下载文档原格式
第五章副族元素I ds区铜族和锌族元素一、单质的物理性质和化学性质1、物理性质（1）铜族元素铜是红色金属，银是银白色金属，金是黄色金属。
与碱金属相比，它们有较高的密度、硬度和熔点、沸点，导电性和传热性在所有金属中是最好的，其中以银最好，其次是铜和金。
由于铜族元素均属面心立方晶体，有较多的滑移面，所以它们都有良好的延展性，其中以金最好。
（2）锌族元素：锌、镉、汞都是银白色元素金属。
锌由于表面覆盖着一层碱式碳酸锌而略显蓝灰色。
本族元素的单质为低熔点低沸点金属，汞是唯一在室温下为液态的金属，具有高密度、导电性和流动性。
汞在273～573K之间体积膨胀系数均匀，汞的蒸气压很低且有毒，所以在使用汞时应务必小心，若不甚将汞撒落，应尽可能收集起来，然后在疑还有汞的地方撒上硫磺粉并加以研磨，使其转变为HgS。
2、化学性质（1）与碱金属相比，铜族元素的金属活泼性较差，并按铜、银、金顺序减弱。
铜在潮湿的含有二氧化碳的空气中，表面会生成一层绿色的铜锈：2Cu+O2+CO2+H2O = Cu2(OH)2CO3银在含H2S的空气中表面会变暗变黑：4Ag + 2H2S +O2 = 2Ag2S +H2O铜族元素不能从盐酸和稀硫酸中置换出氢气，但铜、银可以溶于硝酸和热浓硫酸，而金只能溶于王水：Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O3Cu +8 HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2OCu +2 H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑+ 2H2O3Ag +4 HNO3(稀) = 3AgNO3 + NO↑+ 2H2O2Ag +2 H2SO4(浓) = Ag2SO4 + SO2↑+ 2H2OAu + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO↑+ 2H2O锌族元素中锌，镉较为活泼，汞则惰性。
锌在含有二氧化碳的潮湿空气中表面可生成一层碱式碳酸盐：4Zn+2O2+CO2+3H2O=ZnCO3∙3Zn(OH)2它可以保护内部的锌不被继续浸蚀，镀锌铁之所以具有强的抗腐蚀能力，就基于此。
副族元素化合价一、什么是副族元素？副族元素是指在化学元素周期表中，位于主族元素和过渡金属元素之间的元素。
它们有着介于主族元素和过渡金属元素之间的性质和价态。
二、副族元素的特点1. 具有过渡金属和主族元素的特性副族元素既有主族元素的高电负性和较强的非金属性，又具备过渡金属元素的较高导电性和金属性质。
这使得副族元素在化学反应中表现出多样的活性。
2. 不同副族元素的价态副族元素的价态相对多变，可以表现出多种化合价。
这是由于副族元素的外层电子数相对不稳定，容易失去或获得电子形成化合物。
3. 与过渡金属的相互作用副族元素可以与过渡金属元素形成配合物，发生配位反应。
这种反应可以改变副族元素的化学性质，增加其化合价的稳定性和活性。
三、副族元素的常见化合价1. 氧化态为-2的化合价副族元素在化合物中常常表现出氧化态为-2的化合价。
例如，硫化物（S2-）和氧化物（O2-）是常见的副族元素化合价为-2的化合物。
2. 氧化态为+2的化合价部分副族元素可以表现出氧化态为+2的化合价。
例如，锌（Zn2+）和镉（Cd2+）都具有+2的化合价。
3. 氧化态为+4的化合价某些副族元素还可以表现出氧化态为+4的化合价。
例如，锡（Sn4+）和钛（Ti4+）都具有+4的化合价。
4. 氧化态为+6的化合价某些副族元素的化合价甚至可以达到+6。
例如，硫酸（H2SO4）中的硫元素就处于+6的化合价。
四、副族元素化合价的影响1. 化学反应性副族元素的化合价直接影响其化学反应性。
不同化合价的元素在反应中会表现出不同的活性，从而发生各种化学变化。
2. 物理性质副族元素的化合价也会影响其物理性质，如熔点、沸点、密度等。
不同化合价的元素具有不同的物理性质，这对其应用具有重要意义。
五、副族元素化合价的应用1. 工业生产副族元素的不同化合价在工业生产中起着重要作用。
例如，锌和镉的+2化合价常用于电池和合金制备中。
2. 医药领域副族元素的不同化合价在医药领域也有广泛应用。
