考研無機(jī)_元素化學(xué)

1、元素化學(xué)目 錄元素化學(xué)通論2元素的存在8單質(zhì)的制取10顏 色14鑒定與測定18重要化合物的制取20特殊性質(zhì)23毒性物質(zhì)及處理26無機(jī)化學(xué)命名中特定的詞頭的含義28元素化學(xué)通論一，含氧酸強(qiáng)度1，R-O-H規(guī)則：含氧酸在水溶液中的強(qiáng)度決定于酸分子中質(zhì)子轉(zhuǎn)移傾向的強(qiáng)弱，質(zhì)子轉(zhuǎn)移傾向越大，酸性越強(qiáng)，反之則越弱。而質(zhì)子轉(zhuǎn)移傾向的難易程度，又取決于酸分子中R吸引羥基氧原子的電子的能力，當(dāng)R的半徑較小，電負(fù)性越大，氧化數(shù)越高時，R吸引羥基氧原子的能力強(qiáng)，能夠有效的降低氧原子上的電子密度，使O-H鍵變?nèi)酰菀追懦鲑|(zhì)子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的酸性，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律稱為R-O-H規(guī)律。 1）同一周期，同種類型的含氧酸（如HnR

2、O4），其酸性自左向右依次增強(qiáng)。如：HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO42）同一族中同種類型的含氧酸，其酸性自上而下依次減弱。如：HClO>HBrO>HIO3）同一元素不同氧化態(tài)的含氧酸，高氧化態(tài)含氧酸的酸性較強(qiáng)，低氧化態(tài)含氧酸的酸性較弱。如：HClO4>HClO3>HClO2>HClO2，Pauling規(guī)則：含氧酸的通式是ROn(OH)m，n為非氫鍵合的氧原子數(shù)（非羥基氧），n值越大酸性越強(qiáng)，并根據(jù)n值把含氧酸分為弱酸（n=0），中強(qiáng)酸（n=1），強(qiáng)酸（n=2），極強(qiáng)酸（n=3）四類。因?yàn)樗岱肿又蟹橇u基氧原子數(shù)越大，表示分子中RO配

3、鍵越多，R的還原性越強(qiáng)，多羥基中氧原子的電子吸引作用越大，使氧原子上的電子密度減小的越多，OH鍵越弱，酸性也就越強(qiáng)。注意：應(yīng)用此規(guī)則時，只能使用結(jié)構(gòu)式判斷，而不能使用最簡式。3，含氧酸脫水“縮合”后，酸分子內(nèi)的非氫鍵合的氧原子數(shù)會增加，導(dǎo)致其酸性增強(qiáng)，多酸的酸性比原來的酸性強(qiáng)。二，含氧酸穩(wěn)定性1，同一元素的含氧酸，高氧化態(tài)的酸比低氧化態(tài)的酸穩(wěn)定。如：HClO4>HClO3>HClO2>HClO2，氧化還原性： 1）同一周期主族元素和過渡元素最高價(jià)含氧酸氧化性隨原子序數(shù)遞增而增強(qiáng)。如：H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4，V2O5<Cr2O7

4、2<MnO4 2）相應(yīng)價(jià)態(tài)，同一周期的主族元素的含氧酸氧化性大于副族元素。如：BrO4>MnO4，SeO42>Cr2O72 3）同一元素不同氧化態(tài)的含氧酸中，低氧化態(tài)的氧化性較強(qiáng)。如：HClO>HClO2 4）同一主族中，各元素的最高氧化態(tài)含氧酸的氧化性，大多隨原子序數(shù)增加呈鋸齒形升高，如：HNO3>H3PO4<H3AsO4，H2SO4<H2SeO4>H6TeO6，HClO4<HBrO4>H5IO6；低氧化態(tài)則自上而下有規(guī)律遞減：HClO>HBrO>HIO 5）濃酸的含氧酸氧化性比稀酸強(qiáng)，含氧酸的氧化性一般比相應(yīng)鹽的氧化性

5、強(qiáng)，同一種含氧酸鹽在酸性介質(zhì)中比在堿性介質(zhì)中氧化性強(qiáng)。3，影響含氧酸（鹽）氧化能力的因素： 1）中心原子結(jié)合電子的能力：若中心原子半徑小，電負(fù)性大，獲得電子的能力強(qiáng)，其含氧酸（鹽）的氧化性也就強(qiáng)，反之，氧化性則弱。同一周期的元素，自左往右，電負(fù)性增大，半徑減小，所以它們的最高氧化態(tài)含氧酸的氧化性依次遞增。同一族元素，從上至下，電負(fù)性減小，原子半徑增大，所以低氧化態(tài)含氧酸（鹽）的氧化性依次遞減。高氧化態(tài)氧化性鋸齒形變化則是由于次級周期性引起的。 2）含氧酸分子的穩(wěn)定性：含氧酸的氧化態(tài)和分子的穩(wěn)定性有關(guān)，一般來說，如果含氧酸分子中的中心原子R多變價(jià)，分子又不穩(wěn)定，其氧化性越強(qiáng)。穩(wěn)定的多變價(jià)元素的含

6、氧酸氧化性很弱，甚至沒有氧化性。低氧化態(tài)含氧酸氧化性強(qiáng)還和它的酸性弱有關(guān)，因?yàn)樵谌跛岱肿又写嬖谥鴰д娦缘臍湓樱瑢λ岱肿又械腞原子有反極化作用，使RO鍵易于斷裂。同理可以解釋：為什么濃酸的氧化性比稀酸強(qiáng)？因?yàn)樵跐馑崛芤褐写嬖谥杂傻乃岱肿樱蟹礃O化作用。為什么含氧酸的氧化性比含氧酸鹽強(qiáng)？因?yàn)楹跛猁}中Mn+反極化作用比H+弱，含氧酸鹽比含氧酸穩(wěn)定。三，含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律1，同一鹽及其酸穩(wěn)定性次序是：正鹽>酸式鹽>酸。如：Na2CO3>NaHCO3>H2CO32，同一酸根不同金屬的含氧酸鹽，熱穩(wěn)定性次序是：堿金屬>堿土金屬>過渡金屬>銨鹽。如：K2

7、CO3>CaCO3>ZnCO3>(NH4)2CO33，同一酸根同族金屬離子鹽，熱穩(wěn)定性從上到下一次遞增。如：BeCO3>MgCO3>CaCO3>SrCO3>BaCO34，同一成酸元素其高氧化態(tài)含氧酸鹽比低價(jià)態(tài)穩(wěn)定。 如：KClO4>KClO3>KClO2>KClO5，不同價(jià)態(tài)的同一金屬離子的含氧酸鹽，其低價(jià)態(tài)比高價(jià)態(tài)穩(wěn)定。 如：Hg2(NO3)2>Hg(NO3)26，酸不穩(wěn)定，其鹽也不穩(wěn)定，酸越穩(wěn)定，其鹽也較穩(wěn)定。碳酸鹽，硝酸鹽，亞硫酸鹽，鹵酸鹽的穩(wěn)定性都較差，較易分解；硫酸鹽，磷酸鹽較穩(wěn)定，其酸也較穩(wěn)定，難分解。這是由于金屬離

