第十六章 d区元素复习提纲,及试题
无机分析12第十六章d区元素
Fe2+
浅绿色
Co2+
酒红色
Ni2+
绿色
Cu2+
蓝色
Zn2+
无色
上页 下页 目录 返回
许多二价过渡元素金属离子 M 2+ (aq)的 颜色与d-d 跃迁或 f-f 跃迁有关。这种 跃迁发生在金属离子本身，通常强度都 很弱，不能解释无机颜料的颜色。副篇 介绍了荷移跃迁和价层间跃迁。
第一过渡系金属水合离子的颜色
●熔点、沸点高
同周期元素单质的熔 点，从左到右一般是先逐渐
升高，然后又缓慢下降。在
同一族中，第二过渡系元素 的单质的熔点、沸点大多高 于第一过渡系，而第三过渡 系的熔点、沸点又高于第二 过渡系(第 3 族除外)，熔点 最高的单质是钨。 熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
上页 下页 目录 返回
(4)
金属元素的电极电势
φθ的单位为V
元素
Ca －2.87 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 0.34 Zn －0.76
φθ(M2＋/M)
Φθ (M3+／M2+)
－ －1.63 －1.18
－0.91 －1.18 －0.44 －0.28 －0.23
－
－
－0.37 －0.256 －0.41 +1.51
d 电子组态 M2+(aq)
d1 d2 Sc2+ Ti2+
d3 d4 V2+ Cr2+
d5 d6 d7 Mn2+ Fe2+ Co2+
d8 d9 d10 Ni2+ Cu2+ Zn2+
稳 定 性 增 大
d区元素PPT课件
钪分族的钪、钇和镧是过渡元素中最活泼的金属
第二、第三过渡系元素的金属单质非常稳定，一般不 易与强酸反应，但浓碱和熔碱可发生反应
2020/1/6
6
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 可部分或全部参与成键，过渡元素有多种氧化数
(1) 同周期从左向右变化趋势
2020/1/6
7
2020/1/6
8
5 非整比化合物
非整比化合物的其组成在一个较小范围内变动， 保持其结构基本不变 过渡元素易形成非整比化合物
IVB~VIIB族，与原子半径较小的非金属B、C、N等形 成间隙式化合物，它们的组成随金属中溶解的B、C、N 等的量而（比值）改变
比相应的纯金属，其熔点高；硬度大，化学性质不活泼
2020/1/6
多重键
13
Re: 5d56s2 3e Re3+ 5d4
Re3+
↑ ↑ ↑ ↑ —— dz2 dxy dyz dxz dx2-y2
σδ π π
Re3+
↑↑ dz2 dxy
|| 头面 碰对 头面
↑ ↑ —— dyz dxz dx2-y2
| 肩 并 肩
2020/1/6
σ成键 π成键 δ键
同族，从上至下 逐渐增大
2020/1/6
5
2 单质的物理性质
过渡金属外观多呈银白色或灰白色，有光泽
除钪和钛属轻金属外，其余都是重金属，其中以铂系元素最重
多数过渡金属（IIB除外）熔点、沸点高，硬度大
一般认为是过渡元素的原子半径较小，而彼此堆积很紧，同时金 属原子间除了主要以金属键结合外，还可能有部分共价性，这与 金属原子 中部分未成对的(n－1)d 电子也参与成键有关
d区元素一（相关知识点）
d区元素一（相关知识点）1、三个过渡系：第一过渡系——第四周期元素从钪(Sc)到锌(Zn);第二过渡系——第五周期元素从钇(Y)到镉(Cd);第三过渡系——第六周期元素从镥(Lu)到汞(Hg);2、d区元素除 B族外，过渡元素的单质都是高熔点、高沸点、密度大、导电性和导热性良好的金属;3、第一过渡系元素的单质比第二、三过渡系元素的单质活泼;4、d区元素的颜色:第一过渡系金属水合离子的颜色：由d10和d0构型的中心离子所形成的配合物，在可见光照射下不发生d-d跃迁；而d1~d9构型的中心离子所形成的配合物，在可见光的照射下会发生d-d跃迁；对于某些具有颜色的含氧酸根离子，如：VO 43-(淡黄色)、CrO 42-(黄色)、MnO 4-(紫色)等，它们的颜色被认为是由电荷迁移引起的;5、(1)钛(Ti)是银白色金属，其表面易形成致密的氧化物保护膜，使其具有良好的抗腐蚀性，特别是对湿的氯气和海水具有良好的抗腐蚀性能；(2)加热TiO 22nH O 可得到白色粉末状的TiO 2:3002222CTiO nH O TiO nH O →+;(3)自然界中存在的金红石是TiO 2的另一种存在形式，由于含少量的铁、铌、钒、钽等而呈红色或黄色;(4)TiO 2在工业上用作白色涂料和制造钛的其他化合物； (5) TiO 