《元素及其化合物》课件.ppt

1、磷的化合物磷的化合物氮的化合物氮的化合物氮族元素的单质氮族元素的单质氮族元素概述氮族元素概述氮族元素氮族元素氮族元素概述氮族元素概述:氮族氮族(VA)：N，P，As，Sb，Bi价电子构型：价电子构型：ns2np3NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3 氮气是无色、无臭、无味的气体。沸氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为点为 -195.8C。微溶于水。常温下化学性。微溶于水。常温下化学性质极不活泼，加热时与活泼金属质极不活泼，加热时与活泼金属Li，Ca，Mg等反应，生成离子型化合物。等反应，生成离子型化合物。氮族元素的单质氮族元素的单质白磷白磷红磷红磷磷的同素异形体磷的同素异形体:红磷白磷

2、黑磷隔绝空气高温高压C400P4化学性质化学性质活泼，空气活泼，空气中自燃，溶中自燃，溶于非极性溶于非极性溶剂。剂。较稳定，较稳定，400以上以上燃烧，不溶燃烧，不溶于有机溶剂。于有机溶剂。磷的燃烧氮的化合物氮的化合物结构结构：N：sp3杂化，三角锥形杂化，三角锥形1.氮的氢化物氮的氢化物氨氨(NH3)2.2.氮的氧化氮的氧化物物O4H2NO)3Cu(NO)(8HNO3Cu2233稀22222Fe(NO)NOFe)2NOCl(Cl2NO2NOO2NO氯化亚硝酰O6HNO(g)4(g)5O(g)4NH2C80023 铂丝网一氧化氮一氧化氮(NO)制备：制备：性质：性质：无色气体，水中溶解度较小。

3、无色气体，水中溶解度较小。二氧化氮二氧化氮(NONO2 2)N：价电子2s22p3 sp2杂化后 有毒，有特殊臭味的红棕色气体有毒，有特殊臭味的红棕色气体 溶于水溶于水 用碱吸收用碱吸收OHNaNONaNO2NaOH2NO2232结构：结构：33：性质：性质：（无色）（无色）（红棕色）（红棕色）422ON 2NO冷却C140NO2HNOOH3NO3223.3.氮的含氧酸及其盐氮的含氧酸及其盐22224422HNO2OHNONOHNONaHSOSOHNaNO 冷冻冷亚硝酸（亚硝酸（HNO2）制备：制备：性质：性质：弱酸(蓝色蓝色)不稳定22_NOH HNO4_100.6=K a223222NON

4、OOH ONOH 2HNO亚硝酸盐亚硝酸盐制备：制备：碱吸收法 OHNaNO2NaOHNONO222 性质：性质：绝大部分无色绝大部分无色,易溶于水易溶于水,(AgNO2 浅黄色不溶浅黄色不溶)极毒是致癌物极毒是致癌物。金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差主主AgNO27 PH7 PH解离 水解解离 稳定性 稳定 相对不稳定 4.4.磷的卤化物磷的卤化物 PX3PX5结构：结构：三角锥三角锥 三角双锥三角双锥 分子晶体分子晶体 离子晶体离子晶体PCl3 PCl5杂化类型：不等性杂化类型：不等性spsp3 3spsp3 3d dPClPCl5 5离子晶体离子晶体:PCl5固体中含有固体中含有PCl

5、4+和和PCl6-离子离子PCl4+：P：sp3杂化杂化 四面体四面体ClPClClClPClClClClClCl-PCl6-：P：sp3d2杂化杂化 八面体八面体氧族元素氧族元素:硫及其化合物硫及其化合物氧及其化合物氧及其化合物氧族元素概述氧族元素概述氧族(VIA)OSSeTePo元素非金属准金属放射性金属存在单质或矿物共生于重金属硫化物中价层电子构型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4电负性3.442.582.552.102.0氧化值-2,(-1)2,4,62,4,62,4,62,6晶体分子晶体分子晶体红硒(分子晶体)灰硒(链状晶体)链状晶体金属晶体氧族元素概述氧族

6、元素概述:碱性：碱性：242222s22)()()()()()()(p*pps*s*s2222111.氧（氧（O2）分子轨道电子排布式：分子轨道电子排布式：氧及其化合物氧及其化合物酸性：酸性：(氧化性强氧化性强)0.401V =E 4OH 4eO2HO-221.229V =E O2H 4e4HO2-2OO2 2.臭氧臭氧(O(O3 3)：OO2 2的同素异形体的同素异形体OHOI2H2IO222-343 结构：结构：中心中心O：sp2杂化形成杂化形成性质：性质：不稳定性不稳定性氧化性氧化性唯一极性单质唯一极性单质3O 2O23-1mrmolkJ4.285-=H2.075V OHO 2e2HOA

