第九章过渡元素优秀课件.ppt

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1、第九章过渡元素第1页，本讲稿共72页基本要求基本要求 1、掌握过渡元素通性。、掌握过渡元素通性。2、掌掌握握+3、+6氧氧化化值值铬铬的的氧氧化化物物的的水水合合物物的的酸酸碱碱性性；Cr（）的的还还原原性；性；Cr（）的氧化性；铬酸盐和重铬酸盐的相互转变。）的氧化性；铬酸盐和重铬酸盐的相互转变。3、掌掌握握锰锰的的多多种种氧氧化化值值的的氧氧化化物物及及其其水水合合物物的的酸酸碱碱性性，氧氧化化还还原原性性；介质对介质对KMnO4还原产物的影响。还原产物的影响。4、掌握铁、钴、镍重要化合物的性质。、掌握铁、钴、镍重要化合物的性质。5、掌掌握握铜铜、银银、锌锌、镉镉、汞汞的的氧氧化化物物及及氢

2、氢氧氧化化物物以以及及铜铜、银银、锌锌、汞汞盐盐的的性质。性质。6、掌握、掌握Cu（）与）与Cu（）、）、Hg（）与）与Hg（）的转化。）的转化。7、掌握铜、银、锌、汞重要配合物的性质。、掌握铜、银、锌、汞重要配合物的性质。第2页，本讲稿共72页9.1 9.1 过渡元素概述过渡元素概述d区：(n-1)d1-10ns1-2f区：(n-2)f1-14(n-1)d0-2ns2第一过渡系第二过渡系第三过渡系按电子层结构划分按周期划分钇和镧系又称为希土元素锕系全部是放射性元素第3页，本讲稿共72页过渡元素概述过渡元素概述 一、一、过渡元素概述过渡元素概述 （一）过渡元素原子的特征（一）过渡元素原子的特征

3、 同一周期元素价电子一般依次填充在次外层的同一周期元素价电子一般依次填充在次外层的d轨轨道上，最外层只有道上，最外层只有12个电子（个电子（Pd例外），其价层电子例外），其价层电子构型为构型为(n-1)d110ns12。第4页，本讲稿共72页9.1.1 9.1.1 过渡元素原子的特征过渡元素原子的特征元素ScTiVCrMnFeCoNiCuZn价电子构型3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s2元素YZrNbMoTcRuRhPdAgCd价电子构型4d15s24d25s24d45s14d55s14d65s14d75s

4、14d85s14d105s04d105s14d105s2元素LaHfTaWReOsIrPtAuHg价电子构型5d16s25d26s25d35s25d46s25d56s25d66s25d76s25d96s15d106s15d106s2第一过渡系元素：只有 24Cr、29Cu的s价电子为4s1，其余的均为4s2。第二过渡系：只有39Y、40Zr、48Cd的s价电子为5s2和46Pd最后的s价电子为5s0外，其余的均为5s1第三过渡系元素：只有最后的元素 78Pt、Au的s价电子为6s1，其余的均为6s2。电子构型电子构型第5页，本讲稿共72页 与同周期主族元素比较，过渡元素的原子半径一般与同周期主

5、族元素比较，过渡元素的原子半径一般比较小。从左到右随原子序数的增加，原子半径慢慢比较小。从左到右随原子序数的增加，原子半径慢慢减小（有效核电荷增加），在减小（有效核电荷增加），在IBIB前后又稍增大，因前后又稍增大，因CuCu副族前后副族前后d d亚层接近或达全充满状态，屏蔽作用增大，亚层接近或达全充满状态，屏蔽作用增大，所以半径稍增大。所以半径稍增大。同一族元素从上到下，原子半径增大（电子层增加同一族元素从上到下，原子半径增大（电子层增加的影响大于有效核电荷的影响），但的影响大于有效核电荷的影响），但第五、六周期第五、六周期（B B除外），同族元素原子半径接近，这是由于除外），同族元素原子半

6、径接近，这是由于LaLa系收缩的影响系收缩的影响，从而导致第二、三过渡系同族元素在，从而导致第二、三过渡系同族元素在性质上的差异，比第一和第二过渡系相应的元素要小。性质上的差异，比第一和第二过渡系相应的元素要小。第6页，本讲稿共72页同族元素比较，第五、六周期元同族元素比较，第五、六周期元素的原子或离子半径极为相近素的原子或离子半径极为相近(镧系收缩的结果镧系收缩的结果)。所以第五和第六周期的同副族所以第五和第六周期的同副族元素及其化合物，性质相似，元素及其化合物，性质相似，结构相似，以至给分离工作带结构相似，以至给分离工作带来了困难。来了困难。同周期元素比较，从左到右，原同周期元素比较，从左

7、到右，原子或离子半径一般变小，但变化子或离子半径一般变小，但变化幅度很小，还出现个别反常现象幅度很小，还出现个别反常现象过渡元素的原子和离子半径过渡元素的原子和离子半径第7页，本讲稿共72页（二）单质的物理性质（二）单质的物理性质 由于过渡元素最外层一般为由于过渡元素最外层一般为1 1 2 2个电子，容易失去，个电子，容易失去，所以它们的单质均为金属，单质的外观多为银白色或所以它们的单质均为金属，单质的外观多为银白色或灰白色，有光泽。灰白色，有光泽。密度大密度大 熔点高熔点高 硬度大硬度大 机械性能强机械性能强电和热的较好导体电和热的较好导体除钪和钛除钪和钛 ，都是重金，都是重金属，密度最大的

