競(jìng)賽副族元素

1、 1、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、銀、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、銀、 金、鋅、汞、鉬、鎢；金、鋅、汞、鉬、鎢； 2、過(guò)渡元素氧化態(tài)；、過(guò)渡元素氧化態(tài)； 3、氧化物和氫氧化物的酸堿性和兩性；、氧化物和氫氧化物的酸堿性和兩性； 4、水溶液中的常見(jiàn)離子的顏色、化學(xué)性質(zhì)、水溶液中的常見(jiàn)離子的顏色、化學(xué)性質(zhì)、 定性檢出（不使用特殊試劑）和分離；定性檢出（不使用特殊試劑）和分離； 5、制備單質(zhì)的一般方法。、制備單質(zhì)的一般方法。 【知識(shí)點(diǎn)擊【知識(shí)點(diǎn)擊】 一、通論一、通論 d區(qū)元素是指區(qū)元素是指IIIBVIII族元素，族元素，ds區(qū)元素是指區(qū)元素是指IB、IIB族元素。族元素。 d區(qū)元素的外圍電子構(gòu)

2、型是區(qū)元素的外圍電子構(gòu)型是(n1)d110ns12（Pd例外），例外），ds 區(qū)元素的外圍電子構(gòu)型是區(qū)元素的外圍電子構(gòu)型是(n1)d10ns12。它們分布在第。它們分布在第4、5、6 周期之中，而我們主要討論第周期之中，而我們主要討論第4周期的周期的d區(qū)和區(qū)和ds區(qū)元素。區(qū)元素。 第4周期d區(qū)、ds區(qū)元素某些性質(zhì) Sc 3d1 4s2 Ti 3d2 4s2 V 3d3 4s2 Cr 3d5 4s1 Mn 3d5 4s2 Fe 3d6 4s2 Co 3d7 4s2 Ni 3d8 4s2 Cu 3d10 4s1 Zn 3d10 4s2 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/19531675189018901204153514

3、9514531083419 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/272732603380248220773000290027322595907 原子半徑原子半徑 /Pm 164147135129127126125125128137 M2+半徑半徑 /Pm 908884807674677274 I1kJmol 1 631658650652.8717.4759.4758736.7745.5906.4 室溫密度室溫密度 /gcm 3 2.994.55.967.207.207.868.98.908.927.14 氧化態(tài)氧化態(tài)3 1,0,2 3,4 1,0,2 3,4,5 2,1,0 2,3,4 5,6 1,0,1 2,3,4

4、5,6,7 0,2,3 4,5,6 0,2 3,4 0,2 3,(4)* 1,2 3 (1) 2 【注意】：括號(hào)內(nèi)為不穩(wěn)定氧化態(tài)?！咀⒁狻浚豪ㄌ?hào)內(nèi)為不穩(wěn)定氧化態(tài)。 同一周期的同一周期的d區(qū)或區(qū)或ds區(qū)元素有許多相似性。區(qū)元素有許多相似性。 （1）它們都是金屬，因?yàn)樗鼈冏钔鈱佣贾挥校┧鼈兌际墙饘?，因?yàn)樗鼈冏钔鈱佣贾挥?2個(gè)電子。它們個(gè)電子。它們 的硬度大，熔、沸點(diǎn)較高。第的硬度大，熔、沸點(diǎn)較高。第4周期周期d區(qū)元素都是比較活潑的金屬區(qū)元素都是比較活潑的金屬 ，能置換酸中的氫；而第，能置換酸中的氫；而第5、6周期較不活潑，很難和酸作用。周期較不活潑，很難和酸作用。 （2）除少數(shù)例外，它們都存在多種

5、氧化態(tài)，且相鄰兩個(gè)氧化態(tài)）除少數(shù)例外，它們都存在多種氧化態(tài)，且相鄰兩個(gè)氧化態(tài) 的差值為的差值為1或或2，如，如Mn，它有，它有1，0，1，2，3，4，5，6，7；而；而p 區(qū)元素相鄰兩氧化態(tài)間的差值常是區(qū)元素相鄰兩氧化態(tài)間的差值常是2，如，如Cl，它有，它有1，0，1，3，5 ，7等氧化態(tài)。最高氧化態(tài)和族號(hào)相等，但等氧化態(tài)。最高氧化態(tài)和族號(hào)相等，但VIII族除外。第族除外。第4周期周期d 區(qū)元素最高氧化態(tài)的化合物一般不穩(wěn)定；而第區(qū)元素最高氧化態(tài)的化合物一般不穩(wěn)定；而第5、6周期周期d區(qū)元素最區(qū)元素最 高氧化態(tài)的化合物則比較穩(wěn)定，且最高氧化態(tài)化合物主要以氧化高氧化態(tài)的化合物則比較穩(wěn)定，且最高氧化

6、態(tài)化合物主要以氧化 物、含氧酸或氟化物的形式存在，如物、含氧酸或氟化物的形式存在，如WO3、WF6、MnO4-、FeO42-、 CrO42-等，最低氧化態(tài)的化合物主要以配合物形式存在，如等，最低氧化態(tài)的化合物主要以配合物形式存在，如 Cr(CO)52。 （3）它們的水合離子和酸根離子常呈現(xiàn)一定的顏色。這些離子）它們的水合離子和酸根離子常呈現(xiàn)一定的顏色。這些離子 的顏色同它們的離子存在未成對(duì)的的顏色同它們的離子存在未成對(duì)的d電子發(fā)生躍遷有關(guān)。電子發(fā)生躍遷有關(guān)。 （4）它們的原子或離子形成配合物的傾向都較大。因?yàn)樗鼈兊模┧鼈兊脑踊螂x子形成配合物的傾向都較大。因?yàn)樗鼈兊?電子構(gòu)型具有接受配體孤電子

7、對(duì)的條件。電子構(gòu)型具有接受配體孤電子對(duì)的條件。 【某些【某些d區(qū)元素水合離子的顏色區(qū)元素水合離子的顏色】 電子構(gòu)型未成對(duì)電子數(shù)陽(yáng)離子水合離子顏色 3d00Sc3+、Ti4+無(wú)色 3d1 1 1 Ti3+ V4+ 紫色 藍(lán)色 3d22V3+綠色 3d33V2+、Cr3+紫色 3d4 4 4 Mn3+ Cr2+ 紫色 藍(lán)色 3d5 5 5 Mn2+ Fe3+ 肉色 淺紫色 3d64Fe2+綠色 3d73Co2+粉紅色 3d82Ni2+綠色 3d91Cu2+藍(lán)色 3d100Zn2+無(wú)色 二、d區(qū)元素 （一）鈦副族 1、鈦副族元素的基本性質(zhì)、鈦副族元素的基本性質(zhì) 鈦副族元素原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為鈦副族元

8、素原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為(n1)d2ns2，所以鈦、，所以鈦、 鋯和鉿的最穩(wěn)定氧化態(tài)是鋯和鉿的最穩(wěn)定氧化態(tài)是+4，其次是，其次是+3，+2氧化態(tài)則比較少見(jiàn)。氧化態(tài)則比較少見(jiàn)。 在個(gè)別配位化合物中，鈦還可以呈低氧化態(tài)在個(gè)別配位化合物中，鈦還可以呈低氧化態(tài)0和和 l。鋯、鉿生成。鋯、鉿生成 低氧化態(tài)的趨勢(shì)比鈦小。它們的低氧化態(tài)的趨勢(shì)比鈦小。它們的M()化合物主要以共價(jià)鍵結(jié)合。化合物主要以共價(jià)鍵結(jié)合。 在水溶液中主要以在水溶液中主要以MO2+形式存在，并且容易水解。由于鑭系收縮，形式存在，并且容易水解。由于鑭系收縮， 鉿的離子半徑與鋯接近，因此它們的化學(xué)性質(zhì)極相似，造成鋯和鉿的離子半徑與鋯接近，因此它

