第十三章 过渡元素 过渡元素过渡元素通通性性过过渡渡元元素素慨慨述述基基本本要要求求锰锰族族元元素素铬铬族族元元素素铁铁系系和和铂铂系系元元素素铜铜族族元元素素锌锌族族元元素素钛钛族族、、钒钒族族元元素素 过渡系元素过渡系元素通性通性第一过渡第一过渡系元素系元素第二过渡第二过渡系元素系元素第三过渡第三过渡系元素系元素 过渡元素概述过渡元素概述 一、一、过渡元素概述过渡元素概述 （一）过渡元素原子的特征（一）过渡元素原子的特征 同一周期元素价电子一般依次填充在次外层的同一周期元素价电子一般依次填充在次外层的d轨轨道上，最外层只有道上，最外层只有1~2个电子（个电子（Pd例外），其价层电子例外），其价层电子构型为构型为(n-1)d1~10ns1~2 与同周期主族元素比较，过渡元素的原子半径一般与同周期主族元素比较，过渡元素的原子半径一般比较小从左到右随原子序数的增加，原子半径慢慢比较小从左到右随原子序数的增加，原子半径慢慢减小（有效核电荷增加），在减小（有效核电荷增加），在IBIB前后又稍增大，因前后又稍增大，因CuCu副族前后副族前后d d亚层接近或达全充满状态，屏蔽作用增大，亚层接近或达全充满状态，屏蔽作用增大，所以半径稍增大。
所以半径稍增大 过渡元素概述过渡元素概述 同一族元素从上到下，原子半径增大，但第五、同一族元素从上到下，原子半径增大，但第五、六周期（六周期（ⅢⅢB B除外），同族元素原子半径接近，这是除外），同族元素原子半径接近，这是由于由于LaLa系收缩的影响，从而导致第二、三过渡系同族系收缩的影响，从而导致第二、三过渡系同族元素在性质上的差异，比第一和第二过渡系相应的元元素在性质上的差异，比第一和第二过渡系相应的元素要小 （二）单质的物理性质（二）单质的物理性质 由于过渡元素最外层一般为由于过渡元素最外层一般为1~21~2个电子，容易失个电子，容易失去，所以它们的单质均为金属，单质的外观多为银白去，所以它们的单质均为金属，单质的外观多为银白色或灰白色，有光泽色或灰白色，有光泽 （三）金属活泼性（三）金属活泼性 同族元素从上到下（除同族元素从上到下（除ⅢⅢB B外）活泼性减弱，原因：外）活泼性减弱，原因： 过渡元素概述过渡元素概述有效核电荷增加较多，而原子半径增加不多，使电离有效核电荷增加较多，而原子半径增加不多，使电离能和升华焓增加显著，使失电子能力减弱，活泼性成能和升华焓增加显著，使失电子能力减弱，活泼性成弱。
第二、三过渡系元素的单质非常稳定，弱第二、三过渡系元素的单质非常稳定，一般不与一般不与强酸反应，但和浓碱或熔碱可反应，生成相应的含氧强酸反应，但和浓碱或熔碱可反应，生成相应的含氧酸盐 ( (四四) )氧化数氧化数 （（1 1）有多种氧化数）有多种氧化数 （（2 2）同周期变化趋势：从左到右由）同周期变化趋势：从左到右由““低低→→高高→→低低””，这是因，这是因(n-1)d(n-1)d5 5半满后半满后d d电子作为价电子趋势变弱；电子作为价电子趋势变弱； （（3 3）同族变化趋势：从上到下，高氧化数化合物更）同族变化趋势：从上到下，高氧化数化合物更趋稳定趋稳定 ；；同族最高价同族最高价ⅢⅢB-B-ⅦⅦB B、、ⅡⅡB B与族数相同，与族数相同， ⅧⅧ只有两种元素达只有两种元素达+8+8，第一过渡最高，第一过渡最高+3+3IBIB特别 （（4 4）同一元素不同氧化数，相邻两氧化数间隔为）同一元素不同氧化数，相邻两氧化数间隔为1 1，，即连续变化，这与即连续变化，这与p p区跳跃式变化不同区跳跃式变化不同 过渡元素概述过渡元素概述（（5）许多过渡金属还能形成更低的氧化数。
许多过渡金属还能形成更低的氧化数五）非整比化合物（五）非整比化合物 过渡元素的又一特点是易形成非整比（或称非化过渡元素的又一特点是易形成非整比（或称非化合计量）化合物这类化合物化学组成不定，可在一合计量）化合物这类化合物化学组成不定，可在一个较小范围内变动，但基本结构不变个较小范围内变动，但基本结构不变 （六）离子的颜色（六）离子的颜色过渡元素在水溶液中形成的水合配离子，大都显色过渡元素在水溶液中形成的水合配离子，大都显色（与（与s区、区、p区不同），主要是因为此时过渡元素离子区不同），主要是因为此时过渡元素离子的的d轨道未填满电子，可能在吸收不同波长可见光，轨道未填满电子，可能在吸收不同波长可见光，d电子跃迁显示出互补可见光的颜色出来第一过渡元电子跃迁显示出互补可见光的颜色出来第一过渡元素低氧化数离子的颜色见书素低氧化数离子的颜色见书 过渡元素概述过渡元素概述（七）配位性（七）配位性 过过渡渡元元素素易易形形成成配配合合物物，，原原因因：：①①过过渡渡元元素素的的原原子子或或离离子子具具有有能能级级相相近近的的价价层层电电子子轨轨道道(n-1)d、、ns和和np，，易易形形成成杂杂化化轨轨道道；；其其中中ns和和np轨轨道道可可能能是是空空的的（（对对原原子子，，不不空空）），，(n-1)d轨轨道道是是部部分分空空的的，，可可以以接接受受配配体体的的孤孤电电子子对对；；②②过过渡渡元元素素的的离离子子一一般般具具有有较较高高的的电电荷荷和和较较小小的半径，极化力强，对配体有较强的吸收力。
的半径，极化力强，对配体有较强的吸收力 过渡元素概述过渡元素概述（八）催化性（八）催化性 许许多多过过渡渡元元素素及及其其化化合合物物具具有有独独特特的的催催化化性性能能，，催催化化作作用用表表现现为为两两方方面面，，一一是是反反应应过过程程中中，，过过渡渡元元素素可可形形成成不不稳稳定定的的配配合合物物，，这这是是配配合合物物作作为为中中间间产产物物可可起起到到配配位位催催化化作作用用；；二二是是接接触触催催化化：：过过渡渡元元素素通通过过提提供供适适宜宜的的反反应应表表面面，，如如V2O5催化制催化制H2SO4九）磁性九）磁性 多多数数过过渡渡元元素素的的原原子子或或离离子子有有未未成成对对电电子子，，所所以以具具有有顺顺磁磁性性，，未未成成对对电电子子越越多多，，磁磁距距μ越越大 过渡元素概述过渡元素概述（十）金属原子簇化合物（十）金属原子簇化合物 过渡元素金属原子间有直接的键合作用，过渡元素金属原子间有直接的键合作用，即可形成含有金属即可形成含有金属——金属键的簇状化合物，金属键的簇状化合物，（一般三个或（一般三个或三个以上金属原子直接键合组成三个以上金属原子直接键合组成的化合物为金属簇状化合物），尤其是第二、的化合物为金属簇状化合物），尤其是第二、三过渡系元素。
由于三过渡系元素由于(n-1)d轨道伸展较远，原轨道伸展较远，原子实之间斥力较小，低氧化态离子的半径又较子实之间斥力较小，低氧化态离子的半径又较大，可形成较稳定的金属大，可形成较稳定的金属—金属（金属（M-M））键，键，如如[Re2Cl8]2-配离子，其中含有配离子，其中含有Re-Re键 钛族、钒族元素钛族、钒族元素二、钛族、钒族元素二、钛族、钒族元素（一）概述（一）概述 ⅣⅣB含含Ti（钛）（钛）、、Zr（锆）（锆）、、Hf（铪）（铪）、、Rf （（ ）） ，，ⅤⅤB含含V（钒）（钒）、、Nb（铌）（铌）、、Ta（钽（钽 ））、、Db（ ）（ ）Rf、、Db为放射性元素为放射性元素 Ti自然界中相对丰度为所有元素的第十位，不算少，自然界中相对丰度为所有元素的第十位，不算少，但因存在分散和难于提取，而称稀有金属但因存在分散和难于提取，而称稀有金属 金属金属Ti是银白色，有光泽，熔点高、密度小、耐磨是银白色，有光泽，熔点高、密度小、耐磨、耐低温、无磁性、延展性好，且具有优越的抗腐蚀、耐低温、无磁性、延展性好，且具有优越的抗腐蚀性，尤其是海水。
