元素周期表副族元素與八族元素DOC

元素周期表副族元素與八族元素DOC元素周期表副族元素與八族元素DOC元素周期表副族元素與八族元素DOCxxx公司元素周期表副族元素與八族元素DOC文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度元素周期表副族元素㈠Cr鉻鉻符號(hào)Cr，銀白色金屬，在元素周期表中屬ⅥB族，鉻的原子序數(shù)24，原子量52，體心立方晶體，常見(jiàn)化合價(jià)為+3、+6和+2。硬度高耐腐蝕，常用于合金的添加金屬。高中范圍在對(duì)于鉻，僅從幾個(gè)有顏色變化的氧化還原反應(yīng)的角度進(jìn)行考察。⒈Cr+2HCl=CrCl2+H2↑（2價(jià)鉻是藍(lán)色的）4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O（3價(jià)鉻是綠色的）能慢慢地溶于稀鹽酸、稀硫酸，而生成藍(lán)色溶液。與空氣接觸則很快變成綠色，⒉酒精測(cè)試反應(yīng)用重鉻酸鉀檢驗(yàn)，反應(yīng)為：

2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O

重鉻酸鉀（6價(jià)鉻元素）為橙紅色，反應(yīng)后變?yōu)榫G色（3價(jià)鉻元素），顏色變化很明顯。有時(shí)候用的是硫酸酸化處理的三氧化鉻(CrO3），以硅膠為載體乙醇被三氧化鉻氧化成乙醛，而三氧化鉻中的六價(jià)鉻被還原成了三價(jià)鉻，出現(xiàn)了顯著的顏色變化也就是3C2H5OH+2CrO3=3CH3CHO+Cr2O3+3H2O㈡錳錳它的原子序數(shù)是25，是一種過(guò)渡金屬。元素原子量：55，晶胞為體心立方晶胞，每個(gè)晶胞含有2個(gè)金屬原子。化合價(jià)+2．+3．+4．+6和+7。其中以+2（Mn2+的化合物）、+4（二氧化錳，為天然礦物）和+7（高錳酸鹽，如KMnO4）、+6（錳酸鹽，如K2MnO4）為穩(wěn)定的氧化態(tài)。高中范圍內(nèi)以氧化錳，二氧化錳，錳酸鉀，高錳酸鉀為載體考察氧化還原反應(yīng)⒈氧化錳灰綠色粉末。不溶于水，可溶于酸。用作催化劑。結(jié)晶為面心立方晶格(氯化鈉型)氧化錳與氯化銨溶液加熱的時(shí)候可以發(fā)生反應(yīng)2NH4Cl+MnO=MnCl2+2NH3+H2O氧化錳可以與水蒸氣發(fā)生類似于水煤氣的反應(yīng)MnO+H2O=MnO2+H2⒉二氧化錳黑色無(wú)定形粉末，二氧化錳主要用途為制造干電池，如碳鋅電池和堿性電池；也常在化學(xué)反應(yīng)中作為催化劑。4價(jià)的錳元素處于住中間價(jià)太，既可以被氧化，也可以被還原。二氧化錳表現(xiàn)氧化性“4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn

