無機(jī)化學(xué)經(jīng)典知識(shí)點(diǎn)

元素化學(xué)通論

一，含氧酸強(qiáng)度

1,R-O-H規(guī)那么：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)，反之那么越弱。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(shí)，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)?，容易放?/p>

質(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HnRCU）,其酸性自左向右依次增

強(qiáng)。如：HC1C）4>H2sO4>H3Po4>H4SiO4

2）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>HIO

3）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：HC1O4>HC1O3>HC1O2>HC1O

2,Pauling規(guī)那么：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1n=l）,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R-O配鍵越多，R的復(fù)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，0—H

鍵越弱，酸性也就越強(qiáng)。注意：應(yīng)用此規(guī)那么時(shí)，只能使用結(jié)構(gòu)式判斷,

而不能使用最簡(jiǎn)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(huì)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：

HC1O4>HC1O3>HC1O2>HC1O

2,氧化復(fù)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

2-

增強(qiáng)。如：H4SiO4cH3Po4cH2so4VHe1。4，V2O5<Cr2O7<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：

BrOjAMnOJ，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：

HC1O>HC1O2

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)那么自上而下

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：假設(shè)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，氧化性那么弱。

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)氧化性鋸齒形變化那么是由于次級(jí)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?/p>

正電性的氫原子，對(duì)酸分子中的R原子有反極化作用，使R—0鍵易于

斷裂。同理可以解釋：①為什么濃酸的氧化性比稀酸強(qiáng)？因?yàn)樵跐馑崛?/p>

液中存在著自由的酸分子，有反極化作用。②為什么含氧酸的氧化性比

含氧酸鹽強(qiáng)？因?yàn)楹跛猁}中M"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>H2CO3

2,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〉

過渡金屬沙安鹽。如：K2CO3>CaCO3>ZnCO3>(NH4)2CO3

3,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：

BeCC)3>MgCC)3>CaCO3>SrCO3>BaCO3

4,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：

KC1O4>KC1O3>KC1O2>KC1O

5,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)2

6,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Na3PC）4>Na2so4>Na2cO3>NaNC）3

四，p區(qū)元素的次級(jí)周期性

次級(jí)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(duì)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(gè)周期的元素可以超過

4o

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，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(shí)，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)那么性

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，而氧化性那么很強(qiáng)。

第四周期p區(qū)元素，經(jīng)過d區(qū)長(zhǎng)周期中的元素，此外成增加了10個(gè)d電

子，次外層結(jié)構(gòu)是3s23P634。，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Ga—Br,最外層電子感受到有效核電荷Z*比不插

入10個(gè)d電子時(shí)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)反常現(xiàn)象，即所謂“不規(guī)那么性最突出反常性質(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，而氧化性那么

很強(qiáng)。如VHA高漠酸（鹽）氧化性比高氯酸（鹽）、高碘酸（鹽）強(qiáng)得多。

VIAH2SeO4的氧化性比H2s。4［稀）強(qiáng)，中等濃度的H2SeC）4就能氧化

C「一CL，而濃H2s。4和NaCl反響—HC1；VAH2AsO4有氧化性,在酸性

介質(zhì)中能將「氧化為b而H3Po4根本上沒有氧化性，濃H3P04和「

反響只生成HL

導(dǎo)致第四周期p區(qū)元素性質(zhì)不規(guī)那么性的本質(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)?s23P63d7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(jí)變低，比擬穩(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TLPb,Bi,Po在化合物

中的特征氧化態(tài)應(yīng)依次為+HI,+IV,+V和+VI,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（I）,Pb（II）,Bi（III）,Po（W）的

化合物最穩(wěn)定。長(zhǎng)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(duì)之故，這種現(xiàn)象為西奇威克最先注意到，并稱之為“惰性電子對(duì)

效應(yīng)”。

產(chǎn)生惰性電子對(duì)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(duì)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(shí)利

用他的水解性質(zhì)〔如制備氫氧化鐵溶膠等），有口寸卻又必須防止它的水解

性質(zhì)（如配置SnCb溶液等）。

1,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(duì)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(shí)，他們對(duì)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:A1C13,Si04遇水都極易水解：A1C13+3H2O=A1（OH）3+3HC1,

SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl；相反，NaCl,BaCb在水中根本不發(fā)生水解。

2）電子層結(jié)構(gòu)

