元素-金屬元素（應(yīng)用化學(xué)課件）

知識(shí)點(diǎn)：p區(qū)金屬元素之二——p區(qū)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)單位：p區(qū)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)p區(qū)金屬元素原子的最外層電子數(shù)多，當(dāng)它們參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)，這些電子可全部或部分失去，因此有可變氧化數(shù)。p區(qū)金屬主要氧化數(shù)見(jiàn)表2.表2p區(qū)金屬的主要氧化數(shù)p區(qū)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)錫、鉛、銻、鉍和鋁，與空氣中的氧氣都能直接反應(yīng)，但常溫下因生成各種不同程度的氧化膜而鈍化，因此這些金屬在空氣中無(wú)顯著反應(yīng)。但在高溫下，它們能發(fā)生劇烈程度不同的燃燒，并放出大量的熱。特別是金屬鋁粉在氧氣中加熱，可以燃燒發(fā)光，生成氧化鋁，同時(shí)放出大量的熱：p區(qū)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)利用這一特性，用鋁粉作為冶金工業(yè)的還原劑，將高熔點(diǎn)的金屬氧化物還原為相應(yīng)的金屬單質(zhì)，這種冶煉方法稱為“鋁熱法”。由鋁粉和粉末狀的四氧化三鐵組成的混合物，稱為“鋁熱劑”。用點(diǎn)燃金屬鎂條產(chǎn)生高溫的方法引燃“鋁熱劑”，反應(yīng)立即猛烈進(jìn)行，同時(shí)放出大量的熱：溫度可上升到3000℃，生成的熔融態(tài)鐵可用于野外焊接鐵軌。p區(qū)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)新切開(kāi)的鉛可見(jiàn)金屬光澤，由于發(fā)生了下述反應(yīng)，很快變成暗灰色：失去光澤，生成的堿式碳酸鉛，在鉛的表面形成一層保護(hù)膜，使鉛鈍化。p區(qū)金屬在常溫下不與水作用，除銻和鉍外，p區(qū)金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)都為負(fù)值，因此可與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)置換出氫氣。p區(qū)金屬的鋁、錫、鉛是“兩性”元素，與堿溶液作用，生成氫氣和相應(yīng)的含氧酸鹽，例如：錫、銻、鉍的鹽易水解生成堿式鹽，且難溶于水，例如：在配制這類鹽的水溶液時(shí)，為抑制其水解，應(yīng)先將鹽溶于少量濃鹽酸中，再加水稀釋到所需濃度。p區(qū)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)p區(qū)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)錫和鉛雖然都有氧化數(shù)為+2和+4的化合物，但氧化數(shù)為+2的鉛比氧化數(shù)為+4的鉛穩(wěn)定，氧化數(shù)為+4的錫比氧化數(shù)為+2的錫穩(wěn)定，故二氯化錫常用作還原劑，二氧化鉛常用作氧化劑。實(shí)驗(yàn)室常利用氧化數(shù)為+4的二氧化鉛氧化濃鹽酸制取氯氣。小結(jié)p區(qū)金屬單質(zhì)鋁、錫、鉛、銻、鉍的化學(xué)性質(zhì)及其用途知識(shí)點(diǎn)：p區(qū)金屬元素之三——鋁的重要化合物單位：p區(qū)金屬的重要化合物①氧化鋁氧化鋁是白色難溶于水的粉末，為典型的兩性氧化物。新制的氧化鋁的反應(yīng)能力很強(qiáng)，即溶于酸又溶于堿。經(jīng)過(guò)活化處理的Al2O3，有巨大的表面積，吸附能力強(qiáng)，稱為活性氧化鋁。常用于催化劑的載體和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的色層分析。p區(qū)金屬的重要化合物①氧化鋁：經(jīng)高溫（＞900℃）煅燒后的Al2O3晶體，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，反應(yīng)能力差。不溶于酸、堿溶液，但能和熔融堿作用，與其他試劑也不反應(yīng)。其熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，硬度僅次于金剛石，稱為“剛玉”。自然界中的剛玉含有多種雜質(zhì)，故顯不同顏色。例如，含微量氧化鉻呈紅色，稱為紅寶石；含微量鈦、鐵氧化物呈藍(lán)色，稱為藍(lán)寶石，常用作裝飾品和儀表中的軸承。人造剛玉廣泛用于研磨材料，制造坩堝、瓷器及耐火材料。紅寶石藍(lán)寶石剛玉坩堝p區(qū)金屬的重要化合物②氫氧化鋁：氫氧化鋁是白色膠狀物質(zhì)，常以鋁鹽和氨水反應(yīng)來(lái)制備。氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物，能溶于酸或堿性溶液，但不溶于氨水。所以鋁鹽和氨水作用，能使含Al3+的鹽沉淀完全。若用苛性堿代替氨水，則過(guò)量的堿又使生成的Al(OH)3沉淀逐漸溶解。氫氧化鋁和酸或堿（除氨水外）反應(yīng)的離子方程式如下。p區(qū)金屬的重要化合物②氫氧化鋁：氫氧化鋁在水中存在著如下電離平衡。加酸時(shí)，進(jìn)行堿式平衡，平衡向左移動(dòng)，Al(OH)3生成相應(yīng)酸的鋁鹽。反之，加堿時(shí)，進(jìn)行酸式電離，平衡向右移動(dòng)，Al(OH)3不斷溶解轉(zhuǎn)為鋁酸鹽。p區(qū)金屬的重要化合物②氫氧化鋁：事實(shí)上，在溶液中并未找到偏鋁酸根AlO2-離子，AlO2-和Al3+離子在溶液中分別以水合離子[Al(OH)4]-（AlO2-·H2O）和[Al(H2O)6]3+形式存在。所以在水溶液NaAlO2的組成為Na[Al(OH)4]。因此鋁及其化合物與燒堿溶液反應(yīng)，生成的鋁酸鹽不是NaAlO2；只有在干燥狀態(tài)和熔融態(tài)與苛性堿作用時(shí)，才生成NaAlO2，但習(xí)慣上將鋁酸鈉簡(jiǎn)寫為NaAlO2。p區(qū)金屬的重要化合物鋁酸鹽易發(fā)生水解，溶液呈堿性。該溶液中通入二氧化碳時(shí)，促使水解平衡右移，產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀。這也是工業(yè)上制取氫氧化鋁的一種方法。氫氧化鋁用于制備鋁鹽和純氧化鋁。p區(qū)金屬的重要化合物③無(wú)水三氯化鋁：無(wú)水三氯化鋁為白色粉末或顆粒狀結(jié)晶，工業(yè)品因含有雜質(zhì)呈淡黃色或紅棕色。無(wú)水三氯化鋁大量被用作有機(jī)合成的催化劑，如石油裂解、合成橡膠、樹(shù)脂及洗滌劑等。無(wú)水三氯化鋁暴露在空氣中，極易吸收水分并水解，甚至放出HCl煙霧。其水中的溶解并水解的同時(shí)放出大量的熱，并有強(qiáng)烈噴濺現(xiàn)象。人體沾染三氯化鋁時(shí)，如直接用少量水洗，有燒皮肉而產(chǎn)生的疼感，最好迅速拭去后，再用大量水沖洗。無(wú)水三氯化鋁有強(qiáng)烈的水解性，只能用干法合成，在氯氣流中或氯化氫氣流中熔融金屬鋁，才能制得無(wú)水三氯化鋁。p區(qū)金屬的重要化合物④硫酸鋁和鋁礬：硫酸鋁[Al2(SO4)3]：無(wú)水硫酸鋁為白色粉末，從飽和溶液中析出的白色針狀結(jié)晶為Al2(SO4)3·18H2O

，受熱時(shí)會(huì)逐漸失去結(jié)晶水，至250℃失去全部結(jié)晶水。約600℃時(shí)即分解成Al2O3。硫酸鋁易溶于水，水解呈酸性。反應(yīng)式如下。[Al(OH)]2+進(jìn)一步水解。水解形成的Al(OH)3為膠體物質(zhì)，能以細(xì)密分散狀態(tài)沉積在棉纖維上，并牢固地吸附染料，因此硫酸鋁是優(yōu)良的媒染劑，也常用作水凈化的凝聚劑和造紙工業(yè)的膠粘材料等。p區(qū)金屬的重要化合物④硫酸鋁和鋁礬鋁鉀礬[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]：鋁鉀礬是硫酸鋁、硫酸鉀的二十四水復(fù)鹽，俗稱明礬，易溶于水，水解生成Al(OH)3或堿式鹽的膠狀沉淀。廣泛用于水的凈化、造紙業(yè)的上漿劑，印染業(yè)的媒染劑及醫(yī)藥上的防腐、收斂和止血?jiǎng)┑取?/p>

