无机化学 第18章 过渡元素(一)
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
无机化学区过渡元素优秀课件
造成这种两峰一谷的原因有三个：
其一为电子的精细结构, 即由于具有半充满 f 层(f7)的 Eu 和全充满 f 层(f14)的Yb 只用2个 6s2 电子形成金属键, 因 而键较弱、核间距较大, 故在Eu和Yb处出现两个峰值, 而Ce 平均用3.1个电子成键, 金属键较强, 其半径略小于Pr, 故在 Ce处微凹成一小谷。其余镧系元素均以三个电子成键, 故随 原子序数的增大, 半径均匀减小。
由于La到Lu的15个元素在物理性质、化学性质上的相 似性和连续性, 人们习惯上把La(4f0)到Lu(4f14)的15个元素 统称为镧系元素(简写为Ln),
同样地, 把Ac(5f0)到Lr(5f14)的15个元素统称为锕系 元素(简写为An)。这样, f区元素包含了由4f0到4f14的15 个镧系元素和由5f0到5f14的15个锕系元素。
La、Gd、Lu的构型可以 用f0、f7、f14(全空、半满和全 全满)的洪特规则来解释, 但Ce的结构尚不能得到满意的解释, 有 人认为是接近全空的缓故。
这两种电子结构可以用来说明镧系元素化学
性质的差异。
这些元素在参加化学反应时需要失去价电子, 由于4f轨道被外层电子有效地屏蔽着, 且由于 E4fE5d, 因而在结构为4fn6s2 的情况下, f电子要参 与反应, 必须先得由4f 轨道跃迁到 5d 轨道。这样, 由于电子构型不同, 所需激发能不同, 元素的化学 活泼性就有了差异。
10.1.1 镧系元素的价电子层结构
下表列出镧系元素在气态时和在固态时原子的电子层结构。
镧系元素气态原子的4f轨 道的充填呈现两种构型, 即4fn－1 5d16s2和4fn6s2, 这两种电子构型 的相对能量如左图所示。
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5．在水溶液中（ ）。[华南理工大学 2015 研] A．Cr2＋是紫色的，Cr3＋是黄色的 B．CrO42－是黄色的，Cr2＋是蓝色的 C．CrO42－是橙色的，Cr2O72－是黄色的 D．Cr3＋是黄色的，Cr2O72－是橙红色的 【答案】B
答：上面分子和离子中 Mn 的氧化数为： （1）＋3；（2）＋7；（3）＋2；（4）＋4；（5）＋6；（6）＋7；（7）0；（8）＋1。
11．下列哪种元素的氧化数为＋Ⅳ的氧化物，通常是不稳定的？（ ）[中南大学 201【答案】C
12．＋3 价铬在强碱溶液中存在形式是（ ）。[南开大学 2012 研]
A．Cr(OH)3 B．CrO2－ C．Cr3＋ D．CrO42－
性：
，
，
，
。[北京师范大学 2005 研]
【答案】(n－1)d1～9ns1～2；都是金属，硬度大、熔沸点较高、导热、导电性好、延展
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性好；大部分过渡金属的电极电势为负值，即还原性强；有多种氧化态，水合离子和酸根离 子显一定的颜色；能形成一些顺磁性化合物，原子或离子形成配合物的倾向都较大
三、简答题 1．在溶液中不存在水合 Ti4＋离子，而是以钛铣离子 TiO2＋的形式存在？[华南理工大学 2016 研] 答：在溶液中不存在水合 Ti4＋离子，而是以钛铣离子 TiO2＋的形式存在的原因如下： Ti4＋离子具有较高的正电荷和较小的半径，电荷半径的比值较大，因此 Ti4＋离子有很强 的极化力，以至在 T（i Ⅳ）的水溶液中不存在简单的水合配离子[Ti(H2O)6］4＋，而是以(TiO)n2n ＋链存在，其中 TiO2＋称为钛铣离子。
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案(d区元素、f区元素)(总9页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案（d区元素、f区元素）第十六章 d区元素（一）一、填空题1、在所有过渡元素中，熔点最高的金属是 W ，熔点最低的是 Hg ，硬度最大的是 Cr ，密度最大的是 Os ，导电性最好的是 Ag ，耐海水腐蚀的是Ti 。
2、分别写出下列离子的颜色：[Fe(H2O)6]2+淡绿色，FeO42-紫色，[FeCl4]-黄色，[Fe(H2O)6]3+淡紫色，[Ti(H2O)6]3+紫色，VO43-淡黄色，[Co(H2O)6]2+粉红色，[Mn(H2O)6]2+粉红色，[Ni(H2O)6]2+绿色。
3、CrCl3溶液与氨水反应生成灰绿色的 Cr(OH)3沉淀该产物与NaOH溶液反应生成亮绿色的 Cr(OH)4-。
4、锰在自然界主要以软锰矿的形式存在，在强氧化剂(如KClO3)作用下碱熔时只能得到 +6 价锰的化合物，而得不到高锰酸盐，这是因为后者在碱中和受热均分解。
5、K2Cr2O7(s)与浓H2SO4反应生成的氧化物为 CrO3，它为橙红色，遇酒精立即着火，生成铬的一种绿色氧化物，其化学式为 Cr2O3。
KMnO4(s)与浓H2SO4作用生成的氧化物为 Mn2O7；MnO2与浓H2SO4反应生成的气体是O2。
6、高锰酸钾是强氧化剂，它在酸性溶液中与H2O2反应的主要产物是 O2和 Mn2+，它在中性或弱碱性溶液中与Na2SO3反应的主要产物为 SO42-和MnO2。
7、在强碱性条件下，KMnO4溶液与MnO2反应生成绿色的 K2MnO4；在该产物中加入硫酸后生成紫色的 KMnO4和褐色的 MnO2。
8、三氯化铁蒸气中含有的聚合分子化学式为 Fe2Cl6，其结构与金属 Al 的氯化物相似。
FeCl3能溶于有机溶剂。
9、既可用于鉴定Fe3+，又可用于鉴定Co2+的试剂是 KCNS ，当Fe3+存在时，能干扰Co2+的鉴定，可加入 NaF 因生成 FeF63-而将Fe3+掩蔽起来，消除对Co2+鉴定的干扰。
稀土元素
在具有f7的中点Gd3+钆处，微有不连续性， 这种现象被称之为Gd断效应 断效应。 这种现象被称之为 断效应。
Pm3＋ r/pm △(pm) 97.9 1.5
Sm3＋ 96.4 1.4
Eu3＋ 95.0 1.2
Gd3＋ 93.8 1.5
Tb3＋ 92.3 1.5
Dy3＋ 90.8
镧系收缩的影响(influence of lanthanide 镧系收缩的影响 contraction)