我們知道Ca2+,Si+和Ba2+等鹽一般不發(fā)生水解，但是電荷相同的ZM+,

Cd2+Hg2+等離子在水中卻會(huì)水解，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+,SF+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。總之，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C04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：SiX4+4H2O=H4SiO4+4HX,對(duì)于四氟

+2

化硅來講：3SiF4+4H2O=H4SiO4+4H+2SiF6-這種區(qū)別是因?yàn)樘荚又?/p>

能利用2s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(duì)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(shí)，具有空的3d軌道的Si4+接受水分子中氧原子的孤電子對(duì)，

而形成配位鍵，同時(shí)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SiF6?一配離子。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軌道中還有空軌道存在，所以硼

原子還有接受電子對(duì)形成配位鍵的可能，這就是硼的鹵化物為什么會(huì)強(qiáng)

烈水解的原因。

4）除結(jié)構(gòu)因素影響水解反響以外，增高溫度往往使水解加強(qiáng)。

5）由于水解反響是一個(gè)可逆平衡，所以溶液的酸度也會(huì)影響水解反響的

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

解一般比擬簡(jiǎn)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1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)物類型上的差異，主要是化合物中正離子和負(fù)離子對(duì)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)系比照

陽(yáng)離子陰離子極

化

作

[H2OMOH2][H2OAH2O

2+r用

[H2OAH]"增

+強(qiáng)

[H2OMOH]

[HOMOH][HAH]

[HOMO]-

[OMO]2-

水解反響有時(shí)伴有其他反響而使產(chǎn)物復(fù)雜化，這些反響有聚合，配合，

脫水和氧化復(fù)原等。例如有些鹽發(fā)生水解時(shí)首先生成堿式鹽，接著這些

3+2++

堿式鹽聚合成多核陽(yáng)離子，如：Fe+H2O-[Fe(OH)]+H,

3+4++

2Fe+2H2O-*[Fe2(OH)2]+2H

當(dāng)Fe3+離子的水解作用再進(jìn)一步進(jìn)行時(shí)，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(shí)均呈絮狀，十分疏松。這就是因?yàn)槌恋碇邪罅康乃郑?/p>

其來源首先就是水合離子內(nèi)部所含有的那些水分。

有時(shí)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=SnO2H2O+2H2SnC16

綜上所述，就無機(jī)物的水解反響，可歸納出幾條規(guī)律：

1,隨正，負(fù)離子極化作用的增強(qiáng)，水解反響加劇，這包括水解度的增大

和水解反響的深化。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S/+,

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(shí)，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(duì)水解反響的影響較大，是主要的外因，溫度升高時(shí)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(gè)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(shí)，首先要判斷清楚元素的正負(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這系列中，元素在

相互化合時(shí)，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,水解反響常伴有其他反響，氧化復(fù)原和聚合反響等。

六，無機(jī)物的酸分解反響：

2-+-+

1,SO3+2H=SO2T+H2O3NO2+2H-NO3-+2NOt+H2O

2_+

2,S2O3+2H=SO2t+S1+H2O

2+2-+

3,S2"+2H=S；+H2STSx+2H=H2ST+(x-l)Si

2_+3_+3

4,SnS3+2H=SnS2i+H2ST2AsS3+6H=As2S3；+3H2ST2AsS4"

+6H+=As2s5J+3H2ST2sbs43、6H+=Sb2s5I+3H2ST

+2+

5,Mg2Si+4H=2Mg+SiH4(g)

+2++2+

6,6MgB2+12H=6Mg+B4Hio+8B+H2(g)TFe2S3+4H=2Fe+S；+H2ST

七，非金屬單質(zhì)的堿歧化反響：

-_

1,X2+2KOH=KX+KXO+H2OCl2+2OH=Cr+ClO+H2O

2,2F2+2OH-=OF2+H2O+2F-

3,3I2+6OH=5r+IO3+3H2O

4,3s+6NaOH=2Na2S+Na2so3+3H2O

5,4P+3NaOH+3H2(D=3NaH2PO2+PH3T

6,Si+2OIT+H2O=SiO32-+2H2T(與金屬鋁、鋅等類似)

7,2B+2NaOH+3KNC)3(氧化齊!J)=2NaBC)2+3KNO2+H2O

八，含氧酸鹽熱分解的自身氧化復(fù)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)生自身氧化復(fù)原反響，如：2AgNO342Ag+2NO2T+O2T

1,陰離子氧化陽(yáng)離子反響：陰離子具有較強(qiáng)氧化性而陽(yáng)離子又有較強(qiáng)復(fù)