8、是铂系元素，如属，密度最大的是铂系元素，如OsOs为为22.5722.57，IrIr为为22.4222.42，PtPt为为21.4521.45熔点最高的金属是熔点最高的金属是W W（3683K3683K）硬度最大的金属是硬度最大的金属是CrCr第8页，本讲稿共72页、d d区元素中以区元素中以BB族元素的化学性质最活泼。能与空气、水、族元素的化学性质最活泼。能与空气、水、稀酸等反应。稀酸等反应。、第一过渡系元素比较活泼，除、第一过渡系元素比较活泼，除V V外，均能与稀酸反应置换出氢。外，均能与稀酸反应置换出氢。、第二、第三过渡系元素不活泼、第二、第三过渡系元素不活泼(B(B族例外族例外)均不能

9、与稀酸反应，均不能与稀酸反应，W W和和PtPt不与浓硝酸反应，但溶于王水，不与浓硝酸反应，但溶于王水，NdNd、TaTa、RuRu、RhRh、OsOs、IrIr等不与王水反应。等不与王水反应。（三）金属活泼性（三）金属活泼性 同族元素从上到下（除同族元素从上到下（除B B外）活泼性减弱，原因：外）活泼性减弱，原因：有效核电荷增加较多，而原子半径增加不多，使电离能有效核电荷增加较多，而原子半径增加不多，使电离能和升华焓增加显著，使失电子能力减弱，活泼性成弱。和升华焓增加显著，使失电子能力减弱，活泼性成弱。第二、三过渡系元素的单质非常稳定，一般不与强酸反第二、三过渡系元素的单质非常稳定，一般不与

10、强酸反应，但和浓碱或熔碱可反应，生成相应的含氧酸盐。应，但和浓碱或熔碱可反应，生成相应的含氧酸盐。第9页，本讲稿共72页(四四)氧化数氧化数 （1 1）有多种氧化数）有多种氧化数 （2 2）同周期变化趋势：从左到右由）同周期变化趋势：从左到右由“低低高高低低”，这是因，这是因(n-1)d(n-1)d5 5半满后半满后d d电子作为价电子趋势变弱；电子作为价电子趋势变弱；（3 3）同族变化趋势：从上到下，高氧化数化合物更）同族变化趋势：从上到下，高氧化数化合物更趋稳定趋稳定 ；同族最高价同族最高价B-B-B B、B B与族数相同，与族数相同，只有两种元素达只有两种元素达+8+8，IBIB特别。特

11、别。（4 4）同一元素不同氧化数，相邻两氧化数间隔为）同一元素不同氧化数，相邻两氧化数间隔为1 1，即连续变化，这与即连续变化，这与p p区跳跃式变化不同。区跳跃式变化不同。（5）许多过渡金属还能形成更低的氧化数。）许多过渡金属还能形成更低的氧化数。第10页，本讲稿共72页 过渡元素的氧化数过渡元素的氧化数一、B-B、B最高氧化数等于所属族数。二、同一元素的可变氧化态中，一般高价氧化态较稳定。三、同族元素比较，由上到下，高价态趋于稳定第11页，本讲稿共72页（六）离子的颜色（六）离子的颜色 过渡元素的水合离子大部分都有一定的颜色，这主要是因为此时过渡元过渡元素的水合离子大部分都有一定的颜色，这

12、主要是因为此时过渡元素离子的素离子的d轨道未填满电子，可能在吸收不同波长可见光轨道未填满电子，可能在吸收不同波长可见光d电子跃迁显示电子跃迁显示出互补可见光的颜色出来。电子的跃迁能级一般在可见光的范围：出互补可见光的颜色出来。电子的跃迁能级一般在可见光的范围：水合离子水合离子 TiTi3+3+V V2+2+V V3+3+Cr Cr3+3+Mn Mn2+2+Fe Fe2+2+Fe Fe3+3+Co Co2+2+Ni Ni2+2+颜颜 色色 紫红紫红 紫紫 绿绿 蓝紫蓝紫 肉色肉色 浅绿浅绿 浅紫浅紫 粉红粉红 绿绿.d轨道有电子，但未被填满电子；.吸收光范围在可见光区。所以，d0，d10离子的配

13、合物应是无色的。配合离子显色的条件第12页，本讲稿共72页（七）配位性（七）配位性（七）配位性（七）配位性 过渡元素易形成配合物，原因：过渡元素易形成配合物，原因：过渡元素易形成配合物，原因：过渡元素易形成配合物，原因：过过过过渡渡渡渡元元元元素素素素的的的的原原原原子子子子或或或或离离离离子子子子具具具具有有有有能能能能级级级级相相相相近近近近的的的的价价价价层层层层电电电电子子子子轨轨轨轨道道道道(n-1)d(n-1)d、nsns和和和和npnp，易易易易形形形形成成成成杂杂杂杂化化化化轨轨轨轨道道道道；其其其其中中中中nsns和和和和npnp轨轨轨轨道道道道可可可可能能能能是是是是空空空