2+H 2SO 4(浓)=TiOSO 4+H 2O ; TiO 2+2C(s)=Ti(s)+2CO(s) ; (6)制取Ti 的方法：通常用TiO 2、碳和氯气在800C~900C 时进行反应：800~900224222C CTiO C Cl TiCl CO ++→+ ;用Mg 还原TiCl 4: TiCl 4+2Mg=Ti+2MgCl 2 ; (7)TiCl 4在加热的情况下：2TiCl 4+H 2=2TiCl 3+2HCl ;(8)Ti 4+由于电荷多，半径小，使它具有强烈的水解作用，甚至在强酸溶液中也未发现有[Ti(H 2O)6]4+的存在，Ti 4+在水溶液中是以钛氧离子(TiO 2+)的形式存在；(9)在中等酸度的Ti 4+的盐溶液中加入H 2O 2：TiO2++H2O2=[TiO](H2O2)]2+(橘黄色) ;(10)在酸性溶液中用Zn还原TiO2+时，可形成紫色的[Ti(H2O)6]3+(可简写成Ti3+):2TiO2++Zn+4H+=2Ti3++Zn2++2H2O ;(11)向含有Ti3+的溶液中加入碳酸时：2Ti3++3CO32-+3H2O=2Ti(OH)3(s)+3CO2;(12)在酸性溶液中，Ti3+是一种比Sn2+略强的还原剂，它易被空气中的氧所氧化：4Ti3++2H2O+O2=4TiO2++4H+;(13)有机化学中常用Ti3+来证实硝基化合物的存在，它可将硝基还原为氨基：RNO2+6Ti3++4H2O=RNH2+6TiO2++6H+;6、(1)钒在自然界中的存在极为分散，很少可以见到钒的富矿；(2)钒是银灰色金属，在空气中是稳定的，其硬度比刚大；(3)钒对于稀酸也是稳定的，但在室温下，它能溶于王水或硝酸中，生成VO2+；浓硫酸和氢氟酸仅在加热条件下与钒发生作用；(4)加热时。
2019-2020年高考化学总复习 专题十六 元素“位—构—性”关系的综合应用专题演练
2019-2020年高考化学总复习专题十六元素“位—构—性”关系的综合应用专题演练1．(xx·山东理综，8)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。
已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是( )Y ZX WB．气态氢化物的稳定性：X>ZC．Z、W均可与Mg形成离子化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>WX YZ W2.(xx·福建理综，10)其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是( ) A．原子半径：W>Z>Y>XB．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>ZC．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等3．(xx·浙江理综，9)下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W 元素原子的核电荷数为X元素的2( )XY Z WTA.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性4．(xx·广东理综，23)甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。
下列判断正确的是(双选)( )A．丙与戊的原子序数相差28B．气态氢化物的稳定性：庚<己<戊C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维5．(xx·上海化学，16)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和丁的原子核外均有两个未成对电子，乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。
第十六章d区元素一
第十六章d区元素(一)[教学要求]1．了解过渡元素的原子结构特征和通性。
2．了解钛、钒及其重要化合物的性质。
3．了解铬单质的性质。
掌握Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)化合物的酸碱性、氧化还原性及其相互转化。
*了解钼、钨的重要化合物。
4．掌握Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅶ)重要化合物的性质。