原性,如NH4NO3,(NH4)2Cr2O7等：

NH4NO24N2T+2H2。(實(shí)驗(yàn)室制N2)(NH4)2Cr2O74Cr2O3+

N2T+4H2O

Mn(NC)3)2MnO2+2NOHg2(NC)3)22Hge)+2NC)2

這幾個(gè)反響都是酸根將NH4+氧化成N2或?qū)⒌蛢r(jià)的具有復(fù)原性的Mn2+,

Hg22+氧化成MnO2和HgO

2,陽(yáng)離子氧化陰離子的反響：如果含氧酸鹽中陽(yáng)離子具有強(qiáng)氧化性，而

陰離子具有強(qiáng)的復(fù)原性，那么受熱后可能在陰陽(yáng)離子之間發(fā)生氧化復(fù)原

反響，如：AgNCh3-Ag+NO2TAg2so33-2Ag+SO3T

Ag2c2O4-^>2Ag+2co2T

這里是Ag+將NO?一、SCV一、C2CV一等離子氧化。又如：

HgSO4^Hg+O2T+SO2T在鹽熱分解較多見主要是Ag和Hg的含氧酸鹽

易發(fā)生這種反響。

3,陰離子自身氧化復(fù)原反響：如果含氧酸鹽中陽(yáng)離子穩(wěn)定，陰離子不穩(wěn)定

（QOJ、NO3->MnOJ），而且相應(yīng)的酸性氧化物（CI2O7、N2O5>M112O7）

也不穩(wěn)定時(shí)，那么它們受熱時(shí)，只能在陰離子內(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復(fù)原反響，分解時(shí)，

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(shí)通常按這種方式分解，由于CO2>SiO2、P2O5、o3

等分子比擬穩(wěn)定，所以碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等熱分解時(shí)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：

①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：2NaNO3HZNaNCh+ChT

②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網(wǎng)。3）2工2PbeH4NO2T+O2T

③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)：2AgNO342Ag+2NO2T+CM

九，含氧酸鹽熱分解的歧化反響規(guī)律

這種類型熱分解雖也屬氧化復(fù)原反響，但其氧化復(fù)原反響是發(fā)生在同一

元素上，結(jié)果使該元素的氧化數(shù)一局部變高，另一局部那么變低，如

NaClO、Na2so3、Cu2so4等。

1,陰離子的歧化反響：需要具備如下三個(gè)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

C1O3一可歧化為。一和C1OJ;

3）含氧酸鹽中陽(yáng)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：

3NaClO^2NaCl+NaClO34Na2sO3工Na2s+3Na2sO4

應(yīng)注意這三個(gè)條件必須同時(shí)具備，否那么不發(fā)生這類反響，如亞硝酸鉀

KNO2和亞硝酸銀AgNOz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(shí)不會(huì)發(fā)生這種類型的反響。

2,陽(yáng)離子歧化反響：

含氧酸鹽中，假設(shè)陽(yáng)離子不穩(wěn)定時(shí)，加熱也可能發(fā)生歧化分解，如：

Hg2coB-^^HgO+Hg+CO?Mri2（SO4）3-^->MnO2+MnSO4+2SO3

有的在水溶液中進(jìn)行：2Cu+（aq）qCu2+（aq）+Cu

綜上所述：在常見的含氧酸鹽中磷酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽都比擬穩(wěn)定，

它們?cè)诩訜釙r(shí)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，因此加熱這類鹽會(huì)發(fā)生不同形式的氧

化復(fù)原反響，隨金屬陽(yáng)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，金屬元素上下價(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。①處于低價(jià)態(tài)的金屬離子一般以簡(jiǎn)單的陽(yáng)離子形式存在

于溶液中，如Pb2\Mn2\Fe2\Bi3\C產(chǎn)等；②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MnCh、PbO\CrCh一等；③處于高價(jià)態(tài)的金屬元素常以復(fù)雜的含氧酸

-2-

根形式存在，如MnOJ、BiO3>CrO4>FeCV一等。這主要是因?yàn)橥?/p>

金屬元素離子價(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(duì)水分子的極化力大。由于極化，使0—H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MnOJ