7、22-3=E247V.1 2OHO 2eOHOB2-23=-E3 3.过氧化氢（过氧化氢（H H2 2OO2 2）不稳定性不稳定性 OOHH149pm97o97o97pm94o性质：性质：弱酸性弱酸性-12222mol-196kJOO2H O2H=rHmO2HBaOBa(OH)OH2222210，102.0 HHO OH-25-12-222=K 1K 2结构：结构：可见：可见：H2O2氧化性强，还原性弱；氧化性强，还原性弱；是不造成二次污染的杀菌剂。是不造成二次污染的杀菌剂。O8H2CrO2OH2Cr(OH)O3H2-24-422O2H2Fe2H2FeOH23222酸性条件：酸性条件：氧化还原

8、性氧化还原性O8H5O2Mn6H2MnOO5H222-422O4H)(s,PbSO)PbS(s,O4H2422白黑碱性条件：碱性条件：硫有几种同素异形体硫有几种同素异形体 斜方硫斜方硫 单斜硫单斜硫 弹性硫弹性硫密度密度/g cm-3 2.06 1.99颜色颜色 黄色黄色 浅黄色浅黄色 190190的熔融硫的熔融硫稳定性稳定性 94.5 用冷水速冷用冷水速冷1.单质硫单质硫C190)S()S(单斜斜方弹性硫94.5oC硫及其化合物硫及其化合物物理性质：物理性质：2.2.硫化氢和硫化物硫化氢和硫化物 H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。是无色，有腐蛋味，剧毒气体。稍溶于水。水溶液呈酸性，为二元弱酸

9、。稍溶于水。水溶液呈酸性，为二元弱酸。SO2HOS2H2SOO2H3OS2H2222222 不完全完全硫化氢硫化氢结构：结构：H2S结构与结构与H2O相似相似性质：性质：与空气与空气(O2)反应反应最重要的性质是它的最重要的性质是它的：3.3.多硫化物多硫化物62 xS)(NH ,SNax24x2=S-2X2-制备：制备：现象：黄现象：黄橙红橙红红红 xx22SNa1)S-(nSNa性质：性质：遇酸不稳定遇酸不稳定1)S-(xS(g)HSH 2HS2x2-2x-23-22SnSSSnS243226SOOFe8OFeS3氧化性氧化性还原性还原性SO2的性质：气体、无色，有强烈刺激性气味，易气体、

10、无色，有强烈刺激性气味，易溶于水，溶于水后形成亚硫酸。溶于水，溶于水后形成亚硫酸。4.4.二氧化硫、亚硫酸及其盐二氧化硫、亚硫酸及其盐SO2是极性分子是极性分子43 SO3的结构：S：3s23p464 5.5.三氧化硫、硫酸及其盐三氧化硫、硫酸及其盐H H2 2SOSO4 4的结构：的结构：H2SO4分子间通过氢键相连，分子间通过氢键相连，使其晶体呈现波纹形层状结构。使其晶体呈现波纹形层状结构。硫代硫酸硫代硫酸(H(H2 2S S2 2O O3 3)：极不稳定，尚未制得纯品。：极不稳定，尚未制得纯品。硫代硫酸盐：硫代硫酸盐：NaNa2 2S S2 2O O3 3 5H5H2 2O O，海波，大

11、苏打。，海波，大苏打。32232OSNaSSONa硫代硫酸及其盐硫代硫酸及其盐6.6.硫的其他含氧酸及其盐硫的其他含氧酸及其盐制备：制备：性质：易溶于水性质：易溶于水,水溶液呈弱碱性；水溶液呈弱碱性；遇酸分解：遇酸分解：OHSOSOSH2HOS22322-232SOSOOSOOOS-2-2SOSOOSOOOS-2-2II I10H8Cl2SOO5H4ClOS-2422-232还原性：还原性：-2642-2322IOSIO2S冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体722423OSHSOHSO H2S2O7为无色晶体，吸水性、为无色晶体，吸水性、腐蚀性比腐蚀性比H2S

12、O4更强。更强。焦硫酸盐可作为溶剂焦硫酸盐可作为溶剂42472224234272232SOKTiOSOOSKTiOSO3K)(SOAlOS3KOAl-OOOHOSH2722HOSOOHHOSOHOOHSOOOSOOHO焦硫酸及其盐焦硫酸及其盐过氧化氢：过氧化氢：H-O-O-H过二硫酸过二硫酸过一硫酸过一硫酸OSOHOOOHOSOHOOOSOHOO过硫酸及其盐过硫酸及其盐磺酸基过二硫酸盐：过二硫酸盐：OS)(NH8224OSK822强氧化剂：强氧化剂：-16H10SOMnO2 O8HO5S2Mn-24-4Ag22822稳定性差：稳定性差：2342822O2SOSO2KOS2K1.939V)/SO

