《元素及其化合物》PPT课件.ppt

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氮族元素概述概述氮族元素氮族元素氮族元素氮族元素概述概述: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 -195.8°C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: :P4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.氮的氧化物氮的氧化物铂丝网•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。

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①① 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③③ 溶于水溶于水④④ 用碱吸收用碱吸收结构：结构：：性质：性质：②②（无色）（无色）（红棕色）（红棕色）422ON 2NO冷却NO2HNOOH3NO322+®+3.3.氮的含氧酸及其盐氮的含氧酸及其盐•亚硝酸（亚硝酸（HNO2））制备：制备：性质：性质：② 弱酸(蓝色蓝色)① 不稳定22_NOH HNO++4_100 . 6 =223222NONOOH ONOH 2HNO+++•亚硝酸盐亚硝酸盐制备：制备：碱吸收法 性质：性质：①① 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 ③ 金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差主主AgNO2

 大部分金属可溶于硝酸，硝酸被还原的程度与大部分金属可溶于硝酸，硝酸被还原的程度与金属的活泼性和硝酸的浓度有关金属的活泼性和硝酸的浓度有关O2H2NO)Cu(NO)浓(4HNOCu22233+++O4H2NO)3Cu(NO)稀(8HNO3Cu2233+++铜铜与与浓浓硝硝酸酸反反应应磷的化合物磷的化合物1.磷的氢化物磷的氢化物 (膦膦 PH3)结构：与结构：与NH3相似相似性质：无色气体，似大蒜臭味，剧毒性质：无色气体，似大蒜臭味，剧毒 强还原性强还原性制备：制备：次磷酸钾次磷酸钾22324PO2KHPHO3H3KOHP+++2. 2.磷的氧化物磷的氧化物O2(足)P P4 4OO6 6和和P P4 4OO1010的性质：的性质：P P4 4O O6 6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂P P4 4O O1010白色雪花状晶体，白色雪花状晶体，强吸水性强吸水性•次磷酸次磷酸( H( H3 3POPO2 2) )及其盐及其盐性质：一元中强酸一元中强酸3. 3.磷的含氧酸及其盐磷的含氧酸及其盐结构：结构：=1.0×10-2K a•亚磷酸亚磷酸 (H(H3 3POPO3 3) )及其盐及其盐性质：二元中强酸性质：二元中强酸结构：结构：2106.3-=7100 . 2- -=++++++2H2AgPOHOH2AgPOH43233强还原性：强还原性：•磷酸磷酸 H H3 3POPO4 4特性：脱水缩合后形成特性：脱水缩合后形成 焦磷酸、聚磷酸、焦磷酸、聚磷酸、(聚聚)偏磷酸。

偏磷酸结构：结构：性质：三元中强酸性质：三元中强酸磷酸盐磷酸盐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 分分子子晶晶体体 离离子子晶晶体体PCl3 PCl5杂化类型：不等性杂化类型：不等性spsp3 3spsp3 3d dPClPCl5 5离子晶体离子晶体: :PCl5固体中含有固体中含有[PCl4]+和和[PCl6]-离子离子[PCl4]+：：P：：sp3杂化杂化 四面体四面体[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氧及其化合物及其化合物氧族元素概述氧族元素概述氧族元素概述氧族元素概述:碱性：碱性：1.氧（氧（ O2））分子轨道电子排布式：分子轨道电子排布式：氧氧及其化合物及其化合物酸性：酸性：(氧化性强氧化性强)0.401V =E 4OH 4eO2HO--22++1.229V =E O2H 4e4HO2-2+++OO2 2. .臭氧臭氧(O(O3 3) )：：OO2 2的同素异形体的同素异形体结构：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•-=HΔ2.075V OHO 2e2HOA22-3=++++E247V. 1 2OHO 2eOHOB2-23=+++- E3 3. .过氧化氢（过氧化氢（H H2 2OO2 2））不稳定性不稳定性 性质：性质：弱酸性弱酸性-12222mol-196kJOO2H O2H=+O2HBaOBa(OH)OH22222++10，102.0 HHO OH-25-12-222≈=++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酸性条件：酸性条件：氧化还原性氧化还原性碱性条件：碱性条件： 硫有几种硫有几种同素异形体同素异形体 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 190℃190℃的熔融硫的熔融硫稳定性稳定性 < 94.5℃℃ > 94.5℃ ℃ 用冷水速冷用冷水速冷1.单质硫单质硫弹性硫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，为二元弱酸稍溶于水水溶液呈酸性，为二元弱酸硫化氢硫化氢结构：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还原性还原性：：3.3.多硫化物多硫化物6~2 xS)(NH , SNax24x2= S-2X2-制备：制备： 现象：黄现象：黄→→橙红橙红→→红红 x↑性质：性质：遇酸不稳定遇酸不稳定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，易溶气体、无色，有强烈刺激性气味，易溶于水，溶于水后形成亚硫酸。

