《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教材配套PPT電子課件

《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教材配套PPT電子課件,無(wú)機(jī)及分析化學(xué),無(wú)機(jī),分析化學(xué),教材,配套,PPT,電子,課件 第十一章第十一章 金屬元素金屬元素11.1元素概述元素概述11.2s區(qū)元素區(qū)元素11.3ds區(qū)元素區(qū)元素11.4d區(qū)元素區(qū)元素學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求l1掌握掌握s s區(qū)區(qū)元素的通性和重要化合物的元素的通性和重要化合物的性質(zhì)性質(zhì)l2 2熟悉熟悉dsds區(qū)重要元素及其化合物的性質(zhì)區(qū)重要元素及其化合物的性質(zhì)l3 3掌握掌握d d區(qū)元素的特性和重要化合物性區(qū)元素的特性和重要化合物性質(zhì)質(zhì)l元素化學(xué)元素化學(xué)是研究元素所組成的單質(zhì)和化合物的是研究元素所組成的單質(zhì)和化合物的制備、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，它是各制備、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，它是各門(mén)化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)。門(mén)化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)。l元素及其化合物性質(zhì)對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人類(lèi)生活元素及其化合物性質(zhì)對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人類(lèi)生活產(chǎn)生著巨大的影響義。本章僅對(duì)一些金屬元素產(chǎn)生著巨大的影響義。本章僅對(duì)一些金屬元素的性質(zhì)作一概述，并對(duì)一些重要元素及其化合的性質(zhì)作一概述，并對(duì)一些重要元素及其化合物作簡(jiǎn)單介紹。物作簡(jiǎn)單介紹。11.1 元素概述元素概述 l11.1.1元素分布元素分布l迄迄今今為為止止，人人類(lèi)類(lèi)已已經(jīng)經(jīng)發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的的元元素素和和人人工工合合成成的的元元素素共共112種種，其其中中地地球球上上天天然然存存在在的的元元素素有有92種種。元元素素在在地地殼殼中中的的含含量量稱稱為為豐豐度度，常常用用質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示。量分?jǐn)?shù)來(lái)表示。l地殼地殼包括巖石圈、水圈、大氣圈，約占地球總包括巖石圈、水圈、大氣圈，約占地球總重量的重量的0.7%。地殼中含量居前十位元素見(jiàn)表。地殼中含量居前十位元素見(jiàn)表11-1。l表表11-1地殼中主要元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)地殼中主要元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)l由表可知，這由表可知，這10種元素占了地殼總質(zhì)量的種元素占了地殼總質(zhì)量的99.2%。而且輕元素含量較高，重元素含量較。而且輕元素含量較高，重元素含量較低。低。元素 O Si Al Fe Ca Na K Mg H Ti 質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 48.6 26.3 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2.00 0.76 0.42l海洋海洋是元素資源的巨大寶庫(kù)，人類(lèi)一直在探索、是元素資源的巨大寶庫(kù)，人類(lèi)一直在探索、開(kāi)發(fā)海洋資源。表開(kāi)發(fā)海洋資源。表11-2列出海水中含量較大的列出海水中含量較大的前前7種元素（不包括種元素（不包括H、O）表11-2 海水中元素含量（未計(jì)水和溶解氣體量）元素 Cl Na Mg S Ca K Br 質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 1.8980 1.0561 0.1272 0.0884 0.0400 0.0380 0.0065 l另另外外，海海水水中中尚尚含含有有C、Sr、B、Si、Al、F、N、Rb、Li、I及及微微量量的的U、Zn、Cu、Mn、Ag、Au、Ra等等，共約共約50余種元素。大多以無(wú)機(jī)鹽形式存在于海水中。余種元素。大多以無(wú)機(jī)鹽形式存在于海水中。l由由于于海海水水的的總總體體積積（約約1.4109km3）十十分分巨巨大大，雖雖然然某某些些元元素素的的百百分分含含量量極極低低，但但在在海海水水中中的的總總含含量量卻卻十十分分驚驚人人，如如I2總總量量達(dá)達(dá)7.01013Kg（而而I元元素素的的質(zhì)質(zhì)量量百百分分?jǐn)?shù)僅為數(shù)僅為0.000005）。因此，海洋是一個(gè)巨大的物資庫(kù)。）。因此，海洋是一個(gè)巨大的物資庫(kù)。l大氣大氣也是元素的重要自然資源，世界上向大氣索取也是元素的重要自然資源，世界上向大氣索取O2、N2、稀有氣體等物資，每年數(shù)以萬(wàn)噸計(jì)。稀有氣體等物資，每年數(shù)以萬(wàn)噸計(jì)。表11-3 大氣的主要成份（未計(jì)入水蒸氣的量）氣體氣體體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 氣體氣體體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù) N278.0975.51CH40.000220.00012O220.9523.15Kr0.000110.00029Ar0.9341.28N2O 0.00010.00015CO20.03140.046H20.000050.000003Ne0.001820.00125Xe0.00000870.000036He0.000520.000072O30.0000010.00003611.1.2.元素分類(lèi)元素分類(lèi)l根據(jù)研究目的的不同，元素的分類(lèi)常見(jiàn)的有三種：根據(jù)研究目的的不同，元素的分類(lèi)常見(jiàn)的有三種：1金屬與非金屬金屬與非金屬l在在元元素素周周期期表表中中，以以BSiAsTeAt和和AlGeSbPo兩條對(duì)角線為界：兩條對(duì)角線為界：l處處于于對(duì)對(duì)角角線線左左下下方方元元素素的的單單質(zhì)質(zhì)均均為為金金屬屬，包包括括s區(qū)區(qū)、ds區(qū)區(qū)、d區(qū)、區(qū)、f區(qū)及部分區(qū)及部分p區(qū)元素；區(qū)元素；l處處于于對(duì)對(duì)角角線線右右上上方方元元素素的的單單質(zhì)質(zhì)為為非非金金屬屬，僅僅為為p區(qū)區(qū)的的部部分分元素；元素；l處處于于對(duì)對(duì)角角線線上上的的元元素素稱稱為為準(zhǔn)準(zhǔn)金金屬屬，其其性性質(zhì)質(zhì)介介于于金金屬屬和和非非金金屬之間，大多數(shù)的準(zhǔn)金屬可作半導(dǎo)體。屬之間，大多數(shù)的準(zhǔn)金屬可作半導(dǎo)體。