5. 镧系元素的分组 （1）峰谷效应（双峰效应） 镧系元素的原子半径在Eu和 Yb处出现峰和在Ce处出现 谷的现象 铈组（轻稀土）La Ce Pr Nd (Pm) Sm 铈组 钇组（重稀土）Eu Gd Tb Dy Y Ho Er Tm Yb Lu 钇组
（2）三分组效应 三分组效应
∆solHmθ/kJ·mol
原子序数 元素 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 镧 铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥
符号 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
价电子层结构 4f0 5d1 4f1 5d1 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f7 5d1 4f9 4f10 4f11 4f12 4f13 4f14 4f14 5d1 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2 6s2
Hale Waihona Puke 1 －－－－~ 分 组组（ 组 组（ 组（ 组
LnCl3
三组 分
LnCl3·6H2O －
）La Ce Pr Nd (Pm) Sm ） Eu Gd Tb Dy ）Y Ho Er Tm Yb Lu
过渡金属元素
低氧化态稳定性↗
例 第一过渡系列：
氧化性 稳定性
Sc3+ < TiO2+ < VO2+ < Cr2O72 - < MnO4- < FeO42Sc3+ > TiO2+ > VO2+ > Cr2O72- > MnO4- > FeO42-
其中：ΦA / V
Cr2O72 -/ Cr3+ MnO4- / Mn2+ FeO42- / Fe2+ NiO42- / Ni2+
按物质在外加磁场作用下性质，划分为
逆磁性物质：对外磁场磁力线排斥
物质
顺磁性物质：对外磁场磁力线吸引、聚集 铁磁性物质：强顺磁性，外磁场撤消后仍永久保留磁性如 Fe、
Co、Ni 及其合金 Nd-Fe-B（第三代永磁材料） 物质的顺磁性它存在“成单电子”有关：
磁矩 μm = n(n 2)B.M .
六、过渡元素氧化物水合物的酸碱性
与配体互相极化，使 M-L 键共价性↑。
八、形式多碱、多酸倾向
（一）多碱
是较高价态 Mn+在一定 pH 值下多步水解通过羟桥键而形成的多核配合物：
例：[Fe(H2O)6]3+ 水解形成 [Fe2(H2O)8(OH)2]4+ H2O H H2O
H2O O OH2 \ /\ /共棱
可见，同族，第二、三过渡系列元素性质更相似。
与主族相反。
§7-3 钛 Titanium
存在：金红石 TiO2，钛铁矿 FeTiO3
一、钛单质
（一）物性
银白色，m. p. 1680℃，b.p.3260℃，密度 d = 4.43g cm-3. （强度/质量）比：所 有金属材料中最大，且耐腐蚀（在 HCl、H2SO4、HNO3 中均“钝化”，R.T.与卤素， O2、H2O 均不以应）→ 广泛用于新造飞机、宇宙飞船、游艇、石油化工设备、人 造骨骼（人体不排斥）。高温下可作炼钢脱氧剂。
第20章过渡金属1无机化学ppt课件
2 用 途：
① 钛及其合金广泛地用于制造喷气发动机、超音速飞机和潜水艇(防雷达、防磁性水雷)以及海军化工设备。 ② 钛与生物体组织相容性好，结合牢固，用于接骨和制造人工关节；钛具有隔热、高度稳定、质轻、坚固等特性，由纯钛制造的假牙是任何金属材料无法比拟的，所以钛又被称为“生物金属”。因此，继 Fe、Al 之后，预计 Ti 将成为应用广泛的第三金属。
—
-1.63
-1.13
-0.90
-1.18
可溶该金 属的酸
各种 酸
热HF HCl
浓H2SO4 HNO3 HF
稀HCl H2SO4
稀H2SO4 HCl等
元素
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
E (M2+/M)/V
-0.44
-0.277
-0.257
0.34
-0.7626
可溶该金 属的酸
稀HCl H2SO4 等
*
(2) 二氧化锆 (ZrO2) ZrO2有三种晶型：单斜(monoclinic)；四方 (tetragonal)；立方(cubic)。三者之间可以相互转换
物性: ZrO2 白色粉末，不溶于水，熔点很高。 化性: 除 HF 外不与其他酸作用。
*
ZrO2 至少有两种高温变体，1370 K 以上为四方晶型，2570 K 以上为立方萤石晶型。
-0.257
第二过渡系
Cd
-0.403
Pd
+0.92
第三过渡系
Hg
+0.8535
Pt
+1.2
*
钛副族元素处于周期表 ⅣB 族，包括钛Ti， 锆 Zr，铪 Hf 3种元素。
原子的价电子层结构 ( n－1) d2 ns2，最稳定的氧化态为 + 4，其次是 +3，而 +2 氧化态较为少见，化合态的钛还有可能呈现 0 和 –1 的低氧化态。
无机化学——过渡元素
3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4＝3CH3COOH+
2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O 应用于检验酒后开车。检验过氧化氢的存在,生成Cr(O2)2O。 实验室中常用的铬酸洗液是用热的饱和重铬酸钾溶液与浓硫
V2O5：为两性偏酸性的氧化物，是一种重要的催化剂。 2NH4VO3＝V2O5+2NH3+H2O V2O5+Ca＝V+CaO V2O5+NaOH＝Na3VO4+3H2O V2O5+6HCl＝2VOCl2+Cl2+H2O VO2++Fe2++H+＝VO2++Fe3++H2O 2VO2++C2O42-+4H+＝2VO2++2CO2+2H2O
三、Zr和Hf的分离 钾和铵的氟锆酸盐和氟铪酸盐在溶解度上有明显的差别，可利 用此性质来分离Zr和Hf。
金属钛
钛
钛合金
钛合金
镍钛合金
镍钛合金
蓝宝石含钛刚玉
蓝 宝 石 含 钛 刚 玉
四、金属钛的制备
工业上常用FeTiO3为原料来制金属钛 1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质,先用浓硫酸处理
