1、中学阶段常见元素化合价表(竞赛专用)By LeiemVersion 1注:本表不列出稀有气体、金属的 0 价及非常见价态等。元素 常见化合价【主要离子】例子 该化合价的性质元素及单质的其他性质+1(主要)【H +】在大多数化合物中,如HCl、H 2O、NaHCO 3、NH 3 等氢 H-1【H -】在活泼金属氢化物中及其衍生物,如NaH、KH、CaH 2、KBH4 等有强还原性,可以和水反应放出 H2有三种同位素:1H、 2H(或 D)、 3H(或 T)单质有还原性可燃密度最小的气体无色无味锂 Li +1【Li +】锂化合物如LiCl、LiOH、Li 2O 等焰色为深红色银白色的活泼金属,可以
2、和水反应熔点比水高,密度很小同位素 6Li 用在核反应堆内吸收中子使用于电池内在空气中燃烧生成Li2O强还原剂钠 Na +1【Na +】钠化合物如NaCl、Na 2O2 等焰色为黄色 银白色的活泼金属,可以和水反应,保存在煤油中熔点比水低,密度、硬度小和醇、酸反应放出氢气在空气中燃烧生成 Na2O2强还原剂钾 K +1【K +】钾化合物如KCl、 KNO3 等焰色为紫色(混有 Na+时会为黄色,透过蓝色钴玻璃才能看到紫色)银白色活泼金属,可以和水反应,比钠更剧烈,保存在煤油中熔点比水低、密度、硬度小强还原剂在空气中燃烧生成 K2O2 和KO2钾钠合金用作核反应堆的冷却剂铷 Rb铯 Cs+1【R
3、b +】【Cs +】铷、铯化合物如RbCl、CsCl 等铷的焰色为浅紫色,铯的焰色为天蓝色铷是银白色金属,铯是略带金黄色光泽的金属,熔点低,和水极其猛烈地反应铯可以在空气中自燃强还原剂镁 Mg +2【Mg 2+】镁化合物如MgCl2、 MgSO4 等银白色活泼金属,和沸水略有反应在空气中燃烧生成 MgO,也有 Mg3N2 生成能在CO2 等大多数气体中燃烧和酸剧烈反应强还原剂军事上用作照明弹钙 Ca +2【Ca 2+】钙化合物如CaCl2、CaSO 4、CaO等焰色为砖红色银白色活泼金属,和水反应密度比水大在空气中缓慢氧化或燃烧生成 CaO强还原剂锶 Sr钡 Ba+2【Sr 2+】【Ba 2+
4、】锶、钡化合物如SrCl2、BaSO 4 等锶的焰色为深红色,钡的焰色为黄绿色;Ba 2+有毒银白色活泼金属,可以和水反应密度比水大强还原剂可以在空气中燃烧硼 B +3【BO 33-】大多数硼化合物如H3BO3、 B2O3 等铝 Al +3【Al 3+】【AlO 2-】( 偏铝酸根)大多数铝化合物如Al2O3、NaAlO 2 等银白色活泼金属,在空气中生成致密的氧化膜阻止进一步氧化两性金属,可以和强酸、强碱反应在浓硫酸、浓硝酸中钝化高温下有强还原性,铝热反应的原料+1 【Tl +】 亚铊化合物如 TlCl 等 剧毒铊 Tl+3 【Tl 3+】 三价铊化合物如Tl2O3 等剧毒;强氧化性较软的银
5、白色金属,和酸反应生成亚铊化合物剧毒镓 Ga铟 In+3【Ga 3+、In 3+】大多数镓、铟化合物中镓的熔点低于体温+2 CO 等 有还原性+4【CO 32-】【HCO 3-】等CO2、CS 2 等碳 C其他 金属碳化物中碳显负价(如 CaC2 等) ;有机物一般不讨论碳的化合价负价的碳化合物有还原性有多种同素异形体,如金刚石、石墨、C 60等高温下有还原性,可以还原金属氧化物、CO2 等可以在纯氧中燃烧发出耀眼白光同位素 14C 用于考古+4【SiO 32-】硅酸盐如 Na2SiO3、硅酸、SiF 4、氟硅酸盐等+3 SiHCl3硅 Si-4【Si 4-】某些硅化物如Mg2Si、Ca 2S