2普通元素和稀有元素普通元素和稀有元素l根據(jù)元素在自然界中的分布及應(yīng)用情況來(lái)分：根據(jù)元素在自然界中的分布及應(yīng)用情況來(lái)分：l稀有元素稀有元素一般指在自然界中含量少，或被人們發(fā)現(xiàn)的較一般指在自然界中含量少，或被人們發(fā)現(xiàn)的較晚，或?qū)λ鼈冄芯康妮^少，或提煉它們比較困難，以致晚，或?qū)λ鼈冄芯康妮^少，或提煉它們比較困難，以致在工業(yè)上應(yīng)用也較晚的元素。在工業(yè)上應(yīng)用也較晚的元素。l前四周期（前四周期（Li，Be，稀有氣體除外）稀有氣體除外），ds區(qū)元素為普通區(qū)元素為普通元素，其余為稀有元素。元素，其余為稀有元素。l通常稀有元素也可繼續(xù)分為：輕稀有金屬、高熔點(diǎn)稀有通常稀有元素也可繼續(xù)分為：輕稀有金屬、高熔點(diǎn)稀有金屬、分散稀有元素、稀有氣體、稀土金屬、放射性稀金屬、分散稀有元素、稀有氣體、稀土金屬、放射性稀有元素等。有元素等。3生命元素與非生命元素生命元素與非生命元素l根據(jù)元素的生物效應(yīng)不同來(lái)分。根據(jù)元素的生物效應(yīng)不同來(lái)分。l生命元素生命元素又可根據(jù)在人體中的含量及作用再進(jìn)又可根據(jù)在人體中的含量及作用再進(jìn)行細(xì)分，可分為人體必需元素行細(xì)分，可分為人體必需元素（essentialelements）（）（包括宏量元素和微量元素）和有包括宏量元素和微量元素）和有毒元素（毒元素（toxicelements）。11.2 s區(qū)元素區(qū)元素11.2.1s區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性l位位于于元元素素周周期期表表中中的的IA族族和和IIA族族，分分別別稱稱為為堿金屬堿金屬和和堿土金屬堿土金屬。lIA族族除除H外外，有有Li，Na，K，Rb，Cs，F(xiàn)r共共6個(gè)元素；個(gè)元素；lIIA族族有有Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra共共6個(gè)個(gè)元元素素。其中其中Fr和和Ra為放射性元素。為放射性元素。1電子構(gòu)型電子構(gòu)型ls區(qū)元素（除區(qū)元素（除H外）的價(jià)電子構(gòu)型分別為外）的價(jià)電子構(gòu)型分別為ns1、ns2l在同周期中，它們具有較小的電離能、較大的原在同周期中，它們具有較小的電離能、較大的原子半徑，易失去外層電子，表現(xiàn)出子半徑，易失去外層電子，表現(xiàn)出金屬性金屬性，其穩(wěn)，其穩(wěn)定氧化值為定氧化值為+1（IA）和和+2（IIA）。）。l它們的化合物（除它們的化合物（除Li、Be外）均為外）均為離子型化合物離子型化合物。2物理性質(zhì)物理性質(zhì)ls區(qū)元素（除區(qū)元素（除H外）的單質(zhì)均為金屬，具有金屬外）的單質(zhì)均為金屬，具有金屬光澤。光澤。l它們的金屬鍵較弱，因此，具有熔點(diǎn)低、硬度它們的金屬鍵較弱，因此，具有熔點(diǎn)低、硬度小、密度小等特點(diǎn)。小、密度小等特點(diǎn)。l另外，另外，s區(qū)元素還具有良好的導(dǎo)電性能和傳熱性區(qū)元素還具有良好的導(dǎo)電性能和傳熱性質(zhì)。質(zhì)。3 3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)ls區(qū)元素（除區(qū)元素（除H外）的電負(fù)性和電離能均較小，表現(xiàn)出典型外）的電負(fù)性和電離能均較小，表現(xiàn)出典型的的金屬性金屬性。l在同周期中，它們是在同周期中，它們是最活潑的金屬最活潑的金屬，在同族中，其金屬活，在同族中，其金屬活潑性從上到下依次增大，即還原性依次增強(qiáng)。潑性從上到下依次增大，即還原性依次增強(qiáng)。l可以與氧、鹵素、氫、水和酸等多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在反可以與氧、鹵素、氫、水和酸等多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)中，它們均是應(yīng)中，它們均是強(qiáng)還原劑強(qiáng)還原劑。l堿金屬與具有相同電子層的堿土金屬相比，核電荷少，原堿金屬與具有相同電子層的堿土金屬相比，核電荷少，原子半徑大，原子核吸引外層電子的能力弱，最外層電子更子半徑大，原子核吸引外層電子的能力弱，最外層電子更易失去，即易失去，即堿金屬的還原性比堿土金屬的還原性強(qiáng)堿金屬的還原性比堿土金屬的還原性強(qiáng)。AALiBe原子半徑增大原子半徑增大NaMg電離能、電負(fù)性減小電離能、電負(fù)性減小KCa金屬性、還原性增強(qiáng)金屬性、還原性增強(qiáng)RbSrCsBa原子半徑減小原子半徑減小電離能、電負(fù)性增大電離能、電負(fù)性增大金屬性、還原性減弱金屬性、還原性減弱11.2.2 重要元素及其化合物金屬鈉金屬鈉l在自然界中，鈉元素都以化合物的形式存在。在自然界中，鈉元素都以化合物的形式存在。l金屬鈉的制備：電解熔融的氯化鈉或氫氧化鈉。金屬鈉的制備：電解熔融的氯化鈉或氫氧化鈉。l鈉質(zhì)軟可切，呈銀白色，是電、熱的良導(dǎo)體。鈉質(zhì)軟可切，呈銀白色，是電、熱的良導(dǎo)體。l在潮濕的空氣中，金屬鈉會(huì)馬上失去金屬光澤。在潮濕的空氣中，金屬鈉會(huì)馬上失去金屬光澤。l鈉比水輕，可以浮在水的表面與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，并鈉比水輕，可以浮在水的表面與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，并放出大量的熱。它還可與酸、鹵素、氧、氫、醇等劇放出大量的熱。它還可與酸、鹵素、氧、氫、醇等劇烈反應(yīng)。因此，烈反應(yīng)。因此，金屬鈉通常存放于煤油中金屬鈉通常存放于煤油中。1.氧化物氧化物（1）正常氧化物鋰和所有堿土金屬在空氣中燃燒：鋰和所有堿土金屬在空氣中燃燒：4Li+O2=2Li2O2M+O2=2MOl其它堿金屬：用金屬與它們的過(guò)氧化物或硝酸鹽作用其它堿金屬：用金屬與它們的過(guò)氧化物或硝酸鹽作用而得到。例如：而得到。例如：Na2O2+2Na=2Na2O2KNO3+10K=6K2O+N2l堿土金屬的碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物等熱分解堿土金屬的碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物等熱分解。例如：例如：MCO3=MO+CO2l堿土金屬氧化物具有較大的晶格能，熔點(diǎn)都很高，硬堿土金屬氧化物具有較大的晶格能，熔點(diǎn)都很高，硬度也很大。除度也很大。除BeO外，由外，由MgO到到BaO，熔點(diǎn)依次降低熔點(diǎn)依次降低。lBeO和和MgO可作耐高溫材料，可作耐高溫材料，CaO是重要的建筑材料，是重要的建筑材料，也可由它制得價(jià)格更便宜的堿也可由它制得價(jià)格更便宜的堿Ca(OH)2。氧化鎂氧化鎂l氧化鎂俗稱氧化鎂俗稱苦土苦土，白色粉末，堿性氧化物，難，白色粉末，堿性氧化物，難溶于水，熔點(diǎn)約為溶于水，熔點(diǎn)約為2850，可作耐火材料，制，可作耐火材料，制備坩堝、耐火磚、高溫爐的襯里等；備坩堝、耐火磚、高溫爐的襯里等；l醫(yī)學(xué)上將純的醫(yī)學(xué)上將純的MgO用作抑酸劑，以中和過(guò)多的用作抑酸劑，以中和過(guò)多的胃酸，還可作輕瀉劑。胃酸，還可作輕瀉劑。l含有含有MgO的滑石粉（的滑石粉（3MgO4SiO2H2O）廣泛廣泛用于造紙、橡膠、顏料、紡織、陶瓷等工業(yè)，用于造紙、橡膠、顏料、紡織、陶瓷等工業(yè)，也作為機(jī)器的潤(rùn)滑劑。也作為機(jī)器的潤(rùn)滑劑。