第12章-d区元素和f区元素

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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已知φθ(Zn2+/Zn)=-0.76V, φθ(Sn2+/Sn)=-0.14V, φθ(Fe3+/Fe2+)=0.77V。

无机化学ds区、d区和f区过度元素ppt课件

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8.2 铜族和锌族化合物 8.2.1 概述价电子构型： (n-1)d10ns1-2 对于铜族元素，又称IB族，可失去s上的电子，又可失去d上电子，氧化数+1、+2、+3。常见的是：Cu→+2， Ag→+1，Au→+3。因 IB 族离子具有较强的极化力，变形性也大，故其二元化合物一般有相当程度的共价性，难溶于水。对于ⅡB族，只能失去最外层2个电子，形成+2价化合物。汞有+1（以双聚离子[Hg-Hg]2+形式存在）从 Zn2+→Cd2+→Hg2+ 极化力和变形性依次增强，当与易变形的阴离子形成的化合物，有相当程度的共价性，所以Hg2+的这类化合物溶解度较小，且显色。
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AgNO3：最重要的可溶性银盐，Ag与65%HNO3，反应后制得， Ag+具有氧化性。遇光或加热易分解而析出银，注意保存在棕色瓶中。 2AgNO3→2Ag+2NO2+O2 AgI在人工降雨中作冰核形成剂 HgCl2： Hg取sp杂化，为共价化合物，直线构型。熔点较低（280℃），易升华，故俗名升汞，能溶于水（25℃， 7g/100g水），有毒，稀溶液可杀菌，∴外科用作手术器械的消毒剂。
无机化学ds区、d区和f区过度元素
8.1 过渡元素概述
8.1.1 基本划区价电子构型：(n-1)d1-10ns1-2 铜族:货币元素锌族：低熔点重金属；汞（常温下唯一的一种液体金属）钒族：酸土元素铁系元素铂系元素镧系元素和锕系元素
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8.1.2 过渡元素的特性 ● 过渡元素都是金属 ● 许多元素形成多种氧化态除了s电子参与成键，d电子也部分或全部参与成键（ ⅡB族除外），从而导致丰富的氧化还原行为。 ● 过渡元素的水合离子多具有特征颜色过渡元素的离子在水溶液中常呈现一定的颜色，这与该离子存在未成对d电子有关， d-d跃迁，一般d0， d10没有颜色。 ● 形成配合物的能力比较强过渡元素的离子存在空的ns，np和部分填充或全空的(n1)d轨道，可接受配位体的出对孤对电子。

常见非金属元素及其化合物

（人造元素）； • ③稀有分散元素：铼、镓、铟、铊、锗、硒、碲； • ④稀土元素：钪、钇、镧系元素；
2019/8/17
11
§9 常见非金属元素及其化合物
• ⑤稀有贵金属：铂、铱、锇、钌、铑、钯； • ⑥放射性稀有金属：钋、镭、锕系元素。
稀有元素常用于黑色和有色冶金工业以制造特种钢、超硬合金和耐火合金等。在原子能工业、化学工业、电气工业、电子管、半导体、超音速飞机、火箭、航天技术方面都占有重要的地位。
第九章
§9 常见非金属元素及其化合物
常见非金属元素及其化合物
学习内容
1、非金属元素元素性质的相似性和递变规律。
2、常见非金属元素及其化合物的性质。
IA
1
1H
氢
2
3
4
5
6
准金属非金属
2 He
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
硼碳氮氧氟氖
0.0314 0.046
0.00182 0.00125
0.00052 0.000072
2019/8/17
气体
CH4 Kr N2O H2 Xe
O3
体积分数质量分数
/%
/%
0.00022 0.00012
0.00011 0.00029
0.0001 0.00015
0.00005 0.000003
0.0000087 0.000036
镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥
89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101Md 102No 103 Lr