（類似于鋁熱反應(yīng)）

4HCl(濃)+MnO2=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O

（實(shí)驗(yàn)室自取氯氣的反應(yīng)）二氧化錳表現(xiàn)還原性MnO2+2H2SO4(濃)=2MnSO4+2H2O+O2↑

MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O

3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+3H2O+KCl（該反應(yīng)說(shuō)明了氯酸鉀的氧化性強(qiáng)于錳酸鉀）最后2個(gè)反應(yīng)其實(shí)從原理上講是一致的。鋅錳干電池鋅錳干電池根據(jù)電解質(zhì)酸堿性質(zhì)可分為以下兩類：酸性鋅錳干電池是以鋅筒作為負(fù)極，并經(jīng)汞齊化處理，使表面性質(zhì)更為均勻，以減少鋅的腐蝕，提高電池的儲(chǔ)藏性能，正極材料是由二氧化錳粉、氯化銨及碳黑組成的一個(gè)混合糊狀物。正極材料中間插入一根碳棒，作為引出電流的導(dǎo)體。在正極和負(fù)極之間有一層增強(qiáng)的隔離紙，該紙浸透了含有氯化銨和氯化鋅的電解質(zhì)溶液，金屬鋅的上部被密封。電池中的反應(yīng)如下：正極為陰極，錳由四價(jià)還原為三價(jià)2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ負(fù)極為陽(yáng)極，鋅氧化為二價(jià)鋅離子：Zn+2NH4Cl－2eˉ→Zn(NH3)2Cl2+2H+總的電池反應(yīng)為：2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2堿性鋅錳電池簡(jiǎn)稱堿錳電池，它用KOH電解質(zhì)溶液代替NH4Cl做電解質(zhì)。正極為陰極反應(yīng)：MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉMnO(OH)在堿性溶液中有一定的溶解度MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4－Mn(OH)4－+eˉ→Mn(OH)42－也就是實(shí)際上是MnO2+2H2O+2eˉ→Mn(OH)42－負(fù)極為陽(yáng)極反應(yīng)：Zn+2OHˉ－2eˉ→Zn(OH)2Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)42－也就是Zn+4OHˉ－2eˉˉ→Zn(OH)42－總的電池反應(yīng)為：Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)42－⒊高錳酸鉀深紫色細(xì)長(zhǎng)斜方柱狀結(jié)晶，有金屬光澤。溶于水、堿液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。具有氧化性，在酸性環(huán)境下氧化性更強(qiáng)，能氧化負(fù)價(jià)態(tài)的氯、溴、碘、硫等離子及二氧化硫等。粉末散布于空氣中有強(qiáng)烈刺激性。高錳酸鉀受熱會(huì)分解（該反應(yīng)常用于實(shí)驗(yàn)室自取氧氣）高錳酸鉀，在高中范圍內(nèi)出去分解反應(yīng)意外，往往是考察其氧化性，具體以什么反應(yīng)考察，因題而異，這里列出其還原的產(chǎn)物高錳酸鉀在酸性溶液中還原產(chǎn)物為二價(jià)錳離子（實(shí)驗(yàn)室出去用二氧化錳以外還可以用這個(gè)反應(yīng)自取氯氣）（草酸的滴定實(shí)驗(yàn)）·高錳酸鉀在堿性溶液中還原產(chǎn)物一般為墨綠色的錳酸鉀（K2MnO4）。也會(huì)出現(xiàn)4價(jià)錳或者3價(jià)錳2KMnO4＋K2SO3＋2KOH——2K2MnO4＋K2SO4＋H2O·高錳酸鉀在中性環(huán)境下還原產(chǎn)物為二氧化錳。⒋錳酸鉀呈墨綠色或灰黑色正交晶體，190℃錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性遇鹽酸生成游離氯。在強(qiáng)堿性溶液）中錳酸根離子的綠色可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，在水或酸性溶液中發(fā)生歧化而變成MnO2和KMnO4。2K2MnO4+Cl2==2KMnO4+2KCl錳酸鉀受熱會(huì)分解2K2MnO4=2K2MnO3+O2↑在酸性或中性的環(huán)境下，MnO2－會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，生成MnO4－和MnO2：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO33K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2↓+4KOH㈢鐵鐵原子序數(shù)是26，是最常用的金屬。它是過(guò)渡金屬的一種。是地殼含量第二高的金屬元素。中國(guó)也是最早發(fā)現(xiàn)和掌握煉鐵技術(shù)的國(guó)家之一