l俗稱俗稱生石灰生石灰，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)2615，也可作耐火材料。，也可作耐火材料。l吸濕性強(qiáng)，可作吸濕性強(qiáng)，可作干燥劑干燥劑。微溶于水，并與水作用生成。微溶于水，并與水作用生成Ca(OH)2，放出大量的熱。放出大量的熱。l具有堿性氧化物的通性，高溫下能與具有堿性氧化物的通性，高溫下能與SiO2等化合：等化合：CaO+SiO2CaSiO33CaO+P2O5Ca3(PO4)2l在冶金工業(yè)中，利用這兩個(gè)反應(yīng)，可將礦石中的在冶金工業(yè)中，利用這兩個(gè)反應(yīng)，可將礦石中的Si、P等等雜質(zhì)以爐渣形式除去。雜質(zhì)以爐渣形式除去。l氧化鈣還廣泛地用于制造漂白粉、電石及建筑方面。氧化鈣還廣泛地用于制造漂白粉、電石及建筑方面。l氧化鎂與氧化鈣的制備：煅燒相應(yīng)的碳酸鹽礦。氧化鎂與氧化鈣的制備：煅燒相應(yīng)的碳酸鹽礦。氧化鈣氧化鈣氧化鈣氧化鈣（2）過(guò)氧化物）過(guò)氧化物l過(guò)氧化鈉過(guò)氧化鈉Na2O2是最常見(jiàn)的堿金屬過(guò)氧化物。將金屬是最常見(jiàn)的堿金屬過(guò)氧化物。將金屬鈉在鋁制容器中加熱到鈉在鋁制容器中加熱到300，并通入不含二氧化碳的干，并通入不含二氧化碳的干燥空氣，得到淡黃色的燥空氣，得到淡黃色的Na2O2粉末：粉末：2Na+O2=Na2O2l過(guò)氧化鈉與水或稀酸在室溫下反應(yīng)生成過(guò)過(guò)氧化鈉與水或稀酸在室溫下反應(yīng)生成過(guò)H2O2，由于反由于反應(yīng)放出大量的熱，而使應(yīng)放出大量的熱，而使H2O2迅速分解：迅速分解：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2Na2O2+2H2SO4（?。┫。?Na2SO4+H2O22H2O2=2H2O+O2lNa2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 該反應(yīng)用于防毒面具、高空飛行和潛水作業(yè)等該反應(yīng)用于防毒面具、高空飛行和潛水作業(yè)等 lNa2O2本身相當(dāng)穩(wěn)定，但遇到棉花、木炭或鋁粉等還原性本身相當(dāng)穩(wěn)定，但遇到棉花、木炭或鋁粉等還原性物質(zhì)時(shí)，就會(huì)引起物質(zhì)時(shí)，就會(huì)引起燃燒或發(fā)生爆炸燃燒或發(fā)生爆炸，因此使用，因此使用Na2O2時(shí)應(yīng)當(dāng)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意安全，工業(yè)上注意安全，工業(yè)上Na2O2被列為強(qiáng)氧化劑。被列為強(qiáng)氧化劑。l在堿性介質(zhì)中，它也可體現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性，在分析化學(xué)在堿性介質(zhì)中，它也可體現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性，在分析化學(xué)中常用作中常用作分解礦石的溶劑分解礦石的溶劑。例如：。例如：Cr2O3+3Na2O2=2Na2CrO4+Na2OMnO2+Na2O2=Na2MnO4l過(guò)氧化鈉的主要用途是作氧化劑和氧氣發(fā)生劑，此過(guò)氧化鈉的主要用途是作氧化劑和氧氣發(fā)生劑，此外，還用作消毒劑以及紡織、紙漿的漂白劑等。外，還用作消毒劑以及紡織、紙漿的漂白劑等。l鈣、鍶、鋇的氧化物與過(guò)氧化物作用，得到相應(yīng)的鈣、鍶、鋇的氧化物與過(guò)氧化物作用，得到相應(yīng)的過(guò)氧化物：過(guò)氧化物：MO+H2O2+7H2O=MO28H2Ol工業(yè)上過(guò)氧化鋇的制備：工業(yè)上過(guò)氧化鋇的制備：2BaO+O2=2BaO2600-800600-800(3)超氧化物超氧化物l鉀、銣、銫在過(guò)量的氧氣中燃燒可直接生成超氧化物。鉀、銣、銫在過(guò)量的氧氣中燃燒可直接生成超氧化物。如：如：K+O2=KO2l超氧化物與水反應(yīng)生成超氧化物與水反應(yīng)生成H2O2，同時(shí)放出同時(shí)放出O2。例如：例如：2KO2+2H2O=2KOH+H2O2+O2Ba(O2)2+2H2O=Ba(OH)2+H2O2+O2l與與CO2作用也會(huì)有作用也會(huì)有O2放出。例如：放出。例如：4KO2+CO2=2K2CO3+3O22Ba(O2)2+2CO2=2BaCO3+3O2超氧化物可作供氧劑，還可作氧化劑。超氧化物可作供氧劑，還可作氧化劑。2氫氧化物氫氧化物l白色固體，易吸收空氣中的白色固體，易吸收空氣中的CO2變?yōu)橄鄳?yīng)的碳酸鹽，也易在空變?yōu)橄鄳?yīng)的碳酸鹽，也易在空氣中吸水而潮解，故氣中吸水而潮解，故固體固體NaOH和和Ca(OH)2常用作干燥劑常用作干燥劑。l堿金屬的氫氧化物在水中都是易溶的，溶解時(shí)放出大量的熱。堿金屬的氫氧化物在水中都是易溶的，溶解時(shí)放出大量的熱。l堿土金屬的氫氧化物的溶度則較小，其中堿土金屬的氫氧化物的溶度則較小，其中Be(OH)2和和Mg(OH)2是難溶的氫氧化物。是難溶的氫氧化物。l這兩族這兩族氫氧化物氫氧化物的的堿性堿性遞變次序如下遞變次序如下:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中強(qiáng)堿中強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿Be(OH)2Mg(OH)2Cs(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2兩性兩性中強(qiáng)堿中強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿l堿金屬、堿土金屬氫氧化物的堿性和溶解度遞變規(guī)律堿金屬、堿土金屬氫氧化物的堿性和溶解度遞變規(guī)律可以歸納如下：可以歸納如下：溶溶堿堿LiOHBe(OH)2解解性性NaOHMg(OH)2性性增增KOHCa(OH)2增增強(qiáng)強(qiáng)RbOHSr(OH)2大大CsOHBa(OH)2堿性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)溶解度增大（溶解度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）溶解度增大（溶解度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氫氧化鈉（鉀）氫氧化鈉（鉀）氫氧化鈉（鉀）氫氧化鈉（鉀）l氫氧化鈉（鉀）俗稱氫氧化鈉（鉀）俗稱苛性鈉苛性鈉（鉀）也稱（鉀）也稱燒堿燒堿，工業(yè)上，工業(yè)上通常是電解氯化鈉（鉀）溶液而制得。通常是電解氯化鈉（鉀）溶液而制得。lNaOH(KOH)是白色固體，極易吸水和空氣中的是白色固體，極易吸水和空氣中的CO2，吸收吸收CO2后變成后變成Na2CO3（K2CO3）。）。所以固體所以固體NaOH是常用的是常用的干燥劑干燥劑。lNaOH(KOH)的水溶液呈的水溶液呈強(qiáng)堿性強(qiáng)堿性，可以與酸反應(yīng)，也可，可以與酸反應(yīng)，也可與許多金屬和非金屬的氧化物反應(yīng)生成鈉（鉀）鹽。與許多金屬和非金屬的氧化物反應(yīng)生成鈉（鉀）鹽。lNaOH(KOH)既是重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑，也是重要的化既是重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑，也是重要的化工生產(chǎn)原料。主要用于精煉石油、肥皂、造紙、紡織、工生產(chǎn)原料。