明礬小結(jié)氧化鋁、氫氧化鋁、無(wú)水三氯化鋁和硫酸鋁的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些化合物的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：p區(qū)金屬元素之四——錫的重要化合物和鉛的重要化合物單位：p區(qū)金屬的重要化合物⑴錫的重要化合物①氯化亞錫氯化亞錫（SnCl2·H2O）是白色晶體，能溶于水。在水溶液中強(qiáng)烈水解生成難溶的堿式氯化亞錫沉淀。配制SnCl2溶液時(shí)必須先加入適量的鹽酸抑制水解。同時(shí)還需加錫粒防止Sn2+氧化。SnCl2是實(shí)驗(yàn)室中常用的還原劑，SnCl2也是有機(jī)合成中重要的還原劑。p區(qū)金屬的重要化合物⑴錫的重要化合物②四氯化錫常溫下為無(wú)色液體，不導(dǎo)電，易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑，是典型的共價(jià)化合物。沸點(diǎn)較低，易揮發(fā)，遇水強(qiáng)烈水解產(chǎn)生錫酸，并釋放出氯化氫而呈現(xiàn)白煙。在加熱條件下，可由金屬錫和氯氣充分反應(yīng)制取四氯化錫（SnCl4）：無(wú)水四氯化錫有毒并有腐蝕性，工業(yè)上用作媒染劑和有機(jī)合成的氯化催化劑，在電鍍錫和電子工業(yè)等方面也有應(yīng)用。p區(qū)金屬的重要化合物⑵鉛的重要化合物①鉛的氧化物常見(jiàn)的鉛的氧化物有PbO、PbO2及Pb3O4。一氧化鉛（PbO）俗稱密陀增，有黃色及紅色兩種變體。用空氣氧化熔融鉛得到黃色變體，在水中煮沸立即轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色變體。PbO用于制造鉛白粉、鉛皂，在油漆中作催干劑。PbO是兩性物質(zhì)，與HNO3或NaOH作用可分別得到Pb(NO3)2和Na2PbO2。p區(qū)金屬的重要化合物⑵鉛的重要化合物①鉛的氧化物二氧化鉛（PbO2）是棕黑色固體，加熱時(shí)逐步分解為低價(jià)氧化物（Pb2O3，Pb3O4，PbO）和氧氣。PbO2具有強(qiáng)氧化性，在酸性介質(zhì)中可將Cl-氧化成Cl2，將Mn2+氧化為MnO4-。PbO2遇有機(jī)物易引起燃燒或爆炸，與硫、磷等一起磨擦可燃燒。二氧化鉛（PbO2）是鉛蓄電池的陽(yáng)極材料，也是火柴制造業(yè)的原料。工業(yè)上用PbO在堿性溶液中通入氯氣制取PbO2。p區(qū)金屬的重要化合物⑵鉛的重要化合物①鉛的氧化物四氧化三鉛（Pb3O4）俗稱鉛丹，是鮮紅色固體，可看作正鉛酸的鉛鹽Pb2(PbO4)或復(fù)合氧化物2PbO·PbO2。鉛丹的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用作防銹漆；水暖管工使用的紅油也含有鉛丹。Pb3O4與熱稀HNO3作用，能溶出總鉛量的2/3：p區(qū)金屬的重要化合物⑵鉛的重要化合物②鉛鹽通常指Pb(II)鹽，多數(shù)難溶，廣泛用作顏料或涂料，如PbCrO4是一種常用的黃色顏料（鉻黃）；Pb2(OH)2CrO4為紅色顏料；PbSO4制白色油漆；PbI2配制黃色顏料。可溶性的鉛鹽有兩種：Pb(NO3)2和Pb(Ac)2，其中Pb(NO3)2尤為重要，是制備難溶鉛鹽的原料。小結(jié)氯化亞錫、四氯化錫、一氧化鉛、二氧化鉛和四氧化三鉛的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些化合物的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：p區(qū)金屬元素之一——p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)單位：p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)P區(qū)金屬位于周期系IIIA~VIA族中，具有ns2np1-4的價(jià)電子層構(gòu)型。包括IIIA族的鋁、鎵、銦、鉈；IVA族的鍺、錫、鉛；VA族的銻、鉍和VIA族的釙。釙是稀有放射性元素。鍺、錫、鉛、鉍出現(xiàn)了過(guò)渡型晶體結(jié)構(gòu)，表明這些元素處于周期系中金屬向非金屬過(guò)渡的位置上，因而表現(xiàn)出某些較為特殊的性質(zhì)。p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)表1列出了p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)。表1p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)由表所列數(shù)據(jù)可知，金屬鋁的密度小，屬于輕金屬，其余為重金屬。金屬鋁具有銀白色光澤，導(dǎo)電性僅次于銅、銀、金。鋁的導(dǎo)電率雖然只有銅的60%，但質(zhì)量只有銅的一半，因此鋁代替銅做電源線，特別是高壓電纜線。鋁雖然是活潑金屬，但表面易形成致密的氧化膜，有很高的穩(wěn)定性，廣泛用來(lái)制造日用器皿。鋁合金、鎂合金及鈹合金，都是密度小、強(qiáng)度大的重要輕型結(jié)構(gòu)材料，大量用于宇宙飛船、航空、汽車、機(jī)械工業(yè)。例如，超音速飛機(jī)使用了70%的鋁及鋁合金。p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)最重要的鋁合金是堅(jiān)鋁（含Al94%，Cu4%，Mg、Mn、Fe、Si各0.5%），其堅(jiān)固性與優(yōu)質(zhì)鋼材相似，而質(zhì)量?jī)H為鋼制品的1/4，但堅(jiān)鋁的耐腐蝕性較差。鎵、銦、鉈和鍺的高純金屬及其合金都是半導(dǎo)體材料，導(dǎo)電能力在導(dǎo)體與絕緣體之間，且隨溫度升高而增加，因此被廣泛用于制造半導(dǎo)體元件。p區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)錫、鉛、鉍屬于低熔點(diǎn)重金屬，是制造低熔點(diǎn)合金的重要原料，如鉍的某些合金熔點(diǎn)在100℃以下。這類合金可用來(lái)制造自動(dòng)滅火設(shè)備，鍋爐安全裝置、信號(hào)儀表、電路中的保險(xiǎn)絲和焊錫等。錫和鉛都是比較活潑的金屬，錫主要用來(lái)制造馬口鐵（鍍錫鐵皮）和合金，如黃銅（銅、鋅、錫合金）、焊錫（錫和鉛合金）、鉛字合金（錫、銻、鉛和銅合金）。金屬鉛材質(zhì)較軟，強(qiáng)度低，但密度較大（11.34g·cm-3），在常見(jiàn)金屬中僅次于汞（13.6g·cm-3）和金（19.3g·cm-3），常用來(lái)制造鉛合金和鉛蓄電池。小結(jié)p區(qū)金屬單質(zhì)鋁、鎵、銦、鉈、鍺、錫、鉛、鉍的物理性質(zhì)及其用途知識(shí)點(diǎn)：s區(qū)金屬元素之二——s區(qū)金屬的重要化合物單位：s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物①氧化物和過(guò)氧化物氧化鈉是堿性氧化物，能與水反應(yīng)生成強(qiáng)堿。過(guò)氧化鈉為淡黃色粉末或粒狀物，易潮解，加熱至熔不分解，但遇到棉花、木炭或鋁粉等還原性物質(zhì)時(shí)，會(huì)引起燃燒或爆炸，使用時(shí)應(yīng)特別注意安全。

過(guò)氧化鈉⑴鈉的重要化合物①氧化物和過(guò)氧化物過(guò)氧化鈉與水或稀酸反應(yīng)生成過(guò)氧化氫，同時(shí)放出大量的熱，過(guò)氧化氫又迅速分解放出氧氣。因此，過(guò)氧化鈉是一種強(qiáng)氧化劑，廣泛用于纖維、紙漿的漂白以及消毒、殺菌和除臭等。s區(qū)金屬的重要化合物s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物①氧化物和過(guò)氧化物過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，也能放出氧氣，所以過(guò)氧化鈉適用于防毒面具、高空飛行和潛水作業(yè)等工作中二氧化碳的吸收劑和供氧劑，吸收人體呼出的二氧化碳和補(bǔ)充吸入的氧氣。s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物①氧化物和過(guò)氧化物過(guò)氧化鈉在堿性介質(zhì)中也是一種強(qiáng)氧化劑，是分析化學(xué)中分解礦石常用的熔劑，其能將礦石中的鉻、錳、釩等氧化成可溶性的含氧酸鹽，再用水提取出來(lái)。例如：s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物②氫氧化鈉氫氧化鈉又稱苛性堿、燒堿或火堿。是白色固體，在空氣中易吸收水而潮解，因而固體氫氧化鈉常用作干燥劑。氫氧化鈉易溶于水，溶解時(shí)放出大量的熱，水溶液顯強(qiáng)堿性，與酸、酸性氧化物及某些鹽類均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氫氧化鈉s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物②氫氧化鈉氫氧化鈉極易吸收二氧化碳生成碳酸鈉。