FeTiO3+3H2SO4＝FeSO4+Ti(SO4)2（TiOSO4）+3H2O FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O 2、加入单质铁把Fe3+离子还原为Fe2+离子，冷却至273K以下 使FeSO4·7H2O结晶析出。加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4 TiOSO4 (TiOSO4)+ H2O ＝H2TiO3↓+H2SO4 3、分离煅烧 H2TiO3＝TiO2+H2O 4、碳氯法 TiO2+2C+2Cl2＝TiCl4+2CO 5、在1070K用熔融的镁在氩气氛中还原TiCl4可得海棉钛，再 经熔融制得钛锭。TiCl4+2Mg＝2MgCl2+Ti
镧系元素
+II Sm(4f66s2) Sm(4f6)
Eu(4f76s2) Tm(4f136s2) Yb(4f146s2) Eu(4f7) Tm(4f13) Yb(4f14)
从4f电子层结构来看，其接近或保持全空、半满及全 满时的状态较稳定(也存在热力学及动力学因素)。
水溶液的稳定性：
Ce4+(4fo) ＞ Pr4+(4f1) Sm2+(4f6) ＜ Eu2+(4f7)
LnCl3
LnCl3·6H2
O
LnCl标3和准L溶nC解l3焓·6H2O的
镧系元素的单质
1. 镧系金属单质的化学性质
碱金属 Eo = -2.9左右 碱土金属 Eo = -2.3—2.9
Al E o = -1.96
Ln E o = -2.3左右
(1) 活泼性仅次于碱金属和Ca、Sr、Ba而与Mg 类似；
89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101Md 102No 103 Lr
锕 钍 镤 铀镎 钚 镅 锔 锫 锎 锿 镄 钔 锘 铹
镧系元素的发现
镱 1879年 钇 1794年 镱 1878年
镥 1905-1907年 钇土1794年 铒 1843年 钪 1879年
不同点：
铈组
钇组
硫酸盐 碳酸盐 草酸盐
不溶于M2SO4溶液 不溶于CO32-溶液 不溶于C2O42-溶液
溶于M2SO4溶液 溶于CO32-溶液 溶于C2O42-溶液
2. +IV化合物
Ce(4f15d16s2),Pr(4f36s2),Tb(4f96s2),Dy(4f106s2)能形 成+IV氧化态即Ce(4f0),Pr(4f1),Tb(4f7),Dy(4f8) 。
无机化学精品课程-过渡元素金属汞及其化合物
2Hg(NO3)2+H2O==HgO· Hg(NO3)2↓(白)+2HNO3 Hg2(NO3)2+H2O==Hg2(OH)NO3↓(白)+HNO3 (2)氨解: HgCl2+2NH3==Hg(NH2)Cl(白)↓+NH4Cl Hg2Cl2+2NH3==HgNH2Cl(白)↓+Hg↓+NH4Cl (3)浓HCl: Hg2++4Cl-===HgCl42Hg22++2HCl==Hg2Cl2↓+2HNO3 Hg2Cl2+2HCl(浓)==H2[HgCl4]+Hg (4)NaOH: Hg2++2OH-==HgO↓(黄)+H2O Hg22++2OH-==Hg2(OH)2==Hg↓+HgO↓+H2O
B. 氯化汞和氯化亚汞
氯化汞(HgCl2) 是共价型分子,为 分子构型 直线型 俗名升汞,白色针 状晶体,微溶于水, 俗名和物 性 熔点较低,易升华, 有剧毒 形成配合 Hg2+易形成稳定配 物的能力 合物 性质 氯化亚汞(Hg2Cl2) 共价型直线分子 Cl-Hg-Hg-Cl 俗名甘汞,亚汞盐 多数是无色的, 大多微溶于水, 无毒 Hg22+一般不易形 成配合物
（3.）与X-(F-除外)形成配合物 Hg2+的卤素配合物稳定性按Cl-<Br-<I-增加. K2[HgI4]和KOH的混合溶液称为奈斯勒试剂, 当有微量NH4+离子存在时,滴入试剂立刻生成 特殊的红棕色的碘化氨基· 氧合二汞(Ⅱ)沉淀：
NH4Cl+2K2[HgI4]+4KOH==OHg2NH2I+KCl+7KI+3H2O
无机化学过渡元素PPT课件
H2O
Cl–
H2O
H2O
Cr
Cl–
H2O
H2O
H2O
Cl-
H2O Cl
H2O
Cr
Cl–
H2O
H2O
Cl– H2O H2O
Cl H2O
H2O
Cr H2O
H2O H2O
Cl– Cl– H2O
Cl–
Cl
Cl–
H2O
Cr
H2O
H2O
H2O H2O H2O
三、铬(VI)的重要化合物
2CrO42-(yellow) +2 H+ Cr2O72- (Orange red) + H2O
/programs/view/klU8lPkTF9A/
例如，镍-钛合金在40oC以上和40oC以下 的晶体结构是不同的，但温度在40oC上下变 化时，合金就会收缩或膨胀，使得它的形态 发生变化。这里，40oC就是镍-钛记忆合金 的“变态温度”。各种合金都有自己变态温 度。
p酸H性<条2：件C下r，2OC7r22-O为72主-的，C具lp-有H强>6氧：化C性rO42-为C主l2 。
Cr2O72- +
IH+
SO32-
I2 SO42- + Cr3+
Fe2+
Fe3+
H2S
S
怎样判断洗液失效？
200
Orange red
Cr O 227
G KJ.mol-1
100 Cr
0
-100
离子鉴定CrO42-
加H2O2和乙醚
乙醚
CrO42- + 2H2O2 +2H+ = 3H2O + CrO5(blue)
武汉大学版无机化学课后习题答案__18铜锌副族
第十八章铜锌副族1．用反应方程式说明下列现象：（1）铜器在潮湿空气中会慢慢生成一层铜绿；（2）金溶于王水中；（3）在CuCl2浓溶液逐渐加入稀释时，溶液颜色有黄棕色经绿色而变为蓝色。
（4）当SO2通入CuSO4与NaCl的浓溶液时析出白色沉淀；（5）往AgNO3溶液滴加KCN溶液时，先生成白色沉淀而后溶解，再加入NaCl 溶液时并无AgCl沉淀生成，但加入少许Na2S溶液时却析出黑色Ag2S沉淀。
答(1) 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3(2) Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + 2H2O(3) [CuCl4]2- + 4H2O = [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl-[CuCl4]2-为黄色[Cu(H2O)4]2+为蓝色，而当这两种离子共存时溶液呈绿色(4）2Cu2+ + 2Cl- + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 4H+ + SO42-(5) Ag+ + CN- = AgCNAgCN + CN-=[Ag(CN)2]-2[Ag(CN)2]- + S2- = Ag2S + 4CN-2．解释下列实验事实：（1）焊接铁皮时，常先用浓ZnCl2溶液处理铁皮表面；（2）HgS不溶于HCl，HNO3和(NH4)2S中而能溶于王水或Na2S中，（3）HgC2O4难溶于水，但可溶于含有Cl 离子的溶液中；（4）热分解CuCl2·2H2O时得不到无水CuCl2；（5）HgCl2溶液中有NH4Cl存在时，加入NH3水得不到白色沉淀NH2HgCl。
