1
第三部分
元素化学
•熟悉元素性质与电子层结构的关系
•掌握单质和重要化合物的性质
•了解它们在医药中的应用
结束
无机化学2014/12/1§12-15:2
从上到下
半径增大
电离能减小
电负性减小
第一节s区元素概述
第十一章s区元素
ⅠA
ns1
Li
Na
K
Rb
Cs
ⅡA
ns2
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
碱金属碱土金属
从左到右,半径减小
电离能增大
电负性增大
除Li和Be外,
多数金属形成
离子化合物。
p273
结束
无机化学2014/12/1§12-15:7
NaHCO
3
:小苏打,用于治疗胃酸过多和酸中毒;
CaCO
3
:珍珠、钟乳石、贝壳的主要成分;
Na
2
SO
4
·10H
2
O:中药称芒硝或朴硝,作缓泻剂;
Na
2
SO
4
:中药称玄明粉或元明粉,作缓泻剂;
BaSO
4
:重晶石,难溶于水、酸、碱,能强烈吸收
X射线,因无毒用作胃肠造影剂之“钡餐”;
BaCl
2
:剧毒(致死量0.8g)。
CaSO
4
·2H
2
O生石膏,内服清热泻火;
CaSO
4
·H
2
O熟石膏(煅石膏,烧石膏)粉末遇水
膨胀硬化,石膏绷带,外敷治疗烫伤疥疮等。
MgSO
4
·7H
2
O:又称泻盐,作缓泻剂。
四、重要的盐类p281
1
2
结束
无机化学2014/12/1§12-15:8
五、对角线规则p282
在周期表s区和p区,某元素与左上方或
右下方的元素及其化合物的性质相似。
例如:Be和Al的还原性相近;
Be(OH)
2
和Al(OH)
3
均为两性;
例如:LiCl,、MgCl
2
都是共价化合物;
LiOH、Mg(OH)
2
都是中强碱,微溶于水
LiBeBC
NaMgAlSi
结束
无机化学2014/12/1§12-15:9
VIIA族ns2np5
9
F
17
Cl
35
Br
53
I
85
At
一、卤族元素的通性(p284)
(1)是非极性分子,难溶于水,易溶于有机溶剂
及碘化钾溶液中:KI+I
2
=KI
3
碘酒(碘酊)(p306
习题3)F
2
→I
2
的熔点、沸点、密度增大。
(2)卤素的强氧化性:F
2
>Cl
2
>Br
2
>I
2
(强氧化剂)(中强氧化剂)
第十二章p区元素
第一节卤族元素
结束
无机化学2014/12/1§12-15:10
p286
①卤化氢的热稳定性:HF>HCl>HBr>HI(键长)
②卤化氢的沸(熔)点:HCl
③氢卤酸的还原性:HF
2HBr+H
2
SO
4
(浓)=Br
2
+SO
2
↑+2H
2
O
8HI+H
2
SO
4
(浓)=4I
2
+H
2
S↑+4H
2
O
p306习题2.能否用浓硫酸与KBr、KI制取HBr和HI气体?
④氢卤酸除HF外都是强酸。但HF>5mol/L是强酸。
•氢氟酸腐蚀玻璃:4HF+SiO
2
=SiF
4
↑+2H
2
O
p306习题1.为什么氢氟酸应贮存于塑料瓶中?
(一)卤化氢和氢卤酸
二、重要化合物
2
结束
无机化学2014/12/1§12-15:11
思考题
有三种白色固体,可能是NaCl、NaBr、NaI。
试用两种简便方法加以鉴别。
答:用三支试管分别取少量固体,加水溶解后:
(1)加入CCl
4
和氯水振荡,无变化的是NaCl,
Cl
2
+2Br-=2Cl-+Br
2
(CCl
4
层变黄色)
Cl
2
+2I-=2Cl-+I
2
(CCl
4
层变紫红色)
(2)分别向试管中滴加硝酸银溶液,出现:
Cl-+Ag+=AgCl↓(白色沉淀)
Br-+Ag+=AgBr↓(浅黄色沉淀)
I-+Ag+=AgI↓(黄色沉淀)
结束
无机化学2014/12/1§12-15:14
1.漂白粉的制备:氯气通入氢氧化钙溶液中:
2Cl
2
+2Ca(OH)
2
=Ca(ClO)
2
+CaCl
2
+2H
2
O
漂白、杀菌原理:2HClO=2HCl+O
2
漂白粉在空气中易失效:p288
Ca(ClO)
2
+CO
2
+H
2
O=CaCO
3
+2HClO
2.高氯酸HClO
4
是最强的无机酸。p289
高碘酸HIO
4
有强氧化性。常用于滴定分析:
2Mn2++5IO
4
-+3H
2
O=2MnO
4
-+5IO
3
-+6H+
(无色溶液→紫色溶液)
(三)卤素含氧酸及其盐
结束
无机化学2014/12/1§12-15:16
二、氧族元素
第二节氧族元素
8
O
16
S
34
Se
52
Te
84
Po
一、氧族元素的通性VIA族,ns2np4
(1)从非金属到金属元素的过渡;
(2)氧化值为﹣2,除氧外还有氧化值+2、+4、+6。
(3)存在同素异形体:氧气O
2
、臭氧O
3
(极性分子)。
O
O
H
H
二、化合物
(一)过氧化氢H
2
O
2
又称双氧水,极性分子。
分子结构:有过氧链(—O—O—),每个氧原
子采取不等性sp3杂化,有两个含孤电子对的杂化
轨道,分子是非直线形。
111.5°
结束
无机化学2014/12/1§12-15:17
H
2
O
2
性质
O
3
2.076O
2
0.695H
2
O
2
1.776H
2
O
(1)不稳定,在光照、碱性和重金属离子存在时,
易分解(歧化)。2H
2