因此，存放時(shí)必須注意密封。氫氧化鈉的濃溶液對(duì)纖維、皮膚、玻璃陶瓷等有強(qiáng)烈的腐蝕作用。制備濃堿液或熔融燒堿時(shí)，常用鑄鐵、鎳或銀制器皿。氫氧化鈉與玻璃中的主要成分二氧化硅發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鈉：s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物②氫氧化鈉硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，是一種膠黏劑。實(shí)驗(yàn)室盛放氫氧化鈉及其溶液的玻璃瓶，長(zhǎng)期存放玻璃塞和瓶口會(huì)黏在一起，導(dǎo)致瓶塞無(wú)法打開(kāi)，故不用玻璃塞而用橡膠塞。氫氧化鈉是重要的化工原料之一。廣泛用于造紙、制皂、化學(xué)纖維、紡織、無(wú)機(jī)合成等工業(yè)中。工業(yè)上主要采用隔膜電解食鹽水的方法生產(chǎn)氫氧化鈉。s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物③重要的鈉鹽鈉鹽一般是無(wú)色或白色固體（除少數(shù)陰離子有顏色外），絕大多數(shù)易溶于水，具有較高的熔點(diǎn)和較高的熱穩(wěn)定性。鹵化鈉在高溫時(shí)只揮發(fā)，不易分解；硫酸鹽、碳酸鹽在高溫下既不揮發(fā)也不分解；只有硝酸鹽熱穩(wěn)定性差，加熱到一定溫度時(shí)發(fā)生分解。s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物③重要的鈉鹽以下是幾種重要的鈉鹽：氯化鈉（NaCl）氯化鈉廣泛存在于海洋、鹽湖和巖鹽中。不僅是人類生活的必需品，還是化學(xué)工業(yè)的基本原料。如燒堿、純堿（Na2CO3）、鹽酸等都以氯化鈉為原料制備。s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物③重要的鈉鹽以下是幾種重要的鈉鹽：碳酸鈉（Na2CO3）即純堿，又稱蘇打。有無(wú)水鹽粉末和一水鹽、十水鹽、七水鹽三種結(jié)晶水合物幾種物質(zhì)狀態(tài)。常見(jiàn)工業(yè)品不含結(jié)晶水，為白色粉末。碳酸鈉是一種基本的化工原料，除用于制備化工產(chǎn)品外，還廣泛用于玻璃、造紙、制皂和水處理等工業(yè)。工業(yè)上常用氨堿法制取純堿。s區(qū)金屬的重要化合物⑴鈉的重要化合物③重要的鈉鹽以下是幾種重要的鈉鹽：碳酸氫鈉（NaHCO3）俗稱小蘇打，加熱至160℃即分解產(chǎn)生CO2氣體，是食品工業(yè)的膨化劑。還用于泡沫滅火器中。s區(qū)金屬的重要化合物⑵鎂的重要化合物①氧化鎂是松軟的白色粉末，不溶于水。熔點(diǎn)高達(dá)2800℃，可做耐火材料，制備坩堝、耐火磚、高溫爐的襯里等。②氫氧化鎂是微溶于水的白色粉末，是中等強(qiáng)度的堿。可用易溶鎂鹽和石灰水反應(yīng)制取。造紙工業(yè)中用氫氧化鎂做填充材料，制牙膏、牙粉時(shí)也要用氫氧化鎂。s區(qū)金屬的重要化合物⑵鎂的重要化合物③氯化鎂（MgCl2·6H2O）是無(wú)色晶體，味苦，極易吸水。從海水曬鹽的母液中制得不純的MgCl2·6H2O，叫鹵塊。工業(yè)上常用鹵塊作為生產(chǎn)碳酸鎂及其他鎂化合物的原料。MgCl2·6H2O加熱至527℃以上，分解為氧化鎂和氯化氫氣體。所以，僅用加熱的方法得不到無(wú)水氯化鎂。要得到無(wú)水氯化鎂，必須在干燥的氯化氫氣流中加熱MgCl2·6H2O使其脫水。s區(qū)金屬的重要化合物⑶鈣的重要化合物①氧化鈣是白色塊狀或粉末狀固體，俗名生石灰。生石灰是堿性氧化物，在高溫下能和二氧化硅、五氧化二磷化合。在冶金工業(yè)中利用這兩個(gè)反應(yīng)，可將礦石中的硅、磷等雜質(zhì)轉(zhuǎn)入礦渣而除去。氧化鈣的熔點(diǎn)高達(dá)2570℃，是耐火材料的原料，還是重要的建筑材料。s區(qū)金屬的重要化合物⑶鈣的重要化合物②氫氧化鈣是白色粉末，微溶于水，其溶解度隨溫度的升高而減小。其飽和溶液叫石灰水。氫氧化鈣是最便宜的強(qiáng)堿，在工業(yè)生產(chǎn)中，若不需要很純的堿，可將氫氧化鈣制成石灰乳代替燒堿用。純堿工業(yè)、制糖工業(yè)，以及制取漂白粉，都需要大量的氫氧化鈣，但其更多是被用作建筑材料。s區(qū)金屬的重要化合物⑶鈣的重要化合物③硫酸鈣：天然的硫酸鈣有硬石膏（CaSO4）和石膏（CaSO4·2H2O）。石膏為無(wú)色晶體，微溶于水。石膏加熱至120℃時(shí)失去3/4的水而轉(zhuǎn)變?yōu)槭焓啵簊區(qū)金屬的重要化合物⑶鈣的重要化合物③硫酸鈣：此反應(yīng)可以逆轉(zhuǎn)。用水將熟石膏拌成漿狀物后，又會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭嗖⒛虨橛矇K，其體積略有增大，因而可用熟石膏制造雕像、模型、粉筆和醫(yī)療用的石膏繃帶。如把石膏加熱到500℃以上，便脫水得到硬石膏，硬石膏無(wú)可塑性。石膏像粉筆石膏繃帶小結(jié)氧化鈉、過(guò)氧化鈉、氫氧化鈉、硅酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些化合物的應(yīng)用氧化鎂、氫氧化鎂、氯化鎂的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些化合物的應(yīng)用氧化鈣、氫氧化鈣和硫酸鈣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些化合物的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：s區(qū)金屬元素之三——鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則單位：鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑴鋰、鈹?shù)奶厥庑再|(zhì)①鋰的特殊性質(zhì)。鋰及其化合物雖具有IA族金屬的某些性質(zhì)，但許多性質(zhì)與其他堿金屬元素及其化合物有較大差異。主要是由于鋰原子或鋰離子半徑特別?。o電場(chǎng)強(qiáng)），Li+的外層電子構(gòu)型又是2電子型，Li+的極化能力在堿金屬離子中最大，因此具有較強(qiáng)的形成共價(jià)鍵的傾向。鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑴鋰、鈹?shù)奶厥庑再|(zhì)①鋰的特殊性質(zhì)。鋰及其化合物的一些特殊性質(zhì)為：LiCl能溶于有機(jī)溶劑，表現(xiàn)出一定共價(jià)特性；Li+在水溶液中有較低的遷移率，與Li+的水合半徑特別大有關(guān)；Li+/Li的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-3.04V負(fù)值特別大，與Li+具有較大的水合能有關(guān)；Li+形成水合鹽的數(shù)目多于其他堿金屬。鋰的難溶鹽相對(duì)較多；LiOH加熱分解為L(zhǎng)i2O和H2O，而IA族其他MOH不分解。鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則堿金屬離子在水溶液中遷移速率大小順序是：Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+；由于離子在水溶液中充分水合，水合作用大小與離子半徑和電荷有關(guān)，通過(guò)水合半徑來(lái)體現(xiàn)。Li+的半徑最小且為2電子構(gòu)型，有效核電荷大，電場(chǎng)強(qiáng)度就大，可吸引的水分子數(shù)多，水合作用的趨勢(shì)是：Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+。由于Li+的水合半徑最大，含多個(gè)水合層（近似水合離子半徑和近似水合數(shù)見(jiàn)表1）使Li+周圍攜帶了較多的水分子，行動(dòng)最為緩慢，所以遷移率最小。表1堿金屬離子的近似水合離子半徑和近似水合數(shù)從Li+到Cs+水合程度的遞降規(guī)律也表現(xiàn)在它們的成鹽晶體的結(jié)晶水中。由于Li+的水合作用最強(qiáng)（放出能量最多）相應(yīng)的水合鹽數(shù)目最多，Na鹽則次之，K鹽只有少數(shù)是水合的，而Rb鹽和Cs鹽都沒(méi)有水合鹽。鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑴鋰、鈹?shù)奶厥庑再|(zhì)②鈹?shù)奶厥庑遭敿捌浠衔锏男再|(zhì)和IIA族其他金屬元素及其化合物有明顯差異。