答（1）ZnCl2 + H2O = H[ZnCl2(OH)]H[ZnCl2(OH)]有显著的酸性能清除金属表面的氧化物而不损害金属表面如：FeO + 2H[ZnCl2(OH)]2 + H2O（2）HgS不溶于HCl溶液中是因为HgS的容度积常数太小HgS不溶于HNO3是因为它与HNO3反应生成难溶的Hg(NO3)2HgSHgS不溶于(NH4)2S是因为(NH4)2S溶液水解为HS-，因而S2-浓度很低，不能形成配合物HgS溶于王水，它与王水反应生成HgCl42-和S3 HgS + 8H+ + 2NO3- + 12Cl- = 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2OHgS溶于Na2S溶液反应生成可溶性的HgS22-HgS + S2- = HgS22-（3）为H2C2O4酸性比HCl 弱得多；而Cl-与Hg2+生成的配合物较稳定，因而HgC2O4溶于盐酸HgC2O4 + 4HCl = H2HgCl4 + H2C2O4（4）Cu2+离子极化能力很强，HCl又为挥发性酸，CuCl22H2O 热分解时发生水解，得不到无水CuClCuCl22H22O↑ + HCl↑（5）NH4Cl存在抑制了生成NH2-，且NH2HgCl 溶解度较大，因而不能生成NH2HgCl 沉淀HgCl2 + 4NH3 = Hg(NH3)42+ + 2Cl-3．试选用配合剂分别将下列各种沉淀溶解掉，并写出相应得方程式。
大学无机化学第十八章试题及答案
大学无机化学第十八章试题及答案第十八章铜副族和锌副族总体目标：1.掌握铜副族和锌副族元素单质的性质和用途2.掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配位化合物的生成与性质3.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）；Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相互转化各节目标：第一节铜副族元素1.掌握铜副族元素单质的性质、用途和提取方法2.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）化合物的性质以及Cu（Ⅰ）与Cu（Ⅱ）之间的相互转化3.了解Ag(Ⅰ)化合物，主要有氢氧化物、氧化物、卤化物和配位化合物的重要性质4.了解Au（Ⅲ）化合物的性质第二节锌副族元素1.掌握锌副族元素单质的性质和提取方法2.了解锌和镉的氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物的主要性质3.掌握Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)化合物的性质以及Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)之间的相互转化习题一、选择题1.下列金属中，最不活泼的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A.CuB. AgC. ZnD.Hg2.与银反应能置换出氢气的的稀酸是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D.氢碘酸3．为除去铜粉中少量氧化铜，应采取的操作是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A. 浓盐酸洗 B. KCN溶液洗C. 稀硝酸洗D. 稀硫酸洗4.下列化合物，在硝酸和氨水中都能溶解的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. AgClB. Ag2CrO4C.HgCl2D. CuS5．下列化合物中颜色最浅的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A. Ag3PO4 B.CuI C.AuCl D. HgO6.下列化合物中，在氨水、盐酸、氢氧化钠溶液中均不溶解的好是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. ZnCl2B. CuCl2C. Hg2Cl2D. AgCl7．关于CuCl2性质的叙述，错误的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A．是离子型化合物 B.是链状结构C. 与HCl反应可生成配合物D. 不论晶体还是水溶液均有颜色8.向CuSO4入氨水的过程中，可能得到（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. Cu(OH)2.B.Cu2(OH)2SO4C. [Cu(NH3)4]2+D.[Cu(H2O)4]2+9.下列物质不能产生黑色物质的是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu在干燥的空气中加热至773KB. Ag与含H2S的空气接触C. AgBr见光D. ZnO在H2S气流中加热10．往含有Ag+、Cd2+、Al3+、Hg22+的溶液中滴加稀盐酸能析出沉淀的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Al3+和Cd2+B.Ag+和Hg22+C.Ag+和Cd2+D只有.Ag+11. 能区分Zn2+和Al3+的下列试剂是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. NaOHB. HClC. Na2CO3D. NH3.H2O12.AgX的颜色随卤素原子序数的增大而加深，可解释这一现象的理论是（）黑龙江A. 杂化轨道B. 分子间作用力.C.溶剂化D. 离子极化13.下列氢氧化物最不稳定的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu(OH)2B.Zn(OH)2C.Cd(OH)2D.AgOH14.