第十三章 过渡元素
第十三章过渡元素
13-1 过渡元素概述
广义的过渡元素是指长式周期表中从ⅢB族到ⅡB的所有元素。它们在长式周期表中位于s区元素和p区元素之间，因而称为过渡元素。过渡元素单质都是金属，共分为四个系列。第一过渡系：Sc→Zn；第二过渡系Y →Cd ；第三过渡系Lu →Hg；第四过渡系Lr→Uub。
13-1-1 过渡元素原子的特征
一、价层电子构型为n-1)d1-10n s1-2。
二、原子半径变化规律
1.过渡元素原子半径一般比同周期主族元素小
2.同一周期元素从左到右原子半径缓慢减小，到铜族前后又稍增大。
3.同族元素从上往下原子半径增大，但五、六周期(除ⅢB)外由于镧系收缩使其同族元素原子半径十分接近，导致其元素性质相似。
13-1-2 单质的物理性质
1.过渡金属外观多呈银白色或灰白色，有光泽。
2. 除钪和钛属轻金属外，其余均属重金属。
3.数过渡金属（ⅡB族元素除外）的熔点、沸点高，硬度大。
13-1-3 金属活泼性
过渡金属在水溶液中的活泼性，可根据标准电极电势来判断。
1.第一过渡系金属，除铜外，Eθ(M2+/M)均为负值，其金属单质可从非氧化性酸中置换出氢。
2. 同一周期元素从左向右过渡，总的变化趋势是Eθ(M2+/M)值逐渐变大，其活泼性逐渐减弱。
3.同族元素(除Sc分族外)自上往下金属活泼性降低。
13-1-4 氧化数
过渡元素除最外层s电子可以成键外，次外层d电子也可以部分或全部参加成键，所以过渡元素的特征之一是具有多种氧化数。
1.期从左到右,元素最高氧化数升高, ⅦB后又降低。
2.从上往下,高氧化数化合物稳定性增加
3.过渡元素可形成氧化数为0、-1、-2、-3的化合物.
13-1-5 非整比化合物
过渡元素的另一个特点是易形成非整比(或称非化学计量)化合物。
13-1-6 化合物的颜色
过渡元素所形成的配离子大都显色，这主要与过渡元素离子的d轨道未填满电子有关。其中d0、d10构型的离子无色。
13-1-7 配合性和催化性
一、元素容易形成配合物。
1.过渡元素的原子或离子具有部分空的(n-1)d, 空的ns、np轨道可接受配体的孤对电子。
2. 过渡元素的离子一般具有较高的电荷、较小的半径，极化力强，配体有较强的吸引力。
二、过渡元素及化合物有催化特性。
13-1-8 磁性
多数过渡元素的原子或离子有未成对的电子，所以具有顺磁性。
13-3 铬族元素
13-3-1铬的性质和用途
1.银白色金属，熔、沸点高，硬度是所有金属中最大的。
2.常温下因表面有致密的氧化膜，在空气或水中稳定，除去保护膜可缓慢溶于稀HCl 或稀H2SO4。
Cr + 2H+─→ Cr2+ + H2↑
4Cr2+ + 4H+ + O2─→ 4Cr3+ + 2H2O
3.不溶于硝酸，溶于热、浓硫酸。
Cr+6H2SO4(热、浓) → Cr2(SO4)3+3SO2 +6H2O
4. 铬只有在高温下才能与卤素、硫、氮、碳等直接化合。
5.具有硬度高、耐腐蚀、良好光泽等优点常用作金属表面镀层，并用于制造合金
13-3-2铬的电势图
由铬的电极电势可知：
1.酸性溶液中，Cr2O72-有较强氧化性，碱性溶液中CrO42-无氧化性。
2.酸性溶液中，Cr3+稳定，碱性溶液中，[Cr(OH)4]-有还原性。
3.无论酸性或碱性溶液，Cr2+均不稳定。
一
13-3-3铬的重要化合物
一、铬(Ⅲ)化合物
1.三氧化二铬及其水合物制取
4Cr + 3O2
2Cr2O3
(NH4)2Cr2O7
Cr2O3 + N2↑+ 4H2O
4CrO3
2Cr2O3 + 3O2↑
性质 1.稳定的两性氧化物
2.灼烧过的Cr2O3难溶于酸或碱
可与酸性熔剂共熔
Cr2O3 + 3K2Cr2O7
Cr2(SO4)3 + 3K2SO4
Cr2O3是冶炼铬的原料，还是一种绿色颜料(俗称铬绿)广泛应用于陶瓷、玻璃、涂料、印刷等工业。
Cr(OH)3
Cr3+ + 3OH-→Cr2O3·x H2O [Cr(OH)3 ] (灰绿色)
性质氢氧化铬难溶于水，具有两性
Cr(OH)3 + 3H+─→ Cr3+ + 3H2O
Cr(OH)3 + OH-─→ [Cr(OH)4]-
2.铬(Ⅲ)盐
(1).常见的铬盐易溶于水
(2).CrCl3溶液的颜色随温度(T)、c(Cl-)而变
冷、稀CrCl3溶液中Cr(H2O)63+紫色T↑、c(Cl-)↑→[CrCl(H2O)5]2+ [CrCl2(H2O)4]+绿色
(3). Cr(H2O)63+易水解
[Cr(H2O)6]3++H2O[Cr(OH)(H2O)5]3++ H3O+
2[Cr(OH)4]-+(x-3)H2Cr2O3·x H2O + 2OH-
(4).在碱性溶液中，[Cr(OH)4]-有较强的还原性。
2[Cr(OH)4]- （绿色）+ 3H 2O 2 + 2OH - ─→ CrO 42- （黄色）+ 8H 2O
在酸性溶液中，需用很强的氧化剂如过硫酸盐，才能将Cr 3+氧化为Cr 2O 72-
2Cr 3+ + 3S 2O 82- + 7H 2
O
Cr 2O 72- + 6SO 42- + 14H +
3.铬(Ⅲ)配合物
(1).配位数多为6
(2).稳定性较高，在水溶液解离程度较小
(3).同一组成配合物可有多种异构体
二、铬(Ⅵ)化合物
铬(Ⅵ)化合物主要有三氧化铬(CrO 3)、铬酸钾(K 2CrO 4)和重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)。
1. 三氧化铬
制取 K 2Cr 2O 7 + H 2SO 4(浓) ─→ 2CrO 3↓+ K 2SO 4 + H 2O
性质 1. CrO 3有毒，对热不稳定 4CrO 3 2Cr 2O 3 + 3O 2↑ 2.CrO 3 有强氧化性，与有机物(如酒精)剧烈反应，甚至着火、爆炸。
3.CrO 3是酸性氧化物。
CrO 3 + H 2O ─→ H 2CrO 4 (黄色)
CrO 3 + 2NaOH ─→ Na 2CrO 4(黄色) + H 2O
2.铬酸盐与重铬酸盐
(1)铬酸盐除K +、 Na +、NH 4+盐外，一般均难溶于水。K 2CrO 4 是黄色晶体。
CrO 42- + Ba 2+ ─→BaCrO 4↓(柠檬黄)
CrO 42- + Pb 2+ ─→PbCrO 4 ↓(铬黄)
CrO 42- + 2Ag + ─→Ag 2CrO 4↓(砖红)
(2)重铬酸盐大都溶于水。K 2Cr 2O 7 是橙红色晶体, 不易潮解,常用作化学分析的基准物。
(3)
Cr 2O 72-和CrO 42-在溶液中存在如下平衡
H +
2CrO 42- (黄色) + 2H + Cr 2O 72- (橙红色)+ H 2O OH - Cr 2O 72- + 2Ba 2+ +H 2O ─→ 2BaCrO 4↓(柠檬黄)+ 2H +
Cr 2O 72- + 2Pb 2+ +H 2O ─→ 2PbCrO 4 ↓(铬黄)+ 2H +
Cr2O72- + 4Ag+ + H2O ─→ 2Ag2CrO4↓(砖红)+ 2H+
(4)重铬酸盐在酸性溶液中有强氧化性，可以氧化H2S、H2SO3、HCl、HI、FeSO4等许多物质，本身被还原为Cr3+：
Cr2O72- + H2S + 8H+─→ 2Cr3++3S↓+ 7H2O
Cr2O72- + 3SO32- + 8H+─→ 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O