14、空的的的的（对对对对原原原原子子子子，不不不不空空空空），(n-1)d(n-1)d轨轨轨轨道道道道是是是是部分空的，可以接受配体的孤电子对；部分空的，可以接受配体的孤电子对；部分空的，可以接受配体的孤电子对；部分空的，可以接受配体的孤电子对；过过过过渡渡渡渡元元元元素素素素的的的的离离离离子子子子一一一一般般般般具具具具有有有有较较较较高高高高的的的的电电电电荷荷荷荷和和和和较较较较小小小小的的的的半半半半径径径径，极化力强，对配体有较强的吸收力。极化力强，对配体有较强的吸收力。极化力强，对配体有较强的吸收力。极化力强，对配体有较强的吸收力。第13页，本讲稿共72页（八）催化性（八）催化性（八

15、）催化性（八）催化性 许许许许多多多多过过过过渡渡渡渡元元元元素素素素及及及及其其其其化化化化合合合合物物物物具具具具有有有有独独独独特特特特的的的的催催催催化化化化性性性性能能能能，催催催催化化化化作作作作用用用用表表表表现现现现为为为为两两两两方方方方面面面面，一一一一是是是是反反反反应应应应过过过过程程程程中中中中，过过过过渡渡渡渡元元元元素素素素可可可可形形形形成成成成不不不不稳稳稳稳定定定定的的的的配配配配合合合合物物物物，这这这这是是是是配配配配合合合合物物物物作作作作为为为为中中中中间间间间产产产产物物物物可可可可起起起起到到到到配配配配位位位位催催催催化化化化作作作作用用用用；

16、二二二二是是是是接接接接触触触触催催催催化化化化：过过过过渡渡渡渡元元元元素素素素通通通通过过过过提提提提供供供供适适适适宜宜宜宜的的的的反反反反应应应应表表表表面面面面，如如如如V V2 2OO5 5催催催催化化化化制制制制HH2 2SOSO4 4。（九）磁性（九）磁性（九）磁性（九）磁性 多多多多数数数数过过过过渡渡渡渡元元元元素素素素的的的的原原原原子子子子或或或或离离离离子子子子有有有有未未未未成成成成对对对对电电电电子子子子，所以具有顺磁性，未成对电子越多，磁距所以具有顺磁性，未成对电子越多，磁距所以具有顺磁性，未成对电子越多，磁距所以具有顺磁性，未成对电子越多，磁距 越大。越大。越

17、大。越大。第14页，本讲稿共72页三、铬族三、铬族三、铬族三、铬族元素元素元素元素 B B族族族族包包包包含含含含CrCr、MoMo、WW、SgSg，SgSg为为为为放放放放射射射射性性性性元元元元素素素素。MoMo、WW均均均均属属属属稀稀稀稀有有有有元元元元素素素素。但但但但我我我我国国国国蕴蕴蕴蕴藏藏藏藏丰丰丰丰富富富富，主主主主要要要要在在在在江江江江西西西西、辽辽辽辽宁宁宁宁，WW占占占占世世世世界界界界储储储储量量量量的的的的一一一一半半半半以以以以上上上上，属属属属世界第一位，世界第一位，世界第一位，世界第一位，MoMo储量属世界第二位。储量属世界第二位。储量属世界第二位。储量属

18、世界第二位。CrCr、MoMo、WW有有有有很很很很多多多多很很很很好好好好的的的的物物物物理理理理性性性性能能能能，WW是是是是所所所所有有有有金金金金属属属属中中中中熔熔熔熔点点点点最最最最高高高高的的的的（34103410），CrCr是是是是金金金金属属属属中中中中硬度最大的。硬度最大的。硬度最大的。硬度最大的。第15页，本讲稿共72页EA/V Cr2O72-+1.36 Cr(H2O)63+-0.424 Cr(H2O)62+-0.90 CrEB/V CrO42-0.13 Cr(OH)4-0.18 Cr(OH)2 -1.4 Cr-0.74-1.2铬的元素电势图铬的元素电势图价层电子氧化态C

19、r3d54s1+2,+3,+6Mo4d55s1+2,+3,+4,+5,+6W5d46s2+2,+3,+4,+5,+6 酸性溶液中，酸性溶液中，酸性溶液中，酸性溶液中，Cr(Cr()即即即即CrCr2 2OO7 72-2-有较强氧化性，被还原为有较强氧化性，被还原为有较强氧化性，被还原为有较强氧化性，被还原为CrCr3+3+；CrCr2+2+有较强还原性，可被氧化为有较强还原性，可被氧化为有较强还原性，可被氧化为有较强还原性，可被氧化为CrCr3+3+。在酸性溶液中，。在酸性溶液中，。在酸性溶液中，。在酸性溶液中，CrCr3+3+不易被不易被不易被不易被氧化，也不易被还原，较稳定。氧化，也不易被