13、OS(-24-282=E连二亚硫酸：连二亚硫酸：(H(H2 2S S2 2OO4 4)亚硫酸：亚硫酸：二元中强酸：二元中强酸：遇水分解：遇水分解：323222422SO2HOSHOHOS2H32322SOHSOSHSOSOHOOH=-110 4.5Ka1-310 3.5=Ka2OHHOSO卤族元素卤族元素卤素的含氧化合物卤素的含氧化合物卤化物卤化物 多卤化物多卤化物卤素的氢化物卤素的氢化物卤素单质卤素单质卤素概述卤素概述卤族元素的基本性质：卤族元素的基本性质：卤素卤素(VII)F Cl Br I(VII)F Cl Br I价电子构型价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25

14、p5共价半径共价半径/pmpm64649999114114133133第一电离能第一电离能/kJmol/kJmol-1-116811681125112511140114010081008电负性电负性3.983.982.962.962.662.663.163.16电子亲和能电子亲和能/kJmol-1-328 -349 -325 -295-328 -349 -325 -295氧化数氧化数 -1-1-1，1，3，5，7 卤素概述卤素概述1.卤素单质的物理性质：卤素单质的物理性质：聚集状态聚集状态g g l sg g l sb.p./-188 -34 59 185 m.p./-220 -102 -7

15、114颜色颜色浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 紫紫分子间力分子间力小小大大F2 Cl2 Br2 I2 卤素单质卤素单质常温下常温下,卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。HFHClHBrHI分解温度分解温度/15001000300键能键能/kJmol-1570432366298酸性酸性弱弱强强分子极性分子极性沸点沸点稳定性稳定性熔点熔点*-83.57-114.18-86.87-50.80m.p./*19.52-85.05-66.71-35.1b.p./6.373.572.761.40/(10-30cm)卤素的氢化物卤素的氢化物-271.1-92.3-36.4-2

16、6.5/kJmol-1fHm1.1.卤化氢性质卤化氢性质卤化物卤化物2.卤化物的分类：卤化物的分类：金属卤化物：金属卤化物：32LaCl,BaClNaCl,CsF,离子型：非金属卤化物：非金属卤化物：6543SF,PCl,SiF,BF等卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。-)(TiCl,FeCl,SnCl,AlCl)AgCl(18e4343高氧化值金属构型共价型水解性：水解性：结构：结构：离子型离子型共价型共价型熔点：熔点：高高低低溶解性：溶解性：大多易溶于水大多易溶于水易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂导电性：导电性：水溶液水溶液,熔融导电熔融导电无导电性无

17、导电性对应氢氧化物不对应氢氧化物不是强碱的都易水解是强碱的都易水解,产物为氢氧化物或碱产物为氢氧化物或碱式盐式盐易水解易水解,产物为两种酸产物为两种酸BXBX3 3,SiX,SiX4 4,PCl,PCl3 3金属卤化物金属卤化物非金属卤化物非金属卤化物3.3.卤化物的性质：卤化物的性质：记：记：Sn(OH)ClSn(OH)Cl，SbOClSbOCl，BiOClBiOCl卤化物的键型及性质的递变规律：卤化物的键型及性质的递变规律：同一周期同一周期：从左到右，阳离子电荷数增大，从左到右，阳离子电荷数增大，离子半径减小，离子型向共价型过渡，熔沸点下离子半径减小，离子型向共价型过渡，熔沸点下降。降。例

18、如：例如：NaCl NaCl MgCl MgCl2 2 AlCl AlCl3 3 SiCl SiCl4 4b.p./1465 1412 181(b.p./1465 1412 181(升华升华)57.6)57.6 同一金属不同卤素：同一金属不同卤素：AlX3 随着随着X半径的增半径的增大，极化率增大，共价成分增多。大，极化率增大，共价成分增多。例如：例如：离子键离子键 共共 价价 型型 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 b.p./1272 181 253 382 IA的卤化物均为离子键型，随着离子半径的的卤化物均为离子键型，随着离子半径的增大，晶格能减小，熔沸点降低。增大，晶格能减小，

19、熔沸点降低。例如：例如：NaF NaCl NaBr NaIm.p./996 801 755 660 同一金属不同氧化值：高氧化值的卤化物同一金属不同氧化值：高氧化值的卤化物共价性显著，熔沸点相对较低。共价性显著，熔沸点相对较低。例如：例如：SnCl2 SnCl4；SbCl3 SbCl5m.p./247 -33 73.4 3.5卤素的各种含氧酸的卤素的各种含氧酸的比较比较次卤酸：次卤酸：HClO HBrO HIO酸性酸性氧化性氧化性稳定性：稳定性：大大小小2.810-8 2.610-9 2.410-11弱酸弱酸()K a1.495 1.3410.983)/VX/XO(-E卤酸及其盐卤酸及其盐卤酸