8、子的反極化作用越大，該鹽的熱穩(wěn)定性就越差。 如：分解溫度Na3PO4>Na2SO4>Na2CO3>NaNO3四，p區(qū)元素的次級周期性    次級周期性是指元素周期表中，每族元素的物理化學(xué)性質(zhì)，從上向下并非單調(diào)的直線式遞變，而是呈現(xiàn)起伏的“鋸齒形”變化，對于p區(qū)元素，主要是指第二，第四，第六周期元素的正氧化態(tài)，尤其是最高氧化態(tài)的化合物所表現(xiàn)的特殊性。1，第二周期p區(qū)元素的特殊性1）N、O、F的含氫化合物容易形成氫鍵，離子性較強(qiáng)。2）它們的最高配位數(shù)為4，而第3周期和以后幾個周期的元素可以超過4。3）多數(shù)有生成重鍵的特性。與同族元素相比，除稀有氣體外

9、，B、C、N、O、F內(nèi)層電子少，只有1s2，原子半徑特別小（同一族中，從第二周期到第三周期原子半徑增加幅度最大），價(jià)軌道沒有d軌道等特點(diǎn)，所以第二周期元素的電子親和能（EA）反常地比第三周期同族元素的小。在形成化合鍵時，在鍵型、鍵數(shù)和鍵能等方面也有不同于同族元素的特殊性，影響到這些元素的單質(zhì)和化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。2，第四周期p區(qū)元素的不規(guī)則性最突出的反常性質(zhì)是最高氧化態(tài)化合物（如氧化物，含氧酸及其鹽）的穩(wěn)定性小，而氧化性則很強(qiáng)。第四周期p區(qū)元素，經(jīng)過d區(qū)長周期中的元素，此外成增加了10個d電子，次外層結(jié)構(gòu)是3s23p63d10，由于d電子屏蔽核電荷能力比同層的s、p電子的要小，這就使從GaBr

10、，最外層電子感受到有效核電荷Z*比不插入10個d電子時要大，導(dǎo)致這些元素的原子半徑和第三周期同族元素相比，增加幅度不大。由原子半徑引起的這些元素的金屬性（非金屬性）、電負(fù)性、氫氧化物酸堿性、最高氧化態(tài)含氧酸（鹽）的氧化性等性質(zhì)都出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，即所謂“不規(guī)則性”。最突出反常性質(zhì)是這些元素最高氧化態(tài)化合物（如氯化物、含氧酸及其鹽）的穩(wěn)定性小，而氧化性則很強(qiáng)。如A高溴酸（鹽）氧化性比高氯酸（鹽）、高碘酸（鹽）強(qiáng)得多。A H2SeO4的氧化性比H2SO4（稀）強(qiáng)，中等濃度的H2SeO4就能氧化ClCl2，而濃H2SO4和NaCl反應(yīng)HCl；A H2AsO4有氧化性,在酸性介質(zhì)中能將I氧化為I2，而H3

11、PO4基本上沒有氧化性，濃H3PO4和I反應(yīng)只生成HI。導(dǎo)致第四周期p區(qū)元素性質(zhì)不規(guī)則性的本質(zhì)因素是因?yàn)榈谌芷谶^渡到第四周期，次外層電子從2s22p6變?yōu)?s23p63d10，第一次出現(xiàn)了d電子，導(dǎo)致有效核電荷Z*增加得多，使最外層的4s電子能級變低，比較穩(wěn)定。3，p區(qū)金屬6S2電子的穩(wěn)定性周期表中p區(qū)下方的金屬元素，即第六周期的Tl，Pb，Bi，Po在化合物中的特征氧化態(tài)應(yīng)依次為+，+ ，+和+，但這四種元素的氧化態(tài)表現(xiàn)反常，它們的低氧化態(tài)化合物,既Tl()，Pb()，Bi()，Po()的化合物最穩(wěn)定。長期以來,學(xué)者們認(rèn)為這是由于這四種元素存在6S2惰性電子對之故，這種現(xiàn)象為西奇威克最先注

12、意到，并稱之為“惰性電子對效應(yīng)”。產(chǎn)生惰性電子對效應(yīng)，原因是多方面的，僅從結(jié)構(gòu)上考慮主要有：從第四周期過渡到第五周期，原子的次外層結(jié)構(gòu)相同，所以同族元素相應(yīng)的化合物性質(zhì)改變較有規(guī)律。從第五到第六周期，次外電子層雖相同，但倒數(shù)第三層電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，第一次出現(xiàn)了4f電子，由于f電子對核電荷的屏蔽作用比d電子更小，以使有效電荷Z*也增加得多，6s2也變得穩(wěn)定，所以第六周期p區(qū)元素和第五周期元素相比，又表現(xiàn)出一些特殊性。五，無機(jī)化合物的水解性無機(jī)物的水解是一類常見且十分重要的化學(xué)性質(zhì)。在實(shí)踐中我們有時利用他的水解性質(zhì)（如制備氫氧化鐵溶膠等），有時卻又必須避免它的水解性質(zhì)（如配置SnCl2溶液等）。1

13、，影響水解的因素1）電荷和半徑從水解的本質(zhì)可見：MA溶于水后是否發(fā)生水解作用，主要決定于M+和A離子對配位水分子影響（極化作用）的大小，顯然金屬離子或陰離子具有高電荷和較小的離子半徑時，他們對水分子有較強(qiáng)的極化作用，因此容易發(fā)生水解，反之低電荷和較大離子半徑的離子在水中不易發(fā)生水解，如：AlCl3，SiCl4遇水都極易水解：AlCl3 +3H2O=Al(OH)3+3HCl，SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl；相反，NaCl，BaCl2在水中基本不發(fā)生水解。2）電子層結(jié)構(gòu)我們知道Ca2+，Sr2+和Ba2+等鹽一般不發(fā)生水解，但是電荷相同的Zn2+，Cd2+ Hg2+等離子在水中卻會水