20、还原，较稳定。氧化，也不易被还原，较稳定。氧化，也不易被还原，较稳定。碱性溶液中，碱性溶液中，碱性溶液中，碱性溶液中，Cr(Cr()即即即即CrOCrO4 42-2-氧化性很弱，相反，氧化性很弱，相反，氧化性很弱，相反，氧化性很弱，相反，Cr(Cr()易被氧化为易被氧化为易被氧化为易被氧化为Cr(Cr()。第16页，本讲稿共72页（二）铬的重要化合物（二）铬的重要化合物（二）铬的重要化合物（二）铬的重要化合物 CrCr的的的的价价价价层层层层构构构构型型型型：3d3d5 54s4s1 1，有有有有多多多多种种种种氧氧氧氧化化化化数数数数，其其其其中中中中以以以以+3+3和和和和+6+6化合物较

21、常见。化合物较常见。化合物较常见。化合物较常见。1 1、Cr(Cr()化合物化合物化合物化合物（1 1）氧化物及其水合物）氧化物及其水合物）氧化物及其水合物）氧化物及其水合物 CrCr2 2OO3 3难难难难溶溶溶溶难难难难熔熔熔熔，化化化化学学学学惰惰惰惰性性性性，是是是是两两两两性性性性氧氧氧氧化化化化物物物物但但但但只只只只有有有有酸酸酸酸性性性性熔熔熔熔剂剂剂剂（如如如如KK2 2S S2 2OO7 7）和和和和强强强强碱碱碱碱共共共共熔熔熔熔才才才才反反反反应应应应生生生生成成成成盐。盐。盐。盐。CrCr2 2OO3 3为绿色固体，是一种绿色颜料，称铬绿。为绿色固体，是一种绿色颜料，

22、称铬绿。为绿色固体，是一种绿色颜料，称铬绿。为绿色固体，是一种绿色颜料，称铬绿。第17页，本讲稿共72页 CrCr2 2OO3 3xHxH2 2OO可可可可用用用用Cr(Cr()盐盐盐盐溶溶溶溶液液液液中中中中加加加加入入入入适适适适量量量量碱碱碱碱得得得得到到到到灰灰灰灰绿绿绿绿色色色色胶胶胶胶状状状状沉沉沉沉淀淀淀淀，即即即即水水水水合合合合氧氧氧氧化化化化铬铬铬铬，其其其其含含含含水水水水量量量量是是是是可可可可变变变变的的的的，通常称为氢氧化铬，习惯上以通常称为氢氧化铬，习惯上以通常称为氢氧化铬，习惯上以通常称为氢氧化铬，习惯上以Cr(OH)Cr(OH)3 3表示。表示。表示。表示。C

23、r(OH)Cr(OH)3 3难溶于水，是典型两性氢氧化物之一。难溶于水，是典型两性氢氧化物之一。难溶于水，是典型两性氢氧化物之一。难溶于水，是典型两性氢氧化物之一。Cr(OH)3Cr3+Cr(OH)4-OH-H+H+OH-Cr2O3H+OH-注意：经灼烧后的Cr2O3不溶于酸第18页，本讲稿共72页CrCr3+3+和和和和Cr(OH)Cr(OH)4 4-盐均易水解：盐均易水解：盐均易水解：盐均易水解：Cr(H Cr(H2 2O)O)6 6 3+3+H+H2 2O Cr(OH)(HO Cr(OH)(H2 2O)O)5 5 2+2+H+H3 3OO+溶溶溶溶液液液液呈呈呈呈酸酸酸酸性性性性，若若若

24、若溶溶溶溶液液液液酸酸酸酸性性性性降降降降低低低低，水水水水解解解解程程程程度度度度变变变变大大大大，并并并并会会会会形形形形成成成成多多多多核核核核配配配配合合合合物物物物（通通通通过过过过羟羟羟羟基基基基桥桥桥桥）,若若若若向向向向上上上上述述述述溶溶溶溶液液液液继继继继续续续续加加加加入入入入碱碱碱碱，可可可可形形形形成成成成高高高高分分分分子子子子量量量量的的的的可可可可溶溶溶溶性性性性聚聚聚聚合合合合物物物物，最最最最后后后后析析析析出出出出水水水水合合合合氧氧氧氧化化化化铬（铬（铬（铬（）胶状沉淀。）胶状沉淀。）胶状沉淀。）胶状沉淀。（2 2）Cr(Cr()盐盐盐盐Cr(Cr()盐

25、有盐有盐有盐有CrClCrCl3 36H6H2 2OO、CrCr2 2(SO(SO4 4)3 318H18H2 2O O、KCr(SOKCr(SO4 4)2 2 12H 12H2 2OO （紫色或绿色）（紫色或绿色）（紫色或绿色）（紫色或绿色）(紫色紫色紫色紫色)（钾铬矾，兰紫色）（钾铬矾，兰紫色）（钾铬矾，兰紫色）（钾铬矾，兰紫色）将含有将含有将含有将含有Cr(OH)Cr(OH)4 4-水溶液加热煮沸，可完全水解水溶液加热煮沸，可完全水解水溶液加热煮沸，可完全水解水溶液加热煮沸，可完全水解为为为为CrCr2 2OO3 3xHxH2 2OO沉淀。沉淀。沉淀。沉淀。第19页，本讲稿共72页 在在