原因是鈹原子或鈹離子半徑是同族中最小的，Be2+外層為2電子構(gòu)型，具有很高的電荷/半徑比，因此Be2+的極化能力很強(qiáng)，使其化合物中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性。鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑴鋰、鈹?shù)奶厥庑再|(zhì)②鈹?shù)奶厥庑蕴厥獾谋憩F(xiàn)如下：BeCl2能溶于有機(jī)溶劑中，BeCl2屬共價(jià)型化合物，而其他堿土金屬的氯化物基本上都是離子型的；Be(OH)2呈兩性；鈹鹽易發(fā)生水解；鈹不形成過(guò)氧化物；鈹?shù)幕衔锓纸鉁囟认鄬?duì)較低。鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑵對(duì)角線規(guī)則第二周期元素Li、Be、B的性質(zhì)和第三周期處于對(duì)角位置的元素Mg、Al、Si一一對(duì)應(yīng)，它們的相似性都符合對(duì)角線的規(guī)則。鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑵對(duì)角線規(guī)則①鋰和鎂的相似性：鋰、鎂在氧氣中燃燒，均生成氧化物（Li2O和MgO），不生成過(guò)氧化物；鋰、鎂在加熱時(shí)直接和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化物（Li3N和Mg3N2），而其他堿金屬不能直接和氮?dú)庾饔?；鋰、鎂的氟化物（LiF，MgF2）、碳酸鹽（Li2CO3，MgCO3）、磷酸鹽（Li3PO4，Mg3(PO4)2）均難溶于水，其他相應(yīng)化合物為易溶鹽；鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑵對(duì)角線規(guī)則①鋰和鎂的相似性：水合鋰、鎂氯化物晶體受熱分解，產(chǎn)物分別為L(zhǎng)iOH和HCl及Mg(OH)Cl或MgO、HCl和H2O；IA族中只有鋰能直接和碳化合生成Li2C2，IIA族鎂和碳化合生成Mg2C3；鋰、鎂的氯化物均溶于有機(jī)溶劑中，表現(xiàn)出它們的共價(jià)特性。鋰、鈹?shù)奶厥庑院蛯?duì)角線規(guī)則⑵對(duì)角線規(guī)則②鈹和鋁的相似性氧化物和氫氧化物均為兩性，IIA族其他M(OH)2均顯堿性；無(wú)水氯化物BeCl2、AlCl3為共價(jià)化合物，易生成雙分子聚合體，易升華，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑中。IIA族其他元素的MCl2為離子型化合物，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電；鈹、鋁和冷硝酸接觸表面易鈍化，其他IIA族金屬易和硝酸反應(yīng)；氧化鈹和氧化鋁都具有高硬度和高熔點(diǎn)。小結(jié)鋰及其化合物的特殊性鈹及其化合物的特殊性鋰和鎂的相似性鈹和鋁的相似性知識(shí)點(diǎn)：s區(qū)金屬元素之一——堿金屬和堿土金屬的通性單位：堿金屬和堿土金屬的通性s區(qū)元素位于周期表的最左側(cè)，其最外層電子構(gòu)型為ns1-2，包括周期表中第一主族IA和第二主族IIA。IA族元素有氫、鋰、鈉、鉀、銣、銫和鈁七個(gè)元素。這些元素的氧化物和氫氧化物都易溶于水，而且呈強(qiáng)堿性，通稱為堿金屬。IIA族包括鈹、鎂、鈣、鍶、鋇和鐳六個(gè)元素。鈣、鍶、鋇的氧化物既有堿性，又有土性，稱為堿土金屬，在這兩族中，鈁和鐳是放射性元素。堿金屬和堿土金屬的通性堿金屬和堿土金屬元素的一些主要性質(zhì)見(jiàn)表1和2。堿金屬和堿土金屬的通性表1堿金屬的性質(zhì)堿金屬和堿土金屬的通性表2堿土金屬的性質(zhì)堿金屬和堿土金屬的通性堿金屬和堿土金屬元素的一些主要性質(zhì)見(jiàn)表1和2。兩族元素原子的最外層分別有1個(gè)和2個(gè)s電子，都具有熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，硬度小，導(dǎo)電性好的特點(diǎn)。由于堿土金屬元素原子半徑比相鄰的堿金屬小，失去電子較難，因而金屬活潑性比堿金屬小，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比堿金屬高，硬度比堿金屬大。在IA、IIA各族元素中，從上到下，隨著元素原子序數(shù)的增加，金屬活潑性依次增加。堿金屬和堿土金屬的通性這兩族金屬的表面都具有銀白色光澤，最顯著的特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，都容易與空氣中的氧化合。這種作用在同一族中從上到下逐漸增強(qiáng)，在同一周期中，堿金屬比堿土金屬更易被氧化。堿金屬新切開(kāi)的表面，在空氣中迅速失去光澤，就是被氧化生成氧化物的緣故。所以貯存這些金屬時(shí)不能使其與水和空氣接觸，通常放在煤油中。

保存在煤油中的鈉堿金屬和堿土金屬的通性堿金屬及鈣、鍶、鋇都能和冷水作用放出氫氣。這類反應(yīng)在同一族越往下越劇烈，鋰與水反應(yīng)不及鈉劇烈；鈉與水反應(yīng)猛烈，放出的熱量可使鈉熔化，甚至爆炸；鉀、銣、銫遇水就發(fā)生燃燒，易爆炸。同周期比較，鈣、鍶、鋇與冷水作用的劇烈程度遠(yuǎn)不及相應(yīng)的堿金屬。鈹、鎂雖然能與水反應(yīng)，但由于表面形成一層難溶的氫氧化物，阻止與水進(jìn)一步反應(yīng)，因此實(shí)際上和冷水幾乎沒(méi)有作用。堿金屬和堿土金屬的通性堿金屬和堿土金屬在空氣中燃燒時(shí)，除生成正常氧化物外，還生成過(guò)氧化物，如Na2O2、BaO2；在較純氧氣中燃燒，有的金屬還生成超氧化物，如KO2。超氧化物在防毒面具、高空飛行和潛水作業(yè)中用作二氧化碳吸收劑，并提供氧氣。與相應(yīng)的堿金屬相比，堿土金屬的金屬鍵比較強(qiáng)。因此硬度、密度較大，不過(guò)還是輕金屬。由于外層電子數(shù)比堿金屬多，核電荷也較多，因此第一電離能遠(yuǎn)較堿金屬大，可失去兩個(gè)電子變成正價(jià)的離子。堿土金屬中用途較大的是金屬鎂，可制造輕合金（鎂約90%，其余為鋁、鋅、錳），應(yīng)用于飛機(jī)和汽車工業(yè)。小結(jié)堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)及其遞變規(guī)律①堿金屬和堿土金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)②堿金屬和堿土金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)③堿金屬和堿土金屬單質(zhì)的用途知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之八——鈦及其化合物單位：鈦及其化合物鈦在地殼中的豐度為0.42%，在所有元素中居第10位。鈦的主要礦物有鈦鐵礦（FeTiO3）和金紅石（TiO2）。我國(guó)的鈦資源豐富，已探明的鈦礦儲(chǔ)量位于世界前列。鈦鐵礦金紅石鈦及其化合物⑴鈦的單質(zhì)鈦是銀白色金屬，其密度（4.5g·cm-1）約為鐵的一半，具備很高的機(jī)械強(qiáng)度（接近于鋼）。鈦的表面易形成致密的氧化物保護(hù)膜，使其具有良好的抗腐蝕性能，特別是對(duì)濕的氯氣和海水有良好的抗腐蝕性能。因此，20世紀(jì)40年代以來(lái)，鈦是工業(yè)上最重要的金屬之一，被用來(lái)制造超音速飛機(jī)，海軍艦艇以及化工廠的某些設(shè)備等。鈦易于和肌肉長(zhǎng)在一起，可用于制造人造關(guān)節(jié)，所以也稱“生物金屬”。鈦及其化合物⑴鈦的單質(zhì)室溫下，鈦在空氣中和水中十分穩(wěn)定。能緩慢地溶解在濃鹽酸或熱的稀鹽酸中，生成Ti3+。熱的濃硝酸與鈦?zhàn)饔靡埠芫徛?，最終生成不溶性的二氧化鈦的水合物TiO2·nH2O。在高溫下，鈦能與許多非金屬反應(yīng)，例如，與氧、氯氣作用分別生成TiO2和TiCl4。在高溫下，鈦也能與水蒸氣反應(yīng)，生成TiO2和H2，鈦能與許多金屬形成合金。鈦及其化合物⑵鈦的化合物鈦原子的價(jià)層電子構(gòu)型為3d24s2。鈦可形成最高氧化數(shù)為+4的化合物，也可形成氧化數(shù)為+3，+2，0，-1的化合物。在鈦的化合物中，氧化數(shù)為+4的化合物比較穩(wěn)定，應(yīng)用較廣。Ti(IV)的氧化性并不太強(qiáng)，因此鈦不僅能與電負(fù)性大的氟、氧形成二元化合物TiF4和TiO2，還能與氯、溴、碘形成二元化合物TiCl4，TiBr4，TiI4，但TiBr4和TiI4較不穩(wěn)定。在Ti(IV)的化合物中，比較重要的是TiO2，TiOSO4，TiCl4。從鈦礦石中常常先制取鈦的這類化合物，再以其為原料來(lái)制取鈦的其他化合物。