1、如何学好元素化学?总的原则:突出重点,总结规律,注意特性,加强联系,善于对比,重视实践。头脑里要有“一条线”和“一张表”“一条线” 结构性质用途检验“一张表”元素周期表,元素化学,对于单质:硬度最大的是C(金刚石);熔点最高的是C(金刚石),熔点最低的是He;沸点最高的是W,沸点最低的是He;导电性最强的是Ag。对于金属:硬度最大的是Cr;熔、沸点最高的是W,熔、沸点最低的是Hg;导电性最强的是Ag。,第十一章、元素化学11.1 卤族元素(卤素)11.1.1 卤素单质的化学性质最突出的是氧化性。除碘外,均为强氧化剂。电对 F2/F Cl2/Cl Br2/Br I2/I/V 2.87 1.36
2、1.08 0.535氧化性 F2 Cl2 Br2 I2还原性 F Cl Br HBrHClHF3、热稳定性 2HX=H2+X2 依HF到HI顺序急剧下降。11.1.3 氯化物与水的反应1、一般金属(+2、+3价态)分级水解,生成碱式盐及HCl;SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl(白)+HClSbCl3+H2O=SbOCl(白)+2HClBiCl3+H2O=BiOCl(白)+2HCl,2、多数非金属氯化物水解生成两种酸: PCl5(s)+4H2O=H3PO4(aq)+5HCl(aq)11.1.4 卤素的含氧酸及含氧酸盐 1、次氯酸及其盐(1)、Ka(HClO)= 2.9 108 (比H2CO3
3、还弱)(2)、次氯酸很不稳定,易分解。 2HClO = 2HCl+O2(3)、次氯酸盐不仅在酸性溶液中,即使在碱性溶液中也有氧化性。 (HClO/Cl)= 1.49V (酸性溶液)(ClO/Cl)= 0.89V (碱性溶液)2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+2H2O,2、氯酸及氯酸盐(1)、 HClO3仅存于溶液中,它是强酸、强氧化剂。(2)、 KClO3溶液只有在酸性介质中,才有氧化性。 ClO3+ 6H+ + 6e = Cl+ 3H2O (ClO3/Cl)= 1.451V3、高氯酸及其盐HClO4 (无H2O)是无色、粘稠状液体,是已知酸中最强的酸。也是一种强氧化剂,是常用的分
4、析试剂。7Ce2(SO4)3+2HClO4+7H2SO4=14Ce(SO4)2+Cl2+8H2OMg(ClO4)2是非常好的干燥剂,干燥能力是硅胶的15倍。,4、氯的含氧酸及其盐性质的递变规律 含氧酸 含氧酸盐 HClO MClO HClO2 MClO2 HClO3 MClO3 HClO4 MClO4- 热稳定性增大 氧化性减弱,氧化物水合物酸碱性的判断R-O-H 酸式离解R-O-H 碱式离解含氧酸酸性强度的判断HnROm mn 为非羟基氧原子数m-n Ka1 酸强度 实 例0 3周期 4周期 5周期2) 同一元素 高氧化值 低氧化值3) 同一元素(氧化值相同) 含水少 含水多 H2S2O7
5、H2SO4,11.2 氧 和 硫11.2.1 O31、结构中心原子采取sp2杂化,形成2个 键及1个34键。3个O原子呈V形排列。2、臭氧层O2 = O + O (1)O + O2 = O3 (2)O3 = O2 + O (3)臭氧层吸收太阳的240310nm 的紫外辐射,而成为地球的“保护伞”。,3、O3的性质O3 + 2H+ + 2e = O2 + H2O ( 酸性溶液) A=2.07VO3 + H2O + 2e = O2 + 2OH ( 碱性溶液)B=1.24V强氧化剂、消毒剂,用来处理污染物,如CN,不仅效率高,而且不带来二次污染。 O3 + CN= OCN + O2 OCN+ O3