26、在在酸酸酸酸性性性性溶溶溶溶液液液液中中中中，CrCr3+3+需需需需用用用用很很很很强强强强氧氧氧氧化化化化剂剂剂剂，如如如如S S2 2OO8 82-2-才才才才能能能能将将将将其其其其氧化：氧化：氧化：氧化：2Cr2Cr2Cr2Cr3+3+3+3+3S3S3S3S2 2 2 2O O O O8 8 8 82-2-2-2-7H7H7H7H2 2 2 2O CrO CrO CrO Cr2 2 2 2O O O O7 7 7 72-2-2-2-6SO6SO6SO6SO4 4 4 42-2-2-2-14H14H14H14H+Cr()盐盐在碱性溶液中在碱性溶液中在碱性溶液中在碱性溶液中，Cr(OH

27、)Cr(OH)4 4-有强还原性，例如：有强还原性，例如：有强还原性，例如：有强还原性，例如：2Cr(OH)2Cr(OH)4 4-+3H+3H2 2OO2 2+2OH-2CrO+2OH-2CrO4 42-2-+8H +8H2 2OO （亮绿）（亮绿）（亮绿）（亮绿）（黄）（黄）（黄）（黄）第20页，本讲稿共72页 （3 3）CrCr（）的配合物）的配合物）的配合物）的配合物 CrCr（）可可可可与与与与HH2 2OO、ClCl-、NHNH3 3(l)(l)、CrCr2 2OO7 7 -、OHOH-、CNCN-、SCNSCN-等等等等配配配配体体体体形形形形成成成成大大大大量量量量单单单单一一一

28、一配配配配体体体体配配配配合合合合物物物物，还还还还能能能能形形形形成成成成多多多多配配配配体体体体配配配配合合合合物物物物CrCl(HCrCl(H2 2O)O)5 5 2+2+、CrBrCl(NHCrBrCl(NH3 3)4 4+、CrSOCrSO4 4(H(H2 2O)O)5 5+等等等等。目前已知有几千种，多数配位数为目前已知有几千种，多数配位数为目前已知有几千种，多数配位数为目前已知有几千种，多数配位数为6 6。Cr(Cr()的配合物大多的配合物大多的配合物大多的配合物大多显色显色显色显色。CrCr3+3+在在在在液液液液态态态态氨氨氨氨中中中中才才才才能能能能形形形形成成成成Cr(N

29、HCr(NH3 3)6 6 3+3+，在在在在氨氨氨氨水水水水溶溶溶溶液液液液中中中中将将将将形形形形成成成成Cr(OH)Cr(OH)3 3沉淀。沉淀。沉淀。沉淀。用途：用途：用途：用途：Cr(Cr()化合物，主要用于鞣革中，化合物，主要用于鞣革中，化合物，主要用于鞣革中，化合物，主要用于鞣革中，Cr(OH)SO Cr(OH)SO4 4碱式硫酸铬是重要的铬鞣剂。碱式硫酸铬是重要的铬鞣剂。碱式硫酸铬是重要的铬鞣剂。碱式硫酸铬是重要的铬鞣剂。第21页，本讲稿共72页3d4s4p由于Cr3+有2个空d轨道，因此它容易进行d2sp3杂化形成6配位数的配合物。配离子：Cr(H2O)6Cl3 Cr(H2O

30、)5ClCl2Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O颜色：紫色紫色 蓝绿色蓝绿色 绿色绿色配离子：Cr(NH3)3(H2O)33+Cr(NH3)63+颜色：粉红 黄色第22页，本讲稿共72页2 2、Cr(Cr()化合物化合物化合物化合物 主要有主要有主要有主要有CrOCrO3 3、KK2 2CrOCrO4 4和和和和KK2 2CrCr2 2OO7 7（1 1）CrOCrO3 3：向向向向KK2 2CrCr2 2OO7 7饱饱饱饱和和和和溶溶溶溶液液液液中中中中加加加加入入入入过过过过量量量量浓浓浓浓HH2 2SOSO4 4即即即即析出暗红色晶体：析出暗红色晶体：析出暗红色晶体：析出暗红色晶体：KK

31、2 2CrCr2 2OO7 7+H+H2 2SOSO4 4（浓）（浓）（浓）（浓）2CrO 2CrO3 3+K+K2 2SOSO4 4+H+H2 2OO CrOCrO3 3有有有有强强强强氧氧氧氧化化化化性性性性,易易易易潮潮潮潮解解解解，溶溶溶溶于于于于水水水水生生生生成成成成HH2 2CrOCrO4 4，溶溶溶溶于于于于碱碱碱碱生生生生成成成成铬铬铬铬酸酸酸酸盐盐盐盐。广广广广泛泛泛泛用用用用作作作作有有有有机机机机反反反反应应应应的的的的氧氧氧氧化化化化剂剂剂剂和和和和电电电电镀镀镀镀时镀铬液。时镀铬液。时镀铬液。时镀铬液。第23页，本讲稿共72页（2）铬酸盐和重铬酸盐：）铬酸盐和重铬酸