锌比铜化学活泼性强，从能量变化角度分析是因为（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. 锌的电离势比铜的电离势小B.锌的升华热比铜的升华热较小C. 锌的升华热比铜的升华热大D. 锌的水合热比铜的水合热大15.下列分子中，具有顺磁性的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. CuClB. CuCl2C. Hg2Cl2D. HgCl216.除去ZnSO4溶液中所含的少量CuSO4，最好选用下列试剂中的（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.NH3.H2OB.NaOHC.ZnD.H2S17.下列离子与过量的KI溶液反应只得到澄清的无色溶液的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Ag+C.Hg2+D.Hg22+18.下列离子在水溶液中最不稳定的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Cu+C.Hg2+D.Hg22+19.下列电对的标准电极电势最大的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+/Cu+B.Cu+/CuC.CuCl2/CuD.CuI/Cu20.下列金属与相应的盐可以发生反应的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Fe与Fe3+B.Cu与Cu2+C.Hg与Hg2+D.Zn与Zn2+21.下列配离子空间构型为正四面体的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Zn（NH3）42+B.Cu（NH3）42+C.Ni（CN）42-D.Hg（NH3）42+22.下列配合物属于反磁性的有（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Mn（CN）64-B.Cd（NH3）42+C.Fe(CN)63-D.Co(CN)63-二、填空题1.铜副族和锌副族金属中，密度最小的是，密度最大的是. (吉林大学《无机化学例题与习题》)2.给出组成合金的金属：黄铜，青铜，康铜，(吉林大学《无机化学例题与习题》)3.向CuSO4溶液中加入适量氨水，生成的沉淀组成为，沉淀的颜色是，Hg2Cl2分子构型为，中心原子采取的杂化类型为，用氨水处理Hg2Cl2得到的沉淀是.4. 欲将Ag+从Pb2+，Sn2+，Al3+，Hg2+混合溶液中分离出来，可加入的试剂为，(吉林大学《无机化学例题与习题》)5. Hg2Cl2是利尿剂。
厦门大学无机化学习题15 过渡元素(一)
过渡元素（一）钛1.指出TiO2分别与下列物质反应的产物是什么？Ca、H2SO4、Al、C＋Cl2、NaOH、HF、C、BaCO32.给出合理的解释（1）TiCl4可用于制造烟幕？（2）Ti3＋离子具有还原性？（3）Ti易溶于HF，难溶于HNO3中？（4）金属钛在低温下没有反应性？（5）Ca与Ti是同一周期的邻近元素，Ti的密度、熔点比Ca高？（6）Ca2＋为无色，而Ti2＋为有色离子？（7）Ca与Ti原子外层都是4s2，Ti有＋2、＋3、＋4多种氧化数，而Ca 只有＋2价态？3.金属钛有何宝贵的特性？基于这些特性的主要作用有哪些？4.以TiO2为原料制取TiCl4的两种方法。
写出有关反应方程式。
5.完成并配平下列反应方程式：（1）Ti＋HF →（2）TiO2＋H2SO4 →（3）TiCl4＋H2O →（4）FeTiO3＋H2SO4 →（5）TiO2＋BaCO3 →（6）TiO2＋C＋Cl2 →（7）Ti＋HCl →6.在敞开的容器中，被盐酸酸化了的三氯化钛紫色溶液会逐渐褪色？为什么？7.根据下列实验写出有关反应方程式；将一瓶TiCl4打开瓶塞时立即冒白烟，向瓶中加入浓HCl溶液和金属锌时生成紫色溶液，缓慢地加入NaOH 溶液直至溶液呈碱性，于是出现紫色沉淀。
沉淀过滤后，先用HNO3处理，然后用稀碱溶液处理，生成白色沉淀。
8.利用标准电极电势数据判断H2S，SO2，SnCl2和金属铝能否把TiO2＋离子还原成Ti3＋？9.试说明Ti(H2O)62＋、Ti(H2O)63＋和Ti(H2O)64＋离子中哪些离子不能在水溶液中存在？为什么？10.怎样鉴别TiO2＋离子和Ti3＋离子？11.（1）Ti(H2O)63＋配离子在约490nm处显示一个较强吸收，预测Ti(NH3)63＋将吸收较长波长还是较短波长的光，为什么？（2）已知TiCl63－在784nm处有一宽峰，这是由什么跃迁引起的，该配离子的△o值为多少？钒1.给出合理的解释：（1）VF5是已知的，而VCl5不稳定；（2）某些钒（V）的化合物，其离子虽为d0结构，但却是有色的；（3）钒是过渡元素，而磷是非金属，然而这二个元素有相似之处，请给予说明。
大学无机化学 d区元素介绍
△ Δ
△
3
3H2O Cr2O3 2OH- Cr(OH)4
(2) Cr(OH)3
Cr 3
(适量)OH- (灰绿)
H
பைடு நூலகம்
Cr(OH)3 (s) H ∆ H2O Cr2O3 (绿)
OH -
(亮绿色)
Cr(OH)
4
(3) Cr(H2O)3 6 的水解
Ac, (104-112,人工合成元素)
57-71
89-103
2
第十六章
d区元素（一）
§16.1 d区元素概述
§16.2 钛 钒
§16.3 铬 钼 钨 多酸型配合物 §16.4 锰
§16.5 铁 钴 镍
§16.1 d区元素概述
16.1.1 d区元素通性
1.原子的价电子层构型：
(n-1)d1-10ns1-2
3Sn 2Cr 7H 2 O 3Cl 2 2CrCl 3 2KCl 7H 2 O
4
14H
K 2 Cr2 O 7 (s) 14HCl(浓)
☆2 ☆铬(Ⅲ)的化合物
(1) Cr2O3的制备与性质 △ Δ 2Cr2O3 制备：4Cr 3O2
(NH4 ) 2 Cr2O7 Cr2O3 N 2 4H2O
-7
2Ag2 CrO4 (s, 砖红) 2H 2BaCrO4 (s, 柠檬黄) 2H 2PbCrO4 (s, 黄) 2H
(3) K2Cr2O7的氧化性
E (Cr2 O /Cr ) = 1.33V
2 Cr2 O 3SO 3 8H 27 3 3SO 2Cr 4H 2 O 24
(完整版)大学无机化学第十八章试题及答案