14、解，這種差異主要是電子層結(jié)構(gòu)不同而引起的。Zn2+，Cd2+，Hg2+等離子是18e離子，他們有較高的有效核電荷，因而極化作用強(qiáng)，容易使配位水發(fā)生水解。而Ca2+，Sr2+和Ba2+等離子是8e離子，它們具有較低有效核電荷和較大的離子半徑，極化作用較弱，不易使配位水發(fā)生分解作用，即不易水解?？傊?，離子的極化作用越強(qiáng)該離子在水中就越容易水解。此外還可以看到非稀有氣體構(gòu)型（18e，9-17e，18+2e）的金屬離子，他們的鹽都容易發(fā)生水解。3）空軌道我們知道碳的鹵化物如CF4和CCl4遇水不發(fā)生水解，但是比碳的原子半徑大的硅其鹵化物卻易水解，如：SiX44H2O= H4SiO44HX，對于四氟化硅

15、來講：3SiF4+4H2O= H4SiO4+4H+2SiF62這種區(qū)別是因?yàn)樘荚又荒芾?s和2p軌道成鍵，這就使其最大共價(jià)數(shù)限制在4，并阻礙水分子中氧原子將電子對給予碳原子，所以碳的鹵化物不水解。然而硅不僅有可利用的3s和3p軌道形成共價(jià)鍵，而且還有空的3d軌道，這樣，當(dāng)遇到水分子時，具有空的3d軌道的Si4+接受水分子中氧原子的孤電子對，而形成配位鍵，同時使原有的鍵削弱，斷裂。這就是鹵化硅水解的實(shí)質(zhì)，由于相同的理由，硅也容易形成包含sp3d2雜化軌道的SiF62配離子。NF3不易水解，PF3卻易水解也可以用同樣的理由解釋。硼原子雖然利用2s和2p軌道成鍵，但是因?yàn)槌涉I后在2P軌道中還有空

16、軌道存在，所以硼原子還有接受電子對形成配位鍵的可能，這就是硼的鹵化物為什么會強(qiáng)烈水解的原因。4）除結(jié)構(gòu)因素影響水解反應(yīng)以外，增高溫度往往使水解加強(qiáng)。5）由于水解反應(yīng)是一個可逆平衡，所以溶液的酸度也會影響水解反應(yīng)的進(jìn)行。2，水解產(chǎn)物的類型一種化合物的水解情況主要決定于正負(fù)兩種離子水解情況。負(fù)離子的水解一般比較簡單，下面主要討論正離子水解的情況。水解產(chǎn)物的類型大致可分為以下幾種：堿式鹽，氫氧化物，含氧酸（水解后所產(chǎn)生的含氧酸，有些可以認(rèn)為是相應(yīng)氧化物的水合物）。無機(jī)物水解產(chǎn)物類型上的差別，主要是化合物中正離子和負(fù)離子對配位水分子的極化引起的。離子極化作用和水解產(chǎn)物關(guān)系對比陽離子陰離子極化作用增強(qiáng)

17、H2O·M·OH22+ H2O·A·H2O2 H2O·M·OH+ H2O·A·H HO·M·OHH·A·H HO·M·O O·M·O2水解反應(yīng)有時伴有其他反應(yīng)而使產(chǎn)物復(fù)雜化，這些反應(yīng)有聚合，配合，脫水和氧化還原等。例如有些鹽發(fā)生水解時首先生成堿式鹽，接著這些堿式鹽聚合成多核陽離子，如：           Fe3+H2OFe(OH)2+H

18、+，2Fe3+2H2OFe2(OH)24+ 2H+當(dāng)Fe3離子的水解作用再進(jìn)一步進(jìn)行時，將通過羥橋出現(xiàn)更高的聚合度，以至逐漸形成膠體溶液，并最后析出水合氧化鐵沉淀。這類沉淀從溶液中析出時均呈絮狀，十分疏松。這就是因?yàn)槌恋碇邪罅康乃?，其來源首先就是水合離子內(nèi)部所含有的那些水分。有時水解產(chǎn)物還可以同未水解的無機(jī)物發(fā)生配合作用，如： 3SnCl4+3H2O=SnO2·H2O+2H2SnCl6綜上所述，就無機(jī)物的水解反應(yīng)，可歸納出幾條規(guī)律：1，隨正，負(fù)離子極化作用的增強(qiáng)，水解反應(yīng)加劇，這包括水解度的增大和水解反應(yīng)的深化。離子電荷，電子殼結(jié)構(gòu)（或統(tǒng)一為有效核電荷）,離子半徑是影響離子極

19、化作用強(qiáng)弱的主要內(nèi)在因素，電荷高，半徑小的離子，其極化作用強(qiáng)。由18電子（如Cu+，Hg2+等）,18+2電子（如Sn2+，Bi3+）以及2電子（Li+，Be2+）的構(gòu)型過度到9-17電子（如Fe3+，Co2+）構(gòu)型，8電子構(gòu)型時，離子極化作用依次減弱。共價(jià)型化合物水解的必要條件是電正性原子要有空軌道。2，溫度對水解反應(yīng)的影響較大，是主要的外因，溫度升高時水解加劇。3，水解產(chǎn)物不外乎堿式鹽，氫氧化物，含水氧化物和酸四種，這個產(chǎn)物順序與正離子的極化作用增強(qiáng)順序是一致的。低價(jià)金屬離子水解的產(chǎn)物一般為堿式鹽，高價(jià)金屬離子水解的產(chǎn)物一般為氫氧化物或含水氧化物。在估計(jì)共價(jià)型化合物的水解產(chǎn)物時，首先要判斷

20、清楚元素的正負(fù)氧化態(tài)，判斷依據(jù)就是它們的電負(fù)性。在P，S，Br，Cl，N，F(xiàn)這系列中，元素在相互化合時，處于右位的為負(fù)性。負(fù)氧化態(tài)的非金屬的水解產(chǎn)物一般為氫化物，正氧化態(tài)的非金屬元素的水解產(chǎn)物一般為含氧酸。4，水解反應(yīng)常伴有其他反應(yīng)，氧化還原和聚合反應(yīng)等。 六，無機(jī)物的酸分解反應(yīng)：1，SO32+2H+=SO2+H2O3NO2+2H+=NO3+2NO+H2O2，S2O32+2H+=SO2+S+H2O3，S22+2H+=S+H2SSx2+2H+=H2S+(x1)S4，SnS32+2H+=SnS2+H2S2AsS33+6H+=As2S3+3H2S    2As

21、S43+6H+=As2S5+3H2S2SbS43+6H+=Sb2S5+3H2S5，Mg2Si+4H+=2Mg2+SiH4(g)  6，6MgB2+12H+=6Mg2+B4H10+8B+H2(g)Fe2S3+4H+=2Fe2+S+H2S 七，非金屬單質(zhì)的堿歧化反應(yīng)：1，X2+2KOH=KX+KXO+H2OCl2+2OH=Cl+ClO+H2O2，2F2+2OH=OF2+H2O+2F3，3I2+6OH=5I+IO3+3H2O4，3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O5，4P+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH36，Si+2OH+H2O=SiO32+2H2(