鈦及其化合物⑵鈦的化合物用熱水水解硫酸氧鈦TiOSO4可得到難溶于水的二氧化鈦水合物TiO2·nH2O。加熱TiO2·nH2O可得到白色粉末狀的TiO2。自然界中存在的金紅石是TiO2的另一種形式，由于含有少量的鐵、鈮、鉭、釩等呈紅色或黃色。金紅石的硬度高，化學(xué)穩(wěn)定性好。鈦及其化合物⑵鈦的化合物二氧化鈦在工業(yè)上除作白色涂料外，最重要的用途是用來(lái)制造鈦的其他化合物。由二氧化鈦直接制取金屬鈦比較困難，原因是TiO2（金紅石）的生成熱（-994.7kJ·mol-1）很大，即TiO2的熱穩(wěn)定性很強(qiáng)，例如，用碳還原二氧化鈦：鈦及其化合物⑵鈦的化合物這個(gè)反應(yīng)難以進(jìn)行。通常用TiO2、碳和氯氣在800～900℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，首先制得四氯化鈦，然后用金屬鎂還原TiCl4，可得到海綿鈦。小結(jié)鈦及其化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用。其中重點(diǎn)學(xué)習(xí)了鈦的應(yīng)用、二氧化鈦的制備和應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之二——銅副族之銅族元素的單質(zhì)單位：銅族元素的單質(zhì)周期系第IB族元素包括銅、銀、金三種元素，又稱銅族元素。與其前面的各族過(guò)渡元素相比，銅族元素原子的次外層d軌道都充滿了電子，其價(jià)層電子構(gòu)型為(n-1)d10ns1。銅、銀、金的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都不太高，延展性、導(dǎo)電性比較突出。銅銀金銅族元素的單質(zhì)銅、銀、金的化學(xué)性質(zhì)活潑性較差，室溫下不與氧或水作用。在含有CO2的潮濕空氣中，銅的表面會(huì)逐漸蒙上綠色的銅銹（銅綠—堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3）:青銅文物表面的銅銹銅族元素的單質(zhì)銀或金在潮濕的空氣中也不發(fā)生變化。加熱時(shí)銅與氧化合生成黑色的氧化銅，銅、銀、金即使在高溫下也不與氫、氮或碳反應(yīng)。常溫下，銅能與鹵素反應(yīng)。銀與鹵素反應(yīng)較慢，只有在加熱時(shí)金與干燥的鹵素才反應(yīng)。由于銅、銀、金的活動(dòng)順序位于氫之后，不能從稀酸中置換出氫氣。銅、銀能溶于硝酸，也能溶于熱的濃硫酸，金只能溶于濃硝酸和濃鹽酸的混合溶液——王水。銅族元素的單質(zhì)當(dāng)非氧化性酸中有適當(dāng)?shù)呐湮粍r(shí)，銅有時(shí)能從該酸中置換出氫氣。例如，銅能在溶有硫脲[CS(NH2)2]的鹽酸中置換出氫氣：原因是硫脲能與Cu+生成二硫脲合銅(I)配離子，使銅的失電子能力增強(qiáng)。銅族元素的單質(zhì)在空氣中，銅、銀、金都能溶于氰化鉀或氰化鈉溶液中：M代表Cu、Ag、Au。該現(xiàn)象也是由于其離子能與CN-形成配合物，使其單質(zhì)的還原性增強(qiáng)，以致空氣中的氧能將其氧化，上述反應(yīng)常用于從礦石中提取銀和金。銅、銀、金的活潑性依次遞減，但銀與硫的親合作用較強(qiáng)，如在空氣中銀與硫化氫迅速反應(yīng)生成硫化銀，使銀的表面變黑，反應(yīng)如下：銅族元素的單質(zhì)自然界中除銅以輝銅礦（Cu2S）、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]等，銀以輝銀礦（Ag2S）、金以碲金礦（AuTe2）的形式存在外，它們也以單質(zhì)的形式存在。輝銅礦孔雀石銅族元素的單質(zhì)自然界中除銅以輝銅礦（Cu2S）、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]等，銀以輝銀礦（Ag2S）、金以碲金礦（AuTe2）的形式存在外，它們也以單質(zhì)的形式存在。輝銀礦碲金礦銅族元素的單質(zhì)其中以金最為突出。單質(zhì)金常與沙子混在一起（礦物稱金沙）。這三種金屬發(fā)現(xiàn)較早，古代的貨幣、器皿和首飾等常用其單質(zhì)或合金制成。銀、金作為高級(jí)儀器的導(dǎo)線或焊接材料，用量正逐年增大。銅、銀、金都可以形成合金，特別是銅的合金如黃銅（銅、鋅）、青銅（銅、錫）等應(yīng)用較廣。銅可以作為高溫超導(dǎo)材料的組分。

黃銅青銅鼎小結(jié)銅副族元素銅銀金單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、自然界存在形式及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之九——鉻、鉬、鎢的性質(zhì)和用途單位：鉻、鉬、鎢的性質(zhì)和用途鉻、鉬、鎢同屬VIB族元素，又稱鉻副族，其中鉬和鎢為稀有金屬元素。鉻在自然界的主要礦物是鉻鐵礦，其組成為FeO·Cr2O3或FeCr2O4。鉬常以硫化物形式存在，片狀的輝鉬礦MoS2是含鉬的重要礦物。鉻鐵礦輝鉬礦鉻、鉬、鎢的性質(zhì)和用途重要的鎢礦有黑色的鎢錳礦(Fe,Mn)WO4，又稱黑鎢礦；黃灰色的鎢酸鈣礦CaWO4，又稱白鎢礦。黑鎢礦白鎢礦鉻、鉬、鎢的性質(zhì)和用途鉻、鉬、鎢均為銀白色的金屬，價(jià)電子層都有六個(gè)價(jià)電子，可參與形成較強(qiáng)的金屬鍵，且原子半徑都比較小，因此它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)在各自的周期中最高，硬度也大。鉻的單質(zhì)是最硬的金屬，主要用于電鍍和制造合金鋼。在汽車、自行車和精密儀器等器件表面鍍鉻，可使器件表面光亮、耐磨、耐腐蝕。含鉻12%的鋼稱為“不銹鋼”，有極強(qiáng)的耐腐蝕性能。不銹鋼鉻、鉬、鎢的性質(zhì)和用途鉬和鎢也大量用于制造合金鋼，可提高鋼的耐高溫強(qiáng)度，耐磨性，耐腐蝕性等。鉬鋼和鎢鋼在機(jī)械工業(yè)中可做刀具、鉆頭等各種機(jī)器零件。鉬和鎢的合金在武器制造，導(dǎo)彈火箭等尖端領(lǐng)域里也有重要用途。鎢的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)在所有金屬中最高，常用作燈泡的燈絲、高溫電爐的發(fā)熱元件等。

鉬鋼零件鎢鋼鉆頭白熾燈鉻、鉬、鎢的性質(zhì)和用途常溫下，鉻、鉬、鎢因表面形成致密氧化膜，在空氣和水中相當(dāng)穩(wěn)定。鉻可緩慢地溶于稀鹽酸、稀硫酸中，生成藍(lán)色Cr2+，與空氣接觸很快被氧化成綠色的Cr3+。鉻與濃硫酸作用，反應(yīng)如下：鉻、鉬、鎢的性質(zhì)和用途由于表面生成緊密的氧化物薄膜而呈鈍態(tài)，金屬鉻不溶解于硝酸。鉬和鎢的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。鉬與稀、濃鹽酸都不反應(yīng)，只與濃硝酸、王水作用。鎢不溶于鹽酸、硫酸和硝酸，只有王水或氫氟酸和硝酸的混合酸才與鎢反應(yīng)。由此可見(jiàn)，鉻副族元素的金屬活潑性從鉻到鎢逐漸降低，例如它們與鹵素反應(yīng)的情況：都能與氟發(fā)生劇烈反應(yīng)，加熱時(shí)，鉻能與氯、溴、碘反應(yīng)，鉬只能與氯和溴化合，鎢則不能與溴和碘作用。小結(jié)鉻、鉬、鎢在自然界的主要礦物；鉻、鉬、鎢的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之六——鋅副族之鋅族元素的化合物單位：鋅族元素的化合物鋅、鎘、汞原子的價(jià)層電子構(gòu)型為(n-1)d10ns2。鋅和鎘通常形成氧化數(shù)為+2的化合物。汞除形成氧化數(shù)為+2的化合物外，還有氧化數(shù)為+1（Hg22+）的化合物。鋅和鎘的化合物在某些方面較相似，但鋅和鎘的化合物與汞的化合物有許多不同之處。鋅族元素的化合物⑴鋅、鎘的化合物鋅和鎘的鹵化物，除氟化物微溶于水外，其余均易溶于水。鋅和鎘的硝酸鹽、硫酸鹽也易溶于水。鋅的化合物大多數(shù)為無(wú)色。鋅和鎘的化合物通?？捎盟鼈兊膯钨|(zhì)或氧化物為原料來(lái)制取。常見(jiàn)的幾種鋅和鎘的化合物列在表1中。一般，Zn(II)和Cd(II)的化合物受熱時(shí)，氧化數(shù)不改變。其含氧酸鹽受熱時(shí)分解，分別生成ZnO和CdO，其無(wú)水鹵化物受熱時(shí)往往經(jīng)熔化、沸騰成為氣態(tài)的鹵化物。鋅族元素的化合物表1鋅和鎘的常見(jiàn)化合物鋅族元素的化合物⑵汞的化合物在氧化數(shù)為+1的汞的化合物中，汞以Hg22+（—Hg—Hg—）的形式存在。Hg(I)的化合物叫亞汞化合物，絕大多數(shù)亞汞的無(wú)機(jī)化合物難溶于水，較多的Hg(II)的化合物難溶于水，易溶于水的汞的化合物都有毒。許多汞的化合物以共價(jià)鍵結(jié)合。汞的常見(jiàn)的化合物列于表2中。