课件化学--d区元素

Ti的丰度居元素分布序列中第十位，属于含量较为丰富的金属元素。钛的熔点为1680℃，沸点3260℃，密度为4.5g·cm-3。钛具有特强的抗腐蚀作用，无论在常温或加热下，或在任意浓度的硝酸中均不被腐蚀。钛矿物有钛铁矿FeTiO3和金红石TiO2。
钛或钛合金的密度与人的骨骼相近，对体内有机物不起化学反应，且亲和力强，易为人体所容纳，对任何消毒方式都能适应，因而常用于接骨、制造人工关节等。又称为生命金属。
用水浸取除去可溶盐，得海绵状钛，电弧熔融得钛锭。
§ 2-2 钛的重要化合物
1. 二氧化钛
天然二氧化钛称“金红石”，含杂质。
人工制备纯TiO2俗称“钛白粉”，是优良的白色涂料，着色力强，遮盖力强，化学稳定性好，优于
除s电子外，d电子可参与成金属键，自左向右未成对价电子增多，至VIB族（铬族）可能提供6个单电子，相互作用力大，金属键强，因此在过渡系中，铬族（Cr，Mo，W）熔点最高，硬度也很大，除Mn和Tc外（熔点反常）随后自左向右熔点又有规律下降。
铬族价电子层构型: (n-1)d5ns1
熔点变化示意图
此外，钛或钛合金还具有特殊的记忆功能、超导功能和储氢功能等。
Zr，Hf是稀有金属，锆矿主要有锆英石ZrSO4，价电子结构（n－1）d2ns2，d0电子结构较稳定，所以除最外层s电子，次外层d电子也参加成键， Ti，Zr，Hf最稳定的氧化态是＋4。其次是＋3，＋2较少见。
由于镧系收缩，铪的离子半径与锆接近，所以
FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O = H2TiO3 + H2SO4 H2TiO3 = TiO2 + H2O

d,f区元素

12.1.1 d区元素的特殊性
d区元素显示出许多区别于主族元素的性质：
• 熔沸点高、硬度密度大的金属大都集中在这一区 • 同一周期从左到右，元素化学性质的变化远不如s区p区
显著。
• 不少元素形成有颜色的化合物 • 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 • 形成配合物的能力比较强，参与工业催化过程和酶催
化过程的能力强
12.2 钒
• 钒的价电子层结构为3d34s2，5个电子都有成键作用，所以 • 在酸性介质中，钒的元素电势图为
A / V
VO2+ 主要氧化态为+5，但也存在+4，+3，+2。
-0.25 -1.2 1.0 VO2+ 0.36 V3+ V2+ V -0.25
所以V2+、V3+具有还原性，VO2+是稳定的，而VO2+具有氧化性。不同的氧化态的钒具有不同的颜色。例如： VO2+（黄色）可被Fe2+、H2C2O4等还原为VO2+（蓝色）
[Cr(H2O)6]Cl3 紫色
[Cr(H2O)5Cl]Cl2· H2O 浅绿 [Cr(H2O)4Cl2]Cl· 2H2O 深绿
2. Cr(VI)的化合物
Cr(VI)的化合物通常是由自然界存在的铬铁矿Fe(CrO2)2，
借助于碱熔法制得的，即把铬铁矿和Na2CO3混合，并在空气中煅烧。用水浸取煅烧后的熔体，Na2CrO4进入水中，浓缩，得黄色晶体Na2CrO4；酸化得红色晶体。 4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
电子分别填充在3d 亚层4d 亚层和5d 亚层上.

