苏州大学《无机化学》d区元素

1、 Cr、Mn、FeCu、Agd区元素的区元素的性质规律性质规律d d区元素的性质规律区元素的性质规律(1)许多金属可形成多种氧化值的化合物许多金属可形成多种氧化值的化合物 KMnO4、K2MnO4、MO2、MnSO4 K2Cr2O7、Cr2(SO4)3、CrCl2 (2)形成的化合物一般形成的化合物一般都有颜色都有颜色(通常为水合配离子通常为水合配离子)。这是由于物质吸收了这是由于物质吸收了730 400nm中的部分可见光，从中的部分可见光，从而反生了而反生了dd 跃迁，而显示出透见光或散射光的颜色。跃迁，而显示出透见光或散射光的颜色。 因此，因此，d轨道上有电子的化合物一般有色，而轨道上有电

2、子的化合物一般有色，而含有含有d 0、d10结构的金属离子一般无色，如：结构的金属离子一般无色，如：Sc3+、Zn2+、Cu+、Ag+ 无色。无色。物质颜色物质颜色吸 收 光 颜色波长/nm绿红760630蓝橙630600紫红黄600570红绿570500橙青500450黄蓝450430黄绿紫430400 实际上，实际上，Cr(OH)63+是紫色，是由于是紫色，是由于不同程度的水解而呈绿色或蓝色。不同程度的水解而呈绿色或蓝色。一、一、Cr1、常见的价态有：、常见的价态有：Cr2O72-、 CrO42- (+6); Cr3+ (+3)2、重要化合物（离子）之间的转化：、重要化合物（离子）之间的转

3、化：Cr、Mn、Fe Cr3+Cr(OH)3Cr(OH)4-/CrO2- 绿（浓）、蓝（淡）灰绿色沉淀亮绿Cr2O72-CrO42-H+H+OH-OH-H+OH-H+还原剂强氧化剂H2O2 + OH-Ag+,Ba2+,Pb2+分别生成砖红、淡黄、黄色沉淀橙红黄 其中，上图中常见的还原剂为：其中，上图中常见的还原剂为：Fe2+、I 、H2S、SO32-等；强氧化剂通常用过硫酸盐（等；强氧化剂通常用过硫酸盐（S2O82-）。）。二、二、Mn1、常见的价态有：、常见的价态有：MnO4-(+7); MnO42- (+6)MnO2(+4); Mn2+ (+2)2、重要化合物（离子）之间的转化：、重要化合

4、物（离子）之间的转化： 3. 而二价锰离子要被氧化成高锰酸根，一般需在而二价锰离子要被氧化成高锰酸根，一般需在HNO3酸化下进行，强氧化剂有酸化下进行，强氧化剂有PbO2、NaBiO3（无需（无需酸化可用酸化可用K2S2O8、H5IO6做强氧化剂），此反应可以做强氧化剂），此反应可以鉴别鉴别Mn2+（注意：（注意：Mn2+不能过量）。不能过量）。 1. Mn(OH)62+是淡红色，但稀溶液几乎无色是淡红色，但稀溶液几乎无色 2. 高锰酸钾作强氧化剂时，一般是在酸性条件下进行，高锰酸钾作强氧化剂时，一般是在酸性条件下进行，常被用来氧化常被用来氧化H2S、I、Fe2+、SO32-、Sn2+（常见的

5、还原（常见的还原剂），自己被还原为剂），自己被还原为Mn2+。 4. 高锰酸钾不稳定，无论是在酸性、碱性条件下，高锰酸钾不稳定，无论是在酸性、碱性条件下，都易分解，都可放出氧气。（在中性条件下相对稳定，都易分解，都可放出氧气。（在中性条件下相对稳定，但见光也易分解，也能放出氧气，所以要存放在棕色瓶但见光也易分解，也能放出氧气，所以要存放在棕色瓶中）。中）。Mn2+Mn(OH)2MnO4 -MnO42-HNO3O2OH -H+OH-H+还原剂强氧化剂MnO2H+ H+/H+KClO3KOH三、三、Fe1、常见的价态有：、常见的价态有：Fe2+(实际上是淡绿色的实际上是淡绿色的Fe(H2O)62+

