银川九中高二2班,化学竞赛课件,第19章-过渡元素(一) (2).ppt

1、【竞争要求】钛、钒、铬、锰、铁元素、钴、镍、铜、银、金、亚金属铅、水银、钼、钨。 过渡元素的氧化状态。 氧化物和氢氧化合物的酸盐化学基性和两性。 水溶液中常见络离子的颜色、化学性质、定性检测(不使用特殊试剂)和分离。 制作单体的一般方法。 IIIB至VIIIB族(除镧以外的镧系金属系和锕系元素以外的锕系元素)-过渡金属，即d区元素体、1引用、2基本性质、2.1过渡元素的电子配置，d区元素体是指IIIBVIII族元素体的d区元素体的周边电子配置是(n1)d 110ns 12(Pd例外)，ds区这些个分布在第四、五、六个循环，主要讨论第四个循环的d区和ds区的要素。 同一个元素体，多个氧化状态部分

2、(n-1)d电子参与结合，Mn (27 ) Fe (2，3，6 )，2.2过渡元素的氧化状态，最高氧化状态IIIB VIIB族：最高氧化状态=族数，Sc 3 IIIB 3d 14s 2 Mn 7 VIIB 3d 54s 2，VIIIB族：多个最高氧化状态族当d电子达到5以上时，轨道逐渐稳定，高氧化状态逐渐不稳定，呈强氧化性，以相同周期，从左向右，氧化状态逐渐上升，然后逐渐下降，过渡元素的氧化状态呈规律， 红色常见的氧化状态的对比主族元素体：正好相反的IIIA IVA VA第六周期Tl () Pb()Bi ()强酸(低稳定性) (6s2惰性电子对效果)，同一个家族，从上到下的高氧化状态有比较稳定

3、的倾向的氧化状态相同的络离子半径从左向右逐渐减少， 成为铜副族则半径增大，镧系金属系收缩，结果同族的原子(络离子)半径随着原子序数的增加而逐渐增大，第五、六周期同族的元素体原子(络离子)半径从57 La 71 Lu开始原子序数增加的4f电子位于内层，Z*的增加小，镧系元素的原子(离子) 由于半径随原子序数的增加而逐渐减少的现象，镧系金属系统收缩，相邻的2元素体的半径稍微缩小(r 1pm )； 但57 La 71 Lu共15种元素体，累计半径缩小值r相当大，达到14.2 pm。 熔点沸点高熔点最高：钨(w )硬度最大：铬(Cr )密度大密度最大：锇(Os )、物理性质、2.4单体物理和化学性质、

4、导电性、导热性、延展性好的顺磁性对含有未对d电子的外层电子的吸引力强，Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7盐化学基性高氧化状态由盐化学基显示酸、2.5氧化物及氢氧化合物的酸盐化学基性，同族的自上而下，呈相同的氧化状态，酸性较弱，盐化学基性增强，ti3v2v3cr3mn2fe2co2ni2紫红紫肉色淡绿色mn(ii)fe(ii)co(ii)ni(ii)cu ()未对d电子迁移、形成络合物的倾向：远大于主族Mn，存在空的ns轨道、np轨道、nd轨道、2.7过渡元素的配位特性、Mn :(9 17)e配置、(强分极大变形性)。 (n-1)d接近ns能，(n-1)d轨道参与结合，这些个的性质与其电

5、子结构有很大关系，即原子间结合力大的金属键强。 Cr Mo W 3d54s1 4d5s1 5d46s2能够提供最多的未对电子参与耦合。 性质最大： Cr在金属中硬度最大。 高纯度时，硬度会下降。 w是金属中熔点最高的，为3683K。、3铬副族、3.1铬单质、物理性质、银白色光泽金属纯铬具有延展性，含杂质的铬在形成硬脆熔点高的金属键时提供6个电子，金属键强、化学性质强，与非金属反应的高温下与卤素、硫、氮、碳等反应，活泼的金属， 表面进一步氧化的不锈钢的铬含量为12%的纯铬用于制造不含铁元素的合金金属陶瓷(含Cr77%、al2o323% )的镀层，其用途、与酸的反应、Cr 2HCl=CrCl2 H