9、們的化學(xué)性質(zhì)極相似，造成鋯和 鉿分離上的困難。鉿分離上的困難。 2、鈦及其化合物、鈦及其化合物 （1 1）鈦）鈦 鈦是活潑的金屬，在高溫下能直接與絕大多數(shù)非金屬元素鈦是活潑的金屬，在高溫下能直接與絕大多數(shù)非金屬元素 反應(yīng)。在室溫下，鈦不與無(wú)機(jī)酸反應(yīng)，但能溶于濃、熱的鹽酸和反應(yīng)。在室溫下，鈦不與無(wú)機(jī)酸反應(yīng)，但能溶于濃、熱的鹽酸和 硫酸中：硫酸中：2Ti + 6HCl(濃濃) = 2TiCl3 + 3H2 2Ti + 3H2SO4(濃濃) = 2Ti2(SO4)3 + 3H2 鈦易溶于氫氟酸或含有氟離子的酸中：鈦易溶于氫氟酸或含有氟離子的酸中： Ti + 6HF = TiF62-+ 2H+ + 2

10、H2 （2 2）二氧化鈦）二氧化鈦 二氧化鈦在自然界以金紅石為最重要，不溶于水，也不溶于二氧化鈦在自然界以金紅石為最重要，不溶于水，也不溶于 稀酸，但能溶于氫氟酸和熱的濃硫酸中：稀酸，但能溶于氫氟酸和熱的濃硫酸中： TiO2 + 6HF = H2TiF6+ 2H2O TiO2 + 2H2SO4 = 2Ti (SO4)2 + 2H2O TiO2 + H2SO4 = 2Ti OSO4 + H2O （3 3）四氯化鈦）四氯化鈦 四氯化鈦是鈦的一種重要鹵化物，以它為原料，可以制備一四氯化鈦是鈦的一種重要鹵化物，以它為原料，可以制備一 系列鈦化合物和金屬鈦。它在水中或潮濕空氣中都極易水解將它系列鈦化合物

11、和金屬鈦。它在水中或潮濕空氣中都極易水解將它 暴露在空氣中會(huì)發(fā)煙：暴露在空氣中會(huì)發(fā)煙： TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl （4 4）鈦）鈦()()的配位化合物的配位化合物 鈦鈦()能夠與許多配合劑形成配合物，如能夠與許多配合劑形成配合物，如TiF62 、 、TiCl62 、 、 TiO(H2O2)2+ 等，其中與等，其中與H2O2的配合物較重要。利用這個(gè)反應(yīng)可的配合物較重要。利用這個(gè)反應(yīng)可 進(jìn)行鈦的比色分析，加入氨水則生成黃色的過(guò)氧鈦酸進(jìn)行鈦的比色分析，加入氨水則生成黃色的過(guò)氧鈦酸H4TiO6沉淀，沉淀， 這是定性檢出鈦的靈敏方法。這是定性檢出鈦的靈敏方法。 （二）釩副族（

12、二）釩副族 1、釩副族元素基本性質(zhì)、釩副族元素基本性質(zhì) 釩副族包括釩、鈮、鉭三個(gè)元素，它們的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為釩副族包括釩、鈮、鉭三個(gè)元素，它們的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為 (n-1)d3ns2，5個(gè)價(jià)電子都可以參加成鍵，因此最高氧化態(tài)為個(gè)價(jià)電子都可以參加成鍵，因此最高氧化態(tài)為 +5 ，相當(dāng)于，相當(dāng)于d0的結(jié)構(gòu)，為釩族元素最穩(wěn)定的一種氧化態(tài)。按的結(jié)構(gòu)，為釩族元素最穩(wěn)定的一種氧化態(tài)。按V、 Nb、Ta順序穩(wěn)定性依次增強(qiáng)，而低氧化態(tài)的穩(wěn)定性依次減弱順序穩(wěn)定性依次增強(qiáng)，而低氧化態(tài)的穩(wěn)定性依次減弱 。鈮鉭由于半徑相近，性質(zhì)非常相似。鈮鉭由于半徑相近，性質(zhì)非常相似。 2、釩及其化合物、釩及其化合物 （1 1）釩）釩 金

13、屬容易呈鈍態(tài)，因此在常溫下活潑性較低。塊狀釩在常金屬容易呈鈍態(tài)，因此在常溫下活潑性較低。塊狀釩在常 溫下不與空氣、水、苛性堿作用，也不與非氧化性的酸作用，溫下不與空氣、水、苛性堿作用，也不與非氧化性的酸作用， 但溶于氫氟酸，也溶于強(qiáng)氧化性的酸（如硝酸和王水）中。但溶于氫氟酸，也溶于強(qiáng)氧化性的酸（如硝酸和王水）中。 在高溫下，釩與大多數(shù)非金屬元素反應(yīng)，并可與熔融苛性堿在高溫下，釩與大多數(shù)非金屬元素反應(yīng)，并可與熔融苛性堿 發(fā)生反應(yīng)。發(fā)生反應(yīng)。 （2 2）五氧化二釩）五氧化二釩 V2O5可通過(guò)加熱分解偏釩酸銨或三氯氧化釩的水解而制得：可通過(guò)加熱分解偏釩酸銨或三氯氧化釩的水解而制得： 2NH4VO3

14、= V2O5 + 2NH3 + H2O 2VOCl3 + 3H2O = V2O5 + 6HCl 在工業(yè)上用氯化焙燒法處理釩鉛礦，提取五氧化二釩。在工業(yè)上用氯化焙燒法處理釩鉛礦，提取五氧化二釩。 V2O5比比TiO2具有較強(qiáng)的酸性和氧化性，主要顯酸性，易溶于堿：具有較強(qiáng)的酸性和氧化性，主要顯酸性，易溶于堿： V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O 也能溶解在強(qiáng)酸中（也能溶解在強(qiáng)酸中（pH1）生成）生成VO2+ 離子。離子。V2O5是氧化劑：是氧化劑： V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O （3 3）釩酸鹽和多釩酸鹽）釩酸鹽和多釩酸鹽 釩酸鹽有偏釩

15、酸鹽釩酸鹽有偏釩酸鹽MVO3、正釩酸鹽、正釩酸鹽M3VO4和多釩酸鹽和多釩酸鹽 （M4V2O7、M3V3O9）等。只有當(dāng)溶液中釩的總濃度非常?。ǖ陀冢┑取Ｖ挥挟?dāng)溶液中釩的總濃度非常?。ǖ陀?10 4 molL1）且溶液呈強(qiáng)堿性（ ）且溶液呈強(qiáng)堿性（pH13）時(shí)，單體的釩酸根才）時(shí)，單體的釩酸根才 能在溶液中穩(wěn)定存在；當(dāng)能在溶液中穩(wěn)定存在；當(dāng)pH下降，溶液中釩的總濃度小于下降，溶液中釩的總濃度小于10 4 molL 1時(shí)，溶液中以酸式釩酸根離子形式存在，如 時(shí)，溶液中以酸式釩酸根離子形式存在，如HVO42-、 H2VO4-；當(dāng)溶液中釩的總濃度大于；當(dāng)溶液中釩的總濃度大于10 4 molL1時(shí)，溶