鋅族元素的化合物表2汞的常見(jiàn)化合物鋅族元素的化合物⑵汞的化合物：氯化汞（HgCl2）可由HgSO4與NaCl固體混合物加熱制得。所得HgCl2氣體冷卻后變?yōu)镠gCl2固體。由于HgCl2能升華，稱為升汞。HgCl2也可用Hg和Cl2直接反應(yīng)制得。HgCl2有劇毒，微溶于水，在酸性溶液中是較強(qiáng)的氧化劑，當(dāng)與適量的SnCl2作用時(shí)，生成白色絲狀Hg2Cl2沉淀，SnCl2過(guò)量，Hg2Cl2會(huì)被進(jìn)一步還原為金屬汞，沉淀變黑。分析化學(xué)中常用這個(gè)反應(yīng)鑒定Hg2+或Sn2+。鋅族元素的化合物⑵汞的化合物：醫(yī)療上常用HgCl2的稀溶液（1：1000）作器械消毒劑，中醫(yī)稱HgCl2為白降丹，用以治療疔瘡之毒。氯化亞汞（Hg2Cl2），又稱甘汞，是微溶于水的白色粉末，無(wú)毒?？捎晒腆w升汞（HgCl2）和金屬汞研磨而得。Hg2Cl2不如HgCl2穩(wěn)定，見(jiàn)光分解（下面第四個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)），所以要保存在棕色瓶中。Hg2Cl2在醫(yī)藥上用作輕瀉藥。分析化學(xué)中常用甘汞制造甘汞電極。小結(jié)鋅、鎘、汞的化合物；氯化汞和氯化亞汞的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之七——鋅副族之水溶液中鋅族元素的離子及其反應(yīng)單位：水溶液中鋅族元素的離子及其反應(yīng)在水溶液中Zn2+和Cd2+通常僅發(fā)生離子互換反應(yīng)和配位反應(yīng)。它們的水合離子分別為[Zn(H2O)6]2+和[Cd(H2O)6]2+，常溫下這兩個(gè)水合離子的水解趨勢(shì)較弱，其水解常數(shù)如下。在Zn2+、Cd2+的溶液中加入強(qiáng)堿時(shí)，分別生成白色的Zn(OH)2和Cd(OH)2沉淀，當(dāng)堿過(guò)量時(shí)，Zn(OH)2溶解生成[Zn(OH)4]2-，而Cd(OH)2則難溶解。水溶液中鋅族元素的離子及其反應(yīng)在Zn2+、Cd2+的溶液中分別通入H2S時(shí)，都會(huì)有硫化物沉淀析出。由于ZnS的溶度積較大，加入稀酸，ZnS白色沉淀會(huì)溶解。CdS溶度積極小，則難溶于稀酸，常根據(jù)這一性質(zhì)，來(lái)鑒定溶液中Cd2+的存在。ZnS和CdS都用于制備熒光粉。在ZnSO4溶液中加入BaS時(shí)，生成ZnS和BaSO4的混合沉淀物。該沉淀叫作鋅鋇白，俗稱立德粉，是一種較好的白色顏料，沒(méi)有毒性，在空氣中比較穩(wěn)定。水溶液中鋅族元素的離子及其反應(yīng)在水溶液中，Zn2+和Cd2+分別與NH3，CN-形成配位數(shù)為4的穩(wěn)定配合物。含有[Zn(CN)4]2-和[Cd(CN)4]2-的溶液，曾被用作鋅和鎘的電鍍液。由于CN-有劇毒，已經(jīng)改用其他無(wú)毒的電鍍液，例如，用Zn2+與次氨基三乙酸或三乙醇胺形成的配合物作電鍍液來(lái)鍍鋅。鋅和鎘的配合物中，Zn2+和Cd2+的配位數(shù)多為4，構(gòu)型為四面體。Zn2+和Cd2+都是d10構(gòu)型離子，不會(huì)發(fā)生d-d躍遷，故其配離子都無(wú)色。水溶液中鋅族元素的離子及其反應(yīng)在Hg(NO3)2和Hg2(NO3)2的酸性溶液中，有無(wú)色的[Hg(H2O)6]2+和[Hg2(H2O)2]2+存在。Hg2+，Hg22+在水溶液中發(fā)生的反應(yīng)有水解、沉淀、氧化還原和配位反應(yīng)。在水中按下式發(fā)生水解反應(yīng)。增大溶液的酸性，可抑制它們的水解。由汞的元素電極電勢(shì)圖可以看出：Hg22+在溶液中不容易歧化為Hg2+和Hg。相反，Hg能把Hg2+還原為Hg22+。小結(jié)Zn2+、Cd2+、Hg2+，Hg22+在水溶液中發(fā)生的反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之三——銅副族之銅族元素的化合物單位：銅族元素的化合物⑴銅的化合物銅主要形成氧化數(shù)為+1，+2的化合物。Cu+的價(jià)電子構(gòu)型為d10，不發(fā)生d-d躍遷，所以Cu(I)的化合物一般為白色或無(wú)色。Cu+在溶液中不穩(wěn)定。Cu(II)為d9構(gòu)型，其化合物或配合物常因Cu2+可發(fā)生d-d躍遷而呈現(xiàn)顏色。Cu(II)的化合物種類較多，較穩(wěn)定。銅族元素的化合物⑴銅的化合物一般在固態(tài)時(shí)，Cu(I)的化合物比Cu(II)的化合物熱穩(wěn)定性高。例如，CuO在100℃時(shí)分解為Cu2O和O2，而Cu2O到1800℃時(shí)才分解。有如無(wú)水CuCl2，受強(qiáng)熱時(shí)分解為CuCl，說(shuō)明CuCl比CuCl2的穩(wěn)定性高。在水溶液中Cu(I)容易被氧化為Cu(II)，水溶液中Cu(II)的化合物穩(wěn)定，幾乎所有Cu(I)的化合物都難溶于水。常見(jiàn)的Cu(I)的化合物在水中的溶解度按下列順序降低：CuCl>CuBr>CuI>CuSCN>CuCN>Cu2SCu(II)的化合物則溶于水的較多。⑴銅的化合物：硫酸銅，溶液中結(jié)晶的硫酸銅，每個(gè)分子帶5個(gè)水分子。CuSO4·5H2O受熱后逐步脫水，最終變?yōu)榘咨勰畹臒o(wú)水硫酸銅：無(wú)水CuSO4易吸水，吸水后呈藍(lán)色，常被用來(lái)鑒定液態(tài)有機(jī)物中的微量水。工業(yè)上常用硫酸銅作為電解銅的原料。農(nóng)業(yè)上將其與石灰乳混合，消滅果樹(shù)上的害蟲。CuSO4加在貯水池中可阻止藻類的生長(zhǎng)。CuSO4·5H2O銅族元素的化合物銅族元素的化合物⑵銀、金的化合物銀和金都有氧化數(shù)為+1，+2和+3的化合物。銀的化合物中，Ag(I)的化合物最穩(wěn)定，種類也較多。已知Ag(II)和Ag(III)的二元化合物分別有AgO，AgF2和Ag2O3等，但都有很強(qiáng)的氧化性。例如，在酸性溶液中，AgO能把Co2+氧化為Co3+，是僅次于O3和F2的強(qiáng)氧化劑。銅族元素的化合物⑵銀、金的化合物與Cu(I)的化合物相似，Au(I)的化合物幾乎都難溶于水。在水溶液中，Au(I)的化合物很不穩(wěn)定，容易歧化為Au(III)和Au。Au(II)的化合物很少見(jiàn)，常是Au(III)化合物被還原時(shí)的中間產(chǎn)物。Au(III)的化合物較穩(wěn)定，在水溶液中多以配合物形式存在。Au(I)和Au(III)化合物的氧化性都較強(qiáng)。Ag(I)的化合物熱穩(wěn)定性較差，較多難溶于水，且見(jiàn)光易分解。銅族元素的化合物⑵銀、金的化合物一般，Ag(I)的許多化合物加熱到一定溫度會(huì)發(fā)生分解。例如，300℃Ag2O即分解為Ag和O2，320℃以上AgCN即分解出Ag和氰(CN)2。AgNO3在440℃時(shí)按下式分解：銅族元素的化合物⑵銀、金的化合物易溶于水的Ag(I)化合物有：高氯酸銀（AgClO4），氟化銀（AgF），氟硼酸銀（AgBF4）和硝酸銀（AgNO3）等。其他Ag(I)的常見(jiàn)化合物（不包括配鹽）幾乎都難溶于水。鹵化銀溶解度按AgF＞AgCl＞AgBr＞AgI的順序減小。Ag+有較強(qiáng)的極化作用，鹵素離子的極化率從F-到I-依次增大。離子極化觀點(diǎn)認(rèn)為，陽(yáng)、陰離子相互極化作用依次增強(qiáng)，從離子鍵占優(yōu)勢(shì)的AgF逐步到共價(jià)鍵占優(yōu)勢(shì)的AgI，在水中的溶解度依次減小。銅族元素的化合物⑵銀、金的化合物許多Ag(I)的化合物對(duì)光敏感。例如，AgCl，AgBr，AgI見(jiàn)光都按下式分解：X代表Cl、Br和I。AgBr常用于制造照相底片或印相紙等，AgI可用于人工增雨。小結(jié)銅、銀、金的化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之十——鉻的重要化合物單位：鉻的重要化合物鉻（3d54s1）的6個(gè)價(jià)電子都參與成鍵，所以鉻能生成多種氧化態(tài)的化合物，其中以氧化數(shù)為+3和+6的化合物較為常見(jiàn)。在酸性溶液中，氧化數(shù)為+6的鉻呈Cr2O72-離子狀態(tài)，有較強(qiáng)的氧化性。在堿性溶液中，氧化數(shù)為+6的鉻呈CrO42-離子狀態(tài)，其氧化性很弱。Cr(III)易被氧化為Cr(VI)。鉻的重要化合物①鉻(III)的化合物三氧化二鉻（Cr2O3）微溶于水，熔點(diǎn)2708K，為綠色晶體，常作為綠色顏料，俗稱鉻綠。廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、涂料、印刷等工業(yè)，在有機(jī)合成中可作催化劑，是冶煉金屬鉻和制取鉻鹽的原料。