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SO3的结构： S：： 3s23p45.5.三氧化硫、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，大苏打海波，大苏打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- 232++++I I还原性：还原性：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 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H2SO4更强。

更强焦硫酸盐可作为溶剂焦硫酸盐可作为溶剂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：稳定性差：稳定性差：1.939V)/SOOS(-24-282=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：=-110 4.5-310 3.5=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 多多卤化物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 (VII) F ClCl Br I Br I价电子构型价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5共共价价半半径径/ /p pm m6 64 49 99 91 11 14 41 13 33 3第一电离能第一电离能/kJ/kJ··molmol-1-11 16 68 81 11 12 25 51 11 11 14 40 01 10 00 08 8电电负负性性3 3. .9 98 82 2. .9 96 62 2. .6 66 63 3. .1 16 6电子亲和能电子亲和能/kJ·mol-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 -7 114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/kJ·mol-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./℃6.373.572.761.40μ/(10-30c·m)卤素的氢化物卤素的氢化物-271.1-92.3-36.4-26.5/kJ·mol-11.1.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：非金属卤化物：非金属卤化物：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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，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：高氧化值的卤化物共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。

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比较卤素的各种含氧酸的比较次卤酸：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2.8×10-8 2.6×10-9 2.4×10-11弱酸弱酸( )1.495 1.3410.983)/VX/XO(--卤酸及其盐卤酸及其盐卤酸：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(2-3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(偏偏高碘酸高碘酸HIO4)/V/XO(XO34-- 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NH4ClO4：：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 渡渡 元元 素素周期表中周期表中IIIB族至族至IIB族元素称族元素称过渡元素也有文献也有文献认为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（ IBIB IIBIIB除外），最外层有除外），最外层有1-21-2个电个电子，具有两个未充满的电子层。

价电子构子，具有两个未充满的电子层价电子构型为型为 (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 4d105s1 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(kJ·mol-1) 750 735 895 第二电离势第二电离势(kJ·mol-1) 1970 2083 1987M+水合热水合热(kJ·mol-1) -582 -486 -644M2+离子水合热离子水合热(kJ·mol-1) -2121 —— ——升华热升华热(kJ·mol-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银、、金金在在加加热热时时不不与与空空气气中中O O2 2反反应应，，在在潮潮湿湿空空气气中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 2Cu+4HCl+O2Cu+4HCl+O2 2=2CuCl=2CuCl2 2+2H+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 3[CuCl[CuCl4 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（（黄或黄或红）） CuO（（黑）黑） Cu(OH)2（（浅浅兰）） 性质：性质： ①①均难溶于水，有颜色均难溶于水，有颜色 ②②热稳定性：氧化物中热稳定性：氧化物中CuO、、Cu2O稳定性都高，稳定性都高，但但CuO＜＜Cu2O 2CuO=Cu2O+1/2O2↑③③酸酸碱碱性性：：CuO和和Cu(OH)2均均为为两两性性偏偏碱碱性性的的化化合合物物如如CuO、、Cu(OH)2易易溶溶于于酸酸，，也也能能溶溶于于浓浓的强碱中的强碱中 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+ +→Cu→Cu2+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+2HCl→2CuCl↓+HO+2HCl→2CuCl↓+H2 2O O氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物④④与氨水的反与氨水的反应：：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(NH[Cu(NH3 3) )2 2] ]+ + Cu2O+4NH3+H2O→2[Cu(NH3)2] + +2OH- [Cu(NH[Cu(NH3 3) )2 2] ]+ +很很快快被被空空气气中中O O2 2氧氧化化生生成成蓝蓝色色[Cu(NH[Cu(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[Cu(NH2[Cu(NH3 3) )2 2] ]+ ++4NH+4NH3 3··H H2 2O+1/2OO+1/2O2 2→ 2[Cu(NH2[Cu(NH3 3) )4 4] ]2+2++2OH+2OH- -+H+H2 2O O Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]2++2OH- CuOCuO易被易被H H2 2、、C C、、COCO、、NHNH3 3等等还原 3CuO+2NH3CuO+2NH3 3=3Cu+3H=3Cu+3H2 2O+NO+N2 2 2CuO=Cu 2CuO=Cu2 2O+1/2OO+1/2O2 2↑↑Cu(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；； Cu(OH)Cu(OH)2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2[Cu(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-→2[CuCl2] - （土黄）（土黄） 2[CuCl2] - → 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(Ⅱ)卤化物中，化物中，CuCl2较重要，无水重要，无水CuCl2为共共价化合物，平面价化合物，平面链状状。