O
2
=2H
2
O+O
2
↑
∴过氧化氢应贮存于棕色瓶中。p291
(2)有强氧化性(在酸性溶液中是氧化剂):
如:4H
2
O
2
+PbS(黑)=4H
2
O+PbSO
4
(白色)
3H
2
O
2
+2CrO
2
﹣+2OH-=2CrO
4
2-+4H
2
O
(3)有弱还原性:如:Cl
2
+H
2
O
2
=2HCl+O
2
2MnO
4
﹣+5H
2
O
2
+6H+=2Mn2++5O
2
+8H
2
O
(4)H
2
O
2
药典鉴定法:4H
2
O
2
+Cr
2
O
7
2﹣+2H+=
5H
2
O+2CrO
5
(紫蓝色,在乙醚中稳定)
结束
无机化学2014/12/1§12-15:18
(二)硫化氢和金属硫化物
(1)硫化氢H
2
S:V形,极性分子,稍溶于水,有毒,具
有强还原性:2H
2
S+O
2
=2H
2
O+2S↓(溶液久置变浑浊)
4Cl
2
+H
2
S+4H
2
O=H
2
SO
4
+8HClp306习题4
(2)金属硫化物:有不同的颜色,易水解,多数难溶于水:
①Ko
sp
较大,可溶于盐酸,如:ZnS、MnS、CdS、NiS。
②Ko
sp
较小,能溶于硝酸,如:PbS、CuS、Ag
2
S。
③Ko
sp
非常小,只能溶于王水,如:HgS(黑色)
3HgS+2NO
3
–+12Cl–+8H+=3[HgCl
4
]2–+3S↓
+2NO↑+4H
2
O
④Cr
2
S
3
、Al
2
S
3
遇水完全水解,在水中不存在。
Cr
2
S
3
+6H
2
O=2Cr(OH)
3
↓+3H
2
S↑
白色浅红色黄色黑色
黑色黑色黑色
结束
无机化学2014/12/1§12-15:20
(三)硫的含氧酸及其盐
1、亚硫酸钠(Na
2
SO
3
)性质:p293
(1)强还原性。
①2Na
2
SO
3
+O
2
=2Na
2
SO
4
(在空气中易氧化,用作注射剂的抗氧剂)
②Na
2
SO
3
+Cl
2
+H
2
O=Na
2
SO
4
+2HCl
(用于卤素中毒解除剂)
(2)弱氧化性:
SO
3
2﹣+2H
2
S+2H+=3S↓+3H
2
O
2、硫酸H
2
SO
4
p294分子间有氢键;第二个
H+部分电离:K
a2
o=1.2×10-2。
3
结束
无机化学2014/12/1§12-15:22
3、硫代硫酸钠Na
2
S
2
O
3
(大苏打、海波S+2)p295
1)在酸中不稳定性,迅速分解。(杀菌、失效)
S
2
O
3
2﹣+2H+=S↓+SO
2
↑+H
2
O
2)中强还原剂。
2Na
2
S
2
O
3
+I
2
=Na
2
S
4
O
6
+2NaI
Na
2
S
2
O
3
+4Cl
2
+5H
2
O=2H
2
SO
4
+2NaCl
+6HCl(用作卤素解毒剂、脱氯剂)
3)强配合能力。2S
2
O
3
2–+AgBr=
[Ag(S
2
O
3
)
2
]3﹣+Br﹣(定影液的作用原理)
4、过二硫酸钠(Na
2
S
2
O
8
)S氧化值+7,强氧化性,
Ag+作催化剂时,可测定钢铁中锰的含量:
2Mn2++5S
2
O
8
2﹣+8H
2
O=MnO
4
﹣+10SO
4
2﹣+16H+
结束
无机化学2014/12/1§12-15:23
加入HCl,则:
Na
2
S放出H
2
S↑,有臭鸡蛋味气体。
Na
2
SO
3
放出SO
2
使KMnO
4
褪色。
Na
2
S
2
O
3
放出SO
2
和S↓,溶液浑浊。
Na
2
SO
4
无特殊现象。
有四种试剂:Na
2
S、Na
2
SO
3
、Na
2
S
2
O
3
、
Na
2
SO
4
的标签已脱落,用一简便方法鉴别它们。
写出有关的反应方程式。
5SO
2
+2MnO
4
-+2H
2
O=2Mn2++5SO
4
2-+4H+
S
2
O
3
2-+2H+=SO
2
↑+S↓+H
2
O
p306习题-7
结束
无机化学2014/12/1§12-15:24
A:Na
2
S
2
O
3
,B:SO
2
,C:S,D:SO
4
2-,E:BaSO
4
A→B+C:
B+KMnO
4
:
A→D:
D+Ba2+:
有一种钠盐A,溶于水后加稀盐酸有刺激性气体
B产生,同时有淡黄色沉淀C析出,气体能使高
锰酸钾溶液褪色。通氯气于A溶液中,氯的黄绿
色消失,生成溶液D,D与可溶性钡盐生成白色
沉淀E,试确定A、B、C、D、E各为何物,写
出有关的反应方程式。
S
2
O
3
2-+2H+=SO
2
↑+S↓+H
2
O
2MnO
4
-+5SO
2
+2H
2
O
=2Mn2++5SO
4
2-+4H+
S
2
O
3
2-+4Cl
2
+5H
2
O=2SO
4
2-+8Cl-+10H+
p306习题11
结束
无机化学2014/12/1§12-15:25
三、氮族元素第三节氮族元素
7
N
15
P
33
As
51
Sb
83
Bi
一、氮族元素的通性VA族ns2np3
主要氧化值为﹣3、+3、+5。从N→Bi,高氧化值
(+5)的稳定性降低,而低氧化值(+3)的稳定性
递增。
惰性电子对效应:在IIIA~VA族中,由上至
下,由于ns2电子对的稳定性增大,低氧化值
比高氧化值化合物稳定的现象。p296
p295
结束