第十八章铜副族和锌副族总体目标：1.掌握铜副族和锌副族元素单质的性质和用途2.掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配位化合物的生成与性质3.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）；Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相互转化各节目标：第一节铜副族元素1.掌握铜副族元素单质的性质、用途和提取方法2.掌握Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）化合物的性质以及Cu（Ⅰ）与Cu（Ⅱ）之间的相互转化3.了解Ag(Ⅰ)化合物，主要有氢氧化物、氧化物、卤化物和配位化合物的重要性质4.了解Au（Ⅲ）化合物的性质第二节锌副族元素1.掌握锌副族元素单质的性质和提取方法2.了解锌和镉的氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物的主要性质3.掌握Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)化合物的性质以及Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)之间的相互转化习题一、选择题1.下列金属中，最不活泼的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A.CuB. AgC. ZnD.Hg2.与银反应能置换出氢气的的稀酸是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D.氢碘酸3．为除去铜粉中少量氧化铜，应采取的操作是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A. 浓盐酸洗 B. KCN溶液洗C. 稀硝酸洗D. 稀硫酸洗4.下列化合物，在硝酸和氨水中都能溶解的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. AgClB. Ag2CrO4C.HgCl2D. CuS5．下列化合物中颜色最浅的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A. Ag3PO4 B.CuI C.AuCl D. HgO6.下列化合物中，在氨水、盐酸、氢氧化钠溶液中均不溶解的好是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》)A. ZnCl2B. CuCl2C. Hg2Cl2D. AgCl7．关于CuCl2性质的叙述，错误的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》) A．是离子型化合物 B.是链状结构C. 与HCl反应可生成配合物D. 不论晶体还是水溶液均有颜色8.向CuSO4入氨水的过程中，可能得到（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. Cu(OH)2.B.Cu2(OH)2SO4C. [Cu(NH3)4]2+D.[Cu(H2O)4]2+9.下列物质不能产生黑色物质的是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu在干燥的空气中加热至773KB. Ag与含H2S的空气接触C. AgBr见光D. ZnO在H2S气流中加热10．往含有Ag+、Cd2+、Al3+、Hg22+的溶液中滴加稀盐酸能析出沉淀的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Al3+和Cd2+B.Ag+和Hg22+C.Ag+和Cd2+D只有.Ag+11. 能区分Zn2+和Al3+的下列试剂是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. NaOHB. HClC. Na2CO3D. NH3.H2O12.AgX的颜色随卤素原子序数的增大而加深，可解释这一现象的理论是（）黑龙江A. 杂化轨道B. 分子间作用力.C.溶剂化D. 离子极化13.下列氢氧化物最不稳定的是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A.Cu(OH)2B.Zn(OH)2C.Cd(OH)2D.AgOH14.锌比铜化学活泼性强，从能量变化角度分析是因为（）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A. 锌的电离势比铜的电离势小B.锌的升华热比铜的升华热较小C. 锌的升华热比铜的升华热大D. 锌的水合热比铜的水合热大15.下列分子中，具有顺磁性的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A. CuClB. CuCl2C. Hg2Cl2D. HgCl216.除去ZnSO4溶液中所含的少量CuSO4，最好选用下列试剂中的（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.NH3.H2OB.NaOHC.ZnD.H2S17.下列离子与过量的KI溶液反应只得到澄清的无色溶液的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Ag+C.Hg2+D.Hg22+18.下列离子在水溶液中最不稳定的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+B.Cu+C.Hg2+D.Hg22+19.下列电对的标准电极电势最大的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Cu2+/Cu+B.Cu+/CuC.CuCl2/CuD.CuI/Cu20.下列金属与相应的盐可以发生反应的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Fe与Fe3+B.Cu与Cu2+C.Hg与Hg2+D.Zn与Zn2+21.下列配离子空间构型为正四面体的是（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Zn（NH3）42+B.Cu（NH3）42+C.Ni（CN）42-D.Hg（NH3）42+22.下列配合物属于反磁性的有（）(大连理工大学《无机化学习题详解》)A.Mn（CN）64-B.Cd（NH3）42+C.Fe(CN)63-D.Co(CN)63-二、填空题1.铜副族和锌副族金属中，密度最小的是，密度最大的是. (吉林大学《无机化学例题与习题》)2.给出组成合金的金属：黄铜，青铜，康铜，(吉林大学《无机化学例题与习题》)3.向CuSO4溶液中加入适量氨水，生成的沉淀组成为，沉淀的颜色是，Hg2Cl2分子构型为，中心原子采取的杂化类型为，用氨水处理Hg2Cl2得到的沉淀是.4. 欲将Ag+从Pb2+，Sn2+，Al3+，Hg2+混合溶液中分离出来，可加入的试剂为，(吉林大学《无机化学例题与习题》)5. Hg2Cl2是利尿剂。