20、：卤酸：HClO3 HBrO3 HIO3酸性：酸性：强强 强强 近中强近中强 酸性酸性:减弱减弱1.458 1.513 1.209已获得酸已获得酸的浓度：的浓度：40%50%晶体晶体稳定性：稳定性：大大小小)/VX/XO(2-3E高卤酸及其盐高卤酸及其盐:高卤酸：高卤酸：HClO4 HBrO4 H5IO6酸性：酸性：最强最强 强强 弱弱1.226 1.763 1.60都是强氧化剂都是强氧化剂,均已获得纯物质均已获得纯物质,稳定性好稳定性好。4-=)104.4(Ka1偏偏高碘酸高碘酸HIO4)/V/XO(XO34-EA O重要高卤酸盐：高氯酸盐重要高卤酸盐：高氯酸盐高氯酸盐多易溶于水，但高氯酸盐

21、多易溶于水，但K K+、NHNH4 4+、CsCs+、RbRb+的高的高氯酸盐的溶解度都很小。氯酸盐的溶解度都很小。KClO4稳定性好稳定性好,用作炸药比用作炸药比KClO3更稳定。更稳定。242OKClC610KClONH4ClO4：现代火箭推进剂。：现代火箭推进剂。Mg(ClO4)2,Ca(ClO4)2可用作干燥剂可用作干燥剂可得可得40%溶液溶液可得固体可得固体氯的各种含氧酸性质的比较氯的各种含氧酸性质的比较HClO HClO2 HClO3HClO4酸性酸性:稳定性：稳定性：不稳不稳 不稳不稳 相对稳定相对稳定 稳定稳定增强增强增强增强几种重要的过渡金属的性质几种重要的过渡金属的性质过过

22、 渡渡 元元 素素周期表中周期表中IIIB族至族至IIB族元素称过渡元素。族元素称过渡元素。也有文献认为也有文献认为IIIB族至族至VIIIB族族过渡元素的电子层结构特点是具有未充满过渡元素的电子层结构特点是具有未充满的的d d轨道（轨道（IB IIB除外），最外层有除外），最外层有1-21-2个电子，个电子，具有两个未充满的电子层。价电子构型为具有两个未充满的电子层。价电子构型为 (n-1)d(n-1)d1-101-10nsns1-21-2铜族元素包括（铜、银、金）三个元素，铜族元素包括（铜、银、金）三个元素，价电子层结构为价电子层结构为(n-1)d(n-1)d1010nsns1 1。最外层

23、电子数为一个最外层电子数为一个s s电子，但金属活泼性比碱电子，但金属活泼性比碱金属弱得多，化学活泼性也远低于碱金属。金属弱得多，化学活泼性也远低于碱金属。铜族元素从上到下（即随铜族元素从上到下（即随CuCu、AgAg、AuAu顺序）金属顺序）金属活泼性递减。（与碱金属元素变化规律相反。）活泼性递减。（与碱金属元素变化规律相反。）铜族元素一方面易形成共价性化合物，另一方面铜族元素一方面易形成共价性化合物，另一方面易形成络合物。易形成络合物。1 1铜族元素铜族元素铜族元素的基本性质铜族元素的基本性质 Cu Ag Au原子量原子量 63.5 107.9 197.0价电子价电子 3d104s1 4d

24、105s1 5d106s1主要氧化态主要氧化态 +1，+2 +1 +1，+3原子金属半径原子金属半径/pm 127.8 144.4 144.2 第一电离势第一电离势(kJmol-1)750 735 895 第二电离势第二电离势(kJmol-1)1970 2083 1987M+水合热水合热(kJmol-1)-582 -486 -644M2+离子水合热离子水合热(kJmol-1)-2121 升华热升华热(kJmol-1)340 285 385电负性电负性 1.9 1.93 2.54铜族单质铜族单质铜族单质具有密度大，熔沸点较高，优良的导电铜族单质具有密度大，熔沸点较高，优良的导电导热性等特性。铜族

25、金属相互之间以及和其他金导热性等特性。铜族金属相互之间以及和其他金属之间都易形成合金。属之间都易形成合金。化学性质化学性质 与与O2作用作用 2Cu+O2Cu+O2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2=Cu(OH)=Cu(OH)2 2CuCOCuCO3 3 碱式碳酸铜碱式碳酸铜银、金在加热时不与空气中银、金在加热时不与空气中O O2 2反应，在潮湿空气中反应，在潮湿空气中也不反应。也不反应。铜族单质铜族单质 铜与卤素在常温下反应，铜在空气中可以缓慢溶铜与卤素在常温下反应，铜在空气中可以缓慢溶于稀酸。于稀酸。2Cu+4HCl+O2Cu+4HCl+O2 2=2CuCl=2CuCl2 2+2H+

26、2H2 2O O 铜与浓盐酸在加热时也能反应。铜与浓盐酸在加热时也能反应。2Cu+8HCl(2Cu+8HCl(浓浓)=2H)=2H3 3CuClCuCl4 4+H+H2 2 铜易溶于硝酸和热浓铜易溶于硝酸和热浓H H2 2SOSO4 4等强氧化性酸。等强氧化性酸。银也可以溶于硝酸和热浓银也可以溶于硝酸和热浓H H2 2SOSO4 4等强氧化性酸，但等强氧化性酸，但更困难。金只溶于更困难。金只溶于“王水王水”。氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物 Cu2O（黄或红）（黄或红）CuO（黑）（黑）Cu(OH)2（浅兰）（浅兰）性质：性质：均难溶于水，有颜色。均难溶于水，有颜色。热稳定性：氧化物中热稳定性