32、盐：）铬酸盐和重铬酸盐：）铬酸盐和重铬酸盐：（铬酸盐和重铬酸盐的转化）（铬酸盐和重铬酸盐的转化）Cr(Cr()的的的的含含含含氧氧氧氧酸酸酸酸无无无无游游游游离离离离状状状状态态态态，因因因因而而而而常常常常用用用用的的的的是是是是其其其其盐盐盐盐。最最最最重重重重要要要要的的的的盐盐盐盐：KK2 2CrOCrO4 4（黄色晶体）、（黄色晶体）、（黄色晶体）、（黄色晶体）、KK2 2CrCr2 2OO7 7（橙红色晶体，称红矾钾）。（橙红色晶体，称红矾钾）。（橙红色晶体，称红矾钾）。（橙红色晶体，称红矾钾）。互变：互变：互变：互变：2CrO2CrO4 42-2-+2H+2H+CrCr2 2OO

33、7 72-2-+H+H2 2O O （黄色）（黄色）（黄色）（黄色）（橙红色）（橙红色）（橙红色）（橙红色）溶解性：溶解性：溶解性：溶解性：重铬酸盐大都易溶于水，而重铬酸盐大都易溶于水，而重铬酸盐大都易溶于水，而重铬酸盐大都易溶于水，而CrOCrO4 42-2-中中中中KK+、NaNa+、NHNH4 4+易溶，其余一易溶，其余一易溶，其余一易溶，其余一般难溶。般难溶。般难溶。般难溶。Cr Cr Cr Cr2 2 2 2O O O O7 7 7 72-2-2-2-+2Pb+2Pb+2Pb+2Pb2+2+2+2+H+H+H+H2 2 2 2O O O O 2PbCrO2PbCrO2PbCrO2Pb

34、CrO4 4 4 4(铬黄铬黄铬黄铬黄)+2H)+2H)+2H)+2H+（此反应用于鉴定（此反应用于鉴定（此反应用于鉴定（此反应用于鉴定PbPbPbPb2+2+2+2+或或或或CrOCrO4 42-2-）Cr Cr Cr Cr2 2 2 2O O O O7 7 7 72-2-2-2-+4Ag+4Ag+4Ag+4Ag+H+H+H+H2 2 2 2O 2AgO 2AgO 2AgO 2Ag2 2 2 2CrOCrOCrOCrO4 4 4 4(砖红色砖红色砖红色砖红色)+2H)+2H)+2H)+2H+第24页，本讲稿共72页氧化性：氧化性：EA/V Cr2O72-+1.36 Cr(H2O)63+EB/

35、V CrO42-0.13 Cr(OH)4-Cr Cr2 2OO7 72-2-+3SO+3SO3 32-2-+8H+8H+2Cr 2Cr3+3+3SO+3SO4 42-2-+4H+4H2 2OO Cr Cr2 2OO7 72-2-+6Fe+6Fe2+2+14H+14H+2Cr 2Cr3+3+6Fe+6Fe3+3+7H+7H2 2O O 此反应用于测定此反应用于测定此反应用于测定此反应用于测定FeFe含量。含量。含量。含量。3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CH3COOH +2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O 此反应用于检验司机是否酒后开车。此反应用于检验司机是否酒

36、后开车。第25页，本讲稿共72页 在酸性溶液中，在酸性溶液中，在酸性溶液中，在酸性溶液中，CrCr2 2OO7 72-2-能氧化能氧化能氧化能氧化HH2 2OO2 2：Cr Cr2 2OO7 72-2-+3H+3H2 2OO2 2+8H+8H+2Cr 2Cr3+3+3O+3O2 2+7H+7H2 2OO 在反应过程中，先生成兰色的过氧化铬：在反应过程中，先生成兰色的过氧化铬：在反应过程中，先生成兰色的过氧化铬：在反应过程中，先生成兰色的过氧化铬：Cr Cr2 2OO7 72-2-+4H+4H2 2OO2 2+2H+2H+2CrO 2CrO5 5(兰兰兰兰)+5H)+5H2 2OO （CrO(O

37、CrO(O2 2)）这是检验这是检验这是检验这是检验Cr(Cr()和和和和HH2 2OO2 2的灵敏反应。的灵敏反应。的灵敏反应。的灵敏反应。Cr()的鉴定的鉴定第26页，本讲稿共72页 四、锰族四、锰族元素元素 含含含含MnMn、TcTc、ReRe、BhBh，其其其其中中中中TcTc和和和和BhBh是是是是放放放放射射射射性性性性元元元元素素素素，ReRe属属属属稀稀稀稀有元素。有元素。有元素。有元素。价层电子构型为价层电子构型为价层电子构型为价层电子构型为(n-1)d(n-1)d5 5nsns2 2。第27页，本讲稿共72页（一）锰的元素电势图（一）锰的元素电势图（一）锰的元素电势图（一）

38、锰的元素电势图444446464747第28页，本讲稿共72页酸性溶液中酸性溶液中酸性溶液中酸性溶液中:Mn Mn3+3+、MnOMnO4 42-2-均易歧化：均易歧化：均易歧化：均易歧化：2Mn 2Mn3+3+2H+2H2 2OMnOMn2+2+MnO+MnO2 2+4H+4H+3MnO 3MnO4 42-2-+4H+4H+2MnO2MnO4 4-+MnO+MnO2 2+2H+2H2 2O O MnO MnO4 4-和和和和MnOMnO2 2有强氧化性；有强氧化性；有强氧化性；有强氧化性；Mn Mn2+2+较稳定，不易被氧化，也不易被还原。较稳定，不易被氧化，也不易被还原。较稳定，不易被氧化