主要用于精煉石油、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑等生產(chǎn)。洗滌劑等生產(chǎn)。3.重要鹽類(lèi)重要鹽類(lèi)（1）晶型）晶型l它們的鹵化物多為它們的鹵化物多為離子型晶體離子型晶體，熔點(diǎn)均較高。堿金屬氟化物，熔點(diǎn)均較高。堿金屬氟化物或氯化物的熔點(diǎn)在同一族中從上到下逐漸降低（除或氯化物的熔點(diǎn)在同一族中從上到下逐漸降低（除Li外），而外），而堿土金屬氟化物或氯化物的熔點(diǎn)從上到下逐漸升高堿土金屬氟化物或氯化物的熔點(diǎn)從上到下逐漸升高。(2)溶解性溶解性l堿金屬的鹽類(lèi)大多數(shù)堿金屬的鹽類(lèi)大多數(shù)易溶于水易溶于水，僅少數(shù)堿金屬鹽是難溶的。，僅少數(shù)堿金屬鹽是難溶的。l堿土金屬的鹽比相應(yīng)堿金屬的鹽溶解度小。除鹵化物和硝酸堿土金屬的鹽比相應(yīng)堿金屬的鹽溶解度小。除鹵化物和硝酸鹽外，多數(shù)堿土金屬的鹽溶解度較小，而且不少是難溶的。鹽外，多數(shù)堿土金屬的鹽溶解度較小，而且不少是難溶的。(3)熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性l堿金屬鹽一般具有較高的熱穩(wěn)定性，唯有硝酸鹽堿金屬鹽一般具有較高的熱穩(wěn)定性，唯有硝酸鹽的熱穩(wěn)定性差，加熱易分解。例如：的熱穩(wěn)定性差，加熱易分解。例如：4LiNO3=2Li2O+2NO2+O22NaNO3=2NaNO2+O2l堿土金屬鹽類(lèi)的熱穩(wěn)定性較堿金屬相應(yīng)鹽類(lèi)的差，堿土金屬鹽類(lèi)的熱穩(wěn)定性較堿金屬相應(yīng)鹽類(lèi)的差，但在常溫下也都是穩(wěn)定的。但在常溫下也都是穩(wěn)定的。650830碳酸鈉與碳酸氫鈉碳酸鈉與碳酸氫鈉碳酸鈉與碳酸氫鈉碳酸鈉與碳酸氫鈉l碳酸鈉碳酸鈉（Na2CO310H2O）俗稱俗稱純堿純堿或或蘇打蘇打，易溶于水，易溶于水，水溶液有較強(qiáng)的堿性。水溶液有較強(qiáng)的堿性。l碳酸鈉大量用于玻璃、搪瓷、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑碳酸鈉大量用于玻璃、搪瓷、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑的生產(chǎn)和有色金屬的冶煉中，是制備其它鈉鹽或碳酸鹽的的生產(chǎn)和有色金屬的冶煉中，是制備其它鈉鹽或碳酸鹽的原料。原料。l工業(yè)上常用氨堿法生產(chǎn)碳酸鈉：工業(yè)上常用氨堿法生產(chǎn)碳酸鈉：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2l碳酸氫鈉碳酸氫鈉俗稱俗稱小蘇打小蘇打，白色粉末，在水中溶解度不大，水，白色粉末，在水中溶解度不大，水溶液呈弱堿性。主要用于醫(yī)藥和食品工業(yè)中。溶液呈弱堿性。主要用于醫(yī)藥和食品工業(yè)中。氯化鈉氯化鈉l俗稱俗稱食鹽食鹽，易溶于水，溶解度受溫度影響較小。，易溶于水，溶解度受溫度影響較小。l在人體在人體中中NaCl的含量約占的含量約占0.9%。l可作食品調(diào)味劑和防腐劑，其冰鹽混合物還可作可作食品調(diào)味劑和防腐劑，其冰鹽混合物還可作致冷劑。致冷劑。l是制取金屬是制取金屬Na、NaOH、Na2CO3、Cl2和和HCl等多等多種化工產(chǎn)品的基本原料。種化工產(chǎn)品的基本原料。l在自然界中，氯化鈉資源非常豐富，海水、內(nèi)陸在自然界中，氯化鈉資源非常豐富，海水、內(nèi)陸鹽湖、地下鹵水及鹽礦都蘊(yùn)藏著豐富的鹽資源。鹽湖、地下鹵水及鹽礦都蘊(yùn)藏著豐富的鹽資源。氯化鎂與氯化鈣氯化鎂與氯化鈣l氯化鎂常以氯化鎂常以MgCl26H2O形式存在，無(wú)色晶體，味苦，易形式存在，無(wú)色晶體，味苦，易吸水。吸水。lMgCl26H2O受熱到以上，分解受熱到以上，分解為為MgO和和HCl氣體。氣體。MgCl26H2O=MgO+2HCl+5H2Ol因此，欲得到無(wú)因此，欲得到無(wú)水水MgCl2，必須在干燥的必須在干燥的HCl氣流中加熱氣流中加熱MgCl26H2O，使其脫水。使其脫水。l無(wú)水無(wú)水MgCl2是制取金屬鎂的原料。是制取金屬鎂的原料。l紡織工業(yè)中用紡織工業(yè)中用MgCl2來(lái)保持棉紗的濕度而使其柔軟。從海來(lái)保持棉紗的濕度而使其柔軟。從海水中制得不水中制得不純純MgCl26H2O的鹽鹵塊，工業(yè)上常用于制造的鹽鹵塊，工業(yè)上常用于制造MgCO3和其它鎂的化合物。和其它鎂的化合物。530l氯化鈣極易溶于水，也溶于乙醇。氯化鈣極易溶于水，也溶于乙醇。l將將CaCl26H2O加熱脫水，可得到白色多孔的無(wú)水加熱脫水，可得到白色多孔的無(wú)水CaCl2。無(wú)水無(wú)水CaCl2有很強(qiáng)的吸水性，實(shí)驗(yàn)室常用作干燥劑。但有很強(qiáng)的吸水性，實(shí)驗(yàn)室常用作干燥劑。但不能干燥不能干燥NH3氣及酒精氣及酒精，因?yàn)樗鼈儠?huì)形成，因?yàn)樗鼈儠?huì)形成CaCl24NH3、CaCl24C2H5OH等。等。lCaCl2水溶液的冰點(diǎn)很低（當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水溶液的冰點(diǎn)很低（當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.5%時(shí)，其冰時(shí)，其冰點(diǎn)為點(diǎn)為-50），它是常用的冷凍液，工業(yè)上稱其為冷凍），它是常用的冷凍液，工業(yè)上稱其為冷凍鹽水。鹽水。硫酸鈣和碳酸鈣硫酸鈣和碳酸鈣l硫酸鈣硫酸鈣常含結(jié)晶水常含結(jié)晶水，CaSO42H2O俗稱俗稱石膏石膏，無(wú)色晶體，無(wú)色晶體，微溶于水。加熱到微溶于水。加熱到120左右，部分脫水轉(zhuǎn)變?yōu)槭焓唷Ｗ笥?，部分脫水轉(zhuǎn)變?yōu)槭焓唷?CaSO42H2O=（CaSO4）2H2O+3H2Ol此為可逆反應(yīng)，熟石膏加水混合后又會(huì)變成此為可逆反應(yīng)，熟石膏加水混合后又會(huì)變成CaSO42H2O。故用以制模型、塑像、粉筆和石膏繃帶。還用于生產(chǎn)水泥故用以制模型、塑像、粉筆和石膏繃帶。還用于生產(chǎn)水泥和輕質(zhì)建筑材料。和輕質(zhì)建筑材料。l碳酸鈣碳酸鈣為白色粉末，難溶于水，溶于酸和為白色粉末，難溶于水，溶于酸和NH4Cl溶液。溶液。也可溶解在含有二氧化碳的水中：也可溶解在含有二氧化碳的水中：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2l而在一定條件下，含有而在一定條件下，含有Ca(HCO3)2的水流經(jīng)巖石又的水流經(jīng)巖石又會(huì)分解：會(huì)分解：Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2Ol石灰?guī)r溶洞及鐘乳石的形成石灰?guī)r溶洞及鐘乳石的形成就是基于上述反應(yīng)。就是基于上述反應(yīng)。l碳酸鈣常用于制碳酸鈣常用于制CaO、CO2、發(fā)酵粉和涂料等。發(fā)酵粉和涂料等。11.2.3 11.2.3 鋰、鈹?shù)奶厥庑院弯?、鈹?shù)奶厥庑院?對(duì)角線規(guī)則對(duì)角線規(guī)則l在周期系中，某元素的性質(zhì)和它右下方或左上在周期系中，某元素的性質(zhì)和它右下方或左上方的另一元素性質(zhì)相似，稱方的另一元素性質(zhì)相似，稱對(duì)角線規(guī)則對(duì)角線規(guī)則。這種。