5．掌握Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)重要化合物的性质及其变化规律。
掌握Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)重要化合物的性质及其变化规律。
熟悉铁、钴、镍的重要配合物。
[教学重点]1．过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系。
2．Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni的单质及化合物的性质。
[教学难点]第四周期d区金属元素氧化态、最高氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性、氧化还原稳定性、水合离子以及含氧酸根颜色等变化规律。
[教学时数]10学时[主要内容]1．第一过渡系元素的基本性质。
2．Ti、TiO2、H4TiO4、TiCl4、TiCl3的性质。
3．V、V2O5、钒酸盐和多钒酸盐的性质。
4．Cr的性质，Cr(III)、Cr(VI)化合物的性质。
5．Mn的性质，Mn(II)、Mn(IV)、Mn(VI)、Mn(VII)化合物的性质。
6．Fe、Co、Ni的单质及化合物的性质和用途。
[教学内容]§16.1 d区元素概述16.1.1 d区元素概述1.d区元素在周期表中的位置d区元素(d区金属)：周期表中具有部分填充d壳层电子的元素.第一过渡系：周期表中第四周期的d区(3d)元素包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni.第二过渡系：周期表中第五周期的d区(4d)元素包括Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd.第三过渡系：周期表中第六周期的d区(5d)元素包括Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt.第四过渡系：周期表中锕(89号)到112号元素。
镧系元素：镧(57号)和镥( 71号)之间的15种元素。
无机化学下册复习提纲
一、单质主要反应
1. 单质与单质的反应 s 区元素单质： 还原性强。 可与大多数非金属元素单质作用形成阳离子， 金属之间彼此形成合金。 p 区元素单质：金属 还原性较强，可与多数非金属元素单质作用呈显不同的正氧化态。金属之 间彼此间易形成合金。 非金属 与电负性大的非金属元素单质作用呈还原性，与金属或电负性小的非金 属作用呈氧化性 2. 单质与水的作用 活泼金属（s 区单质、Al 等） ： M(s)+nH2O(l) M(OH)+ n 2 H2(g) 锡、硅： E(s)+ 2H2O(g) EO2(s)+ 2H2(g)， 碳：C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g) 氟(F2)： F2(g)+H2O(l) 2HF(g)+ 1 2 O2(g) X2(F2 除外)： X2+H2O(l) HX+HOX 3. 单质与非氧化性的酸作用： 活泼金属、两性金属溶解并置换出氢气，非金属单质不反应。 4. 单质与强碱作用： 两性金属、准金属溶解，分别生成氢氧化物和含氧酸，并置换出氢气；P、S、Se、X2(F2 除外) 歧化；活泼金属不反应。 5. 单质与氧化性的酸（浓 HNO3、浓 H2SO4、王水）作用： 单质分别生成金属阳离子、氧化物、含氧酸，HNO3 可被还原为 NO2、NO、N2、或 NH4+； H2 Ca2+
不分解
(3) 氧化还原性: ①含氧酸及其盐的氧化性随溶液酸度的升高而增强。 3②从左向右， 最高氧化态含氧酸的氧化性增强， 同族变化不规则， NO3-的氧化性较 PO4 强， H2AsO4 的氧化性较 PO43-强，而比 NO3 差，NaBiO3 的氧化性又强于 NO3 。 ③从高氧化态到低氧化态 卤素、N 氧化性增强 P、S 还原性增强
课件化学--d区元素
钛或钛合金的密度与人的骨 骼相近，对体内有机物不起化学 反应，且亲和力强，易为人体所 容纳，对任何消毒方式都能适应， 因而常用于接骨、制造人工关节 等。又称为生命金属。
用水浸取除去可溶盐，得海绵状钛，电弧熔 融得钛锭。
§ 2-2 钛的重要化合物
1. 二氧化钛
天然二氧化钛称“金红石”，含杂质。
人工制备纯TiO2俗称“钛白粉”，是优良的白色 涂料，着色力强，遮盖力强，化学稳定性好，优于
