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、TiO
2、H
4
TiO
4
、TiCl
4
、TiCl
3
的性质。
3．V、V
2O
5
、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。
锕系元素：锕(89号)和铹(102号)之间的15种元素。
f区元素：镧系元素和锕系元素的总称(f区金属,内过渡元素.
d区元素显示出许多区别于主族元素的性质：
a.熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区
b.不少元素形成有颜色的化合物
c.许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为
d.形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物和金属有机配
合物
e.参与工业催化过程和酶催化过程的能力强
d 区元素所有这些特征不同程度上与价层d 电子的存在有关，因而有人将
d 区元素的化学归结为d 电子的化学.
2. d区元素原子的价电子层构型
(n-1)d1-10ns1-2(Pd为5s0)
3. d区元素的原子半径
总趋势: 同周期左→右大→小，第Ⅷ族后增大
变化原因:
同一周期：r变化受两因素的制约：
核电荷数增加，引力增强，r变小；
核外电子数增加，斥力增强，r变大；
随原子序数的增加原子半径逐渐减小:增加的电子不足以完全屏蔽核电荷；左--右，有效核电荷Z*增加，r变小。
长周期中部（ｄ区）各元素的原子半径随核电苛增加减小缓慢:电子填入
(n-1)d层，屏蔽作用大，Z*增加不多，r减小缓慢。
10构型,屏蔽ⅠB,ⅡB（ｄｓ区）原子半径略有增大，此后又逐渐减小:d
显著, r略有增大。
同一族：
主族：从上到下，外层电子构型相同，电子层增加的因素占主导r增加。
副族：第四周期到第五周期r增大，
第五周期到第六周期r接近。
例如：
4.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。
16.1.2 d区元素的物理性质
●熔点、沸点高
熔点最高的单质：钨(W) 3683±20℃
●硬度大
硬度最大的金属：铬(Cr) 摩氏9.0
●密度大
密度最大的单质：锇(Os)
●导电性，导热性，延展性好
原子化焓集中地反映了单质的物理性质,下表给出d 区金属的原子化焓。
过渡金属的原子化焓一般高于主族金属元素，原子化焓特高的那些元素处于第二、第三过渡系中部，而钨则是所有金属中最高的。金属钨由于在高温下挥发得极慢而被用作灯丝材料。Zn，Cd，Hg 明显不同于其他过渡元素，原子化焓接
近于碱金属。Hg 和Na 的蒸气被用于荧光灯(即日光灯)和路灯。
金属元素的原子化焓是金属内部原子结合力强弱的一种标志，较高的原子化焓可能是由于较多的价电子（特别是较多的未成对电子）参与形成金属键.这种结合力似乎也应该反映在过渡元素的上述物理性质上.
16.1.3 d区元素的化学性质
（1）第一过渡系的单质比第二过渡系的单质活泼；总趋势：同族从上到下活泼性降低。
例：第一过渡系除Cu外均能与稀酸作用，第二、三过渡系仅能溶于王水、氢氟酸，而Ru,Rh,Os,Ir不溶于王水。
（2）与活泼非金属(卤素和氧)直接形成化合物。
（3）与氢形成金属型氢化物如：VH18，TaH0.76,LaNiH5.7 。
（4）与硼、碳、氮形成间充型化合物。
16.1.4 d区元素的氧化态
过渡金属元素有可变氧化态，通常有小于它们族数的氧化态。
1. 第一过渡系元素除钪外都可失去4s 2形成+II氧化态阳离子。
2. 由于3d和4s轨道能级相近，因而可失去一个3d 电子形成+III氧化态阳离子。
3. 随着原子序数的增加，氧化态先是逐渐升高，达到与其族数对应的最高氧
化态，从Ti到Mn的最高氧化态往往只在氧化物、氟化物或氯化物中遇到，随后出现低氧化态。
4. 同一元素氧化态的变化是连续的。
5. 第一过渡系列后半部的元素（V,Cr,Mn,Fe,Co）能出现零氧化态，它们与不带电的中性分子配位体形成羰基配合物
第一过渡系元素的族氧化态和实际达到的最高氧化态如下：
●红色为常见的氧化态
●同同期自左至右形成族氧化态的能力下降
●由图清楚说明了由Sc 至Cu 族氧化态的热力学稳定性趋势
16.1.5 d区元素离子的颜色
水合离子呈现多种颜色。过渡元素的水合离子大部分都有一定的颜色，这是因为d电子的跃迁能级一般在可见光的范围(d10, d0结构的离子无色)：
§16.2 钛钒
16.2.1 钛及其化合物
1.概述
（1）含量并不十分短缺的元素钛虽被列为稀有元素，但在地壳中的丰度仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢而居第10 位，比某些“普通元素”(例如锌、铅、锡、铜)高得多。与3d 左部其他几种元素一样，钛也是亲氧元素，自然界主要以氧化物或含氧酸盐的形式存在。最重要的矿物是金红石(TiO2)和钛铁矿(FeTiO3)。
（2）有多种优异性质● d = 4.54g· cm-3，比钢轻43% ●强度大：合金抗拉强度达180
kg· mm-2，适应温度宽●耐腐蚀(不怕酸、碱、海水、体液)
（3）用途广泛：飞机、潜艇材料, 可增加深度80% 达4500 m 以下；Ni-Ti 记忆合金；人造关节等。
（4）制备:钛的化合物是第一过渡系中最难被还原为金属的化合物。例如铬、锰、铁的氧化物均可被碳还原，但在电化学法建立之前, 还原钛化合物只能采用价格昂贵的强还原剂(如金属钠和金属镁)。以金红石为原料制备金属钛时，首先通过氯化法制得四氯化钛，然后在氩气氛中用熔融的金属镁还原制得海绵钛：
海绵钛再经真空电弧熔炼得钛锭。
2 .钛的重要化合物
钛形成+4，+3 和+2 氧化态化合物，其中以族氧化态化合物最稳定和最常见。
1. 二氧化钛TiO2
最重要的钛化合物，自然界以矿物(金红石)形式存在，工业上可用钛铁矿(FeTiO3)为原料制备