22、與金屬鋁、鋅等類似)7，2B+2NaOH+3KNO3(氧化劑)=2NaBO2+3KNO2+H2O 八，含氧酸鹽熱分解的自身氧化還原規(guī)律含氧酸鹽受熱分解,如果有電子轉(zhuǎn)移,而且這種轉(zhuǎn)移是在含氧酸鹽內(nèi)部進(jìn)行的話,就發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，如：2AgNO32Ag+2NO2+O21，陰離子氧化陽離子反應(yīng)：陰離子具有較強(qiáng)氧化性而陽離子又有較強(qiáng)還原性，如NH4NO3,(NH4)2Cr2O7等：NH4NO2N2+2H2O(實(shí)驗(yàn)室制N2)(NH4)2Cr2O7Cr2O3+ N2+4H2OMn(NO3)2MnO2+2NOHg2(NO3)22HgO+2NO2這幾個反應(yīng)都是酸根將NH4+氧化成N2或?qū)⒌蛢r(jià)的具

23、有還原性的Mn2+，Hg22+氧化成MnO2和HgO2，陽離子氧化陰離子的反應(yīng)：如果含氧酸鹽中陽離子具有強(qiáng)氧化性，而陰離子具有強(qiáng)的還原性，則受熱后可能在陰陽離子之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如：AgNO2Ag+NO2Ag2SO32Ag+SO3Ag2C2O42Ag+2CO2這里是Ag+將NO2、SO32、C2O42等離子氧化。又如：HgSO4Hg+O2+SO2在鹽熱分解較多見主要是Ag和Hg的含氧酸鹽易發(fā)生這種反應(yīng)。3，陰離子自身氧化還原反應(yīng)：如果含氧酸鹽中陽離子穩(wěn)定,陰離子不穩(wěn)定（ClO4、NO3、MnO4），而且相應(yīng)的酸性氧化物（Cl2O7、N2O5、Mn2O7）也不穩(wěn)定時，則它們受熱時，只能在陰離

24、子內(nèi)部不同元素之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移而使化合物分解，通常為陰離子自身氧化還原反應(yīng)，分解時，通常有氧氣放出。堿金屬的第五、七族的最高價(jià)含氧酸鹽特別是多數(shù)鹵素含氧酸鹽，加熱時通常按這種方式分解，由于CO2、SiO2、P2O5、O3等分子比較穩(wěn)定，所以碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等熱分解時一般不放出氧氣。硝酸鹽受熱分解：熱分解產(chǎn)物因金屬離子的性質(zhì)不同而分為如下三類：最活潑的金屬（比Mg活潑的金屬）的硝酸鹽受熱分解產(chǎn)生亞硝酸鹽和氧氣：2NaNO32NaNO2+O2活潑性較差的金屬（活潑性位于Mg和Cu之間的金屬）的硝酸鹽受熱分解為氧氣、二氧化氮和相應(yīng)的金屬氧化物：2Pb(NO3)22PbO+4NO2+O

25、2不活潑金屬（比Cu更不活潑的金屬）的硝酸鹽受熱分解為氧氣，二氧化氮和金屬單質(zhì)：2AgNO32Ag+2NO2+O2 九，含氧酸鹽熱分解的歧化反應(yīng)規(guī)律這種類型熱分解雖也屬氧化還原反應(yīng)，但其氧化還原反應(yīng)是發(fā)生在同一元素上，結(jié)果使該元素的氧化數(shù)一部分變高，另一部分則變低，如NaClO、Na2SO3、Cu2SO4等。1，陰離子的歧化反應(yīng)： 需要具備如下三個條件：1）成酸元素的氧化態(tài)處于中間價(jià)態(tài)；2）酸根陰離子必須是不穩(wěn)定的，而且歧化后元素的價(jià)態(tài)是穩(wěn)定的，例如ClO3可歧化為Cl和ClO4；3）含氧酸鹽中陽離子必須穩(wěn)定,它們都是堿金屬和少數(shù)活潑的堿土金屬離子等，如：3NaClO2NaCl+Na

26、ClO34Na2SO3Na2S+3Na2SO4應(yīng)注意這三個條件必須同時具備，否則不發(fā)生這類反應(yīng)，如亞硝酸鉀KNO2和亞硝酸銀AgNO2中,氮原子處中間價(jià)態(tài)，但由于硝酸根不如亞硝酸根穩(wěn)定，因此受熱時不會發(fā)生這種類型的反應(yīng)。2，陽離子歧化反應(yīng)：含氧酸鹽中,若陽離子不穩(wěn)定時，加熱也可能發(fā)生歧化分解，如：Hg2CO3HgO+Hg+CO2Mn2(SO4)3MnO2+MnSO4+2SO3有的在水溶液中進(jìn)行：2Cu+(aq)Cu2+(aq)+Cu綜上所述：在常見的含氧酸鹽中磷酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽都比較穩(wěn)定，它們在加熱時不分解，但易脫水縮合為多酸鹽；硝酸鹽及鹵酸鹽不穩(wěn)定，由于它們的酸根離子具有氧化性，因此加熱

27、這類鹽會發(fā)生不同形式的氧化還原反應(yīng)，隨金屬陽離子的不同產(chǎn)物各異，如硝酸鹽的幾種類型；碳酸鹽和硫酸鹽等居中，且硫酸鹽的分解溫度高于碳酸鹽，一般含氧酸鹽的酸式鹽不如正鹽穩(wěn)定。 十，金屬元素高低價(jià)轉(zhuǎn)化的規(guī)律元素周期表中，除少數(shù)金屬元素?zé)o變價(jià)外，其余均有變價(jià)。同一金屬的多種不同價(jià)態(tài)在溶液中存在的形式不同，它們都以各自的最穩(wěn)定狀態(tài)而存在于溶液中。處于低價(jià)態(tài)的金屬離子一般以簡單的陽離子形式存在于溶液中，如Pb2+、Mn2+、Fe2+、Bi3+、Cr3+等；處于中間價(jià)態(tài)的金屬元素大都以氧化物、氧酰離子或相應(yīng)價(jià)態(tài)的酸根離子形式存在于溶液中，如MnO2、PbO+、CrO2等；處于高價(jià)態(tài)的金屬元素常以復(fù)