三氧化二鉻鉻的重要化合物①鉻(III)的化合物三氧化二鉻（Cr2O3）具有兩性，可以溶于酸，也可以溶于堿：鉻的重要化合物①鉻(III)的化合物常見(jiàn)的鉻(III)鹽有CrCl3·6H2O（紫色或綠色），Cr2(SO4)3·，18H2O（紫色），鉻鉀釩KCr(SO4)2·12H2O（紫藍(lán)色），都易溶于水。CrCl3·6H2O易潮解，在工業(yè)上用作催化劑、媒染劑和防腐劑等，以鉻酐（CrO3）、水和鹽酸為原料制備CrCl3：鉻的重要化合物②鉻(VI)的化合物三氧化鉻（CrO3），暗紅色晶體，俗名“鉻酐”，遇水生成鉻酸，溶于堿生成鉻酸鹽。CrO3有毒，熔點(diǎn)196℃，對(duì)熱不穩(wěn)定，加熱超過(guò)熔點(diǎn)即分解：鉻的重要化合物②鉻(VI)的化合物三氧化鉻具有強(qiáng)氧化性，與有機(jī)物劇烈發(fā)生反應(yīng)，甚至著火，爆炸。廣泛用作有機(jī)反應(yīng)的氧化劑和電鍍工業(yè)的鍍鉻液成分，也可制取高純金屬鉻。三氧化鉻鉻的重要化合物③鉻酸鹽和重鉻酸鹽鉻酸和重鉻酸都是強(qiáng)酸。鉻酸根（CrO42-）和重鉻酸根（Cr2O72-）之間存在以下平衡關(guān)系，加酸時(shí)，平衡向右移動(dòng)，溶液以Cr2O72-為主，加入堿時(shí)，平衡向左移動(dòng)，溶液中以CrO42-為主。鉻的重要化合物③鉻酸鹽和重鉻酸鹽在酸性溶液中，重鉻酸鹽具有較強(qiáng)的氧化性，可以氧化H2S、H2SO3、HCl、HI、FeSO4等許多物質(zhì)，本身被還原為Cr3+。重要的鉻(VI)鹽是重鉻酸鉀，在分析化學(xué)中，常用K2Cr2O7配制標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，來(lái)測(cè)定試液中鐵的含量。鉻的重要化合物③鉻酸鹽和重鉻酸鹽鉻酸洗液的組成為飽和K2Cr2O7溶液和濃硫酸的混合物（5gK2Cr2O7配制的熱飽和溶液中加入100mL濃硫酸制得），實(shí)驗(yàn)室常用來(lái)洗滌化學(xué)玻璃容器，除去器壁上沾附的還原性污物。洗液經(jīng)過(guò)多次使用后，由棕紅色變?yōu)榘稻G色，表明鉻(VI)已被還原為鉻(III)，洗液已經(jīng)失效。鉻的重要化合物③鉻酸鹽和重鉻酸鹽鉀、鈉的鉻酸鹽和重鉻酸鹽是最重要的鉻鹽，K2CrO4為黃色晶體，K2Cr2O7為橙紅色晶體（俗名紅釩鉀），K2Cr2O7在低溫下溶解度很小，不含結(jié)晶水，易通過(guò)重結(jié)晶法提純，且K2Cr2O7不易潮解，故在分析化學(xué)中常用作基準(zhǔn)物質(zhì)。在工業(yè)上K2Cr2O7大量用于鞣革、印染、顏料、電鍍等方面。鉻酸鉀重鉻酸鉀鉻的重要化合物③鉻酸鹽和重鉻酸鹽含鉻廢水的處理：冶煉、電鍍、金屬加工、制革、油漆、顏料、印染等工業(yè)廢水都含有鉻。鉻鹽能夠降低生化過(guò)程的需氧量，從而發(fā)生內(nèi)窒息。其對(duì)胃、腸等有刺激作用，對(duì)鼻黏膜的損傷較大，長(zhǎng)期吸入會(huì)引起鼻膜炎，甚至鼻中膈穿孔，并有致癌作用。鉻的化合物中，Cr(VI)的毒性最大，Cr(III)次之，金屬鉻毒性最小。我國(guó)規(guī)定工業(yè)廢水中含Cr(VI)的排放標(biāo)準(zhǔn)為0.1mg·L-1。小結(jié)三氧化二鉻、六水合氯化鉻、十八水合硫酸鉻、鉻鉀釩、三氧化鉻、鉻酸鹽和重鉻酸鹽的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些化合物的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之十二——錳的單質(zhì)單位：錳的單質(zhì)錳是VIIB族元素，錳在地殼中的含量為0.1%，屬于豐度較高的元素。于1774年在軟錳礦中被發(fā)現(xiàn)。近年來(lái)，在深海海底發(fā)現(xiàn)大量以錳結(jié)核形式存在的錳礦。錳的單質(zhì)錳結(jié)核指一層層鐵錳氧化物被黏土重重包圍，形成一個(gè)個(gè)同心圓狀團(tuán)塊，其中包含有銅、鈷、鎳等金屬元素。錳的單質(zhì)地殼上錳的主要礦石有軟錳礦（MnO2·xH2O），黑錳礦（Mn3O4），水錳礦[MnO(OH)2]。軟錳礦黑錳礦水錳礦錳的單質(zhì)金屬錳外形似鐵，致密的塊狀錳為銀白色，粉末狀為灰色。純金屬錳用途不多，但用于合金制造非常重要。錳鋼（含Mn12%～15%，F(xiàn)e83%～87%，C2%）硬度大，抗沖擊，耐磨損，大量用于制造鋼軌、鋼甲、破碎機(jī)等。錳可代替鎳制造不銹鋼，其成分為Cr16%～20%，Mn8%～10%，C0.1%。在鎂鋁合金中加入錳可使抗腐蝕性和機(jī)械性得到改進(jìn)。錳的單質(zhì)金屬錳可由軟錳礦還原（用鋁熱法）制得，由于鋁與軟錳礦反應(yīng)劇烈，故先將軟錳礦強(qiáng)熱使之轉(zhuǎn)變?yōu)镸n3O4，再與鋁粉混合燃燒。錳的單質(zhì)錳原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d54s2，其氧化數(shù)有+7，+6，+4，+3，+2，0。其中以+7，+4，+2的化合物較為重要。錳元素標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)圖（φ/V）如下：錳的單質(zhì)由電勢(shì)圖可知，在酸性介質(zhì)中，MnO4-和MnO2具有較強(qiáng)的氧化性，Mn2+較為穩(wěn)定，不易被氧化和被還原，Mn3+和MnO42-都易發(fā)生歧化反應(yīng)。在堿性介質(zhì)中，也能發(fā)生歧化反應(yīng)，但沒(méi)有在酸性介質(zhì)中進(jìn)行得完全。Mn(OH)2不穩(wěn)定，易被氧化。小結(jié)錳在自然界的主要存在形式；錳單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之十六——鐵、鈷、鎳的鹽類單位：鐵、鈷、鎳的鹽類①硫酸亞鐵鐵屑與稀硫酸作用后，經(jīng)濃縮、冷卻，可析出綠色的FeSO4·7H2O晶體，俗稱為綠礬。鐵、鈷、鎳的鹽類①硫酸亞鐵FeSO4·7H2O經(jīng)加熱失水，可得無(wú)水FeSO4，若加強(qiáng)熱則分解產(chǎn)生Fe2O3。FeSO4·7H2O晶體在空氣中可逐漸失去一部分水而風(fēng)化，表面容易被氧化，生成黃褐色的堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4：鐵、鈷、鎳的鹽類①硫酸亞鐵在酸性溶液中，F(xiàn)e2+在空氣中被氧化，所以保存鐵(II)鹽溶液時(shí)，應(yīng)加入足夠濃度的酸，同時(shí)加幾顆鐵釘。FeSO4和硫酸銨形成復(fù)鹽硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，俗稱摩爾氏鹽，為綠色晶體，在空氣中比綠礬穩(wěn)定，分析化學(xué)中常用作還原劑。鐵、鈷、鎳的鹽類①硫酸亞鐵FeSO4與鞣酸作用，可生成易溶的鞣酸亞鐵，在空氣中易被氧化為黑色的鞣酸鐵，可用來(lái)制藍(lán)黑墨水，用于染色和木材防腐，農(nóng)業(yè)上可作殺蟲劑，醫(yī)藥上用于治療缺鐵性貧血。用FeSO4浸泡種子，對(duì)防治小麥、元麥的黑穗病、條紋病有較好的效果。鐵、鈷、鎳的鹽類②三氯化鐵FeCl3·6H2O為深黃色固體，易潮解，易溶于水，其水溶液因Fe3+水解而顯酸性。FeCl3能使蛋白質(zhì)凝聚，在醫(yī)藥用作止血?jiǎng)?。鐵、鈷、鎳的鹽類②三氯化鐵在酸性溶液中，是中強(qiáng)的氧化劑，能氧化一些還原性較強(qiáng)的物質(zhì)，例如：鐵、鈷、鎳的鹽類②三氯化鐵工業(yè)上用FeCl3在鐵制品上刻蝕字樣，或在銅板上制造印刷電路，就是利用了Fe3+的氧化性。鐵、鈷、鎳的鹽類③二氯化鈷二氯化鈷是常見(jiàn)的鈷鹽，由于所含結(jié)晶水的數(shù)目不同而呈現(xiàn)多種顏色，隨著溫度升高，所含結(jié)晶水逐漸減少，顏色發(fā)生變化。六水合二氯化鈷鐵、鈷、鎳的鹽類③二氯化鈷由于[Co(H2O)6]2+離子在溶液中呈粉紅色，用該稀溶液在白紙上寫的字看不清顏色，但烘干之后立即顯出藍(lán)色字跡，所以氯化鈷溶液可作隱顯墨水。同時(shí)，其吸水色變的性質(zhì)可被用于干燥劑和干濕指示劑。六水合二氯化鈷鐵、鈷、鎳的鹽類④硫酸鎳七水合硫酸鎳是工業(yè)上重要的鎳化合物。將NiO或Ni2CO3溶于稀硫酸中，在室溫下即可結(jié)晶析出綠色的NiSO4·7H2O。大量用于電鍍，制鎳鎘電池和媒染劑等。小結(jié)硫酸亞鐵、三氯化鐵、二氯化鈷、硫酸鎳的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些化合物的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之十七——鐵系元素的配位化合物單位：鐵系元素的配位化合物鐵系元素是很好的配合物形成體，可形成多種配合物，配位數(shù)多為6.