16、液中存在一 時(shí)，溶液中存在一 系列聚合物（多釩酸鹽）如系列聚合物（多釩酸鹽）如V2O74-、V3O93-、V4O124-、V10O286-等。等。 2 2、鉻及其化合物、鉻及其化合物 （1）鉻）鉻 鉻比較活潑，能溶于稀鉻比較活潑，能溶于稀HCl、H2SO4，起初生成藍(lán)色，起初生成藍(lán)色Cr2+ 溶溶 液，而后為空氣所氧化成綠色的液，而后為空氣所氧化成綠色的Cr3+ 溶液：溶液： Cr + 2HCl = CrCl2 + H2 4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2H2O 鉻在冷、濃鉻在冷、濃HNO3中鈍化。中鈍化。 （2）鉻）鉻(III)的化合物的化合物 向向Cr3+ 溶液

17、中逐滴加入溶液中逐滴加入2 moldm3 NaOH，則生成灰綠，則生成灰綠 色色 Cr(OH)3沉淀。沉淀。Cr(OH)3具有兩性：具有兩性： Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 +OH = Cr(OH)4- (亮綠色亮綠色) 鉻鉻(III)的配合物配位數(shù)都是的配合物配位數(shù)都是6（少數(shù)例外），其單核配合（少數(shù)例外），其單核配合 物的空間構(gòu)型為八面體，物的空間構(gòu)型為八面體，Cr3+ 離子提供離子提供6個(gè)空軌道，形成六個(gè)個(gè)空軌道，形成六個(gè)d2sp3 雜化軌道。雜化軌道。 （2）鉻酸、鉻酸鹽和重鉻酸鹽）鉻酸、鉻酸鹽和重鉻酸鹽 若向黃色若向黃色CrO42-溶液中加酸

18、，溶液變?yōu)槌壬芤褐屑铀?，溶液變?yōu)槌壬獵r2O72-；反之，向；反之，向 橙色橙色Cr2O72-溶液中加堿變?yōu)槿芤褐屑訅A變?yōu)镃rO42-黃色液。黃色液。 2 CrO42-(黃色黃色) + 2H+ = Cr2O72-(橙色橙色) + H2O K = 1.21014 H2CrO4是一個(gè)較強(qiáng)酸，只存在于水溶液中。是一個(gè)較強(qiáng)酸，只存在于水溶液中。 氯化鉻酰氯化鉻酰CrO2Cl2是血紅色液體，遇水易分解：是血紅色液體，遇水易分解： CrO2Cl2 + 2H2O = H2CrO4 + 2HCl 常見(jiàn)的難溶鉻酸鹽有常見(jiàn)的難溶鉻酸鹽有Ag2CrO4（磚紅色）、（磚紅色）、PbCrO4（黃色）、（黃色）、 Ba

19、CrO4（黃色）和（黃色）和SrCrO4（黃色）等，它們均溶于強(qiáng)酸生成（黃色）等，它們均溶于強(qiáng)酸生成M2+ 和和 Cr2O72-。K2Cr2O7是常用的強(qiáng)氧化劑。飽和是常用的強(qiáng)氧化劑。飽和K2Cr2O7溶液和濃溶液和濃H2SO4混混 合液用作實(shí)驗(yàn)室的洗液。在堿性溶液中將合液用作實(shí)驗(yàn)室的洗液。在堿性溶液中將Cr(OH)4- 氧化為氧化為CrO42-， 要比在酸性溶液將要比在酸性溶液將Cr3+ 氧化為氧化為Cr2O72-容易得多。而將容易得多。而將Cr(VI)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 Cr(III)，則常在酸性溶液中進(jìn)行。，則常在酸性溶液中進(jìn)行。 3 3、鉬和鎢的重要化合物、鉬和鎢的重要化合物 （1）鉬、鎢的

20、氧化物）鉬、鎢的氧化物 MoO3、WO3和和CrO3不同，它們不溶于水，僅能溶于氨水和不同，它們不溶于水，僅能溶于氨水和 強(qiáng)堿溶液生成相應(yīng)的合氧酸鹽。強(qiáng)堿溶液生成相應(yīng)的合氧酸鹽。 （2）鉬、鎢的含氧酸及其鹽）鉬、鎢的含氧酸及其鹽 鉬酸、鎢酸與鉻酸不同，它們是難溶酸，酸性、氧化性都較鉬酸、鎢酸與鉻酸不同，它們是難溶酸，酸性、氧化性都較 弱，鉬和鎢的含氧酸鹽只有銨、鈉、鉀、銣、鋰、鎂、銀和鉈弱，鉬和鎢的含氧酸鹽只有銨、鈉、鉀、銣、鋰、鎂、銀和鉈(I) 的鹽溶于水，其余的含氧酸鹽都難溶于水。氧化性很弱，在酸性的鹽溶于水，其余的含氧酸鹽都難溶于水。氧化性很弱，在酸性 溶液中只能用強(qiáng)還原劑才能將它們還原

21、到溶液中只能用強(qiáng)還原劑才能將它們還原到+3氧化態(tài)。氧化態(tài)。 （四）錳副族（四）錳副族 1、錳副族的基本性質(zhì)、錳副族的基本性質(zhì) B族包括錳、锝和錸三個(gè)元素。其中只有錳及其化合物有很大族包括錳、锝和錸三個(gè)元素。其中只有錳及其化合物有很大 實(shí)用價(jià)值。從實(shí)用價(jià)值。從Mn到到Re高氧化態(tài)趨向穩(wěn)定。以高氧化態(tài)趨向穩(wěn)定。以Mn2+ 為最穩(wěn)定。為最穩(wěn)定。 2、錳及其化合物、錳及其化合物 （1）錳）錳 錳是活潑金屬，在空氣中表面生成一層氧化物保護(hù)膜。錳錳是活潑金屬，在空氣中表面生成一層氧化物保護(hù)膜。錳 在水中，因表面生成氫氧化錳沉淀而阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。錳和強(qiáng)酸在水中，因表面生成氫氧化錳沉淀而阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。錳

22、和強(qiáng)酸 反應(yīng)生成反應(yīng)生成Mn(II)鹽和氫氣。但和冷濃鹽和氫氣。但和冷濃H2SO4反應(yīng)很慢（鈍化）。反應(yīng)很慢（鈍化）。 （2）錳）錳(II)的化合物酸性的化合物酸性Mn2+ 穩(wěn)定。堿性穩(wěn)定。堿性Mn(II)極易氧化成極易氧化成 Mn(IV)化合物。化合物。Mn(OH)2為白色難溶物，為白色難溶物，Ksp = 4.010 14，極易被 ，極易被 空氣氧化，水中少量氧氣能將其氧化成褐色空氣氧化，水中少量氧氣能將其氧化成褐色MnO(OH)2沉淀。沉淀。 2Mn(OH)2 + O2 = 2 MnO(OH)2 Mn2+在酸性介質(zhì)中只有遇強(qiáng)氧化劑在酸性介質(zhì)中只有遇強(qiáng)氧化劑(NH4)2S2O8、NaBiO3