金屬元素上下價(jià)態(tài)離子間的相互轉(zhuǎn)化過程，實(shí)際上就是氧化復(fù)原的過程。

有些氧化復(fù)原過程常伴有介質(zhì)參加，而且介質(zhì)可影響氧化復(fù)原產(chǎn)物。因

此水溶液中金屬元素的上下價(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：

2+2-3+

Pb->PbO2-*PbO2Bi-*Bi(OH)3-*NaBiO3

+-2-2+

C?->CrO2-*CrO4MnfMn(OH)2-MnO2fMnOj—

2+2+O

Fe-*Fe(OH)2-Fe(OH)3-*FeOrCo->C(OH)2-

CO2O3

2+

Ni->Ni(OH)2-Ni2O3

在堿性介質(zhì)中能完成這種轉(zhuǎn)化過程，有幾點(diǎn)原因：①?gòu)碾姌O電勢(shì)來看在

堿性介質(zhì)中金屬的電對(duì)較低，其復(fù)原態(tài)不穩(wěn)定，復(fù)原性較強(qiáng)，易找適宜

的氧化劑將低價(jià)態(tài)氧化成高價(jià)態(tài)。②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Pb，+在酸性介質(zhì)中不能穩(wěn)定存在，只能

在堿性中以PbCh形式存在，Co3+>Ni3+在酸中也不穩(wěn)定，只在堿中以

Co2O3>Ni2（D3存在；Bi3+及HBiCh不穩(wěn)定，以NaBiCh存在，MnCV一在堿

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Mi?+轉(zhuǎn)化成MnOJ

在堿性介質(zhì)較易轉(zhuǎn)化，而在酸性溶液中那么需很強(qiáng)的氧化劑（BiO3-、S2O82

一、PbO2>IO4一等）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，是主要的制備原那么（堿性介質(zhì)加上強(qiáng)氧化劑是制備

高價(jià)態(tài)的一個(gè)原那么）。

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)復(fù)原劑將高價(jià)化合

2+3+23+

物復(fù)原，如：PbO2-*PbNaBiO3-BiCrO4--*Cr

在酸性介質(zhì)中，電對(duì)的值增大，其高價(jià)態(tài)的氧化性增強(qiáng)，在強(qiáng)復(fù)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K2Li3A14Si7O2i(OH2F)3,透

鋰長(zhǎng)石LiAlSUOio

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KC1-MgCb?6H2O,鉀長(zhǎng)石K[AlSi3O8]，鹽湖

KC1,海水中KC1的含量?jī)H為NaCl的1/40

鍍Be綠柱石Be3Al2(SiO3)6,硅鍍石Be2SiO4,鋁皺石

BeO,AI2O3

鎂Mg菱鎂礦MgCCh，光鹵石，白石石(Ca,Mg)CC)3

鈣Ca大理石，方解石，白堊，石灰石(CaCOa)，石膏

CaSO4?2H2O,螢石CaF2

銀Sr天青石SrSCU，碳酸鋸礦SrCCh

鋼Ba重晶石BaSCU，毒重石BaCCh

硼

B硼砂Na2B4O7?IOH2O,方硼石2Mg3B3O15,MgCl2,硼

鎂礦Mg2B2O5-H2O,少量硼酸H3BO3

鋁Al鋁磯土礦A12O3-XH2O

像Ga以雜質(zhì)形式分散于鋁磯土礦中

錮In銘閃鋅礦ZnS中含有少量的錮和銘

T1

錯(cuò)Ge與硫化物礦共生，如硫銀楮礦4Ag2s,GeS2,硫鉛楮礦

2PbS-GeS2,或以GeO2的形式富集在煙道灰中

錫Sn錫石SnC)2

鉛Pb硫化物和碳酸鹽，如方鉛礦PbS,白鉛礦PbCCh

硅Si正長(zhǎng)石K2O,AI2O3,6SiO2,白云母

K2O?3Al2O3?6SiO2?2H2O

高嶺土A12O3?2SiO2?2H2O,石棉CaO?3MgO?4SiO2

滑石3MgO-4SiO2-H2O,泡沸石

Na2。,AI2O3,2SiOi,11H2O

磷P磷酸鈣Ca3(PO4)2，氟磷灰石3Ca3(PO4)2?CaF2

碑As雄黃As4s4

錦Sb輝錦礦Sb2s3

鈿Bi輝鈿礦Bi2s3

硒Se分散稀有兀素，以極微量存在于各種硫化物礦中

稀Te

硫S黃鐵礦FeS2,其他PbS,CuFeS2,ZnS,CaSO4,BaSO4,

Na2so4?IOH2O

氟F螢石CaF2，冰晶石Na3AlF6

氯Cl漠主要以鈉、鉀、鈣、鎂的無機(jī)鹽形式存在于海水中，其

Br碘I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iNalCh)