钛表面形成一层致密的氧化物保护性，尤其是海水钛表面形成一层致密的氧化物保护膜，使之不被酸、碱腐蚀膜，使之不被酸、碱腐蚀 钅钅 卢卢杜钅 钛族、钒族元素钛族、钒族元素（二）钛的重要化合物（二）钛的重要化合物 Ti的的价价层层电电子子构构型型：：3d24s2 ，，氧氧化化数数+4，，还还有有+3和和+2，最重要的是，最重要的是+4化合物1、、Ti（（Ⅳ））的化合物的化合物 （（1）） TiO2：：金金红红石石、、钛钛白白，，白白色色粉粉末末，，不不溶溶于于水水及稀酸，可溶于及稀酸，可溶于HF和浓硫酸中和浓硫酸中TiO2+6HF → H2[TiF6]+2H2O 由于由于Ti4+电荷多，半径小，极易水解，所以电荷多，半径小，极易水解，所以Ti(Ⅳ溶液中不存在溶液中不存在Ti4+、、TiO2+ TiO2与碱共熔得偏钛酸盐与碱共熔得偏钛酸盐 钛族、钒族元素钛族、钒族元素 TiO2是一种优良颜料、催化剂、纳米材料是一种优良颜料、催化剂、纳米材料2）钛酸盐和钛氧盐：）钛酸盐和钛氧盐：由于由于TiO2为两性偏碱性氧化物为两性偏碱性氧化物最重要的压电陶瓷材料最重要的压电陶瓷材料 钛族、钒族元素钛族、钒族元素BaTiO3是最重要的压电陶瓷材料，主要通过是最重要的压电陶瓷材料，主要通过“混合混合—预烧预烧—球磨球磨”流程大规模生产：流程大规模生产： BaCO3+TiO2 → BaTiO3+CO2 TiOSO4为白色粉末，可溶于冷水，在溶液或晶为白色粉末，可溶于冷水，在溶液或晶体中实际上不存在简单的钛酰离子体中实际上不存在简单的钛酰离子TiO2+，，而是以而是以TiO2+聚合形成的金属齿状长链（聚合形成的金属齿状长链（TiO）） 形式存在。
形式存在在晶体中，这种长键彼此间由在晶体中，这种长键彼此间由SO 连接起来连接起来 两两类类盐盐都都水水解解（（因因TiO2酸酸碱碱性性均均很很弱弱）），，形形成成白白色偏钛酸（色偏钛酸（H2TiO3））沉淀：沉淀： Na2TiO3+2H2O → H2TiO3+2NaOH TiOSO4+2H2O → H2TiO3+H2SO4 钛族、钒族元素钛族、钒族元素（（3））TiCl4 最重要的最重要的Ti卤化物，通常同卤化物，通常同TiO2、氯、氯气和焦炭高温反应而得气和焦炭高温反应而得结结构构：：TiCl4中中Ti取取sp3杂杂化化，，形形成成正正四四面面体体构构型型，，为共价化合物为共价化合物性性质质：：常常温温下下为为无无色色液液体体（（熔熔点点- 23.2℃，，沸沸点点136.4℃））；；易易挥挥发发，，有有刺刺激激气气味味；；易易溶溶于于有有机机溶剂；极易水解，在潮湿空气中冒烟：溶剂；极易水解，在潮湿空气中冒烟：TiCl4+3H2O H2TiO3+4HCl 故可作烟幕故可作烟幕利用氮等离子体，由利用氮等离子体，由TiCl4可制得仿金镀层可制得仿金镀层TiN：： 2TiCl4+N2 2TiN+4Cl2 钛族、钒族元素钛族、钒族元素2、、Ti(Ⅲ)的化合物的化合物 +3价化合物中，最重要的是紫色的价化合物中，最重要的是紫色的TiCl3(粉末粉末)。
制取：制取：H2还原干燥气态还原干燥气态TiCl4：： 2TiCl4+H2 2TiCl3+2HClTi3+有强还原性有强还原性 TiCl3和和TiCl４４一一样样，，可可作作某某些些有有机机合合成成反反应应的的催催化剂 铬族元素铬族元素三、铬族元素三、铬族元素 ⅥB族族包包含含Cr、、Mo、、W、、Sg（（ ）），，Sg为为放放射射性性元元素素Mo、、W均均属属稀稀有有元元素素但但我我国国蕴蕴藏藏丰丰富富，，主主要要在在江江西西、、辽辽宁宁，，W占占世世界界储储量量的的一一半半以以上上，，属属世世界界第第一一位位，，Mo储储量量属属世世界界第第二二位 Cr、、Mo、、W有有很很多多很很好好的的物物理理性性能能，，W是是所所有有金金属属中中熔熔点点最最高高的的（（3410℃）），，Cr是是金金属中硬度最大的属中硬度最大的 化性：常温下化性：常温下Cr、、Mo、、W因表面致密氧因表面致密氧化膜而活性降低，在空气和水中稳定但去掉化膜而活性降低，在空气和水中稳定。
但去掉保护膜，保护膜，Cr则活泼，则活泼，但但Cr不溶于浓不溶于浓HNO3，，因因钝化 钅 喜 铬族元素铬族元素 Mo、、W化化学学性性质质稳稳定定，，显显著著区区别别于于CrMo与与盐盐酸酸（（稀稀、、浓浓））均均不不反反应应，，能能溶溶于于浓浓HNO3和和王王水水；；而而W与与盐盐酸酸、、H2SO4、、HNO3都都不不反反应应，，（（HNO3+HF））混混合合物物和和王王水水可可使使W溶溶解解Cr、、Mo、、W在在高高温温下下才才能能与与卤素、卤素、S、、N2、、C等直接化合等直接化合 Cr+2HCl(稀稀)===CrCl2(蓝色蓝色)+H2 （（一）铬的元素电势图一）铬的元素电势图EAθθ /V Cr2O [Cr(H2O)6]3+ [Cr(H2O)6]2+ CrEBθθ /V CrO [Cr(OH)4]- Cr(OH)2 Cr Cr(OH)3-1.1 铬族元素铬族元素 可可见见，，酸酸性性溶溶液液中中，，Cr(Ⅵ)即即Cr2O 有有较较强强氧氧化化性性，，被被还还原原为为Cr3+；；Cr2+有有较较强强还还原原性性，，可可被被氧氧化化为为Cr3+，，∴∴在在酸酸性性溶溶液液中中，，Cr3+不不易易被氧化，也不易被还原，较稳定。
被氧化，也不易被还原，较稳定 碱性溶液中，碱性溶液中，Cr(ⅥⅥ)即即CrO 氧化性很弱，氧化性很弱，相反，相反，Cr(ⅢⅢ)易被氧化为易被氧化为Cr(ⅥⅥ) （（二）铬的重要化合物二）铬的重要化合物 Cr的的价价层层构构型型：：3d54s1，，有有多多种种氧氧化化数数，，其中以其中以+3和和+6化合物较常见化合物较常见 铬族元素铬族元素1、、Cr(Ⅲ)化合物化合物（（1）氧化物及其水合物）氧化物及其水合物 Cr2O3难难溶溶难难熔熔，，化化学学惰惰性性，，是是两两性性氧氧化化物物, ,能能溶溶于于硫硫酸酸和和强强碱碱Cr2O3为为绿绿色色固固体体，，是是一种绿色颜料，称铬绿一种绿色颜料，称铬绿 Cr2O3·xH2O可可用用Cr(Ⅲ)盐盐溶溶液液中中加加入入适适量量碱碱得得到到灰灰绿绿色色胶胶状状沉沉淀淀，，即即水水合合氧氧化化铬铬，，其其含含水水量量是是可可变变的的，，通通常常称称为为氢氢氧氧化化铬铬，，习习惯惯上上以以Cr(OH)3表示Cr(OH)3难溶于水，是典型两性氢氧化物之一难溶于水，是典型两性氢氧化物之一。