這種相似性特別明顯地存在于下列三對(duì)元素之間：相似性特別明顯地存在于下列三對(duì)元素之間：LiBeBCNaMgAlSi鋰和鎂相似性表現(xiàn)在：鋰和鎂相似性表現(xiàn)在：在氧氣中燃燒都生成正常氧化物，而其它堿金屬生成過(guò)氧在氧氣中燃燒都生成正常氧化物，而其它堿金屬生成過(guò)氧化物或超氧化物；化物或超氧化物；都能與都能與N2直接化合生成氮化物，而其它堿金屬不能直接與直接化合生成氮化物，而其它堿金屬不能直接與N2化合；化合；它們的氟化物，碳酸鹽、磷酸鹽均難溶于水，其它堿金屬它們的氟化物，碳酸鹽、磷酸鹽均難溶于水，其它堿金屬相應(yīng)化合物均為易溶鹽；相應(yīng)化合物均為易溶鹽；氫氧化物均為中強(qiáng)度的堿，在水中溶解度不大。加熱時(shí)可氫氧化物均為中強(qiáng)度的堿，在水中溶解度不大。加熱時(shí)可分別分解為分別分解為L(zhǎng)i2O和和MgO。其它堿金屬氫氧化物均為強(qiáng)堿，且其它堿金屬氫氧化物均為強(qiáng)堿，且加熱至熔融也不分解；加熱至熔融也不分解；硝酸鹽加熱分解產(chǎn)物均為氧化物、硝酸鹽加熱分解產(chǎn)物均為氧化物、NO2和和O2，而其它堿金而其它堿金屬硝酸鹽分解為屬硝酸鹽分解為MnO2和和O2；氯化物都具有共價(jià)性，能溶于有機(jī)溶劑中，它們的水合氯氯化物都具有共價(jià)性，能溶于有機(jī)溶劑中，它們的水合氯化物晶體受熱時(shí)都會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)?；锞w受熱時(shí)都會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。鈹和鋁的相似性表現(xiàn)在：鈹和鋁的相似性表現(xiàn)在：都是兩性金屬，既能溶于酸也能溶于強(qiáng)堿；都是兩性金屬，既能溶于酸也能溶于強(qiáng)堿；能被冷的濃硝酸鈍化，而其它堿土金屬均易與硝酸反應(yīng)；能被冷的濃硝酸鈍化，而其它堿土金屬均易與硝酸反應(yīng)；氫氧化物均為兩性，而其它堿土金屬氫氧化物均為堿性；氫氧化物均為兩性，而其它堿土金屬氫氧化物均為堿性；氯化物都為共價(jià)型化合物，易升華、易聚合、易溶于有機(jī)氯化物都為共價(jià)型化合物，易升華、易聚合、易溶于有機(jī)溶劑；溶劑；氧化物均為高熔點(diǎn)、高硬度的物質(zhì)。氧化物均為高熔點(diǎn)、高硬度的物質(zhì)。l同同一一周周期期最最外外層層電電子子構(gòu)構(gòu)型型相相同同的的金金屬屬離離子子，從從左左到到右右隨隨離子電荷的增加而引起極化作用增強(qiáng)；離子電荷的增加而引起極化作用增強(qiáng)；l同同一一族族電電荷荷相相同同的的金金屬屬離離子子，自自上上而而下下隨隨離離子子半半徑徑的的增增大而使極化作用減弱。大而使極化作用減弱。l因因此此，處處于于周周期期表表中中左左上上右右下下對(duì)對(duì)角角線線位位置置上上的的鄰鄰近近兩兩個(gè)個(gè)元元素素，由由于于電電荷荷和和半半徑徑的的影影響響恰恰好好相相反反，它它們們的的離離子子極極化化作作用用比比較較相相近近，從從而而使使它它們們的的化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)比比較較相相似似。由由此此反反映出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。映出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。對(duì)離子極化的觀點(diǎn)加以粗略的說(shuō)明：對(duì)離子極化的觀點(diǎn)加以粗略的說(shuō)明：11.3 ds區(qū)元素11.3.1 11.3.1 dsds區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性lds區(qū)區(qū)元元素素包包括括IB、IIB二二族族元元素素，主主要要指指銅銅族族（Cu、Ag、Au）和和鋅鋅族族（Zn、Cd、Hg）六六種種元元素素，該該區(qū)區(qū)元元素素處處于于d區(qū)區(qū)和和p區(qū)區(qū)之間，其性質(zhì)有其獨(dú)特之處。之間，其性質(zhì)有其獨(dú)特之處。1電子構(gòu)型電子構(gòu)型lds區(qū)區(qū)元元素素的的價(jià)價(jià)電電子子構(gòu)構(gòu)型型為為（n-1）d10ns12，其其最最外外層層電電子子構(gòu)構(gòu)型型與與s區(qū)區(qū)相相同同，但但是是它它們們的的次次外外層層電子數(shù)卻不同。電子數(shù)卻不同。ls區(qū)區(qū)元元素素只只有有最最外外層層是是價(jià)價(jià)電電子子，原原子子半半徑徑較較大大；而而ds區(qū)區(qū)元元素素的的最最外外層層s電電子子和和次次外外層層部部分分的的d電電子子都都是是價(jià)價(jià)電電子子，np，nd有有空空的的價(jià)價(jià)電電子子軌軌道道，原原子半徑較小。子半徑較小。2物理性質(zhì)物理性質(zhì)lds區(qū)區(qū)元元素素都都具具有有特特征征的的顏顏色色，銅銅呈呈紫紫色色，銀銀呈呈白色，金呈黃色，鋅呈微藍(lán)色，鎘和汞呈白色。白色，金呈黃色，鋅呈微藍(lán)色，鎘和汞呈白色。l由由于于（n-1）d軌軌道道是是全全充充滿滿的的穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)，不不參參與與成成鍵鍵，單單質(zhì)質(zhì)內(nèi)內(nèi)金金屬屬鍵鍵比比較較弱弱，因因此此，與與d區(qū)區(qū)元元素素比比較較，ds區(qū)區(qū)元元素素有有相相對(duì)對(duì)較較低低的的熔熔、沸沸點(diǎn)點(diǎn)。這這種種性性質(zhì)質(zhì)鋅鋅族族尤尤為為突突出出，汞汞（Hg）是是常常溫溫下下唯唯一的液態(tài)金屬，氣態(tài)汞是單原子分子。一的液態(tài)金屬，氣態(tài)汞是單原子分子。l另另外外，ds區(qū)區(qū)元元素素大大多多具具有有高高的的延延展展性性、導(dǎo)導(dǎo)熱熱性性和導(dǎo)電性和導(dǎo)電性。l金金是是一一切切金金屬屬中中延延展展性性最最好好的的，如如1克克金金既既能能拉拉成成長(zhǎng)長(zhǎng)3Km的的絲絲，也也能能壓壓成成1.010-4mm厚厚的的金金箔箔；而而銀銀在在所所有有金金屬屬中中具具最最好好的的導(dǎo)導(dǎo)電電性性（銅銅次次之）、導(dǎo)熱性和最低的接觸電阻。之）、導(dǎo)熱性和最低的接觸電阻。3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)l銅銅族族元元素素的的原原子子半半徑徑小小，ns1電電子子的的活活潑潑性性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小小于于堿堿金金屬屬的的ns1電電子子，因因此此具具有有極極大大的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性，且單質(zhì)的穩(wěn)定性以且單質(zhì)的穩(wěn)定性以Cu、Ag、Au的順序增大。的順序增大。l銅銅族族元元素素具具有有多多種種氧氧化化值值，即即它它們們失失去去ns電電子子后后，還還 能能 繼繼 續(xù)續(xù) 失失 去去（n 1）d電電 子子，如如Cu2+,Au3+等。等。l銅銅在在干干燥燥的的空空氣氣中中很很穩(wěn)穩(wěn)定定，有有CO2及及潮潮濕濕的的空空氣氣時(shí)時(shí)，則則在在表表面面生生成成綠綠色色堿堿式式碳碳酸酸銅銅（俗俗稱稱“銅銅綠綠”）；高高溫溫時(shí)時(shí)，銅銅能能與與氧氧、硫硫、鹵鹵素素直直接接化化合合。銅銅不不溶溶于于非非氧氧化性稀酸，但能化性稀酸，但能與與HNO3及熱的濃及熱的濃H2SO4作用。作用。l銀銀在在空空氣氣中中穩(wěn)穩(wěn)定定，但但銀銀與與含含硫硫化化氫氫的的空空氣氣接接觸觸時(shí)時(shí)，表表面面因因生生成成一一層層Ag2S而而發(fā)發(fā)暗暗，這這是是銀銀幣幣和和銀銀首首飾飾變變暗暗的的原因。原因。