6、i 等和水反应放出自燃性的半导体材料用作电脑芯片可以和碱反应放出氢气硅烷锗 Ge +4 GeO2 等 半导体材料+4【Sn 4+】四价锡化合物如SnO2、SnCl 4 等可溶于过量强碱锡 Sn+2【Sn 2+】亚锡化合物如SnCl2、SnSO 4 等有还原性;溶于过量强碱熔点较低,常用来制备合金,如青铜(传统的青铜是铜锡合金) 、焊锡等+4【Pb 4+】四价铅化合物如Pb(CH3COO)4、 PbO2等;Pb 3O4 含有+2 和+4 价的铅。有强氧化性铅 Pb+2(主要)【Pb 2+】二价铅化合物如PbO、PbCl 2 等铅和酸反应生成二价铅化合物,四价铅则难达到质软的金属有毒熔点较低,常用
7、来制合金可以防护放射线在空气中生成致密的碱式碳酸铅氧化膜+5【NO 3-】硝酸及硝酸盐(如KNO3)、N 2O5 等硝酸根离子酸化后具有强氧化性+4 NO2、N 2O4 等 易歧化+3【NO 2-】亚硝酸及亚硝酸盐(如 NaNO2)、N 2O3 等亚硝酸跟离子有致癌性+2 NO 等+1 N2O 等-3【NH 4+】【N 3-】氨气、铵盐(如NH4Cl) 、氮化物(如Na3N、Mg 3N2 等)NH3 溶于酸;铵盐和碱反应生成NH3;活泼金属氮化物和水反应放出NH3,生成碱氮 N其他 【N 3-】 叠氮化物(如 NaN3 等)无色无味的气体,不支持燃烧化学性质稳定高温或放电时和O2 反应产生 N
8、O和H2 高温高压在有催化剂的条件下化合成NH3游离态氮转化为化合态氮的过程叫做固氮用作冷却、防腐、保护气体+5(主要)【PO 43-】【HPO 42-】【H 2PO4-】等磷酸及其盐(如H3PO4、HPO 3、 K3PO4、NaH 2PO4 等) 、P4O10、PCl 5、POCl 3等无显著氧化性+3 【PO 33-】等 H3PO3、PCl 3 等+1 次磷酸(H 3PO2)及其盐 有强还原性磷 P-3【P 3-】磷化物(如 K3P 等)有红磷、白磷(P 4)、黑磷等多种同素异形体易燃,在空气中燃烧生成 P4O10白磷易自燃,剧毒,可溶于CS2白磷烧伤应用硫酸铜溶液处理用过白磷的仪器应灼烧
9、红磷受热升华,白磷熔化和氧化剂混合易爆+5【 AsO43-】等砷酸及其盐、As 2O5砷 As+3【 AsO33-】 亚砷酸及其盐、有灰色类金属砷(灰砷) 、黄砷、黑砷等多种同素异形体可燃等 As2O3-3 砷化物(如AsH3、K 3As 等)活泼金属砷化物和水反应产生 H3As其他 As4S4 等大多数含砷化合物有剧毒用作半导体+5 【SbO 3-】【SbF 6-】 等SbF5、HSbF 6、SbCl 5、锑酸盐等SbF5 或锑和氟构成的阴离子有极强的酸性+3 【Sb 3+】 Sb2O3、SbCl 3 等锑 Sb-3 【Sb 3-】 锑化物等 和水反应熔点低,有多种同素异形体,但只有灰锑最稳