铬族元素铬族元素（（2））Cr(Ⅲ)盐盐 常常见见的的Cr(Ⅲ)盐盐有有CrCl3·6H2O（（紫紫色色或或绿绿色色）），，CrCl3的的稀稀溶溶液液呈呈紫紫色色，，其其颜颜色色随随温温度度的升高和的升高和Cl浓度增大而变绿色浓度增大而变绿色Cr2(SO4)3·18H2O（（ 紫紫 色色 ）） 、、 钾钾 铬铬 矾矾KCr(SO4)2·12H2O（（兰紫色）兰紫色）水解性：水解性：Cr3+和和[Cr(OH)4]-盐均易水解：盐均易水解： [Cr(H2O)6]3++H2O [Cr(OH)(H2O)5]2++H3O+呈呈酸酸性性，，若若溶溶液液酸酸性性降降低低，，水水解解程程度度变变大大，，并并会会形成多核配合物（通过羟基桥）形成多核配合物（通过羟基桥） 铬族元素铬族元素 将将含含有有[Cr(OH)4]-水水溶溶液液加加热热煮煮沸沸，，可可完完全水解为全水解为Cr2O3·xH2O沉淀沉淀在碱性溶液中，在碱性溶液中，[Cr(OH)4]-有强还原性，例如：有强还原性，例如： 2[Cr(OH)4]-+3H2O2+2OH→2CrO +8H2O （（亮绿）亮绿） （黄）（黄） 在在酸酸性性溶溶液液中中，，Cr3+需需用用很很强强氧氧化化剂剂，，如如S2O82-（过二硫酸根）才能将其氧化：（过二硫酸根）才能将其氧化： 2Cr3++3S2O +7H2O Cr2O +6SO +14H+ 铬族元素铬族元素（（3））Cr（（Ⅲ））的配合物的配合物 Cr（（Ⅲ））可可与与H2O、、Cl- 、、NH3(l)、、Cr2O7 - 、、OH- 、、CN- 、、SCN-等等配配体体形形成成大大量量单单一一配配体体 配配 合合 物物 ，， 还还 能能 形形 成成 多多 配配 体体 配配 合合 物物[CrCl(H2O)5]2+、、[CrBrCl(NH3)4]+、、[CrSO4(H2O)5]+等等。
目目前前已已知知有有几几千千种种，，多多数数配位数为配位数为6 Cr(Ⅲ)的配合物大多显色的配合物大多显色 Cr3+在在液液态态氨氨中中才才能能形形成成[Cr(NH3)6]3+，，在在氨氨水溶液中将形成水溶液中将形成Cr(OH)3沉淀用用 途途 ：： Cr(Ⅲ)化化 合合 物物 ，， 主主 要要 用用 于于 鞣鞣 革革 中中 ，，Cr(OH)SO4，，碱式硫酸铬是重要的铬鞣剂碱式硫酸铬是重要的铬鞣剂 铬族元素铬族元素2、、Cr(Ⅵ)化合物化合物 主要有主要有CrO3、、K2CrO4和和K2Cr2O7（（1））CrO3：：向向K2Cr2O7饱饱和和溶溶液液中中加加入入过过量量浓浓H2SO4即析出暗红色晶体：即析出暗红色晶体： K2Cr2O7+H2SO4（（浓）浓） →2CrO3↓+K2SO4+H2O （（这这种种混混合合液液有有强强氧氧化化性性，，是是过过去去常常用用于于洗洗玻玻璃璃器皿的（铬酸溶液））器皿的（铬酸溶液）） CrO3有有强强氧氧化化性性, 易易潮潮解解，，溶溶于于水水生生成成H2CrO4，，溶溶于于碱碱生生成成铬铬酸酸盐盐。
广广泛泛用用作作有有机机反反应的氧化剂和电镀时镀铬液应的氧化剂和电镀时镀铬液 铬族元素铬族元素（（2）铬酸盐和重铬酸盐：）铬酸盐和重铬酸盐： 由由于于Cr(Ⅵ)的的含含氧氧酸酸无无游游离离状状态态，，因因而而常常用用的的是是其其盐盐：：(Na、、K)2CrO4、、(Na、、K)2Cr2O7是是 最最 重重 要要 的的 盐盐 K2CrO4（（ 黄黄 色色 晶晶 体体 ）） 、、K2Cr2O7（（橙红色晶体）（称红矾钾）橙红色晶体）（称红矾钾） K2Cr2O7易易重重结结晶晶提提纯纯（（高高、、低低温温溶溶解解度度差差别别大大）），，常常用用作作化化学学分分析析中中的的基基准准物物不不潮潮解解，，不含结晶水不含结晶水①①互变：互变： 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O （（黄色）黄色） （橙红色）（橙红色） 铬族元素铬族元素 ②②溶解性：溶解性： 重重铬铬酸酸盐盐大大都都易易溶溶于于水水，，而而CrO42-中中K+、、Na+、、NH4+易溶，其余一般难溶。
易溶，其余一般难溶 CrOCrO4 42-2-+2Pb+2Pb2+2++H+H2 2O O →2PbCrO2PbCrO4 4↓( (铬黄铬黄)+2H)+2H+ + （（此反应用于鉴定此反应用于鉴定PbPb2+2+或或CrO42- ）） CrOCrO4 42-2-+4Ag+4Ag+ ++H+H2 2O→2AgO→2Ag2 2CrOCrO4 4↓(↓(砖红色砖红色)+2H)+2H+ + ③③氧化性：氧化性： Cr2O72-在在酸酸性性溶溶液液中中有有强强氧氧化化性性，，可可氧氧化化H2S、、H2SO3、、HCl、、HI、、FeSO4等等许许多多物物质质，，本身被还原为本身被还原为Cr3+：： 铬族元素铬族元素Cr2O72-+3SO32-+8H+→2Cr3++3SO42-+4H2OCr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O 此反应用于测定此反应用于测定Fe含量含量在酸性溶液中在酸性溶液中Cr2O72-还能氧化还能氧化H2O2：：Cr2O72-+3H2O2+8H+→2Cr3++3O2↑+7H2O在在反反应应过过程程中中，，先先生生成成兰兰色色的的过过氧氧化化铬铬：：CrO5 Cr2O72- +4H2O2+2H+→2CrO5(兰兰)+5H2O 这是检验这是检验Cr(Ⅵ)和和H2O2的灵敏反应。
的灵敏反应 锰族元素锰族元素四、锰族元素四、锰族元素 含含Mn、、Tc（（锝锝））、、Re（（铼铼））、、Bh（（ ）），，其中其中Tc和和Bh是放射性元素是放射性元素，，Re属稀有元素属稀有元素 价价层层电电子子构构型型为为(n-1)d5ns2，，从从上上到到下下，，高高价价化化合合物物稳稳定定性性增增加加，，Re2O7比比Mn2O7稳稳定定得得多多，，上上面面的的Mn2+很很稳稳定定，，而而Tc(Ⅱ)、、Re(Ⅱ)则则不存在简单离子不存在简单离子波钅 锰族元素锰族元素（一）锰的元素电势图（一）锰的元素电势图酸性溶液中酸性溶液中: ①① Mn3+、、MnO42-均易歧化：均易歧化： 2Mn3++2H2O→Mn2++MnO2↓+4H+ 3MnO42-+4H+→2MnO4-+MnO2↓+2H2O ②② MnO4-和和MnO2有强氧化性；有强氧化性； ③③ Mn2+较稳定，不易被氧化，也不易被还原较稳定，不易被氧化，也不易被还原 碱性溶液中碱性溶液中: ①① MnO42-也能发生歧化反应，但不如酸性完全，也能发生歧化反应，但不如酸性完全， Mn(OH)3也歧化，不过还原性强，所以歧化也歧化，不过还原性强，所以歧化 不明显。
不明显 ② ② MnO4- 氧化性较弱氧化性较弱③③Mn(OH)2、、Mn(OH)3都有较强还原性，易被氧化都有较强还原性，易被氧化为为MnO2 （（二）锰的氧化物及其水合物二）锰的氧化物及其水合物 (p-392)(p-392) 1、酸碱性：、酸碱性： 氧化数升高，酸性增强，碱性减弱氧化数升高，酸性增强，碱性减弱 2、氧化还原性：、氧化还原性： ①①Mn(OH)2的强还原性：的强还原性： Mn2++2OH→Mn(OH)2↓（（白）白）在在空空气气中中很很快快能能氧氧化化，，迅迅速速变变化化为为棕棕色色的的MnO(OH)2（（水合二氧化锰）：水合二氧化锰）： 2Mn(OH)2+O2→2MnO(OH)2 ②② MnO2的氧化还原性：的氧化还原性：MnO2棕黑色粉末，是锰棕黑色粉末，是锰最稳定的氧化物在酸性溶液中有强氧化性，最稳定的氧化物在酸性溶液中有强氧化性， 锰族元素锰族元素如如MnO2(s)+4HCl(浓浓)→MnCl2+Cl2↑+2H2O 在碱性介质中：有还原性：在碱性介质中：有还原性： 2 MnO2+4KOH+O2 → 2K2MnO4(绿绿)+2H2O （（三）三）Mn(Ⅱ)盐：盐： Mn(Ⅱ)强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如MnS、、MnCO3难溶。
