高三化学一轮复习第11章过渡元素第1节过渡元素简介习题详解(含解析)(实验班)

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过渡元素(1)

O V OOO-
O V OO
O V OO- +H2O
PH=12-10.6
pH 10 pH 9 VO43 (浅黄色） pH 12 HVO4 2 HV2O73 V3O93 pH 7 pH 6.5 pH 3.2 V5O143(红棕色)V2O5 xH 2O(砖红色) pH 1 V10O286(黄色) VO2 (浅黄色)
二、钛及其化合物
二氧化钛的制取
二氧化钛的工业生产，几乎包括了全部无机化学工艺过程，因而被喻为“工艺艺术品”。
二氧化钛的生产可采用硫酸法或氯化法，以钛铁矿为原料的二氧化钛生产常以硫酸法为主。该法主要过程有：(1)硫酸分解精矿制取硫酸氧钛溶液（2）净化除铁（3）水解制偏钛酸（4）偏钛酸煅烧制二氧化钛。钛铁矿精矿成分除FeTiO3外，还有Fe2O3以及SiO2, Al2O3, MnO, CaO, MgO等杂质。160～200°C下，用浓硫酸分解精矿的主要反应如下：
[V (O2 )]3 H 2O2 2 H 2O [VO2 (O2 ) 2 ]3 6 H
钒酸盐与过氧化氢的反应，在分析上可用于定量和比色测定钒。即使在酸性很强的溶液中也没有[V(H2O)6]4+和[V(H2O)6]5+,因为V(IV)、 V(V)的电荷高、半径小，在水溶液中容易水解，常以氧合离子形式存在。钒的电位图：
过渡元素(I)
d区元素通常称为过渡元素，但目前对过渡元素的范围有不同的划分方法。一
种把具有未充满的d电子层或f层的元素称为过渡元素，包括周期系第四、五、六
周期从ⅢB族到VⅢ族的元素，共有直列。另一种采取较为广义的划分，即把常见氧化态时含有未充满的d或f电子层的那些元素称为过渡元素，即IB族也为过

高考化学一轮复习第11章物质结构与性质第1节原子结构与性质教案新人教版

第一节原子结构与性质考纲定位要点网络1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图或轨道表达式。

2．了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3．了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。

4．了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。

原子核外电子排布知识梳理1．能层、能级和原子轨道能层 KLMN……能级 1s 2s 、2p 3s 、3p 、3d 4s 、4p 、4d 、4f …… 原子轨道数目 1 1＋3＝4 1＋3＋5＝91＋3＋5 ＋7＝16 ……最多容纳电子数目2 8 18 32……2.(1)轨道形状⎩⎪⎨⎪⎧s 电子的原子轨道呈球形对称p 电子的原子轨道呈哑铃形(2)s 、p 、d 、f 能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中n p x 、n p y 、n p z 三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随能层数(n )的增大而增大。

(3)能量关系[深思考]Si原子核外电子共占有几种能级？占有几个原子轨道？最外层电子的原子轨道形状是什么？[答案]5,8，球形和哑铃形3．原子核外电子排布规律(1)能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

构造原理：原子的核外电子在填充原子轨道时，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按着能级的能量由低到高的顺序依次填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理。

其填充能级顺序为1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p……，总之：填充顺序为n s→(n－2)f→(n－1)d→n p。