无机化学2014/12/1§12-15:26
二、重要化合物p297
1.氨有还原性:3Cl
2
+2NH
3
=6HCl+N
2
故浓氨水可用于检查氯气管道的泄漏:
NH
3
+HCl=NH
4
Cl(s)(可见白烟)
2.硝铵炸药:2NH
4
NO
3
=2N
2
↑+O
2
↑+4H
2
O↑
3.亚硝酸盐(致癌物):
有氧化性:2NO
2
﹣+2I﹣+4H+=2NO+I
2
+2H
2
O
有还原性:2MnO
4
﹣+5NO
2
﹣+6H+=
2Mn2++5NO
3
﹣+3H
2
O
结束
无机化学2014/12/1§12-15:27
3
结构:N原子采取sp2杂化,分子是平面三
角形。受热或见光时分解,盛于棕色瓶置阴凉处。
王水组成:浓HNO
3
:浓HCl=1:3。p299
Au+HNO
3
+4HCl=H[AuCl
4
]+NO↑+2H
2
O
硝酸盐受热分解,其产物取决于金属活泼性:
K,Ca,Na,Mg,Al,Mn,Zn,Fe,Ni,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au
2NaNO
3
=2NaNO
2
+O
2
↑(亚硝酸盐)
2Pb(NO
3
)
2
=2PbO+4NO
2
↑+O
2
↑(氧化物)
2AgNO
3
=2Ag+2NO
2
↑+O
2
↑(金属单质)
4
结束
无机化学2014/12/1§12-15:33
(三)砷的化合物p300
1、砷化氢(又称胂)AsH
3
:无色有大蒜味的剧毒气体,
不稳定,受热分解;强还原性。马氏试砷法:
As
2
O
3
+6Zn+12HCl=2AsH
3
↑+6ZnCl
2
+3H
2
O
2AsH
3
=2As↓+3H
2
↑(砷镜0.007mg的As)
2AsH
3
+12AgNO
3
+3H
2
O=As
2
O
3
+12HNO
3
+12Ag↓(古氏试砷法)
(2)砷的氧化物和含氧酸
砒霜As
2
O
3
,白色粉末,剧毒(致死量0.1g)。
亚砷酸H
3
AsO
3
有还原性。砷酸H
3
AsO
4
中强氧化剂。
H
3
AsO
4
+2HIH
3
AsO
3
+I
2
+H
2
O
(四)铋酸钠(NaBiO
3
)强氧化剂:(鉴定Mn2+)
2Mn2++5BiO
3
–+14H+=2MnO
4
–+5Bi3++7H
2
O
结束
无机化学2014/12/1§12-15:34
第四节碳族元素
6
C
14
Si
32
Ge
50
Sn
82
Pb
一、碳族元素的通性IVA族ns2np2
(1)是等电子原子,主要形成共价化合物。
(2)惰性电子对效应明显。即从C到Pb,+4氧化
值的稳定性降低,+2氧化值的稳定性增大。所以
PbO
2
是强氧化剂。
二、重要化合物
(一)碳酸(H
2
CO
3
)及其盐
碳酸不稳定二元弱酸,存在于CO
2
的水溶液中。
p300
结束
无机化学2014/12/1§12-15:35
(一)碳酸盐性质:p301
(1)易水解性,如碳酸铝在水中不存在:
2Cu2++2CO
3
2﹣+H
2
O=Cu
2
(OH)
2
CO
3
↓+CO
2
↑
2Al3++3CO
3
2﹣+3H
2
O=2Al(OH)
3
↓+3CO
2
↑
(2)热稳定性较差,如:
CaCO
3
=CaO+CO
2
↑
Ca(HCO
3
)
2
=CaCO
3
+CO
2
↑+H
2
O
热稳定性:H
2
CO
3
3
2
CO
3
(室温)(150℃)(1800℃)
结束
无机化学2014/12/1§12-15:36
(二)硅酸(H
2
SiO
3
)及其盐
(1)硅酸通式:xSiO
2
·yH
2
O,
正硅酸:H
4
SiO
4
,偏硅酸:H
2
SiO
3
(硅酸)
(2)硅酸性质:极弱二元酸,不溶于水,有聚合作用。
(3)硅酸钠溶于水,强烈水解、聚合,溶液称水玻璃。
Na
2
SiO
3
+2HCl=H
2
SiO
3
↓+2NaCl
硅酸溶胶简称硅胶,含有CoCl
2
的干燥剂称为变色硅胶:
干燥时为蓝色吸水后变粉红。
结束
无机化学2014/12/1§12-15:37
(三)锡和铅的化合物p302
1、二氯化锡(SnCl
2
·2H
2
O)
①溶于水,易水解呈酸性(配制时要加盐酸)
SnCl
2
+H
2
O=Sn(OH)Cl↓+HCl
②强还原性,是常用的还原剂,如:
2HgCl
2
+SnCl
2
=SnCl
4
+Hg
2
Cl
2
↓(白)
Hg
2
Cl
2
+SnCl
2
=SnCl
4
+2Hg↓(黑)
2Sn2++O
2
+4H+=2Sn4++2H
2
O
加锡粒防止Sn2+氧化:Sn4++Sn=2Sn2+
p306习题9:实验室如何配制SnCl
2
溶液?(p193)
结束
无机化学
2014/12/1§12-15:38
2、铅的氧化物(因惰性电子对效应,低氧化态稳定)
PbO
2
563~593KPb
2
O
3
663~693KPb
3
O
4
803~823KPbO
(1)PbO(密陀僧):黄色粉末,不溶于水,有消
毒杀虫防腐功效。
(2)PbO
2
:在酸性溶液中是强氧化剂。
PbO
2
+4HCl=PbCl
2
+2H
2
O+Cl
2
↑
(3)Pb
3
O
4
(铅丹、红丹)去腐生肌,有强氧化性.