鈦Ti鈦鐵礦FeTiCh，金紅石TiC)2

機(jī)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

的機(jī)

銘Cr銘鐵礦Fe(CrO2)2

鋁Mo輝鋁礦MOS2

鴇W黑鴇礦MnFeWCU，白鴇礦CaWCU（我國(guó)鴇礦儲(chǔ)量約占

世界總儲(chǔ)量的一半）

錦

Mn軟錦礦MnO2-XH2O,深海鎰礦“錦結(jié)核”

鐵Fe赤鐵礦Fe2O3,磁鐵礦Fe3O4,黃鐵礦FeS2,菱鐵礦FeCO3

鉆Co輝鉆礦CoAsS

銀Ni銀黃鐵礦NiS-FeS

銅

Cu輝銅礦Cu2S,孔雀石CU2（OH）2CO3

銀Ag輝銀礦Ag2s

金Au石帝金礦AuTe2,金沙（單質(zhì)金與砂子的混合物）

稀土元輕稀土元素（LaCePrNdPmSmEu鋪組）：獨(dú)居石（磷

素Rare錦錮礦，Ce,La等的磷酸鹽），氟碳鋪錮礦［Ce,La

Earths,等的氟碳酸鹽）

含偶系重稀土（GdTbDy（Y）HoErTmYbLu鈕組）：硅

元素及鍍鈕礦［Y2FeBe2SiO10）,磷酸鈕礦YPCU，黑稀金礦

鈕Y、［（Y,Ce,La）（No,Ta,Ti）2O6］^

錯(cuò)Lu我國(guó)已探明稀土儲(chǔ)量及工業(yè)儲(chǔ)量均占世界總儲(chǔ)量和世

界工業(yè)儲(chǔ)量的80%左右

鈕Th硅酸社礦ThSiC）4,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)上的復(fù)原過程即稱為冶煉，把金屬?gòu)幕衔镏械膹?fù)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?cè)谥芷诒碇械奈恢么笾玛P(guān)系見下表。

金屬提煉方法與周期表位置的關(guān)系

工業(yè)上提煉金屬一般有以下幾種方法：

一、熱分解法

在金屬活動(dòng)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)生以下分解反響：2HgO-2Hg+O2T

將辰砂（硫化汞）加熱也可以得到汞：HgS+Ch-Hg+SO2T

二、熱復(fù)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

良好的復(fù)原劑。

1.炭熱復(fù)原法反響需要高溫，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+2C^Sn+2CO2T,MgO+C―Mg+COf

碳酸鹽礦：一般重金屬的碳酸鹽受熱時(shí)都能分解為氧化物，再用焦炭復(fù)

原。

硫化物礦：先在空氣中鍛燒，使它變成氧化物，再用焦炭復(fù)原。如從方

鉛礦提取鉛：2PbS+3O2->2PbO+2SO2T,PbO+C-Pb+COf

2.氫熱復(fù)原法

工業(yè)上要制取不含炭的金屬常用氫復(fù)原法。生成熱較小的氧化物，例如，

氧化銅、氧化鐵等，容易被氫復(fù)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，根本上不能被氫復(fù)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.金屬熱復(fù)原法1金屬置換法）

選擇哪一種金屬（常用Na、Mg、Ca、Al）做復(fù)原劑，除&Gw來判斷外還要

注意下幾方面情況；（1）復(fù)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)物容易和生成金屬別離；（6）本

錢盡可能低，等等。

鋁是最常用的復(fù)原劑即鋁熱法。CnCh+2Al=Al2O3+2CrA。l鋁容易

和許多金屬生成合金?？刹捎谜{(diào)節(jié)反響物配比來盡量使鋁完全反響而不

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、錯(cuò)、飴、鈕、鋁、

留等氧化物的復(fù)原劑。如用活潑金屬?gòu)?fù)原金屬鹵化物來制備：

TiCl4+4Na->Ti+4NaCl,TiCl4+2Mg->Ti+2MgCl2

三、電解法

排在鋁前面的幾種活潑金屬，不能用一般復(fù)原劑使它們從化合物中復(fù)原

出來。這些金屬用電解法制取最適宜，電解是最強(qiáng)的氧化復(fù)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%KC1的熔融混合物。

鈉

580C下電解熔融的40%NaCl和60%CaCl2的混合物。

鉀850℃下，用金屬鈉復(fù)原氯化鉀：

KCl+Na-NaCl+K

鋤鈉13Pa,800c下，用鈣復(fù)原氯化鈉：

2CsCl+Ca->CaCl2+2Cs

皺350℃?400℃下，電解NaCl和BeC12的熔融鹽；或采用

鎂復(fù)原氟化鍍：

BeFz+Mg-Be+MgF?