ds区,d区和f区元素

子构型具有接受配位体孤对电子的条件，因此它
们容易形成配合物，一般容易形成氟配合物、氰配合物和氨配合物。此外，过渡元素氧化物水合物的酸碱变化规律和主族元素相似。对同种元素而言，低价的显碱
性，高价的显酸性。注意p304列出的ⅢB-ⅦB族过
渡元素最高价态氧化物水合物的酸碱性。
8.2 铜族和锌族元素的化合物 8.2.1 通性
3. 锌配合物 Zn2+和氨水、KCN等能形成无色的四配位离子： [Zn(NH3)4]2+、[Zn(CN)4]2-、[Zn(CN)4]2-用于电镀中 4. 汞配合物 Hg(I)形成配合物倾向较小。 Hg(II)易和CN-、SCN-、Cl-、Br-、I-离子均生成 [ML4]2-配离子。
Hg2++2I-→HgI2↓(红色)+2I-→[HgI4]2[HgI4]2-与碱混合后叫奈氏试剂，用于鉴定NH4+、
3. 形成配合物（Zn2+，Al3+的分离）
Zn 2 Al3
2 NH 3O H
Zn(OH ) 2 Al(OH ) 3
2 NH 3O H
[ Zn( NH 3 ) 4 ] 2 （白色） Al(OH )（白色） 3
8.2.3 重要的盐类 1. 几种常用的盐硫酸铜、硝酸银、氯化汞、氯化亚汞（p306-308自己看书，了解基本性质和用途） 2. Cu2+和Cu+的相互转化从Cu(I)结构（3d10）看，Cu(I)是稳定的，如自然界中有Cu2O和Cu2S的矿物存在。但在水溶液中Cu+ 易歧化，这是由于Cu2+的电荷比Cu+多，半径又小，所以Cu2+的水合焓（-2100kJ· -1）比Cu+的（-593 mol kJ· -1）代数值小得多，∴水溶液中Cu2+比Cu+稳)4)]2+、[CuCl4]2-、[Cu(NH3)4]2+等，

高中化学电子排布、第一电离能和电负性知识归纳

高中化学电子排布、第一电离能和电负性知识归纳一、原子结构1. 原子的组成: 原子核、核外电子2. 原子的特点：原子不显电性，体积小，质量小，质量主要集中在原子核上，原子核的密度非常大3. 核外电子排布规律（1 ）能量最低原理（2 ）每一层最多容纳电子数：2n 2 个（3 ）最外层电子数不超过8 个（K 层为最外层时不超过2 个）（4 ）次外层电子数不超过18 个，倒数第三层不超过32 个二、能层与能级能量最低原理: 原子的电子排布遵循能使整个原子的能量处于最低状态基态原子: 处于最低能量的原子1. 能层: 核外电子的能量是不同的, 按电子能量差异，可以将核外电子分成不同的能层——电子层同一能层的电子，能量也可能不同，还可以分成不同能级能级数2. 能级：s 、p 、d 、f····以s 、p 、d 、f···· 排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1 、3 、5 、7 、······ 的二倍。

能级数= 能层序数(n)三、构造原理1. 电子排布式Na ：1s 2 2s 2 2p 6 3s 1试书写N 、Cl 、K 、26 Fe 原子的核外电子排布式注意：24 Cr ：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 129 Cu ：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 26 3d 10 4s 1离子电子排布式书写——先失去最外层电子与能量最低原则无关1) 、能量最低原理2 ）、每个原子轨道上最多能容纳__2__ 个电子，且自旋方向__ 相反____ （泡利不相容原理）3 ）、当电子排布在同一能级时，总是__ 首先单独占一个轨道__ ，而且自旋方向_ 相同__。

（洪特规则）4) 、补充规则：全充满（p 6 ，d 10 ，f 14 ）和半充满（p 3 ，d 5 ，f 7 ）更稳定2. 简化电子排布式15P:[Ne]3s 2 3p 3 （表示内层电子与Ne 相同。

第12章镧系与锕系元素

Ac 锕
Th 钍
6d1 7s2
6d2 7s2
Bk 锫(pei)
Cf 锎 Es 锿(ai)
5f9 6d0 7s2
5d10 6d0 7s2 5f11 6d0 7s2
Pa 镤(pu) 5f2 6d1 7s2
U 铀
Np 镎 Am 镅 Cm 锔
5f3 6d1 7s2
5f4 6d1 7s2 5f7 6d0 7s2 5f7 6d1 7s2
+3
+2
Ba2+ Sm Eu Yb
La3+(4f 0)、 Gd3+(4f 7) 和 Lu3+(4f 14) 为稳定结构，难以生成 +2 和 +4 氧化态； Ce3+(4f 1) 和 Tb3+(4f 8) 失去1个电子即达稳定结构，易生成 +4 氧化态；Eu3+(4f 6) 和 Yb3+(4f 结构，易出现 +2 氧化态 .
镧系元素的原子、离子半径
元素
57La 58Ce 59Pr
60Nd
61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er
69Tm
70Yb 71Lu
Ln价电子构型原子半径/pm 187.9 4f05d16s2 182.4 4f15d16s2 182.8 4f3 6s2 182.1 4f4 6s2 181.1 4f5 6s2 180.4 4f6 6s2 204.2 4f7 6s2 180.1 4f75d16s2 178.3 4f9 6s2 177.4 4f10 6s2 176.6 4f11 6s2 175.7 4f12 6s2 174.6 4f13 6s2 4f145d16s2 193.9 4f145d16s2 173.5