Cr2O72- + 6I- + 14H+─→2Cr3+ +3I2 + 7H2O
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+─→ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
过去化学实验中用于洗涤玻璃器皿铬酸“洗液”，是由重铬酸钾的饱和溶液与浓硫酸配制的混合物。
(5) Cr2O72-鉴定
Cr2O72-+4H2O2+2H+─→ 2Cr3++3O2 +7H2O
13-4 锰族元素
13-4-1 锰性质
锰是银白色金属，性坚而脆, 化学性活泼，粉末状的锰能着火。在常温下缓慢地溶于水，与稀酸作用放出氢气。锰主要用于制造合金钢。含Mn 10％～15％以上的锰钢具有良好的抗冲击、耐磨损及耐蚀性，可用作耐磨材料，如制造粉碎机、钢轨和装甲板等。
13-4-2 锰的电势图
锰以氧化数+2、+4和+7的化合物最重要。
由锰的电势图可知：
1.在酸性溶液中Mn3+和MnO42-均易发生歧化反应：
2Mn3+ + 2H2O ─→ Mn2+ + MnO2 + 4H+
3MnO42- + 4H+─→ 2MnO4- + MnO2↓+ 2H2O
2. 酸性溶液中，MnO4-和MnO2有强氧化性。Mn2+较稳定。
3.碱性溶液中，Mn(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化为MnO2。
13-4-2锰的重要化合物
1．锰(Ⅱ)盐[Mn(H2O)6]2+粉红色
Mn2++ 2OH-─→ Mn(OH)2(白色)
2Mn(OH)2 + O2─→ 2MnO(OH)2(棕色)
在酸性溶液中，强氧化剂如NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8，才能将Mn2+氧化为呈现紫红色的高锰酸根(MnO4-)。
2Mn2+ +14H+ + 5NaBiO3─→ 2MnO4- + 5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O 2．二氧化锰(MnO2) MnO2为棕黑色粉末，酸性溶液中有强氧化性，产物为Mn2+
MnO2 + 4HCl(浓) ─→ MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
在实验室中常利用此反应制取少量氯气。MnO2与碱共熔，可被空气中的氧所氧化，生成绿色的锰酸盐：
2MnO2 + 4KOH + O2─→ 2K2MnO4 + 2H2O
3. 锰酸盐、高锰酸盐
(1)锰酸盐
制备
2MnO2 + 4KOH + O22K2MnO4 + 2H2O
+ 6KOH + KClO33K2MnO4 + KCl + 3H2O
3MnO
性质 1.MnO42-为深绿色, 仅存在于强碱性溶液中
2.在酸性溶液中易发生歧化反应：3MnO42-+ 4 H+─→ 2MnO4- + MnO2 + 2H2O
3.中性或弱碱性溶液中歧化反应趋势及速率小：
3MnO42- + 2H2O ─→ 2 MnO4- + MnO2 + 4OH-
(2)高锰酸盐
制备
2MnO42- + 2H2O 2MnO4- + H2↑+ 2OH-
2MnO42- + Cl2─→ 2MnO4- + 2Cl-
性质
1. KMnO4深红色晶体，易溶于水
2.KMnO4在酸性溶液或光照缓慢分解，KMnO4必须保存在棕色瓶中。
3.对热不稳定2KMnO4>200℃K2MnO4+MnO2+O2
4.强氧化性，在酸性、中性(或微碱性)、强碱介质中的还原产物分别为Mn2+、MnO2及MnO42-。例如：
2MnO4-(紫色) + 5SO32- + 6H+─→ 2Mn2+(粉红色或无色) + 5SO42- + 3H2O
2MnO4- +2SO32- + H2O ─→ 2MnO2↓(棕色) + 3SO42- + 2OH-
2MnO4- + SO32- + 2OH-─→ 2MnO42-(绿色) + SO42- + H2O
13-5 铁元素
13-5-1铁性质
铁的单质都是具有光泽的银白色金属。密度大、熔点高、有磁性。
铁为中等活泼的金属，能从非氧化性酸中置换出氢气(钴反应较慢)。冷、浓硝酸可使铁变成钝态，因此贮运浓HNO3的容器和管道可用铁制品。
金属铁能被浓碱溶液侵蚀。
13-5-2 铁的重要化合物
一、铁的化合物
FeO(黑色)、Fe2O3(砖红色) Fe3O4Fe(OH)2(白色)、Fe(OH)3(红棕色)
FeSO4·7H2O(俗称绿矾) (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(俗称摩尔盐) Fe(NO3)3·6H2O、
FeCl3·6H2O、Fe2(SO4)3·12H2O FeCl2FeCl3
二、水溶液中Fe+2、Fe+3离子及其反应
[Fe(H2O)6]2+浅绿[Fe(H2O)6]3+浅紫
FeO42-1.9Fe3+0.771Fe2+-0.44Fe
∣-0.036 ∣
FeO42-0.9Fe(OH3)-0.56Fe(OH)2-0.877Fe
1.水解反应
[Fe(H2O)6]3+ + H2O [Fe(OH)(H2O)5]2+ + H3O+
[Fe(OH)(H2O)5]2+ + H2O [Fe(OH)2(H2O)4]+ +H3O+
2.与强碱或氨水反应
Fe3+ + 3OH-─→ Fe(OH)3↓
Fe2+ + 2OH-─→ Fe(OH)2↓
Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ─→ 4Fe(OH)3↓(实为水合氧化铁Fe2O3·xH2O)
3.氧化还原反应
Fe3+中强的氧化剂，能氧化许多物质。例如：
2Fe3+ + H2S ─→ 2Fe2+ + S + 2H+
2Fe3+ + 2I-─→ 2Fe2+ + I2
2Fe3++ Cu ─→ 2Fe2+ + Cu2+
Fe3+ + Fe ─→ 2Fe2+
4.配位反应
（1）氰合物
Fe2+ + 2CN-─→ Fe(CN)2↓
Fe(CN)2 + 4CN-─→ [Fe(CN)6]4-
从溶液中析出来的黄色晶体K4[Fe(CN)6]·3H2O，俗称黄血盐。
2[Fe(CN)6]4- + Cl2─→ 2[Fe(CN)6]3- + 2 Cl-
由此溶液中可析出K3[Fe(CN)6]深红色晶体，俗名赤血盐。
K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- ─→ KFe[Fe(CN)6]↓(蓝)
K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4-─→ KFe[Fe(CN)6]↓(蓝)
这两个反应常用来分别鉴定Fe2+和Fe3+。这两种蓝色配合物实为同分异构体。
(2) 硫氰合物
Fe3+ + nSCN-─→ [Fe(NCS)n]3-n（血红色）(n = l～6)
n值随溶液中的SCN-浓度和酸度而定。用来检出Fe3+和比色法测定Fe3+的含量。
(4) 羰合物
铁与CO易形成羰合物, [Fe(CO)5]浅黄(液)。羰合物不稳定，受热易分解，利用此性质可用于制备纯金属。例如高纯铁粉的制备：