①氨合物Fe2+、Co2+、Ni2+均能和氨形成氨合配離子，其配離子的穩(wěn)定性，按Fe2+、Co2+、Ni2+順序依次增大，F(xiàn)e2+所形成的[Fe(NH3)6]2+極不穩(wěn)定，遇水分解。鐵系元素的配位化合物鐵系元素是很好的配合物形成體，可形成多種配合物，配位數(shù)多為6.①氨合物由于Fe3+強(qiáng)烈水解，與氨水作用時(shí)生成Fe(OH)3沉淀，不形成氨合物。Co2+與大量氨水反應(yīng)，可形成土黃色的[Co(NH3)6]2+，此配合物不穩(wěn)定，在空氣中可慢慢被氧化為更穩(wěn)定的紅棕色[Co(NH3)6]3+，反應(yīng)方程式如下：鐵系元素的配位化合物鐵系元素是很好的配合物形成體，可形成多種配合物，配位數(shù)多為6.①氨合物Ni2+在過(guò)量的氨水中可生成[Ni(NH3)6]2+、[Ni(NH3)4(H2O)2]2+，通常顯藍(lán)色，較為穩(wěn)定。鐵系元素的配位化合物②氰合物：Fe2+、Co2+、Ni2+、Fe3+都能與CN-形成穩(wěn)定的配合物。Fe(II)鹽與KCN溶液作用，首先析出白色Fe(CN)2沉淀，KCN過(guò)量時(shí)沉淀溶解，結(jié)晶析出檸檬黃色六氰合鐵(II)酸鉀K4[Fe(CN)6]晶體，簡(jiǎn)稱亞鐵氰化鉀，俗名黃血鹽。黃血鹽主要用于制造顏料、油漆、油墨。黃血鹽赤血鹽鐵系元素的配位化合物②氰合物：[Fe(CN)6]4-在溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，其溶液幾乎檢測(cè)不出Fe2+的存在，通入氯氣或加入其它氧化劑，可將[Fe(CN)6]4-氧化為[Fe(CN)6]3-，此溶液可析出棕紅色晶體六氰合鐵(III)酸鉀K3[Fe(CN)6]，簡(jiǎn)稱高鐵氰化鉀，俗名赤血鹽。主要用于印刷制版、照片洗印、顯影及制曬藍(lán)圖紙等。黃血鹽赤血鹽鐵系元素的配位化合物②氰合物：在含有Fe2+的溶液中加入赤血鹽溶液，在含有Fe3+的溶液中加入黃血鹽溶液，均能生成藍(lán)色沉淀。②氰合物：這兩個(gè)反應(yīng)可用來(lái)鑒定Fe2+和Fe3+的存在。產(chǎn)生的藍(lán)色配合物廣泛用于油漆和油墨工業(yè)，也可用于蠟筆圖畫顏料的制造。普魯士藍(lán)騰氏藍(lán)鐵系元素的配位化合物②氰合物：Co2+與CN-反應(yīng)，先生成淺棕色水合氰化物沉淀，此沉淀溶于CN-溶液，形成[Co(CN)6]4-配離子，此配離子在空氣中易被氧化為黃色的[Co(CN)6]3-。Ni2+和CN-生成穩(wěn)定的橙黃色[Ni(CN)4]2-，在較濃的CN-溶液中，形成深紅色的[Ni(CN)5]3-。鐵系元素的配位化合物鐵系元素的配位化合物③硫氰化物Fe2+的硫氰化物不穩(wěn)定。Fe3+與SCN-反應(yīng)，生成血紅色的配合物：n值隨溶液中的SCN-的濃度和酸度而定。該反應(yīng)非常靈敏，用來(lái)檢出Fe3+和比色法測(cè)定Fe3+的含量。鐵系元素的配位化合物③硫氰化物Co2+與SCN-反應(yīng)，生成藍(lán)色的[Co(NCS)4]2-，在定性分析化學(xué)中用于鑒定Co2+。但是，[Co(NCS)4]2-在水溶液中不穩(wěn)定，用水稀釋時(shí)變?yōu)榉奂t色的[Co(H2O)6]2+，故用SCN-檢驗(yàn)Co2+時(shí)，常用濃NH4SCN溶液，抑制[Co(NCS)4]2-的離解，并用丙酮或戊醇萃取。Ni2+可與SCN-反應(yīng)，形成[Ni(NCS)]+，[Ni(NCS)3]-等配合物，但這些配離子都不穩(wěn)定。鐵系元素的配位化合物④羰基配合物鐵系元素都易與CO形成羰基配合物，如：Fe(CO)5，Ni(CO)4，Co2(CO)8等。在這些配合物中，鐵、鈷、鎳的氧化數(shù)為零，故化學(xué)性質(zhì)比較活潑，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)一般不高，熱穩(wěn)定性較差，較易揮發(fā)（有毒），容易分解析出單質(zhì)。不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。利用上述性質(zhì)可以提純金屬，例如將不純的鎳粉于323～373K（50～100℃）通入CO，得到氣態(tài)的羰基鎳，再加熱到200℃令其分解，得到純度高達(dá)99.99%的鎳粉。小結(jié)鐵系元素的氨合物、氰合物、硫氰合物和羰基配合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及這些配位化合物的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：過(guò)渡金屬元素之十三——錳的化合物單位：錳的化合物①錳(II)的化合物錳(II)離子常以淡紅色的水合離子[Mn(H2O)6]2+形式存在，稀溶液幾乎無(wú)色。其鹽除碳酸錳、磷酸錳和硫化錳等少數(shù)鹽外，一般都溶于水。從溶液中結(jié)晶出來(lái)的錳(II)鹽是帶結(jié)晶水的粉紅色晶體，如：MnCl2·4H2O，Mn(NO3)2·6H2O，Mn(ClO4)2·6H2O等。

四水合氯化錳錳的化合物①錳(II)的化合物由錳的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)圖可知，Mn2+在酸性介質(zhì)中較為穩(wěn)定，只有在高酸度的熱溶液中才與強(qiáng)氧化劑作用，例如過(guò)硫酸銨或二氧化鉛等才能使Mn2+氧化為MnO4-離子：錳的化合物①錳(II)的化合物在堿性介質(zhì)中，易被氧化，例如向Mn(II)的溶液中加入強(qiáng)堿，生成Mn(OH)2白色沉淀，其在堿性條件下不穩(wěn)定，與空氣接觸即被氧化為棕色的MnO(OH)2或MnO2·H2O：錳的化合物②錳(IV)的化合物MnO2是較為重要的錳(IV)的化合物，穩(wěn)定的黑色粉末狀物質(zhì)，不溶于水，是自然界中軟錳礦的主要成分，也是制備其他錳化合物的原料。可用于干電池中，以氧化在電極上產(chǎn)生的氫；在玻璃工業(yè)中作脫色劑，除去帶色雜質(zhì)；在電子工業(yè)中可用作錳鋅鐵氧體磁性材料；可作為油漆、油墨的干燥劑，同時(shí)還是一種重要的催化劑。

二氧化錳錳的化合物②錳(IV)的化合物在酸性介質(zhì)中，MnO2具有較強(qiáng)的氧化性，和濃鹽酸作用產(chǎn)生氯氣（實(shí)驗(yàn)室常用此反應(yīng)制備少量氯氣），和濃硫酸作用產(chǎn)生氧氣：錳的化合物②錳(IV)的化合物在堿性介質(zhì)中，能被氧化為錳(VI)的化合物，例如MnO2和堿的混合物在有空氣存在下，或者與KClO3，KNO3等氧化劑加熱熔融，得到綠色的錳酸鉀（K2MnO4）：錳的化合物③錳(VII)的化合物錳(VII)的化合物中，最重要的是高錳酸鉀KMnO4（俗名灰錳礦），深紫色的晶體，有光澤，熱穩(wěn)定性差，加熱至473K以上能分解放出氧氣，是實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的一個(gè)簡(jiǎn)便方法。

高錳酸鉀錳的化合物③錳(VII)的化合物基于此性質(zhì)，高錳酸鉀與有機(jī)物或易燃物混合，易發(fā)生燃燒或爆炸。高錳酸鉀水溶液呈紫紅色，在酸性溶液中能緩慢分解。在中性或微堿性溶液中，分解速度更慢，但光對(duì)該反應(yīng)起催化作用，所以固體高錳酸鉀及其溶液都應(yīng)保存在棕色玻璃瓶中。錳的化合物③錳(VII)的化合物在酸性溶液中φo(MnO4-/MnO2)=1.695V，故高錳酸鉀為強(qiáng)氧化劑，無(wú)論在酸性、中性或堿性溶液中，都能發(fā)揮氧化作用，即使是稀溶液也有強(qiáng)氧化性，這是其他氧化劑不能比的。其還原產(chǎn)物因介質(zhì)的酸堿性不同而有所差異：在酸性溶液中，MnO4-為較強(qiáng)的氧化劑，被還原為Mn2+：錳的化合物③錳(VII)的化合物分析化學(xué)中，高錳酸鉀法測(cè)定鐵的含量就是利用該反應(yīng)。如果MnO4-過(guò)量，將和它自身的還原產(chǎn)物Mn2+發(fā)生逆歧化反應(yīng)生成MnO2沉淀。在弱酸性、中性或弱堿性溶液中，MnO4-還原為MnO2。在強(qiáng)堿性溶液中，還原為錳酸根（MnO42-）：錳的化合物③錳(VII)的化合物高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性被廣泛用于容量分析中，同時(shí)在醫(yī)藥上可用作消毒劑，0.1%的稀溶液常用于水果、碗、水杯等物質(zhì)的消毒和殺菌，5%的溶液可以治療輕度燒傷，此外，高錳酸鉀也應(yīng)用于制作油脂及蠟的漂白劑和有機(jī)物的制備。工業(yè)上常以MnO2為原料制取高錳酸鉀。在強(qiáng)堿性溶液中將其氧化為錳酸鉀然后進(jìn)行電解氧化，反應(yīng)