6、)； Fe3+(实际上是淡紫色的实际上是淡紫色的Fe(H2O)63+，此离子水解，此离子水解后才略显黄色后才略显黄色)；2、主要反应有：、主要反应有：(1) Fe2+NH3/OH-Fe(OH)2Fe(OH)3O2(2)Fe3+NH3/OH-Fe(OH)3Fe(OH)63-NH3/OH-无反应浓OH-Fe2O3NaClO+OH-FeO42-(3)Fe3+Fe2+还原剂（H2S,I-,SO32-,Sn2+,Fe，Cu）氧化剂(O2,Cl2,KMnO4,K2Cr2O7等) (4). Fe3+比比Fe2+易水解，水解产物为胶状物，可使易水解，水解产物为胶状物，可使在水中悬浮的杂质聚沉下来，从而使混浊的

7、水变清，在水中悬浮的杂质聚沉下来，从而使混浊的水变清，所以所以FeCl3可作净水剂。可作净水剂。 (5). Fe3+/Fe2+常见的配合物有：常见的配合物有： 6配位的水合配离子配位的水合配离子Fe(H2O)62/3+； “棕色环棕色环”配离子配离子Fe(NO)(H2O)52+可用可用来鉴别来鉴别NO2-/NO3-； 可鉴别可鉴别Fe3+的血红色配离子；氰根配离子的血红色配离子；氰根配离子（黄血盐（黄血盐/赤血盐）赤血盐）Prussian或或Turnbull蓝。蓝。3Fe2+ + NO3- + 4H+3Fe3+ + NO + 2H2OFe(H2O)62+ + NOFe(NO)(H2O)52+

8、+ H2OxFe3+ + xK+ + xFe(CN)64-xFe2+ + xK+ + xFe(CN)63-KFe(CN)6FexPrussian或或Turnbull蓝蓝 Cu + O2 + H2O +CO2Cu2(OH)2CO3一、一、Cu1、常见的价态有：、常见的价态有： Cu2+(aq)、 Cu+、 Cu 1. Cu在潮湿的空气中，铜表面会逐渐蒙上绿色的在潮湿的空气中，铜表面会逐渐蒙上绿色的铜绿：铜绿：2、主要性质有：、主要性质有： 2. Cu在一定条件下，可置换出酸中的氢在一定条件下，可置换出酸中的氢请说请说明原因：明原因：2Cu + 2HCl + 4CS(NH2)22Cu(CS(NH2

9、)2)3+ + H2 + 2Cl-Cu、Ag3Cu2+/Cu+的区别：的区别：(i) Cu+(aq)为无色为无色(d10,全充满全充满)，一般难溶一般难溶，而且，而且Cu+(aq)在水溶液中不稳定，易发生歧化反应在水溶液中不稳定，易发生歧化反应(方程式见方程式见下下)；而；而Cu2+有颜色，溶液中较稳定。有颜色，溶液中较稳定。(ii)在固态时，一般在固态时，一般Cu()的化合物比的化合物比Cu()的化合物的化合物热稳定性高：热稳定性高：CuOCu2OCuSCu2SCuCl2CuClCu2+Cu+Cu0.52V0.16V所以,Cu+在水溶液中易歧化:Cu2O + H2SO4CuSO4 + Cu

10、+ H2O但若Cu+生成难电离的物质时(沉淀或配合物),即可进行反歧化反应:Cu2+CuCl2 -Cu0.232V0.447VCu2+CuClCu0.117V0.561VCuSO4 + Cu + 4HCl2HCuCl2 + H2SO46、Cu2+的其它主要反应有：的其它主要反应有：Cu2+Cu(OH)2(s)Cu(NH3)42+CuO(s)Cu2O(s)蓝色沉淀C6H12O6葡萄糖OH-/NH3NH3CuI(s)Cu2S(s)黄色S2O32-Cu2Fe(CN)6(s)红棕色鉴别Cu2+赤血盐I -H2SCuS(s)黑色4Ag + 2H2S + O22Ag2S + 2H2O3、Ag+主要反应有：主要反应有：Ag+Ag(OH)Ag2OAg(