10、定用作合金、半导体有毒+5 【BiO 3-】 BiF5、NaBiO 3 等 强氧化性铋 Bi+3 【Bi 3+】 Bi(NO3)3、Bi 2O3 等 最常见价态低熔点常用来制作合金燃烧有蓝色火焰-2【O 2-】【OH -】【】氧化物如SO2、CuO、I 2O5 等;氢氧化物如 KOH 等;大多数含氧酸及其盐如 HClO4、BaSO 4 等;最常见的价态-1【O 22-】过氧化物如H2O2、Na 2O2 等和水反应放出氧气+2 OF2 等 有极强氧化性;受热分解+0.5【O 2+】二氧基盐(如O2F2、O 2PtF6、 O2AsF6)等氧 O其他【O 2-】【O 3-】 等超氧化物(如 KO2)
11、、臭氧化物(如 CsO3)、HOF(此处 0 价)等强氧化性;超氧化物、臭氧化物和水反应放出氧气无色无味的气体,供给呼吸,助燃最常见的同素异形体是臭氧(O3),有鱼腥臭味和很强的氧化性(常温下能将银、硫化铅等物质氧化),易被催化分解,受热易分解在氧气中高压放电能产生臭氧液氧为淡蓝色液体 ,固态为淡蓝色雪花状固体绝大多数元素都存在氧的化合物接近100%的纯氧能使人的呼吸停止+6 【SO 42-】【S 2O82-】【S 2O72-】等SO3、H 2SO4、硫酸盐、过硫酸盐、焦硫酸盐、SF6 等+4 【SO 32-】等 SO2、亚硫酸盐等+2 SCl2 等硫 S-2【S 2-】硫化物(如K2S、H2
12、S、Cu 2S、HgS 等)、硫取代氧的化合物等活泼金属硫化物和酸反应产生 H2S;某些金属的硫化物则很稳定;还原性黄色固体,可燃,在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中则为蓝紫色火焰熔点低和碱金属反应爆炸,研磨即可反应能和一些不活泼金属如 Cu、Hg 反应溶于二硫化碳或碱金属硫化物溶液中硫的分子式为 S8硫有多种同分异构体硫、碳、硝酸钾用一定的工其他【S n2-】等多硫化物(Na2S3、Na 2S5 等)、S2Cl2 等艺混合可以制成黑火药+6 【SeO 42-】 SeO3、硒酸盐等 强氧化剂;浓、热的硒酸能溶解金+4 【SeO 32-】 SeO2、亚硒酸盐等 有毒硒 Se-2 【Se 2-】
13、 硒化物等 和酸反应产生 H2Se灰色或红色固体,熔点低,受热易挥发,有多种同素异形体在空气中燃烧有蓝色火焰+6【 TeO42-】等TeO3、碲酸盐等+4 【TeO 32-】 TeO2、亚碲酸盐等+2 【TeX 42-】 二卤化碲、四卤碲酸盐等-2 【Te 2-】 碲化物等 和酸反应产生 H2Te碲 Te其他【Te n2+】【Te 64+】等Te8(WCl6)2、Te 6(AsF6)4 等n=48,颜色随离子而异熔点低的银灰色或深灰色固体在空气中燃烧产生蓝色火焰太阳能薄膜电池的主要原料有毒和硒一样,摄入非微量的化合物会让人体散发恶臭氟 F -1【F -】【HF 2-】【SiF 62-】等氟化物