硫酸分解钛铁矿的反应如下：
反应式中含有钛酰离子(TiO2+)的化合物叫硫酸钛酰。将反应后的溶液冷至5℃使FeSO4以水合晶体形式从体系中分离，含有硫酸钛酰的滤液经浓缩、水蒸气加热水解制得白色的偏钛酸：
偏钛酸是TiO2 的水合物(TiO2·H2O), 经过滤、洗涤并在高温下脱水得产物：
新制得的热的TiO2粉末呈浅黄色，冷却后呈白色，俗称钛白。TiO2不溶于水，在强酸和强碱中均可缓慢溶解，分别生成钛酰盐(例如TiOCl2)和偏钛酸盐(例如Na2TiO3)。TiO2虽然显两性，但仍属化学性质稳定的物质。用作高级白色颜料时除安全性(无毒)外, 还兼有铅白颜料的遮盖性和锌白颜料的持久性。此外，钛白还在造纸工业中用作增白剂，在合成纤维工业中用作消光剂。
2. 四氯化钛TiCl4
钛的最重要的卤化物，以它为原料可制备一系列钛化合物和金属钛。常
温下TiCl4为无色液体(b.p. 136℃)并具有刺激性臭味。TiCl4极易水解，暴露在潮湿空气中发白烟。
部分水解生成钛酰氯，完全水解生成偏钛酸：
3. 钛酸钡
具有钙钛矿型晶体结构的BaTiO3是最重要的电陶瓷材料。BaTiO3陶瓷主要用作电容器的介电体，全世界陶瓷电容器年产值在20 亿美元以上。BaCO3 与TiO2通过高温固相反应制备BaTiO3:
16.2.1 钒及其化合物
1. 概述
（1）存在
丰度0.45％，含量不少，但分散。主要有矾钛铁矿，钒酸钾铀矿，钒铅矿。（2）性质和用途
电子构型为(n-1)d3ns2
价态有+V、+IV、+III、+II, V、Nb、Ta以+V价最稳定，V的+IV价也较稳定。
物性：高mp. 延展性高，硬度大。
化性：它们的单质容易呈钝态、都溶于硝酸和氢氟酸的混合酸中，钽不溶于王水。
（3）用途：制钒钢，含钒0.1~0.2%的钒钢韧性、弹性好，强度高，
2.钒的重要化合物
（1）钒的氧化物
（2）五氧化二钒V2O5
a.酸碱两性
b.酸介质中，中等氧化剂
c.重要催化剂：
（3）钒酸盐和多钒酸盐
钒酸盐可分为：偏钒酸盐NaVO3 ;正钒酸盐Na3VO4 ;焦钒酸盐Na4V2O7 ;
多钒酸盐Na3V3O9
钒的比色测定：
在钒酸盐的溶液中加过氧化氢,若溶液是弱碱性、中性或弱酸性时,得黄色的二过氧钒酸离子[VO2(O2)2]3-,此法可用于鉴定钒。
§16.3 铬钼钨多酸型配合物
16.3.1 铬、钼、钨的单质
铬分族(VIB)：Cr, Mo, W, Sg
价层电子构型：(n-1)d 4-5n s1-2
灰白色金属，熔沸点高，硬度大,表面易形成氧化膜。
室温时纯铬溶于稀HCl,H2SO4，在浓HNO3中钝化。高温下与活泼的非金属及C,B,N反应。
16.3.2 铬的化合物
1.Cr2O3(铬绿)
制备：
性质：两性
2.Cr(OH)3
3.Cr(III)盐和亚铬酸盐
Cr2(SO4)3·6H2O(绿色)、Cr2(SO4)3·18H2O(紫色)、Cr2(SO4)3(桃红色)，K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O。
在碱性溶液中，Cr(III)有较强的还原性，能被过氧化氢、过氧化钠、Br2等氧化。
在酸性条件下，三价铬以Cr3+离子形式存在，要使其氧化为六价铬则需强氧
化剂。如KMnO4、HIO4、(NH4)2S2O8等
Cr(Ⅲ)形成配合物的能力特强，凡能提供电子对的物种如H2O，CN-，NH3，C2O42-等都可作为配位体。由于Cr(III)配合物中的配位体交换过程进行得十分缓慢，往往会出现多种稳定的水合异构体。例如CrCl3·6H2O 存在三种水合异构体：
4.铬(VI)的化合物
重铬酸钾（俗称红矾钾）和重铬酸钠（俗称红矾钠）最为重要。
a.Cr2O72-与CrO42-间的转化
重铬酸盐和铬酸盐在水溶液中存在下列平衡：
酸性溶液中Cr2O72-为主, 碱性溶液中CrO42-为主
b.CrO42-离子的检验
在重铬酸盐溶液中除加碱可转化为铬酸盐外，加Ag+、Pb2+和Ba2+也可转化为相应的铬酸盐。
从而使平衡向着生成铬酸盐的方向移动。
实验室也常用Ag+、Pb2+和Ba2+离子来检验CrO42-离子的存在。
c.重铬酸盐的氧化性
酸性介质中是强氧化剂(比高锰酸根离子的氧化性稍弱)，且还原产物均为Cr3+离子。
此反应在分析化学中用来测定铁。
此反应用于检验司机是否酒后开车。
实验室中常用的铬酸洗液是用热的饱和重铬酸钾溶液与浓硫酸配制的。
橙红色的CrO3是强氧化剂, 还可用于钝化金属。
d.重铬酸钾的制备
通过铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧，使铬氧化成可溶性的铬酸钠：
用水浸取熔体，过滤以除去三氧化二铁等杂质，铬酸钠的水溶液用适量的硫酸酸化，可转化成重铬酸钠：
由重铬酸钠制取重铬酸钾，只要在重铬酸钠溶液中，加入固体氯化钾进行复分解反应即可
利用重铬酸钾在低温时溶解度较小(273K时4.6克／l00克水)，在高温时溶解度较大(373K时，94．1克／100克水)，而温度对食盐的溶解度影响不大的性质，可将K2C r2O7与NaCl分离
小结
§16.4 锰
16.4.1 锰的单质
锰分族(VIIB)：Mn Tc Re Bh 价电子构型：(n -1)d 5n s 2
锰单质的性质：白色金属，硬而脆
活泼金属：
与氧、卤素等非金属反应：
在氧化剂存在下与熔融的碱作用：
16.4.2 锰的化合物 Mn 的价电子构型：3d 54s 2
Mn 的氧化值呈连续状：从-2~+7。 常见氧化值：+7，+6，+4和+2。
常见化合物：KMnO 4 ，K 2MnO 4，MnO 2，MnSO 4和MnCl 2。 除MnO 2外，
余者均易溶于水，相应含锰离子分别为：2244MnO MnO Mn --+
，和。
锰的重要化合物性质表
水溶液中锰的各种离子及其性质
1.锰(Ⅶ)的化合物
①强氧化性：
溶液的酸度不同，MnO4被还原的产物不同：
②不稳定性
(见光)遇酸
42224MnO 4H ()4MnO 3O 2H O -+
+??