棕黄色固体棕黄色固体性性质：：①①易溶于水和有机溶易溶于水和有机溶剂（如乙醇、丙（如乙醇、丙酮）②②配离子互配离子互变：：[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O （浅（浅兰）） （黄）（黄） 所以所以CuCl2的的浓溶液通常呈黄溶液通常呈黄绿色或色或绿色盐类：盐类：（（3））CuSO4 CuSO4·5H2O 实际为[Cu(H2O)4]SO4·H2O 无无水水CuSO4为白白色色粉粉末末，，吸吸水水性性强强，，吸吸水水后后显兰色色，，可可用用于于检验有有机机液液体体中中的的水水分分，，也可作干燥也可作干燥剂，从有机液体中除去水分从有机液体中除去水分 CuSO4是是制制铜盐的的重重要要原原料料（（CuSO4+石石灰灰乳）乳）→波波尔尔多液（多液（农药之一）之一）SSH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OOOOOOOOOCuCu[Cu(H2O)4]SO4·H2O 结构的另一种解释结构的另一种解释 [Cu(NH3)4]2+为深深兰色色。

分分析析上上，，根根据据颜色色深深浅浅进行行比比色色分分析析测Cu的的含含量量它它还能能溶溶解解纤维，，在在所所得得纤维素素溶溶液液中中加加酸酸或或水水时，，纤维又可析出，工又可析出，工业上因此用于制人造上因此用于制人造丝 Cu(Ⅱ)还与与一一些些有有机机配配合合剂（（如如乙乙二二胺胺））形成形成稳定的螯合物定的螯合物配合物配合物Cu(ICu(I) )与与Cu(Ⅱ)Cu(Ⅱ)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(ⅡⅡ)向向Cu(I)转化？转化？①①必须有还原剂，必须有还原剂，②②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（例如在在CuCl2溶液中）：溶液中）：①①热盐酸中用酸中用Cu作作还原原剂: Cu2++Cu+2Cl- 2CuCl↓原原因因：：EAθ/V Cu2+ (aq) CuCl(s) Cu(s)（（逆歧化）逆歧化）②②若用若用SO2作作还原原剂：： 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O→2CuCl↓+SO42-+4H+③③若用若用KI作作还原原剂：： 2Cu2++4I-→2CuI↓+I2④④若用若用CN-作作还原原剂：： 2Cu2++4CN-→2CuCN↓+(CN)2↑①①热浓盐酸中用酸中用Cu还原原CuCl2溶液：溶液： Cu2++Cu+4Cl- 2[CuCl2] -原因：原因：EAθ/V Cu2+ [CuCl2] - Cu（（逆歧化）逆歧化）②②CuCl2溶液中加溶液中加CN-至至过量，量， CuCN+(X-1)CN-→[Cu(CN)X](x-1)- (X=2~4) 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ⅧⅧ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=FeO=Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2↑↑ 铁锈成分常用铁锈成分常用FeFe2 2O O3 3··xHxH2 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、镍的化合物铁、钴、镍的化合物1. 1.氧化物与氧化物与氢氧化物氧化物 均为碱性均为碱性 FeOFeO CoOCoO NiONiO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= =CoO+COCoO+CO↑+ 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 粉粉红色色 绿色色 FeFe2 2O O3 3 Co(OH) Co(OH)3 3 Ni(OH) Ni(OH)3 3 红褐色褐色 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则不能则不能被被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(OH)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、的氧化物、氢氧化物的氧化氧化物的氧化还原性原性为：： 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 2O 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(Ⅱ)(Ⅱ)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、硫化物碳酸盐、磷酸盐、硫化物) )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：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 4··7H7H2 2O O，，硝酸盐和氯化物含硝酸盐和氯化物含6 6个结晶水：个结晶水：M(NOM(NO3 3) )2 2··6H6H2 2O O；；MClMCl2 2··6H6H2 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盐是：盐是：(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4··FeSOFeSO4 4··6H6H2 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 CoClCoCl2 2晶体中，含晶体中，含结晶水的数目不同会呈晶水的数目不同会呈现不同的不同的颜色，色，它它们的相互的相互转变温度和特征温度和特征颜色如下：色如下： CoCl2··6H2O CoCl2··2H2O CoCl2··H2O CoCl2 粉红 紫红 兰紫 兰色52℃90℃120℃CoCl2·6H2O+3+3氧化态的盐：氧化态的盐： 铁铁、、钴钴、、镍镍中中，，只只有有铁铁和和钴钴才才有有氧氧化化态态+3+3的的盐盐而而CoCo（（ⅢⅢ））盐盐只只存存在在于于固固态态且且不不稳稳定定，，溶于水时迅速分解为溶于水时迅速分解为CoCo（（ⅡⅡ）例： 2CoCl2CoCl3 3=2CoCl=2CoCl2 2+Cl+Cl2 2，，说说明明CoCo（（ⅢⅢ））氧氧化化强强于于FeFe（（ⅢⅢ）。