6、= CO2 + 1/2N2 + O2,11.2.2 氧族元素的氢化物1、H2O2(双氧水)(1)、 不稳定性 2H2O2 = 2H2O + O2 rHm=198kJ/mol(2)、 弱酸性 H2O2 = H+HO2 Ka1=2.21012(25) HO2= H+ + O2 2 Ka2=1025(3)、氧化还原性,酸性介质 H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O =1.77V(Ox) O2+2H+2e =H2O2 = 0.682V( Re )碱性介质 HO2+ H2O + 2e = 3OH = 0.88V(Ox) O2 + H2O + 2e = HO2+ OH = 0.076V( Re )
7、H2O2的氧化性比还原性要显著,因此,常用作氧化剂,不会引入新杂质。Cr(OH)4+H2O2 = CrO42CrO42+H+H2O2+乙醚 = CrO5(蓝色),2、硫化氢和氢硫酸H2S为大气污染物中毒性很大的污染物之一,空气中允许最大含量为0.01mg/L. H2S的水溶液叫氢硫酸,是二元弱酸,分两步离解。 H2S是较强的还原剂。 3、金属硫化物 (1)、 难溶性根据它们在酸中溶解的情况,可分为四类:,1)不溶于水,但溶于稀HCl;Ksp1024MnS ZnS FeS CoS NiS2) 不溶于水和稀盐酸,但溶于浓HCl ;1030Ksp1025SnS SnS2 PbS Bi2S3 Sb2S
8、3 Sb2S5 CdS3) 难溶于浓HCl,但溶于浓HNO3 ;CuS Cu2S Ag2S As2S3 As2S54) 仅溶于王水。HgS Hg2S(2)、 水解性 Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S ,11.2.3 硫的重要含氧化合物1、 SO2 大气中的SO2主要是由燃烧含硫的煤和石油等来的。就排放量来说,它仅次于CO,每年排入大气中的SO2高达1.5亿吨。空气中的SO2含量不得大于0.02mg/L。人为排放的SO2和NOx是形成酸雨的两种主要物质。 SO2的分子结构跟O3相似,呈V形,也有大键(34)。,2、H2SO3及其盐亚硫酸是中强酸,分两步离解: H2SO
9、3=H+HSO3 Ka1=1.54102 HSO3=H+SO32 Ka2=1.02107亚硫酸及其盐既有氧化性,也有还原性。 酸性介质 H2SO3 + H+ + 4e= S + 3H2O =0.45V(Ox) H2SO3+H2O2e=SO42+4H+ =0.20V(Re ),碱性介质 SO32+ 2OH2e = SO42+ H2O =0.93V SO32+ 3H2O+ 4e = S + 6OH =0.66V亚硫酸盐比亚硫酸具有更强的还原性。3、硫酸及其盐 硫酸是二元酸中酸性最强的酸,分两步离解:H2SO4-H+HSO4HSO4 = H+ + SO42 Ka2=1.2102,浓硫酸具有强吸水性,
10、中等强度的氧化性(热、浓增大)。 Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2+2H2O带结晶水的过渡金属硫酸盐俗称矾。如FeSO4.7H2O称为绿矾,K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O称为明矾。明矾是常用的净水剂,绿矾则是低分子无机混凝剂。将FeSO4经氧化、水解、聚合,可制得PFS,其分子量可高达1.0105,絮凝效果好。,4、硫代硫酸钠(大苏打、海波)(1)、 中等强度的还原剂 2S2O32 + I2=S4O62+2I (2)、 很强的配位能力 AgBr(s) + 2S2O32=Ag(S2O3)23+Br5、过硫酸盐过二硫酸及其盐都不稳定,过二硫酸的氧化性比硫酸强得多。过硫酸盐在
11、酸性溶液中能将Mn2+氧化为MnO4.2Mn2+ + 5S2O82+ 8H2O = 2 MnO4+10SO42+16H+,11.3 氮族元素11.3.1 氮的重要化合物1、氨和铵盐(1)、氨的化学性质加合反应: H+ + :NH3 = NH4+Ag+ + 2NH3 = Ag(NH3)2+氧化还原反应: 氨在纯净的氧气中燃烧,4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O在Pt催化及800下,4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O取代反应: 2NH3 + 2Na =2NaNH2 + H2,用途检查Cl2管道是否漏气:3 Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl HCl + NH3 =
