過渡元素及其化合物

1、10-4 10-4 過渡元素及其化合物過渡元素及其化合物一、過渡元素一、過渡元素最後的電子填入d軌域的元素稱為過渡元素過渡元素；填入f軌域的元素則稱為內(nèi)過渡元素內(nèi)過渡元素。二、第一列過渡元素二、第一列過渡元素 性質(zhì)： 1、皆為金屬元素，為熱和電的良導(dǎo)體。密度大，多為貴重金屬。 2、化合物中的過渡元素大都具有未填未填滿的滿的d軌域及未成對(duì)的電子軌域及未成對(duì)的電子，所以其化合物及其水溶液大都有顏色。 Ex： Cu(3d104s1) Cu+(3d10) 無色 Cu2+(3d9) 藍(lán)色藍(lán)色Co2+Ni2+Fe2+Fe3+Cr3+Mn2+粉紅綠色綠色黃褐綠色淡紅 3、常做為催化劑。 Ex：二氧化錳：二氧

2、化錳(催化雙氧水分解催化雙氧水分解) 二氧化鈦二氧化鈦(當(dāng)光觸媒氧化有機(jī)物當(dāng)光觸媒氧化有機(jī)物) 二氧化鈦二氧化鈦(TiO2)三、常見的化合物三、常見的化合物 1、俗稱鈦白 2、製法： (1) 鈦鐵礦(FeTiO3)溶於硫酸，加鹼中和 (2) 將TiCl4在700中與氧氣共熱 TiCl4 + O2 TiO2 + Cl2 3、用途：為白色不溶於水的粉末，常用做白色塗料(如斑馬線及立可白)，因價(jià)廉無毒性，取代鉛白而廣被使用。 三氧化二鉻三氧化二鉻(Cr2O3) 1、俗稱鉻綠鉻綠 2、製法： (1) 氫氧化鉻(Cr(OH)3)加熱分解 2Cr(OH)3(s) Cr2O3(s) + 3H2O (2) 二

3、鉻酸銨(NH)4Cr2O7加熱分解 (NH)4Cr2O7 Cr2O3(s) + 4H2O + N2 3、用途：不溶水，安定，當(dāng)綠色顏料，可供瓷器和玻璃著色。 鉻酸鉀鉻酸鉀(K2CrO4)與二鉻酸鉀與二鉻酸鉀(K2Cr2O7) 2CrO42-(aq) + 2H+ Cr2O72- (aq) + H2O - 在酸性水溶液中呈橙紅色的二鉻酸根離子 - 在鹼性水溶液中呈黃色的鉻酸根離子 錳酸鉀錳酸鉀(K2MnO4)與過錳酸鉀與過錳酸鉀(KMnO4) - 錳酸鉀是綠色固體錳酸鉀是綠色固體，在強(qiáng)鹼中才能安定存在。在鹼性、中性或酸性極不安定，易產(chǎn)生自身氧化還原反應(yīng) 3MnO42- + 4H+ 2MnO4- +

4、 MnO2 + 2H2O - 過錳酸鉀是黑紫色固體過錳酸鉀是黑紫色固體 製備可用錳酸鉀加酸或加氯氣K2MnO4 + Cl2 2KMnO4 + 2KCl - 過錳酸鉀用途： (1) 氧化劑，其氧化力隨著溶液的酸鹼度而異 - 在強(qiáng)酸中，過錳酸鉀被還原為Mn2+ - 在弱鹼性或中性環(huán)境中，則被還原為MnO2 - 在強(qiáng)鹼中，則被還原為MnO42- (2) 醫(yī)藥上常用為消毒劑四、鐵及其重要化合物四、鐵及其重要化合物 1、具有兩種氧化態(tài)：Fe3+(黃色)，F(xiàn)e2+(綠色)，其中以Fe3+較安定 2、製法： 鐵礦(氧化鐵)、灰石與煤焦送進(jìn)鼓風(fēng)爐中，利用煤焦做為燃料及還原劑，產(chǎn)生的CO亦可當(dāng)還原劑。 灰石受熱

5、分解成的石灰(CaO)則和雜質(zhì)如砂(SiO2)作用形成液體熔渣流出。 3、鐵生鏽： - 鐵鏽鐵鏽的化學(xué)式可表示為Fe2O3 nH2O或Fe(OH)3 nH2O或Fe(OH)3 一般來說以第一個(gè)最常使用。 Fe Fe2+ + 2e- 1/2O2 + H2O + 2e- 2OH- Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3【或Fe2O3 nH2O 】 - 防鏽方法：隔絕空氣和濕氣 (1) 塗上油漆、瀝青，或鍍上錫(馬口鐵)或鋅(白鐵) (2) 陰極保護(hù)法：將活性大的金屬，如鋅、鉻、鎂等金屬纏繞在鐵上，則活性較大的金屬會(huì)放出電子行氧化反應(yīng)，鐵則

6、不易氧化。 - 常見的化合物俗名俗名黃血鹽黃血鹽(亞鐵氰化鉀亞鐵氰化鉀)赤血鹽赤血鹽(鐵氰化鉀鐵氰化鉀)化學(xué)式K4Fe(CN)6 3H2OFe = +2K3Fe(CN)6 Fe = +3溶於水Fe(CN)64-Fe(CN)63-用途檢驗(yàn)Fe3+的存在Fe4Fe(CN)63(普魯士藍(lán))檢驗(yàn)Fe2+的存在Fe4Fe(CN)63 鑑別鑑別Fe2+Fe3+加NaOH或氨水白色沉澱Fe(OH)2紅褐色沉澱Fe(OH) 3加SCN-無變化血紅色FeSCN2+ 五、銅、銀和其化合物五、銅、銀和其化合物 1、銅、銅 - 製備：以焦碳還原氧化銅 CuO + C Cu + CO - 富延展性，導(dǎo)電度僅次於銀。 -

7、 不溶於鹽酸與稀硫酸，可溶於硝酸或熱濃硫酸 Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu + 4HNO3(濃) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O - 五水硫酸銅(CuSO4 5H2O)：俗稱膽礬，為藍(lán)色的，加熱變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅。 CuSO4 5H2O可做為殺菌劑及殺黴菌劑 - 銅綠銅綠CuCO3 Cu(OH)2銅在潮濕空氣中與氧、二氧化碳與水作用而形成一層鹼式碳酸銅，保護(hù)內(nèi)部不再被腐蝕 2Cu + O2 + CO2 + H2O CuCO3 Cu(OH)2 2、銀、銀 - 銀白色金屬，活性不大，可以元素態(tài)存在 - 延展