高中化学原子结构和元素的性质

思考与交流
从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？
元素
Cu
Ag
Au
电子层排布
元素周期表 3d104s1 4d105s1 5d106s1
构造原理 3d94s2
4d95s2 5d96s2
结论
有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如Cu、Ag、 Au等。
最外层电子数：从1到8 元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排
布发生周期性的重复
科学探究（教材p14)
1、横行
七个周期；2，8，8，18，18，32种；每一周期开头第一个元素的最外层的排布通式为ns1，结尾元素的电子排布式为ns2np6;第一周期只有一个1s能级，其结尾元素的电子排布式为1s2，跟其他周期的结尾元素的原子电子排布式不同。
4. 各能级包含的原子轨道数：
（1）ns能级各有1个原子轨道；
（2）np能级各有3个原子轨道；（3）nd能级各有5个原子轨道；（4）nf能级各有7个原子轨道；
第二周期元素基态原子的电子排布如下图所示（在图中每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子）：
第二周期元素基态原子的电子排布图
基态与激发态、光谱 1.基态原子与激发态原子
（1）基态原子：处于最低能量的原子叫基态原子。
（2）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。
2.原子光谱: 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。
• P区元素：最后一个电子填充在p能级上的元素。结构特点：ns2np1-6。包括ⅢA族-ⅦA族和0族。绝大多数为非金属。

8 ds区、d区和f区

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8.4 锰的重要化合物价层电子构型为 (n-1)d5ns2 ，锰也许是氧化态最多的元素，除多种正氧化态外还显示多种负氧化态(例如-1，-2和3氧化态), 最常见的则是+7、+2和+4氧化态。单质锰主要用于合金钢 Mn(Ⅱ)盐： Mn(Ⅱ)强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如MnS、 MnCO3难溶。 Mn(Ⅱ)盐从溶液中结晶出来时，常带结晶水的粉红色晶体，如MnSO4· 7H2O，水溶液浓度大时为粉红色，少时几乎为无色。 Mn2+（3d5）稳定，只有强氧化剂如NaBiO3、 (NH4)2S2O8、PbO2等才能将Mn2+氧化为MnO4-等： 2Mn2++14H++NaBiO3→2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O 此反应用于鉴定Mn2+。
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铬化合物毒性浅析绝大多数三价铬化合物不溶于水，无毒、无害，但水溶性无机三价铬盐极易在酸性环境下水解，形成的游离酸对人体有剌激作用。六价铬毒性主要是由于强氧化性对有机体的腐蚀与破坏，可以通过吸入、接触、口服造成人体中毒。吸入六价铬将引起呼吸道感染，粘膜溃疡，甚至鼻穿孔；皮肤接触六价铬可能引发皮炎，伤口若接触六价铬将出现铬疮；口服大剂量六价铬化合物将引起消化系统腐烂，出现肾损伤。流行病学研究证实，长期暴露在高浓度六价铬的气雾中的工人，呼吸系统癌症（主要是肺癌）发病率高于平均值，其潜伏期超过15年。
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Ag2O 和 MnO2、Cr2O3、CuO 的混合物能在室温下，将 CO 迅速氧化成 CO2，可用于防毒面具中。 Ag2O＋CO—→2Ag＋CO2 Ag+，Cu2+，Zn2+盐溶液加入适量氨水，生成沉淀，但都能溶于过量氨水中。 8.2.3 重要的盐类 CuSO4： CuSO4· 5H2O实际为[Cu(H2O)4]SO4· H2O 无水CuSO4为白色粉末，吸水性强，吸水后显兰色，可用于检验有机液体中的水分，也可作干燥剂，从有机液体中除去水分。 2Cu2++4I-→2CuI+I2 铜盐含量的定量分析法。

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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。