难溶 Mn(Ⅱ)盐从溶液中结晶出来时，常带结晶水的盐从溶液中结晶出来时，常带结晶水的粉红色晶体，因含粉红色晶体，因含[Mn(H2O)6]2+，（如，（如MnSO4·7H2O、、Mn(NO3)2·6H2O、、MnCl2·6H2O等），水溶液浓度大时为粉红色，等），水溶液浓度大时为粉红色，少时几乎为无色少时几乎为无色 锰族元素锰族元素Mn2+（（3d5））稳定，只有强氧化剂如稳定，只有强氧化剂如NaBiO3、、(NH4)2S2O8、、PbO 2等才能将等才能将Mn2+氧化为氧化为MnO4-2Mn2 ++14H++NaBiO3→2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O此反应用于鉴定此反应用于鉴定Mn2+四）锰酸盐和高锰酸盐：四）锰酸盐和高锰酸盐： 锰酸盐：锰酸盐：Mn(Ⅵ)化合物仅以深绿色化合物仅以深绿色MnO42-形形式存在于强碱溶液中式存在于强碱溶液中 制法：制法：MnO2与碱金属氢氧化物或碳酸盐共熔，与碱金属氢氧化物或碳酸盐共熔，用空气或其它氧化用空气或其它氧化剂，（如剂，（如KClO3））氧化而得氧化而得.性质：酸性中歧化：性质：酸性中歧化： 3MnO42-+4H+→2MnO4-+MnO2↓+2H2O 锰族元素锰族元素中性和碱性中：中性和碱性中： 3MnO42-+2H2O→2MnO4-+MnO2↓+4OH氧化性：酸性中强氧化性，但它不稳定，故不用氧化性：酸性中强氧化性，但它不稳定，故不用作氧化剂。
作氧化剂2、高锰酸盐、高锰酸盐KMnO4（（俗称灰锰氧），深紫色晶体，易溶于俗称灰锰氧），深紫色晶体，易溶于水制法：制法：①①电解电解K2MnO4的碱溶液；的碱溶液；②②用用Cl2氧化氧化性质：性质：①①稳定性：不很高稳定性：不很高(特别是光照特别是光照) 2KMnO4 → K2MnO4+MnO2+O2↑ 4MnO4-+4H+→→4MnO2↓↓+3O2↑↑+2H2O 锰族元素锰族元素4MnO4-+2H2O→4MnO2+3O2↑+4OH4MnO4-+4OH→4MnO42-+O2↑+2H2O②②氧化性：随介质不同还原产物不同，如与氧化性：随介质不同还原产物不同，如与Na2SO3反应：反应： 铁系和铂系元素铁系和铂系元素铁系元素铁系元素铁钴镍铁钴镍铂系元素铂系元素钌铑钯钌铑钯锇铱铂锇铱铂 铁系和铂系元素铁系和铂系元素五、铁系和铂系元素五、铁系和铂系元素（一）概述：（一）概述：Ⅷ族元素含三个元素组，共族元素含三个元素组，共9种元素，种元素，第四个元素组第四个元素组Hs（（ ）、）、Mt( )、、Ds( )尚缺乏了尚缺乏了解由于La系收缩的影响，性质有相似性，所以又系收缩的影响，性质有相似性，所以又分为铁系元素和铂系元素（为稀有金属）。
分为铁系元素和铂系元素（为稀有金属）二）铁系元素的重要化合物（二）铁系元素的重要化合物特性：单质均为铁磁性物质，本身具磁性，在外加特性：单质均为铁磁性物质，本身具磁性，在外加磁场作用下，磁性增强，外磁场移走后，仍保持很磁场作用下，磁性增强，外磁场移走后，仍保持很强的磁性它们的合金都是良好的磁性材料强的磁性它们的合金都是良好的磁性材料 氧化数：由于氧化数：由于3d电子已超过电子已超过5个，全部个，全部d电子参与电子参与黑钅麦钅钅 达达 铁系和铂系元素铁系和铂系元素成成键键可可能能性性减减小小，，所所以以常常见见氧氧化化数数降降低低，，常常见见为为+2、、+3，铁最高可达，铁最高可达FeO42- (不稳定不稳定)，，Ni主要形成主要形成+2的化合物的化合物1、氧化物和氢氧化物、氧化物和氢氧化物氧化物（简）：组成形式颜色见书均为碱性氧化物，氧化物（简）：组成形式颜色见书均为碱性氧化物，能溶于强酸，不溶于水和碱，能溶于强酸，不溶于水和碱，+3氧化性从氧化性从Fe（（Ⅲ））→Co（（Ⅲ））→Ni（（Ⅲ））增强氢氧化物：氢氧化物：①①均难溶于水，颜色见书均难溶于水，颜色见书②②氧化还原性，还原性：氧化还原性，还原性：Fe(OH)2＞＞Co(OH)2 ＞＞Ni(OH)2氧化性：氧化性：Fe(OH)3＜＜CoO(OH)＜＜NiO(OH)表表现现：： Fe2++2OH→Fe(OH)2↓（（白白））空空气气中中很很快快变变红红棕色：棕色： 4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓（（红棕）红棕） 铁系和铂系元素铁系和铂系元素Co(OH)2较较Fe(OH)2稳稳定定，，在在空空气气中中缓缓慢慢氧氧化化：：4Co(OH)2+O2+2H2O→4CoO(OH)↓+4H2ONi(OH)2不被空气氧化，但能被强氧化剂氧化，不被空气氧化，但能被强氧化剂氧化， 2Ni(OH)2+Br2+2NaOH→2NiO(OH)+2NaBr+ 2H2O 2Co(OH)2+Br2+2NaOH→2CoO(OH)+2NaBr+2H2O 高价氢氧化物的氧化性，表现在它们与浓高价氢氧化物的氧化性，表现在它们与浓HCl的反应上：的反应上：Fe(OH)3+3HCl→FeCl3+3H2O（（中和反应）中和反应）2CoO(OH)+6HCl→2CoCl2+Cl2+4H2O ③③酸碱性：基本上属碱性氢氧化物酸碱性：基本上属碱性氢氧化物，，Fe(OH)3稍显两性。
稍显两性 铁系和铂系元素铁系和铂系元素2、盐类：、盐类：（（1））M(Ⅱ)盐：盐：相似处：相似处： ①①强酸盐都易溶于水，并微弱水解，显示酸性；强酸盐都易溶于水，并微弱水解，显示酸性； ②②强酸盐从水溶液中析出结晶时常带相同数目强酸盐从水溶液中析出结晶时常带相同数目的结晶水：的结晶水：MCl2.6H2O、、M(NO3)2·6H2O、、MSO4·7H2O；； ③③颜色：水合盐晶体及其水溶液呈现各种颜色：颜色：水合盐晶体及其水溶液呈现各种颜色：[Fe(H2O)6]2+浅绿色，浅绿色，[Co(H2O)6]2+粉红色，粉红色，[Ni(H2O)6]2+苹果绿色；苹果绿色； ④④M(Ⅱ)SO4均与碱金属或均与碱金属或NH4+的硫酸盐形成复的硫酸盐形成复盐，如盐，如(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O（（它比它比FeSO4更稳定，常作分析中的还原剂）更稳定，常作分析中的还原剂） 铁系和铂系元素铁系和铂系元素 还原性：还原性：Fe2+＞＞CO2+＞＞Ni2+ 常用盐的代表：常用盐的代表：CoCl2·6H2O是常用的钴盐，是常用的钴盐，受热会脱水：受热会脱水： CoCl2· 6H2O CoCl2·2H2O (粉红粉红) （紫红）（紫红） CoCl2·H2O CoCl2 （（兰紫）兰紫） （兰）（兰） 利用这特性，可判断干燥剂的含水情况（如利用这特性，可判断干燥剂的含水情况（如用作干燥剂的硅胶，浸用作干燥剂的硅胶，浸CoCl2液后烘干备用液后烘干备用）。