(2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反。

如2s的2个电子可表示为，不可表示为。

高考化学一轮复习第十一章高频考点真题验收全通关习题讲解课件

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9．解析：(4)根据 Ce4＋―→Ce3＋、Fe2＋―→Fe3＋，由得失电子守恒，可得关系式 Ce(OH)4～Ce4＋～Fe2＋，则 Ce(OH)4 的质量分数为0.100 0×0.503.0625×208×100%＝97.0%。
答案：(1)Fe3＋取最后一次洗涤液，加入 KSCN 溶液，若不出现红色，则已洗净；反之，未洗净 (2)2CeO2＋H2O2＋6H＋ ===2Ce3 ＋＋ O2↑ ＋ 4H2O SiO2 (3) 不能分液漏斗 (4)97.0%
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8．解析：(3)总的盐酸的物质的量减去氢氧化钠的物质的量即为
氨气物质的量，所以氨的质量分数的表达式为[(c1V1－c2V2)× 10－3×17/w]×100%。(4)气密性不好，会有一部分氨逸出，使
测定结果偏低。(5)因为硝酸银见光易分解，所以使用棕色滴定
管
；
由
题
意
，
c2(Ag
＋
)×c(CrO
第十一章高频考点真题验收全通关 1．解析：在酸碱中和滴定中要用滴定管滴加试剂，待测溶液盛
装在锥形瓶中，用指示剂酚酞来判断滴定终点。因此不使用的仪器是圆底烧瓶。选项是 B。答案：B 2．解析：滴定管使用前，需先用标准溶液润洗，以减小实验误差，B 项正确。答案：B
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3．解析：配制一定物质的量浓度的溶液，定容时要用胶头滴管， A 项错误；不能用碱式滴定管盛装酸溶液，B 项错误；用排空气法收集氨气时，导管应插到试管(或集气瓶)底部，D 项错误。答案：C
4．解析：CO2 通入 NaAlO2 溶液中出现白色沉淀，通入 CH3COONa 溶液中不反应，可以鉴别，C 项正确。答案：C

过渡元素

简介
综合介绍
信息介绍
性质特征
信息介绍
周期表中从IIIB族到VIII族的元素。共有三个系列的元素（钪到镍、钇到钯和镧到铂），电子逐个填入他们的3d、4d和5d轨道。有时人们把过渡元素的范围扩大到包括镧系元素和锕系元素。因此有时也把铜族元素包括在过渡元素范围之内。锌族元素（IIB）形成稳定配位化合物的能力上与过渡元素很相似，因此也有人建议把锌族元素归入过渡元素范围。各系列过渡元素的与阿兹半径自左而右缓慢递减，各族元素的半径自上而下略有增加，但不像主族元素增加的那样显著。
制作模式
过渡金属大多有其独特的生产方法：电解法、金属热还原法、氢还原法和碘化物热分解法。存在：大多数过渡金属都是以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中，只有金、银等几种单质可以稳定存在。
催化剂
过渡金属催化剂或是生命起源的关键
要解释生命如何在地球上出现这个悬而未决的大问题，就像是回答先有鸡还是先有蛋的悖论：诸如氨基酸和核苷酸这样的基本生化物质，是如何在生物催化剂（蛋白质或核酶）出现之前而完成其构造的？在最新一期《生物学通报》上，科学家发表论文指出，或是第三种类型的催化剂启动了深海热泉中的新陈代谢以及生命。
原子结构
原子构型
原子半径
原子构型
过渡元素原子电子构型的特点是它们的d轨道上的电子未充满（Pd例外），最外层仅有1~2个电子，它们的价电子构型为(n-1)d1-9ns1-2（Pd为4d5s）。
过渡元素原子的价电子层结构和氧化态注：划横线的表示比较常见、稳定的氧化态；带括号的表示不稳定的氧化态。多电子原子的原子轨道能量变化是比较复杂的，由于在4s和3d、5s和4d、6s和5d轨道之间出现了能级交错现象，能级之间的能量差值较小，所以在许多反应中，过渡元素的d电子可以部分或全部参加成键。

高三化学一轮复习第11章过渡元素第6节稀土元素简介习题详解(含解析)(实验班)

第六节稀土元素简介一、非选择题1．2002年世界上第一台磁冰箱问世。

磁冰箱的概念形成于1996年，美国、中国、西班牙、荷兰和加拿大都进行了研究，最低制冷温度已达140-℃，能量利用率比传统冰箱高13。

1997年，美国Ames 实验室设计出磁冰箱原型，其制冷装置可简单地用图11-15表示。

一转轮满载顺磁性物质，高速旋转，其一侧有一强大磁场，顺磁性物质转入磁场为状态A ，转出磁场为状态B ，即：A B↑↑↑↑↑↑↓↑。

“↑”表示未成对电子。

回答下列问题：（1）从能量角度定性地解释：磁制冷物质发生AB 的状态变化为什么会引起冰箱制冷？不要忘记指出磁场是在冰箱内还是在冰箱外。

（2）Ames 实验室的磁致冷物质最早为稀土金属钆（Gd ），后改为其合金，其通式为()514Gd Si Ge x x -，最近又研究了以2MA 为通式的合金，A 为铝、钴或镍。