除s电子外，d电子可参与成金属键，自左向右未成对价电 子增多，至VIB族（铬族）可能提供6个单电子，相互作用力大， 金属键强，因此在过渡系中，铬族（Cr，Mo，W）熔点最高， 硬度也很大，除Mn和Tc外（熔点反常）随后自左向右熔点又有 规律下降。
铬族价电子层构型: (n-1)d5ns1
熔点变化示意图
此外，钛或钛合金还具有特 殊的记忆功能、超导功能和储氢 功能等。
Zr，Hf是稀有金属，锆矿主要有锆英石ZrSO4， 价电子结构（n－1）d2ns2，d0电子结构较稳定， 所以除最外层s电子，次外层d电子也参加成键， Ti，Zr，Hf最稳定的氧化态是＋4。其次是＋3， ＋2较少见。
由于镧系收缩，铪的离子半径与锆接近，所以
FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O = H2TiO3 + H2SO4 H2TiO3 = TiO2 + H2O
1第20、21章d区元素习题
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十六章d区元素（一）预习提纲
1、d区元素性质变化的一般规律，包括原子半径，电离能，物理性质，化学性质，氧化态及颜色。
2、钛，钒及其化合物。
3、铬的化合物，铬离子的反应，多酸型配合物结构。
4、锰的重要化合物性质。
水溶液中锰离子的反应。
5、铁，钴，镍重要化合物性质及相应反应。
第十六章复习题
一、是非题：
1、从元素钪开始，原子轨道上填3d电子，因此第一过渡系列元素原子序数的个位数等于3d上的电子数。
2、除ⅢB外，所有过渡元素在化合物中的氧化态都是可变的，这个结论也符合与ⅠB族元素。
3、ⅢB族是副族元素中最活泼的元素，它们的氧化物碱性最强，接近于对应的碱土金属氧化物。
4、第一过渡系列的稳定氧化态变化，自左向右，先是逐渐升高，而后又有所下降，这是由于d轨道半充满以后倾向于稳定而产生的现象。
5、元素的金属性愈强，则其相应氧化物水合物的碱性就愈强；元素的非金属性愈强，则其相应氧化物水合物的酸性就愈强。
6、低自旋型配合物的磁性一般来说比高自旋型配合物的磁性相当要弱一些。
二、选择题：
1、过渡元素原子的电子能级往往是(n-1)d > ns，但氧化后首先失去电子的是ns 轨道上的，这是因为:
A、能量最低原理仅适合于单质原子的电子排布。
B、次外层d上的电子是一个整体，不能部分丢失。
C、只有最外层的电子或轨道才能成键。
D、生成离子或化合物，各轨道的能级顺序可以变化。
2、下列哪一种元素的(Ⅴ)氧化态在通常条件下都不稳定
A、Cr(Ⅴ)
B、Mn(Ⅴ)
C、Fe(Ⅴ)
D、都不稳定
3、Cr2O3，MnO2，Fe2O3在碱性条件下都可以氧化到(Ⅵ)的酸根，完成各自的氧化过程所要求的氧化剂和碱性条件上
A、三者基本相同
B、对于铬要求最苛刻
C、对于锰要求最苛刻
D、对于铁要求最苛刻
4、下列哪一体系可以自发发生同化反应而产生中间氧化态离子?
A、Cu(s) + Cu2+(aq)
B、Fe(s) + Fe3+(aq)
C、Mn2+(aq) + MnO42-(aq)
D、Hg(l) + HgCl2(饱和)
5、下列哪一种关于FeCl3在酸性水溶液的说法是不妥的?
A、浓度小时可以是水合离子的真溶液
B、可以形成以氯为桥基的多聚体
C、可以形成暗红色的胶体溶液
D、可以形成分子状态的分子溶液。
6、关于过渡元素，下列说法中哪种是不正确的。
A、所有过渡元素都有显著的金属性；
B、大多数过渡元素仅有一种价态；
C、水溶液中它们的简单离子大都有颜色；
D、绝大多数过渡元素的d轨道未充满电子。
7、在酸性介质中，用Na2SO3还原KMnO4，如果KMnO4过量，则反应产物为:
A、Mn2++SO42-
B、Mn2++ SO2
C、MnO2+ SO42-
D、MnO42- +SO42-
三、填空题：
1、写出下列物质的化学式和化学名称: 铬黄( )，灰锰氧( )，铬铁矿( )。
2、在酸性介质中将Cr(Ⅲ)氧化成Cr(Ⅵ)比在碱性介质中( )。
写出三种可以将Cr3+氧化成Cr2O72-的氧化剂:( )，( )，( )。
3、CrCl3·6H2O有三种水合异构体，它们是( )，( )，( )，它们的颜色分别是( )，( )，( )。
四、综合题：
1、铬的某化合物A是橙红色可溶于水的固体，将A用浓HCl处理产生黄绿色刺激性气体B 和生成暗绿色溶液C。
在C中加入KOH溶液，先生成灰蓝色沉淀D，继续加入过量的KOH 溶液则沉淀消失，变为绿色溶液E。
在E中加入H2O2并加热则生成黄色溶液F，F用稀酸酸化，又变为原来的化合物A的溶液。
问:A至F各是什么?写出有关反应式。