27、：氧化物中CuO、Cu2O稳定性都高，但稳定性都高，但CuOCu2O 2CuO=Cu2O+1/2O2酸碱性：酸碱性：CuO和和Cu(OH)2均为两性偏碱性的化合物。如均为两性偏碱性的化合物。如CuO、Cu(OH)2易溶于易溶于酸，也能溶于浓的强碱中。酸，也能溶于浓的强碱中。Cu2O特殊性：特殊性：易溶于稀硫酸，并立即歧化：易溶于稀硫酸，并立即歧化：CuCu2 2O+2HO+2H+CuCu2+2+Cu+H+Cu+H2 2O O但与盐酸反应得但与盐酸反应得CuClCuCl白色沉淀：白色沉淀：CuCu2 2O+2HCl2CuCl+HO+2HCl2CuCl+H2 2O O氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化

28、物与氨水的反应：与氨水的反应：CuCu2 2O O和和CuOCuO、Cu(OH)Cu(OH)2 2均能溶于氨水。均能溶于氨水。CuCu2 2O O溶于氨水生成稳定的无色配合物溶于氨水生成稳定的无色配合物Cu(NHCu(NH3 3)2 2+Cu2O+4NH3+H2O2Cu(NH3)2+2OH-Cu(NHCu(NH3 3)2 2+很快被空气中很快被空气中O O2 2氧化生成蓝色氧化生成蓝色Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+。利用这个反应吸收某体系中利用这个反应吸收某体系中O O2 2而测定而测定O O2 2的含量的含量 2 C u(N H2 C u(N H3 3)2 2+4 N H+4

29、N H3 3 H H2 2O+1/2 OO+1/2 O2 2 2Cu(NH2Cu(NH3 3)4 4 2+2+2OH+2OH-+H+H2 2O O Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-CuOCuO易被易被H H2 2、C C、COCO、NHNH3 3等还原。等还原。3CuO+2NH3CuO+2NH3 3=3Cu+3H=3Cu+3H2 2O+NO+N2 2 2CuO=Cu 2CuO=Cu2 2O+1/2OO+1/2O2 2Cu(OH)Cu(OH)2 2微显两性。微显两性。Cu(OH)Cu(OH)2 2+H+H2 2SOSO4 4=CuSO=CuSO4 4+2H+2H2 2O O；

30、Cu(OH)Cu(OH)2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2Cu(OH)Cu(OH)4 4（四羟基铜酸钠、蓝色）（四羟基铜酸钠、蓝色）氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物盐类：盐类：（CuCl、CuCl2、CuSO4）CuCl：在热浓盐酸中，用在热浓盐酸中，用Cu粉还原粉还原CuCl2，生成黄色，生成黄色CuCl2-，用水稀释得，用水稀释得CuCl（白色）：（白色）：Cu2+Cu+2Cl-2CuCl2-（土黄）（土黄）2CuCl2-2CuCl+2Cl-（白）（白）在有机合成中在有机合成中CuCl用作催化剂和还原剂。用作催化剂和还原剂。盐类：盐类：CuCl2 Cu()卤化物中，卤化物中，

31、CuCl2较重要，无水较重要，无水CuCl2为为共价化合物，平面链状。棕黄色固体。共价化合物，平面链状。棕黄色固体。性质：性质：易溶于水和有机溶剂（如乙醇、丙酮）。易溶于水和有机溶剂（如乙醇、丙酮）。配离子互变：配离子互变：Cu(H2O)42+4Cl-CuCl42-+4H2O （浅兰）（浅兰）（黄）（黄）所以所以CuCl2的浓溶液通常呈黄绿色或绿色。的浓溶液通常呈黄绿色或绿色。盐类：盐类：（3）CuSO4 CuSO45H2O 实际为实际为Cu(H2O)4SO4H2O 无水无水CuSO4为白色粉末，吸水性强，吸水为白色粉末，吸水性强，吸水后显兰色，可用于检验有机液体中的水分，后显兰色，可用于检验

32、有机液体中的水分，也可作干燥剂，从有机液体中除去水分。也可作干燥剂，从有机液体中除去水分。CuSO4是制铜盐的重要原料（是制铜盐的重要原料（CuSO4+石灰石灰乳）乳）波尔多液（农药之一）波尔多液（农药之一）SSH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OOOOOOOOOCuCuCu(H2O)4SO4H2O 结构的另一种解释结构的另一种解释 Cu(NH3)42+为深兰色。分析上，根据颜为深兰色。分析上，根据颜色深浅进行比色分析测色深浅进行比色分析测Cu的含量。它还能溶的含量。它还能溶解纤维，在所得纤维素溶液中加酸或水时，解纤维，在所得纤维素溶液中加酸或水时，纤维又可析出，工业上因此用