Pb
3
O
4
+8HCl(浓)=3PbCl
2
+4H
2
O+Cl
2
p303:硼酸H
3
BO
3
是一元弱酸,消毒防腐治溃疡。
硼砂(四硼酸钠)Na
2
[B
4
O
5
(OH)
4
]·8H
2
O习惯写为
Na
2
B
4
O
7
·10H
2
O,是中药冰硼散主要成分。
+4+3+8/3+2
5
结束
无机化学2014/12/1§12-15:43
p306习题
1~12
结束
无机化学2014/12/1§12-15:44
d区元素从第IIIB到第VIII族的24个元素ds区6个
周期IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIⅠBⅡB
四ScTiVCrMnFeCoNiCuZn
五YZrNbMoTcRuRhPdAgCd
六La-LuHfTaWReOsIrPtAuHg
第十三章d区元素
第一节d区元素的通性p308
价电子层构型:(n–1)d1~9ns1~2
最硬金属铬Cr、最耐高温金属钨W、
最重金属锇Os
结束
无机化学2014/12/1§12-15:46
一、铬的化合物
第二节d区元素的重要化合物
一、铬的化合物
24
Cr3d54s1,VIB族,常见氧化值有+3、+6。
1.铬(III)的化合物p310
(1)三氧化二铬Cr
2
O
3
铬绿,用作颜料。
(2)氢氧化铬Cr(OH)
3
:灰蓝色,难溶于水,两性。
Cr(OH)
3
+3H+=Cr3+(绿色)+3H
2
O
Cr(OH)
3
+OH–=CrO
2
–(绿色)+2H
2
O
或Cr(OH)
3
+OH–=[Cr(OH)
4
]–(绿色)
∴CrO
2
–+H++H
2
OCr(OH)
3
Cr3++3OH–
还原性:2[Cr(OH)
4
]–+2OH-+3H
2
O
2
=2CrO
4
2-+8H
2
O
鉴别Cr(Ⅲ)绿色p291黄色
由元素电位图,哪个数值说明Cr(III)的还原性更强?
结束
无机化学2014/12/1§12-15:47
2.铬(VI)的化合物p311
(1)三氧化铬CrO
3
,深红色,热不稳定,强氧化性。
K
2
Cr
2
O
7
+H
2
SO
4
(浓)=K
2
SO
4
+2CrO
3
↓+H
2
O
铬酸洗液可重复使用,由暗红色变绿色(Cr3+)即失效。
(2)铬酸(H
2
CrO
4
)、重铬酸(H
2
Cr
2
O
7
)都是强酸。
钠盐和钾盐(铬酸盐为黄色、重铬酸盐为橙红色晶体)
①在水溶液中存在平衡:
Cr
2
O
7
2﹣+H
2
O2HCrO
4
﹣2CrO
4
2﹣+2H+
橙红(酸性中)黄色(碱性中)
②铬酸盐的溶解度比重铬酸盐小:
4Ag++Cr
2
O
7
2﹣+H
2
O=2H++2Ag
2
CrO
4
↓(砖红色)
2Pb2++Cr
2
O
7
2-+H
2
O=2H++2PbCrO
4
↓(黄色)
结束
无机化学2014/12/1§12-15:48
3.铬(III)化合物和铬(VI)化合物的转化
Cr3+OH﹣Cr(OH)
3
OH﹣CrO
2
﹣
还原剂氧化剂
Cr
2
O
7
2﹣H+CrO
4
2﹣
还原剂:I-,S2-,Na
2
SO
3
,Fe2+
氧化剂:H
2
O
2
、Na
2
O
2
、Cl
2
,KClO
3
如:2CrO
2
﹣+3H
2
O
2
+2OH﹣=2CrO
4
2﹣+4H
2
O
Cr
2
O
7
2﹣+3H
2
S+8H+=2Cr3++3S↓+7H
2
O
p320习题-5(1)
结束
无机化学2014/12/1§12-15:49
二、锰的化合物1.锰(II)的化合物
(1)在酸性溶液中Mn2+很稳定,难被氧化:
2Mn2++5S
2
O
8
2﹣+8H
2
O=16H++10SO
4
2﹣+2MnO
4
﹣
(2)在碱性溶液中Mn(OH)
2
易被氧化(强还原性)
Mn2++2OH–=Mn(OH)
2
↓(白色)
2Mn(OH)
2
+O
2
=2MnO(OH)
2
↓(棕色)
2.锰(IV)的化合物MnO
2
灰黑色,
性质:既有氧化性(主要)又有还原性。
MnO
2
+4HCl(浓)=MnCl
2
+Cl
2
↑+2H
2
O
MnO
2
+2H
2
SO
4
(浓)=2MnSO
4
+O
2
↑+2H
2
O
6
结束
无机化学2014/12/1§12-15:50
3.锰(VI)化合物锰酸钾K
2
MnO
4
深绿色
制法:在高温和碱性介质中将二氧化锰氧化。
2MnO
2
+4KOH+O
2
=2K
2
MnO
4
+2H
2
O
2MnO
2
+6KOH+KClO
3
=3K
2
MnO
4
+KCl+3H
2
O
性质:在酸性溶液中易发生歧化反应:
3MnO
4
2﹣+2H
2
O=2MnO