12、 NH4Cl(白烟)(2)、铵盐由于NH4+与K+的半径差别不大,故铵盐在晶型、颜色、溶解度等方面都与其相应的钾盐相似。但是铵盐有其特殊的性质,即热稳定性差,极易分解。NH4Cl = HCl + NH3 (NH4)2SO4 = NH4HSO4 + NH3 NH4NO3 = N2O + 2H2O (200),2、氮的氧化物、含氧酸及其盐(1)、氮的氧化物(NOx)氮可以形成多种氧化物:N2O,NO,N2O3,N2O3(或N2O4),N2O5 作为大气污染的主要成分是NO和NO2,汽车的尾气中也含有它们,通常采用碱液吸收之。NO + NO2 +2 NaOH = 2NaNO2 + H2O,(2)、亚
13、硝酸及其盐HNO2 = H2O + NO + NO2亚硝酸及亚硝酸盐既有氧化性,又有还原性。亚硝酸是强氧化剂,比稀硝酸还要强。氧化剂: HNO2 + H+ + e = NO + H2O = 1.00V还原剂: NO3 + 3H+ + 2e =HNO2 + H2O = 0.94V,(3)、硝酸及其盐1)、硝酸及其硝酸根的结构HNO3:sp2杂化,N与两个O 形成34键;NO3:sp2杂化,N与三个O 形成46键;2)、硝酸的性质浓硝酸的不稳定性4HNO3 = 4 NO2 + O2 + 2H2O强酸性,强氧化性A/V:NO3 +0.80 NO2 +1.07 HNO2 +0.98 NO +1.59
14、N2O +1.77 N2 +0.27 NH4+影响还原产物的因素:硝酸浓度、还原剂强度及用量、金属活泼性. 3 Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 4 Mg + 10 HNO3(极稀) = 4 Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O,3)、硝酸盐常温下较稳定,高温时易分解而表现出氧化性,分解的产物随金属离子的性质而不同。金属硝酸盐的分解类型:、(Mn+/M) (Cu2+/Cu),产物为金属、NO2和O2。,11.3.2 磷的重要化合物1、磷的氧化物三氧化二磷 P4O6(亚磷酸酐) P4O6 + 6 H2O = 4 H3PO3五氧化二磷 P4O
15、10(磷酸酐),其吸水性很强,是优良的干燥剂。P4O10 + 6 H2O = 4 H3PO42、磷的含氧酸及其盐较重要的磷的含氧酸,正磷酸无氧化性,属三元中强酸,分三级离解。H3PO4 = H+ + H2PO4 Ka1 = 7.1103H2PO4 = H+ + HPO42 Ka2 = 6.3108HPO42 = H+ + PO43 Ka3 = 4.21013磷酸盐有三种类型:磷酸正盐 磷酸一氢盐 磷酸二氢盐 Na3PO4 Na2HPO4 NaH2PO4,水解情况:正盐: PO43+ H2O = HPO42+ OH Kh1=Kw/ Ka3 =2.4102所以溶液呈碱性;一氢盐:HPO42+ H2
16、O = H2PO4+ OH Kh2=Kw/ Ka2 =1.4107 HPO42 = H+ + PO43 Ka3 = 4.21013 所以溶液呈弱碱性;二氢盐:H2PO4+ H2O = H3PO4+ OH Kh3=Kw/ Ka1 =1.41012H2PO4 = H+ + HPO42 Ka2 = 6.3108所以溶液呈弱酸性。,11.3.3 砷 锑 铋1、氧化物及其水合物As2O3(砒霜) H3AsO3 As2O5 H3AsO4 两性偏酸 中强酸Sb2O3 Sb(OH)3 Sb2O5 H3SbO4 两 性 两性偏酸Bi2O3 Bi(OH)3 Bi2O5 弱 碱,2、As、Sb、Bi的盐As()、S