无机化学实验报告：第一过渡元素(一)(tivcrmn)
(VO2+)→紫(V2+)
VO2++Zn+2H+＝V2++ Zn2++H2O
过氧钒阳离子的生成 3、 NH4VO3、HCl→H2O2 红色溶液
4、
►0.1g NH4VO3 →pH14、3、2、1 的
pH14：无色溶液（VO43－
）
缩 水溶液， 使溶解。
合 反 应
► pH＝1→水△→0.1 mol·L-1NaOH ► pH＝14→水△→ 0.1 mol·L-1HCl
3、
二、铬化合物的重要性质
步骤及操作
现象
解释及方程式
1、Cr(Ⅵ)的氧化性 K2Cr2O7→还原剂(如SO32－等)
2、Cr(Ⅵ)的缩合平衡 加NaOH使Cr2O72－→CrO42－ 加HCl使CrO42－→Cr2O72－
3、Cr(OH)3的两性 Cr(NO3)3→NaOH→
↓ + NaOH / HCl
橙红→绿色
橙红→黄色 黄色→橙红 灰绿↓ 可溶于 NaOH 或 HCl 中 呈深绿色
化。
Cr2O72－+3SO32－+8 H+ ＝ 2Cr3+ + 3SO42－+ 4H2O
Cr(OH)3具有两性，可发生酸式和碱式离解 Cr(OH)3 + 3H+＝Cr3+＋3H2O Cr(OH)3 + OH－＝CrO2－＋2H2O
Mn2+的性质 与OH－→Mn(OH)2↓；酸中能稳定存在，在碱中易被氧化；与Na2S→MnS↓
2、MnO2生成与氧化性
(1) KMnO4→MnSO4→↓
黑色↓
→稀H2SO4→Na2SO3
无机化学-过渡金属-过渡元素的成键特征
2. 羰基簇合物
过渡元素能和CO形成许多羰基簇合物。 羰基簇合物中金属原子多为低氧化态并具有适宜的d轨道。
双核和多核羰基簇合物中金属原子与羰基的结合方式有： 端基（1个CO和1个成簇原子相连）；边桥基（1个CO与2个成 簇原子相连）；面桥基（1个CO与3个成簇原子相连）。
边桥基 (bridge)
8
3. 含氮配合物
1).双氮配合物与N2分子的活化
端基配位——以σ电子给予金属M
N2形成配合物
M···N≡N M···N≡N···M
N
侧基配位——以π电子给予金属 M
N
[Ru(NH3)5(N2)]2+为端基配位，N2与CO时等电子体，形成双 氮配合物时，存在双重键。
9
N2的分子轨道
接受Ru2+的反馈d电子
18
Re: 5d56s2 3e Re3+ 5d4
Re3+
↑ ↑ ↑ ↑ —— dz2 dxy dyz dxz dx2-y2
σδ π
Re3+
↑ ↑ ↑ ↑ —— dz2 dxy dyz dxz dx2-y2
||
|
头面 肩碰对 并来自头面 肩σ成键 π成键 δ键
19
NO究竟是以直线型端基、弯曲型端基配位 还是以桥基配位可以通过红外光谱进行鉴别
13
4. 乙烯配合物
稀HCl
K2[PtCl4]+C2H4 == KCl + K[PtCl3(C2H4)]
蔡斯盐
蔡斯盐[PtCl3(C2H4)]－阴离子中，Pt(II)采取dsp2杂化，接受三个 Cl的三对孤对电子和C2H4中的π电子形式四个σ键，同时Pt(II)充 满电子的d轨道和C2H4的π*反键空轨道重叠形成反馈π键。
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水解 3 [Cr(H 2 O） 6]
3 3 2-
[Cr(OH)(H 2 O） H 5]
2
K 10
23
-4
2Cr 3S 6H2O Cr(OH） 3 (s) 3H2S(g ) 2Cr 3CO 3H2O 2Cr(OH） g) 3 (s) 3CO2 ( 20
在形成配合物时，过渡元素是中心原子， 这是因为它们半径小、电荷高，有几个能级 相差不大的(n-1)d、ns、np轨道，并且未充满 的d轨道形成配合物后可额外获得晶体场稳定 化能。
14
18.2 铬分族
铬分族(VIB)：24Cr铬,
42Mo钼, 28W钨
Chromium Molybdenum Tungsten
18
2. 铬的重要化合物
1. Cr2O3(铬绿) Δ 2Cr2O3 制备：4Cr 3O2
(NH4 ) 2 Cr2O7 Cr2O3 N 2 4H2O
Δ
3 性质：Cr2O3 6H Cr 3H2O
3H2O Cr2O3 2OH Cr(OH) 2. Cr(OH)3 - (灰蓝色) - (亮绿色) ( 适量 ) OH OH 3 Cr Cr(OH)4 Cr(OH)3 (s)
Cr -0.90 稀 HCl H2 SO4 Cu +0.339 HNO3 ， 浓 热 H2 SO4
Mn -1.18 稀 HCl H2 SO4 等 Zn -0.762 稀 HCl H2 SO4 等
可溶该 金属的 酸 元素
E
M
2
/M V
可溶该 金属的 酸
总趋势：从左至右活泼性降低。
10
2+/Ni) =－0.232V (Ni
398
2330 83 89
溶解度 /(g/100g水) 61.7 （18℃） 64 （18℃） 11.7 （18℃） 微溶于水
58.7 （25℃） 22 25 （25℃ ）
5. Cr(Ⅲ)的鉴定
Cr
3
蓝色 2 Cr2O7 4H2O2 2H 2CrO(O 2 ) 2 5H2O 乙醚 CrO(O 2 ) 2 CrO(O 2 ) 2 (C 2 H 5 ) 2 O
氧化性
Cr
3
Zn(s)
2 2Cr ( 蓝色 ) Zn 2
Cr2+(aq) Cr3+(aq)
21
4. Cr(Ⅵ)的化合物
主要为铬酸盐K2CrO4和重铬酸K2Cr2O7、Na2Cr2O7 碱金属和铵的铬酸盐易溶于水，碱土金属的铬酸盐 溶解度较小。
① Cr2O72-与CrO42-之间的相互转化 pH值的影响
2+/Pd) = +0.92V (Pd
2+/Pt) = +1.2V(估计值) (Pt
总趋势：从上到下活泼性降低。
