脱水完全。

B．制取方法

偏钛酸可由金属钛与40%硝酸反应生成：

3Ti＋4HNO3＋H2O＝3H2TiO3＋4NO

金属钛与氨中的过氧化氢反应也能生成偏钛酸：

Ti＋5H2O2 ＋2NH3＝H2TiO3＋7H2O＋N2

TiCl4在沸腾水中水解也可生成偏钛酸：

TiCl4＋3H2O＝H2TiO3＋4HCl

Ti(S04)2和TiOSO4的酸性溶液在沸水中水解生成偏钛酸沉淀。 在140℃或在真空中干燥正钛酸时，也会生成偏钛酸。

10．一硫化二钛

Ti2S可用金属Ti相TiS在密闭条件下加热反应制得。

Ti2S是灰色固体，易碎，有金属光泽。它与Ti的其他硫化物不同，能与钛酸反应，得到一种紫色溶液。Ti2S是Ti的最低氧化态的硫化物，具有一定程度的碱性，所以它不跟氢氧化钠反应。Ti2S的晶体结构比较复杂。

11．一硫化钛

A．性质

TiS是一种具有金属光泽的暗红色物质，在1780℃时固液异成分熔化。0℃时密度为

－

4.16g/cm3，20℃时密度为4.05g/cm3。20℃时比磁化率为2.3×106。

TiS在空气中是稳定的，加热时发生氧化反应生成TiO2：

TiS＋2O2＝TiO2＋SO2

TiS不与水、氢氟酸、盐酸和稀硫酸反应，浓、热盐酸和硫酸能溶解TiS，并析出硫化氢。TiS难溶于浓硝酸和王水，也不与硫溶液发生反应。

B．制取方法

粉末钛与熔化硫在400℃下反应生成TiS。粉末钛还原TiS2，或在氢气流中还原TiS2，Ti2S3也可制取TiS：

TiS2＋Ti＝2TiS TiS2＋H2＝TiS＋H2S Ti2S3＋H2＝2TiS＋H2S

12．三硫化二钛

A．性质

Ti2S3是一种具有金属光泽的黑色粉末，0℃时密度为3.67g/cm3。Ti2S3在空气中是稳定的，加热时可氧化为TiO2：

Ti2S3＋5O2＝2TiO2＋3SO2

在氢气流中加热则被还原为TiS：

Ti2S3＋H2＝2TiS＋H2S

Ti2S3与水、酸和碱都不发生反应，浓硫酸和浓硝酸能溶解它，与氢氟酸可在高温下发生反应。

B．制取方法

金属钛与单质硫在加热至800℃时可生成Ti2S3。在氮气或氢气气氛中加热TiS2也可生成Ti2S3：

2TiS2＝Ti2S3＋S

2TiS2＋H2＝Ti2S3＋H2S

往加热的TiO2中通入硫化氢和二硫化碳蒸气可生成Ti2S3：

2TiO2＋2H2S＋CS2→Ti2S3＋CO2＋2H2O＋S

13．二硫化钛

A．性质

TiS2的颜色取决于制取方法和生成结晶的特征，通常TiS2是一种具有金属光泽的黄色片状结晶，在147℃时发生晶型转化。TiS2具有层状结构，每一层包括硫—钛—硫的夹层，夹层间由弱的范德瓦尔斯力联系。晶体可由钛丝在硫蒸气中加热生长，也可由四氯化钛和硫化氢气反应合成。

25℃时，TiS2的密度为3.22g/cm3，密度与温度的关系计算式为：

ρt ＝3.332－0.00758t＋0.000128t2

隔绝空气（在氮气中）加热TiS2至300℃便会使其部分脱硫生成Ti2S3：

2TiS2＝Ti2S3＋S

在氢气中加热至300℃则TiS2发生部分还原反应生成Ti2S3，在更高的温度下并存在过量氢时还原为TiS：

2TiS2＋H2＝Ti2S3＋H2S TiS2＋H2＝TiS＋H2S

TiS2在空气中是稳定的，加热燃烧可生成TiO2：

TiS2＋2O2＝TiO2＋2SO2

TiS2可与氯气反应生成TiC14：

TiS2＋3Cl2＝TiCl4＋S2Cl2

在加热条件下，TiS2可被金属镁、铝等还原为金属钛：

TiS2＋Mg＝TiS＋MgS TiS2＋2Mg＝Ti＋2MgS

TiS2与冷水不发生反应，可与热水蒸气反应并析出H2S：

TiS2＋2H2O＝TiO2＋2H2S

TiS2与稀酸不发生反应，而溶于氢氟酸、盐酸和硫酸中，加热时溶解更快。硝酸加热时能氧化TiS2：

TiS2＋8HNO3＝Ti(SO4)2＋4NO＋4NO2＋4H2O

TiS2可在加热的CO2气流中分解：

TiS2＋2CO2＝TiO2＋2S＋2CO

TiS2可溶于热的碱金属氢氧化物和氨水溶液中。

TiS2与碱金属硫化物和氢氧化物烧结时分别生成硫代钛酸盐和硫氧钛酸盐。TiS2与熔化的硝酸盐在加热时可引起激烈的爆炸反应。

TiS2＋Na2S＝Na2TiS3

B．制取方法

熔化硫与加热的金属钛反应，或者硫化氢与金属钛在高温下反应都可生成TiS2。 硫化氢与TiCl4蒸气的混合物，加热至480～540℃时，反应分两步进行：

TiCl4＋H2S＝TiCl2S＋2HCl TiCl2S＋H2S＝TiS2＋2HCl

熔化硫与TiOCl2在120℃下反应生成TiS2：

TiOCl2＋2S＝TiS2＋Cl2O

用氢还原硫酸钛也可制取TiS2：

Ti(SO4)2＋8H2＝TiS2＋8H2O

14．三硫化钛

TiS3是一种类石墨型固体，不与盐酸反应，溶于浓硫酸中，能与硝酸和氢氧化钠溶液反应。

粉末钛与硫在600℃下长时间反应可制得一种TiS3黑色针状结晶。用过量硫与TiS2反应也可生成TiS3。将TiCl4蒸气和干燥H2S的混合物在480～540℃下反应，所得的产物用过量的硫在压力管中处理，则得黄色的TiS3固体。