根据原子结构理论，Gd 应为元素周期表第几号元素？为什么？（3）简述开发磁冰箱的意义。

本题答案为：（1）当磁冰箱在A 状态时，未成对电子排列有序，内能低；而在B 状态时，排列无序，内能高。

因此由A B →时，要吸收能量，此时制冷，反之，放出能量。

磁铁在冰箱外。

（2）钆（Gd ）电子排布式为：[]712Xe 4f 5d 6s ，有未成对电子数8个。

（3）取代了含氟冰箱，替代了制冷剂氟利昂，从而保护了臭氧层。

2．钇（Y ）元素是激光和超导的重要材料。

我国蕴藏有丰富的含钇矿石（2210Y FeBe Si O n ），其中Be 与Al 相似，具有两性。

现取9.36g 矿样与过量的NaOH 共熔，反应后加适量的水溶解过滤，滤渣中有()3Y OH 、23Fe O （反应中Fe 由2+价变为3+价），滤液中有23Na SiO 、22Na BeO 等。

将滤液配成1L 溶液，测得其pH 为13，往此溶液中加入2.3mol /L 盐酸200mL ，得混合溶液的pH 为1，并有硅酸析出。

过渡元素化学知识点总结

过渡元素化学知识点总结过渡元素具有以下特点：1. 电子结构：过渡元素的电子结构特点主要是d轨道的填充，使得它们的化学性质发生变化。

具体来说，过渡元素通常有一个未填满的d轨道，这使得它们的化学性质具有多样性和复杂性。

2. 氧化态：过渡元素通常能够显示多种氧化态，这与其未填满的d轨道有关。

例如，铁元素可以显示+2和+3的氧化态，铜元素可以显示+1和+2的氧化态，这种性质使过渡元素在形成化合物时具有很大的灵活性。

3. 彩色化合物：由于过渡元素的未填满的d轨道和多重氧化态，它们通常能形成彩色的化合物。

这些彩色化合物在生活中有很多应用，比如颜料、染料、陶瓷等，彩色化合物也是化学研究和实验室实验中的常见物质。

4. 催化性质：过渡元素在催化反应中起着重要的作用。

由于其不规则的电子填充和氧化态变化，使得其化合物在催化反应中具有活性和选择性。

比如钯、铑、铂等催化剂在工业上有重要的应用，如有机合成、汽车尾气处理等领域。

5. 锂离子电池：锂离子电池作为一种重要的储能装置，过渡元素在其中起着关键作用。

比如正极材料主要由过渡金属氧化物和磷酸盐组成，其中含有镍、钴、锰等过渡元素，它们的电化学性能决定了电池的容量和循环寿命。

6. 过渡金属配合物：过渡元素通常能够形成配合物，即与配体形成稳定的化合物。

这些配合物具有多种性质，如颜色、磁性、光谱性质等，具有多样的应用。

比如金刚石、钟亭草碱等药物中都含有过渡金属配合物。

过渡元素化学知识点总结：1. 电子结构：过渡元素的电子结构特点是d轨道的填充，未填满的d轨道决定了过渡元素的化学性质的复杂性和多样性。

2. 氧化态：过渡元素通常能够显示多种氧化态，这与其未填满的d轨道有关，使得过渡元素具有很大的化学活性和灵活性。

3. 彩色化合物：过渡元素的多重氧化态和未填满的d轨道使得其形成的化合物通常具有彩色，这些彩色化合物在生活中有很多应用。

4. 催化性质：过渡元素在催化反应中有重要的应用，其化合物在催化反应中具有活性和选择性。

化学元素周期表基础知识点清单过渡金属

化学元素周期表基础知识点清单过渡金属化学元素周期表基础知识点清单-过渡金属过渡金属是元素周期表中的一类元素，它们的特点是位于周期表的B区，外层电子数为d的1至10个电子。

过渡金属具有许多独特的性质和重要的应用，本文将为您介绍一些过渡金属的基础知识点。

1. 过渡金属的定义过渡金属是指周期表中第4至第11族的元素，包括铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌等。