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，

70c

MgCb?1.5H2O(+CaCl2+NaCl)^->MgCl2+1.5H2O,

MgCb電解>Mg+Cb

還可采用硅熱復(fù)原法：

2(MgO?CaO)+FeSi^2Mg+Ca2SiO4+Fe

鈣(780?800)℃下，電解CaCb與KC1的混合物；

鋁熱法：6CaO+2Al->3Ca+3CaO-A12O3

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復(fù)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。

鋁鋁研土(AI2O3)加壓堿融得到Na[Al(OH)4],經(jīng)沉降、過濾

后，在溶液中通入CO2生成A1(OH)3沉淀，過濾后將沉

淀枯燥灼燒得到A12O3,最后將AI2O3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(2000C)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+3C->2CO+SiC-C(石墨)+Si+2cO；

于惰性氣氛下電弧蒸發(fā)石墨可合成C6()

硅工業(yè)用晶形硅可按如下步驟得到：

SiO2備Si-SiCL-^W純SiCl4asi

楮鑄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

%復(fù)原得到金屬楮。

錫SnO2+2C-^Sn+2CO

鉛先將方鉛礦礦石焙燒轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物，然后用碳復(fù)

原得到鉛：

2PbS+3O2-2PbO+2so2，PbO+C-Pb+CO

氮?dú)夤I(yè)：空氣液化分儲(chǔ)；實(shí)驗(yàn)室：NH4cl與NaNCh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+6SiO2->3CaSiO3+P4Oi（）,PQio+lOC—P/白

磷）+10CO；

白磷隔絕空氣加熱至400c可得到紅磷：P4（白磷）一4P（紅

磷）；

白磷在高壓和較高溫度卜可轉(zhuǎn)變?yōu)楹诹住?/p>

碑鐐硫化物礦焙燒后用碳復(fù)原：

祕(mì)