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。

问实现下列变化，各使用什么还原剂为宜？（1）VO2+→V2+（2）VO2+→V3+（3）VO2+→VO2+解：（1）VO2+→ V2+：E⊖(VO2+/ V2+) = 0.37V ，用Zn、Sn（2）VO2+→ V3+：E⊖(VO2+/ V3+) = 0.68V ，用Zn、Sn（3）VO2+→ VO2+：E⊖(VO2+/ VO2+) = 1.0V ，用Fe2+、Zn、Sn【12-4】完成下列反应式：（1）（NH4）2Cr2O7→（2）Cr2O3+NaOH→（3）Cr3++NH3·H2O→（4）Cr(OH)4-+Br2+OH-→（5）Cr2O72-+Pb2++H2O→（6）MoO42-+NH4++PO43-+H+→（7）Na2WO4+HCl→解：（1） (NH4)2Cr2O7 (加热) = Cr2O3 + N2 + 4 H2O（2）Cr2O3 + 2 NaOH = 2 NaCrO2 + H2O（3）Cr3+ + 6 NH3• H2O = [Cr(NH3)6]3+ + 6 H2O（4）2Cr(OH)4- + 3Br2+ 8OH- = 2CrO42- +6Br- + 8H2O（5）Cr2O72- + 2 Pb2+ + H2O = 2 PbCrO4 +2 H+（6）12 MoO42- + 3 NH4+ + 3 PO43- + 24 H+ = (NH4)3[P(Mo3O9)4]↓ + 12 H2O（7）Na2WO4 + 2 HCl = H2WO4↓+ 2 NaCl【12-5】BaCrO4和BaSO4的溶度积相近，为什么BaCrO4可溶于强酸，而BaSO4则不溶？解：由于在溶液中存在着如下平衡：2CrO42- +2 H+⇌ Cr2O72- + H2O。

在强酸溶液中，平衡想右移动，溶液中游离铬酸根浓度大大降低，几乎都转化为重铬酸根，而重铬酸钡是易溶物质，所以铬酸钡能溶于强酸中。

因为硫酸是强酸，在强酸溶液中游离的硫酸根浓度几乎不会降低，所以硫酸钡不溶。

【12-6】以K2Cr2O7为主要原料制备K2CrO4，CrCl3和Cr2O3，用方程式表示各步的反应。

解：【12-7】试用热力学原理判断，(NH4)2Cr2O7的下列两种分解过程，哪种反应趋势更大？（1）(NH4)2Cr2O7（s）=Cr2O3(s)+N2(g)+4H2O(g)（2）(NH4)2Cr2O7（s）=2Cr2O3(s)+NH3(g)+H2O(g)解：【12-8】完成下列反应式：−∆（1）MnO2+KOH+KClO3−→（2）MnO4-+H2O2+H+→（3）MnO4-+NO2-+H2O→（4）MnO4-+NO2-+OH-→（5）K2MnO4+HAc→解：（1）3 MnO2 + 6 KOH + KClO3(加热) = 3K2MnO4 + KCl + 3 H2O（2）2MnO4- + 5H2O2+ 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O（3）2MnO4-+ 3NO2-+ H2O = 2MnO2 + 3NO3-+ 2OH-（4）2MnO4- + NO2- + 2OH- = 2MnO42- +NO3- + H2O（5）3 K2MnO4 + 4 HAc = 2 KMnO4 + MnO2 + 2 H2O + 4 KAc【12-9】以MnO2为主要原料制备MnCl2，K2MnO4和KMnO4，用方程式来表示各步反应。

MnO+H O+2H=Mn+O+2H O解：+2+222222K MnO+Cl=2KMnO+2KCl24242MnO+O+4KOH=2K MnO+2H O22242【12-10】完成下列反应式：（1）FeCl3+NaF→（2）Co(OH)3+H2SO4→（3）Co2++SCN-（4）Ni(OH)2+Br2+OH-→（5）Ni+CO→解：（1）FeCl3 + 6 NaF = Na3[FeF6] + 3 NaCl（2）4Co(OH)3 + 4H2SO4 = 4CoSO4 + O2 + 10H2O（3）Co2+ + 4 SCN- = [Co(SCN)4]2-（4）2 Ni(OH)2 + Br2 + 2 OH- = 2 Ni(OH)3 + 2Br-（5）Ni + 4CO = Ni(CO)4【12-11】铁能使Cu2+还原，而铜能使Fe3+还原，这两事实有无矛盾？解：无矛盾。