Fe + 5CO[Fe(CO)5]5CO + Fe(高纯)
(5) 螯合物
铁是第一个公认的生命必须微量过渡元素。成年人体内约含4-6g铁(以70kg体重计)，其中大部分是以血红蛋白和肌红蛋白的形式存在于血液和肌肉组织中，其余与各种蛋白质和酶结合，分布在肝、骨髓及脾脏内。血红蛋白和肌红蛋白都是Fe(Ⅱ)与血红素蛋白质形成的配合物，血红蛋白是血红细胞(红血球)中的载氧蛋白，在动脉血中把O2从肺部运送到肌肉，将O2转移固定在肌红蛋白上，并在静脉血中将CO2带回双肺排出，即血红蛋白和肌红蛋白分别起载氧和储氧功能。
值得注意：血红蛋白与CO形成的配合物比它与O2形成的配合物稳定的多，实验证明：空气中CO的浓度达到0.08%时，就会发生严重的煤气中毒，因此时血红蛋白优先与CO结合，失去了载氧功能，身体各组织中所需O2被中断，代谢发生故障，造成缺氧者昏迷甚至死亡。
第十四章过渡元素分析
13-6 铜族元素 13-6-1 铜族元素概述 一、铜族元素通性 1.价层电子构型为(n-1)d10n s1,氧化数有+1、+2、+3，铜、银、金最常见的氧化数分别为+2、+1、+3 。 2.铜族金属离子具有较强的极化力，本身变形性又大，所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价性。 3.与其它过渡元素类似，易形成配合物。 二、铜族元素单质 1.它们的密度大，都是重金属，其中金的密度最大，为19.3g·cm-3。 2.硬度小、有极好的延展性和可塑性，金更为突出， 3.导热、导电能力极强，尤以银为最，铜是最通用的导体。 4.铜、银、金能与许多金属形成合金。 5.铜、银、金的化学活泼性较差。 铜：在干燥空气中铜很稳定，有二氧化碳及湿气存在，则表面上生成绿色的碱式碳酸铜 2Cu + O2 + H2O + CO2─→ Cu2(OH)2CO3 金：在高温下唯一不与氧气起反应的金属，在自然界中仅与碲形成天然化合物(碲化金)。 银：在室温下不与氧气、水作用，即使在高温下也不与氢、氮或碳作用，与卤素反应较慢，但即使在室温下与含有H2S的空气接触时，表面因蒙上一层Ag2S而发暗，这是银币和银首饰变暗的原因。 4Ag + 2H2S + O2─→ 2Ag2S + 2H2O 铜、银不溶于非氧化性稀酸，能与硝酸、热的浓硫酸作用： Cu + 4HNO3(浓)─→ Cu(NO3)2 + NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀)─→ 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Cu + 2H2SO4(浓) ─→ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 2Ag + 2H2SO4(浓) ─→ Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O Ag + 2HNO3(65%) ─→ AgNO3 + NO2↑+ H2O 金不溶于单一的无机酸中，但金能溶于王水(浓HCl:浓HNO3 = 3:1的混合液)中： Au + HNO3+ 4HCl ─→ H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O
第20章过渡元素Ⅰ
(7) Cr 2O 72 + H 2S (8) (NH 4)2Cr 2O 7 (9) K 282O 7 + H 2SO 4(浓) (10) K 2Cr 2O 7 + HCl( 浓) (11) PbO 2 + Mn 2+ + H + (12) NaBiO 3 + Mn 2+ + H + Cr 2O 72 + H 2S + 8H + == 2Cr 3+ + SO 2 + 5H 2O (4) 在d 区兀素(四、五、六周期)最咼氧化态的氧化物水合物中，碱性最强的是 __________ ，酸性最强的是 ________________ 。 (5) [SiMo 12O 40]4杂多酸根离子的结构是以一个 _______________________________ 四面体为中心，分别 2 填空 题 4 如何实现Cr( W )和Cr(山)相互间的转化，写出反应方程 式。 答： Cr(VI) Cr(III):酸性介质中 CaO 7 + 3SO 2 + 2H + == 2Cr 3+ + 3 SO 4 + H 2O 2 Cr 2O 7 + 3CH 3CH 2OH + 16H + == 2Cr 3+ + 3CH 3COOH + 7H 2° 第20章过渡元素I 1 完成 并配 平 下 列反应 方程 式 (1) TiCl 4 + H 2O (2) Ti + HCl (3) V 2O 5 + HCl( 浓 ) (4) NH 4VO 3 + H 2SO 4( 浓 ) (5) VO 2 + Fe 2+ (6) NH 4VO 3 (13 ) Mn0 4 + H 2S (14) MnO 4 + Mn 2+ (15) Mn0 4 + H 2O 2 + H + (16) Cr(OH) 4 + Cl 2 + OH - 答： (1) TiCl 4 + 3H 2O == H 2TiO 3 + 4HCl (2) 2Ti + 6HCl == 2TiCl 3 + 3H 2 (3) V 205 + 6HCl( 浓) == 2V0Cl 2 + Cl 2 + 3H20 (4) 2NH 4VO 3 + 2H 2SO 4(浓) ==(V0 2) 2SO 4 + (NH 4)2SO 4 + 2H 20 (5) VO2 + Fe 2+ + 2H + == VO 2+ + Fe 3+ +H 2O (6) NH 4V0 3 N 2 + V( 低价) + H 20 (不配平) (8) (NH 4)2Cr 207 N2 + Cr 203 + 4H 20 (9) K 262O 7 + H 2SO 4(浓)==2Cr0 3 + K 2SO 4 + H 20 (10) K 2Cr 2O 7 + 14HCl( 浓) == 2CrCl 3 + 2KCl + 3Cl 2 + 7H 2O (11 ) 5PbO 2 + 2Mn 2+ + 4H + == 5Pb 2+ + 2 MnO 4 + 2H 2O (12) 5NaBi0 3 + 2Mn 2+ + 14H + == 5Bi 3+ + 5Na + + 2MnO4 + 7H 2O (13) 8Mn0 4 + 5H 2S + 14H + == 8Mn 2+ + 5SO 42- + 12H 2O (14) 2Mn0 4 + 3Mn 2+ + 2H 20 == 5Mn0 2 + 4H + (15) 2Mn0 4 + 5H 202 + 6H + == 2Mn 2+ + 50 2 + 8H 20 (16) 2 Cr(0H) 4 + 3Cl 2 + 80H - == 2Cr0 42- + 6Cl - + 8H 20 (7)
1第20、21章d区元素习题.doc