39、，也不易被还原。较稳定，不易被氧化，也不易被还原。碱性溶液中碱性溶液中碱性溶液中碱性溶液中:MnOMnO4 42-2-也也也也能能能能发发发发生生生生歧歧歧歧化化化化反反反反应应应应，但但但但不不不不如如如如酸酸酸酸性性性性完完完完全全全全，Mn(OH)Mn(OH)3 3也也也也歧化，不过还原性强，所以歧化不明显。歧化，不过还原性强，所以歧化不明显。歧化，不过还原性强，所以歧化不明显。歧化，不过还原性强，所以歧化不明显。MnOMnO4 4-氧化性较弱氧化性较弱氧化性较弱氧化性较弱。Mn(OH)Mn(OH)2 2、Mn(OH)Mn(OH)3 3都有较强还原性，易被氧化都有较强还原性，易被氧化都有

40、较强还原性，易被氧化都有较强还原性，易被氧化 为为为为MnOMnO2 2。第29页，本讲稿共72页（二）锰的氧化物及其水合物（二）锰的氧化物及其水合物 1 1、酸碱性：、酸碱性：、酸碱性：、酸碱性：氧化数升高，酸性增强，碱性减弱氧化数升高，酸性增强，碱性减弱氧化数升高，酸性增强，碱性减弱氧化数升高，酸性增强，碱性减弱。MnOMnOMnMn2 2OO3 3MnOMnO2 2MnOMnO3 3MnMn2 2OO7 7碱性碱性碱性碱性弱碱性弱碱性弱碱性弱碱性两性两性两性两性酸性酸性酸性酸性酸性酸性酸性酸性酸性增强酸性增强酸性增强酸性增强Mn(OH)Mn(OH)2 2Mn(OH)Mn(OH)2 2Mn

41、(OH)Mn(OH)4 4HH2 2MnOMnO4 4HMnOHMnO4 4酸性增强酸性增强酸性增强酸性增强氧化性增强氧化性增强氧化性增强氧化性增强第30页，本讲稿共72页2 2、氧化还原性氧化还原性氧化还原性氧化还原性：Mn(OH)Mn(OH)2 2的强还原性：的强还原性：的强还原性：的强还原性：Mn Mn2+2+2OHMn(OH)+2OHMn(OH)2 2（白）（白）（白）（白）在空气中很快能氧化，迅速变化为棕色的在空气中很快能氧化，迅速变化为棕色的在空气中很快能氧化，迅速变化为棕色的在空气中很快能氧化，迅速变化为棕色的MnO(OH)MnO(OH)2 2 2Mn(OH)2Mn(OH)2 2

42、+O+O2 22MnO(OH)2MnO(OH)2 2（水合二氧化锰）（水合二氧化锰）（水合二氧化锰）（水合二氧化锰）MnOMnO2 2的氧化还原性：的氧化还原性：的氧化还原性：的氧化还原性：MnOMnO2 2棕黑色粉末，是锰最棕黑色粉末，是锰最棕黑色粉末，是锰最棕黑色粉末，是锰最稳定的氧化物。在酸性溶液中有强氧化性，如：稳定的氧化物。在酸性溶液中有强氧化性，如：稳定的氧化物。在酸性溶液中有强氧化性，如：稳定的氧化物。在酸性溶液中有强氧化性，如：MnO MnO2 2(s)+4HCl(s)+4HCl(浓浓浓浓)MnCl)MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2OO 在碱性介质中：有还原性

43、：在碱性介质中：有还原性：在碱性介质中：有还原性：在碱性介质中：有还原性：2MnO 2MnO2 2+4KOH+O+4KOH+O2 2 2K2K2 2MnOMnO4 4(绿绿绿绿)+2H)+2H2 2O O 第31页，本讲稿共72页 （三）（三）（三）（三）Mn(Mn()盐：盐：盐：盐：Mn(Mn()强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如MnSMnS、MnCO MnCO3 3难溶。难溶。难溶。难溶。MnMn2+2+（3d3d5 5）稳定，只有强氧化剂如）稳定，只有强氧化剂如）稳定，只有强氧化剂如）稳定，只有

44、强氧化剂如NaBiONaBiO3 3、(NH(NH4 4)2 2S S2 2OO8 8、PbOPbO2 2等才能将等才能将等才能将等才能将MnMn2+2+氧化为氧化为氧化为氧化为MnOMnO4 4-：2Mn2Mn2+2+14H+14H+NaBiO+NaBiO3 32MnO2MnO4 4-+5Bi+5Bi3+3+5Na+5Na+7H+7H2 2O O此反应用于鉴定此反应用于鉴定此反应用于鉴定此反应用于鉴定MnMn2+2+。第32页，本讲稿共72页（四）锰酸盐和高锰酸盐：（四）锰酸盐和高锰酸盐：（四）锰酸盐和高锰酸盐：（四）锰酸盐和高锰酸盐：1 1、锰酸盐：、锰酸盐：、锰酸盐：、锰酸盐：Mn(Mn