23、、 PbO2、H5IO6時(shí)才被氧化。時(shí)才被氧化。 2Mn2+ + 5S2O82-+ 8H2O = 2MnO4-+ 10SO42-+ 16H+ 2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ = 2MnO4-+5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O （3）錳）錳(IV)的化合物的化合物 最重要的最重要的Mn(IV)化合物是化合物是MnO2，二氧化錳在中性介質(zhì)，二氧化錳在中性介質(zhì) 中很穩(wěn)定，在堿性介質(zhì)中傾向于轉(zhuǎn)化成錳中很穩(wěn)定，在堿性介質(zhì)中傾向于轉(zhuǎn)化成錳()酸鹽；在酸性介質(zhì)酸鹽；在酸性介質(zhì) 中是一個(gè)強(qiáng)氧化劑，傾向于轉(zhuǎn)化成中是一個(gè)強(qiáng)氧化劑，傾向于轉(zhuǎn)化成Mn2+。 2MnO2 + 2H2SO4 (濃濃)

24、= 2MnSO4+ O2+ 2H2O MnO2 + 4HCl(濃濃) = MnCl2 + Cl2+ 2H2O 簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)單的Mn(IV)鹽在水溶液中極不穩(wěn)定，或水解生成水合二鹽在水溶液中極不穩(wěn)定，或水解生成水合二 氧化錳氧化錳MnO(OH)2，或在濃強(qiáng)酸中和水生成氧氣和，或在濃強(qiáng)酸中和水生成氧氣和Mn(II)。 （4）錳）錳(VI)的化合物的化合物 最重要的最重要的Mn(VI)化合物是錳酸鉀化合物是錳酸鉀K2MnO4。在熔融堿中。在熔融堿中 MnO2被空氣氧化生成被空氣氧化生成K2MnO4。 2MnO2 + O2 + 4KOH = 2K2MnO4 (深綠色深綠色) + 2H2O 在酸性、中性及弱

25、堿性介質(zhì)中，在酸性、中性及弱堿性介質(zhì)中，K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)：發(fā)生歧化反應(yīng)： 3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH 錳酸鉀是制備高錳酸鉀（錳酸鉀是制備高錳酸鉀（KMnO4）的中間體。）的中間體。 2MnO42-+ 2H2O = 2MnO4- + 2OH + H2 （五）鐵系元素（五）鐵系元素 1、鐵系元素基本性質(zhì)、鐵系元素基本性質(zhì) 位于第位于第4周期、第一過(guò)渡系列的三個(gè)周期、第一過(guò)渡系列的三個(gè)VIII族元素鐵、鈷、鎳，性族元素鐵、鈷、鎳，性 質(zhì)很相似，稱(chēng)為鐵系元素。它們的原子半徑十分相近，最外層都質(zhì)很相似，稱(chēng)為鐵系元素。它們的原子半徑十分相近，最外層都

26、 有兩個(gè)電子，只是次外層的有兩個(gè)電子，只是次外層的3d電子數(shù)不同，所以它們的性質(zhì)很相電子數(shù)不同，所以它們的性質(zhì)很相 似。只有與很強(qiáng)的氧化劑作用時(shí)才生成不穩(wěn)定的似。只有與很強(qiáng)的氧化劑作用時(shí)才生成不穩(wěn)定的 +6氧化態(tài)的化合氧化態(tài)的化合 物。鈷和鎳的最高氧化態(tài)為物。鈷和鎳的最高氧化態(tài)為 +4，在一般條件下，鈷和鎳的常見(jiàn)氧，在一般條件下，鈷和鎳的常見(jiàn)氧 化態(tài)都是化態(tài)都是+2。鈷的。鈷的+3氧化態(tài)在一般化合物中是不穩(wěn)定的，而鎳的氧化態(tài)在一般化合物中是不穩(wěn)定的，而鎳的 +3氧化態(tài)則更少見(jiàn)。氧化態(tài)則更少見(jiàn)。 2、鐵的化合物、鐵的化合物 （1）鐵的氧化物和氫氧化物）鐵的氧化物和氫氧化物 鐵的氧化物顏色不同，鐵

27、的氧化物顏色不同，F(xiàn)eO、Fe3O4為黑色，為黑色，F(xiàn)e2O3為磚紅色。為磚紅色。 向向Fe2+ 溶液中加堿生成白色溶液中加堿生成白色Fe(OH)2，立即被空氣中，立即被空氣中O2氧化為氧化為 棕紅色的棕紅色的Fe(OH)3。Fe(OH)3顯兩性，以堿性為主。新制備的顯兩性，以堿性為主。新制備的Fe(OH)3 能溶于強(qiáng)堿。能溶于強(qiáng)堿。 （2）鐵鹽）鐵鹽 Fe(II)鹽有兩個(gè)顯著的特性，即還原性和形成較穩(wěn)定的配離子鹽有兩個(gè)顯著的特性，即還原性和形成較穩(wěn)定的配離子 。Fe(II)化合物中以化合物中以(NH4)2SO4FeSO46H2O（摩爾鹽）比較穩(wěn)定，用（摩爾鹽）比較穩(wěn)定，用 以配制以配制Fe(

28、II)溶液。向溶液。向Fe(II)溶液中緩慢加入過(guò)量溶液中緩慢加入過(guò)量CN ，生成淺黃色 ，生成淺黃色 的的Fe(CN)64-，其鉀鹽，其鉀鹽K4Fe(CN)63H2O是黃色晶體，俗稱(chēng)黃血鹽。是黃色晶體，俗稱(chēng)黃血鹽。 若向若向Fe3+ 溶液中加入少量溶液中加入少量Fe(CN)64-溶液，生成難溶的藍(lán)色沉淀溶液，生成難溶的藍(lán)色沉淀 KFeFe(CN)6 ，俗稱(chēng)普魯士藍(lán)。，俗稱(chēng)普魯士藍(lán)。 Fe3+ + K+ + Fe(CN)64-= KFeFe(CN)6 Fe(III)鹽有三個(gè)顯著性質(zhì)：氧化性、配合性和水解性。鹽有三個(gè)顯著性質(zhì)：氧化性、配合性和水解性。Fe3+ 能氧能氧 化化Cu為為Cu2+，用以

29、制印刷電路板。，用以制印刷電路板。FeSCN2+具有特征的血紅色。具有特征的血紅色。 Fe(CN)63 的鉀鹽 的鉀鹽K3Fe(CN)6 是紅色晶體，俗稱(chēng)赤血鹽。向是紅色晶體，俗稱(chēng)赤血鹽。向Fe2+ 溶溶 液中加入液中加入Fe(CN)63 ，生成藍(lán)色難溶的 ，生成藍(lán)色難溶的KFeFe(CN)6，俗稱(chēng)滕布爾藍(lán)。，俗稱(chēng)滕布爾藍(lán)。 Fe2+ + K+ + Fe(CN)63 = KFeFe(CN)6。 。經(jīng)結(jié)構(gòu)分析，滕布爾藍(lán)和經(jīng)結(jié)構(gòu)分析，滕布爾藍(lán)和 普魯士藍(lán)是同一化合物，它們有多種化學(xué)式，本章介紹的普魯士藍(lán)是同一化合物，它們有多種化學(xué)式，本章介紹的 KFeFe(CN)6只是其中的一種。只是其中的一種。

30、Fe(III)對(duì)對(duì)F 離子的親和力很強(qiáng)， 離子的親和力很強(qiáng)，F(xiàn)eF3 （無(wú)色）的穩(wěn)定常數(shù)較大，在定性和定量分析中用以掩蔽（無(wú)色）的穩(wěn)定常數(shù)較大，在定性和定量分析中用以掩蔽Fe3+。 Fe3+ 離子在水溶液中有明顯的水解作用，在水解過(guò)程中，同時(shí)發(fā)生離子在水溶液中有明顯的水解作用，在水解過(guò)程中，同時(shí)發(fā)生 多種縮合反應(yīng)。多種縮合反應(yīng)。 3、鈷、鎳及其化合物、鈷、鎳及其化合物 （1）鈷、鎳）鈷、鎳 鈷和鎳在常溫下對(duì)水和空氣都較穩(wěn)定，它們都溶于稀酸鈷和鎳在常溫下對(duì)水和空氣都較穩(wěn)定，它們都溶于稀酸 中，與鐵不同的是，鐵在濃硝酸中發(fā)生中，與鐵不同的是，鐵在濃硝酸中發(fā)生“鈍化鈍化”，但鈷和鎳與，但鈷和鎳與 濃

