝色)，[Mn(CN)6](SO 4)2(深紫色)，顺式-[Co(NH 3)4Cl 2]Cl(紫色)，反式-[Co(NH 3)4Cl 2]Cl(绿色)，K 2[MnBr 4](黄绿色)，Mn(H 2O)6(SO 4)(浅红色)，KFe[Fe(CN)6](深蓝色)，Ag2CrO4(橙红色)BaFeO 4(深红色)， Na 2WS 4(橙色)Au[AuCl 4](暗红色)，Cu[CuCl 3](棕褐色)解：(1)深蓝色 (2)深紫色 (3)紫色 (4)绿色(5)黄绿色 (6)浅红色 (7)深蓝色 (8)橙红色(9)洋红色 (10)橙色 (11)暗红色 (12)棕褐色(9)，(10)，(11)为电荷跃迁引起，其余皆为d-d 跃迁所致。