28、雜的含氧酸根形式存在，如MnO4、BiO3、CrO42、FeO42等。這主要是因?yàn)橥唤饘僭仉x子價(jià)態(tài)越高，半徑就越小，離子電荷與半徑的比值越大的離子，對水分子的極化力大。由于極化，使OH鍵電子密度減少，易斷鍵，結(jié)果，由水配位的金屬離子轉(zhuǎn)化為羥基配位的金屬離子，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氧配位的配合陰離子如MnO4金屬元素高低價(jià)態(tài)離子間的相互轉(zhuǎn)化過程，實(shí)際上就是氧化還原的過程。有些氧化還原過程常伴有介質(zhì)參加，而且介質(zhì)可影響氧化還原產(chǎn)物。因此水溶液中金屬元素的高低價(jià)相互轉(zhuǎn)化過程與介質(zhì)的酸堿性有關(guān)，而且存在普遍規(guī)律：1，由低價(jià)態(tài)化合物轉(zhuǎn)化到高價(jià)態(tài)化合物，需在堿性介質(zhì)中用氧化劑氧化低價(jià)態(tài)的離子，如：Pb2+PbO

29、22PbO2Bi3+Bi(OH)3NaBiO3Cr3+CrO2CrO42Mn2+Mn(OH)2MnO2MnO42Fe2+Fe(OH)2Fe(OH)3FeO42Co2+Co(OH)2Co2O3Ni2+Ni(OH)2Ni2O3在堿性介質(zhì)中能完成這種轉(zhuǎn)化過程，有幾點(diǎn)原因：從電極電勢來看在堿性介質(zhì)中金屬的電對較低，其還原態(tài)不穩(wěn)定，還原性較強(qiáng)，易找合適的氧化劑將低價(jià)態(tài)氧化成高價(jià)態(tài)。這些元素的高價(jià)態(tài)在酸性介質(zhì)中極不穩(wěn)定，只能在堿性中存在。如Pb4+在酸性介質(zhì)中不能穩(wěn)定存在，只能在堿性中以PbO2形式存在，Co3+、Ni3+在酸中也不穩(wěn)定，只在堿中以Co2O3、Ni2O3存在；Bi3+及HBiO3不穩(wěn)定，以

30、NaBiO3存在，MnO42在堿中存在，酸中迅速歧化。因此，堿性條件是形成高價(jià)態(tài)化合物本身的要求。當(dāng)然也有一些高價(jià)態(tài)在酸中穩(wěn)定，不一定用堿，但只是少數(shù)，如：Sn2+Sn4+Fe2+Fe3+Ce3+Ce4+再如Mn2+轉(zhuǎn)化成MnO4在堿性介質(zhì)較易轉(zhuǎn)化，而在酸性溶液中則需很強(qiáng)的氧化劑（BiO3、S2O82、PbO2、IO4等）才能進(jìn)行。絕大多數(shù)金屬由低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化到高價(jià)態(tài)需在堿性介質(zhì)中進(jìn)行，是主要的制備原則（堿性介質(zhì)加上強(qiáng)氧化劑是制備高價(jià)態(tài)的一個原則）。2，由高價(jià)態(tài)向低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化需在酸性介質(zhì)條件下，用強(qiáng)還原劑將高價(jià)化合物還原，如：PbO2Pb2+NaBiO3Bi3+CrO42Cr3+ 

31、0;  在酸性介質(zhì)中，電對的值增大，其高價(jià)態(tài)的氧化性增強(qiáng)，在強(qiáng)還原劑的作用下可以轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)的金屬離子。元素的存在主要礦物的名稱和組成鋰Li鋰輝石LiAl(SiO3)2，鋰云母K2Li3Al4Si7O21(OH2F)3，透鋰長石LiAlSi4O10鈉Na鹽湖和海水中的氯化鈉（每升海水約含30gNaCl），天然堿Na2CO3·xH2O，硝石NaNO3，芒硝Na2SO4·10H2O鉀K光鹵石KCl·MgCl2·6H2O，鉀長石KAlSi3O8，鹽湖KCl，海水中KCl的含量僅為NaCl的1/40鈹Be綠柱石Be3Al2(SiO3)6，硅鈹石Be2S

32、iO4，鋁鈹石BeO·Al2O3鎂Mg菱鎂礦MgCO3，光鹵石，白云石(Ca,Mg)CO3鈣Ca大理石，方解石，白堊，石灰石(CaCO3)，石膏CaSO4·2H2O，螢石CaF2鍶Sr天青石SrSO4，碳酸鍶礦SrCO3鋇Ba重晶石BaSO4，毒重石BaCO3硼B(yǎng)硼砂Na2B4O7·10H2O，方硼石2Mg3B3O15·MgCl2，硼鎂礦Mg2B2O5·H2O，少量硼酸H3BO3鋁Al鋁礬土礦Al2O3·xH2O鎵Ga以雜質(zhì)形式分散于鋁礬土礦中銦In鉈Tl閃鋅礦ZnS中含有少量的銦和鉈鍺Ge與硫化物礦共生，如硫銀鍺礦4Ag2S

33、3;GeS2，硫鉛鍺礦2PbS·GeS2，或以GeO2的形式富集在煙道灰中錫Sn錫石SnO2鉛Pb硫化物和碳酸鹽，如方鉛礦PbS，白鉛礦PbCO3硅Si正長石K2O·Al2O3·6SiO2，白云母K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O高嶺土Al2O3·2SiO2·2H2O，石棉CaO·3MgO·4SiO2滑石3MgO·4SiO2·H2O，泡沸石Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O磷P磷酸鈣Ca3(PO4)2，氟磷灰石3Ca3(PO4)2

34、·CaF2砷As雄黃As4S4銻Sb輝銻礦Sb2S3鉍Bi輝鉍礦Bi2S3硒Se碲Te分散稀有元素，以極微量存在于各種硫化物礦中硫S黃鐵礦FeS2，其他PbS，CuFeS2，ZnS，CaSO4，BaSO4，Na2SO4·10H2O氟F螢石CaF2，冰晶石Na3AlF6氯Cl溴Br碘I主要以鈉、鉀、鈣、鎂的無機(jī)鹽形式存在于海水中，其中氯化鈉的含量最高，某些海藻體內(nèi)含有碘元素，智利硝石（NaNO3）中含有少量碘酸鈉（NaIO3）鈦Ti鈦鐵礦FeTiO3，金紅石TiO2釩V分散存在，四川攀枝花鐵礦中含有豐富的鈦和相當(dāng)數(shù)量的釩鉻Cr鉻鐵礦Fe(CrO2)2鉬Mo輝鉬礦MoS2鎢W黑