4
﹣+MnO
2
↓+4OH﹣
4.锰(VII):高锰酸钾KMnO
4
(灰锰氧)深紫色
性质:(1)不稳定性(加热或在酸性溶液中分解)
2KMnO
4
=K
2
MnO
4
+MnO
2
+O
2
↑
4MnO
4
﹣+4H+=4MnO
2
↓+3O
2
↑+2H
2
O
光、MnO
2
催化分解,∴棕色瓶保存,且过滤MnO
2
。
结束
无机化学
2014/12/1§12-15:51
(2)强氧化性,氧化能力和还原产物随溶液酸度不同而异。
酸性溶液:紫红色溶液→无色溶液(p314)
2MnO
4
﹣+5SO
3
2-+6H+=2Mn2++5SO
4
2-+3H
2
O
中性及弱碱性:紫红色溶液→棕色沉淀
2MnO
4
﹣+3SO
3
2﹣+H
2
O=2MnO
2
↓+3SO
4
2﹣+2OH﹣
强碱性:紫红色溶液→绿色溶液
2MnO
4
﹣+SO
3
2-+2OH﹣=2MnO
4
2﹣+SO
4
2﹣+H
2
O
锰各氧化态相互变化关系:p320习题-5(2)
Mn2+OH–Mn(OH)
2
(白色)O
2
MnO
2
(棕色)
BiO
3
–SO
3
2–岐化KClO
3
(碱)
MnO
4
﹣(紫色)岐化MnO
4
2﹣(绿色)
结束
无机化学2014/12/1§12-15:60
(p315)Fe(OH)
2
是白色沉淀,在空气中很快被氧化
成红棕色:4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
↓
(p315)硫酸亚铁FeSO
4
·7H
2
O,绿矾,中药皂矾,
抗贫血药。容易被氧化。
硫酸亚铁铵(NH
4
)
2
SO
4
·FeSO
4
·6H
2
O(莫尔盐)稳定.
(p317)粉红色Co(OH)
2
在空气中缓慢被氧化为棕褐
色Co(OH)
3
;绿色Ni(OH)
2
在空气中不被氧化。
(p317)硅胶SiO
2
干燥剂含有CoCl
2
指示剂时称为变色
硅胶,硅胶由蓝色逐渐变为粉红色时,表示硅胶已经
吸水饱和,经烘干脱水后可重复使用。
由元素电位图,哪个数值说明Fe(II)的还原性更强?
结束
无机化学2014/12/1§12-15:61
(1)Fe2++2OH-=Fe(OH)
2
(白色↓)
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
(红棕色↓)
(2)Co2++2OH-=Co(OH)
2
(蓝→粉红色)
4Co(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Co(OH)
3
(棕褐色↓)
(3)Ni2++2OH﹣=Ni(OH)
2
(绿色↓)
Ni(OH)
2
在空气中放置不会被氧化。
p320习题4
在Fe2+、Co2+、Ni2+盐溶液中分别加入NaOH,
在空气中放置后各得什么产物?写出相关反应式。
结束
无机化学2014/12/1§12-15:62
p320习题5(1)
选择适当试剂,完成下列各步反应:
①②③④⑤
①Cr3++3OH-=Cr(OH)
3
↓
②Cr(OH)
3
+OH-=Cr(OH)
4
¯或CrO
2
¯+2H
2
O
③2CrO
2
-+3H
2
O
2
+2OH﹣=2CrO
4
2﹣+4H
2
O
④2CrO
4
2-+2H+=Cr
2
O
7
2-+H
2
O
⑤Cr
2
O
7
2﹣+3H
2
S+8H+=2Cr3++3S↓+7H
2
O
Cr3+→Cr(OH)
3
→Cr(OH)
4
¯→CrO
4
2-→Cr
2
O
7
2-→Cr3+
绿色灰蓝色沉淀绿色黄色橙红色
在酸化的重铬酸钾溶液中通入硫化氢后溶液由深红色变绿色
结束
无机化学2014/12/1§12-15:63
①Mn2++2OH-=Mn(OH)
2
②2Mn(OH)
2
+O
2
=2MnO(OH)
2
③MnO(OH)
2
MnO
2
+2H
2
O
④2MnO
2
+O
2
+4OH-=2MnO
4
2-+2H
2
O
⑤3MnO
4
2-+2H
2
O=2MnO
4
-+MnO
2
+4OH-
⑥2MnO
4
-+5SO
3
2-+6H+=2Mn2++5SO
4
2-+3H
2
O
p320习题5(2)
(1)(2)(3)
Mn2+→Mn(OH)
2
→MnO(OH)
2
→MnO
2
(4)(5)(6)
→MnO
4
2-→MnO
4
-→Mn2+
在酸化高锰酸钾溶液中通入二氧化硫后溶液由紫红色变无色
7
结束
无机化学2014/12/1§12-15:64
p320习题3
36公里长的杭州湾大桥
A:Cr
2
O
7
2-、B:Cl
2
、C:Cr3+、D:Cr(OH)
3
、
E:CrO
2
-、F:CrO
4
2-