它们在化学性质上通常表现为多价态和显著的配位能力，可形成复杂的络合物。

2. 过渡金属的电子结构过渡金属的电子结构特点是在外层能级中含有不满的d电子。

举个例子，铁的电子结构是[Ar] 3d^6 4s^2，其中3d轨道的电子数为6个，处于不满的状态，因此具有很强的反应活性。

3. 过渡金属的物理性质过渡金属通常是固态，具有较高的密度和熔点。

它们的硬度较高，具有良好的导电性和导热性。

此外，过渡金属还具有良好的延展性和塑性，可轻松制成细丝或薄片。

4. 过渡金属的化学性质过渡金属的化学性质独特且多样。

它们能够与其他元素形成氧化物或化合物，产生丰富的配位化合物。

过渡金属也可以发生氧化还原反应，并在不同价态之间转变。

5. 过渡金属的催化性质过渡金属在许多化学反应中起到重要的催化作用。

催化剂能够降低化学反应的活化能，提高反应速率。

过渡金属的多价态和丰富的配位能力使其成为优秀的催化剂，广泛应用于工业生产和环境保护等领域。

6. 过渡金属的重要应用过渡金属及其化合物在许多领域都有重要的应用。

铁和钢是构建基础设施和制造机械的关键材料；铜被广泛用于电气工程和通信技术；钴广泛用于电池制造和催化剂领域。

此外，许多药物和颜料也包含过渡金属元素。

总结：过渡金属作为元素周期表的重要一部分，具有独特的物理和化学性质。

了解过渡金属的基础知识对于深入研究和应用化学非常重要。

通过掌握过渡金属的电子结构、物理和化学性质，我们可以更好地理解和利用这些元素在催化、材料科学、医药和环境等领域中的重要性。

高三化学一轮复习第11章过渡元素“过渡元素”单元练习习题详解(含解析)(实验班)

“过渡元素”一、选择题1．能正确表示下列反应的离子方程式是（）。

A ．将铜屑加入3Fe +溶液中：3222Fe Cu 2Fe Cu ++++→+ B ．将磁性氧化铁溶于盐酸：3342Fe O 8H 3Fe 4H O +++→+C ．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：2332Fe 4H NO Fe NO 2H O ++-+++→+↑+D ．将铁粉加入稀硫酸中：322Fe 6H 2Fe 3H +++→+↑解析：选项A 正确，符合3个守恒；选项B 错误，电荷不守恒，34Fe O 中Fe 有两种价态，正确的应为：32342Fe O 8H 2Fe Fe 4H O ++++→++；选项C 错误，电荷数不守恒和得失电子数不守恒，正确的应为：23323Fe NO 4H 3Fe NO 2H O +-++++→+↑+；选项D 错误，不符合客观事实，反应后铁只能产生2Fe +和2H 。

本题答案为选项A 。

2．图11-16是一种稀硫酸对Fe —Cr 合金随Cr 含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法中正确的是（）。

A ．稀硝酸对Fe —Cr 合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B ．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：3Fe 6HNO +（稀）()3223Fe NO 3NO 3H O →+↑+C ．Cr 含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe —Cr 合金的腐蚀性最强D ．随着Cr 含量增加，稀硫酸对Fe —Cr 合金的腐蚀性减弱解析：选项A 应该说铬的含量大于13%，稀硝酸对合金的腐蚀速率比盐酸或硫酸弱。

选项B 应生成NO ；选项C 不能解释盐酸和硝酸中氢离子浓度相等，但硝酸腐蚀速率小。

本题答案为选项D 。

3．由5m o l 23Fe O 、4mol 34Fe O 和3mol FeO 组成的混合物，加入纯铁1mol 并在高温下和23Fe O反应。

若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO 与23Fe O 的物质的量之比可能是（）。

2024高考化学大一轮复习第十一章物质结构与性质第1节真题检测含解析

物质结构与性质真题体验·直击高考【全国卷真题体验】1．(1)[2024·全国卷Ⅰ，35(1)(2)]①下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为____、____(填标号)。

②Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，缘由是_____________________________________________________________。

(2)(2024·全国卷Ⅱ，35节选)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_______________________________________________________。

【答案】(1)①D C ②Li＋核电荷数较大(2)2．(2024·全国卷Ⅱ，37节选)镍元素基态原子的电子排布式为____________，3d能级上的未成对的电子数为______。

元素铜与镍的其次电离能分别为I Cu＝1 959 kJ/mol，I Ni＝1 753 kJ/mol，I Cu>I Ni的缘由是______________________________________________。

(2)(2024·全国卷Ⅲ，37节选)写出基态As原子的核外电子排布式______________，依据元素周期律，原子半径Ga______As，第一电离能Ga______As(填“大于”或“小于”)。