d区元素习题目录 一判断题；二选择题；三填空题；四完成反应方程式；五计算和回答问题一判断题返回目录 1 所谓内过渡元素指的是d区元素。（） 2 第一过渡系元素是指第四周期的过渡元素。（） 3 第二过渡系元素是指第五周期的过渡元素。（） 4 第三过渡系元素是指第六周期的过渡元素。（） 5 第Ⅷ族过渡元素属于内过渡元素。（） 6 Zr与Hf性质相似是由惰性电子对效应造成的。（） 7 钼是我国的丰产元素之一。（） 8 钨是我国的丰产元素，储量为世界首位。（） 9 Fe3+和Cr3+的硫酸盐都可形成矾。（） 10 d区元素全都是重金属。（） 11 一般说来，同一族过渡元素的原子半径随原子序数的增加而增大。（） 12 同一周期副族元素的原子半径随着原子序数的增加而依次减小。（） 13 过渡元素都是金属元素，也称作过渡金属。（） 14 在过渡元素中化学性质最活泼的是钪副族。（） 15 多数过渡元素都可以形成多种氧化值的化合物。（） 16 第一过渡系元素的第一电离能随原子序数的增大而依次减小。（） 17 MnO4-具有颜色是由于发生电荷迁移而造成的。（） 18 CrO42-具有颜色是由于产生d-d跃迁而造成的。（） 19 中心离子电子构型为d1～d9的配离子大多具有颜色。（） 20 中心离子电子构型为d0或d10的配离子大多是无色的。（） 21 过渡元素的许多水合离子和配合物呈现颜色，其原因多是发生d-d跃迁而造成的。() 22 在所有金属羰合物中，金属元素的氧化值都是零。（） 23 金属羰基配合物受热易分解为金属和一氧化碳。（） 24 ds区元素原子的次外层都有10个d电子。（） 25 在d区元素中以ⅢB族元素最活泼。（） 26 许多过渡元素的化合物因具有未成对电子而呈现顺磁性。（） 27 许多过渡金属及其化合物具有催化性能。（） 28 第一过渡系元素比相应的第二、三过渡系元素活泼。（） 29 第一过渡系元素中，从Sc到Mn，元素的最高氧化值等于其族序数。（） 30 在过渡元素中最高氧化值出现在第三过渡系的Ⅷ族中。（） 31 在所有单质中，硬度最大的是铬。（） 32 在所有单质中，熔点最高的是钨。（） 33 (NH4)3PO4·12MoO3·6H2O属于杂多酸盐。（） 34 在羰合物中，直接与金属原子相连的原子是氧原子。（） 35 ⅥB族中各元素的价层电子构型为(n-1)d5ns1。（） 36 铬的最高氧化值等于其族序数。（）
大学无机化学第十三章试题及答案
第十四章碳族元素 总体目标： 1.掌握碳、硅单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质和制备 2.了解硅酸和硅酸盐的结构与特性 3. 了解锗、锡、铅单质、氧化物、氢氧化物的性质 各节目标： 第一节碳单质及其化合物 1.了解单质碳的结构、同素异形体和性质 2.掌握CO、CO2的结构、性质、制取和用途；碳酸的酸性；碳酸盐的水解性和热稳定性。 第二节硅单质及其化合物 1.掌握单质硅的结构、性质和制取 2.掌握SiO2的结构和性质 3.了解硅酸的酸性；硅酸盐的结构和性质；A型分子筛的结构和实际应用 4.掌握硅烷的制备、热稳定性、还原性和水解性 5.了解卤化硅的制备和性质 第三节锗、锡、铅 1.了解锗、锡、铅单质的性质；氧化物、氢氧化物的酸碱性 2.掌握Sn(Ⅱ)的还原性、水解性和Pb(Ⅳ)的氧化性、Pb(Ⅱ)盐的溶解性，从而掌握高价化合物氧化—还原的变化规律。 习题 一选择题 1.石墨晶体中层与层之间的结合力是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》) A．金属健 B.共价健 C.范德华力 D.离子键 2.碳原子之间能形成多重键是因为( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》) A．碳原子的价电子数为4 B.碳原子的成键能力强 C.碳原子的半径小 D.碳原子有2p电子 3.下列碳酸盐与碳酸氢盐，热稳定顺序中正确的是( )
A.NaHCO 3
第13章 过渡元素 习题参考答案
第13章 过渡元素 习题参考答案 1．解：(1) TiO 2+ H 2SO 4(浓) ?→? ? TiOSO 4+ H 2O (2) TiCl 4 + 3H 2O → H 2TiO 3↓ + 4HCl↑ (3) VO 43-+ 4H +(过量) → VO 2+ +2H 2O (4) 2VO 2++ SO 32-+ 2H + → 2VO + +SO 42-+H 2O (5) 5VO 2++ MnO 4-+H 2O→ 5VO 2+ + Mn 2++ 2H + (6)V 2O 5 + 6H + + 2Cl - → 2VO 2+ + Cl 2↑+ 3H 2O (浓HCl) (7) V 2O 5 + 6OH -?→?冷 2VO 43- + 3H 2O V 2O 5 + 2OH -?→?热 2VO 3- + H 2O 2．解: 最终产物分别为VO 2+、V 3+ 、V 2+ 3．解：(1) 2[Cr(OH)4]- + 3Br 2+ 8OH -→ 2CrO 42- + 6Br -+ 8H 2O (浓HCl) (2) Cr 2O 72- + 3H 2S+ 8H + → 2 Cr 3+ + 3S ↓+ 7H 2O (3) Cr 2O 72-+ 6I -+ 14H + → 2 Cr 3+ + 3I 2 + 7H 2O (4) Cr 2O 72- + 14H + + 6Cl - →2 Cr 3++ 3Cl 2↑ + 7H 2O (浓HCl) (5) Cr 2O 3+ 3K 2S 2O 7+ 6H + → 2Mn 2+ +5O 2↑+ 8H 2O (6) 2Cr 3++ 3S 2-+ 6H 2O → 2 Cr(OH)3↓+ 3H 2S ↑ 4．解： 5．解： f K ([Fe(bipy)3]2+)=4.32?1018; 即[Fe(bipy)3]2+更稳定 6．解：A 是K 2MnO 4 (1)3 MnO 42- + 2CO 2 → MnO 2↓+ 2MnO 4- + 2CO 32- (A) (B) (C) MnO 2 + 4HCl(浓) → MnCl 2 + Cl 2↑+ 2H 2O (B) (D) (2)3Mn 2+ + 2MnO 4- + 2H 2O → 5MnO 2↓ + 4H + (C) (B)
无机化学练习题(含答案)第18章 过渡元素(一)
第18章过渡元素(一) 18-1:试以原子结构理论说明： （1）第四周期过渡金属元素再性质上的基本共同点； （2）讨论第一过渡系元素的金属性﹑氧化态﹑氧化还原稳定性以及酸碱稳定性变化规律； （3）阐述第一过渡系金属水合离子颜色及含氧酸根颜色产生的原因。 （1）答：第四周期元素电子结构的特点是具有未充满的3d轨道，最外层电子为1-2个，其特征电子构型为（n-1）d1-10ns1-2，它们的电力能和电负性都很小，容易失去电子呈金属性，而且标准电极电势值几乎都是负值，表明具有较强的还原性，能从非氧化性的酸中置换出氢。 （2）答：第一过渡系元素从左到右，金属的还原能力逐渐减弱，它们的原子半径随着原子序数的增加而减小，开始减小是很明显的，到VIB族以后就变得平缓，到IB时原子半径又开始上升。第一过渡系金属从左到右，熔点从钪的1541℃升到钒的1890℃达到高峰，然后下降到锰的1244℃，随后又上升再下降，这种变化的趋势是因为随原子序数的增加，用于形成金属键的未成对的d电子成对而减少，熔点下降，边界元素Mn和Zn的3d能级为半充满和全充满的稳定构型而使熔点较低。随着原子序数的增加，氧化态先是逐渐升高，达到其族数对应的最高氧化态，这种变化的趋势与成键d电子数有关。由于d1-d5电子构型的过渡元素的电子都是未成对的，都能参与成键，当失去所有s和d电子时就出现最高氧化态。