A→B+C:Cr
2
O
7
2-+14H++6Cl-
=2Cr3++3Cl
2
+7H
2
O
C→D:Cr3++3OH-=Cr(OH)
3
↓
D→E:Cr(OH)
3
+OH-=[Cr(OH)
4
]-
E→F:2[Cr(OH)
4
]-+3H
2
O
2
+2OH-=2CrO
4
2-+8H
2
O
F→A:2CrO
4
2-+2H+=Cr
2
O
7
2-+H
2
O
铬的化合物A是一橙红色溶于水的固体,将A用浓盐酸
处理产生黄绿色刺激性气体B和暗绿色溶液C。在C中加
入KOH溶液,首先生成灰蓝色沉淀D,加入过量KOH
则沉淀消失,变为绿色溶液E。在E中加入H
2
O
2
,加热
则生成黄色溶液F,用稀酸酸化F,又得到A的溶液。
结束
无机化学2014/12/1§12-15:65
某黑色的粉末A不溶于水,它与浓硫
酸作用得淡红色溶液B和无色气体C;向B
加入强碱得白色沉淀D,D易被空气氧化
成棕色E。若将A与KOH和KClO
3
共热可
得绿色化合物F,向F的水溶液通入CO
2
得
紫红色G和A,它们各是什么?
思考题
A是MnO
2
;B是MnSO
4
;C是O
2
;
D是Mn(OH)
2
;E是MnO(OH)
2
;
F是K
2
MnO
4
;G是KMnO
4
。
结束
无机化学2014/12/1§12-15:66
A是MnO
2
;B是MnSO
4
;C是O
2
;
D是Mn(OH)
2
;E是MnO(OH)
2
;
F是K
2
MnO
4
;G是KMnO
4
。
反应式:
2MnO
2
+2H
2
SO
4
=MnSO
4
+2H
2
O+O
2
↑
MnSO
4
+2NaOH=Mn(OH)
2
↓+Na
2
SO
4
2Mn(OH)
2
+O
2
=2MnO(OH)
2
3MnO
2
+6KOH+KClO
3
=
3K
2
MnO
4
+KCl+3H
2
O
3K
2
MnO
4
+2CO
2
=MnO
2
+2KMnO
4
+2K
2
CO
3
结束
无机化学2014/12/1§12-15:67
A:FeSO
4
·7H
2
O
FeSO
4
+BaCl
2
=FeCl
2
+BaSO
4
↓
FeSO
4
+2NaOH=Na
2
SO
4
+Fe(OH)
2
↓
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
↓
Fe(OH)
3
+3HCl=FeCl
3
+H
2
O
FeCl
3
+6KSCN=K
3
[Fe(SCN)
6
]+3KCl
将一淡绿色晶体A配成溶液,若加入BaCl
2
则
产生不溶于酸的白色沉淀;若加入NaOH则生
成白色胶状沉淀并很快变成红棕色,再加入盐
酸,此沉淀溶解,滴入KSCN溶液显血红色。
问A是何物?写出有关的化学反应式。
p320习题7
结束
无机化学2014/12/1§12-15:68
8、在K
2
Cr
2
O
7
的饱和溶液中加入浓硫酸,加热到
200℃,溶液为蓝绿色,经查反应开始时溶液中并
无还原剂存在,试阐明上述变化的原因。
p320习题8、9
9、在MnCl
2
溶液中加入适量硝酸,再加入固体
NaBiO
3
,溶液出现紫红色又消失,试说明原因。
K
2
Cr
2
O
7
+H
2
SO
4
(浓)=K
2
SO
4
+2CrO
3
↓+H
2
O
4CrO
3
=2Cr
2
O
3
↓+3O
2
Cr
2
O
3
+6H+=2Cr3++3H
2
O
2Mn2++5BiO
3
–+14H+=2MnO
4
–+5Bi3++7H
2
O
3Mn2++2MnO
4
–+2H
2
O=5MnO
2
+4H+
结束
无机化学2014/12/1§12-15:70
(一)铜的化合物第二节ds区元素的重要化合物
一、铜的化合物(Cu:3d104s1)
酸性介质:Cu2++0.17Cu++0.52Cu
(一)铜的氧化物和氢氧化物p324
(1)糖尿病检查(有红色↓):
2[Cu(OH)
4
]2﹣+CH
2
OH(CHOH)
4
CHO=Cu
2
O↓
+CH
2
OH(CHOH)
4
COO﹣+3OH﹣+3H
2
O
(2)红色Cu
2
O溶于酸发生岐化反应:
Cu
2
O+2H+=Cu2++Cu↓+H
2
O
(3)无色[Cu(NH
3
)
2
]+极易被氧化为[Cu(NH
3
)
4
]2+
8
结束
无机化学2014/12/1§12-15:71
(二)铜(II)盐
CuSO
4
·5H
2
O(蓝色)、CuCl
2
·2H
2
O(绿色)
CuSO
4
(白色)、CuCl
2
(棕黄色)
[Cu(NH
3
)
4
]2+(深蓝色)、[CuCl
4
]2-(黄绿色)
无水硫酸铜用作检验及除去有机液体中的微量水。