【答案】(1)[Ar]3d84s2 2 铜失去的是全充溢的3d10电子而镍失去的是4s1电子(2)1s22s22p63s23p63d104s24p3大于小于【解析】(1)镍是28号元素，基态原子电子排布式为[Ar]3d84s2,3d能级上有2个未成对电子。

铜失去第2个电子时，3d能级由较稳定的全充溢状态变成不稳定的3d9，镍失去的是4s1上的电子，故铜失去其次个电子须要的能量较镍原子失去其次个电子的能量多，即铜的其次电离能大于镍的其次电离能。

《过渡元素化学》课件

器件
化学工业：用航空航天工业：于制造催化剂、用于制造耐高染料、农药等温、耐腐蚀的
合金材料
核工业：用于制造核燃料和核反应堆的部
件
环保工业：用于处理废水、废气等污染物
过渡元素在生物体内的作用：如铁、铜、锌等在血液、骨骼、神经等系统中的作用
过渡元素在药物中的应用：如铁、铜、锌等在药物中的作用
汇报人：
原子结构：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律电子排布：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律电子排布特点：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律电子排布规律：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律
金属性：过渡元素中，金属性最强的是铼，最弱的是铋非金属性：过渡元素中，非金属性最强的是铋，最弱的是铼电离能：过渡元素中，电离能最高的是铼，最低的是铋过渡元素的物理性质与其金属性和非金属性有关，电离能是衡量元素化学性质的重要指标
磁性：过渡元素具有磁性，其中铁、钴、镍等元素具有较强的磁性
热导率：过渡元素的热导率较高，其中铜、银等元素具有较高的热导率
电导率：过渡元素的电导率较高，其中铜、银等元素具有较高的电导率
熔点：过渡元素的熔点较高，其中钨、钼等元素具有较高的熔点
硬度：过渡元素的硬度较高，其中钨、钼等元素具有较高的硬度
应用：氧化物和氢氧化物在工业、化学实验和日常生活中有广泛的应用，如催化剂、颜料、药物等
盐类：过渡元素与酸或碱反应生成的化合物，如氯化铁、硫酸铜等
络合物：过渡元素与有机配体形成的化合物，如铁氰化钾、铜氨络合物等
性质：盐类和络合物具有不同的物理和化学性质，如颜色、溶解度、稳定性等

高中化学竞赛中过渡元素的讲解

过渡元素(一)要求(1)从电子层结构的特点理解d区元素的通性。

(2)了解钛、钒、铬重要化合物的化学性质。

了解钼、钨的重要化合物。

(3)掌握Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅶ)重要化合物的化学性质以及各氧化态锰之间相互转化关系。

(4)掌握铁、钴、镍的化合物在反应性上的差异。

熟悉铁、钴、镍的重要配合物。

(5)了解铂及其重要化合物的性质。

(一) 过渡元素通性过渡元素一般是指原子的电子层结构中d轨道或f轨道仅部分填充的元素。

因此过渡元素实际上包括d区元素和f区元素。

本章主要讨论d区元素。

d区元素价电子构型为(n-1)d1~8ns1~2(Pd 4d10和Pt 5d96s1例外), 最外两层电子均未填满。

由此构成了d区元素如下通性：(1)单质相似性最外层电子一般不超过2个，较易失去，所以它们都是金属。

又因为d区元素有较大的有效核电荷，d电子有一定的成键能力，所以它们一般有较小的原子半径、较大的密度、较高的熔点和良好的导电导热性。

例如Os的密度(22.488 g∙cm−3)，W的熔点(3380 o C，Cr的硬度都是金属中最大的。

d区元素化学活泼性也较接近。

(2)有可变氧化态因(n-1)d轨道和ns轨道的能量相近，d电子可以全部或部分参与成键，所以除ⅢB族只有＋3氧化态外，其他各族都有可变的氧化态。

氧化态变化趋势是同一周期从左到右逐渐升高，然后降低；同一族从上到下高氧化态趋于稳定。

例如MnO4−有强氧化性，而ReO4−无氧化性。

例1对同一族元素来说，随周期数增加，为什么主族元素低氧化态趋于稳定而过渡元素高氧化态趋于稳定?主族元素(主要表现在ⅢA，ⅣA，ⅤA族)随周期数增加，低氧化态趋于稳定的原因一般归因于“惰性电子对效应”。