14、(如CaF2、HF、NH 4F、NH4HF2、 KHF2、UF 6、XeF6 等) 、氟代含氧酸盐、含氟有机物等可溶性氟化物有毒,直接接触可引起严重灼伤极毒的淡黄绿色气体,有芥末气味,化学性质极其活泼无正价只有少数元素不能和氟直接化合用于制造含氟高分子材料、制造农药、制造人造血液、分离铀的同位素+7 【ClO 4-】 高氯酸、高氯酸盐、Cl2O7 等强氧化剂+5 【ClO 3-】 氯酸、氯酸盐等 强氧化剂+4 ClO2 等+3 【ClO 2-】 亚氯酸、亚氯酸盐等+2 ClO+1 【ClO -】 次氯酸、次氯酸盐、Cl2O 等强氧化剂氯 Cl-1 【Cl -】等 氯化物等剧毒的黄绿色气体,有刺
15、激性气味,化学性质十分活泼化合价多、氧化物不稳定有漂白性易液化可溶于水用于有机合成,是重要的化工原料溴 Br +7、 +5、 +4、+3、 +1、 -1见“氯 Cl”(溴、碘+1 价有 BrX、IX 等)溴酸盐有强氧化性有毒的深红棕色重质液体,易挥发,有刺激性气味,化学性质活泼溶于水、乙醇、四氯化碳、苯等用于消毒+7、 +5、 +3、+1、 -1见“氯 Cl”(次碘酸及其盐常温不存在)碘化物有较强的还原性碘 I其他【I 3-】等碘溶于碘化物溶液中产生:I 2+I-I 3-使淀粉变蓝;有较强的还深紫色固体,有毒,易升华,有刺激性气味受热升华用于消毒溶于水、碘化物溶液、原性 乙醇、四氯化碳、苯等+
16、4 【Ti 4+】【TiO 32-】钛酸盐、TiO 2、四价钛化合物+3 【Ti 3+】 三价钛化合物钛 Ti+2 【Ti 2+】 二价钛化合物 和水或酸反应放出氢气银白色金属,有很强的抗腐蚀能力,常温下化学性质稳定高温下能在氧气、氮气中燃烧,分别生成 TiO2 和 TiN制作合金、用作添加剂及颜料(TiO 2)+5 【VO 3-】【VO 43-】钒酸盐、偏钒酸盐、V2O5、VF 5、VOCl 3 等+4【 VO2+】 VCl4、VO 2 等+3【 V3+】 V2O3、VBr 3 等钒 V+2【 V2+】 VO、VCl 2 等银灰色金属,耐腐蚀用作催化剂有丰富的价态,各价态有不同的颜色+6【
17、CrO42-】【Cr 2O72-】(此价态常见)CrO3、CrO 5、铬酸盐(BaCrO 4、K 2CrO4、Na2CrO4 等) 、重(chng)铬酸盐(K 2Cr2O7、(NH 4)2Cr2O7 等)铬酸跟在酸性条件下转化为重铬酸根,碱性条件下逆转换。氧化剂。致癌。+5【 Cr(O2)43-】 K3Cr(O2)4 红褐色+4 CrO2、K 2CrF6 等+3【 Cr3+】 【CrO2-】(此价态常见)铬盐(如 CrCl3 等) 、Cr2O3、NH 4Cr(SO4)2、次铬酸盐等主要为绿色铬 Cr+2【 Cr2+】 亚铬盐(如 CrCl2 等)、CrO 等。Cr2+和水反应放出 H2银白色金
18、属,十分坚硬有丰富的价态,化合物颜色多样用于制备强度大的合金,或用于金属防锈在硝酸中钝化+6(常见)【WO 42-】等钨酸盐、仲钨酸盐(H2W12O4210-)、磷钨酸盐、WCl 6、WO 3 等钨 W+4 WO2、WS 2 等可以在纯氧中燃烧发出白光熔点很高的钢灰色至银白色金属质地坚硬、紧密用于灯丝、合金等+7【MnO 4-】高锰酸及其盐(如KMnO4 等) 、Mn 2O7有强氧化性,不稳定。紫色+6 【MnO 42-】 锰酸盐+5 【MnO 43-】 锰(V)酸盐+4 MnO2 等 和浓盐酸反应产生 Cl2+3 MnF3、 Mn2O3、 MnO(OH)锰 Mn+2 锰盐(如MnSO4、Mn