铁系和铂系元素铁系和铂系元素（（2））M（（Ⅲ））盐盐 只有只有Fe能形成稳定的能形成稳定的+3价简单盐，常见的价简单盐，常见的是强酸盐；是强酸盐；Fe(NO3)3·6H2O、、FeCl3·6H2O、、Fe2(SO4)3·12H2O①①溶解性：溶解性：都易溶于水，这些盐中均含都易溶于水，这些盐中均含[Fe(H2O)6]3+（（浅紫色），它也存在于浅紫色），它也存在于pH=0左左右的强酸性溶液中右的强酸性溶液中②②水解性：水解性：由于碱性由于碱性Fe(OH)3＜＜Fe(OH)2 ∴∴Fe(Ⅲ)盐更易水解，使溶液呈黄色或红棕色盐更易水解，使溶液呈黄色或红棕色[Fe(H2O)6]3+H2O [Fe(OH)(H2O)5]2++H3O+[Fe(OH)(H2O)5]2++H2O [Fe(OH)2(H2O)4]++H3O+ 铁系和铂系元素铁系和铂系元素③③氧化性：氧化性：Fe3+＜＜Co3+＜＜Ni3+（（后二者均不稳定）后二者均不稳定）EAθθ (Fe3+/Fe2+) = 0.771V，，所以所以Fe3+为中强氧为中强氧化剂 3、配合物、配合物（（1））氨氨合合物物 ：：Fe2+、、Co2+、、Ni2+均均能能形形成成氨氨合合物物，，其稳定性依次增强。
其稳定性依次增强无无水水FeCl2只只能能与与氨氨水水形形成成[Fe(NH3)6]Cl2，，遇遇水水则则分分解解：：[Fe(NH3)6]Cl2+6H2O→Fe(OH)2↓+4NH3·H2O+2NH4Cl 由于由于Fe3+强烈水解，所以在氨水溶液中不形强烈水解，所以在氨水溶液中不形成氨合物，而生成成氨合物，而生成Fe(OH)3沉淀 铁系和铂系元素铁系和铂系元素Co2+与与过过量量氨氨水水反反应应生生成成[Co(NH3)6]2+，，它它在在空空气气中慢慢氧化为更稳定的红褐色中慢慢氧化为更稳定的红褐色[Co(NH3)6]3+：： 4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O→4[Co(NH3)6]3++4OH （（土黄）土黄） （红褐）（红褐）Ni2+在在 过过 量量 氨氨 水水 中中 可可 形形 成成 比比 较较 稳稳 定定 的的 兰兰 色色[Ni(NH3)6]2（（2）氰合物：）氰合物：Fe2+、、Co2+、、Ni2+、、Fe3+均能与均能与CN-形成氰合物形成氰合物Fe (Ⅱ)盐与盐与KCN液反应：液反应： Fe2++2CN-→Fe(CN)2↓(白色白色) Fe(CN)2+4CN- (过量过量)→[Fe(CN)6]4- 铁系和铂系元素铁系和铂系元素 从溶液中可析出黄色晶体从溶液中可析出黄色晶体K4[Fe(CN)6]··3H2O，，俗称黄血盐。
主要用作制颜料、油漆、油墨俗称黄血盐主要用作制颜料、油漆、油墨①① 溶液中难解离：在溶液中溶液中难解离：在溶液中[Fe(CN)[Fe(CN)6 6] ]4-4-不易解不易解离，溶液中几乎没有离，溶液中几乎没有FeFe2+2+②② 有还原性：可被有还原性：可被ClCl2 2或其它氧化剂氧化：或其它氧化剂氧化：2[Fe(CN)2[Fe(CN)6 6] ]4-4-+Cl+Cl2 2→2[Fe(CN)2[Fe(CN)6 6] ]3-3-+2Cl+2Cl- - 由此溶液中可析出由此溶液中可析出K K3 3[Fe(CN)[Fe(CN)6 6] ]深红色晶体，俗深红色晶体，俗称赤血盐，主要用于印刷制板、照片冲印及显称赤血盐，主要用于印刷制板、照片冲印及显影、晒兰图纸等，还用于鉴定影、晒兰图纸等，还用于鉴定FeFe2+2+和和FeFe3+3+：：均生均生成兰色沉淀，组成均为成兰色沉淀，组成均为K[Fe(CN)K[Fe(CN)6 6Fe]Fe]：： K K+ ++Fe+Fe2+2++[Fe(CN)+[Fe(CN)6 6] ]3-3-→K[Fe(CN)K[Fe(CN)6 6Fe]Fe]↓（（滕氏兰）滕氏兰） K K+ ++Fe+Fe3+3++[Fe(CN)+[Fe(CN)6 6] ]4-4-→K[Fe(CN)K[Fe(CN)6 6Fe]Fe]↓（（普鲁士兰）普鲁士兰） 铁系和铂系元素铁系和铂系元素Co2+与与CN-反应：反应： Co2++2CN-→Co(CN)2↓（（浅棕色）浅棕色） Co(CN)2+3CN- (过量过量)+H2O→[Co(CN)5(H2O)]3- （（黄绿色黄绿色））溶液在空气中易变黄色，因为：溶液在空气中易变黄色，因为：4[Co(CN)5H2O]3-+O2+4CN-+H2O→4[Co(CN)6]3-+4OH- （（黄绿）黄绿） （黄）（黄） Ni2+与与CN-反应：先生成灰兰色反应：先生成灰兰色Ni(CN)2↓↓，，溶于过量溶于过量CN-，，形成橙黄色形成橙黄色[Ni(CN)4]2-，，此此配离子是配离子是Ni2+最稳定的配合物之一，是平面正最稳定的配合物之一，是平面正方形构型，若溶液中方形构型，若溶液中CN-较浓，则形成深红色较浓，则形成深红色[ [Ni(CN) 5] ] 3-。
铁系和铂系元素铁系和铂系元素（（3）硫氰合物）硫氰合物 主要是主要是Fe3+、、Co2+形成稳定的硫氰合物形成稳定的硫氰合物 鉴定鉴定Fe3+ ：：Fe3++nSCN-→[Fe(NCS)n]3-n(n=1～～6) （（血红色）血红色） 鉴定鉴定Co2+ ：： Co2++4SCN-→[Co(NCS)4]2- (兰色兰色) [Co(NCS)4]2+在在水水溶溶液液中中不不稳稳定定，，用用水水稀稀释释即即成成粉粉红红色色[Co(H2O)6]2+，，所所以以鉴鉴定定时时要要加加浓浓KSCN或或NH4SCN液液（（或或固固体体）），，且且加加丙丙硐硐抑制解离（或加戊醇萃取）抑制解离（或加戊醇萃取） Ni2+与与SCN-形形成成[Ni(NCS)]+、、[Ni(NCS)3] -等，它们均不太稳定等，它们均不太稳定 铁系和铂系元素铁系和铂系元素（4）羰合物）羰合物 Fe系元素与系元素与CO易形成羰合物，如易形成羰合物，如Ni(CO)4(无色液体无色液体)，，[Co2(CO)8](深橙色深橙色固体固体)，，[Fe(CO)5]（（浅黄色液体）。