为什么过渡元素随周期数增加高氧化态趋于稳定呢? 仔细研究一下过渡元素的电离能可发现：I1和I2往往是第二、第三过渡系列比第一过渡系列的大，但从I3开始，往往第二、第三过渡系列比第一过渡系列的小。

2023届高考化学一轮复习第11讲硫及其化合物课件(73张PPT)

二氧化硫的化学性质
1. 从物质分类上来看，SO2是酸性氧化物
2. 从化合价角度分析，二氧化硫既有氧化性又有还原性
3. SO2具有漂白性 SO2可使品红溶液褪色，加热后红色恢复。漂白原理是非氧化还原反应。
原理
二氧化硫的实验室制法 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
Ba(NO3)2溶液
BaCl2溶液
无明显现象
不反应
无明显现象
不反应
白色沉淀白色沉淀
生成BaSO4 3Ba2＋＋3SO2＋2NO3－＋ 2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋只生成BaSO4(没有BaSO3生成)
漂白物质和漂白原理
漂白原理
用于漂白的物质
吸附漂白
活性炭
氧化漂白化合漂白
①HClO、NaClO、Ca(ClO)2 ②Na2O2、H2O2 ③O3等
③体现酸性： SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色(SO2不能漂白紫色石蕊溶液); SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液，红色褪去。
④体现漂白性：使品红溶液褪色。
(3) 常见的酸性氧化物通入可溶性钙盐(或钡盐)溶液中的现象归纳
气体
溶液
现象
说明
CO2 SO2
SO2 SO3、SO2
CaCl2或BaCl2溶液 CaCl2或BaCl2溶液
知识网络
问题1 ①把SO2分别通入BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中，现象是否相同？②若
将SO2换成SO3，现象是否相同？ [答案] ①不同。SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，SO2通入Ba(NO3)2溶液中有课前白色沉淀生成。
思考 ②相同。都有白色沉淀生成。问题2 试管壁上的硫怎样洗涤？ [答案] 试管内壁上附着的硫黄可用二硫化碳或热的碱液清洗，3S＋ 6NaOH==△===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。