。純鐵具有銀白色金屬光澤。但是鐵粉是呈現(xiàn)黑色。（注意金屬塊狀單質(zhì)與粉末狀單質(zhì)的顏色往往是不同的）純鐵質(zhì)地軟，不過(guò)如果是鐵與其他金屬的合金或者是摻有雜質(zhì)的鐵，熔點(diǎn)降低，硬度將增大，具體得看雜質(zhì)或者合金的性質(zhì)了。鐵具有可變的化合價(jià)，常見(jiàn)的價(jià)太是0價(jià)，2價(jià)，3價(jià)。除此之外還有負(fù)2，負(fù)1價(jià)（負(fù)價(jià)的鐵高中范圍內(nèi)幾乎沒(méi)有考察過(guò)）。1價(jià)，4價(jià)，6價(jià)和8價(jià)。其中4683價(jià)考題中出現(xiàn)比較多。因?yàn)殍F的化合價(jià)比較多，這樣，在氧化還原反應(yīng)中可處低位則非常多變，因此，鐵經(jīng)常用于氧化還原反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)。下面分別看有關(guān)的反應(yīng)⒈鐵單質(zhì)（0價(jià)）0價(jià)的鐵往往表現(xiàn)還原性可以還原活潑性低于鐵的金屬鹽CuSO?+Fe===FeSO?+Cu附錄：金屬活動(dòng)順序表K鉀Ca鈣Na鈉Mg鎂Al鋁Zn鋅Fe鐵Sn錫Pb鉛（H）氫Cu銅Hg汞Ag銀Pt鉑Au金鐵可以與氧氣進(jìn)行反應(yīng)4Fe+3O2=2Fe2O3（緩慢氧化，也就是鐵的自然腐蝕，注意鐵在干燥空氣中很難與氧發(fā)生作用，但在潮濕空氣中很易腐蝕，若含有酸性氣或鹵素蒸氣時(shí)，腐蝕更快。）3Fe+2O2=Fe3O4（鐵在氧氣中點(diǎn)燃，劇烈燃燒火星四射）鐵可以與氯氣和溴單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成3價(jià)的鐵2Fe+3Cl2===2FeCl3，但鐵不能和碘單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)?價(jià)的鐵比碘單質(zhì)的氧化性要強(qiáng)。鐵可以與水反應(yīng)3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2這里偶爾會(huì)考察到一個(gè)問(wèn)題，也就是該不該在氫氣后邊標(biāo)注氣體箭頭，F(xiàn)e和高溫水蒸氣反應(yīng)，此時(shí)由于水蒸氣就是氣體，生成氫氣一般不帶氣體符號(hào)。而將灼熱的鐵迅速扔進(jìn)冷水。反應(yīng)物本身沒(méi)有氣體。這時(shí)要加氣體符號(hào)。這就是淬火鐵可以與非氧化性酸（鹽酸，稀硫酸，醋酸）反應(yīng)生成氫氣和二價(jià)的鐵Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑鐵可以與硝酸反應(yīng)，此時(shí)不生成氫氣。依據(jù)量的不同，鐵被氧化成2價(jià)或者3價(jià)。依據(jù)溫度的不同，硝酸的還原產(chǎn)物也不同。一般我們不考察這一點(diǎn)，自認(rèn)為，鐵與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮。與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮。稀硝酸反應(yīng)Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O濃硝酸反應(yīng)Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+3NO2+2H2OFe+4HNO3=Fe(NO3)2+2NO2+2H2O注意，鐵單質(zhì)和冷的濃硝酸，濃硫酸均會(huì)發(fā)生鈍化，也就是在表面形成一層致密的氧化性薄膜。阻止其發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)。簡(jiǎn)單的可以這樣認(rèn)為8HNO3+3Fe=Fe3O4+4H20+8NO2↑，因?yàn)殁g化反應(yīng)非常的迅速，反應(yīng)在短暫的時(shí)間后就會(huì)停止，因此看不到氣體的產(chǎn)生。在加熱的條件下，濃硫酸會(huì)和鐵反應(yīng)2Fe+6H2SO4（濃）===Fe3（SO4)2+3SO2↑+6H2O因?yàn)?，濃硝酸具有易分解的特性，加熱條件下產(chǎn)生的還原產(chǎn)物非常復(fù)雜，在不給條件的情況下，一般不做考察。⒉2價(jià)的鐵（亞鐵離子和氧化亞鐵）氧化亞鐵黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中加熱時(shí)迅速被氧化成四氧化三鐵，溶于鹽酸、稀硫酸生成亞鐵鹽。不溶于水，不與水反應(yīng)。處于中間價(jià)太，既具有氧化性。又具有還原性，通常以考察還原性居多。1.在隔絕空氣條件下加熱草酸亞鐵制得氧化亞鐵FeC2O═FeO+CO↑+CO2↑2.氧化亞鐵受熱易分解4FeO═Fe+Fe3O43．氧化亞鐵在空氣中會(huì)被氧化4FeO+O2=2Fe2O36FeO+O2=2Fe3O45.FeO可溶于鹽酸或稀硫酸，并分別生成氯化亞鐵和硫酸亞鐵。FeO+2HCl═FeCl2+H2OFeO+H2SO4═FeSO4+H2O6.FeO可與一些還原性比較強(qiáng)的單質(zhì)反應(yīng)，而被還原為鐵單質(zhì)Si+2FeO═SiO2+2FeMn+FeO═MnO+FeC+2FeO═CO2+2FeH2+FeO═H2O+FeCO+FeO═CO2+Fe2Al+3FeO═Al2O3+3Fe二價(jià)鐵離子在溶液中呈現(xiàn)淺綠色，往往表現(xiàn)還原性，可以被很多氧化劑氧化成3價(jià)鐵離子。