浅黄色液体） （（5）螯合物）螯合物 Ni与丁二酮肟在中性，弱酸性或弱与丁二酮肟在中性，弱酸性或弱碱性溶液中形成鲜红色沉淀（螯合物），碱性溶液中形成鲜红色沉淀（螯合物），用于鉴定用于鉴定Ni2+、、丁二酮肟又称镍试剂丁二酮肟又称镍试剂 铜族元素铜族元素六、铜族元素六、铜族元素（一）概述：（一）概述：称称IB，含，含Cu、、Ag、、Au 铜铜、、银银、、金金因因活活泼泼性性差差，，故故自自然然界界中中均均有有以以单单质质状状态态存存在在的的矿矿物物，，但但Cu、、Ag主主要要以以硫硫化矿和氧化矿存在化矿和氧化矿存在 价价层层电电子子构构型型：：(n-1)d10ns1，，通通性性：：氧氧化化数数+1、、+2、、+3，，唯唯一一最最高高氧氧化化数数超超过过族族数数的的元元素素族族常常见见的的是是：：Cu→+2，，Ag→+1，，Au→+3金金属属性性从从上上到到下下减减弱弱，，二二元元化化合合物物一一般般有有相相当当程程度度的的共共价价性性，，因因IB族族离离子子具具有有较较强强的的极极化化力力易形成配合物易形成配合物 铜族元素铜族元素（二）铜的重要化合物（二）铜的重要化合物1、氧化物和氢氧化物、氧化物和氢氧化物 Cu2O（（黄或红）黄或红） CuO（（黑）黑） CuOH（（黄）黄） Cu(OH)2（（浅兰）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 氢氧化物中，氢氧化物中，CuOH很不稳定，至今未制得很不稳定，至今未制得 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的强碱中：浓的强碱中： 铜族元素铜族元素 Cu(OH)2+2H+→Cu2++2H2O Cu(OH)2+2OH-→[Cu(OH)4]2-（（兰色）兰色） ④④与与氨氨水水的的反反应应：：Cu2O和和CuO、、Cu(OH)2均均能能溶溶于氨水 Cu2O+4NH3+H2O→2[Cu(NH3)2] + +2OH- 4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O→→ 4[Cu(NH3)4]2+（（深兰）深兰）+4OH- 铜族元素铜族元素Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]2++2OH2、、盐类：盐类：（（CuCl、、CuCl2、、CuSO4））（（1））CuCl：： 在热浓盐酸中，用在热浓盐酸中，用Cu粉还原粉还原CuCl2，，生成生成兰色兰色[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 铜族元素铜族元素（（2））CuCl2：： Cu(Ⅱ)卤卤化化物物中中，，CuCl2较较重重要要，，无无水水CuCl2为共价化合物，平面链状为共价化合物，平面链状棕黄色固体棕黄色固体性质：性质：①①易溶于水和有机溶剂（如乙醇、丙酮）易溶于水和有机溶剂（如乙醇、丙酮）②②配离子互变：配离子互变：[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O （（浅兰）浅兰） （黄）（黄） 所以所以CuCl2的浓溶液通常呈黄绿色或绿色的浓溶液通常呈黄绿色或绿色 CuCl2用用于于制制玻玻璃璃、、陶陶瓷瓷用用颜颜料料，，消消毒毒剂剂、、蜡蜡染剂、催化剂染剂、催化剂 铜族元素铜族元素（（3））CuSO4：： CuSO4·5H2O实际为实际为[Cu(H2O)4]SO4·H2O 无无水水CuSO4为为白白色色粉粉末末，，吸吸水水性性强强，，吸吸水水后后显显兰兰色色，，可可用用于于检检验验有有机机液液体体中中的的水水分分，，也也可可作干燥剂，从有机液体中除去水分。
作干燥剂，从有机液体中除去水分 CuSO4是制铜盐的重要原料是制铜盐的重要原料3、配合物、配合物（（1））Cu（（I））的配合物的配合物 [CuCl2] [Cu(SCN)2] [Cu(NH3)2] [Cu(S2O3)2]3- [Cu(CN)2]K稳稳θθ 3.16×105 1.51×105 7.24×1010 1.66×1012 1.0×1024 铜族元素铜族元素（（2））Cu(Ⅱ)配合物配合物 Cu(Ⅱ)与与单单齿齿配配体体一一般般形形成成配配位位数数为为4的的正正方方 形形 构构 型型 （（ dsp2杂杂 化化 ）） 如如 [Cu(H2O4)]2+、、[CuCl4]2-、、[Cu(NH3)4]2+等等，，[Cu(NH3)4]2+为为深深兰兰色色分分析析上上，，根根据据颜颜色色深深浅浅进进行行比比色色分分析析测测Cu的的含含量量 [Cu(NH3)4]2+还还能能溶溶解解纤纤维维，，在在所所得得纤纤维维素素溶溶液液中中加加酸酸或或水水时时，，纤纤维维又又可可析析出出，，工业上因此用于制人造丝。
工业上因此用于制人造丝 Cu(ⅡⅡ)还还与与一一些些有有机机配配合合剂剂（（如如乙乙二二胺胺））形成稳定的螯合物形成稳定的螯合物 铜族元素铜族元素4、、Cu(I)与与Cu(Ⅱ)的相互转化的相互转化 从从Cu(I)结结构构（（3d10））看看，，Cu(I)是是稳稳定定的的，，如如自自然然界界中中有有Cu2O和和Cu2S的的矿矿物物存存在在但但在在水水溶溶液液中中Cu+易易歧歧化化，，这这是是由由于于Cu2+的的电电荷荷比比Cu+多多，，半半径径又又小小，，所所以以Cu2+的的水水合合焓焓（（-2100kJ·mol-1））比比Cu+的的（（-593 kJ·mol-1））代代数数小小得多，得多，∴∴水溶液中水溶液中Cu2+比比Cu+稳定 在酸性水溶液中，在酸性水溶液中，Cu+易歧化：易歧化： 2Cu+ Cu2++Cu 若若是是在在水水溶溶液液中中使使Cu(Ⅱ)向向Cu(I)转转化化呢呢？？①①必必须须有有还还原原剂剂，，②②降降低低C(Cu+)，，办办法法是是使使Cu(I)成成为难溶物或难解离的配合物。
为难溶物或难解离的配合物 铜族元素铜族元素（（1）生成难溶物：）生成难溶物：（例如（例如在在CuCl2溶液中）：溶液中）：①①热盐酸中用热盐酸中用Cu作还原剂作还原剂: Cu2++Cu+2Cl- 2CuCl↓原原因因：：EAθθ/V Cu2+ (aq) CuCl(s) Cu(s)（（逆歧化）逆歧化）②②若用若用SO2作还原剂：作还原剂： 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O→2CuCl↓+SO42-+4H+③③若用若用KI作还原剂：作还原剂： 2Cu2++4I-→2CuI↓+I2④④若用若用CN作还原剂：作还原剂： 2Cu2++4CN-→2CuCN↓+(CN)2↑ 铜族元素铜族元素①①热浓盐酸中用热浓盐酸中用Cu还原还原CuCl2溶液：溶液： Cu2++Cu+4Cl- 2[CuCl2] -原原因因：：EAθθ/V Cu2+ [CuCl2] - Cu（（逆逆歧歧化）化）②②CuCl2溶液中加溶液中加CN-至过量，至过量， CuCN+(X-1)CN-→[Cu(CN)X](X=2~4) 总总之之，，在在溶溶液液中中凡凡能能使使Cu+生生成成难难溶溶液液盐盐或或稳稳定定Cu（（I））配配合合物物时时，，就就可可使使Cu（（Ⅱ））转转化化为为Cu(I)化合物。