过渡元素概述

第一节过渡元素概述无机化学多媒体电子教案第十一章过渡元素d 区元素在周期表中的位置11 11 过渡元素过渡元素Ds Rg Cp主要内容过渡元素概述1.1.过渡元素概述锰的重要化合物2.2.锰的重要化合物铁系元素3.3.铁系元素基本要求1.过渡元素通性Mn((Ⅵ)、MnMn((Ⅶ) 2.Mn(Ⅱ)、MnMn((Ⅳ)、Mn重要化合物的主要性质3.Fe、Co、Ni重要化合物的主要性质2010-12-1目录录目录11-1 过渡元素的通性11-4 锰11-5 铁系元素第一节过渡元素概述无机化学多媒体电子教案第十一章过渡元素第一节过渡元素概述过渡元素通性目录11-111-1-1-1-1 过渡元素的原子结构-2 单质的物理性质1111-1-1-1-2-3 单质的化学性质1111-1-1-1-3-4 化合物颜色1111-1-1-1-4-5 配位催化性1111-1-1-1-5-6 磁性1111-1-1-1-6CpRg Hs Mt DsBh Sg Db Rf Lr 7(第四过渡系)Hg Au Os Os Ir Ir Ir PtPt 重铂组Re W Ta Hf Lu 6 (第三过渡系)Cd Ag Ru Ru Rh Rh PdPd 轻铂组TcMo Nb Zr Y 5(第二过渡系)ZnCu Fe Co Ni铁系Mn Cr V Ti Sc 4(第一过渡系)ⅡB 锌分族ⅠB 铜分族ⅧⅦB 锰分族ⅥB 铬分族ⅤB 钒分族ⅣB 钛分族ⅢB 钪分族族周期11-1-1过渡元素的原子结构11-1-1 过渡元素的原子结构13-1-1 过渡元素原子特征价层电子构型为(n-1)d1 1 1010n s1 2~ ~(n -1)d 1 1 1010n s1 2 4f 145d 106s 2Hg 4d 105s 2Cd 3d 104s 2Zn ⅡB 4f 145d 106s 1Au 4d 105s 1Ag 3d 104s 1Cu ⅠB Pt Ir Os Re W Ta Hf Lu 六4f 145d 96s 14d 10Pd 3d 84s 2Ni 4f 145d 76s 24d 85s 1Rh 3d 74s 2Co 4f 145d 66s 24d 75s 1Ru 3d 64s 2Fe Ⅷ4f 145d 26s 24d 25s 2Zr 3d 24s 2Ti ⅣB 4f 145d 46s 24d 55s 1Mo 3d 54s 1Cr ⅥB 4f 145d 56s 24d 55s 2Tc 3d 54s 2Mn ⅦB 4f 145d 36s 24d 45s 1Nb 3d 34s 2V ⅤB 4f 145d 16s 24d 15s 2Y 3d 14s 2Sc ⅢB 五四核核核电电电荷荷荷增增增加加加，电电电子子子填填填充充充在在在次次次外外外层层层轨轨轨道道道上上上，最最最外外外层层层只只只有有有个个个电电电子子子1~2~ ~13-1-1 过渡元素原子特征11-1-1 11-1-1 过渡元素原子特征过渡元素原子特征价层电子构型为(n -1)d 1 1 1010n s 1 2~ ~电离能与氧化态13-1-1 过渡元素原子特征第一过渡系元素的电离能 (kJ (kJ··mol -1) 元素第一电离能第二电离能第三电离能K418.93051.44411Ca 589.81145.44912.0Sc 63112352389Ti 65813102652.5V 65014142828.0Cr 652.814962987Mn 717.41509.13259Fe 759.415612957.4Co 75816463232Ni 736.71753.03393Cu7461958355413-1-1 过渡元素原子特征电离能与氧化态1. 过渡金属的电离能随离子电荷的增加逐渐增大，(n -1)d -1)d电子与电子与n s 电子能量接近，都能起价电子的作用，所以过渡金属表现出多种氧化态2. Fe 3+离子的价电子构型为半充满的离子的价电子构型为半充满的 3d 5 稳定结构，所以稳定结构，所以Fe Fe Fe具有比较小的第三具有比较小的第三电离能，电离能， Fe Fe可直接氯化生成可直接氯化生成可直接氯化生成 FeCl 3，而，而Fe Fe 后的后的后的Co Co Co、、Ni Ni 由于第三电离能较大，由于第三电离能较大，直接氯化不能生成三氯化物；13-1-1 过渡元素原子特征电离能与氧化态的第二电离能在第一过渡系元3. Cu Cu的第二电离能在第一过渡系元全充满))离素里最大，所以素里最大，所以 Cu+ (d10 全充满子比其他过渡金属的一价离子都稳定。

过渡元素习题一

过渡元素 (I)氧化态的过渡元素相当少？试列出一些含+1氧化态的过渡元素并解释为 2. 用下列结果确定下面反应的x 、y 、z 。

x Ti 3+ + y NH 3OH + + z H + ⎯→ 产物在5.00cm 3、58.2mol ⋅m －3 的(NH 3OH)2SO 4溶液中，加入25cm 3、105.0mol ⋅m －3TiCl 3溶液，没有反应的Ti 3+ 需要12.80cm 3 57.2 mol ⋅m －3的Fe 2(SO 4)3溶液恰好完全氧化，问产物是什么？3. 完成下列反应并注明条件：(1) TiCl 4 + Zn + HCl ⎯→(2) TiO 2+ + H 2O 2 ⎯→(3) BaTiO 3 ⎯→4. 金属钛、锆、铪有何宝贵的特性，基于这些特性，它们有何用途？5. 为什么TiO 2作涂料比铅白好？为什么Ti 金属用来制造飞行器？6. 讨论从钛铁矿生产钛白过程中的下列问题：(1) 为什么酸解和浸取过程，溶液要保持足够的酸度？(2) 为什么不采用Fe(OH)3沉淀法除去铁？Fe(OH)3的K sp = 3.8×10－38，若溶液中含Fe55.84 g ⋅dm －3，计算开始析出Fe(OH)3沉淀时的pH 。

7. Zr 和Hf 的化学性质非常相似，在自然界总是共生的，很难把它们分离，试解释Zr 和Hf 化合物性质相似的原因。

8. 钒分族元素的特性和用途如何？9. 写出下列钒化合物或酸根中钒的氧化数？VO 2+ ; VOCl 2 ; VO 43－ ; V 3O 93－ ; [VOF 4]2－; [V(NH 3)6]Cl 3 ; K 2V 4O 9(H 2O)7 。