→++微酸 浓碱
244224MnO 4OH 4MnO O 2H O ---+??
→++ 加热
42422
220C 2KMnO K MnO MnO (s)O >?????→++ 2.锰(Ⅵ)的化合物
K 2MnO 4暗绿色晶体，在强碱性溶液中以24MnO -
形式存在。
在酸性、中性溶液中歧化
2424222-42243
3MnO 4H MnO 2MnO 2H O
3MnO 2CO MnO 2MnO 2CO
-+-
-
-+??→+++??→++
3.锰(Ⅳ)的化合物：MnO 2
强氧化剂
2222224422MnO 4HCl()Cl MnCl 2H O 2MnO 2H SO ()2MnSO O 2H O +??→+++??→++浓浓
还原性（碱性）
22442MnO 2MnO 4OH 3MnO 2H O ---++??→+
制取低氧化值锰化合物的原料
2342
530C 3MnO Mn O O ?????→+ 222
450C~500C MnO H MnO H O ??+??????→+ ４.锰(Ⅱ)的化合物
226Mn(H O)+
的水解
2+++2625[Mn(H O)] [Mn(OH)(H O)] + H -10.610K Θ=
在碱性条件下：
22
2O
Mn 2OH Mn(OH)(s,)+-+???→无白
2222Mn(OH)O 2MnO(OH)(s,)+??→棕黄色
22O O 223222Mn(OH)Mn O H O MnO H O x y ??→???→?
Mn(OH)2为碱性
222Mn(OH)2H Mn 2H O +++??→+
Mn 2+
的还原性弱
2334222242Ag 22-228
244
2564322Mn 5NaBiO (s)14H 2MnO 5Bi 5Na 7H O 2Mn 5PbO (s)4H 2MnO 5Pb
2H O 2Mn 5S O 8H O 2MnO 10SO 16H
2Mn 5H IO (s)2MnO 5HIO 7H O 6H +
++-++
++-++
-
-+
+-
+
++??→+++++??→++++???→+++??→+++
鉴定Mn
2+常用NaBiO 3，介质用HNO 3，Mn 2+
量不宜多。
24223Mn 2MnO 2H O 5MnO 4H +-+++??
→+
§16.5 铁 钴 镍 16.5.1 铁、钴、镍的单质 化学性质：中等活泼的金属 1. 与稀酸反应
22M 2H ()M (aq)H +++→+稀
-23424Fe 10H NO (,4Fe NH H O +++
++→++稀冷） -332Fe 4H NO (Fe NO 2H O ++++→++较浓）
2. 与浓酸的作用
-3322Fe 6H 3NO (,Fe 3NO 3H O ++++→++热浓）
冷浓HNO 3使Fe ，Co ，Ni 钝化 3. 与非金属反应
15022334Fe O Fe O Fe O +??→和 500
234Co O Co O CoO +???→和 500
2Ni O NiO +???→
纯Fe,Co,Ni 在水和空气中稳定。 4. 与CO 形成羰合物
Fe(CO)5，Co 2(CO)8，Ni(CO)4 16.5.2 铁、钴、镍的化合物
除Fe 以外，最高氧化值都没有达到3d 和4s 电子数的总和。 1. 铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物 (1) 铁、钴、镍的氧化物
Fe 2O 3红棕色， FeO 黑色， Fe 3O 4黑色； Co 2O 3·x H 2O 暗褐色， CoO 灰绿色； Ni 2O 3·2H 2O 灰黑色， NiO 绿色
(2) 铁、钴、镍的氢氧化物
22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++??→
3-
3
Fe3OH Fe(OH)(s,
++→红棕）
332
Fe(OH)3HCl FeCl3H O
+??→+
22
23
O
Co2OH Co(OH)(s,)Co(OH)(s,) +-
+??→??→
粉红暗棕色
（
232
Co O H O
x?）
2
2
Ni2OH Ni(OH)(s, )
+-
+→果绿色
223
3222
2M(OH)ClO H O2M(OH)Cl
2M(OH)6HCl()2MCl Cl6H O
--
++??→+
+??→++
浓
M=Co,Ni 还原性：Fe(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)
2. 铁、钴、镍的盐
(1) 水溶液中水解
2+++-9.5
2625
[Fe(H O)] [Fe(OH)(H O)]+H K=10
Θ
3+2++-3.05
2625
[Fe(H O)] [Fe(OH)(H O)]+H K=10
Θ
2+++-3.26
25224
[Fe(OH)(H O)] [Fe(OH)(H O)]+H K=10
Θ
Fe
3+
水解最终产物：Fe(OH)3
(2) Fe
3+
为中等强度氧化剂
322
2Fe Cu Cu2Fe
+++
+??→+
32
2Fe Fe3Fe
++
+??→
3242
2Fe Sn Sn2Fe
++++
+??→+
32
2
2Fe H S2Fe S2H
+++
+??→++
(3) Fe
2+
具有还原性：
23
22
4Fe O4H4Fe2H O
+++
++??→+
22332726Fe Cr O 14H 6Fe 2Cr 7H O +-
+++++??→++
16.5.3 铁、钴、镍的配合物 1. 铁的配合物
高自旋：[FeF 6]3-， [Fe(NCS)n (H 2O)6-n ]
3-n 低自旋：[Fe(CN)6]3-， [Fe(CN)6]4- [Fe(CN)5NO]
2-
鉴定Fe 3+
的反应
33Fe nSCN Fe(NCS)()n
n +--+??→血红 异硫氰合铁(Ⅲ)配离子
436262[Fe(CN)]Cl 2[Fe(CN)]2Cl ---+??→+
K 4[Fe(CN)6] 黄血盐 ，黄色；
K 3[Fe(CN)6] 赤血盐，晶体为红色。
3466Fe [Fe(CN)]K [KFe(CN)Fe](s)x x x x +-+++→Prussian’s 蓝