但在超过3d5构型的元素后，一方面由于电子的配对，再失去电子就要消耗能量去克服电子成对能，另一方面随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小，失去电子更加困难，以致失去所有的价电子在能量上是禁阻的，所以到Ⅷ族元素中大多数元素都不呈现与族对应的最高氧化态。第一过渡系金属元素+∏价氧化态的标准电极电势从左到右由负值增加到正值，金属的还原性依次减弱，它们的最高价氧化态含氧酸的标准电极电势从左到右随原子序数的增大而增大，即氧化性逐渐增强，中间氧化态化合物在一定条件下不稳定，可发生氧化还原反应。第一过渡系金属元素的最高氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性变化是：从左到右最高氧化态氧化物及其水合氧化物的碱性逐渐减弱酸性增强，同一周期从左到右，中心原子的氧化态增加，半径依次减小，离子势依次增大，中心原子对氧的结合能力增强，所以酸式离解逐渐增强，酸性增强，碱式离解减弱。同一元素不同氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性一般都是低氧化态氧化物及其水合物呈碱性。 （3）由于过渡金属离子具有未成对d电子，容易吸收可见光而发生d-d跃迁，因而它们常常具有颜色。没有未成对d电子的水合离子是无色的，如d0电子组态的Sc3+、Cu+。具有d5电子组态离子常显浅色或无色，如Mn2+为浅红色。第四周期d区金属含氧酸根离子VO3-、CrO42-、MnO4-，它们的颜色分别为黄色、
过渡元素(一)
第19章过渡元素（一） 19.1 引言 过渡元素位于周期表中部，原子中d或f亚层电子未填满。这些元素都是金属，也称为过渡金属。根据电子结构的特点，过渡元素又可分为：外过渡元素（又称d区元素）及内过渡元素（又称f区元素）两大组。 ●外过渡元素包括镧、锕和除镧系锕系以外的其它过渡元素，它们的d 轨道没有全部填满电子，f轨道为全空（四、五周期）或全满（第六周期）。 ●内过渡元素指镧系和锕系元素，它们的电子部分填充到f轨道。 d区过渡元素可按元素所处的周期分成三个系列： ①位于周期表中第4周期的Sc～Ni------称为第一过渡系元素 ②第5周期中的Y～Pd称为第二过渡系元素 ③第6周期中的La～Pt称为第三过渡系元素 本章所讨论的过渡元素只包括周期系第4、5、6周期从ⅢB族到ⅧB族的元素，具有(n-1)d轨道未充满的那些元素，共有8个直列，25种元素（如表19-l方框内的元素）。镧系和锕系元素的性质，在第21章讨论。 19.2 过渡元素的基本性质 过渡元素具有许多共同的性质： ◆它们都是金属，硬度较大，熔点和沸点较高，有着良好的导热、导电性能，易生成合金。 ◆大部分过渡金属与其正离子组成电对的电极电势为负值，即还原能力较强。例如，第一过渡系元素一般都能从非氧化性酸中置换出氢。 ◆大多数都存在多种氧化态，水合离子和酸根离子常呈现一定的颜色。 ◆具有部分填充的电子层，能形成一些顺磁性化合物。 ◆原子或离子形成配合物的倾向较大。
19.2.1 过渡元素原子的电子构型 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)d1-9n s1-2（Pd为4d105s0）。 表19-3 过渡元素原子的价电子层结构和氧化态 元素Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni 价电子层结构3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s2 氧化态(+Ⅱ) +Ⅲ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ (+Ⅵ) +Ⅱ +Ⅲ +Ⅱ (+Ⅲ) 元素Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd 价电子层结构4d15s24d25s24d45s14d55s14d55s24d75s14d85s14d105s0 氧化态+Ⅲ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ 元素La Hf Ta W Re Os Ir Pt 价电子层结构5d16s25d26s25d36s25d46s25d56s25d66s25d76s25d96s1 氧化态+Ⅲ+Ⅲ +Ⅳ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅷ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ 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
第十四章 d区元素 - 河南中医学院精品课程网
第十四章d区元素 一.选择题 1．最难熔的金属是 A. Cr B. W C. Os D. Ta 2．族金属元素的化学活性随原子序数的增加而增加,但例外的是 A. ⅠA B. ⅠB C. ⅢA D. ⅢB 3. 同一族过渡元素,从上到下,氧化态的变化 A. 趋向形成稳定的高氧化态 B. 趋向形成稳定的低氧化态 C. 先升高而后降低 D. 没有一定规律 4.关于过渡金属氧化态的一些说法中,正确的是 A. 在同一过渡系列中金属的氧化态,随(n-1)d,ns轨道中价电子数增多而逐渐升高 B. 在过渡金属的各类化合物中,最低氧化态只能是+2 C. 各族过渡金属自上而下,因核电荷增加,高氧化态趋向于不稳定 D.在氧化物和氟化物中,过渡金属可出现稳定的高氧化态 5.周期表中第5,6周期同族上下两个元素的性质很相似是由于 A. 原子半径增大 B. 镧系收缩 C. 核电荷增多 D. 电子层数减少 6下列说法错误的是 A. TiO2能溶于热浓硫酸 B. TiO2能溶于浓盐酸 C. TiO2能溶于熔融碱 D. TiO2是两性产物 7在TiOSO4溶液中加入H2O2溶液,溶液呈黄色,此溶液中含有 A. Ti3+(aq) B. [TiO(H2O2)2]2+ C. Ti(H2O2)24+ D. Ti(O2)2 8向紫色Cr2(SO4)3溶液中加入适当NaOH锝到 A. 紫色胶状沉淀 B. 灰蓝色晶状沉淀 C. 紫色晶状沉淀 D. 灰蓝色胶状沉淀 9实验室中的铬酸盐洗液,若变绿而失效时,可用那种试剂使其再生 A. 浓硫酸 B. 浓硝酸 C. 双氧水 D. KMnO4 10按H2CrO4H2MoO4H2WO4的顺序,下列说法正确的是 A. 热稳定性逐渐小 B. 生成多酸的趋势增加
第十四章 D区元素