33、于制人造丝。纤维又可析出，工业上因此用于制人造丝。Cu()还与一些有机配合剂（如乙二胺）还与一些有机配合剂（如乙二胺）形成稳定的螯合物。形成稳定的螯合物。配合物配合物Cu(I)Cu(I)与与Cu()Cu()的相互转化的相互转化在酸性水溶液中，在酸性水溶液中，CuCu+易歧化易歧化 2Cu2Cu+CuCu2+2+Cu+Cu 如何在水溶液中使如何在水溶液中使Cu()向向Cu(I)转化？转化？必须有还原剂，必须有还原剂，降低降低C(Cu+)，办法是使，办法是使Cu(I)成为难溶物或难成为难溶物或难解离的配合物。解离的配合物。生成难溶物：生成难溶物：（例如在（例如在CuCl2溶液中）：溶液中）：热盐酸

34、中用热盐酸中用Cu作还原剂作还原剂:Cu2+Cu+2Cl-2CuCl原因：原因：EA/V Cu2+(aq)CuCl(s)Cu(s)（逆歧化）（逆歧化）若用若用SO2作还原剂：作还原剂：2Cu2+SO2+2Cl-+2H2O2CuCl+SO42-+4H+若用若用KI作还原剂：作还原剂：2Cu2+4I-2CuI+I2若用若用CN-作还原剂：作还原剂：2Cu2+4CN-2CuCN+(CN)2559.O 12.0热浓盐酸中用热浓盐酸中用Cu还原还原CuCl2溶液：溶液：Cu2+Cu+4Cl-2CuCl2-原因：原因：EA/V Cu2+CuCl2-Cu（逆歧化）（逆歧化）CuCl2溶液中加溶液中加CN-至

35、过量，至过量，CuCN+(X-1)CN-Cu(CN)X(x-1)-(X=24)438.0 241.0生成难解离配合物：生成难解离配合物：铁系元素单质铁系元素单质 FeFe、CoCo、NiNi三种元素最外层都有两个电子，次外层电子分别为三种元素最外层都有两个电子，次外层电子分别为6 6、7 7、8 8，原子半径也很相近，所以它们的性质很相似。，原子半径也很相近，所以它们的性质很相似。铁有铁有+2+2、+3+3氧化态，在极强氧化剂存在时，铁还可以出现稳定氧化态，在极强氧化剂存在时，铁还可以出现稳定的的+6+6氧化态（高铁酸盐）。钴通常条件下为氧化态（高铁酸盐）。钴通常条件下为+2+2氧化态。在强氧

36、化态。在强氧化剂条件下为氧化剂条件下为+3+3氧化态。镍则以氧化态。镍则以+2+2氧化态较常见。常温下氧化态较常见。常温下干燥环境中性质稳定。干燥环境中性质稳定。铁系元素 周期表中第周期表中第族族9 9种元素中种元素中FeFe、CoCo、NiNi三种元素称之为铁系元三种元素称之为铁系元素；素；RuRu、RhRh、PdPd、OsOs、Ir Ir、PtPt称之为铂系元素。称之为铂系元素。铁族元素单质铁族元素单质 加热或高温下与氧、硫、氯、溴及水蒸气剧烈反应。加热或高温下与氧、硫、氯、溴及水蒸气剧烈反应。3Fe+2O3Fe+2O2 2=FeFe3 3O O4 4 3Fe+4H 3Fe+4H2 2O=

37、FeO=Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2 铁锈成分常用铁锈成分常用FeFe2 2O O3 3xHxH2 2O O简单表示，它实际较复杂。铁锈松简单表示，它实际较复杂。铁锈松脆多孔，不能保护里层的铁不受腐蚀。而钴、镍能被空气所脆多孔，不能保护里层的铁不受腐蚀。而钴、镍能被空气所氧化生成较致密的氧化膜，使里层金属受到保护。但铁在常氧化生成较致密的氧化膜，使里层金属受到保护。但铁在常温下与浓硫酸、浓硝酸发生温下与浓硫酸、浓硝酸发生“钝化钝化”现象，生成的氧化膜较现象，生成的氧化膜较致密。钴、镍与浓致密。钴、镍与浓HNOHNO3 3剧烈反应，与稀硝酸缓慢反应。剧烈反应，与稀硝酸缓慢反应。铁、钴

38、、镍的化合物铁、钴、镍的化合物1.1.氧化物与氢氧化物氧化物与氢氧化物 均为碱性均为碱性 FeO CoO NiOFeO CoO NiO氧化物氧化物 黑色黑色 灰绿色灰绿色 暗绿色暗绿色均不溶于均不溶于 FeFe2 2O O3 3 Co Co2 2O O3 3 Ni Ni2 2O O3 3碱溶液碱溶液 砖红色砖红色 黑色黑色 黑色黑色 氧化性增强，稳定性减弱，均不溶于水。氧化性增强，稳定性减弱，均不溶于水。氧化物与氢氧化物氧化物与氢氧化物 铁系元素氧化物的制法：铁系元素氧化物的制法：FeCFeC2 2O O4 4=FeO+CO+CO=FeO+CO+CO2 2 CoC CoC2 2O O4 4=C