在前一个事实中，铁是还原剂，二价铜离子是氧化剂，查书附录得：Eθ(Cu2+/Cu)=0.337V，Eθ(Fe2+/Fe)=-0.440V，氧化剂标准电极电位高于还原剂标准电极电位近0.8V，反应可以自发进行；而在后一个事实中，三价铁离子是氧化剂，铜是还原剂，Eθ(Fe3+/Fe2+)=0.771V，氧化剂标准电极电位高于还原剂标准电极电位约0.43V，反应可以自发进行。

【12-12】用反应式说明下列现象：（1）在Fe2+溶液中加入NaOH溶液，先生成灰绿色沉淀，然后沉淀逐渐变成红棕色。

（2）过滤后，沉淀用酸溶解，加几滴KSCN溶液，立刻变成血红色，再通入SO2气体，则血红色消失。

（3）向红色消失的溶液中滴加KMnO4溶液，其紫红色会褪去。

（4）最后加入黄血盐溶液生成蓝色沉淀。

解：(1) Fe 2+ + 2OH - = Fe(OH)2↓ 4 Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3(2) Fe(OH)3 + 3H + =Fe 3+ + 3H 2O Fe 3+ + nSCN - = Fe(NCS)n (3-n)+ Fe(NCS)n 3-n + SO 2 + 2H 2O =2Fe 2+ + SO 42- + 2nSCN - + 4H +(3) MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H + =M n 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2O MnO 4- + 10SCN - + 16H + = 2M n 2+ + 5(SCN)2 + 8H 2O (4) Fe 3+ + Fe(CN)4- + K +=KFe(CN)Fe ↓ 1) Fe 2+ + 2OH - = Fe(OH)2↓4 Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3(2) Fe(OH)3 + 3H + =Fe 3+ + 3H 2O Fe 3+ + nSCN - = Fe(NCS)n (3-n)+ Fe(NCS)n 3-n + SO 2 + 2H 2O =2Fe 2+ + SO 42- + 2nSCN - + 4H +(3) MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H + =M n 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2O MnO 4- + 10SCN - + 16H + = 2M n 2+ + 5(SCN)2 + 8H 2O (4) Fe 3+ + Fe(CN)4- + K + =KFe(CN)Fe ↓【12-13】指出下列实验结果，并写出反应式：（1）用浓盐酸分边处理Fe(OH)3，CoO(OH)及NiO(OH)沉淀。

（2）分边在FeSO 4，CoSO 4及NiSO 4溶液中加入过量氨水，然后放置在无CO 2是空气中。

解：（1）沉淀都可以溶解，且CoO(OH)，NiO(OH)与浓盐酸反应有气体放出。

(1)沉淀都可以溶解，且CoO(OH), NiO(OH)与浓盐酸反应有气体放出Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H 2O2CoO(OH) + 6HCl = 2CoCl 2 + Cl 2↑ + 4H 2O 2NiO(OH) + 6HCl = 2NiCl 2 + Cl 2↑ + 4H 2O（1）FeSO 4中加入氨水，先得到白色胶状沉淀，放置在空气中一段时间，得到棕红色沉淀，CoSO 4加入氨水后无沉淀，放置在空气中一段时间变为橙黄色溶液， NiSO 4加入氨水得到蓝色溶液。

Fe 2+ + 2NH 3·H 2O = Fe(OH)2↓ + 2NH 4+4 Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3Co 2+ + 6NH 3·H 2O = [Co(NH 3)6]2+ + 6H 2O4 [Co(NH 3)6]2+ + O 2 + 2H 2O = 2 [Co(NH 3)6]3+ + 4OH -Ni 2+ + 6NH 3·H 2O = [Ni(NH 3)6]2+ + 6H 2O【12-14】已知Cr(CO)6，Ru(CO)5和Pt(CO)4都是反磁性的羰基化合物。

第12章-d区元素和f区元素

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