化合物 铜族元素铜族元素（三）银的重要配合物（三）银的重要配合物1、卤化银：、卤化银： ①① AgF易溶，其余难溶；易溶，其余难溶； ②② 颜色依次加深；颜色依次加深； ③ ③感光性：感光性：2AgX 2Ag+X2 此此外外，，AgI在在人人工工降降雨雨中中作作冰冰核核形形成成剂剂；；它它还还用用作作固固体体电电解解质质（（快快离离子子导导体体）），，用用于于电电线线或或电化学器件中电化学器件中2、、 硝硝 酸酸 银银 ：： 最最 重重 要要 的的 可可 溶溶 性性 银银 盐盐 ，， Ag与与65%HNO3，，反反应应后后制制得得热热稳稳定定性性不不高高 ，， Ag+具有氧化性具有氧化性 铜族元素铜族元素3、配合物、配合物 常常见见的的Ag（（I））的的配配离离子子有有[Ag(NH3)2]+、、[Ag(SCN)2]-、、[Ag(S2O3)2]3-、、[Ag(CN)2]-，，稳稳定性依次增强定性依次增强 [Ag(NH3)2]+有有弱弱氧氧化化性性，，工工业业上上用用它它在在玻玻璃璃或暖水瓶胆上化学镀银：或暖水瓶胆上化学镀银： [Ag(CN)2] -是是镀镀银银电电解解液液的的重重要要成成分分，，在在阴阴极还原为极还原为Ag：： [Ag(CN)2] -+e-→Ag+2CN-（（四）铜的冶炼、金的提取、银的回收四）铜的冶炼、金的提取、银的回收1、铜的冶炼：、铜的冶炼： 铜族元素铜族元素根据根据Cu的矿石不同方法不同的矿石不同方法不同氧化矿：氧化矿：①①干法：氧化物矿直接用碳还原。
干法：氧化物矿直接用碳还原②②湿法：湿法：2、金的提取：、金的提取：氰氰 化化 法法 ：： 粉粉 碎碎 后后 的的 精精 金金 矿矿 +稀稀NaCN（（0.03%~0.2%））溶液处理溶液处理 4Au+8CN-+O2+2H2O→4[Au(CN)2]-+4OH- 2[Au(CN)2] -+Zn→2Au↓+[Zn(CN)4] 2-3、、银的回收：银的回收：我国产我国产Ag几乎全是从重有色金属生产中综合回收几乎全是从重有色金属生产中综合回收 锌族元素锌族元素七、锌族元素七、锌族元素（一）概述：（一）概述： ⅡB族族包包括括Zn、、Cd、、Hg、、112Uub、、112Uub为了解甚少的放射性元素为了解甚少的放射性元素1、通性：、通性： 价价层层电电子子构构型型：：(n-1)d10ns2，，由由于于(n-1)d10全全满满，，未未参参与与成成键键，，故故ⅡB族族性性质质与与典典型型的的过过渡渡元元素素有有较较大大差差别别，，而而与与p区区（（第第四四、、五五、、六六周周期期元元素素接接近近））如如氧氧化化数数最最高高与与族族数数相相同同（（由由最最外外层层电电子子失失去去形形成成）），，为为+2，，汞汞有有+1（（以以双双聚聚离离子子[Hg-Hg]2+形形式式存存在在））；；离离子子为为无无色；金属键较弱而使硬度、熔点较低等。
色；金属键较弱而使硬度、熔点较低等 锌族元素锌族元素 金属性的变化：金属性的变化：从从Zn→Hg活泼性减弱：活泼性减弱： Zn、、Cd为较活泼金属，汞为不活泼金属为较活泼金属，汞为不活泼金属 化化合合物物键键型型：：从从Zn2+→Cd2+→Hg2+极极化化力力和和变变形形性性依依次次增增强强，，当当与与易易变变形形的的阴阴离离子子形形成成的的化化合合物物，，有有相相当当程程度度的的共共价价性性，，所所以以Hg2+的的这这类类化合物溶解度较小，且显色化合物溶解度较小，且显色与过渡元素相似，与过渡元素相似，ⅡB均能形成较稳定的配合物均能形成较稳定的配合物2、单质的性质、单质的性质（（1））单单质质熔熔点点、、沸沸点点较较低低，，且且按按Zn—Cd—Hg顺顺序序降降低低，，与与p区区金金属属合合在在一一起起为为周周期期系系中中低低熔熔点点金金属属区区，，它它们们的的单单质质或或合合金金常常作作保保险险丝丝的的材材料2））Zn、、Cd、、Hg间或和其他金属可形成合金间或和其他金属可形成合金 锌族元素锌族元素（（3））汞汞能能溶溶解解许许多多金金属属形形成成汞汞齐齐；；银银、、锡锡合合金金用用汞汞溶溶解解制制得得Ag-Sn-Hg齐齐；；汞汞不不慎慎撒撒落落，，可可用用锡箔锡箔“沾起沾起”，即形成，即形成Sn-Hg齐，齐，（（4）化学性质：）化学性质：Zn、、Cd相似多些，汞差别较多。
相似多些，汞差别较多二）锌的重要化合物（二）锌的重要化合物1、氧化锌和氢氧化锌、氧化锌和氢氧化锌 ZnO为白色粉末，称锌白，作白色颜料为白色粉末，称锌白，作白色颜料 ZnO和和Zn(OH)2均难溶于水，为两性化合物，均难溶于水，为两性化合物，溶于碱时形溶于碱时形成锌酸盐成锌酸盐[Zn(OH)4]2- Zn(OH)2还能溶于氨水：还能溶于氨水： Zn(OH)2+4NH3→[Zn(NH3)4]2++2OH- 锌族元素锌族元素2、氯化锌、氯化锌 无水无水ZnCl2为白色固体，干法制取为白色固体，干法制取 Zn+ +H2O Zn(OH)++H+ ZnCl2的的浓浓溶溶液液，，由由于于形形成成H[ZnCl2(OH)]而而使使溶溶液液有有显显著著酸酸性性，，如如6mol·L-1ZnCl2溶溶液液的的pH=1，，能溶解金属氧化物：能溶解金属氧化物： ZnCl2+H2O→H[ZuCl2(OH)] Fe2O3+6H[ZuCl2(OH)]→2Fe[ZuCl2(OH)]3+3H2O 用于焊接工艺中。
用于焊接工艺中若若从从含含水水ZnCl2得得无无水水ZnCl2，，可可将将其其与与SOCl2（（氯化亚砜氯化亚砜））一起加热：一起加热：ZnCl2·xH2O+xSOCl2→ZnCl2+2xHCl+xSO2ZnCl2主要用作有机工业的脱水剂、缩合剂及催化剂等主要用作有机工业的脱水剂、缩合剂及催化剂等 锌族元素锌族元素3、硫化锌、硫化锌 ZnS是是难难溶溶硫硫化化物物中中唯唯一一呈呈白白色色的的，，可可用用作作白白色色颜颜料料，，它它同同BaSO4一一起起共共沉沉淀淀（（用用ZnSO4和和BaS反反应应）），，形形成成ZnS、、ZnSO4混混合合晶晶体体，，称称“锌锌钡钡白白”，，俗俗称称立立德德粉粉，，是是一一种种优优良良的白色颜料的白色颜料 ZnS晶晶体体中中加加入入微微量量Cu、、Mn、、Ag做做活活化化剂剂，，经经光光照照射射后后可可发发出出不不同同颜颜色色的的荧荧光光，，这这种种材料叫荧光粉，制作荧光屏材料叫荧光粉，制作荧光屏4、配合物、配合物Zn2+和氨水、和氨水、KCN等能形成无色的四配位离子：等能形成无色的四配位离子： [Zn(NH3)4]2+ [Zn(CN)4]2- [Zn(CN)4]2-用于电镀中用于电镀中 锌族元素锌族元素（三）汞的重要化合物（三）汞的重要化合物 1、、 氧化汞氧化汞 有有红红、、黄黄两两种种变变体体，，都都不不溶溶于于水水，，有有毒毒，，500℃分解。
汞盐中加碱得黄色分解汞盐中加碱得黄色HgO：： Hg2++2OH-→HgO↓(黄黄)+H2O Hg(NO3)2受热分解得红色受热分解得红色HgO：： Hg(NO3)2 2HgO (红红)+4NO2↑+O2↑HgO是制许多汞盐的原料等是制许多汞盐的原料等2、氯化汞和氯化亚汞、氯化汞和氯化亚汞（（1））HgCl2：：结构：结构：Hg取取sp杂化，为共价化合物，直线构型杂化，为共价化合物，直线构型 锌族元素锌族元素 物物性性：：熔熔点点较较低低（（280℃）），，易易升升华华，，故故俗俗名名升升汞汞，，能能溶溶于于水水（（25℃，，7g/100g水水）），，有有毒毒，，稀溶液可杀菌，稀溶液可杀菌，∴∴外科作消毒剂外科作消毒剂 化化性性：：①①HgCl2在在水水中中解解离离度度很很小小主主要要以以HgCl2形式存在，所以形式存在，所以HgCl2称假盐 HgCl2 HgCl++Cl-②②水解性：稍有水解，溶液为弱酸性：水解性：稍有水解，溶液为弱酸性：HgCl2+H2O Hg(OH)Cl+HCl③③与稀氨水反应：与稀氨水反应：HgCl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓(白白)+NH4Cl④④氧化性：氧化性：HgCl2在酸性溶液中有氧化性：在酸性溶液中有氧化性： 锌族元素锌族元素 HgCl2+SnCl2（（适量）适量）→Hg2Cl2↓(白白)+SnCl4 Hg2Cl2+SnCl2（（过量）过量）→Hg↓（（黑）黑）+SnCl4 此反应用于鉴定此反应用于鉴定Hg（（Ⅱ）或）或Sn（（Ⅱ）。