第14章过渡金属（Ⅰ） Chapter 14 Transition Metal （Ⅰ） 引言 具有部分充填d或f电子元素为过渡元素。过渡元素分为外过渡族元素（d 区元素）及内过渡元素（f区元素）。钪Sc，钇Y，镧La和镧系元素在性质上非常相似，常被总称为稀土元素。 d 区: ⅢB ~ Ⅷ(n-1)d1-9ns1-2 （Pd例外4d105s0 ⅢB 钪Sc 钇Y 镧La ⅣB 钛Ti 锆Zr 铪Hf ⅤB 钒V 铌Nb 钽Ta ⅥB 铬Cr 钼Mo 钨W ⅦB 锰Mn锝Tc 铼Re 14.2 过渡元素基本性质 1、都有较大的硬度、熔点和沸点。它们的导电性、导热性好，相互间可形成合金。 2、大多数溶于酸，只是有些“贵”金属电极电势较大，难与普通的酸反应。 3、除IIIB族外，都有多种氧化态，水合离子和酸根离子常呈现一定颜色。 4、d区元素原子的价电子层构型 5、原子半径从左到右逐渐减小 6、d区元素的第一电离能 总趋势：同周期左?右由小?大,幅度不大同副族不规律 d区元素的物理性质 熔点、沸点高熔点最高的单质：钨 硬度大硬度最大的金属：铬 密度大密度最大的单质：锇 导电性，导热性，延展性好。 单质的化学性质 IIIB族是它们中最活泼的金属，性质与碱土金属接近。同族元素的活泼性从上到下依次减弱。总趋势：从左至右活泼性降低。 d区元素离子的颜色 氧化物及其水合物的酸碱性 同种元素，不同氧化态的氧化物，其酸碱性随氧化数的降低酸性减弱，碱性增强 Mn2O7MnO3MnO2Mn2O3MnO 这是由于其水合物中非羟基氧的数目减少。 同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化物及水合物，从左到右碱性减弱，酸性增强。 Sc2O3TiO2CrO3Mn2O7 同族元素，自上而下各元素相同氧化态的氧化物及其水合物，通常是酸性减弱，碱性增强。H2CrO4H2MoO4H2WO4 配合能力强，易形成一系列配合。它们的电负性较大，金属离子与配体间的相互作用加强，形成较稳定的配合物。中心离子半径在0.075~0.06nm范围内的配合物表现的较突出，主要表现在配位体交换慢，有些很慢。如：CrCl3·6H2O在水溶液中长期放置：
第21章 f区元素
第21章f区金属 镧系与锕系金属 周期表中第57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)共15种元素统称为镧系元素(用Ln表示)；周期表中第89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)共15种元素统称为锕系元素(用An表示)。它们属于IIIB族元素，该副族中钇(Y)的性质与镧系元素很相似，在自然界中也常共存于同种矿物，所以又把钇和镧系元素统称为稀土元素（RE）（如何界定镧系元素和锕系元素的问题目前尚无定论）。 镧系元素 第一节镧系元素的通性
稀土元素的性质彼此相似，不易分离。共经历了150多年的时间才完成了全部稀土元素的发现和分离。稀土化学的发展和稀土元素的应用只是最近数十年的事。 我国的稀土资源以内蒙古自治区白云鄂博的储藏量最大，我国稀土资源丰富，已探明的储量约为世界总储量的80％以上，工业储量也为世界工业储量的80％左右，并且矿种全、类型多，有很高的综合利用价值。 1．镧系元素的价层电子构型和性质 从La-Yb的基态价层电子构型可以用4f0-145d0-16s2来表示，其4f与5d电子数之和为1-14，其中57号La(4f0)，63号Eu(4f7)，64号Gd(4f14)，70号Yb(4f14)处于全空、半满和全满的稳定状态。
在离子晶体和水溶液系统中形成Ln3+状态时，镧系各元素的性质比较相似，随着离子半径由大到小的有规律的变化。 2．原子半径、离子半径和镧系收缩 镧系元素的原子半径和离子半径，较之主族元素原子半径自左向右的变化，其总的递变趋势是随着原子序数的增大而缓慢地减小，这种现象称为“镧系收缩”。镧系收缩的结果造成了镧系后边，Hf和Ta的原子半径，Zr和Nb的原子半径极为接近的事实。此种效果即为镧系收缩效应。 3．氧化值 一般认为镧系元素的特征氧化值是+3。La3+，Cd3+和Lu3+的4f亚层的电子构型分别为4f0，4f7，4f14，它们是比较稳定的。同样，其
第19章-过渡元素(一)习题
第19章 过渡元素（一）习题 1．选择题 19－1下列配离子属于反磁性的是……………………………………………（ ） (A) [Mn(CN)6]4- (B) [Cu(en)2]2+ (C) [Fe(CN)6]3- (D) [Co(CN)6]3- 19－2下列氧化物与浓H 2SO 4共热，没有O 2生成的是……………………（ ） (A) CrO 3 (B) MnO 2 (C) PbO 2 (D) V 2O 5 19－3下列离子中磁性最大的是………………………………………………（ ） (A) V 2+ (B) Cr 3+ (C) Mn 2+ (D) Fe 2+ 19－4 在某种酸化的黄色溶液中，加入锌粒，溶液颜色从黄经过蓝、绿直到变为紫色，该溶液中含有……………………………………………………………（ ） (A) Fe 3+ (B) +2VO (C)-2 4 CrO (D) Fe (CN)-4 6 19－5在碱性溶液中氧化能力最强的是………………………………………（ ） (A) - 4 MnO (B) NaBiO 3 (C) Co 2O 3 (D)-272O Cr 19－6过渡金属和许多非金属的共同点是……………………………………（ ） (A) 有高的电负性 (B) 许多化合物有颜色 (C) 有多种氧化态 (D) 许多化合物具有顺磁性 19－7 CrO 5中Cr 的氧化数为 …………………………………………………（ ） (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 19－8在酸性介质中加入过氧化氢(H 2O 2)时不生成过氧化物的化合物是…（ ） (A) 钛酸盐 (B) 重铬酸盐 (C) 钒酸盐 (D) 高锰酸盐 19－9根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知， ?(Cr 2+/Cr)为…………… （ ） Cr 3+──── Cr 2+ ───── Cr (A) -0.58 V (B) -0.91 V (C) -1.32 V (D) -1.81 V 19－10 已知V 3+ / V 2+ 的 ?= -0.26 V ，O 2/H 2O 的 ?= 1.23 V ，V 2+离子在下述溶液中能放出氢的是………………………………………………………………（ ） (A) pH = 0的水溶液 (B) 无氧的pH = 7的水溶液 -0.41 V -0.74 V
厦门大学无机化学习题14 过渡元素概论
过渡元素概论 1.讨论过渡元素下列性质的变化倾向 （1）半径（2）氧化态（3）电离能（4）磁性（5）颜色（6）熔点2.请回答和说明过渡元素的一些性质 （1）有可变的氧化态？ （2）形成许多配合物？ （3）产生有色的顺磁性的离子和化合物？ （4）有好的催化活性 （5）E?虽为负值，但不是好的还原剂？ 3.解释下列事实： （1）某些含氧酸根离子（如MnO 4－、CrO 4 2－、VO 4 3－等）呈现颜色的原因。 （2）Cu2＋是有色的、顺磁性的离子，而Zn2＋是无色的，抗磁性的？K＋、Ca2＋离子是无色的，Fe2＋、Mn2＋、Ti2＋离子都有颜色？（通常指水合金属离子的颜色） （3）许多过渡元素E?虽为负值，但不能从酸中放出氢气？ （4）实验测定四羟基合镍中的Ni－C键的键长要比理论推测的值约短10％。 4.比较N 2 与CO和过渡金属配合能力的相对大小？CO与金属配合反应发生在哪一端？为什么？ 5.过渡元素低氧化态和高氧化态稳定存在的条件是什么？ 6.试回答下列问题： （1）过渡元素中有哪些元素容易形成多酸。 （2）过渡元素中有哪些元素容易形成高氧化态？ 7.回答和解释下列问题： （1）用空气氧化TiO、MnO和NiO时哪个最困难。 （2）还原TiO、MnO和NiO哪个最容易？ （提示：回顾过渡元素氧化态的变化规律；金属氧化物的氧化还原性与溶液中离子的氧化还原性具有类比性。） 8.C 60 属哪种类型的配体？富勒烯六元环之间的碳碳双键与中心金属形成何种类型的化学键？你认为过渡金属与富勒烯形成的配合物能稳定存在的可能原因是什么？在这些配合物中，中心金属常呈现何种氧化态？