该反应用于Fe 3+
的鉴定(酸性条件)。
2366Fe [Fe(CN)]K [KFe(CN)Fe](s)x x x x +-+++→Turnbull’s 蓝
该反应用于Fe 2+
的鉴定(酸性条件)。 Prussian’s 蓝，Turnbull’s 蓝组成均为： [KFe Ⅲ (CN)6Fe Ⅱ
]x
2-3323Fe NO 4H 3Fe NO 2H O +++++→++
)2226252[Fe(H O)]NO [Fe(NO)(H O)](H O +++→+棕色
该反应用于 -3NO 鉴定：“棕色环”，
2. 钴的配合物
Co(Ⅲ)的配合物大多是低自旋的([CoF 6]3-除外)，例如： [Co(NH 3)6]3+， [Co(CN)6]3-，[Co(NO 2)6]3- 在溶液中或固态时十分稳定。 鉴定K +
：
湖南理工学院无机化学习题库第16章d 区元素(一)
第16章 d 区元素（一） 一是非题 1．按照酸碱质子理论，[Fe(H2O)5(OH)]2+的共轭酸是[Fe(H2O)6]3+, 其共轭碱是 [Fe(H2O)4(OH)2]+。（） 2. 由Fe3+能氧化I－，而[Fe(CN)6]3-不能氧化I－，可知[Fe(CN)6]3-的稳定常熟小于[Fe(CN)6]4-的稳定常 数。（） 3.某溶液中共存有NO? , Cr O 2? , K + , Fe3+ , Cl ?I和I－,并无任何反应。（） 4. 在[Ti(H2O)6]3+配离子中，Ti3+的d轨道在H2O的影响下发生能级分裂，d 电子可吸收可见光中的绿色光而发生d-d 跃迁，散射出紫红色光。（） 5. 在M n+ +ne ====M 电极反应中，加入M n+的沉淀剂，可使标准电极电势Eθ的代数值增大，同类型的难溶盐的K sp值越小，其Eθ的代数值越大。（） 二选择题 1. 下列过渡元素中能呈现最高氧化数的化合物是（） ⑴Fe ⑵Co ⑶Ni ⑷Mn 2. Fe3O4与盐酸作用的产物为（） ⑴FeCl3+H2O ⑵FeCl2+H2O ⑶FeCl3+ FeCl2+H2O ⑷FeCl3+Cl2
3. Co3O4与盐酸作用的产物为（） ⑴CoCl2+H2O ⑵CoCl3+ CoCl2+H2O ⑶CoCl2+Cl2+H2O ⑷CoCl3+ H2O 4. 欲除去FeCI3中含有的少量杂质FeCI2，应加入的物质是（） ⑴通CI2⑵KMnO4⑶HNO3⑷K2Cr2O7 5. 下列哪个溶液中，当加入NaOH 溶液后，仅有颜色发生变化而无沉淀生成的是（） ⑴FeSO4⑵KMnO4⑶NiSO4⑷K2Cr2O7 6. 欲制备Fe2+的标准溶液,应选择的最合适的试剂是（） ⑴FeCI2溶于水⑵硫酸亚铁铵溶于水 ⑶FeCI3溶液中加铁屑⑷铁屑溶于稀酸 7. 用来检验Fe2+离子的试剂为（） ⑴NH4SCN ⑵K3[Fe(CN)6] ⑶K4[Fe(CN)6] ⑷H2S 8. 用来检验Fe3+离子的试剂为（） ⑴KI ⑵NH4SCN ⑶NaOH ⑷NH3·H2O 9. [Co(CN)6]4-与[Co(NH3)6]2+的还原性相比较（） ⑴[Co(NH3)6]2+还原性强⑵[Co(CN)6]4-还原性强
第12章-d区元素和f区元素知识分享
第12章d区元素和f区元素 【12-1】试用d区元素价电子层结构的特点来说明d区元素的特性。 解：d 区元素最后一个电子填充到d 轨道上，其价层电子组态为：(n-1)d1-8ns1-2，位于周期表的中部，包括ⅢB -ⅦB和Ⅷ族元素，它们都是过渡元素，每个元素都有多种氧化值。同周期过渡元素的原子半径随着原子序数的增加而缓慢地依次减小，到了第Ⅷ族元素后又缓慢增大。同族过渡元素的原子半径，除了ⅢB外，自上而下随着原子序数的增大而增大。各过渡系元素电离能随原子序数的增大，总的变化趋势是逐渐增大的。同副族过渡元素的电离能递变不很规则。熔点、沸点高, 密度大, 导电性、导热性、延展性好。在化学性质方面，第一过渡系元素的单质比第二、三过渡系元素的单质活泼。化学性质变化总趋势是同一过渡系单质的活泼性从左到右降低。 或：d 区元素价电子层结构是(n-1)d1-8ns1-2。它们ns轨道上的电子数几乎保持不变，主要差别在于(n-1)d 轨道上的电子数不同。又因(n-1)d轨道和ns轨道的能量相近，d电子可以全部或部分参与成键，由此构成了d区元素的一些特性：全部是金属，原子半径小，密度大，熔、沸点高，有良好的导热、导电性能，化学性质相近。大多具有可变的氧化态。由于d轨道有未成对电子，水合离子一般具有颜色。由于所带电荷高，离子半径小，且往往具有未充满的d电子轨道，所以容易形成配合物。【12-2】完成下列反应式： （1）TiO2+H2SO4(浓)→ （2）TiO2++Zn+H+→ （3）TiO2+C+Cl2→ （4）V2O5+NaOH→ （5）V2O5+H2SO4→ （6）V2O5+HCl→ （7）VO2++H2C2O4+H+→ 解：（1）TiO2 + H2SO4 (浓) = TiOSO4 + H2O （2）2TiO2+ + Zn + 4 H+ = 2 Ti3+ + Zn2+ +2 H2O （3）TiO2 + 2 C + 2 Cl2 (加热) = TiCl4 + 2 CO （4）V2O5 + 6 NaOH = 2 Na3VO4 + 3 H2O （5）V2O5 + H2SO4 = (VO2)2SO4 + H2O （6）V2O5 + 6 HCl = 2 VOCl2 + Cl2 + 3 H2O （7）2VO+ + H2C2O4 + 2 H+ = 2VO2+ + 2CO2 +2H2O 【12-3】在酸性溶液中钒的电势图为
第12章-d区元素和f区元素