过渡元素的单质还可以和一些活泼的非金属 元素直接形成化合物（如卤素和氧），它们和氢 形成的金属型氢化物又称为过渡型氢化物，这些 氢化物的组成大多不固定。有些过渡元素的单质 还能与硼、碳、氮等原子半径较小的非金属元素 形成间隙式化合物，往往都是高硬度、高熔点， 11 如TiN、W2C、TiB等。
最外层一般只有个1~2个电子；次外层d电 子未排满；最外两层电子均未排满。
2. 过渡元素的氧化态
有多种氧化态。红色为常见的氧化态。
4
变化规律：
1）第一过渡系，随原子序数增加，氧化态
升高，高氧化态趋于稳定；当d电子超过
+5时，3d轨道趋向稳定，低氧化态趋于稳
定。
2）第二、三过渡系变化趋势与第一过渡系
24 4 27
2CrO 2H 2HCrO Cr2 O H 2 O (黄) (橙) pH<2：Cr2O72-为主 pH>6：CrO42-为主
22
溶解度的影响 -7 -12 = 10 Ksp(Ag2Cr2O7 ) 2.0× × 10 Ksp(Ag 2CrO4 ) =1.1
2 4Ag Cr2 O7 H 2 O 2 2 2Ba Cr2O7 H 2O 2 2Pb Cr2O7 H 2O 2 2Ag2 CrO4 (s, 砖红) 2H 2BaCrO4 (s, 柠檬黄) 2H 2PbCrO4 (s, 黄) 2H
K 2 Cr2 O 7 (s) 14HCl(浓) Cr2 O 6Fe 14H Cr2 O 3H2O2 8H
27 27 2
3Cl 2 2CrCl 3 2KCl 7H 2 O 6Fe 2Cr 7H 2 O 3 3O2 2Cr 7H 2 O
判断是否酒后驾车 24
价层电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2
铬在地壳中的含量（质量分数）为0.0083%， 在自然界中主要分布在铬铁矿中（FeCr2O4）。 钼在地壳中的含量为0.00011%，常以硫化物的形 式存在，辉钼矿（MoS2）是常见的含钼矿石之一。 钨在地壳中的含量为0.00013%，主要分布在黑钨 矿[ (Fe,Mn)WO4]、白钨矿（CaWO4）等矿石中。
3 3
2Cr2O72- +3CH3CH2OH +16H+ 4Cr3+ +3CH3COOH +11H2O
名称
三氧化铬 CrO3 铬酸钾 K2CrO4
颜色和状态
暗红色晶体 黄色晶体
熔点 /℃ 198
975
重铬酸钾（红矾） 橙红色晶体 K2Cr2O7 三氧化二铬（铬绿 绿色粉末 ）Cr2O3 紫色晶体 三氯化铬 CrCl3· 6H2O 硫酸钾铬(铬钾矾) 暗紫色八面 KCr(SO4)2· 12H2O 体
第18章
过渡元素(一)
Chapter 18 The Transition Elements (1)
18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 过渡元素通性 钛分族（自学） 钒分族（自学） 铬分族 锰分族
18.1 过渡元素的通性
2
过渡元素通常指ⅢB→Ⅷ族的元素
（不包括镧以外的镧系元素和锕以外的锕系 元素），分为四个过渡系
熔 点 变 化 示 意 图
9
5. 过渡元素的化学性质
元素
E
M
2
/M V
Sc --各种酸 Fe -0.409 稀 HCl H2 SO4 等
Ti -1.63 热 HCl HF Co -0.282 缓慢溶解 在 HCl 等 酸中
V -1.2 (估算值) HNO3 ， HF 浓 H2 SO4 Ni -0.236 稀 HCl H2 SO4 等
Cr(OH) 2
Cr
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物理、化学性质
① 灰白色, 熔点沸点高，硬度大。
② 活泼金属，表面已形成一层氧化膜，活
泼性下降。
③ 无膜金属与酸的反应
H2 Cr 2H ( 稀 ) Cr （蓝）
O2
2
Cr 3 (紫)
2Cr 2H2SO 4 (浓) Cr （ 2 SO 4） 3 3SO 2 H2O 在冷、浓硝酸中钝化。
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7.
过渡元素离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色 (p.403)。
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8. 过渡元素的配位性质
由于过渡元素有空轨道和多个d电子，可 以形成反馈π键，所以它们有很强的配位能力， 这是过渡元素的重要特征，它们易与F-、CN-、 C2O42-等配体形成配合物。
H 2O2 OH 2 Cr(OH)4 CrO4 + H H 2O2 22CrO(O2 ) 2 Cr2 O 7 戊醇(乙醚)
Cr2 O 3H2O2 8H
27
3 3O2 2Cr 7H 2 O
需要注意
小 结：
H
+Cr
O2，△
H+ H+ Fe2+
Cr2O3(s,绿) △ Cr(OH)3 (灰绿)
镧系元素从左到右，原子半径减小幅 度更小，这是由于新增加的电子填入外数 第三层上，对外层电子的屏蔽效应更大， 外层电子所受到的 Z* 增加的影响更小。镧 系元素从镧到镱整个系列的原子半径减小 不明显的现象称为镧系收缩。
同一族从上到下，原子半径增大， rⅠ<rⅡ≈rⅢ。rⅠ<rⅡ与电子层增加的影响占上 风有关； r Ⅱ ≈ r Ⅲ 为镧系收缩造成的结果。
H
-
4
H
H2O Cr2O3 (绿)
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3. Cr(Ⅲ)的盐 Cr SO KCr(SO 12H 2 O, CrCl 3 （ ） ， ） 2 4 3 4 2
CrCl3· 6H2O有3种水合异构体，并呈现出不同颜色
[Cr(H2O） [Cr(H2O） 6 ]Cl 3紫色， 5Cl]Cl 2 H 2 O蓝绿色 [Cr(H2O） 4 Cl 2 ]Cl 2H 2 O绿色
6. 过渡元素氧化物的酸碱性
同一周期的过渡元素，从左到右，碱性 减弱，酸性增强；同一族的过渡元素从上到 下，酸性减弱，碱性增强，这种变化规律和 过渡元素高氧化态离子半径变化规律一致。 同一元素不同氧化态的氧化物及其水合 物的酸碱性，在高氧化态时酸性较强，随着 氧化态的降低而酸性减弱，一般是低氧化态 氧化物及其水合物呈碱性。
① 4Fe(CrO 2 ) 2 8Na 2 CO 3 7O 2
单质性质
Cr的价层电子构型：3d 54s
铬元素的电势图
A / V
Cr 2 O
27
1.3 -1.4
B / V
CrO
24
-0.13
Cr(OH) -1.48
4
-1.1
K2Cr2O7
PbCrO4
23
②
Cr2O72-的氧化性