第21-22章 过渡元素补充习题
第十九章过渡元素习题 一.选择题 1.外层电子构型为ns0的元素是( ) A. La B. V C. Pd D. Nb 2.下列标出水合离子的颜色,其中正确的是( ) A. Ni2+()紫色 B. Co2+()蓝色 C. Ti3+()紫红 D. Mn2+()绿色 E. Fe3+()淡紫 3.下列离子中,半径最小的是( ) A. Ca2+ B. Sc3+ C. Ti3+ D. Ti4+ 4.最难熔的金属是( ) A. Cr B. W C. Os D. Ta 5.同族金属元素的化学活性随原子序数的增加而增加,但例外的是( ) A. ⅠA B. ⅠB C. ⅢA D. ⅢB 6.同一族过渡元素,从上到下,氧化态的变化( ) A. 趋向形成稳定的高氧化态 B. 趋向形成稳定的低氧化态 C. 先升高而后降低 D. 没有一定规律 7.关于过渡金属氧化态的一些说法中,正确的是( ) A. 在同一过渡系列中金属的氧化态,随(n-1)d,ns轨道中价电子数增多而逐 渐升高 B. 在过渡金属的各类化合物中,最低氧化态只能是+2 C. 各族过渡金属自上而下,因核电荷增加,高氧化态趋向于不稳定 D.在氧化物和氟化物中,过渡金属可出现稳定的高氧化态 8.在配合物中,过渡元素的离子或原子是( ) A. 路易士酸 B. 路易士碱 C. 提供电子对 D. 质子酸 9.周期表中第5,6周期同族上下两个元素的性质很相似是由于( )
A. 原子半径增大 B. 镧系收缩 C. 核电荷增多 D. 电子层数减少 10.下列说法正确的是( ) A. 单质钛不与HCl反应 B. 单质钛不与HF反应 C. 单质钛不与熔融碱反应 D. 单质钛能与O2.N2卤素反应 11.钛与浓热盐酸反应的现象是( ) A. 放出气体得到无色溶液 B. 放出气体,并生成白色沉淀 C. 生成白色沉淀和紫色溶液 D. 生成紫色溶液并放出气体 12.工业上制取金属钛可选用( ) A, 用H2还原TiO2 B. 用镁还原TiCl4 C. 用镁还原TiO2 D. 用H2还原TiCl4 13.下列关于钛的反应方程式中,不正确的是( ) A. Ti┼2HCl==TiCl2┼H2↑ B. Ti┼6HF=H2TiF6┼2H2↑ C. Ti+4HNO3 (浓)=H2TiO3 +4NO2↑+H2O D. Ti+O2=TiO2 14.Ti具有优越的抗腐蚀性能,是因为( ) A. Ti本身不活泼,难与O2,H2O,H+或OH-反应 B. Ti与杂质形成腐蚀电池时,Ti是阴极 C. Ti本身虽活泼,但其表面易形成钝化膜 D. TiO2+是一种缓蚀剂 15.下列说法错误的是( ) A. TiO2能溶于热浓硫酸 B. TiO2能溶于浓盐酸 C. TiO2能溶于熔融碱 D. TiO2是两性产物 16.TiO22+溶于HF酸后,溶液中含有( ) A. TiO22+ B. Ti4+ C. TiF4 D. TiF62- 17.由TiO2制备TiCl4可用下列哪种方法( )
第21章过渡元素
第21章过渡元素（Ⅱ）1.完成并配平下列方程式 (1)2FeSO4+ Br2 +H2SO4=Fe2(SO4)3+2HBr (2)2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl (3)2FeCl3 +2KI=2FeCl2+I2+2KCl (4)2Fe(OH)3 +KClO3 +4KO H=2K2FeO4+KCl+5H2O (5)2Co(OH)2 + H2O2+2OH-=2Co(OH)3 (6)Co2O3 +6HCl=CoCl2 +Cl2+3H2O (7)4K4[Co(CN)6] + O2+2H2O=4K3[Co(CN)6] + 4KO H (8)2Ni(OH)2+Br2+2OH-=2N i(OH)3+2Br- (9)Ni2+＋2HCO3-=NiCO3＋CO2+H2O (10)N i2++6NH3(过量) =[Ni(NH3)6]2+ (11)将SO2通入FeCl3溶液中。 2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++SO42-+4H+. (12)向硫酸亚铁溶液加入Na2CO3后滴加碘水。 Fe2++CO32- +2H2O=Fe(OH)2 +2HCO3- 2Fe(OH)2+CO32- +I2+2H2O= 2Fe(OH)3+2I-+2HCO3- (13)硫酸亚铁溶液与赤血盐混合。 Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+=KFe[Fe(CN)6](Turnbull’s blue) (14)过量氯水滴入FeI2溶液中。 2FeI2+13Cl2+12H2O=2FeCl3+4HIO3+20HCl (15)硫酸亚铁受热分解。 △ 2FeSO4·7H2O2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O (16)用浓硫酸处理Co(OH)3。 Co(OH)3+3H2SO4= Co2(SO4)3+6H2O (17)向K4[Co(CN)6]晶体滴加水。 4K4[Co(CN)6]+O2+2H2O= 4K3[Co(CN)6]+4KO H (18)向CoCl2和溴水的混合溶液中滴加NaO H溶液。 2Co2++Br2+6OH-=2Co(O H)3↓+2Br- (19)弱酸性条件下向CoSO4溶液中滴加饱和KNO2溶液。 Co2++ NO2-+2H+＝Co3++ NO↑+ H2O (20)碱性条件下向NiSO4溶液中加入Na ClO溶液。 2Ni2++NaClO+4O H-＝2Ni(O H)3↓+NaCl
第21章 铸铁技巧解答
Abstract:Based on the comprehensive analysis on the plastic part’s structure service requirement, mounding quality and mould menu factoring cost. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed. By adopting the multi-direction and multi-combination core-pulling. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed, the working process of the mould was introduced 第二十一章铸铁 第一节铸铁的分类、石墨化及影响因素 一、铸铁的特点与分类 从铁碳合金相图知道，含碳量大于 2.11%的铁碳合金称为铸铁（cast iron）。虽然铸铁的强度、塑性和韧性较差，不能进行锻造，但它却具有优良的铸造性、减摩性、切削加工性等一系列的性能特点，加上它的生产设备和工艺简单、价格低，因此广泛应用于机械制造、石油、化工、冶金、矿山、交通运输、国防工业等部门。