17、b()、Bi()的盐均易水解:SbCl3 + H2O = SbOCl + 2HClBiCl3 + H2O = BiOCl + 2HCl亚砷酸盐是较强的还原剂;而砷酸盐只有在强酸性溶液中才显示出明显的氧化性。 H3AsO3 + I2 = H3AsO4 + 2I + 2H+,问题:判断在标准状态下,上述反应进行的方向? 若溶液的pH=1.00,则上述反应的方向又如何?已知:(I2/ I) = 0.5355V;( H3AsO4/ H3AsO3) = 0.581V。答案:正向进行;逆向进行。铋酸盐在酸性溶液中是很强的氧化剂,( NaBiO3/ Bi3+) = 1.61V5 NaBiO3 + 2 Mn2
18、+ +14 H+ = 2 MnO4 + 5 Na+ + 5 Bi3+ + 7H2O,11.4 碳族元素 11.4.1 碳的重要化合物(1) 氧化物 (1.1) CO剧毒,空气中含1/800体积的CO就能使人在半小时内死亡。 Hb(O2)+CO=Hb(CO)+O2(310K,K=200)使Hb失去载氧能力,阻碍了氧的供给,致使人体因缺氧而死亡。CO是大气污染物之一,每年排入大气中的CO高达2.2亿顿。CO的性质主要是:1 强还原剂2 强配体,(1.2) CO21 分子结构C进行sp杂化,形成两个 键和两个 34 键。2 温室效应CO2吸收太阳能在近地表面的长波红外幅射,导致大气升温,地球变暖。(
19、2)碳酸和碳酸盐(2.1)碳酸 属二元弱酸,分两步离解。 (2.2) 碳酸盐 1 溶解性1) 难溶盐: S(酸式盐) S(正盐)2) 易溶盐: S(正盐) S(酸式盐),2 水解性 正盐 CO32+H2O=HCO3+OH 若在溶液中加入重金属离子M2+,出现平衡: CO32+M2+=MCO3 + + 2H2O=2H+ + 2OH CO2+H2O M(OH)2,最终产物有3种情况:1) 金属离子不水解,S(MCO3)S(M(OH)2 , 2Al3+3CO32+3H2O=2Al(OH)3+3CO2,3 热稳定性MCO3=MO+CO2M(HCO3)2=MCO3+H2O+CO2含氧酸盐热稳定性的一般规
20、律A 酸不稳定,其盐也不稳定;B 同一种酸,正盐酸式盐 碱金属盐碱土金属土金属过渡金属铵盐;C同族金属 上下 热稳定性 ,离子极化理论解释 MCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3r+/pm 65 99 113 135M2+极化力 强-弱M2+对CO32反极化作用 强-弱,11.4.2 硅的含氧化合物(1) 硅酸 H2SiO3是很弱的二元酸,Ka1=108, Ka2=1014Na2SiO3+2HCl=2NaCl+ H2SiO3 硅酸的稀溶液是无色透明的,在存放过程中不断聚合形成聚合硅酸(PS)。PS对胶粒的絮凝是通过吸附架桥使粒子粘连完成的。PS在30年代后期作为助凝剂在水处理
21、中得到应用。,11.4.3 锡、铅的重要化合物 (1) 锡、铅的氧化物和氢氧化物SnO2 SnO PbO2 PbO Sn(OH)4 Sn(OH)2 Pb(OH)4 Pb(OH)2两性偏酸 两性略偏碱 两性略偏酸 两性偏碱Sn2+=Sn(OH)2 Sn(OH)2+2H+=Sn2+2H2O Sn(OH)2+2OH=Sn(OH)42Pb(OH)2+2H+=Pb2+2H2O Pb(OH)2+2OH=Pb(OH)42,(2) 锡和铅的盐(2.1) 氧化还原性1 Sn()在酸性或碱性介质中均为还原剂。SnCl2是常用的还原剂。2HgCl2+SnCl2=SnCl4+Hg2Cl2(白)Hg2Cl2+ SnCl
22、2= SnCl4+2Hg(灰黑)2Bi(OH)3+Sn(OH)42=2Bi(黑) +Sn(OH)622 PbO2是强氧化剂 2PbO2(s)+4HCl(稀)=2PbCl2+O2+2H2O 2Mn2+5PbO2(s)+4H+=2MnO4+5Pb2+2H2O,11.5 硼族元素11.5.1 硼的重要化合物(1) 硼的氢化物(B2H6)(1.1) 乙硼烷的结构B 2s22p12p02p02s12p12p12p0sp3杂化( )在成键时,两个B原子均进行sp3杂化。每个B原子中两个有电子的杂化轨道跟两个H原子形成 键。另外两个杂化轨道(1个有电子,另1个无电子)形成两个键,每个键由1个氢原子的s轨道,