31、硝酸發(fā)生激烈反應(yīng)，與稀硝酸反應(yīng)較慢。鈷和鎳與強(qiáng)堿不發(fā)濃硝酸發(fā)生激烈反應(yīng)，與稀硝酸反應(yīng)較慢。鈷和鎳與強(qiáng)堿不發(fā) 生作用，故實(shí)驗(yàn)室中可以用鎳制坩堝熔融堿性物質(zhì)。生作用，故實(shí)驗(yàn)室中可以用鎳制坩堝熔融堿性物質(zhì)。 （2）鈷、鎳的氧化物和氫氧化物）鈷、鎳的氧化物和氫氧化物 鈷、鎳的氧化物顏色各異，鈷、鎳的氧化物顏色各異，CoO灰綠色，灰綠色，Co2O3黑色；黑色； NiO暗綠色，暗綠色，Ni2O3黑色。黑色。 向向Co2+ 溶液中加堿，生成玫瑰紅色（或藍(lán)色）的溶液中加堿，生成玫瑰紅色（或藍(lán)色）的Co(OH)2， 放置，逐漸被空氣中放置，逐漸被空氣中O2氧化為棕色的氧化為棕色的Co(OH)3。向。向Ni2+

32、溶液中加溶液中加 堿生成比較穩(wěn)定的綠色的堿生成比較穩(wěn)定的綠色的Ni(OH)2。 Co(OH)3為堿性，溶于酸得到為堿性，溶于酸得到Co2+（因?yàn)椋ㄒ驗(yàn)镃o3+ 在酸性介質(zhì)在酸性介質(zhì) 中是強(qiáng)氧化劑）：中是強(qiáng)氧化劑）： 4Co3+ + 2H2O = 4Co2+ + 4H+ + O2 （3）鈷、鎳的鹽）鈷、鎳的鹽 常見(jiàn)的常見(jiàn)的Co(II)鹽是鹽是CoCl26H2O，由于所含結(jié)晶水的數(shù)目不同而呈，由于所含結(jié)晶水的數(shù)目不同而呈 現(xiàn)多種不同的顏色：現(xiàn)多種不同的顏色： CoCl26H2O(粉紅粉紅)【52.33】CoCl22H2O(紫紅紫紅)【90】 CoCl2H2O (藍(lán)紫藍(lán)紫)【120】CoCl2(藍(lán)藍(lán)

33、) 這個(gè)性質(zhì)用以制造變色硅膠，以指示干燥劑吸水情況。這個(gè)性質(zhì)用以制造變色硅膠，以指示干燥劑吸水情況。Co(II) 鹽不易被氧化，在水溶液中能穩(wěn)定存在。而在堿性介質(zhì)中，鹽不易被氧化，在水溶液中能穩(wěn)定存在。而在堿性介質(zhì)中，Co (OH)2能被空氣中能被空氣中O2氧化為棕色的氧化為棕色的Co (OH)3沉淀。沉淀。Co (III)是強(qiáng)氧化劑是強(qiáng)氧化劑 ，在水溶液中不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為，在水溶液中不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為Co2+。Co (III)只存于固態(tài)配合物中只存于固態(tài)配合物中 ，如，如CoF3、Co2O3、Co2 (SO4)318H2O；Co (NH3)6Cl3、K3Co (NH)6 、Na3Co (NO2

34、)6。 常見(jiàn)的常見(jiàn)的Ni(II)鹽有黃綠色的鹽有黃綠色的NiSO47H2O，綠色的，綠色的NiCl26H2O和綠色和綠色 的的Ni(NO3)26H2O。常見(jiàn)的配離子有。常見(jiàn)的配離子有Ni(NH3)62+、Ni(CN)42 、 、 Ni(C2O4)3 4 等。 等。Ni2+ 在氨性溶液中同丁二酮肟（鎳試劑）作用，在氨性溶液中同丁二酮肟（鎳試劑）作用， 生成鮮紅色的螯合物沉淀，用以鑒定生成鮮紅色的螯合物沉淀，用以鑒定Ni2+。 三、三、dsds區(qū)元素區(qū)元素 （一）銅族元素（一）銅族元素 1、銅族元素的基本性質(zhì)、銅族元素的基本性質(zhì) 銅族元素包括銅、銀、金，屬于銅族元素包括銅、銀、金，屬于I B族元素

35、，位于周期表中的族元素，位于周期表中的ds 區(qū)。銅族元素結(jié)構(gòu)特征為區(qū)。銅族元素結(jié)構(gòu)特征為(n-1)d10ns1，從最外層電子說(shuō)，銅族和，從最外層電子說(shuō)，銅族和IA 族的堿金屬元素都只有族的堿金屬元素都只有1個(gè)電子，失去個(gè)電子，失去s電子后都呈現(xiàn)電子后都呈現(xiàn)+1氧化態(tài)；氧化態(tài)； 因此在氧化態(tài)和某些化合物的性質(zhì)方面因此在氧化態(tài)和某些化合物的性質(zhì)方面I B與與I A元素有一些相似之元素有一些相似之 處，但由于處，但由于I B族元素的次外層比族元素的次外層比I A族元素多出族元素多出10個(gè)個(gè)d電子，它們又電子，它們又 有一些顯著的差異。如：有一些顯著的差異。如： （1）與同周期的堿金屬相比，銅族元素的

36、原子半徑較小，第一）與同周期的堿金屬相比，銅族元素的原子半徑較小，第一 電離勢(shì)較大：電離勢(shì)較大：I A族單質(zhì)金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度均低；而族單質(zhì)金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度均低；而I B族金族金 屬具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。屬具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。 （2）化學(xué)活潑性：銅族元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)比堿金屬為正。）化學(xué)活潑性：銅族元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)比堿金屬為正。IB 族都是不活潑的重金屬，在空氣中比較穩(wěn)定，與水幾乎不起反應(yīng)族都是不活潑的重金屬，在空氣中比較穩(wěn)定，與水幾乎不起反應(yīng) ，同族內(nèi)的活潑性自上而下減小。，同族內(nèi)的活潑性自上而下減小。 （3）II

37、A族所形成的化合物多數(shù)是離子型化合物，族所形成的化合物多數(shù)是離子型化合物， IIB族的化合族的化合 物有相當(dāng)程度的共價(jià)性。物有相當(dāng)程度的共價(jià)性。IA族的氫氧化物都是極強(qiáng)的堿，并且非族的氫氧化物都是極強(qiáng)的堿，并且非 常穩(wěn)定；常穩(wěn)定；IB族氫氧化物堿性較弱，不穩(wěn)定，易脫水形成氧化物。族氫氧化物堿性較弱，不穩(wěn)定，易脫水形成氧化物。 2、銅、銀、金及其化合物、銅、銀、金及其化合物 （1）銅、銀和金）銅、銀和金 銅族元素的化學(xué)活性從銅族元素的化學(xué)活性從Cu至至Au降低，主要表現(xiàn)在與空氣降低，主要表現(xiàn)在與空氣 中氧的反應(yīng)和與酸的反應(yīng)上。室溫時(shí)，在純凈干燥的空氣中，銅、中氧的反應(yīng)和與酸的反應(yīng)上。室溫時(shí)，在純