6、2蓝色溶液、4 CRC l2hclo2=4c cl=cr2(SO4)3 3SO2 6H2O、浓HNO3和钝化、盐酸或稀H2SO4、Cr2 (aq) Cr3 (aq )、3.2铬的化合物、Cr两性、烧结的Cr2O3不溶于酸，但通过熔融法成为可溶盐，Cr2o33 k2s2o7=3 形成Cr(OH)3、紫色灰色蓝色绿色、Cr (III )的铬(III )的络合物、水溶液Cr(H2O)6 3、Cr3铜矾石特征(像al3那样) m2()so4Cr2(so4)324h2o、Cr (III )形成络合物Ba2 Pb2 Ag引起平衡左移，2Ba2 Cr2O72- H2O=2H 2BaCrO4(黄)、Ag Cr

7、2O72-或CrO42- Ag2CrO4(瓷砖红色)水溶性：重铬酸盐、重铬酸盐的抗氧化性， Cr2O72- 14H 6I-=2Cr3 3I2 7H2O，分析化学用K2Cr2O7测定铁元素，用重铬酸盐氧化乙醇监视司机有无酒后驾驶，CrO3，k2cr2o7h2so4=。 褐色红色逐渐变成绿色-失效，在重铬酸钾元素浓溶液中加入浓硫酸，CrO3(s) H2O=H2CrO4(未得到纯酸)强酸接近硫酸、橙色结晶，洗液： K2Cr2O7饱和溶液H2SO4(。 MoO3(白)和WO3 (淡黄)不溶于水，溶于试剂氨水和强碱溶液中，生成盐，进行调和，氧酸的性质变化规律、酸性增强、多金属氧酸盐为氧酸缩合H2O形成“

8、多金属氧酸盐”， 磷酸盐和钼酸铵在浓硝酸中同多金属氧酸盐：同一种含氧酸分子缩合而成的物质： H2Mo4O13 (四钼酸)、H10W12O41 (十二钨酸)，例如(NH4 ) 滴加3PMo12O40 1826年H3PMo12O40十二钼磷杂多金属氧酸盐H3PW12O40十二钨磷杂多金属氧酸盐H4SiMo12O40十二钼硅杂多金属氧酸盐H4Si W12O40十二钨硅杂多金属氧酸盐氢氧化纳金属钍溶液，生成灰蓝色沉淀继续加入碱，继续沉淀和溶解，向得到的溶液中加入元素溴水，直至溶液的绿色变成黄色。 写出每一步的化学方程式。 Cr2(SO4)2 6NaOH=Cr(OH)3 3Na2SO4。 在Cr (oh

9、 )3NaOH=nacr (oh ) 42nacr (oh ) 43br 28naoh=2n a2 cro4nabr8H2O、分析：例2、K2Cr2O7的饱和溶液中加入浓硫酸，分析：反应开始时溶液中不存在还原剂，为什么溶液的颜色为绿色解：向K2Cr2O7的饱和溶液中加入浓硫酸，就会析出暗红色的CrO3结晶： K2Cr2O7 H2SO4(浓度)=2CrO3 K2SO4 H2O，Cr2O3是难以溶解也难以熔融的两性氧化物。 与浓硫酸反应生成的Cr2(SO4)3和h2o:cr2o33 h2so4=Cr2(SO4)33 h2ocr2o 3是绿色物质，一部分Cr2o 3与h2so4反应生成蓝绿色的Cr2

10、(so4) 3溶液，观察到溶液的颜色加热超过熔点时分解释放出氧气：例3、铬的化学性质丰富多彩的实验结果意外的多。 将过剩的30%的H2O2加入(NH4)2CrO4的阿摩尼亚水溶液中，加热至50后蒸发制冷至0，使深棕色红色结晶a析出。 元素体分析报告： a含Cr 31.1%、N 25.1%、H 5.4%。 极性溶剂中a不通电。 红外成像证明a具有NH键，与游离阿摩尼亚分子键能差别不大，另外，证明a中铬原子周围有7个配位原子孤对电子和铬原子形成配位键，呈五角双锥结构。 (1)以上信息表示a的化学式为，请画出a的可能结构式。 (2)A中铬的氧化值是多少？ (3)预期a最具特征的化学性质是什么？ (4)写出生成结晶a的化学方程式。 分析：元素体分析报告显示，a中CrNHO=，a在极性溶剂中不通电，a中没有外界。 红外图像证明a与NH3配位有关。 a中有7个配位原子，五角双锥构造型，因此，a中全配位有三氮四氧。 解：(1)A的化学式为Cr(NH3)3O4或CrN3H9O4，a的可能的结构式如下图所示：