第12章 d区元素和f区元素 【12-1】试用d区元素价电子层结构的特点来说明d区元素的特性。 解：d区元素最后一个电子填充到d轨道上，其价层电子组态为：(n-1)d1-8ns1-2，位于周期表的中部，包括ⅢB-ⅦB和Ⅷ族元素，它们都是过渡元素，每个元素都有多种氧化值。同周期过渡元素的原子半径随着原子序数的增加而缓慢地依次减小，到了第Ⅷ族元素后又缓慢增大。同族过渡元素的原子半径，除了ⅢB外，自上而下随着原子序数的增大而增大。各过渡系元素电离能随原子序数的增大，总的变化趋势是逐渐增大的。同副族过渡元素的电离能递变不很规则。熔点、沸点高,密度大,导电性、导热性、延展性好。在化学性质方面，第一过渡系元素的单质比第二、三过渡系元素的单质活泼。化学性质变化总趋势是同一过渡系单质的活泼性从左到右降低。 或：d区元素价电子层结构是(n-1)d1-8ns1-2。它们ns轨道上的电子数几乎保持不变，主要差别在于(n-1)d轨道上的电子数不同。又因(n-1)d轨道和ns轨道的能量相近，d电子可以全部或部分参与成键，由此构成了d区元素的一些特性：全部是金属，原子半径小，密度大，熔、沸点高，有良好的导热、导电性能，化学性质相近。大多具有可变的氧化态。由于d轨道有未成对电子，水合离子一般具有颜色。由于所带电荷高，离子半径小，且往往具有未充满的d电子轨道，所以容易形成配合物。 【12-2】完成下列反应式： （1）TiO2+H2SO4(浓)→ （2）TiO2++Zn+H+→ （3）TiO2+C+Cl2→ （4）V2O5+NaOH→ （5）V2O5+H2SO4→ （6）V2O5+HCl→ （7）VO2++H2C2O4+H+→ 解：（1）TiO2 + H2SO4 (浓) = TiOSO4 + H2O （2）2TiO2+ + Zn + 4 H+ = 2 Ti3+ + Zn2+ +2 H2O （3）TiO2 + 2 C + 2 Cl2 (加热) = TiCl4 + 2 CO （4）V2O5 + 6 NaOH = 2 Na3VO4 + 3 H2O （5）V2O5 + H2SO4 = (VO2)2SO4 + H2O （6）V2O5 + 6 HCl = 2 VOCl2 + Cl2 + 3 H2O
第十六章d区元素一
第十六章 d区元素(一) 1、在所有过渡元素中，熔点最高的金属是，熔点最低的是，硬度最大的是。密度最大的是，导电性最好的是，耐海水腐蚀的是。 2、分别写出下列离子的的颜色：[Fe(H 2O) 6 ]2+色，FeO 4 2－色， [FeCl 4]－色，[Fe(H 2 O) 6 ]3+色，[Ti(H 2 O) 6 ]3+色，VO 4 3－色， [Co(H 2O) 6 ]2+色，[Mn(H 2 O) 6 ]2+色，[Ni(H 2 O) 6 ]2+色。 3、CrCl 3 溶液与氨水反应生成色的沉淀，该产物与NaOH溶液反应生成色的。 4、锰在自然界主要以的形式存在，在强氧化剂（如KClO 3 ）作用下碱熔时只能得到价锰的化合物，而得不到酸盐，这是因为后者。 5、K 2Cr 2 O 7 （s）与浓H 2 SO 4 反应生成的氧化物为，它为色，遇 酒精立即着火，生成铬的一种色氧化物，其化学式为。高锰酸钾与浓硫酸作用生成的氧化物为；二氧化锰和浓硫酸反应生成的气体是。 6、高锰酸钾是剂，它在酸性溶液中与H 2O 2 反应的主要产物是 和，它在中性或弱碱性溶液中与Na 2SO 3 反应的主要产物为 和。 7、在强碱性条件下，高锰酸钾溶液与二氧化锰反应生成色的；在该产物中加入硫酸后生成色的和色的。
8、三氯化铁蒸汽中含有的聚合分子化学式为，其结构与金属的 氯化物相似。三氯化铁溶于有机溶剂。 9、即可用于鉴定Fe3+，又可用于鉴定Co2+的试剂是；当Fe3+存在时，能 干扰Co2+的鉴定，可加入因生成而将Fe3+掩蔽起来，消除对Co2+鉴定的干扰。 10、用于鉴定Ni2+的试剂是，鉴定反应需要在性溶液中进行， 反应生成了色沉淀。 11、实验室中使用的变色硅胶中含有少量的，烘干后的硅胶呈色， 这实际上呈现的是的颜色。吸水后的硅胶呈现色，这是的颜色。若于烘箱中将吸水硅胶转变成无水硅胶，烘干温度为℃左右。 12、第一过渡系的元素是（） （A）第四周期ⅢB～Ⅷ～ⅡB （B）第五周期ⅢB～Ⅷ～ⅡB （C）镧系元素（D）锕系元素 13、作为颜料使用的钛的化合物是（） （A）TiCl 4 （B）TiOSO 4 （C）TiO 2 （D）TiF 4 14、关于V 2O 5 的下列叙述中错误的是（） （A）是酸性氧化物（B）是无色晶体（C）具有强氧化性（D）可作为催化剂15、下列离子不能被金属锌还原的是（）（A）TiO2+ （B）VO2+ （C）Fe3+ （D）V2+ 16、下列离子与Na 2CO 3 溶液反应生成碳酸盐沉淀的是( ) （A）Ti3+ （B）Mn2+ （C）Fe3+ （D）V2+
第十六章 d区元素复习提纲,及试题
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)
第11章s、ds、d区常见元素及其主要化合物
第11章 s、ds、d区常见元素及其主要化合物 CHAP.11 s,ds,d BLOCK ELEMENTS AND THEIR MAIN COMPOUNDS 11.1 s区常见元素及其主要化合物 s BLOCK MAIN ELEMENTS THEIR MAIN COMPOUNDS 11.1.1 s区元素的通性 1. s区元素的特点: (1) 碱金属金属性最强,碱土金属次之.IA、IIA元素原子的价电子层构型分别为: ns1、ns2 (2)常见氧化值为+1、+2; (3)所生成的化合物多数是离子型;只有Li、Be所形成的化合物具一定共价性. (4)锂与镁两元素性质相近;钙、锶、钡的性质也很接近 (5)锂与同族元素相比具许多特殊性质. 2. s区的单质: (1)物理性质: 有金属光泽; 密度小(密度 < 5 g·cm-3为轻金属); 熔点低; 硬度小; 导电、导热性好; 光电效应. (2)化学性质: 与氧、硫、氮、卤素反应. 如:单质在空气中燃烧,能形成相应的氧化物. 与水作用: 2M + 2H2O → 2MOH + H2(g) 碱金属与水的作用: 11.1.2 s区元素的主要化合物 1.氧化物: (1)三类氧化物: 正常氧化物(O2-): 过氧化物(O22-): 超氧化物(O2-): (2)形成条件: 直接形成 间接形成 正常氧化物 Li,Be,Mg,Ca,Sr,Ba s区所有元素 过氧化物 Na,(Ba) 除Be外s区元素 超氧化物 (Na),K,Rb,Cs 除Be,Mg,Li外s区元素 (3)结构与稳定性: O2-: s22s22p6 O22-: KK(s2s)2(s *2s)2(s2px)2(p2p)4(p*2p)4 O2-: KK(s2s)2(s *2s)2(s2px)2(p2p)4(p*2p)3 键级 键能/ kΦ ·mol-1 O2-: 498 O22-: 1 142