Cu2+氧化性:Cu2++4I﹣=2CuI↓(白色)+I
2
Cu2++Cu+2Cl﹣=2CuCl↓(白色)
中药胆矾主要成分为CuSO
4
·5H
2
O(催吐剂,
治疗沙眼、泳池消毒等)
中药铜青、孔雀石、铜锈:CuCO
3
·Cu(OH)
2
2Cu+O
2
+H
2
O+CO
2
=Cu
2
(OH)
2
CO
3
结束
无机化学2014/12/1§12-15:73
(二)银的化合物
二、银的化合物p328(Ag:4d105s1)
1.氧化银Ag
2
O(褐色粉末)制备:
Ag++OH﹣=AgOH(白色↓)=Ag
2
O↓+H
2
O
性质:不稳定,2Ag
2
O=4Ag+O
2
2.硝酸银AgNO
3
(无色晶体)
性质:有氧化性,对光、热不稳定p334习题-2(3)
2AgNO
3
=2Ag+2NO
2
↑+O
2
↑(棕色瓶贮存)
3.银的配合物:Ag+分别与适量Na
2
S
2
O
3
、氨水、
KCN反应生成白色沉淀,过量则得无色配离子:
[Ag(S
2
O
3
)
2
]3﹣、[Ag(NH
3
)
2
]+、[Ag(CN)
2
]-
银镜反应:2[Ag(NH
3
)
2
]++RCHO+3OH﹣=
2Ag↓+HCOO–+4NH
3
↑+2H
2
O(检验醛类)
结束
无机化学2014/12/1§12-15:74
(三)汞的化合物
三、汞的化合物Hg:5d106s2ⅡB族氧化值+1、+2。
+1的形成双聚离子(Hg
2
2+)。
有黄色[由Hg(OH)
2
分解]和红色[由Hg(NO
3
)
2
分解]
2.氯化汞(HgCl
2
)和氯化亚汞(Hg
2
Cl
2
)p329
俗名HgCl
2
(升汞、白降丹)Hg
2
Cl
2
(甘汞,轻粉)
结构共价化合物,直线型共价化合物,直线型
物性无色晶体,溶于水,白色固体,难溶于水,小毒
用途易升华,有剧毒;消毒剂缓泻剂,外治溃疡皮肤病
化性有氧化性:有氧化性,见光分解剧毒:
(鉴定)2HgCl
2
+SnCl
2
=SnCl
4
Hg
2
Cl
2
+SnCl
2
=SnCl
4
+Hg
2
Cl
2
↓(白)+2Hg↓(黑)
p334习题-2(6)Hg
2
Cl
2
=HgCl
2
+Hg
结束
无机化学2014/12/1§12-15:76
4.硫化汞HgS黑色,天然矿物为红色,
中药称辰砂或朱砂,用途:镇静安神。p330
实验室制法:(1)Hg+S=HgS(去除水银)
(2)Hg2++H
2
S=HgS↓+2H+
性质:最难溶的金属硫化物,不溶于酸,
仅溶于王水、KI或者Na
2
S溶液:
3HgS+12Cl-+2NO
3
-+8H+=3[HgCl
4
]2-
+3S↓+2NO↑+4H
2
O
HgS+2H++4I–=[HgI
4
]2–+H
2
S
HgS+S2–(浓)=[HgS
2
]2–
遇酸又分解:[HgS
2
]2–+2H+=HgS↓+H
2
S↑
结束
无机化学2014/12/1§12-15:78
汞的性质小结
Hg2+Hg
2
2+
与I﹣Hg2++2I﹣=HgI
2
↓(红色)Hg
2
2++2I﹣=Hg
2
I
2
↓(绿色)
作用HgI
2
+2I﹣=[HgI
4
]2-(无色)Hg
2
I
2
+2I﹣=[HgI
4
]2-+Hg↓
与氨HgCl
2
+2NH
3
=NH
4
Cl+Hg
2
Cl
2
+2NH
3
=NH
4
Cl+
作用Hg(NH
2
)Cl↓(白)Hg(NH
2
)Cl↓+Hg↓(黑)
与S2–Hg2++S2–=HgS↓(黑)Hg
2
2++S2–=HgS↓+Hg↓
作用HgS+S2–=[HgS
2
]2–HgS+S2–=[HgS
2
]2–
与碱Hg2++2OH–=H
2
O+Hg
2
2++2OH–=H
2
O+
作用HgO↓(黄)HgO↓(黄)+Hg↓(黑)
结束
无机化学2013/1/20Ⅱ:79
芒硝、朴硝Na
2
SO
4
·10H
2
O珍珠钟乳石CaCO
3
玄明粉.元明粉Na
2
SO
4
小苏打NaHCO
3
泻盐MgSO
4
·7H
2
O炉甘石ZnCO
3
绿矾、皂矾FeSO
4
·7H
2
O砒霜As
2
O
3
胆矾CuSO
4
·5H
2
O雄黄As
2
S
2
铜绿,铜青,铜锈Cu
2
(OH)
2
CO
3
白降丹,升汞HgCl
2
生石膏CaSO
4
·2H
2
O轻粉、甘汞Hg
2
Cl
2
熟石膏,烧石膏CaSO
4
·1/2H
2
O朱砂、丹砂HgS
密陀僧PbO
铅丹Pb
3
O
4
铁铵矾(NH
4
)
2
SO
4
·FeSO
4
·6H
2
O
铅糖Pb(Ac)
2
常见矿物药成分
9
结束
无机化学2012年12月11日§12-15:82
2、用反应式解释(1)(2)(3)(5)(6)(7)混合物分离.