35、鎢礦MnFeWO4，白鎢礦CaWO4（我國鎢礦儲量約占世界總儲量的一半）錳Mn軟錳礦MnO2·xH2O，深海錳礦“錳結(jié)核”鐵Fe赤鐵礦Fe2O3，磁鐵礦Fe3O4，黃鐵礦FeS2，菱鐵礦FeCO3鈷Co輝鈷礦CoAsS鎳Ni鎳黃鐵礦NiS·FeS銅Cu輝銅礦Cu2S，孔雀石Cu2(OH)2CO3銀Ag輝銀礦Ag2S金Au碲金礦AuTe2，金沙（單質(zhì)金與砂子的混合物）稀土元素Rare Earths，含鑭系元素及釔Y、镥Lu輕稀土元素（La Ce Pr Nd Pm Sm Eu鈰組）：獨(dú)居石（磷鈰鑭礦，Ce，La等的磷酸鹽），氟碳鈰鑭礦（Ce，La等的氟碳酸鹽）重稀土元素（Gd

36、Tb Dy (Y) Ho Er Tm Yb Lu 釔組）：硅鈹釔礦（Y2FeBe2SiO10)，磷酸釔礦YPO4，黑稀金礦(Y,Ce,La)(No,Ta,Ti)2O6等我國已探明稀土儲量及工業(yè)儲量均占世界總儲量和世界工業(yè)儲量的80%左右釷Th硅酸釷礦ThSiO4，獨(dú)居石鈾U瀝青鈾礦U3O8單質(zhì)的制取工業(yè)上冶煉金屬的一般方法工業(yè)上的還原過程即稱為冶煉，把金屬從化合物中的還原成單質(zhì)。由于金屬的化學(xué)活潑性不同，需采取不同的冶煉方法，一種金屬采用什么提煉方法與它們的化學(xué)性質(zhì)、礦石的類型和經(jīng)濟(jì)效果等有關(guān)。金屬的提煉方法與它們在周期表中的位置大致關(guān)系見下表。金屬提煉方法與周期表位置的關(guān)系工業(yè)上提煉金屬一般

37、有下列幾種方法：一、熱分解法在金屬活動順序中，在氫后面的金屬其氧化物受熱就容易分解，如:HgO和Ag2O加熱發(fā)生下列分解反應(yīng)：2HgO2Hg+O2­ 將辰砂(硫化汞)加熱也可以得到汞：HgS+O2Hg+SO2­二、熱還原法大量的冶金過程屬于這種方法。焦炭、一氧化碳、氫和活潑金屬等都是良好的還原劑。1炭熱還原法反應(yīng)需要高溫，常在高爐和電爐中進(jìn)行。所以這種冶煉金屬的方法又稱為火法冶金.氧化物礦：SnO2+2CSn+2CO2­，MgO+CMg+CO­碳酸鹽礦：一般重金屬的碳酸鹽受熱時都能分解為氧化物，再用焦炭還原。硫化物礦：先在空氣中鍛燒，使它變成氧化物，再用

38、焦炭還原。如從方鉛礦提取鉛：2PbS+3O22PbO+2SO2­，PbO+CPb+CO­2氫熱還原法工業(yè)上要制取不含炭的金屬常用氫還原法。生成熱較小的氧化物,例如，氧化銅、氧化鐵等，容易被氫還原成金屬。而具有很大生成熱的氧化物，例如，氧化鋁、氧化鎂等，基本上不能被氫還原成金屬。用高純氫和純的金屬氧化物為原料，可以制得很純的金屬。3金屬熱還原法（金屬置換法）選擇哪一種金屬(常用Na、Mg、Ca、Al)做還原劑，除rGy來判斷外還要注意下幾方面情況；(1)還原力強(qiáng)；(2)容易處理；(3)不和產(chǎn)品金屬生成合金；(4)可以得到高純度的金屬；(5)其它產(chǎn)物容易和生成金屬分離；(6)成

39、本盡可能低，等等。鋁是最常用的還原劑即鋁熱法。Cr2O3 + 2Al=Al2O3+2Cr rG= 622.9KJ.mol1鋁容易和許多金屬生成合金?？刹捎谜{(diào)節(jié)反應(yīng)物配比來盡量使鋁完全反應(yīng)而不殘留在生成的金屬中。鈣、鎂一般不和各種金屬生成合金，因此可用作鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭等氧化物的還原劑。如用活潑金屬還原金屬鹵化物來制備：TiCl4+4NaTi+4NaCl，TiCl4+2MgTi+2MgCl2三、電解法排在鋁前面的幾種活潑金屬，不能用一般還原劑使它們從化合物中還原出來。這些金屬用電解法制取最適宜，電解是最強(qiáng)的氧化還原手段。電解法有水溶液電解和熔鹽電解法兩種?；顫姷慕饘偃玟X、鎂、鈣、鈉等用熔融

40、化合物電解法制備。提取方法的主要過程鋰450下電解55%LiCl和45%KCl的熔融混合物。鈉580下電解熔融的40%NaCl和60%CaCl2的混合物。鉀850下，用金屬鈉還原氯化鉀：KCl+NaNaCl+K銣 銫13Pa，800下，用鈣還原氯化銫：2CsCl+CaCaCl2+2Cs鈹350400下，電解NaCl和BeCl2的熔融鹽；或采用鎂還原氟化鈹：BeF2+MgBe+MgF2鎂電解水合氯化鎂（含20%CaCl2，60%NaCl）：先脫去其中的水，再電解得到鎂和氯氣，MgCl2·1.5H2O(+CaCl2+NaCl)MgCl2+1.5H2O，MgCl2Mg+Cl2還可采用硅熱還

41、原法：2(MgO·CaO)+FeSi2Mg+Ca2SiO4+Fe鈣(780800)下，電解CaCl2與KCl的混合物；鋁熱法：6CaO+2Al3Ca+3CaO·Al2O3硼濃堿溶液分解硼鎂礦：先得到偏硼酸鈉晶體，再將其溶于水，通入CO2調(diào)節(jié)溶液的pH值，經(jīng)濃縮后可得到硼砂。硼砂溶于水后經(jīng)硫酸酸化可析出硼酸，再加熱脫水生成B2O3，最后用鎂等活潑金屬將其還原得到單質(zhì)硼；制備高純度的硼可以采用碘化硼B(yǎng)I3熱分解的方法。鋁鋁礬土(Al2O3)加壓堿融得到NaAl(OH)4，經(jīng)沉降、過濾后，在溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀，過濾后將沉淀干燥灼燒得到Al2O3，最后將Al2O