23、1个B原子的含有1个电子的杂化轨道和另一个B原子没有电子的空杂化轨道形成。因此,1个H原子和两个B原子共用两个电子,这样的键叫做氢桥键-三中心二电子键,(1.1) 硼烷的性质及用途不稳定,在空气中能自燃,并放出大量的热B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) H=2034kJ/mol易水解,B2H6(g)+6H2O(l)=2H3BO3(aq)+6H2(g)导弹与火箭的高能燃料。(2) 硼的含氧化合物(2.1)硼酸(H3BO3) 固体一元弱酸,Ka=5.81010 H3BO3 + H2O = B(OH)4 + H+,11.5.2 铝的重要化合物(1)氧化铝和氢氧化铝-Al2O
24、3-硬度高,可作人造宝石,有红宝石、蓝宝石。 Al(OH)3+OH=Al(OH)4(2) 铝盐弱酸的铝盐易水解: 2Al3+3S2+6H2O=2Al(OH)3+3H2S 2Al3+3CO32+3H2O=2Al(OH)3+3CO2,11.6 s区元素11.6.1 概论A族包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr。A包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra,其中Ca、Sr、Ba又称为碱土金属。Li、Rb、Cs、Be为稀有金属元素,Fr、Ra是放射性元素 各元素通常只有一种稳定的氧化值。s区金属很活泼,还原性很强,单质均能与大多数非金属反应。既易与氧作用,也能跟水剧烈反应。碱金属以及碱土金属中较活泼的Ca
25、、Sr、Ba在氢气流中加热,可生成离子型氢化物,其中以LiH为最稳定。化合物大多是离子型的。,11.6.2 s区元素的重要化合物1、氧化物(1)、 正常氧化物 1 生成 金属在空气中燃烧;金属跟其过氧化物或硝酸盐反应; 碱土金属的碳酸盐、硝酸盐或氢氧化物等热分解。2 氧化物跟水反应情况(2)、过氧化物Na2O2是最常见的碱金属过氧化物。Na2O2也是强氧化剂。也用来作为取得氧气的来源:Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2(3)、 超氧化物强氧化剂。其中KO2较易制备,常用于急救器中,提供氧气。4KO2+CO2=2K2CO3+3O2,2、氢氧化物碱金属、碱土金属的氧化物遇水都能发生剧烈反应(
26、BeO、MgO除外),生成相应的碱。 均为白色固体,易溶于水。除Be(OH)2外,都是强碱或中强碱(LiOH、Mg(OH)2 )。3、重要盐类的性质铍和钡的可溶性盐是很毒的。碱金属的盐大多数是离子晶体,只有Li+离子,其半径小,极化力强,它的某些盐表现出不同程度的共价性。碱金属的盐大多数都易溶于水。碱土金属的盐比相应的碱金属盐的溶解度小,而且不少是难溶的。,4、锂、铍的特殊性及对角线规则 在s区和p区元素中,除了同族元素的性质相似外,还有一些元素及其化合物的性质呈现出“对角线”相似。 Li Be B C Na Mg Al Si,11.7 d 区元素11.7.1 过渡元素概论对“过渡元素”概念的
27、理解上,有些分歧:1)只包括d区元素,即它们的(n-1)d轨道均未填满的元素;2)在周期表中,最后的电子填充在d能级或f能级的元素。 过渡元素又称为过渡金属。1、价层电子构型通式为:(n1)dx ns12 (x=1-10)其特点是: 最后1个电子填充在d轨道上; 最外层电子数几乎不变(12); 最外两个电子层未充满。,2、四大特征(1)、原子半径 1、同一周期 从左向右,依次缓慢减小,至铜族附近,又稍增大Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn161 145 131 125 137 124 125 125 128 1362、同一族 从上到下,不寻常变化,45,r,5、6 两周期