38、凈干燥的空氣中，銅、 銀、金都很穩(wěn)定。在加熱時(shí)銀和金不與空氣中的氧化合。在含有銀、金都很穩(wěn)定。在加熱時(shí)銀和金不與空氣中的氧化合。在含有 CO2的潮濕空氣中放久后，表面會(huì)慢慢生成一層綠色的銅銹：的潮濕空氣中放久后，表面會(huì)慢慢生成一層綠色的銅銹： 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu(OH)2CuCO3 銀和金不發(fā)生上述反應(yīng)。銅、銀可以被硫腐蝕，特別是銀和金不發(fā)生上述反應(yīng)。銅、銀可以被硫腐蝕，特別是 銀對(duì)硫及硫化物（銀對(duì)硫及硫化物（H2S）極為敏感，這是銀器暴露在含有這些物質(zhì)）極為敏感，這是銀器暴露在含有這些物質(zhì) 的空氣中生成一層的空氣中生成一層Ag2S的黑色薄膜而使銀失去白色光澤的

39、主要原因。的黑色薄膜而使銀失去白色光澤的主要原因。 金不與硫直接反應(yīng)。銅在常溫下就能與鹵素反應(yīng)，銀反應(yīng)很慢，金不與硫直接反應(yīng)。銅在常溫下就能與鹵素反應(yīng)，銀反應(yīng)很慢， 金必須加熱才能與干燥的鹵素起反應(yīng)。銅可溶于熱濃鹽酸中：金必須加熱才能與干燥的鹵素起反應(yīng)。銅可溶于熱濃鹽酸中： 2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2 = 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 8HCl（濃）（濃）= 2H3CuCl4 + H2 金只能溶于王水（這時(shí)金只能溶于王水（這時(shí)HNO3做氧化劑，做氧化劑，HCl做配位劑）：做配位劑）： Au + 4HCl + HN

40、O3 = HAuCl4+ NO+ 2H2O （2）銅的化合物）銅的化合物 Cu(I) 的化合物的化合物 在酸性溶液中在酸性溶液中Cu+ 離子易于歧化而不能在酸性溶液中穩(wěn)定存在離子易于歧化而不能在酸性溶液中穩(wěn)定存在 。 2Cu+ = Cu + Cu2+ K = 1.2106（293K） 但必須指出，但必須指出，Cu+ 在高溫及干態(tài)時(shí)比在高溫及干態(tài)時(shí)比Cu2+ 離子穩(wěn)定。離子穩(wěn)定。Cu2O和和 Ag2O都是共價(jià)型化合物，不溶于水。都是共價(jià)型化合物，不溶于水。Ag2O在在573K分解為銀和氧；分解為銀和氧； 而而Cu2O對(duì)熱穩(wěn)定。對(duì)熱穩(wěn)定。CuOH和和AgOH均很不穩(wěn)定，很快分解為均很不穩(wěn)定，很快分

41、解為M2O。 用適量的還原劑（如用適量的還原劑（如SO2、Sn2+、Cu ）在相應(yīng)的鹵素離子）在相應(yīng)的鹵素離子 存在下還原存在下還原Cu2+ 離子，可制得離子，可制得CuX。如：。如： Cu2+ + 2Cl + Cu = 2CuCl(白 白) 【濃鹽酸濃鹽酸】=HCuCl2 2Cu2+ + 4I = 2CuI(白白) + I2 Cu+ 為為d10型離子，具有空的外層型離子，具有空的外層s、p軌道，能和軌道，能和X （ （F 除外 除外 ）、）、NH3、S2O32-、CN 等配體形成穩(wěn)定程度不同的配離子。無(wú)色 等配體形成穩(wěn)定程度不同的配離子。無(wú)色 的的Cu(NH3)2+ 在空氣中易于氧化成深藍(lán)色

42、的在空氣中易于氧化成深藍(lán)色的Cu(NH3)42+ 離子。離子。 Cu(I) 的化合物的化合物 +2氧化態(tài)是銅的特征氧化態(tài)。在氧化態(tài)是銅的特征氧化態(tài)。在Cu2+ 溶液中加入強(qiáng)堿，即有溶液中加入強(qiáng)堿，即有 藍(lán)色藍(lán)色Cu(OH)2絮狀沉淀析出，它微顯兩性，既溶于酸也能溶于濃絮狀沉淀析出，它微顯兩性，既溶于酸也能溶于濃 NaOH溶液，形成藍(lán)紫色溶液，形成藍(lán)紫色Cu(OH)42 離子： 離子： Cu(OH)2 + 2OH = Cu(OH)42 Cu(OH)2 加熱脫水變?yōu)楹谏訜崦撍優(yōu)楹谏獵uO。 在堿性介質(zhì)中，在堿性介質(zhì)中，Cu2+ 可被含醛基的葡萄糖還原成紅色的可被含醛基的葡萄糖還原成紅色的Cu2

43、O ，用以檢驗(yàn)糖尿病。最常見(jiàn)銅鹽是，用以檢驗(yàn)糖尿病。最常見(jiàn)銅鹽是CuSO45H2O（膽礬），它是制（膽礬），它是制 備其他銅化合物的原料。備其他銅化合物的原料。 Cu2+ 為為d9構(gòu)型，絕大多數(shù)配離子為四短兩長(zhǎng)鍵的細(xì)長(zhǎng)八面體構(gòu)型，絕大多數(shù)配離子為四短兩長(zhǎng)鍵的細(xì)長(zhǎng)八面體 ，有時(shí)干脆成為平面正方形結(jié)構(gòu)。如，有時(shí)干脆成為平面正方形結(jié)構(gòu)。如Cu(H2O)42+（藍(lán)色）、（藍(lán)色）、 Cu(NH3)42+（深藍(lán)色）、（深藍(lán)色）、Cu(en)22+（深藍(lán)紫）、（深藍(lán)紫）、(NH4)2CuCl4（淡（淡 黃色）中的黃色）中的CuCl42-離子等均為平面正方形。由于離子等均為平面正方形。由于Cu2+ 有一定的氧

44、有一定的氧 化性，所以與還原性陰離子，如化性，所以與還原性陰離子，如I 、 、CN 等反應(yīng)，生成較穩(wěn)定的 等反應(yīng)，生成較穩(wěn)定的 CuI及及Cu (CN)2 ，而不是 ，而不是CuI2和和Cu (CN)4 2 。 。 （3）銀的化合物）銀的化合物 氧化態(tài)為氧化態(tài)為 +I的銀鹽的一個(gè)重要特點(diǎn)是只有的銀鹽的一個(gè)重要特點(diǎn)是只有AgNO3、AgF和和AgClO4 等少數(shù)幾種鹽溶于水，其它則難溶于水。非常引人注目的是，等少數(shù)幾種鹽溶于水，其它則難溶于水。非常引人注目的是， AgClO4和和AgF的溶解度高得驚人（的溶解度高得驚人（298K時(shí)分別為時(shí)分別為5570 gL 1和 和1800 gL 1）。 ）。