45、()化合物仅以深绿色化合物仅以深绿色化合物仅以深绿色化合物仅以深绿色MnOMnO4 42-2-形式存在形式存在形式存在形式存在于强碱溶液中。于强碱溶液中。于强碱溶液中。于强碱溶液中。性质：性质：性质：性质：酸性中歧化：酸性中歧化：酸性中歧化：酸性中歧化：3MnO 3MnO4 42-2-+4H+4H+2MnO 2MnO4 4-+MnO+MnO2 2+2H+2H2 2OO 中性和碱性中：中性和碱性中：中性和碱性中：中性和碱性中：3MnO 3MnO4 42-2-+2H+2H2 2O 2MnOO 2MnO4 4-+MnO+MnO2 2+4OH+4OH-氧化性：氧化性：氧化性：氧化性：酸性中强氧化性，但

46、它不稳定，酸性中强氧化性，但它不稳定，酸性中强氧化性，但它不稳定，酸性中强氧化性，但它不稳定，故不用作氧化剂。故不用作氧化剂。故不用作氧化剂。故不用作氧化剂。第33页，本讲稿共72页2 2、高锰酸盐、高锰酸盐、高锰酸盐、高锰酸盐 KMnO KMnO4 4（俗称灰锰氧），深紫色晶体，易溶于水。（俗称灰锰氧），深紫色晶体，易溶于水。（俗称灰锰氧），深紫色晶体，易溶于水。（俗称灰锰氧），深紫色晶体，易溶于水。制法：制法：制法：制法：电解电解电解电解KK2 2MnOMnO4 4的碱溶液；的碱溶液；的碱溶液；的碱溶液；用用用用ClCl2 2氧化。氧化。氧化。氧化。2K2K2 2MnOMnO4 4+Cl+

47、Cl2 2=2KMnO=2KMnO4 4+2OH+2OH-+H+H2 2 性质：性质：性质：性质：稳定性：不很高。稳定性：不很高。稳定性：不很高。稳定性：不很高。2KMnO 2KMnO4 4 KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2 4MnO 4MnO4 4-+4H+4H+4MnO4MnO2 2+3O+3O2 2+2H+2H2 2O O 4MnO 4MnO4 4-+2H+2H2 2O 4MnOO 4MnO2 2+3O+3O2 2+4OH+4OH-4MnO 4MnO4 4-+4OH+4OH-4MnO 4MnO4 42-2-+O+O2 2+2H+2H2 2OO氧化性氧化性氧

48、化性氧化性：介质不同还原产物不同，如与：介质不同还原产物不同，如与：介质不同还原产物不同，如与：介质不同还原产物不同，如与NaNa2 2SOSO3 3反应：反应：反应：反应：第34页，本讲稿共72页（一）铁系和铂系元素概述：（一）铁系和铂系元素概述：族元素含三个元素组，共族元素含三个元素组，共9种元素。由于种元素。由于La系收缩的影响，性质有相似性，所以又分为铁系元系收缩的影响，性质有相似性，所以又分为铁系元素和铂系元素（为稀有金属）。素和铂系元素（为稀有金属）。五、五、铁系和铂系元素铁系和铂系元素铁系元素铁系元素铁钴镍铁钴镍铂系元素铂系元素钌铑钯钌铑钯锇铱铂锇铱铂第35页，本讲稿共72页Fe

49、OCoONiOFe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2黑灰绿暗绿白粉红绿Fe2O3Co2O3Ni2O3Fe(OH)3Co(OH)3Ni(OH)3砖红黑黑棕红棕褐黑均不溶于水,易溶于酸,一般不溶于碱,氢氧化铁可与浓碱反应生成Fe(OH)63-（二）铁系元素的重要化合物（二）铁系元素的重要化合物溶解性：溶解性：第36页，本讲稿共72页 氧化还原性：氧化还原性：还原性：还原性：Fe(OH)2Co(OH)2 Ni(OH)2氧化性：氧化性：Fe(OH)3CoO(OH)NiO(OH)水溶液中不能存在水溶液中不能存在Ni3+或或Co3+氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物酸碱性：酸碱性：酸碱性：酸碱性：氧化物

50、均为碱性氧化物，能溶于强酸，不溶于水和碱。氧化物均为碱性氧化物，能溶于强酸，不溶于水和碱。氢氧化物基本上属碱性氢氧化物，氢氧化物基本上属碱性氢氧化物，氢氧化物基本上属碱性氢氧化物，氢氧化物基本上属碱性氢氧化物，Fe(OH)Fe(OH)3 3稍显两性。稍显两性。稍显两性。稍显两性。第37页，本讲稿共72页低价氢氧化物的还原性：低价氢氧化物的还原性：低价氢氧化物的还原性：低价氢氧化物的还原性：Fe2+2OHFe(OH)2（白）空气中很快变红棕色：（白）空气中很快变红棕色：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(红棕红棕)Co(OH)Co(OH)2 2较较较较Fe(OH)Fe(OH)2 2