28、,r接近。,元素 Cr Mo W Cu Ag Au Zn Cd Hg 密度 7.18 10.22 19.3 8.96 10.52 19.32 7.133 8.65 13.55半径 125 136 137 128 144.5 144 133.5 149 150跟同周期主族元素相比,原子半径较小,密度较大,第6周期的过渡元素的密度近于同族的上一种元素的两倍,结构非常致密,难于氧化。(2)、氧化值,有多种。(3)、 离子有颜色.(4)、 易形成配合物,11.7.3 铬的重要化合物1、铬()的化合物(1)、氧化物和氢氧化物铬()的氧化物-Cr2O3绿色晶体,通常在水、酸、碱中都不溶解。但在高温下可与焦
29、硫酸钾作用,形成可溶性的硫酸铬:Cr2O3+3K2S2O7=Cr2(SO4)3+3K2SO4铬()的氢氧化物-Cr(OH)3Cr3+3OH=Cr(OH)3Cr(OH)3是两性的,溶于酸和碱中:Cr(OH)3+3H+=Cr3+3H2OCr(OH)3+3OH=Cr(OH)4,(2)、 铬盐在碱性溶液中,Cr(OH)4具有较强的还原性:2Cr(OH)4+3H2O2+2OH=2CrO42+8H2O在酸性溶液中,Cr3+离子还原性极弱,只有MnO4 S2O82等强氧化剂才能使之氧化: 10Cr3+6MnO4+11H2O=5Cr2O72+22H+6Mn2+ 2Cr3+3S2O82+7H2O=Cr2O72+
30、14H+6SO422、铬()的化合物(1)、 氧化物和含氧酸K2Cr2O7(s)+H2SO4(浓)=K2SO4+2CrO3+H2O,CrO3俗名“铬酐”,有毒,强氧化剂,溶于水生成铬酸。 CrO3+H2O=H2CrO4(黄) 2CrO3+H2O=H2Cr2O7(橙)铬酸和重铬酸均为强酸,只存在于水溶液中。 H2Cr2O7HCr2O7 +H+ (一级离解完全) HCr2O7= Cr2O72+H+ Ka2=0.85H2CrO4 = HCrO4+H+ Ka1=9.55HCrO4 = CrO42+H+ Ka2=3.2107,(2)、铬酸盐和重铬酸盐CrO42+2H+= Cr2O72+H2OCr2O72
31、+2OH= CrO42+H2O在碱性和中性溶液中主要以CrO42存在;在pH2的溶液中,则以Cr2O72为主。在酸性介质中,Cr()是较强的氧化剂。4Cr2O72+3H2S+26H+=8Cr3+3 SO42+16H2OCr2O72+6Cl+14H+=2Cr3+3Cl2+7H2O已知: Cr2O72/ Cr3+ = 1.33V, Cl2 / Cl = 1.36V,向可溶性铬酸盐溶液中加入重金属离子,Ba2+CrO42=BaCrO4(柠檬黄)Pb2+CrO42=PbCrO4(铬黄)2Ag+CrO42=Ag2CrO4(砖红)向可溶性的重铬酸盐溶液中加入上述同样的重金属离子, 2Ba2+Cr2O72+
32、H2O=2BaCrO4+2H+2Pb2+Cr2O72+H2O =2PbCrO4+2H+ 4Ag+Cr2O72+H2O =2Ag2CrO4+2H+,11.7.4 锰的重要化合物 1、 Mn的元素电势图 1 在酸性溶液中,Mn3+和MnO42均可发生歧化反应; 2 在酸性溶液中,Mn2+不易被氧化和被还原; 3 在酸性溶液中,MnO4和MnO2有氧化性。 4 在碱性溶液中,MnO42也能发生歧化反应; 5 在碱性溶液中,Mn(OH)2易被氧化。,2、Mn()的化合物MnO2是Mn()最稳定的化合物,有较强的氧化能力: MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl22MnO2+2H2SO4(