39、oO+CO+CO=CoO+CO+CO2 2 2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O O 4NiCO 4NiCO3 3+O+O2 2=2Ni=2Ni2 2O O3 3+4CO+4CO2 2氧化物与氢氧化物氧化物与氢氧化物:Fe(OH)Fe(OH)2 2 Co(OH)Co(OH)2 2 Ni(OH)Ni(OH)2 2 白色白色 粉红色粉红色 绿色绿色 FeFe2 2O O3 3 Co(OH)Co(OH)3 3 Ni(OH)Ni(OH)3 3 红褐色红褐色 棕色棕色 黑色黑色氧化物与氢氧化物氧化物与氢氧化物 FeFe系元素系元素+2+2氧化态氧化物或氢氧

40、化物氧化态氧化物或氢氧化物Fe(OH)Fe(OH)2 2、Co(OH)Co(OH)2 2在碱性介质中可被空气中的在碱性介质中可被空气中的O O2 2氧化成氧化成+3+3氧化态的氧化态的Fe(OH)Fe(OH)3 3、Co(OH)Co(OH)3 3；而；而Ni(OH)Ni(OH)2 2则则不能被不能被O O2 2所氧化。例：所氧化。例：4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O 4Fe(OH)O 4Fe(OH)3 3(棕红色棕红色)4Co(OH)4Co(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O 4Co(OH)O 4Co(OH)3 3(棕色棕色)Fe(OH)Fe(O

41、H)3 3+3HCl FeCl+3HCl FeCl3 3+3H+3H2 2O O 2Co(OH)2Co(OH)3 3+6HCl 2CoCl+6HCl 2CoCl2 2+Cl+Cl2 2+6H+6H2 2O O 2Ni(OH)2Ni(OH)3 3+6HCl 2NiCl+6HCl 2NiCl2 2+Cl+Cl2 2+6H+6H2 2O O Fe Fe、CoCo、NiNi的氧化物、氢氧化物的氧化还原性为：的氧化物、氢氧化物的氧化还原性为：FeO(Fe(OH)FeO(Fe(OH)2 2)；CoO(Co(OH)CoO(Co(OH)2 2)；NiO(Ni(OH)NiO(Ni(OH)2 2)Fe Fe2 2

42、O O3 3(Fe(OH)(Fe(OH)3 3)Co)Co2 2O O3 3(Co(OH)(Co(OH)3 3)Ni)Ni2 2O O3 3(Ni(OH)(Ni(OH)3 3)还原性增强还原性增强氧化性增强氧化性增强铁、钴、镍的盐类：铁、钴、镍的盐类：+2+2氧化态的盐类氧化态的盐类 FeFe、CoCo、NiNi的的()()价态可形成多种盐类，它们的价态可形成多种盐类，它们的盐类有许多相似的性质。盐类有许多相似的性质。溶解性：溶解性：强酸盐易溶于水，弱酸盐强酸盐易溶于水，弱酸盐(碳酸盐、磷酸盐、硫化碳酸盐、磷酸盐、硫化物物)多难溶于水，一般可溶于酸。多难溶于水，一般可溶于酸。可溶盐多含结晶水：

43、硫酸盐含七个结晶水，可溶盐多含结晶水：硫酸盐含七个结晶水，MSOMSO4 47H7H2 2O O，硝酸盐和氯化物含，硝酸盐和氯化物含6 6个结个结晶水：晶水：M(NOM(NO3 3)2 26H6H2 2O O；MClMCl2 26H6H2 2O O 水合离子颜色：水合离子颜色：Fe(HFe(H2 2O)O)6 62+2+、Co(HCo(H2 2O)O)6 62+2+、Ni(HNi(H2 2O)O)6 62+2+浅绿色浅绿色 粉红色粉红色 亮绿色亮绿色 与碱金属硫酸盐形成矾：与碱金属硫酸盐形成矾：FeSOFeSO4 4可与碱金属硫酸盐形成复盐可与碱金属硫酸盐形成复盐,其中最重要的复其中最重要的复

44、盐是：盐是：(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4FeSOFeSO4 46H6H2 2O O 俗称摩尔盐俗称摩尔盐.它具有比它具有比FeSOFeSO4 4更稳定的性质，不易被空气所氧化。更稳定的性质，不易被空气所氧化。定量分析中常用它作为基准物质来标定定量分析中常用它作为基准物质来标定K K2 2CrCr2 2O O7 7或或 KMnO KMnO4 4的浓度。的浓度。CoClCoCl2 2晶体中，含结晶水的数目不同会呈晶体中，含结晶水的数目不同会呈现不同的颜色，现不同的颜色，它们的相互转变温度和特征颜色如下：它们的相互转变温度和特征颜色如下：CoCl26H2O CoCl22H2O CoCl2