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: 3002222C TiO 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 C TiO 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：
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、TiO 2、H 4 TiO 4 、TiCl 4 、TiCl 3 的性质。 3．V、V 2O 5 、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。 锕系元素：锕(89号)和铹(102号)之间的15种元素。 f区元素：镧系元素和锕系元素的总称(f区金属,内过渡元素. d区元素显示出许多区别于主族元素的性质： a.熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区 b.不少元素形成有颜色的化合物 c.许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 d.形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物和金属有机配 合物 e.参与工业催化过程和酶催化过程的能力强 d 区元素所有这些特征不同程度上与价层d 电子的存在有关，因而有人将 d 区元素的化学归结为d 电子的化学. 2. d区元素原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2(Pd为5s0) 3. d区元素的原子半径
d区元素一
普化无机试卷（d 区元素一） 答案 一、选择题 ( 共17题 ) 1. (1607) (D) 2. (1622) (B) 3. (1627) (A) 4. (1637) (A) 5. (1638) (D) 6. (1644) (C) 7. (1654) (B) 8. (1655) (D) 9. (1657) (B) 10. (165) (B) 11. (1660) (D) 12. (1661) (A) 13. (1664) (D) 14. (1674) (A) 15. (1694) (B) 16. (1695) (D) 17. (1699) (B) 二、填空题 ( 共32题 93分 ) 18. (1600) (1) C (2) D (3) A (4) B (5) B 19. (1602) V 2O 5 + 6HCl(浓) = 2VOCl 2 + Cl 2↑+ 3H 2O 20. (1603) Ti(CO 3)2 Ti(NO 3)4 21. (1608) 灰绿 Cr 2O 3·n H 2O ↓ 肉色 MnS ↓； 棕 MnO(OH)2↓ 22. (1609) -24M n O 和Mn 3+ 23. (1610) MoS 2 (Fe II , Mn II )WO 4 24. (1611) -272O Cr + 14H + + 6e - 2Cr 3+ + 7H 2O -24C r O + 4H 2O + 3e --4Cr(OH)+ 4OH - 或 -24CrO + 4H 2O + 3e - Cr(OH)3 + 5OH - 25. (1612) 2Cr 3+ + 3-282O S + 7H 2O = -272O Cr + 6-24SO +14H + 2-4Cr(OH) + 3- 2 HO = 2-24 CrO + OH - + 5H 2O 26. (1613) (1)Cr(OH)3 (2)Cr(OH)3 (3)Cr(OH)3 NaCr(OH)4 27. (1624) Mn + FeO == MnO + Fe Mn + FeS == MnS + Fe 28. (1625) (1) (NH 4)2MoO 4 == 2NH 3 + MoO 3 + H 2 O (2) MoO 3 +3H 2 == Mo + 3H 2 O 29. (1626) 5NaBiO 3 + 2Mn 2++14H + = 5Na + + 5Bi 3+ + 2-4MnO + 7H 2O 30. (1628) △ △
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17章d区元素(二)
第17章 d 区元素(二) 一是非题 1. 向CuSO4溶液中滴加KI溶液，生成棕色的CuI沉淀。（） 2. 由酸性溶液中的电势图Au3+ 1.29 Au2+ 1.53 Au+ 1.86 Au说明在酸性溶液中能稳定存在的是Au3+和Au。（） 3. 用AgNO3溶液这一试剂不能将NaCl、Na2S、K2CrO4、Na2S2O3、Na2HPO4五种物质区分开来。（） 4. HgCl2、BeCl2均为直线型分子，其中心金属原子均以sp杂化轨道形式成键。（） 5 [CuCl2]－离子是反磁性的，而[CuCl4]2-却是顺磁性的。（）二选择题 1. 下列离子在水溶液中不能稳定存在的是（） ⑴Cu2+⑵Cu+⑶Au3+ ⑷Hg22+ 2. 下列物种在氨水中不能将HCHO氧化的是（） ⑴Ag2O ⑵AgCl⑶[Ag(NH3)2]+ ⑷AgI
3. 下列离子与过量KI溶液反应只能得到澄清的无色溶液的是（） ⑴Cu2+⑵Fe3+⑶Hg2+ ⑷Hg22+ 4. 在含有下列物种的各溶液中，分别加入Na2S溶液，发生特征反应用于离子鉴定的是（） ⑴[Cu(NH3)4]2+⑵Hg2+⑶ Zn2+⑷Cd2+ 5. 除去ZnSO4溶液中所含有的少量CuSO4，最好选用下列物种中 的（） ⑴NH3·H2O ⑵NaOH ⑶ Zn ⑷H2S 6. 下列金属不能溶于浓NaOH的是（） ⑴Be ⑵Ag ⑶Zn ⑷Al 7. 下列硫酸盐与适量氨水反应不生成氢氧化物沉淀而生成碱式盐沉淀的 是（） ⑴CuSO4⑵ZnSO4⑶CdSO4 ⑷Cr2(SO4)3 8. 下列氢氧化物不是两性的是（）