因此亞鐵離子溶液最好現(xiàn)配現(xiàn)用，儲(chǔ)存時(shí)向其中加入一些鐵粉（三價(jià)鐵離子有強(qiáng)氧化性，可以與鐵單質(zhì)反應(yīng)生成亞鐵離子）亞鐵離子也有氧化性，但是氧化性比較弱，能與鎂、鋁、鋅等金屬發(fā)生置換反應(yīng)。血液中的鐵石二價(jià)的。二價(jià)鐵離子可以與氫氧根反應(yīng)生成白色絮狀沉淀親氧化亞鐵Fe2++OH－＝Fe(OH)2但親氧化亞鐵非常不穩(wěn)定，極容易被氧氣氧化成氫氧化鐵紅褐色沉淀4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3因此，通常情況下亞鐵鹽溶液中加入氫氧化鈉會(huì)生成白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后，變成紅褐色。這證明有鐵離子。在實(shí)驗(yàn)室中如果想制取Fe(OH)2，可以以FeCl2和NaOH為原料。先煮沸FeCl2和NaOH溶液,再用長(zhǎng)滴管吸入NaOH溶液并將其伸入FeCl2溶液液面以下，就可制得Fe(OH)2。亞鐵離子在水中會(huì)水解，因此亞鐵鹽的水溶液呈現(xiàn)酸性Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+亞鐵離子會(huì)與一些水解的陰離子發(fā)生雙水解反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀和氣體，用零電荷法可以輕易寫(xiě)出雙水解方程式，這里不具體舉例。但需要注意醋酸和亞鐵離子不會(huì)發(fā)發(fā)生雙水解。亞鐵離子可以被很多氧化劑氧化氯氣，溴單質(zhì)（注意3價(jià)的鐵比碘單質(zhì)氧化性強(qiáng)）2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－亞鐵離子的檢驗(yàn)就用到了這一步加入硫氰化鉀（不是硫氫化鉀）,不顯血紅色.然后加入氯水,顯血紅色,則為亞鐵離子具體即為2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－Fe3++3SCN－==Fe（SCN）3雙氧水2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O高錳酸鉀MnO4－+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O價(jià)鐵（氧化鐵和3價(jià)鐵離子）氧化鐵別名褐鐵礦、燒赭上、鐵丹等?；瘜W(xué)式Fe?O?，溶于鹽酸，為紅棕色粉末是鐵銹的主要成分。其紅棕色粉末為一種低級(jí)顏料，工業(yè)上稱氧化鐵紅，用于油漆、油墨、橡膠等工業(yè)中。氧化鐵不溶于水，但可溶于酸，可以用鹽酸清洗鐵銹Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O氧化鐵往往表現(xiàn)氧化性，可以被多種還原劑還原AlFe2O3+2Al=2Fe+Al2O3（鋁熱反應(yīng)）C/Si2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2↑2Fe2O3+3Si=4Fe+3SiO2COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2H2Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O氧化鐵加強(qiáng)熱會(huì)分解生成四氧化三鐵和氧氣6Fe2O3=4Fe3O4+O23價(jià)鐵離子呈現(xiàn)黃色，具有比較強(qiáng)的氧化性。可以與硫氰化鉀，苯酚發(fā)生顯色反應(yīng)。3價(jià)鐵離子加苯酚顯紫紅色Fe3++6C6H5OH=[Fe（C6H5O）6]3-+6H+。3價(jià)鐵離子與到硫氰化鉀呈現(xiàn)血紅色Fe3++3SCN-==Fe(SCN)33價(jià)鐵離子可以氧化碘離子，使得淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)2Fe3++2I－=I2+2Fe2+3價(jià)鐵離子可以腐蝕銅板，用于印刷電路Fe3++Cu=Cu2++Fe2+3價(jià)鐵離子可以與氫氧根反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色沉淀，價(jià)強(qiáng)熱可分解產(chǎn)生氧化鐵Fe3++OH－=Fe(OH)3Fe(OH)3=Fe2O3+H2O3價(jià)鐵離子可以進(jìn)行水解，產(chǎn)生氫氧化鐵膠體，是良好的凈水劑。而與亞鐵離子不同。氫氧化鐵可以與醋酸跟發(fā)生強(qiáng)烈的雙水解。4.四氧化三鐵別名氧化鐵黑、磁鐵、吸鐵石，為具有磁性的黑色晶體，故又稱為磁性氧化鐵是中學(xué)階段唯一可以被磁化的鐵化合物?？梢钥闯墒荈e2O3·FeO,但不是氧化鐵與氧化亞鐵的混合物，純凈的四氧化三鐵溶于酸，不溶于水、堿及乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，但天然的四氧化三鐵不溶于酸。四氧化三鐵參與反應(yīng)的時(shí)候可以按Fe2O3·FeO，進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，這里記住幾個(gè)比較常見(jiàn)的即可

Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe4Fe3O4+O2=高溫=6Fe2O32N2+3Fe=高溫=Fe3O4+N25.高鐵酸鈉高鐵酸鹽（鈉、鉀）是六價(jià)鐵鹽，具有很強(qiáng)的氧化性，溶于水中能釋放大量的原子氧，從而非常有效地殺滅水中的病菌和病毒。與此同時(shí)，自身被還原成新生態(tài)的Fe（OH）3，這是一種品質(zhì)優(yōu)良的無(wú)機(jī)絮凝劑，能高效地除去水中的微細(xì)懸浮物。實(shí)驗(yàn)證明，由于其強(qiáng)烈的氧化和絮凝共同作用，高鐵酸鹽的消毒和除污效果，全面優(yōu)于含氯消毒劑和高錳酸鹽。更為重要的是它在整個(gè)對(duì)水的消毒和凈化過(guò)程中，不產(chǎn)生任何對(duì)人體有害的物質(zhì)。高鐵酸鹽被科學(xué)家們公認(rèn)為綠色消毒劑。工業(yè)上先制得高鐵酸鈉,然后在低溫下,向高鐵酸鈉溶液中加入一定量的KOH就可制得高鐵酸鉀.制備高鐵酸鈉的兩種方法的主要反應(yīng)原理如下:濕法制備——2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O;干法制備——2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑同時(shí)氧化鐵和過(guò)氧化鈉可以自取高鐵酸鈉Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O㈣汞汞俗稱水銀。熔點(diǎn)℃，沸點(diǎn)℃，密度克/立方厘米是在常溫、常壓下唯一以液態(tài)存在的金屬，汞是銀白色閃亮的重質(zhì)液體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸也不溶于堿。汞常溫下即可蒸發(fā)，汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒。汞可以與硫單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫化汞稱為辰砂或朱砂。Hg+S====HgS因此實(shí)驗(yàn)室發(fā)生汞泄露可以用撒硫粉的方式解決。但有些資料中寫(xiě)道，硫與汞在常溫下反應(yīng)緩慢，且不完全。因此不可以用硫粉來(lái)處理汞，需要用硝酸清洗。高中階段一般撒硫粉的辦法比較常見(jiàn)。至于有一個(gè)，碰到了再說(shuō)。㈤銀銀白色的貴金屬。銀性質(zhì)穩(wěn)定，質(zhì)軟富有延展性。導(dǎo)熱，導(dǎo)電率高，不易受酸堿的腐蝕。晶胞為面心立方晶胞，每個(gè)晶胞