45、H2O CoCl2 粉红 紫红 兰紫 兰色5290120CoCl26H2O+3+3氧化态的盐：氧化态的盐：铁、钴、镍中，只有铁和钴才有氧化态铁、钴、镍中，只有铁和钴才有氧化态+3+3的的盐。而盐。而CoCo（）盐只存在于固态且不稳定，）盐只存在于固态且不稳定，溶于水时迅速分解为溶于水时迅速分解为CoCo（）。例：）。例：2CoCl2CoCl3 3=2CoCl=2CoCl2 2+Cl+Cl2 2，说明，说明CoCo（）氧化强于）氧化强于FeFe（）。）。+3+3氧化态的盐：氧化态的盐：无水无水FeClFeCl3 3的熔点为的熔点为555K555K，沸点，沸点588K588K，易溶于，易溶于乙醚、

46、丙酮等有机溶剂，说明它基本上属于共价乙醚、丙酮等有机溶剂，说明它基本上属于共价化合物。化合物。673K673K时，它的蒸气中有时，它的蒸气中有FeFe2 2ClCl6 6双聚分子双聚分子存在，结构类似于二聚存在，结构类似于二聚AlAl2 2ClCl6 6。FeClFeCl3 3腐蚀腐蚀CuCu制作印刷电路板的反应：制作印刷电路板的反应：2FeCl2FeCl3 3+Cu 2FeCl+Cu 2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 2铁、钴、镍的配合物铁、钴、镍的配合物 FeFe系元素可与多种配位体系元素可与多种配位体(如如CNCN-、F F-、C C2 2O O4 42-2-、SCNSCN-、Cl

47、Cl-、NHNH3 3 H H2 2O O等等)形成配合物，还可与形成配合物，还可与CO CO 形成羰基配合物：形成羰基配合物：+3+3氧化态的盐：氧化态的盐：氨合物：氨合物：M M2+2+离子与离子与NHNH3 3形成的配合物：稳定性依形成的配合物：稳定性依 FeFe2+2+CoCo2+2+NiNi2+2+顺序增强顺序增强 FeFe2+2+的氨合物稳定性极差，的氨合物稳定性极差，Fe(NHFe(NH3 3)6 62+2+只能在无水只能在无水态才能形成：态才能形成：FeClFeCl2 2+6NH+6NH3 3(l)(l)Fe(NH Fe(NH3 3)6 6ClCl2 2 遇水立即水解形成遇水立

48、即水解形成Fe(OH)Fe(OH)2 2 Fe(NHFe(NH3 3)6 6ClCl2 2+6H+6H2 2O O Fe(OH)Fe(OH)2 2 +4NH+4NH3 3.H.H2 2O+2NHO+2NH4 4ClCl 所以水溶液中所以水溶液中FeFe2+2+不能与不能与NHNH3 3形成配合物。形成配合物。Co Co2+2+、NiNi2+2+与与NHNH3 3可形成稳定配合物可形成稳定配合物262O)Ni(H263)Ni(NH M M3+3+离子与离子与NHNH3 3形成的配合物形成的配合物 Fe Fe3+3+离子不与离子不与NHNH3 3形成配合物，与形成配合物，与NHNH3 3作用时发生

49、作用时发生水解形成水解形成Fe(OH)Fe(OH)3 3 Fe(H Fe(H2 2O)O)6 63+3+3NH+3NH3 3 Fe(OH)Fe(OH)3 3 +3NH+3NH4 4+H+H2 2O O Co Co3+3+的氨合物的氨合物 4Co 4Co2+2+24NH+24NH3 3+O+O2 2+2H+2H2 2O 4Co(NHO 4Co(NH3 3)6 63+3+4OH+4OH-硫氰配合物：硫氰配合物：FeFe3+3+的硫氰配合物：的硫氰配合物：FeFe3+3+nSCN+nSCN-Fe(SCN)Fe(SCN)n n3-n 3-n(血红血红)(n=1 (n=16)6)是鉴定是鉴定FeFe3+

50、3+离子的反应之一离子的反应之一(反应需在酸性条件，反应需在酸性条件，否则否则FeFe3+3+的水解会影响反应的水解会影响反应)。CoCo2+2+的硫氰配合物：的硫氰配合物：CoCo2+2+4SCN+4SCN-Co(SCN)Co(SCN)4 42-2-(深兰色深兰色)此配合物的稳定性不太大，此配合物的稳定性不太大，K K稳稳=10=103 3；但可溶于丙；但可溶于丙酮或戌醇中，在有机溶剂中比较稳定。可用于比酮或戌醇中，在有机溶剂中比较稳定。可用于比色分析中。色分析中。NiNi2+2+的硫氰配合物：的硫氰配合物：NiNi2+2+4SCN+4SCN-Ni(SCN)Ni(SCN)4 42-2-稳定性