系列三 副族金属专题5 锌及其化合物1．锌及其化合物“心连心”2．金属锌的化学性质（1）与空气中的水、CO 2、O 2反应：CO 2＋2O 2＋3H 2O ＋4Zn===ZnCO 3·3Zn(OH)2（2）与大多数非金属反应：2Zn ＋O 2=====△2ZnO ，Zn ＋X 2=====△ZnX 2(X 为F 、Cl 、Br 、I)（3）与酸、碱的反应：Zn ＋2HCl===ZnCl 2＋H 2↑，Zn ＋2H 2O ＋2NaOH===Na 2[Zn(OH)4]＋H 2↑或Zn ＋2NaOH===Na 2ZnO 2＋H 2↑（4）与盐溶液的置换反应：Zn ＋Cu 2＋===Cu ＋Zn 2＋3．氧化锌——两性氧化物ZnO ＋2HCl===ZnCl 2＋H 2OZnO ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2[Zn(OH)4]或ZnO ＋2NaOH===Na 2ZnO 2＋H 2O4．氢氧化锌——两性氢氧化物（1）两性：Zn(OH)2＋2H ＋===Zn 2＋＋2H 2O ，Zn(OH)2＋2OH －===[Zn(OH)4]2－或Zn(OH)2＋2OH －===ZnO 2－2＋2H 2O（2）受热分解：Zn(OH)2=====△ZnO ＋H 2O（3）制法：Zn 2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn 2＋＋ZnO 2－2＋2H 2O===2Zn(OH)2↓5．锌盐（1）ZnSO 4△与可溶性钡盐反应：ZnSO 4＋BaCl 2===ZnCl 2＋BaSO 4↓△与强碱溶液反应ZnSO4溶液中加入少量NaOH溶液：：Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ZnSO4溶液中加足量NaOH溶液：Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn2＋＋4OH－===ZnO2－2＋2H2O△与Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2反应生成Zn(OH)2沉淀。
（2）Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2△与少量盐酸反应：Na2[Zn(OH)4]＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl＋2H2O或Na2ZnO2＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl△与足量盐酸反应：Na2[Zn(OH)4]＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋4H2O或Na2ZnO2＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋2H2O△与少量CO2反应：Na2[Zn(OH)4]＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3＋H2O或Na2ZnO2＋CO2＋H2O===Zn(OH)2↓＋Na2CO3△与足量CO2反应：Na2[Zn(OH)4]＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3或Na2ZnO2＋2H2O＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3△与可溶性锌盐发生相互促进的水解反应，生成Zn(OH)2沉淀。
无机化学第十章副族元素副族元素是指周期表中位于主族元素和过渡元素之间的一些元素。
它们的原子结构和化学性质介于主族元素和过渡元素之间，具有一些特殊的性质和用途。
本章将介绍副族元素的特点及其在生活和工业中的应用。
首先，副族元素包括硼（B）、硅（Si）、锑（Sb）、碲（Te）和钋（Po）。
它们的原子结构有一些共同特点，如较小的原子半径、较高的电负性和较高的电离能。
这些特点使得副族元素在化学反应中具有一些独特的性质。
硼是副族元素中最简单的元素，具有低密度、高熔点和高硬度等特点。
硼的化合物广泛应用于防火材料、玻璃制造和农业肥料等领域。
硅是地壳中含量最丰富的元素之一，它在电子技术、材料科学和太阳能电池等领域有着重要的应用。
锑是一种常见的矿物元素，具有金属和非金属的特性。
它广泛用于阻燃剂、红外材料和合金制造等方面。
碲是一种光电材料，具有半导体和光学特性，被广泛应用于红外探测器、太阳能电池和光纤通信等领域。
钋是一种放射性元素，其同位素被用于医学诊断和治疗。
副族元素的化学性质也有一些共同特点。
由于原子结构的共同特点，副族元素通常形成共价化合物，能够与非金属原子形成键合。
此外，副族元素的氧化态比较复杂，可以显示不同的氧化态。
例如，硼的氧化态包括B(III)和B(V)，锑的氧化态包括Sb(III)和Sb(V)。
副族元素的化学性质也受到其周期性表内位置的影响。
随着原子序数的增加，副族元素的电子结构越来越复杂。
例如，硼的电子结构是1s²2s²2p¹，而钋的电子结构是2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁴。
