工科无机化学下期末复习资料完美版

第十章氢、碱金属和碱土金属

一、1、氢气的制备：

实验室：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

军事上：CaH2 +2H2O → Ca（OH）2 + 2H2↑

2、氢化物

氢化物共分为离子型、共价型、过渡型

离子型氢化物是极强的还原剂：TiCl4＋4NaH Ti＋4NaCl＋2H2↑

LiH能在乙醚中同B3＋Al3＋Ga3＋等的无水氯化物结合成复合氢化物，如氢化铝锂的生成。

4LiH + AlCl3 乙醚Li[AlH4] + 3LiCl

氢化铝锂遇水发生猛烈反应Li[AlH4]＋4H2O=LiOH↓＋Al(OH)3↓＋4H2↑

二、碱金属与碱土金属（铍、镁除外）元素溶于液氨，生成溶剂合电子和阳离子成具有导电性的深蓝色溶液。

碱金属M(S) + (x+y)NH3 M+(NH3)x + e-(NH3)y

碱土金属M(S) + (x+2y)NH3 M2+(NH3)x + 2e-(NH3) 2KNO3＋10K=6K20＋N2↑

碱土金属氧化物也可以由他们的碳酸盐或硝酸盐加热分解得到。

CaCO3CaO＋CO2↑2Sr(NO3)22SrO＋4NO2＋O2↑

过氧化物与超氧化物

过氧化物是含有过氧基（—O—O—）的化合物，可看作是H2O2的衍生物。除铍外，所有碱金属和碱土金属都能形成离子型过氧化物。

2Na＋O2Na2O2

除锂、铍、镁外，碱金属和碱土金属都能形成超氧化物。

K＋O2=KO2

臭氧化物

在低温下通过O3与粉末状无水碱金属（除Li外）氢氧化物反应，并用液氨提取，即可得到红色的MO3固体：

3MOH(S)＋2O3(g)=2MO3(s)＋MOH·H2O(s)＋1/2O2(g)

三、氢氧化物

碱金属和碱土金属的氧化物（除BeO、MgO外）与水作用，即可得到相应的氢氧化物，并伴随着释放出大量的热：

M2O＋H2O=2MOH

MO+H2O=M(OH)2

碱金属和碱土金属的氢氧化物的碱性

碱金属和碱土金属氢氧化物[除Be（OH）2外]均成碱性，同族元素氢氧化物碱性均随金属金属元素原子序数的增加而增强。

氢氧化物酸碱性递变规律可用R—O—H规则表示。

RO—+H+ ←R—O—H→R++OH—

离子势φ=阳离子电荷/阳离子半径

φ的值越大，按酸式电离；反正，按碱式电离。

碱金属和碱土金属溶解性

碱土金属氢氧化物的溶解度比碱金属氢氧化物小得多，并且同族元素的氢氧化物的溶解度从上往下逐渐增大。

四、盐类

晶体类型：离子晶体，具有较高的熔沸点。

颜色：碱金属离子（M+）和碱土金属离子（M2+）都是无色的。

热稳定性：碱金属盐具有较高的热稳定性，唯有硝酸盐热稳定性较差。

4LiNO32Li2O＋4NO2↑＋O2↑2NaNO3 2NaNO2＋O2↑

2KNO32KNO2＋O2↑

第十一章过渡元素

1、钛族

（1）钛的重要化合物

TiO2＋H2SO4(浓)TiOSO4＋H2O

TiO2＋2NaOH(浓)Na2TiO3＋H2O

630℃

830℃650O C

△

高温

△

300℃～500℃

０/ 13

１ / 13

TiO2可溶于氢氟酸： TiO2＋6HF [TiF6]2-＋2H ＋＋2H2O

TiCl4水解：TiCl4 + 3H2O → H2TiO3↓ + 4HCl↑ Ti3＋易在空气中被氧化：4Ti3＋＋O2＋2H2O 4TiO2＋＋4H ＋

2、铬族元素 (1)各族元素概述

Cr2＋易被空气中氧气氧化：

Cr ＋2H ＋Cr2＋＋H2↑

4Cr2＋＋4H ＋＋O24Cr3＋＋2H2O

铬还可与热的浓硫酸作用： 2Cr ＋6H2SO4(热，浓)Cr2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O

（2）铬的重要化合物 1、铬（Ⅲ）化合物

Cr2O3是难溶的两性化合物。 Cr2O3＋3H2SO4Cr2(SO4)3＋3H2O

Cr2O3＋2NaOH 2NaCrO2＋H2O

与酸性熔矿剂共熔：Cr2O3+ 3K2S2O7+ 6H+ → 2Mn2+ +5O2↑+ 8H2O 2、铬(Ⅲ)盐

还原剂：2[Cr(OH)4]- + 3Br2+ 8OH-→ 2CrO42- + 6Br-+ 8H2O （绿色） （浓盐酸） （黄色） 3、铬（Ⅵ）的化合物 强氧化性：

Cr2O72- + 3H2S+ 8H+ → 2 Cr3+ + 3S↓+ 7H2O

Cr2O72-+ 6I-+ 14H+ → 2 Cr3+ + 3I2 + 7H2O Cr2O72- + 14H+ + 6Cl- →2 Cr3++ 3Cl2↑ + 7H2O Cr2O72-鉴定：Pb2＋＋CrO42-PbCrO4↓(铬黄)

3、锰族元素

（1）二氧化锰2MnO2 +2H2SO4 (浓) −→−∆2MnSO4 +O2↑+ 2H2O

（2）高锰酸盐

强氧化性：2MnO4- + 16H+ + 10Cl- → 2Mn2+ +5Cl2↑+ 8H2O (浓HCl)

2MnO4- + 3NO2- + H2O → 2MnO2↓+ 3NO3- + 2OH-

2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ → 2MnO4- + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O （Mn2+鉴定） 2MnO4- + NO2- + 2OH- → 2MnO42-+ NO3- + H2O 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ +5O2↑+ 8H2O 4、铁、钴、镍的化合物

2Fe3+ + H2S → 2Fe2+ + S↓ + 2H+

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓

Co2+ + 4SCN-−−

→−丙酮

[Co(NCS)4]2- Ni2+ + 6NH3·H2O(过量) → [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O

4[C o(NH3)6]2+ + O2 + 2H2O → 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH - 2Ni(OH)2 + Br2 + 2OH- → 2NiO(OH)↓+ 2Br - + 2H2O Co2O3 + 6H+ + 2Cl- → 2Co2+ + Cl2↑ + 3H2O [Fe(NCS) 6]3－ + 6F- → [FeF6]3- + 6SCN- 5、铜族元素概述

2Cu +443

4421湿空气

O

2H 2CO 2O ++ → Cu2(OH)2CO3↓

Cu2O + 2Cl- + 2H+ → 2CuCl2↓+ H 2O

Cu2O +2H+ → Cu2+ + Cu↓+ H2O 2Cu2+ + 4I- → 2CuI↓+ I2

2Cu2+ + 6CN-(过量) → 2[Cu(CN)2] - + (CN)2↑ 6、锌族元素概述 Zn2+ + 4NH3·H2O(过量) → [Zn(NH3)4]2+ + 4H2O Hg2+ + 4I- (过量) → [HgI4] 2-

Hg22+ + 4I- (过量) → [HgI4] 2- + Hg↓ Hg2+ + 2OH- → HgO↓+ H2O Hg2Cl2 + SnCl2 → 2Hg↓+ SnCl4 HgS + S2- → [HgS2]2-