+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、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腐腐蚀CuCu制作印刷制作印刷电路板的反路板的反应：： 2FeCl2FeCl3 3 + Cu → 2FeCl + Cu → 2FeCl2 2 + CuCl + CuCl2 2铁、、钴、、镍的配合物的配合物 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- -、、ClCl- -、、NHNH3 3 H H2 2O O等等) )形成配合物，形成配合物，还可与可与CO CO 形成形成羰基配合物：基配合物：+3+3氧化态的盐：氧化态的盐：氨合物：氨合物： ① ① 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 ⅰFeⅰFe2+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(NHFe(NH3 3) )6 6ClCl2 2 遇水立即水解形成遇水立即水解形成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 ⅱ Coⅱ Co2+2+、、NiNi2+2+与与NHNH3 3可形成稳定配合物可形成稳定配合物②② M M3+3+离子与离子与NHNH3 3形成的配合物形成的配合物 ⅰ Feⅰ 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 ⅱ Co ⅱ 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： ① ① FeFe3+3+的硫氰配合物：的硫氰配合物： FeFe3+3+ + + nSCNnSCN- - ⇌ ⇌ Fe(SCN) Fe(SCN)n n3-n 3-n ( (血血红) ) (n =1 (n =1～～6)6) 是鉴定是鉴定FeFe3+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) )。

 ② ② 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；但可溶于丙酮；但可溶于丙酮或戌醇中，在有机溶剂中比较稳定可用于比色分或戌醇中，在有机溶剂中比较稳定可用于比色分析中 ③ ③ 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- 　　　　　稳定性差无多大意义　　　　　稳定性差无多大意义氰合物：氰合物：K K4 4Fe(CN)Fe(CN)6 6（（黄血盐）与黄血盐）与FeFe3+3+离子反应离子反应 FeFe3+3+ + Fe(CN) + Fe(CN)6 64-4- + K + K+ + → → KFe[Fe(CN) KFe[Fe(CN)6 6]↓(]↓(普鲁士兰普鲁士兰) ) ( (可作兰色油墨颜料可作兰色油墨颜料) )K K3 3[Fe(CN)[Fe(CN)6 6](](赤血盐赤血盐) )与与FeFe2+2+离子作用离子作用 K K+ + + Fe + Fe2+2+ + Fe(CN) + Fe(CN)6 63-3- = = KFe[Fe(CN) KFe[Fe(CN)6 6]↓(]↓(滕氏兰滕氏兰) )研究表明：滕氏兰与普鲁士兰结构完全相同研究表明：滕氏兰与普鲁士兰结构完全相同。