19、Cl 2 等) 、Mn(OH)2活泼金属,活泼性在铝和锌之间带有红色光泽的银白色金属,潮湿处易被氧化用于制备合金+6 【FeO 42-】 高铁盐(如 K2FeO4等)强氧化性,不稳定,在酸中分解+3 和 +2 Fe3O4、Fe 4Fe(CN)63+3 【Fe 3+】 铁盐(如 FeCl3 等)等有氧化性。水溶液为黄色+2 【Fe 2+】 亚铁盐(如 FeCl2 等) 、FeO 、FeS 等有还原性,易被氧化。水溶液为浅绿色铁 Fe+1 Fe(NO)SO4银白色具有磁性的金属,熔点很高常用来制作合金在纯氧中可燃,发出耀眼白光,产生四氧化三铁和水蒸汽高温反应产生四氧化三铁和氢气和非氧化性酸、碘、硫
20、反应生成二价铁和 Cl2、Br 2 反应生成三价铁在硝酸、浓硫酸中钝化+5 高钴酸盐(如 K3CoO4)+4 CoO2(水合 )+3 三价钴化合物(如Co2O3、亚硝酸钴钠等) ,Co 3O4 中含+2和+3 价的钴有强氧化性,能氧化盐酸、水等,在溶液中不稳定钴 Co+2(常见)【Co 2+】二价钴化合物 水溶液为红色有磁性的高熔点银白色金属钴和酸、氯气反应只生成二价钴常用来制作合金 60Co 用于放射医学+4 K2NiF6 不稳定+3 三价镍化合物(如Ni2O3 等)氧化性强于三价钴镍 Ni+2(常见)【Ni 2+】二价镍化合物 水溶液为碧绿色有磁性的高熔点的银色金属常用作催化剂(如 250
21、催化苯和氢气加成为环己烷)常用作合金 63Ni 用作金属探伤*Fe、Co、Ni的二价离子还原性依次减弱、稳定性依次增强,三价离子稳定性依次减弱,氧化性依次增强钯 Pd +2(常见)【Pd 2+】PdCl2、Pd(CH 3COO)2、PdO 等在水溶液中就可被H2、CO 还原银白色金属,室温时1 大气压下能吸收 800倍本身体积的氢溶于硝酸,高温下和氟、氯反应常用作催化剂+8 OsO4 等 强氧化剂。OsO4 可溶于CCl4,微溶于水,有臭味锇 Os+4 OsO2、OsCl 4 等常温常压下密度最大的元素银白色金属粉末状锇在室温易被氧化成 OsO4,块状锇在670K 才能被氧化+6 IrF6 强
22、氧化剂+5 IrF5、KIrO 3 强氧化剂铱 Ir+4 IrO2、K 2IrO3银白色金属,化学性质稳定有不同颜色的盐类放射性的铱可用于金属探伤+6 PtF6(极强的氧化剂,能氧化 O2)+4 【PtCl 62-】 PbO2、H 2PtCl6铂 Pt+2 PbO银白色金属,化学性质很稳定用于制造催化剂和高级化学器皿铜 Cu +2(主要)【Cu 2+】铜盐(CuSO 4 等)、CuO、Cu(OH) 2 等蓝色+1 【Cu +】 亚铜化合物(CuCl、Cu 2O 等)在酸中歧化质地软、熔点高的紫红色金属化学性质较稳定,但能被氯气、氧气、硝酸氧化银 Ag +1(主要)【Ag +】大多数银化合物(A