l金是銅族元素中最穩(wěn)定的，在常溫下它幾乎不與任何金是銅族元素中最穩(wěn)定的，在常溫下它幾乎不與任何其它物質(zhì)反應(yīng)，只有強(qiáng)氧化性的其它物質(zhì)反應(yīng)，只有強(qiáng)氧化性的“王水王水”才能溶解它。才能溶解它。因此，金是最好的金屬貨幣。因此，金是最好的金屬貨幣。l鋅鋅族族元元素素的的性性質(zhì)質(zhì)既既不不同同于于銅銅族族元元素素又又不不同同于于堿堿土金屬。土金屬。l鋅鋅族族元元素素的的氧氧化化值值一一般般為為+2，只只有有汞汞有有+1氧氧化化值值的的化化合合物物，但但以以雙雙聚聚離離子子Hg22+形形式式存存在在，如如Hg2Cl2。鋅鋅族族元元素素的的化化學(xué)學(xué)活活潑潑性性比比堿堿土土金金屬屬要要低低得多，依得多，依Zn、Cd、Hg順序依次降低。順序依次降低。l鋅鋅與與鋁鋁相相似似，具具有有兩兩性性。在在潮潮濕濕的的空空氣氣中中，鋅鋅表表面面易易生生成成一一層層致致密密的的堿堿式式碳碳酸酸鋅鋅而而起起保保護(hù)護(hù)作作用。用。l鋅還可與氧、硫、鹵素等在加熱時(shí)直接化合。鋅還可與氧、硫、鹵素等在加熱時(shí)直接化合。l汞汞俗俗稱稱水水銀銀，常常溫溫下下很很穩(wěn)穩(wěn)定定，加加熱熱至至300時(shí)時(shí)才能與氧作用，生成紅色的才能與氧作用，生成紅色的HgO。l汞與硫在常溫下混合研磨可生成無(wú)毒的汞與硫在常溫下混合研磨可生成無(wú)毒的HgS。l汞汞不不溶溶于于鹽鹽酸酸或或稀稀硫硫酸酸，但但能能溶溶于于熱熱的的濃濃硫硫酸酸和硝酸中。和硝酸中。l汞汞還還能能溶溶解解多多種種金金屬屬，如如金金、銀銀、錫錫、鈉鈉、鉀鉀等等形形成成汞汞的的合合金金，叫叫汞汞齊齊，如如鈉鈉汞汞齊齊、錫錫汞汞齊齊等。等。l必必須須指指出出，無(wú)無(wú)論論是是銅銅族族元元素素還還是是鋅鋅族族元元素素，它它們們都都能能與與鹵鹵素素離離子子，氰氰根根等等形形成成穩(wěn)穩(wěn)定定程程度度不不同同的的配配離離子子，其其配配位位數(shù)數(shù)通通常常是是4或或2。11.3.2 重要化合物重要化合物1.1.氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物表表11-9ds區(qū)元素氧化物的性質(zhì)區(qū)元素氧化物的性質(zhì) lCu(OH)2呈淡藍(lán)色，受熱脫水變成黑色的呈淡藍(lán)色，受熱脫水變成黑色的CuO。Cu(OH)2=CuO+H2OlCu(OH)2略略顯顯兩兩性性，可可溶溶于于酸酸，也也溶溶于于強(qiáng)強(qiáng)堿堿溶溶液液，而而形形成成。l四羥基合銅離子可被葡萄糖還原為鮮紅色的四羥基合銅離子可被葡萄糖還原為鮮紅色的Cu2O。醫(yī)院里常用這個(gè)反應(yīng)來(lái)醫(yī)院里常用這個(gè)反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)?zāi)蛱呛繖z驗(yàn)?zāi)蛱呛俊?00硫酸銅硫酸銅l硫硫酸酸銅銅CuSO45H2O俗俗名名膽膽礬礬，是是藍(lán)藍(lán)色色斜斜方方晶晶體體，其其水溶液也呈藍(lán)色，故也有水溶液也呈藍(lán)色，故也有藍(lán)礬藍(lán)礬之稱。之稱。lCuSO45H2O可可逐逐步步失失水水，250時(shí)時(shí)失失水水變變?yōu)闉闊o(wú)無(wú)水水硫硫酸酸銅銅。無(wú)無(wú)水水硫硫酸酸銅銅為為白白色色粉粉末末，不不溶溶于于乙乙醇醇和和乙乙醚醚，其其吸吸水水性性很很強(qiáng)強(qiáng)，吸吸水水后后即即顯顯出出藍(lán)藍(lán)色色。利利用用這這一一性性質(zhì)質(zhì)，來(lái)來(lái)檢檢驗(yàn)驗(yàn)乙乙醚醚、乙乙醇醇等等有有機(jī)機(jī)溶溶劑劑中中的的微微量量水水分分，并并可可作作干干燥劑燥劑使用。使用。lCuSO4的的水水溶溶液液由由于于水水解解而而呈呈酸酸性性。為為防防止止水水解解，配配制銅鹽溶液時(shí)，常加入少量相應(yīng)的酸：制銅鹽溶液時(shí)，常加入少量相應(yīng)的酸：2CuSO4+H2OCu2(OH)SO4+HSO4-l硫酸銅通常是用熱的濃硫酸溶解銅屑而制得：硫酸銅通常是用熱的濃硫酸溶解銅屑而制得：Cu+2H2SO4(濃濃)CuSO4+SO2+H2Ol硫酸銅是制備其它銅化合物的重要原料，在電鍍、電硫酸銅是制備其它銅化合物的重要原料，在電鍍、電池、印染、染色、木材保存、顏料、殺蟲(chóng)劑等工業(yè)中池、印染、染色、木材保存、顏料、殺蟲(chóng)劑等工業(yè)中都大量使用硫酸銅。都大量使用硫酸銅。l在農(nóng)業(yè)上將硫酸銅與石灰乳混合制得在農(nóng)業(yè)上將硫酸銅與石灰乳混合制得波爾多液波爾多液，可用，可用于防治或消滅植物的多種病蟲(chóng)害，加入貯水池中可以于防治或消滅植物的多種病蟲(chóng)害，加入貯水池中可以防止藻類(lèi)生長(zhǎng)。防止藻類(lèi)生長(zhǎng)。l這是這是鑒定鑒定Cu2+的特效反應(yīng)的特效反應(yīng)。l在在中中性性或或酸酸性性溶溶液液中中，Cu2+與與K4Fe(CN)6作作用用生生成成磚磚紅色紅色Cu2Fe(CN)6沉淀：沉淀：2Cu2+Fe(CN)64-=Cu2Fe(CN)6反應(yīng)很靈敏，但反應(yīng)很靈敏，但Fe3+，Co2+存在會(huì)有干擾。存在會(huì)有干擾。CuSO4Cu2(OH)2SO4Cu(NH3)42+淺藍(lán)色沉淀淺藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液深藍(lán)色溶液NH3H2ONH3H2OCu(I)和和Cu(II)之間的相互轉(zhuǎn)化之間的相互轉(zhuǎn)化 Cu+在水溶液中非常不穩(wěn)定在水溶液中非常不穩(wěn)定,從銅的電勢(shì)圖看出：從銅的電勢(shì)圖看出：Cu2+Cu+Cu（Cu+/Cu）（Cu2+/Cu+），），Cu+易發(fā)生易發(fā)生歧化反應(yīng)歧化反應(yīng)。反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)很大（反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)很大（K=1.2106），），說(shuō)明在水溶說(shuō)明在水溶液中歧化反應(yīng)進(jìn)行得很徹底。液中歧化反應(yīng)進(jìn)行得很徹底。0.1590.52lCuSO4溶液和濃鹽酸及銅屑混合加熱，可得溶液和濃鹽酸及銅屑混合加熱，可得CuCl2-溶液溶液Cu2+Cu+4Cl-=2CuCl2-將制得的溶液稀釋?zhuān)傻冒咨膶⒅频玫娜芤合♂專(zhuān)傻冒咨腃uCl沉淀沉淀CuCl2-=CuCl(s)+Cl-稀釋l用其它還原劑代替用其它還原劑代替Cu，也可以得到也可以得到Cu+化合物，例如：化合物，例如：這是碘量法測(cè)定銅的依據(jù)這是碘量法測(cè)定銅的依據(jù)氧化銀（氧化銀（Ag2O）l受熱不穩(wěn)定，加熱至受熱不穩(wěn)定，加熱至300即完全分解為即完全分解為Ag和和O2。l具具有有較較強(qiáng)強(qiáng)的的氧氧化化性性，與與有有機(jī)機(jī)物物摩摩檫檫可可引引起起燃燃燒燒，能能氧氧化化CO、H2O2，本身被還原為單質(zhì)銀。本身被還原為單質(zhì)銀。l可溶于硝酸、氰化鈉或氨水溶液中：可溶于硝酸、氰化鈉或氨水溶液中：注注意意：Ag(NH3)2+的的溶溶液液在在放放置置過(guò)過(guò)程程中中，會(huì)會(huì)分分解解為為黑黑色色的的易易爆爆物物Ag3N。因因此此，該該溶溶液液不不宜宜久久置置，而而且且，凡凡是是接接觸觸過(guò)過(guò)Ag(NH3)2+的器皿、用具，用后必須立即清洗干凈。的器皿、用具，用后必須立即清洗干凈。硝酸銀硝酸銀l最重要的最重要的可溶性可溶性銀鹽，其晶體的熔點(diǎn)為銀鹽，其晶體的熔點(diǎn)為208，在，在440時(shí)分解。日光照射或有微量有機(jī)物存在時(shí)，也逐漸分解，時(shí)分解。