45、 Cu(I)不存在硝酸鹽，而不存在硝酸鹽，而AgNO3卻是一個(gè)最重要的試劑。固體卻是一個(gè)最重要的試劑。固體 AgNO3極其溶液都是氧化劑可被氨、聯(lián)氨、亞磷酸等還原成極其溶液都是氧化劑可被氨、聯(lián)氨、亞磷酸等還原成Ag。 2NH2OH + 2AgNO3 = N2+ 2Ag+ 2HNO3 + 2H2O N2H4 + 4AgNO3 = N2+ 4Ag+ 4HNO3 H3PO3 + 2AgNO3 + H2O = H3PO4 + 2Ag+ 2HNO3 Ag+ 和和Cu2+ 離子相似，形成配合物的傾向很大，把難溶銀鹽轉(zhuǎn)化離子相似，形成配合物的傾向很大，把難溶銀鹽轉(zhuǎn)化 成配合物是溶解難溶銀鹽的重要方法。成配合

46、物是溶解難溶銀鹽的重要方法。 （4）金的化合物）金的化合物 Au(III)化合物最穩(wěn)定，化合物最穩(wěn)定，Au+ 像像Cu+ 離子一樣容易發(fā)生歧化反應(yīng)，離子一樣容易發(fā)生歧化反應(yīng)， 298K時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為1013。 3Au+ = Au3+ + 2Au 可見(jiàn)可見(jiàn)Au+(aq) 離子在水溶液中不能存在。離子在水溶液中不能存在。Au+ 像像Ag+ 一樣，容易形一樣，容易形 成二配位的配合物，例如成二配位的配合物，例如Au(CN)2 。在最穩(wěn)定的 。在最穩(wěn)定的+III氧化態(tài)的化合氧化態(tài)的化合 物中有氧化物、硫化物、鹵化物及配合物。物中有氧化物、硫化物、鹵化物及配合物。 堿與堿與Au3+

47、 水溶液作用產(chǎn)生一種沉淀物，這種沉淀脫水后變成棕色水溶液作用產(chǎn)生一種沉淀物，這種沉淀脫水后變成棕色 的的Au2O3。Au2O3溶于濃堿形成含溶于濃堿形成含Au(OH)4 離子的鹽。 離子的鹽。 將將H2S通入通入AuCl3的無(wú)水乙醚冷溶液中，可得到的無(wú)水乙醚冷溶液中，可得到Au2S3，它遇水后很，它遇水后很 快被還原成快被還原成Au(I) 或或Au。 金在金在473K時(shí)同氯氣作用，可得到褐紅色晶體時(shí)同氯氣作用，可得到褐紅色晶體AuCl3。在固態(tài)和氣。在固態(tài)和氣 態(tài)時(shí)，該化合物均為二聚體（類(lèi)似于態(tài)時(shí)，該化合物均為二聚體（類(lèi)似于Al2Cl6）。）。AuCl3易溶于水，并易溶于水，并 水解形成一羥三

48、氯合金水解形成一羥三氯合金(III)酸：酸： AuCl3 + H2O = HAuCl3OH 將金溶于王水或?qū)⒔鹑苡谕跛驅(qū)u2Cl6溶解在濃鹽酸中，然后蒸發(fā)得到黃色的溶解在濃鹽酸中，然后蒸發(fā)得到黃色的 氯代金酸氯代金酸HAuCl44H2O。由此可以制得許多含有平面正方形離子。由此可以制得許多含有平面正方形離子 AuX4 的鹽（ 的鹽（X = F，Cl，Br，I，CN，SCN，NO3）。）。 （二）鋅族元素（二）鋅族元素 1、鋅族元素的基本性質(zhì)、鋅族元素的基本性質(zhì) 鋅族元素結(jié)構(gòu)特征為鋅族元素結(jié)構(gòu)特征為(n-1)d10ns2，由于是，由于是18電子層結(jié)構(gòu)，所以電子層結(jié)構(gòu)，所以 本族元素的離子具

49、有很強(qiáng)的極化力和明顯的變形性。本族元素的離子具有很強(qiáng)的極化力和明顯的變形性。 （1）主要物理性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)都比）主要物理性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)都比II A族低。族低。II A族和族和II B族金屬族金屬 的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性較差（只有鎘）。的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性較差（只有鎘）。 （2）化學(xué)活潑性：較堿土金屬差。不從水中置換出氫，在稀鹽）化學(xué)活潑性：較堿土金屬差。不從水中置換出氫，在稀鹽 酸或硫酸中，鎘較難，汞則不溶。酸或硫酸中，鎘較難，汞則不溶。 （3）化合物的鍵型及形成配合物的傾向：共價(jià)性為大。）化合物的鍵型及形成配合物的傾向：共價(jià)性為大。IIB族族 金屬離子形成配合物的傾向比金屬離子形成配合

50、物的傾向比IIA族金屬離子強(qiáng)得多。族金屬離子強(qiáng)得多。 （4）氫氧化物的酸堿性：）氫氧化物的酸堿性：II B族元素的氫氧化物是弱堿性的，族元素的氫氧化物是弱堿性的， 且易脫水分解，且易脫水分解，IIA的氫氧化物則是強(qiáng)堿性的，不易脫水分解。而的氫氧化物則是強(qiáng)堿性的，不易脫水分解。而 Be(OH)2和和Zn(OH)2都是兩性的。都是兩性的。 （5）鹽的溶解度及水解情況：）鹽的溶解度及水解情況：II B族硫酸鹽易溶，碳酸鹽都難族硫酸鹽易溶，碳酸鹽都難 溶于水。溶于水。IIB族元素的鹽在溶液中都有一定程度的水解。族元素的鹽在溶液中都有一定程度的水解。 （6）某些性質(zhì)的變比規(guī)律：）某些性質(zhì)的變比規(guī)律：II

51、 B族元素的金屬活潑性自上而下族元素的金屬活潑性自上而下 減弱，但它們的氫氧化物的堿性卻自上而下增強(qiáng)。減弱，但它們的氫氧化物的堿性卻自上而下增強(qiáng)。 2、鋅、汞及其化合物、鋅、汞及其化合物 （1）鋅和汞）鋅和汞 在含有在含有CO2的潮濕空氣中很快變暗，生成堿式碳酸鋅，一層較的潮濕空氣中很快變暗，生成堿式碳酸鋅，一層較 緊密的保護(hù)膜：緊密的保護(hù)膜：4Zn + 2O2 + 3H2O + CO2 = ZnCO33Zn(OH)2 鋅在加熱條件下，可以與絕大多數(shù)非金屬反應(yīng)，在鋅在加熱條件下，可以與絕大多數(shù)非金屬反應(yīng)，在1273 K時(shí)鋅時(shí)鋅 在空氣中燃燒生成氧化鋅；而汞在約在空氣中燃燒生成氧化鋅；而汞在約6

52、20 K時(shí)與氧明顯反應(yīng)，但在時(shí)與氧明顯反應(yīng)，但在 約約670 K以上以上HgO又分解為單質(zhì)汞。鋅粉與硫磺共熱可形成硫化鋅又分解為單質(zhì)汞。鋅粉與硫磺共熱可形成硫化鋅 。汞與硫磺粉研磨即能形成硫化汞。這種反常的活潑性是因?yàn)楣?。汞與硫磺粉研磨即能形成硫化汞。這種反常的活潑性是因?yàn)楣?是液態(tài)，研磨時(shí)汞與硫磺接觸面增大，反應(yīng)就容易進(jìn)行。是液態(tài)，研磨時(shí)汞與硫磺接觸面增大，反應(yīng)就容易進(jìn)行。 鋅既可以與非氧化性的酸反應(yīng)又可以與氧化性的酸反應(yīng)，而鋅既可以與非氧化性的酸反應(yīng)又可以與氧化性的酸反應(yīng)，而 汞在通常情況下只能與氧化性的酸反應(yīng)。汞在通常情況下只能與氧化性的酸反應(yīng)。 3Hg + 8HNO3 = 3Hg(NO