这些电子结构的变化导致副族元素的化学性质有一定的差异。
总结来说，副族元素具有较小的原子半径、较高的电负性和较高的电离能。
它们在化学反应中表现出一些独特的性质，并且在生活和工业中有着广泛的应用。
系列三副族金属专题4 铬及其化合物一．铬单质铬的单质是高熔点（只比碳低）和高沸点的重金属。
室温下化学性质稳定，潮湿空气中也不会被腐蚀，因此常被用于制作不锈钢和镀铬。
铬也是金属中硬度最大的。
金属铬可以通过铬铁矿FeCr2O4制取，用焦炭还原就可制得铬铁合金。
该合金可用作制取不锈钢的原料。
FeCr2O4 + 4C===== Fe + 2Cr + 4CO。
如果要制取不含铁的铬单质，可将铬铁矿与碳酸钠强热而成为水溶性的铬酸盐（其中铁转换为不溶性的Fe2O3），进一步用水浸取、酸化使重铬酸盐析出。
接着加热还原而变为Cr2O3，再用铝等还原就可得到金属铬。
二、铬的化合物铬元素的常见价态为＋6、＋3、＋2。
在酸性介质中，Cr2＋具有强的还原性，＋6价铬(Cr2O2－7、CrO2－4)具有强氧化性，Cr3＋的还原性较弱，只有用强氧化剂才能将Cr3＋氧化成Cr2O2－7，在碱性介质中，CrO2－4稳定性强。
1．Cr(Ⅲ)的还原性(1)Cr3＋在酸性条件下是稳定的，但在碱性条件下能氧化成CrO2－4，2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－===2CrO2－4＋8H2O。
(2)在碱性溶液中，亚铬酸盐(CrO－2)可以被H2O2或Na2O2氧化成铬酸盐2CrO－2＋3H2O2＋2OH－===2CrO2－4＋4H2O，2CrO－2＋3Na2O2＋2H2O===2CrO2－4＋6Na＋＋4OH－。
2．Cr(Ⅲ)的氧化性在酸性溶液中，Cr2O2－7具有强氧化性，但在碱性溶液中CrO2－4的氧化性要弱的多Cr2O2－7＋3SO2－3＋8H＋===2Cr3＋＋3SO2－4＋4H2O，Cr2O2－7＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，Cr2O2－7＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O，Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
铬(Ⅲ)最重要的化合物是K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O2－7和CrO2－4存在下列平衡：2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O(黄色)(橙红色)在碱性溶液中，[Cr(OH)4]－可以被H2O2氧化为CrO2－4，在酸性溶液中CrO2－4转变为Cr2O2－7。
元素周期表中的副族元素副族元素，是指元素周期表中位于主族元素之后的元素，也称为过渡元素。
元素周期表是按照元素的原子序数和化学性质进行排列，副族元素在周期表的中间区域。
1. 副族元素的特点副族元素具有一些独特的特点和化学性质，与主族元素存在明显的差异。
以下是副族元素的一些特点：1.1 电子结构：副族元素的原子结构在电子构型上出现了d轨道，使得副族元素具有中性的化学性质。
主族元素的电子分布在s和p轨道上，而副族元素的电子分布在s、p和d轨道上，这导致副族元素具有更多的电子构型和能级。
1.2 化合价：副族元素的化合价通常是多变的。
副族元素的d轨道能级较低，容易参与化学反应并形成多种化合物。
这使得副族元素具有广泛的化学性质和多样的化合价。
1.3 反应性：副族元素通常具有较活泼的反应性。
副族元素的电子构型具有不稳定性，容易参与化学反应。
副族元素可以发生氧化还原反应、配位化学反应等多种反应，与其他元素形成复杂的化合物。
2. 副族元素的分类副族元素可以进一步分为多个小分类，根据元素周期表的排列和化学性质进行划分。
以下是常见的副族元素分类：2.1 3B-12B族：这些族包括了铬族、锰族、铁族、钴族、镍族和铜族元素。
这些元素的d轨道电子数量从1个增加到10个，导致它们的化学性质和价态变化多样。
2.2 4B-8B族：这些族包括了铝族、镓族、锗族、砷族、硒族和碲族元素。
这些元素通常具有较活泼的反应性和多样的化合价。
2.3 1B-2B族：这些族包括了锌族、银族和铂族元素。
这些元素在化学反应中通常具有较稳定的价态和较少的化合价。
3. 副族元素的应用由于副族元素具有丰富的化学性质和多样的化合价，它们在许多领域有着广泛的应用。
3.1 工业应用：许多副族元素广泛应用于工业领域，例如铁和铜被广泛用于制造机械设备和电线电缆；铬和锌被用作合金添加剂和防腐材料。
3.2 催化剂：副族元素的化合物通常具有良好的催化性能，被广泛应用于化学工业和催化反应中。