⑴Cd(OH)2⑵Cu(OH)2⑶Zn(OH)2 ⑷Cr(OH)3 9. 下列配离子的空间构型不是正四面体的是（） ⑴[Cd(NH3)4]2+⑵[Cu(NH3)4]2+ ⑶[Hg(NH3)4]2+⑷[HgI4]2- 10 在下列各组离子的溶液中，加入稀HCl溶液，组内离子均能生成沉淀的是（） ⑴Ag+,Cu2+⑵Al3+, Hg22+ ⑶Ag+，Hg22+⑷Ba2+,Al3+ 三完成并配平反应方程式 ⑴AgNO3+NaOH→ ⑵Cu2O+ HI→ ⑶Cu+NH3+O2 + H2O→ ⑷Au+ O2 +CN-+ H2O → 四简答题
d区元素二
普化无机试卷（d区元素二）答案一、选择题 1. (4607) (A) 2. (4654) (A) 3. (4659) (B) 4. (4603) (C) 5. (4608) (C) 6. (4609) (D) 7. (4610) (C) 8. (4663) (A) 9. (4670) (D) 10. (4605) (B) 11. (4645) (C) 12. (4601) (B) 13. (4604) (A) 14. (4606) (C) 15. (4616) (B) 16. (4617) (D) 17. (4636) (D) 18. (4643) (C) 19. (4646) (C) 20. (4648) (A) 21. (4653) (D) 22. (4671) (D) 23. (4672) (B) 24. (4673) (A) 25. (4677) (B) 26. (4678) (B) 27. (4679) (A) 28. (4680) (C) 29. (4681) (B) 30. (4682) (C) 二、填空题( 共2题94分) 31. (4622) FeCl3，CoCl2，NiCl2；Fe(III) 32. (4655) V2O5 + H2SO4= (VO2)2SO4 + H2O，[V(O2)]3+。 33. (4657) (1) C > B > A (2) A > B > C 34. (4660) Ti + 6HF = TiF-26+ 2H+ + 2H2↑ 3Ti(OH)3 + 7HNO3(稀) = 3TiO(NO3)2 + NO↑+ 8H2O 35. (4661) (1) 2TiCl4 + Na2īO4 ?→ ?2TiCl3 + 2NaCl + 2SO2 (2) 2Ti3+ + 2Cu2+ + 2Cl-+ 2H2O?→ ?2TiO2+ + 2CuCl↓+ 4H+ 36. (4674) 钒酸根V2O5CrO3 37. (4600) CoCl2(蓝) + 6H2O CoCl2·6H2O(粉红) 38. (4612) 强氧化性，橙红，绿色，Cr(VI)已还原成Cr(III) 9. (4631) 二价钴，Co3+，强氧化剂，H2O氧化并放出氧气，还原为Co2+。 40. (4647) 2VO2Cl + 3Zn + 8HCl = 2VCl2 + 3ZnCl2 + 4H2O 41. (4658) (1) C > B > A (2) A > B > C 42. (4667) Ni2+，VIII，s1p3 d s p2，四面体形平面正方形。 43. (4668) VOSO4 + KMnO4 + 4KOH = KVO3 + K2MnO4 + K2SO4 + 2H2O
普化无机(d区元素)
d 区元素练习 一、选择题 ( 共38题 59分 ) 1.(4603) 下列物质不能大量在溶液中共存的是……………………………………（ ） (A)-3 6Fe(CN)和OH - (B)-36Fe(CN)和I - (C)-46Fe(CN)和I 2 (D) Fe 3+ 和Br - 2. (4601) 在硝酸介质中，欲使 Mn 2+ 氧化为- 4MnO 可加的氧化剂是……………（ ） (A) KClO 3 (B) (NH 4)2S 2O 8(Ag +催化) (C) K 2Cr 2O 7 (D) 王水 3. (1699) CrO 5中Cr 的氧化数为 ……………………………………………………（ ） (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 4. (1695) 在强碱性介质中，钒(Ⅴ)存在的形式是………………………………… （ ） (A) VO (B) VO 3+ (C) V 2O 5·n H 2O (D)-34VO 5. (7644)下列物质中，不为黄色的是…………………………………………………（ ） (A) PbI 2 (B) HgI 2 (C) CdS (D) K 3[Co(NO 2)6] 6. (7643)与Na 2CO 3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是…………………（ ） (A) Mg 2+，Al 3+，Co 2+，Zn 2+ (B) Fe 3+，Co 2+，Ni 2+，Cu 2+ (C) Mg 2+，Mn 2+，Ba 2+，Zn 2+ (D) Mg 2+，Mn 2+，Co 2+，Ni 2+ 7. (7642)下列硫化物中，溶解度最大的是……………………………………………（ ） (A) MnS (B) SnS (C) PbS (D) CuS 8. (4681) 用Cr 2O 3为原料制备铬酸盐应选用的试剂是……………………………（ ） (A) 浓硝酸 (B) KOH(s) + KClO 3(s) (C) KMnO 4 (D) H 2O 2 9. (4679) 性质最相似的两种元素是…………………………………………………（ ） (A) Zr 和Hf (B) Ru 和Rh (C) Mn 和Mg (D) Cu 和Cr 10. (4677) 在水溶液中不能存在的离子是…………………………………………… （ ） (A) [Ti(H 2O)6]3+ (B) [Ti(H 2O)6] 4+ (C) [Ti(OH)2(H 2O)4]2+ (D) [Ti(O 2)OH(H 2O)4] 11. (4604) 根据价层电子的排布，下列化合物中为无色的是………………………（ ） (A) CuCl (B) CuCl 2 (C) FeCl 3 (D) FeCl 2 12. (4606) 下列离子中磁性最大的是…………………………………………………（ ） (A) V 2+ (B) Cr 3+ (C) Mn 2+ (D) Fe 2+ 13. (4609) 对第四周期的过渡元素，不具备的性质是………………………………（ ） (A) 形成多种氧化态 (B) 形成配位化合物 (C) 配位数为4或6 (D) 形成的离子必具有4s 23d n 的电子排布 14. (4610) 下列化合物中显反磁性的是………………………………………………（ ） (A) NiCl 2 (B) CoSO 4 (C) VOCl 3 (D) TiF 3 15. (4616) 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)-24CrO (D) Fe (CN)-46 16. (4617) 下列离子中氧化性最强的是……………………………………………（ ） (A) CoF -3 6 (B) Co(NH 3)+33 (C) Co(CN)-36 (D) Co 3+ 17. (7688)在酸性介质中，下列物质与H 2O 2作用不可能形成过氧化物的是…………（ ）
d区元素二 - 副本
普化无机试卷（d 区元素二） 一、选择题 1. (4607) 最适于对 Fe(H 2O) 描述的是……………………………………………………… （ ） (A) sp 3d 2杂化，顺磁性 (B) sp 3d 2杂化，反磁性 (C) d 2sp 3杂化，顺磁性 (D) d 2sp 3杂化，反磁性 2. (4654) 在下列化合物中，属杂多酸盐的是……………………………………………………（ ） (A) Na 3[P(W 12O 40)] (B) KCr(SO 4)2·12H 2O (C) Na 4Mo 7O 23 (D) Fe 2(CO)9 3. (4659) 下列提炼金属的方法，不可行的是……………………………………………………（ ） (A) Mg 还原TiCl 4制备Ti (B) 热分解Cr 2O 3制备Cr (C) H 2还原WO 3制备W (D) 羰化法提纯Ni 4. (4603) 下列物质不能大量在溶液中共存的是…………………………………………………（ ） (A)-36Fe(CN)和OH - (B)-36Fe(CN)和I - (C)- 46Fe(CN)和I 2 (D) Fe 3+ 和Br - 5. (4608) 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) 多种氧化态 (D) 许多顺磁性化合物 6. (4609) 对第四周期的过渡元素，不具备的性质是……………………………………………（ ） (A) 形成多种氧化态 (B) 形成配位化合物 (C) 配位数为4或6 (D) 形成的离子必具有4s 23d n 的电子排布 7. (4610) 下列化合物中显反磁性的是……………………………………………………………（ ） (A) NiCl 2 (B) CoSO 4 (C) VOCl 3 (D) TiF 3 8. (4663) 欲使软锰矿(MnO 2)转变为 MnO 4应选择的试剂是…………………………………（ ） (A) KClO 3(s) + KOH(s) (B) 浓HNO 3 (C) Cl 2 (D) O 2 9. (4670) 下列新制备出的氢氧化物沉淀在空气中放置，颜色不发生变化的是………………（ ） (A) Fe(OH)2 (B) Mn(OH)2 (C) Co(OH)2 (D) Ni(OH)2 10. (4605) 根据价层电子的排布，预料下列化合物中为无色的是………………………………（ ） (A) TiCl 3 (B) ScF 3 (C) MnF 3 (D) CrF 3 11. (4645) 下列物质的氧化性与惰性电子对效应无关的是………………………………………（ ） (A) Pb(IV) (B) Bi(V) (C) Cr(VI) (D) Tl(III) 12. (4601) 在硝酸介质中，欲使 Mn 2+ 氧化为- 4MnO 可加的氧化剂是…………………………（ ） (A) KClO 3 (B) (NH 4)2S 2O 8(Ag +催化)
大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)-章节题库-第16章 d区元素(一)【圣才出品】
第16章 d 区元素（一） 一、选择题 1．为原料制备铬酸盐，应选用的试剂是（ ）。 【答案】D 【解析】在碱性或中性环境下 Cr （Ⅵ）主要以CrO 42－ 存在，故选D 项。 2. 可选用的氧化剂为（ ）。 【答案】A 【解析】NaBiO 3是强氧化剂，与Mn 2＋发生反应的方程为： 5NaBiO 3 ＋ 2Mn 2＋ ＋ 14H ＋ 2MnO 4－ ＋ 5Bi 3＋ ＋ 5Na ＋ ＋ 7H 2O 3．下列氢氧化物溶于浓盐酸能发生氧化还原反应的是（ ）。 【答案】B 【解析】2Co （OH ）3＋（浓）2HCl→Co（OH ） 2＋Cl 2＋2H 2O 4．下列试剂中不能与溶液反应的是（ ） 。A ．Fe B ．Cu C ．KI 【答案】D
【解析】Fe、Cu、KI分别与FeCl3溶液发生反应的方程式为： Fe＋2FeCl3→3FeCl2 Cu＋2FeCl3→CuCl2＋2FeCl2 2FeCl3＋2KI＝2FeCl2＋2KCl＋I2 5. 在下列物质中，含有与K2Cr2O7中铬元素的氧化值相同的元素的物质是（）。 A. Cl2O7 B. VO2＋ C. K2MnO4 D. Fe（CN）63－ 【答案】C 【解析】铬的此氧化态为＋6价。 6．下列离子中，能在酸性较强的含Fe2＋溶液中大量存在的是（）。 A．Cl－B．NO3－C．ClO3－D．BrO3－ 【答案】A 【解析】酸性较强的溶液中，如果存在NO3－、ClO3－或BrO3－时，会形成强氧化性酸将Fe2＋氧化为Fe3＋。 7．下列氧化物中，颜色为绿色的是（）。 A．MnO2B．Cr2O3C．Fe2O3D．Co2O3 【答案】B 【解析】MnO2棕黑色，Fe2O3砖红色，Co2O3黑色。 8．下列离子在水溶液中不发生歧化反应的是（）。