53、3)2 + 2NO+ 4H2O 用過(guò)量的汞與冷的稀硝酸反應(yīng)，生成硝酸亞汞：用過(guò)量的汞與冷的稀硝酸反應(yīng)，生成硝酸亞汞： 6Hg+ 8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO+ 4H2O 和汞不同，鋅與鋁相似，都是兩性金屬，能溶于強(qiáng)堿溶液中：和汞不同，鋅與鋁相似，都是兩性金屬，能溶于強(qiáng)堿溶液中： Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2Zn(OH)4 + H2 鋅和鋁又有區(qū)別，鋅溶于氨水形成氨配離子，而鋁不溶于氨水鋅和鋁又有區(qū)別，鋅溶于氨水形成氨配離子，而鋁不溶于氨水 形成配離子：形成配離子：Zn + 4NH3 + 2H2O = Zn(NH3)42+ + H2+ 2OH （2）鋅、汞的

54、化合物）鋅、汞的化合物 Zn2+ 和和Hg2+ 離子均為離子均為18電子構(gòu)型，均無(wú)色，故一般化合物也電子構(gòu)型，均無(wú)色，故一般化合物也 無(wú)色。但無(wú)色。但Hg2+ 離子的極化力和變形性較強(qiáng)，與易變形的離子的極化力和變形性較強(qiáng)，與易變形的S2 、 、I 形 形 成的化合物往往顯共價(jià)性，呈現(xiàn)很深的顏色和較低的溶解度。如成的化合物往往顯共價(jià)性，呈現(xiàn)很深的顏色和較低的溶解度。如 ZnS（白色、難溶）、（白色、難溶）、HgS（黑色或紅色，極難溶）；（黑色或紅色，極難溶）；ZnI2（無(wú)色、（無(wú)色、 易溶）、易溶）、HgI2（紅色或黃色，微溶）。（紅色或黃色，微溶）。 Zn2+ + 2OH = Zn (OH)2

55、(白色 白色) Hg2+ + 2OH = HgO(黃色 黃色) + H2O Zn (OH)2為兩性，既可溶于酸又可溶于堿。受熱脫水變?yōu)闉閮尚?，既可溶于酸又可溶于堿。受熱脫水變?yōu)?ZnO。Hg (OH)2在室溫不存在，只生成在室溫不存在，只生成HgO。HgO也不夠穩(wěn)定，受熱也不夠穩(wěn)定，受熱 分解成單質(zhì)。分解成單質(zhì)。ZnCl2是溶解度最大且在濃溶液中形成配合酸：是溶解度最大且在濃溶液中形成配合酸： ZnCl2 + H2O = HZnCl2 (OH) 這種酸有顯著的酸性，能溶解金屬氧化物：這種酸有顯著的酸性，能溶解金屬氧化物： FeO + 2 HZnCl2 (OH) = Fe ZnCl2 (OH)2

56、 + H2O 故故ZnCl2的濃溶液用作焊藥。的濃溶液用作焊藥。HgCl2（熔點(diǎn)（熔點(diǎn)549K）加熱能升華）加熱能升華 ，常稱(chēng)升汞，有劇毒！稍有水解，但易氨解：，常稱(chēng)升汞，有劇毒！稍有水解，但易氨解： HgCl2 + 2H2O = Hg (OH)Cl + H3O+ + Cl HgCl2 + 2NH3 = Hg (NH2)Cl(白色白色) + NH4+ Cl 可被可被SnCl2還原成還原成Hg2Cl2（白色沉淀）：（白色沉淀）： 2HgCl2 + SnCl2 + 2HCl = Hg2Cl2 + H2SnCl6 Hg2Cl2 + SnCl2 + 2HCl = 2Hg2Cl2(黑色黑色) + H2S

57、nCl6 紅色紅色HgI2可溶于過(guò)量可溶于過(guò)量I 溶液中： 溶液中： Hg2+ + 2I = HgI2 ； ；HgI2 + 2I = HgI42(無(wú)色 無(wú)色) K2HgI4和和KOH的混合液稱(chēng)奈斯勒試劑用以檢驗(yàn)的混合液稱(chēng)奈斯勒試劑用以檢驗(yàn)NH4+或或NH3。 NH4Cl + 2 K2HgI4 +4KOH = Hg2NIH2O(紅色紅色) + KCl + 7KI + 3H2O Hg2Cl2俗稱(chēng)甘汞，微溶于水，無(wú)毒，無(wú)味，但見(jiàn)光易分解：俗稱(chēng)甘汞，微溶于水，無(wú)毒，無(wú)味，但見(jiàn)光易分解： Hg2Cl2 = HgCl2 + Hg 在氨水中發(fā)生歧化反應(yīng)：在氨水中發(fā)生歧化反應(yīng)： Hg2Cl2 +2NH3 =

58、HgNH2Cl(白色白色) + Hg(黑色黑色) + NH4Cl 此反應(yīng)可用以檢驗(yàn)此反應(yīng)可用以檢驗(yàn)Hg22+離子。離子。 【例題【例題1 1】市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)一種一氧化碳檢測(cè)器，其外觀像一張塑】市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)一種一氧化碳檢測(cè)器，其外觀像一張塑 料信用卡，正中由一個(gè)直徑不到料信用卡，正中由一個(gè)直徑不到2cm2cm的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物 質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)原，表明室內(nèi)一氧質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)原，表明室內(nèi)一氧 化碳濃度超標(biāo)，有中毒危險(xiǎn)。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖也會(huì)化碳濃度超標(biāo)，有中毒危險(xiǎn)。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖也會(huì) 變黑卻能很快

59、復(fù)原。已知檢測(cè)器的化學(xué)成分：親水性硅膠、氯化變黑卻能很快復(fù)原。已知檢測(cè)器的化學(xué)成分：親水性硅膠、氯化 鈣、固體酸鈣、固體酸H H8 8Si(MoSi(Mo2 2O O7 7) )6 6 28H28H2 2O O、CuClCuCl2 22H2H2 2O O和和PdClPdCl2 2H H2 2O O（注橙紅（注橙紅 色為復(fù)合色，不必細(xì)究）。色為復(fù)合色，不必細(xì)究）。 （1 1）COCO與與PdClPdCl2 2H H2 2O O的反應(yīng)方程式為的反應(yīng)方程式為 。 （2 2）（）（1 1）的產(chǎn)物之一與）的產(chǎn)物之一與CuClCuCl2 22H2H2 2O O反應(yīng)復(fù)原，化學(xué)方程式為反應(yīng)復(fù)原，化學(xué)方程式為

60、。 （3 3）（）（2 2）的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為）的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為 。 【解析【解析】：】： （1）CO + PdCl2H2O = CO2 + Pd + 2HCl + H2O （2）Pd + CuCl22H2O = PdCl22H2O + 2CuCl + 2H2O （3）4CuCl + 4HCl + 6H2O + O2 = 4CuCl22H2O 【例題【例題2 2】鉻的化學(xué)性質(zhì)豐富多彩實(shí)驗(yàn)結(jié)果常出人意料。將過(guò)量】鉻的化學(xué)性質(zhì)豐富多彩實(shí)驗(yàn)結(jié)果常出人意料。將過(guò)量 30%30%的的H H2 2O O2 2加入（加入（NHNH4 4）2 2CrOCrO4 4的氨水溶液，加熱至的氨水