33、浓)=MnSO4+2H2O+O2 3、 Me()的化合物 (1)、 氧化物和氢氧化物 Mn2+2OH=Mn(OH)2(白色) Mn(OH)2Mn2O3.xH2O MnO2.yH2O(棕色)(2)、 Mn()盐2Mn2+5NaBiO3(s)+14H+=2MnO4+5Na+5Bi3+7H2O,4、Mn()的化合物3MnO42+4H+=MnO2+2 MnO4+2H2O2MnO42+Cl2=2 MnO4+2Cl5、Mn()的化合物 2 MnO4+6H+5SO32=2Mn2+5SO42+3H2O(酸性) 8 MnO4+14H+5H2S-=8Mn2+5 SO42+12H2O 2 MnO4+H2O+3SO3
34、2=2MnO2+3SO42+2OH(中性)2MnO4+2OH+SO32=2MnO42+SO42+H2O(强碱性)在酸性条件下,MnO4还可氧化其它物质: 2MnO4+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2(g)+8H2O2MnO4+10Cl+16H+=2Mn2+5Cl2+8H2O2MnO4+10I+16H+=2Mn2+5I2+8H2O,11.7.5 Fe、Co、Ni 的重要化合物1、 Fe、Co、Ni 氧化物和氢氧化物氧化物 FeO(黑) CoO(灰绿) NiO(暗绿)氢氧化物 Fe(OH)2(白) Co(OH)2(粉红) Ni(OH)2(苹果绿)酸碱性 碱性 碱性 碱性氢氧化物稳定性、还原性
35、稳定性递增,还原性递减 -氧化物 Fe2O3(砖红) Co2O3(黑) Ni2O3(黑)氢氧化物 Fe(OH)3(红棕) Co(OH)3(褐棕) Ni(OH)3(黑)酸碱性 两性偏碱 两性偏碱 两性偏碱氢氧化物稳定性、氧化性 稳定性递减,氧化性递增 -,Fe(OH)2在空气中迅速氧化至灰绿色,最后成棕色:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Co2O3 、Co(OH)3与HCl作用,能把Cl氧化为Cl2: Co2O3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2+3H2O 2Co(OH)3+6HCl=2CoCl3+Cl2+6H2O Ni(OH)3也是强氧化剂,也能把Cl氧化为Cl2。
36、2、 铁、钴、镍的盐(1)、 铁()、钴()、镍()的盐Fe2+有还原性,在酸性溶液中,当有强氧化剂如高锰酸钾等存在时,易被氧化为Fe3+:5 Fe2+ + MnO4+8 H+=5 Fe3+ Mn2+ 4 H2O,(2)、 铁()、钴()、镍()的盐Fe3+是中等强度的氧化剂,能被Sn2+ I S2 Cu等还原为Fe2+: 2 Fe3+ Sn2+=2 Fe2+ + Sn4+2 Fe3+2I =2 Fe2+ +I22 Fe3+ H2S=2 Fe2+ + S+2H+2 Fe3+Cu=2 Fe2+ +Cu2+3、 铁、钴、镍的配合物(1)、 与卤素离子形成的配合物 Fe3+6F=FeF63(无色)
37、Co(H2O)62+4ClCo(Cl)42 Co(H2O)62+ 粉红 蓝 粉红,(2)、 与NH3形成的配合物Fe2+ 、Fe3+水溶液中加入氨水时,均不形成氨合物,而是生成氢氧化物沉淀。CoCl2+6NH3=Co(NH3)62+(土黄色) Kf=104.39NiCl2+6NH3=Ni(NH3)62+ (蓝色) Kf=108.01(3)、 与NCS形成的配合物 Fe3+6NCS=Fe(NCS)63(血红色) Co2+4NCS(过量)Co(NCS)42(蓝色)(4)、 与CN形成的配合物K4Fe(CN)6-六氰合铁()酸钾 ,黄血盐 K3Fe(CN)6- 六氰合铁()酸钾,赤血盐4Fe3+3Fe(CN)64 =Fe4Fe(CN)63 (普鲁士蓝)3Fe2+2Fe(CN)63 =Fe3Fe(CN)62 (滕氏蓝),11.8 ds 区元素11.8.1 ds区元素概论ds 区包括铜族元素(Cu、 Ag、 Au)和锌族元素(Zn、 Cd、 Hg)。前者呈现可变氧化值,有+1、+2和+3,但Cu主要是+2,Ag主要是+1,而Au主要是+3。后者主要是+2。其离子M+、M2+具有18e构型,有较强极化力,本身变形性又大,其二元化合物一般都带有相当程度的共价性。这两族元素易形成配合物,并且一般无色。,