23、g 2O、AgNO 3 等)沉淀 Cl-、Br -、I -、S 2-等银白色金属,化学性质稳定易被硫、硫化氢腐蚀熔点高+3 【Au 3+】等 多数金化合物如Au2O3、HAuCl 4 等金 Au+1 【Au +】【Au(CN) 2-】等亚金化合物,如AuCl 等金黄色、化学性质稳定的贵金属,熔点1000 多摄氏度,比铜、铁软金的纳米粉末为紫色不溶于硝酸,但溶于王水、汞,易被氟气、氯气和氰化物侵蚀锌 Zn +2 【Zn 2+】【Zn(OH) 42-】锌化合物(ZnCl 2 等) 溶于过量的强碱溶液银青色的活泼金属,熔点低在空气中可以燃烧常用作合金镉 Cd +2 (常见)【Cd 2+】镉化合物(C
24、dCl 2 等) 银灰色金属,熔点低,有毒且可致癌用于电池及电子原件,用在塑料制造、油漆方面,也用来制作合金+2(常见)【Hg 2+】大多数汞化合物(如Hg(NO3)2、HgO 等)加入 Hg 可转化为 Hg22+,加入碱沉淀出 HgO汞 Hg+1(常见)【Hg 22+】亚汞化合物(如Hg2Cl2 等 )易歧化成Hg2+和 Hg银白色液态的剧毒金属,会挥发可以溶解大多数金属,溶解碱金属时放出大量热汞合金叫做汞齐补牙时,牙齿填充物的合金中的重要元素和稀有气体产生包合物(相互作用而非化学反应)绝大多数有机汞极毒,无机汞大多数也有剧毒汞和硫、卤素常温下可以反应,汞溶于硝酸用于医药、电子,用作催化剂、
25、汞齐作为还原剂镧 La +3(常见)【La 3+】绝大多数镧化合物,如 La2O3(可参入玻璃) 、La(NO 3)加碱沉淀出La(OH)3银白色的活泼金属,是镧系金属中最活泼的常温下被氧气氧化,3、LaCl 3 等 在 150自燃常用来制作合金或用作还原剂+4 【Ce 4+】 四价铈化合物,如CeO2、Ce(SO 4)2 等强氧化性,能氧化盐酸产生氯气,可以被 H2O2还原铈 Ce+3 【Ce 3+】 三价铈化合物,如CeCl3、 Ce2O3 等银白色的活泼的镧系金属,在 150自燃,产生 CeO2常用作合金(尤其是制造打火石)或用作还原剂钍 Th +4 【Th 4+】 大多数钍化合物,如T
26、hO2、Th(NO 3)4 等水溶液中仅存在四价钍银白色锕系金属,有放射性用作核燃料二氧化钍灼烧发出白光+6 【UO 22+】【UO 42-】【U 2O72-】六价铀化合物,如硝酸铀酰(UO 2(NO3)2) 、UF6(常用来通过离心分离铀的同位素)等最稳定的价态+4 【U 4+】 四价铀化合物,如UO2、UCl 4 等铀 U+3 【U 3+】 三价铀化合物,如UCl3 等强还原剂,缓慢和水反应放出 H2银白色锕系金属,有比钍强的放射性,十分活泼,在空气中生成氧化膜而变暗;粉末状的可以在空气和水中自燃剧毒用作核燃料镅 Am +3(水溶液中最稳定)、+4、 +5、 +6 【Am 3+, AmF62-, AmO2+, AmO22+】(不作要求) +3、 +4 价态粉红色至红色;+5 、 +6黄棕色银白色锕系金属,有比铀强的放射性极毒用于烟雾报警器中说明:1. 在表示化合物的价态时,除了用“高” 、 “亚” 、 “次”等字来表示,还可以用带有括号的罗马数字表示,如“氯化亚铁”可以表示为“氯化铁(II)” ,读作“氯化铁 二”或“氯化二价铁” ,但因为二价铁有专用的“亚铁”来表示,因此通常读作并写作“氯化亚铁” 。2. 本表仅适用于准备竞赛和基础好并且感兴趣的同学,有少量内容会和教科书上所示的不同,考试时以教科书和考纲为准。3. 本表以后仍会修订。如有意见或建议发至邮箱:。