日光照射或有微量有機(jī)物存在時(shí)，也逐漸分解，因此，硝酸銀晶體或溶液都應(yīng)裝在因此，硝酸銀晶體或溶液都應(yīng)裝在棕色玻璃瓶棕色玻璃瓶?jī)?nèi)。內(nèi)。2AgNO3=2Ag+2NO2+O2l硝酸銀有硝酸銀有氧化性氧化性，即使在室溫條件下，許多有機(jī)物都能，即使在室溫條件下，許多有機(jī)物都能將它還原成黑色的銀粉。將它還原成黑色的銀粉。例如：硝酸銀遇到蛋白質(zhì)即生成黑色的蛋白銀，所以皮例如：硝酸銀遇到蛋白質(zhì)即生成黑色的蛋白銀，所以皮膚或布與它接觸后都會(huì)變黑。膚或布與它接觸后都會(huì)變黑。l硝酸銀的制法：將銀溶于硝酸，然后蒸發(fā)、結(jié)硝酸銀的制法：將銀溶于硝酸，然后蒸發(fā)、結(jié)晶，即可得到無(wú)色的斜方晶體硝酸銀。晶，即可得到無(wú)色的斜方晶體硝酸銀。l硝酸銀對(duì)有機(jī)物有破壞作用，在醫(yī)藥上常用硝酸銀對(duì)有機(jī)物有破壞作用，在醫(yī)藥上常用10%的的AgNO3作為消毒劑或腐蝕劑。作為消毒劑或腐蝕劑。l大量的硝酸銀用于制造照相底片上的鹵化銀。大量的硝酸銀用于制造照相底片上的鹵化銀。l硝酸銀也是一種重要的分析試劑。硝酸銀也是一種重要的分析試劑。鹵化銀鹵化銀 lAgCl、AgBr、和和AgI的顏色依次加深（白的顏色依次加深（白淺黃淺黃黃），黃），溶解度則依次降低。溶解度則依次降低。AgF易溶于水。易溶于水。這是由于這是由于Cl-Br-I-的變形性依次增大，的變形性依次增大，Ag+與它們之間的與它們之間的極化作用依次增強(qiáng)。極化作用依次增強(qiáng)。l鹵化銀的光敏性較強(qiáng)，在光照下分解：鹵化銀的光敏性較強(qiáng)，在光照下分解：2AgX=2Ag+X2從從AgFAgI穩(wěn)定性減弱，分解的趨勢(shì)增大，因此制備穩(wěn)定性減弱，分解的趨勢(shì)增大，因此制備AgBr和和AgI時(shí)常在暗室內(nèi)進(jìn)行。時(shí)常在暗室內(nèi)進(jìn)行。l基于鹵化銀的感光性，可用它作為照相底片上的感光物質(zhì)，基于鹵化銀的感光性，可用它作為照相底片上的感光物質(zhì)，也可將感光變色的鹵化銀加進(jìn)玻璃以制造變色眼鏡。也可將感光變色的鹵化銀加進(jìn)玻璃以制造變色眼鏡。配合物配合物lAg+易與易與NH3、S2O32-、CN-等配體形成穩(wěn)定配合物。等配體形成穩(wěn)定配合物。l定性分析中定性分析中Ag+的鑒定的鑒定：Ag+與鹽酸反應(yīng)生成白色凝乳與鹽酸反應(yīng)生成白色凝乳狀沉淀，該沉淀不溶于硝酸，但溶于氨水中。狀沉淀，該沉淀不溶于硝酸，但溶于氨水中。l銀的配合物在實(shí)際生產(chǎn)、生活中有較廣泛的用途。例如銀的配合物在實(shí)際生產(chǎn)、生活中有較廣泛的用途。例如用于電鍍、照相、制鏡等方面。制造熱水瓶時(shí)，瓶膽上用于電鍍、照相、制鏡等方面。制造熱水瓶時(shí)，瓶膽上鍍銀就是利用銀氨配離子與甲醛或葡萄糖的反應(yīng)：鍍銀就是利用銀氨配離子與甲醛或葡萄糖的反應(yīng)：這個(gè)反應(yīng)稱為這個(gè)反應(yīng)稱為銀鏡反應(yīng)銀鏡反應(yīng)。氯化鋅氯化鋅l無(wú)水氯化鋅是白色、容易潮解的固體，它的溶解度是固無(wú)水氯化鋅是白色、容易潮解的固體，它的溶解度是固體鹽中最大的（體鹽中最大的（10，333g/100g水），水），吸水性很強(qiáng)，吸水性很強(qiáng)，在有機(jī)化學(xué)中常用作在有機(jī)化學(xué)中常用作去水劑去水劑和和催化劑催化劑。lZnCl2的濃溶液能形成配位酸而具有顯著的酸性，因此該的濃溶液能形成配位酸而具有顯著的酸性，因此該溶液也能溶解金屬氧化物。溶液也能溶解金屬氧化物。ZnCl2H2O=HZnCl2(OH)2HZnCl2(OH)+FeO=H2O+FeZnCl2(OH)2l因此，因此，ZnCl2的濃溶液通常稱為焊藥水，俗名的濃溶液通常稱為焊藥水，俗名“熟鏹水熟鏹水”，在焊接金屬時(shí)用它溶解、清除金屬表面上的氧化物，在焊接金屬時(shí)用它溶解、清除金屬表面上的氧化物而不損害金屬表面，便于焊接。而不損害金屬表面，便于焊接。lZnCl2水溶液還可用作木材防腐劑。水溶液還可用作木材防腐劑。l濃濃的的ZnCl2水溶液能溶解淀粉、絲綢和纖維素，因此水溶液能溶解淀粉、絲綢和纖維素，因此不能不能用紙過(guò)濾氯化鋅用紙過(guò)濾氯化鋅。lZnCl2H2O的糊狀物，由于生成的糊狀物，由于生成Zn(OH)Cl而迅速硬化，而迅速硬化，所以可用作牙科粘合劑。所以可用作牙科粘合劑。lZnCl2可通過(guò)可通過(guò)Zn或或ZnO與鹽酸反應(yīng)而制得。與鹽酸反應(yīng)而制得。l但是，由于但是，由于ZnCl2的水解，通過(guò)蒸發(fā)的水解，通過(guò)蒸發(fā)ZnCl2溶液無(wú)法制備溶液無(wú)法制備無(wú)無(wú)水水ZnCl2，一般在干燥一般在干燥HCl氣流中加熱脫水來(lái)制備。氣流中加熱脫水來(lái)制備。lZnS中加入微量的中加入微量的Cu、Mn、Ag等離子作活化劑，光照等離子作活化劑，光照后可發(fā)出多種顏色的熒光。這種材料稱后可發(fā)出多種顏色的熒光。這種材料稱熒光粉熒光粉，可用于，可用于制作熒光屏、夜光表。制作熒光屏、夜光表。l硫酸鋅硫酸鋅也是一種重要的硫化物，在硫酸鋅也是一種重要的硫化物，在硫酸鋅ZnSO47H2O的溶液中加入的溶液中加入BaS，生成生成ZnS和和BaSO4的混合沉淀物，此的混合沉淀物，此沉淀叫沉淀叫鋅鋇白鋅鋇白（俗稱（俗稱立德粉立德粉）：）：鋅鋇白無(wú)毒性，在空氣中比較穩(wěn)定，是一種優(yōu)良的白色鋅鋇白無(wú)毒性，在空氣中比較穩(wěn)定，是一種優(yōu)良的白色顏料。廣泛應(yīng)用于涂料和油墨中。顏料。廣泛應(yīng)用于涂料和油墨中。硫化鋅和硫酸鋅硫化鋅和硫酸鋅氯化汞和氯化亞汞氯化汞和氯化亞汞l氯化汞氯化汞為針狀晶體，可溶于水，有劇毒。為共價(jià)型分子，為針狀晶體，可溶于水，有劇毒。為共價(jià)型分子，熔融時(shí)不導(dǎo)電，熔點(diǎn)很低（熔融時(shí)不導(dǎo)電，熔點(diǎn)很低（549K）易升華，故俗稱易升華，故俗稱升汞升汞。lHgCl2在水中稍有水解，在氨水中氨解生成白色的氨基氯在水中稍有水解，在氨水中氨解生成白色的氨基氯化汞沉淀?；恋?。l在酸性溶液中在酸性溶液中，HgCl2是個(gè)較強(qiáng)的氧化劑：是個(gè)較強(qiáng)的氧化劑：2HgCl2+SnCl2(適量適量)=Hg2Cl2+SnCl4Hg2Cl2+SnCl2(過(guò)量過(guò)量)=2Hg+SnCl4此反應(yīng)也常用來(lái)此反應(yīng)也常用來(lái)檢驗(yàn)檢驗(yàn)Hg+離子或離子或Sn2+離子離子。lHgCl2的的1:1000稀溶液常用于手術(shù)刀剪的消毒。稀溶液常用于手術(shù)刀剪的消毒。lHgCl2也是生產(chǎn)聚氯乙烯中常用的催化劑。也是生產(chǎn)聚氯乙烯中常用的催化劑。lHgCl2的制備：高溫下汞和氯氣直接反應(yīng)，或用的制備：高溫下汞和氯氣直接反應(yīng)，或用HgO溶于鹽酸，都可制溶于鹽酸，都可制得得HgCl2。通常也可利用通常也可利用其升華特性而通過(guò)其升華特性而通過(guò)HgSO4和和NaCl的混合物加熱的混合物加熱制備制備。l氯化亞汞氯化亞汞（Hg2Cl2）是不溶于水的白色固體，是不溶于水的白色固體，無(wú)毒，因味略甜，俗稱無(wú)毒，因味略甜，俗稱甘汞甘汞。l醫(yī)藥上用作輕瀉劑、利尿劑；化學(xué)上常用作甘醫(yī)藥上用作輕瀉劑、利尿劑；化學(xué)上常用作甘汞電極。汞電極。lHg2Cl2加熱或見(jiàn)光易分解，需貯存在棕色瓶中。加熱或見(jiàn)光易分解，需貯存在棕色瓶中。