2sb2s3+902-2sb2O3+6SO2，Sb2O3+3C->2Sb+3CO

硒不帝可從硫化物礦焙燒的煙道氣中除塵時(shí)回收，或從電解精

煉銅的陽(yáng)極泥中回收。

氟電解三份KHF2與二份無水氟化氫的熔融混合物制取：

2HF.F2+H2

氯氣工業(yè)上通過電解氯化鈉水溶液制?。?/p>

2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2；

實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反響制取，也可用濃鹽酸與高

鋅酸鉀或重倍酸鉀制取。

溟工業(yè)上于海水或鹵水中制取：先通入氯氣將氧化為

Br2：

-

Cl2+2Br->2Cr+Br2,

然后用空氣在pH為3.5左右時(shí)將生成的Bn從溶液中吹

出，并用碳酸鈉溶液吸收，生成澳化鈉和溟酸鈉而與空

氣別離開：

2--

3Br2+3CO3^5Br_+BrO3+3CO2，

然后將溶液濃縮后用硫酸酸化可得液溟：

_+

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廠為12：

CL+2I—>b+2Cl,I2+I->Is，

可用離子交換法對(duì)所得溶液加以濃縮（假設(shè)氯氣過量，

會(huì)將L氧化為1。3一）；

也可用MnO2在酸性溶液中氧化制取12,加熱使碘升華以

別離提純；

還可以采用亞硫酸氫鈉復(fù)原法從智利硝石所含的碘酸鈉

制?。?/p>

-_2-

2IO3+5HSO3->l2+2SO4"+3HSO4+H2O

稀有將液態(tài)空氣分級(jí)蒸儲(chǔ)，首先蒸儲(chǔ)出氮，再繼續(xù)分儲(chǔ)，得

氣體到含少量氮的以氨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，余下的氣體便是以筑氣為

主的稀有氣體混合物；從天然氣中別離氫也可以采用液

化的方法。

稀有氣體之間的別離是利用低溫下活性炭對(duì)這些氣體的

選擇性吸附來進(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(jí)解吸可得到各種稀有氣體。

稀土1,以獨(dú)居石為例的稀土元素提取方法：

元素①NaOH分解法：(RE)PO4+濃

NaOH(130750)9,(RE)(OH)3(s)+Na3Po4，

礦石中的牡(Th)和鈾(U)以Th(OH)4和NazUzCh的形式和

(RE)(OH)3共同沉淀出來，用水浸出Na3P。4后，在沉淀

中參加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+4HNO3-*Th(NO3)4+4H2O,

Na2U2O7+6HNO3-^2UO2(NO3)2+2NaNO3+3H2O,

Th和U可在隨后的萃取過程中與其他稀土元素別離；

②H2so4分解法：

2(RE)PO4+3H2so4(濃)-(200~250)C,(RE)2(SO4)3(S)+2H3Po4，

Th成為Th(SC)4)2，用冷水浸出后，加Na4P2O7到浸出液

中，ThP2O7生成沉淀，其他錮系元素可以向溶液中參加

草酸生成草酸鹽沉淀得以別離，草酸鹽經(jīng)過灼燒后可以

得到(RE)2O3；

③氯一碳分解法：將獨(dú)居石與碳混合加熱并通入氯氣：

ioooc

2(RE)PO4+3C+6C12->2(RE)C13+2POC13+3CO2,

其他雜質(zhì)也生成氯化物，如UC14,ThCl4,TiC14,FeCl3

等，但由于沸點(diǎn)不同，雜質(zhì)可以與稀土元素分開，(RE)Cb

那么以液態(tài)形式流出。

2,稀土元素的別離：分級(jí)結(jié)晶法，分級(jí)沉淀法，氧化復(fù)

原法等曾是過去使用的主要?jiǎng)e離方法，目前更常用的是

離子交換法和溶劑萃取法。

①離子交換法：別離稀土元素時(shí)一般用磺酸型聚苯乙烯

社1000℃下用金屬鈣復(fù)原ThC)2可制得金屬鈕。

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)復(fù)原可得UO2,UO2在

HF中加熱得UF4，用Mg復(fù)原UF4可得U和MgF2。

顏色

S區(qū)兀素的火焰顏色

元素LiNaKRbCsCaSrBa

顏色深黃紫紅藍(lán)橙深綠

紅紫紅紅

波長(zhǎng)/670.589.766.780.455.714.687.553.

Pm82505985

U2O白色，NazO白色，淡黃，RbzO亮黃，Cs?。橙紅，NazCh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a—AI2O3成為剛玉，紅寶石由于含有極微量的銘的氧

化物如CrzCh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IWJ鉛PbC)2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(朋)N2H4為在空氣中強(qiáng)烈發(fā)煙的無色液體，燃燒時(shí)呈紫色火焰。

硫化錢(NHRS無色或黃色晶體，與空氣接觸很快變黃，形成局部多硫化

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，亞硝酸鉉NH4NO2淺黃色晶體。五氧化二磷P2O5雪白色絮狀

晶體，三氧化二秘Bi2O3黃色粉末加熱變?yōu)榧t棕色Bi2O5,五氧化二睇

Sb2O5淡黃色粉末,As2s3黃色,Sb2s3橙色，Bi2s3黑色,As2s5黃色,Sb2s5

橙色

局部金屬硫化物的顏色和溶解性

硫化物顏色溶解性硫化物顏溶解性溶

色度

Na2s白色溶于水或SnS棕色溶于濃鹽積

K2S黃棕色微溶于水CdS黃色酸從

溶液無色黑色[MC1]2-上

(NH4)2PbS4

s（微黃）到

CaS無色CuS黑色溶于硝酸下

依

BaS無色Hg2S黑色

MnS肉紅色溶于稀酸Cu2s黑色次

減

FeS黑色O.3mol/LAg2S(a黑色

HC1)小

NiS(a)黑色HgS黑色溶于王水

CoS(a黑色Sb2s3橙色

)

ZnS(a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，。2黃綠色，Br2紅棕色，12紫色，固態(tài)碘呈紫黑色，并帶有金

屬光澤。

氯的氧一氧化二氯黃棕色氣體

化物的C12O

顏色及二氧化氯C1O2黃綠色氣體

性狀六氧化二氯深紅色液體

C12O6

七氧化二氯無色油狀液

C12O7體

工業(yè)用30%鹽酸因含雜質(zhì)(主要是[FeCl])而帶黃色。

HBrCU艷黃色，硫鼠(SCN)2黃色液體，XePtFe紅色晶體

鹵素互化物的顏色及結(jié)構(gòu)