42、3和冰晶石Na3AlF6的熔融液在1300K左右的高溫下電解，在陰極上得到熔融的金屬鋁，純度可達(dá)99%碳石墨在高溫（2000）高壓（500MPa）催化劑（如Fe，Cr，Pt）存在的條件下合成金剛石；用砂石、焦炭在電爐中加熱至3500保持24h可得石墨：SiO2+3C2CO+SiCC(石墨)+Si+2CO；于惰性氣氛下電弧蒸發(fā)石墨可合成C60硅工業(yè)用晶形硅可按如下步驟得到：SiO2 SiSiCl4純SiCl4Si鍺鍺礦石用硫酸和硝酸的混合酸處理后轉(zhuǎn)化為GeO2，然后溶解于鹽酸中生成GeCl4，經(jīng)水解生成純的GeO2，再用H2還原得到金屬鍺。錫SnO2+2CSn+2CO鉛先將方鉛礦礦石焙燒轉(zhuǎn)化為相

43、應(yīng)的氧化物，然后用碳還原得到鉛：2PbS+3O22PbO+2SO2，PbO+CPb+CO氮?dú)夤I(yè)：空氣液化分餾；實(shí)驗(yàn)室：NH4Cl與NaNO2的混合溶液加熱。磷將磷酸鈣、砂子和焦炭在電爐中加熱到1500可得白磷：2Ca3(PO4)2+6SiO23CaSiO3+P4O10，P4O10+10CP4(白磷)+10CO；白磷隔絕空氣加熱至400可得到紅磷：P4(白磷)4P(紅磷)；白磷在高壓和較高溫度下可轉(zhuǎn)變?yōu)楹诹?。砷銻鉍硫化物礦焙燒后用碳還原：2Sb2S3+9O22Sb2O3+6SO2，Sb2O3+3C2Sb+3CO硒 碲可從硫化物礦焙燒的煙道氣中除塵時回收，或從電解精煉銅的陽極泥中回收。氟電解三份

44、KHF2與二份無水氟化氫的熔融混合物制取：2HFF2+H2 氯氣工業(yè)上通過電解氯化鈉水溶液制?。?NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2；實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取，也可用濃鹽酸與高錳酸鉀或重鉻酸鉀制取。溴工業(yè)上于海水或鹵水中制?。合韧ㄈ肼葰鈱r氧化為Br2：Cl2+2Br2Cl+Br2，然后用空氣在pH為3.5左右時將生成的Br2從溶液中吹出，并用碳酸鈉溶液吸收，生成溴化鈉和溴酸鈉而與空氣分離開：3Br2+3CO325Br+BrO3+3CO2，然后將溶液濃縮后用硫酸酸化可得液溴：5Br+BrO3+6H+3Br2+3H2O碘用水浸取海藻后，將所得溶液用適量的氯氣氧化I為I2：Cl2

45、+2II2+2Cl，I2+II3，可用離子交換法對所得溶液加以濃縮（若氯氣過量，會將I2氧化為IO3）；也可用MnO2在酸性溶液中氧化制取I2，加熱使碘升華以分離提純；還可以采用亞硫酸氫鈉還原法從智利硝石所含的碘酸鈉制?。?IO3+5HSO3I2+2SO42+3HSO4+H2O稀 有氣 體將液態(tài)空氣分級蒸餾，首先蒸餾出氮，再繼續(xù)分餾，得到含少量氮的以氬為主的稀有氣體混合物，將此氣體通過NaOH除去CO2，再通過赤熱的銅絲除去微量的氧，最后通過灼熱的鎂屑除去氮，余下的氣體便是以氬氣為主的稀有氣體混合物；從天然氣中分離氦也可以采用液化的方法。稀有氣體之間的分離是利用低溫下活性炭對這些氣體的選擇性吸

46、附來進(jìn)行的，由于色散力的差異，相同溫度下分子量大的氣體被吸附的多些，吸附后的活性炭在低溫下經(jīng)過分級解吸可得到各種稀有氣體。稀 土元 素1，以獨(dú)居石為例的稀土元素提取方法：NaOH分解法：(RE)PO4+濃NaOH(RE)(OH)3(s)+Na3PO4，礦石中的釷(Th)和鈾(U)以Th(OH)4和Na2U2O7的形式和(RE)(OH)3共同沉淀出來，用水浸出Na3PO4后，在沉淀中加入硝酸使沉淀都以硝酸鹽的形式轉(zhuǎn)入溶液中：(RE)(OH)3+3HNO3(RE)(NO3)3+3H2O，Th(OH)4+4HNO3Th(NO3)4+4H2O，Na2U2O7+6HNO32UO2(NO3)2+2NaNO

47、3+3H2O，Th和U可在隨后的萃取過程中與其他稀土元素分離；H2SO4分解法：2(RE)PO4+3H2SO4(濃)(RE)2(SO4)3(s)+2H3PO4，Th成為Th(SO4)2，用冷水浸出后，加Na4P2O7到浸出液中，ThP2O7生成沉淀，其他鑭系元素可以向溶液中加入草酸生成草酸鹽沉淀得以分離，草酸鹽經(jīng)過灼燒后可以得到(RE)2O3；氯碳分解法：將獨(dú)居石與碳混合加熱并通入氯氣：2(RE)PO4+3C+6Cl22(RE)Cl3+2POCl3+3CO2，其他雜質(zhì)也生成氯化物，如UCl4，ThCl4，TiCl4，F(xiàn)eCl3等，但由于沸點(diǎn)不同，雜質(zhì)可以與稀土元素分開，(RE)Cl3則以液態(tài)形

48、式流出。2，稀土元素的分離：分級結(jié)晶法，分級沉淀法，氧化還原法等曾是過去使用的主要分離方法，目前更常用的是離子交換法和溶劑萃取法。離子交換法：分離稀土元素時一般用磺酸型聚苯乙烯樹脂作為陽離子交換樹脂。根據(jù)離子交換能力大小的差異，以及離子與淋洗劑結(jié)合后所生成化合物的穩(wěn)定性不同，可以利用離子交換樹脂來分離各種元素。在離子交換柱上進(jìn)行著多次的“吸附”和“脫附”（淋洗）的過程，使性質(zhì)十分相似的元素都能分開。原子序數(shù)較大的元素最先被淋洗出來，如用2羥基異丁酸做淋洗劑從離子交換柱上淋洗重鑭系離子時的出峰先后順序：Lu>Yb>Tm>Er>Ho>Dy>Tb>Gd>

49、;Eu 溶劑萃取法：萃取過程就是利用一種溶劑（常用有機(jī)溶劑）去提取另一溶劑（通常為水）中某一溶質(zhì)的過程，以達(dá)到分離或濃縮這一物質(zhì)的目的。這種萃取方法在工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室里被廣泛應(yīng)用于分離化學(xué)性質(zhì)極相近的元素，如鋯與鉿，鈮與鉭，稀土元素等。分離能力用2種溶質(zhì)分配系數(shù)的比值來衡量。3，稀土金屬的制備：金屬熱還原法：熱還原法所得的金屬都不同程度的含有各種雜質(zhì)，需要進(jìn)一步純化。稀土元素中的Sm，Eu，Yb等單質(zhì)可用此法制備。例如用Ca做還原劑：3Ca+2(RE)F33CaF2+2RE；也可以用Li做還原劑與(RE)Cl3反應(yīng)，用Li做還原劑所得金屬純度較高，但成本稍高。熔鹽電解法：熔鹽電解法對輕稀土元素更