10. 完成下列反应方程式：(1) V 2O 5 + HCl （浓）⎯→(2) VO 2+ + H 2C 2O 4 ⎯→(3) V 2O 5 + NaOH ⎯→(4) VO 43－ + H 2O 2 + H + ⎯→ (5) NH 4VO 3 ⎯→ (6) NbCl 5 + H 2O ⎯→ (7) Nb 2O 5 + H 2 ⎯→ (8) Ta 2O 5 + Mg ⎯→11. 试回答下列问题：(1) 从V 5+ 到V 6+ 电离能显著增大，这说明什么问题？(2) 原子序数为23、41、73的钒、铌、钽的原子半径分别为1.22Å 、1.34Å 、1.34Å 。

高考化学专题过渡元素

将 TiO2 或天然金红石和碳粉混合加热至 1000K1100K，进展氯化处理制备TiCl4，氯化反响不能直接由TiO2氯化制得，必须有碳粉的参与
用金属镁或钠在1070K，氩气氛中复原得到钛
1000K~1100K TiCl4(g)+2CO(g)
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s====
1070K
，
Ar
TiCl4(l)+2Mg(s)====Ti(s)+2MgCl2(S)
过量的Mg和MgCl2用稀盐酸处理除去，得到“海绵钛〞
〔3〕钛的重要化合物 — TiO2
晶型金红石型和锐钛型两种
性质 TiO2是白色粉末，不溶于水和稀酸，溶于氢氟酸和热的浓硫酸
TiO2 + 6HF ==== H2[TiF6] + 2H2O
4d15s2
+3
180.12
89.3
-2.37
57
138.91
5d16s2
+3
187.91
106.1
-2.52
58
140.12 4f15d16s2
+3, +4
182.47
103.4
-2.48
59 140.90
4f36s2
+3, +4
182.79
101.3
-2.47
60 144.24
4f46s2
+3
61
〔4〕锆和铪的性质和用途
〔略〕
锆和铪主要用于原子能工业，锆主要用作核反响堆中核燃料的包套材料。铪具有特别强的热中子吸收能力，主要用于军舰和潜艇原子反响堆的控制棒。锆合金强度高，宜作反响堆构造材料。铪合金特难熔，具有抗氧化性，用作火箭喷嘴、发动机和宇宙飞行器等。锆不与人体的血液、骨骼及各组织发生作用，已用作外科和牙科医疗器械，并能强化和代替骨骼。它们还可用于化工设备和电子管的吸气剂等。

过渡元素(化校)(1)

第三种： ⅢB－ⅡB共10个竖行31种元素。(n-1)d 1-10ns 1-2。这种划分，“过渡” 的含义是指从活泼金属元素到非金属元素的过渡或由周期表 s区元素过渡到 p区元素。
我们采用第三种说法，从ⅢB族到ⅡB族10个从行包括7个副族和1个Ⅷ族）共31种元素，称为过渡元素。
一般：镧系和锕系除了镧和锕以外，过渡元素常不包括其他的
六 La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 七 Ac
第一过渡系第二过渡系第三过渡系
2－2 过渡元素的价电子层结构
过渡元素价电子层结构：(n-1)d 1-10 ns 1-2 (Pd:4d105s0) 为了便于学习和理解，我们又把过渡元素分成两大类：
（1）从ⅢB族—Ⅷ族元素其结构特点是：最后一个电子依次填充在次外层的d
2）过渡金属的活泼性
a、过渡元素一般不与水反应，但第一过渡系的金属能与盐酸或硫酸作用，置换出H2，但活泼性逐渐减弱。这从它们的标准电动势较低可以得到反应。
第一过渡系元素的标准电极电动势（伏）
Sc 电动势金属
电对
M2+/M M3+/M -2.0
Ti Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
-1.19 -0.44 -0.28 -0.23
过渡元素在水溶液中大都形成的水合配离子而显色（与s区、p 区不同），原因是：过渡金属离子d 轨道一般不充满，（据晶体场理论）在配体水的影响下，d轨道发生分裂，形成能量不同的两组，受到光照，不同d轨道上的电子会吸收能量产生 d-d 跃迁，d-d 跃迁吸收的能量一般在可见光范围，所以过渡金属水合离子就呈现其互补色。不同的过渡金属离子其电子发生d-d跃迁吸收的能量不同，因而显示不同的颜色。当最外层呈现d0或d10结构时，过渡金属离子一般不显示颜色。