⑤⑤与碱金属氯化物反应：与碱金属氯化物反应： HgCl2+2Cl-→[HgCl4]2-，，可可使使HgCl2溶溶解解度度增增大2））Hg2Cl2 结构：直线构型结构：直线构型Cl—Hg—Hg—Cl性性质质：：物物性性：：白白色色固固体体，，难难溶溶于于水水，，少少量量无无毒毒，，略甜，故称甘汞略甜，故称甘汞化性：化性：①①见见光光分分解解；；Hg2Cl2 → HgCl2+Hg，， 因因此此应应保保存存于棕色瓶中于棕色瓶中 锌族元素锌族元素②②与氨水反应：与氨水反应： Hg2Cl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓(白白)+Hg↓(黑黑)+NH4Cl故故沉沉淀淀为为灰灰色色，，与与HgCl2的的反反应应不不同同，，可可用用于于鉴鉴定定Hg(I) 医药上作泻剂，利尿剂；科学上作甘汞电极医药上作泻剂，利尿剂；科学上作甘汞电极③③氧化性：氧化性： Eθθ( (HgCl2/Hg2Cl2)=+0.63V Eθθ( (Hg2Cl2/Hg ) ) =+0.268V3、、硝酸汞和硝酸亚汞硝酸汞和硝酸亚汞物性：物性：都易溶于水都易溶于水化性：化性：①①水解性：都水解，生成碱式盐：水解性：都水解，生成碱式盐：2Hg(NO3)2+H2O→HgO·Hg(NO3)2↓（（白）白）+2HNO3Hg2(NO3)2+H2O→→Hg2(OH)NO3↓↓（（淡兰）淡兰）+HNO3 锌族元素锌族元素②②与与KI的反应：的反应： Hg(NO3)2+2KI（（适量）适量）→HgI2↓（（桔红色）桔红色）+2KNO3 HgI2 +2I-(过量过量) → [HgI4]2-(无色无色) Hg2(NO3)2+2KI（（适量）适量）→Hg2I2（（浅绿色）浅绿色）+2KNO3 Hg2I2+2I-(过量过量) → [HgI4]2-+Hg↓（（黑）黑）③③与氨水的反应与氨水的反应 2Hg(NO3)2+4NH3+2H2O→HgO·NH2HgNO3↓（（白）白） +3NH4NO3 2Hg2(NO3)2+4NH3+4H2O→HgO·NH2HgNO3↓（（白）白） +Hg↓（（黑）黑）+3NH4NO3④④受热分解：受热分解：Hg2(NO3)2 2 HgO+2NO2 ↑⑤⑤在空气中：在空气中：Hg(NO3)2稳定，稳定，Hg2(NO3)2被空气氧化被空气氧化：：2Hg2(NO3)2+O2+4HNO3→4Hg(NO3)2+2H2O 锌族元素锌族元素⑥⑥与与Hg的的反反应应：：Hg2(NO3)2不不反反应应，，Hg(NO3)2则则可被可被Hg还原：还原：Hg(NO3)2+Hg→Hg2(NO3)2 所所以以在在Hg2(NO3)2液液中中加加入入少少量量Hg，，可可避避免免被被空空气中氧气氧化。
气中氧气氧化4、、配合物配合物 Hg(I)形成配合物倾向较小形成配合物倾向较小 Hg(II)易和易和CN-、、SCN-、、Cl-、、Br-、、I-离子均生离子均生成成[ML4]2-配离子 Hg2++2I-→HgI2↓(红色红色)+2I-→[HgI4]2-[HgI4]2-与强碱混合后叫奈氏试剂，用于鉴定与强碱混合后叫奈氏试剂，用于鉴定NH4+、、Hg2+离子 锌族元素锌族元素 Hg2+遇过量氨水而生成遇过量氨水而生成HgNH2—沉淀，沉淀，Cd2+与氨水生成与氨水生成4或或6配位的配合物，配位的配合物，Zn2+生成生成4配位配合物配位配合物 HgS不溶于不溶于HNO3可溶于王水，也可溶于浓可溶于王水，也可溶于浓的硫化钠生成的硫化钠生成[HgS2]2-试写出这两个反应方试写出这两个反应方程式）程式）5、、Hg(II)和和Hg(I)的相互转化的相互转化 存在下列平衡存在下列平衡:Hg2++Hg Hg22+ Kθ≈120 锌族元素锌族元素 因平衡常数不大，改变条件可以相互转化因平衡常数不大，改变条件可以相互转化Hg22++2OH- → Hg↓+HgO↓+H2O Hg22++H2S → Hg↓+HgS↓+2H+Hg2(NO3)2+2NH3 → Hg↓+HgNH2NO3↓+NH4NO3 Hg22++4I- → [HgI4]2-+Hg↓八、过渡金属有机化合物与催化八、过渡金属有机化合物与催化 定定义义：：金金属属有有机机化化合合物物——金金属属原原子子与与在在机机化化合合物物配配体体（（如如烯烯、、炔炔、、环环状状芳芳烃烃等等））中中的的碳碳原原子子直直接接键键合合而而形形成成的的一一类类化化合合物物。
下下面面介介绍绍过过渡渡金金属属与与不不饱饱和和烃烃形形成成的的配配合合物物这这类类配配合合物物是是不不饱饱和和烃烃配配体体通通过过σσ-π配配健健与与过过渡渡金金属属形形成的配合物成的配合物 锌族元素锌族元素 [PtCl3(C2H4)]呈呈平平面面正正方方形形构构型型（（Pt2+取取dsp2杂杂化化）），，C2H4充充满满电电子子的的成成键键π轨轨道道和和Pt2+的的一一个个dsp2杂杂化化空空轨轨道道重重叠叠，，在在C2H4和和Pt2+之之间间形形成成σσ配配键键；；同同时时Pt2+的的一一个个充充满满电电子子的的d轨轨道道（（dxz））和和C2H4的的反反键键π*空空轨轨道道重重叠叠成成反反馈馈π配配键键这这种种σσ配配键键和和反反馈馈π键键协协同同作作用用的的结结果果，，使得蔡塞盐相当稳定使得蔡塞盐相当稳定 这这类类配配合合物物不不仅仅促促进进了了成成键键理理论论的的发发展展，，且它们在许多重要化工过程中还起催化作用且它们在许多重要化工过程中还起催化作用 基本要求基本要求 1、掌握过渡元素通性掌握过渡元素通性 2、、掌掌握握+3、、+6氧氧化化值值铬铬的的氧氧化化物物的的水水合合物物的的酸酸碱碱性性；；Cr（（Ⅲ））的的还还原原性性；；Cr（（Ⅵ））的的氧氧化化性性；；铬酸盐和重铬酸盐的相互转变。
铬酸盐和重铬酸盐的相互转变 3、、掌掌握握锰锰的的多多种种氧氧化化值值的的氧氧化化物物及及其其水水合合物物的的酸酸碱碱性性，，氧氧化化还还原原性性；；介介质质对对KMnO4还还原原产产物物的的影响 4、掌握铁、钴、掌握铁、钴、、镍重要化合物的性质镍重要化合物的性质 5、、掌掌握握铜铜、、银银、、锌锌、、镉镉、、汞汞的的氧氧化化物物及及氢氢氧氧化化物以及铜、银物以及铜、银、、锌、汞盐的性质锌、汞盐的性质 6、、 掌掌 握握 Cu（（ Ⅰ）） 与与 Cu（（ ⅡⅡ）） 、、 Hg（（ Ⅰ）） 与与Hg（（Ⅱ））的转化 7、掌握铜、银、掌握铜、银、、锌、汞重要配合物的性质锌、汞重要配合物的性质 8、了解钛、了解钛、、钒、钼钒、钼、、钨重要化合物的性质钨重要化合物的性质。