50、為適用，生產(chǎn)成本低且可連續(xù)生產(chǎn)，但產(chǎn)品純度較差。氯化物熔鹽系統(tǒng)是在(RE)Cl3中加入堿金屬或堿土金屬氯化物以降低熔點(diǎn)。氧化物氟化物熔鹽電解系統(tǒng)則是在(RE)2O3中加入LiF或CaF2，電解時RE在陰極析出。釷1000下用金屬鈣還原ThO2可制得金屬釷。鈾瀝青鈾礦經(jīng)酸或堿處理后用沉淀法、溶劑萃取法或離子交換法可得到UO2(NO3)2，再經(jīng)還原可得UO2，UO2在HF中加熱得UF4，用Mg還原UF4可得U和MgF2。顏 色S區(qū)元素的火焰顏色元素LiNaKRbCsCaSrBa顏色深紅黃紫紅紫藍(lán)橙紅深紅綠波長/m670.8589.2766.5780.0455.5714.9687.8553.5Li2

51、O白色，Na2O白色，K2O淡黃，Rb2O亮黃，Cs2O橙紅，Na2O2淡黃色顆粒狀，堿土金屬氧化物皆為難溶于水的白色粉末，堿金屬和堿土金屬的氫氧化物皆為白色固體。無定形硼為棕色粉末，晶形硼呈黑灰色。自然界結(jié)晶形態(tài)的Al2O3成為剛玉，紅寶石由于含有極微量的鉻的氧化物如Cr2O3而呈紅色，藍(lán)寶石由于含有鐵和鈦的氧化物而呈藍(lán)色。SnO2白色，氧化亞錫SnO黑色，氧化高鉛PbO2暗褐色粉末，氧化鉛PbO橙黃色，四氧化三鉛（俗稱鉛丹）Pb3O4鮮紅色，Pb2O3橙色，SnS棕色，PbS黑色，SnS2黃色連氨（肼）N2H4為在空氣中強(qiáng)烈發(fā)煙的無色液體，燃燒時呈紫色火焰。硫化銨(NH4)2S無色或黃色晶

52、體，與空氣接觸很快變黃，形成部分多硫化物和(NH4)2S2O3NO2紅棕色氣體，N2O3淡藍(lán)色。亞硝酸銀AgNO2淡黃色，難溶于水，亞硝酸銨NH4NO2淺黃色晶體。五氧化二磷P2O5雪白色絮狀晶體，三氧化二鉍Bi2O3黃色粉末加熱變?yōu)榧t棕色Bi2O5，五氧化二銻Sb2O5淡黃色粉末，As2S3黃色，Sb2S3橙色，Bi2S3黑色，As2S5黃色，Sb2S5橙色部分金屬硫化物的顏色和溶解性硫化物顏 色溶 解 性硫化物顏 色溶 解 性溶度積從上到下依次減小Na2S白色溶于水或微溶于水SnS棕色溶于濃鹽酸MCl42K2S黃棕色CdS黃色(NH4)2S溶液無色(微黃)PbS黑色CaS無色CuS黑色溶于

53、硝酸BaS無色Hg2S黑色MnS肉紅色溶于稀酸0.3mol/L HClCu2S黑色FeS黑色Ag2S()黑色NiS()黑色HgS黑色溶于王水CoS()黑色Sb2S3橙色ZnS()白色Bi2S3黑色隨著原子序數(shù)增加，顏色加深，這主要是硫化物中共享的離域鍵增加。F2淺黃色，Cl2黃綠色，Br2紅棕色，I2紫色，固態(tài)碘呈紫黑色，并帶有金屬光澤。氯的氧化物的顏色及性狀一氧化二氯Cl2O黃棕色氣體二氧化氯ClO2黃綠色氣體六氧化二氯Cl2O6深紅色液體七氧化二氯Cl2O7無色油狀液體工業(yè)用30%鹽酸因含雜質(zhì)（主要是FeCl4）而帶黃色。HBrO4艷黃色，硫氰(SCN)2黃色液體，XePtF6紅色晶體鹵素

54、互化物的顏色及結(jié)構(gòu)類型化合物顏色類型價(jià)層電子對數(shù)分子構(gòu)型X雜化方式化合物顏色XX'ClF(g)無色XX'35T形sp3dClF3(g)淺綠BrF(g)紅棕BrF3(l)無色BrCl(g)紅棕ICl3(s)橙色I(xiàn)Cl(g)紅棕XX'56四方錐形sp3d2BrF5(l)無色I(xiàn)Br(s)深紅IF5(l)無色XX'77五角錐形sp3d3IF7(g)無色第一過渡系金屬水合離子的顏色d電子數(shù)水合離子水合離子顏色d電子數(shù)水合離子水合離子顏色d0Sc(H2O)63+無色（溶液）d5Fe(H2O)63+淡紫色d1Ti(H2O)63+紫色d6Fe(H2O)62+淡綠色d2V(H2O

55、)63+綠色d6Co(H2O)63+藍(lán)色d3Cr(H2O)63+紫色d7Co(H2O)62+粉紅色d3V(H2O)62+紫色d8Ni(H2O)62+綠色d4Cr(H2O)62+藍(lán)色d9Cu(H2O)62+藍(lán)色d4Mn(H2O)63+紅色d10Zn(H2O)62+無色d5Mn(H2O)62+淡紅色自然界的金紅石TiO2由于含有少量的鐵、鈮、鉭、釩等呈紅色或黃色，TiCl3紫色晶體 CrO42黃色，MnO4紫色V2O5橙黃色晶體，偏礬酸銨NH4VO3微黃色晶體，偏礬酸鈉NaVO3黃色晶體，VO2藍(lán)色固體，VF4綠色固體，VCl4暗棕色液體，VBr4洋紅色液體（23以上不穩(wěn)定），V2O3灰黑色固體，V2S3棕黑色固體pH>12.61299776.56.52.22.21<1V()離子顏色VO43V2O6(OH)3V3O93V10O286V2O5·xH2OV10O286VO2+VO2+淡黃色(或無色) 紅棕色橙棕色 淡黃色在NH4VO3的鹽酸溶液中加入Zn，會依次看到生成藍(lán)色的VO(H2O52，綠色的VCl2(H2O)4+，最后生成紫色的V(H2O)62+在酸性溶液中釩的各種