①加水,HgCl
2
溶解而Hg
2
Cl
2
不溶解,过滤分离。
②用水溶解后加盐酸,AgCl沉淀,过滤分离。
③用热硝酸,CuS溶解,HgS不溶,过滤即可。
3CuS+2NO
3
–+8H+=3Cu2++3S+2NO+4H
2
O
3、铁能使Cu2+还原,铜又能使Fe3+还原,这两个
事实有无矛盾?试说明理由。
答:铁能使Cu2+还原:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,
因为E
MF
o=Eo(Cu2+/Cu)-Eo(Fe2+/Fe)
=0.34–(-0.447)>0,所以Cu2+能氧化铁。
铜能使Fe3+还原:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,
因为E
MF
o=Eo(Fe3+/Fe2+)-Eo(Cu2+/Cu)
=0.771–0.34>0,所以Fe3+能氧化Cu。
p334习题
结束
无机化学2014/12/1§12-15:83
p335习题5
36公里长的杭州湾大桥
黑色化合物A不溶于水,溶于浓盐酸得黄色溶液B,用水稀
释B溶液变蓝色C,向C加入KI溶液有黄色沉淀D生成,加入
适量Na
2
S
2
O
3
后,沉淀转为白色E,E溶于过量的Na
2
S
2
O
3
得无色溶液F。若向B通入SO
2
后加水稀释得白色沉淀G,G
溶于氨水得无色溶液,但很快转化为深蓝色溶液H。
A:CuO、B:[CuCl
4
]2-、C:Cu2+、D:CuI、I
2
、E:
CuI、F:[Cu(S
2
O
3
)
2
]3-、G:CuCl、H:[Cu(NH
3
)
4
]2+
A→B:CuO+4HCl=[CuCl
4
]2-+2H++H
2
O
B→C:[CuCl
4
]2-+4H
2
O=[Cu(H
2
O)
4
]2++4Cl-
C→D:2Cu2++4I-=2CuI↓+I
2
D→E:I
2
+2S
2
O
3
2-=S
4
O
6
2-+2I-(剩余白色CuI……E)
E→F:CuI+2S
2
O
3
2-=[Cu(S
2
O
3
)
2
]3-+I-
B→G:2[CuCl
4
]2-+SO
2
+2H
2
O=2CuCl+SO
4
2-+6Cl-+4H+
G→H:CuCl+2NH
3
=[Cu(NH
3
)
2
]++Cl-
4[Cu(NH
3
)
2
]++8NH
3
+2H
2
O+O
2
=4[Cu(NH
3
)
4
]2++4OH-
结束
无机化学2014/12/1§12-15:84
p321习题6
36公里长的杭州湾大桥
答:肯定存在ZnCl
2
和AgNO
3
。不存在KMnO
7
和
CuS。可能存在Na
2
SO
4
。
A溶于氨水:AgCl+2NH
3
=[Ag(NH
3
)
2
]++Cl-
B+NaOH:Zn2++2OH-=Zn(OH)
2
↓(白色)
+过量:Zn(OH)
2
+2OH-=ZnO
2
2-+2H
2
O
B+氨水:Zn2++2NH
3
·H
2
O=Zn(OH)
2
+2NH
4
+
+过量:Zn(OH)
2
+4NH
3
=[Zn(NH
3
)
4
]2++2OH-
某固体可能含有AgNO
3
、CuS、ZnCl
2
、KMnO
4
和
Na
2
SO
4
,固体加入水中并用盐酸酸化,有白色沉淀
A生成,滤液B是无色。A溶于氨水,B分两份……
p335习题6
结束
无机化学
元素与化合物复习题
2014/12/1§12-15:85
p320习题-
2、3、4、5、
7、8、9
p区p306习题-1~12
d区
p334习题-2、3、5、6
s区p283习题-1、4
ds区
结束
无机化学2014/12/1§12-15:86
课程
结束
结束
无机化学2014/12/1§12-15:87
考试范围及重要概念
第一章:原子结构(不考)
第二章:分子结构(不考)
第三章:配合物的基本概念、配位数、螯合物
第四章:稀溶液依数性、渗透、低渗、高渗溶液
第五章:化学热力学(不考)
第六章:标准平衡常数、化学平衡的移动
第七章:弱电解质、电离度与电离平衡常数、同离子
效应、盐效应、缓冲溶液、缓冲范围、盐的水解
第八章:溶解度与溶度积常数、溶度积规则、同离子
效应、盐效应
第九章:氧化值、氧化、正极反应、原电池、电动势、
标准电极电势、能斯特方程式、平衡常数与E0
MF
第十章:配合平衡(不考)
第十一~十四章:对角线规则、惰性电子对效应
10
结束
无机化学2014/12/1§11-15:88
试卷题型
单选题(20分)、是非题(10分)、
填空题(20分)、简答题(20分)、
计算题(20分)、其他(10分)
1.选择题、是非题、填空题参见《无机化
学习题集》相关章节的“自我测试题”。
2.计算题主要为“三大平衡”的课堂练习
和作业。
3.参见《无机化学习题集》的模拟试题。
结束
无机化学2012年12月11日§12-
15:89
课程
结束
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