l在在HgCl2中加入氨水，得白色的氯化氨基汞沉淀：中加入氨水，得白色的氯化氨基汞沉淀：HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl+NH4Cl（白色）白色）l而而Hg2Cl2與氨水反應(yīng)，即歧化為氯化氨基汞和汞：與氨水反應(yīng)，即歧化為氯化氨基汞和汞：Hg2Cl2+2NH3=Hg(NH2)Cl+Hg+NH4Cl白色白色黑色黑色沉淀呈灰黑色。這個(gè)反應(yīng)可用來(lái)沉淀呈灰黑色。這個(gè)反應(yīng)可用來(lái)鑒定鑒定Hg(I)和和Hg()。硝酸汞、亞硝酸汞硝酸汞、亞硝酸汞l汞離子不易和汞離子不易和NH3形成配合物，而是形成氨基鹽沉淀：形成配合物，而是形成氨基鹽沉淀：2Hg(NO3)2+4NH3+H2O=HgONH2HgNO3+3NH4NO3白色白色2Hg2(NO3)2+4NH3+H2O=HgONH2HgNO3+Hg+3NH4NO3白色白色黑色黑色l向向Hg2+、Hg2 22+的溶液中分別加入適量的的溶液中分別加入適量的BrBr-、CNCN-、SCNSCN-、S S2 2O O3 32-2-、S S2-2-時(shí)，分別生成難溶于水的汞鹽和亞汞鹽。時(shí)，分別生成難溶于水的汞鹽和亞汞鹽。l若再加入過(guò)量的上述離子時(shí)，難溶的汞鹽因生成配離子而若再加入過(guò)量的上述離子時(shí)，難溶的汞鹽因生成配離子而溶解，難溶的亞汞鹽則發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生溶解，難溶的亞汞鹽則發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生Hg（）的配離子的配離子及黑色的單質(zhì)汞及黑色的單質(zhì)汞。（橘紅色）（橘紅色）（無(wú)色）（無(wú)色）（綠色）（綠色）（黑色（黑色）配合物配合物硫化汞 l在金屬硫化物中在金屬硫化物中HgS的溶解度最小，其他的酸不能將其溶解，的溶解度最小，其他的酸不能將其溶解，而只易溶于王水：而只易溶于王水：3HgS+12Cl-+2NO3-+8H+=3HgCl42-+3S+2NO+4H2O這一反應(yīng)使這一反應(yīng)使S2-離子生成離子生成S，Hg2+離子生成離子生成HgI42-，降低了降低了S2-和和Hg2+的濃度，導(dǎo)致了的濃度，導(dǎo)致了HgS的溶解。的溶解?？梢?jiàn)，可見(jiàn)，HgS溶解是借氧化還原反應(yīng)和配位反應(yīng)共同作用的結(jié)溶解是借氧化還原反應(yīng)和配位反應(yīng)共同作用的結(jié)果。果。lHgS也溶于過(guò)量的濃的也溶于過(guò)量的濃的Na2S溶液中生成配離子：溶液中生成配離子：HgS+S2-=HgS22-汞的配合物 l無(wú)論是無(wú)論是Hg2Cl2還是還是Hg2(NO3)2，都不會(huì)形成都不會(huì)形成Hg22+的配離子的配離子。lHg2+離子與鹵素離子形成配離子的傾向，依離子與鹵素離子形成配離子的傾向，依Cl-、Br-、I-離離子順序增強(qiáng)。子順序增強(qiáng)。lHg2+離子與過(guò)量離子與過(guò)量KI作用最后生成無(wú)色的四碘合汞（作用最后生成無(wú)色的四碘合汞（）配）配離子離子HgI42-，其堿性溶液稱為其堿性溶液稱為奈斯勒（奈斯勒（Nessler）試劑試劑。如。如果溶液中有微量的果溶液中有微量的NH4+存在，滴加該試劑，會(huì)立即生成紅棕存在，滴加該試劑，會(huì)立即生成紅棕色沉淀：色沉淀：Hg2HgI42-+4OH-+NH4+=ONH2I+7I-+3H2OHg這個(gè)反應(yīng)常用來(lái)這個(gè)反應(yīng)常用來(lái)鑒定鑒定NH4+。（紅棕色）紅棕色）Hg()與與Hg（）的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化汞元素的電勢(shì)圖為：汞元素的電勢(shì)圖為：Hg2+Hg22+Hgl由由于于（Hg2+/Hg）（Hg2+/Hg），所所以以不不會(huì)會(huì)發(fā)發(fā)生歧化反應(yīng)，相反的，卻可發(fā)生逆歧化反應(yīng)：生歧化反應(yīng)，相反的，卻可發(fā)生逆歧化反應(yīng)：Hg+Hg2+=Hg22+l該該反反應(yīng)應(yīng)：K=Hg22+/Hg2+=166。因因此此，在在通通常常情情況況下下，Hg22+在在水溶液中是穩(wěn)定的水溶液中是穩(wěn)定的。l但但是是當(dāng)當(dāng)溶溶液液中中Hg2+濃濃度度大大大大減減小小的的情情況況下下（如如生生成成沉沉淀淀或配合物），就會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)?；蚺浜衔铮?，就會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)。0.920.79例如：在溶液中加入例如：在溶液中加入OH-、NH3、I-或或S2-時(shí)，因它們都時(shí)，因它們都能有效地降低能有效地降低Hg2+的濃度，則發(fā)生歧化反應(yīng)。的濃度，則發(fā)生歧化反應(yīng)。11.4 d區(qū)元素11.4.1 11.4.1 d d區(qū)元素的通性區(qū)元素的通性ld區(qū)區(qū)元元素素包包括括IIIBVIIIB族族所所有有元元素素，又又稱稱過(guò)過(guò)渡渡系系列列元元素素，四四、五五、六六周周期期分分別別稱為第一、第二、第三過(guò)渡系列。稱為第一、第二、第三過(guò)渡系列。1電子構(gòu)型ld區(qū)區(qū)元元素素的的價(jià)價(jià)電電子子構(gòu)構(gòu)型型一一般般為為(n-1)18ns12，與與其其它它四四區(qū)區(qū)元元素素相相比比，其其最最大大特特點(diǎn)點(diǎn)是是具具有有未未充充滿滿的的d軌道軌道（Pd除外）。除外）。l由由于于(n-1)d軌軌道道和和ns軌軌道道的的能能量量相相近近，d電電子子可可部部分分或或全全部部參參與與化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)。而而其其最最外外層層只只有有12個(gè)個(gè)電電子子，較較易易失失去去，因因此此，d區(qū)區(qū)元元素素均均為為金金屬屬元元素。素。2物理性質(zhì)l由由于于d區(qū)區(qū)元元素素中中的的d電電子子可可參參與與成成鍵鍵，單單質(zhì)質(zhì)的的金金屬屬鍵鍵很很強(qiáng)強(qiáng)，其其金金屬屬單單質(zhì)質(zhì)一一般般質(zhì)質(zhì)地地堅(jiān)堅(jiān)硬硬，色色澤澤光光亮亮，是是電電和和熱熱的的良良導(dǎo)導(dǎo)體體，其其密密度度、硬硬度度、熔熔點(diǎn)點(diǎn)、沸點(diǎn)一般較高。沸點(diǎn)一般較高。l在在所所有有元元素素中中，鉻鉻的的硬硬度度最最大大（9），鎢鎢的的熔熔點(diǎn)點(diǎn) 最最 高高（3407），鋨鋨 的的 密密 度度 最最 大大（22.61gcm-3），），錸的沸點(diǎn)最高（錸的沸點(diǎn)最高（5687）。）。3化學(xué)性質(zhì)ld區(qū)區(qū)元元素素因因其其特特殊殊的的電電子子構(gòu)構(gòu)型型，從從而而表表現(xiàn)現(xiàn)出出以以下幾方面特性：下幾方面特性：l可變的氧化值可變的氧化值 由由于于(n-1)d、ns軌軌道道能能量量相相近近，不不僅僅ns電電子子可可作作為為價(jià)價(jià)電電子子，(n-1)d電電子子也也可可部部分分或或全全部部作作為為價(jià)價(jià)電電子子，因因此此，該該區(qū)區(qū)元元素素常常具具有有多多種種氧氧化化值值，一一般般從從+2變變到到和和元元素素所所在在族族數(shù)數(shù)相相同的最高氧化值。同的最高氧化值。l較強(qiáng)的配位性較強(qiáng)的配位性 由由于于d區(qū)區(qū)元元素素的的原原子子或或離離子子具具有有未未充充滿滿的的(n-1)d軌軌道道及及ns、np空空軌軌道道，并并且且有有較較大大的的有有效效核核電電荷荷；同同時(shí)時(shí)其其原原子子或或離離子子的的半半徑徑又