15．四氯化钛

A．物理性质

常温下四氯化钛是无色透明液体，在空气中冒白烟，具有强烈的刺激性气味。TiCl4分子是正四面体结构，钛原子位于正四面体的中心，顶端为氯原子。Ti—Cl间距为0.291nm，

＋

Cl—Cl间距为0.358nm。TiCl4呈单分子存在，偶极距为零，不导电。TiCl4不能离解为Ti4

——

离子，在含有Cl离子的溶液中可形成[TiCl6]2配阴离子，这说明TiCl4是共价键化台物。四氯化钛固体是白色晶体，属于单斜晶系，其主要物理参数为：

晶格常数：a＝0.97nm，b＝0.648nm，c＝0.975nm，β＝102°40’ 熔点：—23.2℃ 沸点：135.9℃

液体蒸发热：54.5—0.048T（kJ/mol） 临界温度：365℃ 临界压力：4.57MPa 临界密度：0.565g/cm3 固体密度：2.06g/cm3

液体密度ρ（g/cm3）与温度的关系式为：

－－

Ρ＝1.7588－1.5913103t－9.83107t 2 （21.8～135.9℃）

－－－

或ρ＝1.7606－1.693103T－7.33107T 2－23109T 3 （21.8～135.9℃） 液体黏度η（Pa2s）与温度的关系式为：

η＝0.1/(98.64＋1.101T)

－4－1－－

膨胀系数：9.5310K(273 K)，9.73104K1(293 K)

热导率：0.085W/(m2K)(293K)，0.0928W/(m2K)(323K)，0.108W/(m2K)(373K)，0.116W/(m2K)(409K)

－

磁化率：－2.873107 折射指数：1.61（293 K） 介电常数：2.83（273 K），2.73（297 K）

比热容cP(J/(m2K))与温度的关系式为：

液体：cP＝142.65＋8.703×103T－0.163×105T2 （298 ～ 409K）

－

气体：cP＝107.08＋0. 4723×103T－10.542×105T

－

－2

（298 ～ 2000K）

cP＝252.6＋142.9×10－3T＋8.717×105T －2－1.622×107T －3 （298 ～ 409K） cP＝106.55＋1.005T－9.88T－2 （409 ～ 2500K）

液体蒸气压p(Pa)与温度的关系式：

－

lgp＝27.254－5.788lgT－2.919×103T 1 （409 ～ 2500K） 液体TiCl4的其他主要物理性质列于表1－9。

表1－9 液体TiCl4的主要物理性质

温度 T/℃ 密度 ρ/g2cm3 黏度 η/Pa2s 表面张力 γ/N2m1 蒸汽压 p/kPa －－－10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 135.9 1.778 1.761 1.745 1.727 1.711 1.694 1.677 1.660 1.643 1.625 1.608 1.590 1.572 1.554 1.535 1.525 1.140×103 －－3.654×102 －－－－－－－－－－－－0.129 0.410 0.738 1.272 2.118 3.411 5.333 8.126 12.076 17.542 24.964 34.846 47.880 64.638 85.918 101.325 1.012×103 9.12×104 －－－－－－－－－－－3.528×102 3.403×102 3.279×102 3.156×102 30.34×103 2.914×102 2.795×102 2.678×102 2.562×102 2.448×102 2.337×102 8.26×104 7.56×104 7.02×104 6.45×104 5.83×104 5.16×104 4.78×104 4.49×104 4.22×104 3.95×104 B．化学性质

TiCl4是共价键化合物。它的热稳定性很好，在2500K下仅有部分分解，只有在5000K高温下才能完全分解为钛和氯。但是，TiCl4是很活泼的化合物，它可与许多元素和化合物发生反应。

a．与金属的反应

依据还原剂的种类和还原条件的不同，许多金属都能把TiCl4还原成TiCl2、TiCl3和金属钛。

镁、钠和钙在高温下都能把TiCl4还原为金属钛。 铝与TiCl4在136～400℃下反应生TiCl3：

3TiCl4＋Al＝3TiCl3＋AlCl3

在约1000℃下可还原为金属钛：

3TiCl4＋4Al＝3Ti＋4AlCl3

由于钛和铝生成金属间化合物，所以铝还原产物为Ti－Al合金。

TiCl4在低300℃时几乎不与金属钛反应，在400℃时可反应生成TiCl3，500～600℃时反应生成TiCl3、TiCl2的混合物，700℃时主要反应产物为TiCl2。若金属钛过量时主要生成TiCl2，TiCl4过量时主要生成TiCl3。

铜可把TiCl4还原成TiCl3，有氧存在时，铜与TiCl4反应生成Cu[TiCl4]：

TiCl4＋Cu＝Cu[TiCl4]

在加热时银能部分把TiCl4还原为TiCl3：

TiCl4＋Ag＝TiCl3＋AgCl

在大于100℃时汞也能与TiCl4反应生成TiCl3。

铁在四氯化钛介质中是稳定的，铁在炽热状态下也不与四氯化钛反应，当温度高于