据统计，按重量百分比计算，在农业机械中铸铁件约占(40～60)%；汽车、拖拉机中约占(50～70)%；机床中约占(60～90)%。特别是近年来由于稀土镁球墨铸铁的发展，更进一步打破了钢与铸铁的使用界限，不少过去使用碳钢和合金钢制造的重要零件，如曲轴、连杆、齿轮等，如今已可采用球墨铸铁来制造“以铁代钢”、“以铸代锻”。这不仅为国家节约了大量的优质钢材，而且还大大减少了机械加工的工时，降低了产品的成本。 铸铁之所以具有这些特性，除了因为它具有接近共晶的成分，熔点低，流动性好，易于铸造外，还因为它的C、Si含量较高，使碳大部分不以化合(Fe3C)而是呈游离的石墨状态存在，石墨有润滑作用和吸油能力，因而铸铁有良好的减摩性和切削加工性。根据碳在铸铁组织中存在形式不同，可分为以下几类： 1.白口铸铁（white cast iron） 简称为白口铁，完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在，断口呈银白色。由于存在有大量硬而脆的Fe3C，硬度高，脆性大，很难切削加工。很少用来直接制造机器，主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的毛坯。 2.灰口铸铁（gray cast iron） 碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳大部分或全部以片状石墨形状存在，断口为暗灰色，常见的铸铁件多数是灰口铸铁。
第十三章过渡元素(二)铬锰铁钴镍
第十三章 过渡元素 （二） 铬 锰 铁 钴 镍 第一节 铬及其化合物 第二节 锰及其化合物 第三节 铁 钴 镍 第一节 铬及其化合物 1.1 铬单质 1.2 铬的化合物 1.3 铬盐 1.4 含个废水的处理 1.1铬单质 1.铬分族（VIB ）：Cr Mo W 2. 价电子构型：（n-1）d 4~5ns 1~2 3. 铬以铬铁矿Fe(CrO 2)2的形式存在 4. 单族的获得方式如下： 单质铬的性质 （1） 铬元素的电势图 1.33 -0.41 -0.91 -0.74 -1.3 -1.1 -1.4 -1.3 2.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 （2） 无膜金属与盐酸的反应 Cr Cr Cr O Cr /23272 A ++-E Cr Cr(OH) Cr(OH) /CrO 2424B -- E
2 2 )(2H Cr →++ +（蓝）稀 3+(紫) 在冷，浓硝酸中钝化 1.2 铬的化合物 （1）.Cr2O 3(铬绿) 制备： 性质： （2）.Cr(OH)3 适量OH - 灰绿 OH - 亮绿色 Cr 3+ Cr(OH)3 Cr(OH)-4 H 2O + Cr 2O 3(绿) 1.3 铬盐 （1）.Cr 3+盐Cr 2(SO 4)3, KCr(SO 4)212H O CrCl 3 1).水解 2）.还原性 O H S O 3S O Cr )(S O 2H 2Cr 2234242++→+）（浓O 4H N O Cr O Cr )(NH O 2Cr 3O 4Cr 2232Δ72243 2Δ2++?→??→?+--+? +→+++?→?+4 3222332Cr(OH)2OH O Cr O 3H O 3H Cr H 6O Cr Δ + +++H ]O Cr(OH)(H []O Cr(H [252362） ）4 10-≈ K )g (3CO )s (2Cr(OH O 3H 3CO Cr 2)g (S 3H )s (Cr(OH O 6H 3S Cr 2232-23323223+?→?+++?→?+++-+））
基础化学李保山第二版13章过渡元素答案
13 过渡元素习题解答(p445-447) 思考题 1. 解答：（1）2Mn(OH)2(白)+O 2==MnO(OH)2(棕黑色) （2）KMnO 4在酸性溶液电极电位增大：MnO 4-+8H ++5e==Mn 2++4H 2O （3）2Cr 2O 72-(橙红)+ C 2H 5OH+16H +=2CO 2+4Cr 3+(绿色)+11H 2O （4）2Fe(OH)2(白色)+O 2+2H 2O==2Fe(OH)3(红棕色) （5）Fe(NCS)2+(血红色)+ 6F -== FeF 63-+SCN - （6）因为： 1.229V O)/H (O 22θA =E 1.84V )/Co (Co 23θ=++E .401V 0)/OH (O -2θB =E 所以无论在酸性还是在碱性介质中，Co 3+均不稳定。然而 .10V 0))/Co(NH )(Co(NH 263363θ=++E 所以无论在酸性还是在碱性介质中+3价的氨合物均比2+价的氨合物稳定： -+++?→?++4OH )4Co(NH O 2H O )4Co(NH 3 6322263 （7）[Co(NH 3)6]3+和Cl -不能反应；而： 2Co 3++2Cl -===2Co 2++Cl 2 （8）Fe 3+的电子结构3d 5，半充满，稳定；而Ni 3+的电子结构3d 7，很不稳定， 具有极强的氧化性，易得到1个电子变为3d 8，(3d xy 2、3d yz 2、3d xz 2、3d z 21、 3d x 2-y 21) （9）2Fe 3++Cu==Cu 2++2Fe 2+ （10）2Cu +===Cu+Cu 2+ (岐化反应) （11）2Cu+O 2+H 2O+CO 2==Cu 2(OH)2CO 3(或写为Cu(OH)2.CuCO 3) （12））2Cu+O 2+2H 2O+8NH 3==2Cu(NH 3)42++4OH - （13）O 4H 2NO )Hg(NO ),(8HNO 3Hg 2233++==+过量稀 23223)(NO Hg )Hg(NO )Hg(==+过量 （14）Zn+4NH 3+2H 2O=Zn(NH 3)42++H 2+2OH - Zn+2H 2O+2OH -=Zn(OH)42-+H 2 （15）ZnCl 2(浓) + H 2O === H[ZnCl 2(OH) Fe 2O 3 + 6 H[ZnCl 2(OH) === 2Fe [ZnCl 2(OH)]3 + 3H 2O （16）2Ag(S 2O 3)23-+S 2-=Ag 2S+ 4S 2O 3 2- 而Ag(S 2O 3)23-不与Cl -反应 （17）少量Hg 2Cl 2无毒，而Hg 、HgCl 2有毒。Hg 2Cl 2 + Hg 光 （18）223O 222+↑+?→? NO Ag AgNO 光 （19）2Cu 2++4I -=2CuI ↓+I 2, CuI ↓稳定； CuCl 可溶物，不稳定，Cu 2+不能与 Cl-反应 （20）Au+4HCl+HNO 3==HAuCl 4+NO+2H 2O 2. 解答：KMnO 4在酸性介质中可将Cl -氧化为Cl 2，而K 2Cr 2O 7。方程式略 3. 解答：（1）还原Fe 3+ (2) 2Fe 3++Fe===3Fe 2+ E 0(Fe 3+/Fe 2+)=0.771 E 0(Fe 2+/Fe)=-0.44 91.400592 .0)44.0771.0(2lg 0=+=K K 0=8.2×1040
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