類化顏類價(jià)層電X雜化化顏

型4色型子對(duì)數(shù)構(gòu)型h式色

物物

XC1F(無X5T形sp3dC1F淺

X'g)色X'3(g)綠

BrF紅3BrF無

(g)棕3d)色

BrC紅103橙

Kg)棕(s)色

IC1(紅X6四方sp3d2BrF無

g)棕X'錐形5(1)色

IBr(深5IF5(無

s)紅1)色

X7五角sp3d3IF7(無

X'錐形g)色

7

第一過渡系金屬水合離子的顏色

d電子水合離子水合離子d電子水合離子水合離子

數(shù)顏色數(shù)顏色

dO[SC(H2O)6無色（溶d5[Fe(H2O)6淡紫色

]3+液）]3+

dl[Ti(H2O)6紫色d6[Fe(H2O)6淡綠色

]3+]2+

d2[V(H2O)6綠色d6[CO(H2O)藍(lán)色

產(chǎn)6p+

d3[Cr(H2O)6紫色d7[CO(H2O)粉紅色

]3+6產(chǎn)

d3[V(H2O)6紫色d8[Ni(H2O)6綠色

]2+]2+

藍(lán)色

d4[Cr(H2O)6d9[CU(H2O)藍(lán)色

]2+6產(chǎn)

d4[Mn(H2O紅色diO[Zn(H2O)無色

)6產(chǎn)6產(chǎn)

d5[Mn(H2O淡紅色

)6產(chǎn)

自然界的金紅石TiCh由于含有少量的鐵、鋁、鋁、鋼等呈紅色或黃色，

TiCh紫色晶體CrC^-黃色，MnCU一紫色V2O5橙黃色晶體，偏磯酸錢

NH4VO3微黃色晶體，偏磯酸鈉NaVO3黃色晶體，VO2藍(lán)色固體，VF4

綠色固體，V04暗棕色液體，VBr4洋紅色液體1—23C以上不穩(wěn)定)，

V2O3灰黑色固體，V2s3棕黑色固體

pH>1212~99~77-6.56.5?2.22.2-1<1

.6

V10O286

V(VV0V2O6(Ov3oV10OV2O5-xVO

3-一3-6_2+2+

漓4H>928H2Ovo

子顏淡黃色(或無色)f橙棕色一

色紅棕色淡黃色

在NH4VO3的鹽酸溶液中參加Zn,會(huì)依次看到生成藍(lán)色的［VO(H2(XT，

綠色的［VCb(H2O)4］+,最后生成紫色的［V(H2O)6p+

在酸性溶液中帆的各種離子

+2+2

離子VO2?nH2O[VO(H2O)5][V(H2O)6][V(H2O)6]

簡(jiǎn)寫為簡(jiǎn)寫為VO2+3++

+

vo2簡(jiǎn)寫為簡(jiǎn)寫為

v3+v2+

d電子數(shù)01,13

氧化值+5+4+3+2

顏色淡黃色藍(lán)色綠色紫色

E°/V1.0(V/IV)0.337(IV/III)0.25(111/—1.2(II

II)/0)

溶于

生成方法鋼酸鹽加V2O5用SO32V2O3溶于VO

足量酸一在酸性溶酸酸

液中復(fù)原

與一反

OHV2O5VO(OH)2V2O3V(OH)2

響產(chǎn)物

三氧化格（銘酎〕CrO3暗紅色晶體，三氧化二倍（銘綠）02。3綠色粉末,

過氧化銘CrO5藍(lán)色，三氯化銘CrCl3-H2O紫色晶體，Cr（OH）3灰綠色，

銘酸鉀RCrCU黃色晶體，BaCrCU淡黃色，PbCrCU黃色，AgzCrCU磚紅色,

重銘酸鉀K2Cr2O7（紅磯）橙紅色晶體，硫酸鉀銘（銘鉀磯）

KCr（SO4）2-12H2O暗紫色八面晶體，氯化銘酰CrChCb深紅色易揮發(fā)液

體，Cr2（Ac）4?2氏0粉紅色

水溶液中鋁的各種離子

2-2-

離子Cr2O7CrO4[Cr(H2O[Cr(OH)4]-[Cr(H2O

)6產(chǎn)(或)6產(chǎn)(或

Cr3+)Cr2^

d電子數(shù)00334

氧化值+6+6+3+3+2

顏色橙紅色紫色亮綠色藍(lán)色

存在時(shí)<2>6酸性過量強(qiáng)堿溶酸性

的pH