中学阶段常见元素化合价表(竞赛专用)
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中学阶段常见元素化合价表(竞赛专用)By LeiemVersion 1 注:本表不列出稀有气体、金属的0价及非常见价态等。
元素常见化合价【主要离子】例子该化合价的性质元素及单质的其他性质…+1(主要)【H+】在大多数化合物中,如HCl、H2O、NaHCO3、NH3等●有三种同位素:1H、2H(或D)、3H(或T)●单质有还原性●可燃●密度最小的气体●无色无味-1 【H-】在活泼金属氢化物中及其衍生物,如NaH、KH、CaH2、KBH4等《有强还原性,可以和水反应放出H2+1 【Li+】锂化合物如LiCl、LiOH、Li2O等焰色为深红色●银白色的活泼金属,可以和水反应●熔点比水高,密度很小●同位素6Li用在核反应堆内吸收中子●使用于电池内●在空气中燃烧生成Li2O●强还原剂+1%【Na+】钠化合物如NaCl、Na2O2等焰色为黄色●银白色的活泼金属,可以和水反应,保存在煤油中●熔点比水低,密度、硬度小●和醇、酸反应放出氢气●在空气中燃烧生成Na2O2●强还原剂+1 【K+】钾化合物如KCl、KNO3等焰色为紫色(混有Na+时会为黄色,透过蓝色钴玻璃才能看到紫色)●银白色活泼金属,可以和水反应,比钠更剧烈,保存在煤油中●熔点比水低、密度、硬度小●强还原剂●在空气中燃烧生成K2O2和KO2●钾钠合金用作核反应堆的冷却剂@+1【Rb+】【Cs+】铷、铯化合物如RbCl、CsCl等铷的焰色为浅紫色,铯的焰色为天蓝色●铷是银白色金属,铯是略带金黄色光泽的金属,熔点低,和水极其猛烈地反应●铯可以在空气中自燃●强还原剂+2:【Mg2+】镁化合物如MgCl2、MgSO4等●银白色活泼金属,和沸水略有反应●在空气中燃烧生成MgO,也有Mg 3N 2生成●能在CO 2等大多数气体中燃烧●和酸剧烈反应●强还原剂●军事上用作照明弹+2【Ca 2+】钙化合物如CaCl 2、CaSO 4、CaO 等焰色为砖红色●银白色活泼金属,和水反应●密度比水大●在空气中缓慢氧化或燃烧生成CaO ●强还原剂 \+2 【Sr 2+】 【Ba 2+】 锶、钡化合物如SrCl 2、BaSO 4等 锶的焰色为深红色,钡的焰色为黄绿色;Ba 2+有毒 ●银白色活泼金属,可以和水反应●密度比水大●强还原剂●可以在空气中燃烧 +3 【BO 33-】大多数硼化合物如H 3BO 3、B 2O 3等+3【Al 3+】【AlO 2-】(偏铝酸根)大多数铝化合物如Al 2O 3、NaAlO 2等>●银白色活泼金属,在空气中生成致密的氧化膜阻止进一步氧化●两性金属,可以和强酸、强碱反应●在浓硫酸、浓硝酸中钝化●高温下有强还原性,铝热反应的原料+1 【Tl +】 亚铊化合物如TlCl 等 剧毒 ●较软的银白色金属,和酸反应生成亚铊化合物●剧毒+3 【Tl 3+】三价铊化合物如Tl 2O 3等剧毒;强氧化性 +3 【Ga 3+、In 3+】 大多数镓、铟化合物中●镓的熔点低于体温 +2* CO 等有还原性 ●有多种同素异形体,如金刚石、石墨、C 60等●高温下有还原性,可以还原金属氧化物、CO 2等●可以在纯氧中燃烧发出耀眼白光●同位素14C 用于考古+4 【CO 32-】 【HCO 3-】等 CO 2、CS 2等其他金属碳化物中碳显负价(如CaC 2等);有机物一般不讨论碳的化合价负价的碳化合物有还原性+4【SiO 32-】 硅酸盐如Na 2SiO 3、硅酸、SiF 4、氟硅酸盐等 .●半导体材料●用作电脑芯片●可以和碱反应放出氢气+3 SiHCl3 -4【Si 4-】某些硅化物如Mg 2Si 、Ca 2Si 等: 和水反应放出自燃性的硅烷+4 GeO2等●半导体材料+4 【Sn4+】~四价锡化合物如SnO2、SnCl4等可溶于过量强碱●熔点较低,常用来制备合金,如青铜(传统的青铜是铜锡合金)、焊锡等+2 【Sn2+】亚锡化合物如SnCl2、SnSO4等有还原性;溶于过量强碱-+4【Pb4+】四价铅化合物如Pb(CH3COO)4、PbO2等;Pb3O4含有+2和+4价的铅。
有强氧化性●铅和酸反应生成二价铅化合物,四价铅则难达到●质软的金属●有毒●熔点较低,常用来制合金●可以防护放射线●在空气中生成致密的碱式碳酸铅氧化膜+2(主要)【Pb2+】二价铅化合物如PbO、PbCl2等+5 【NO3-】硝酸及硝酸盐(如KNO3)、N2O5等硝酸根离子酸化后具有强氧化性●无色无味的气体,不支持燃烧●化学性质稳定●高温或放电时和O2反应产生NO●和H2高温高压在有催化剂的条件下化合成NH3●游离态氮转化为化合态氮的过程叫做固氮●用作冷却、防腐、保护气体+4 NO2、N2O4等#易歧化+3 【NO2-】亚硝酸及亚硝酸盐(如NaNO2)、N2O3等亚硝酸跟离子有致癌性+2 %NO等+1 N2O等-3【【NH4+】【N3-】氨气、铵盐(如NH4Cl)、氮化物(如Na3N、Mg3N2等)NH3溶于酸;铵盐和碱反应生成NH3;活泼金属氮化物和水反应放出NH3,生成碱其他【N3-】叠氮化物(如NaN3等))+5(主要)【PO43-】【HPO42-】【H2PO4-】等磷酸及其盐(如H3PO4、HPO3、K3PO4、NaH2PO4等)、P4O10、PCl5、POCl3等无显著氧化性●有红磷、白磷(P4)、黑磷等多种同素异形体●易燃,在空气中燃烧生成P4O10●白磷易自燃,剧毒,可溶于CS2●白磷烧伤应用硫酸铜溶液处理●用过白磷的仪器应灼烧●红磷受热升华,白磷熔化●和氧化剂混合易爆+3 【PO33-】等—H3PO3、PCl3等+1 次磷酸(H3PO2)及其盐有强还原性-3|【P3-】磷化物(如K3P等)+5【AsO43-】等砷酸及其盐、As2O5●有灰色类金属砷(灰砷)、黄砷、黑砷等多种`亚砷酸及其盐、As2O3+3【AsO 33-】等 同素异形体●可燃●大多数含砷化合物有剧毒●用作半导体-3砷化物(如AsH 3、K 3As 等) 活泼金属砷化物和水反应产生H 3As 【其他As 4S 4等+5 【SbO 3-】 【SbF 6-】等SbF 5、HSbF 6、SbCl 5、锑酸盐等 SbF 5或锑和氟构成的阴离子有极强的酸性 ●熔点低,有多种同素异形体,但只有灰锑最稳定●用作合金、半导体●有毒+3 【Sb 3+】 Sb 2O 3、SbCl 3等 -3 【Sb 3-】锑化物等 和水反应 …+5 【BiO 3-】 BiF 5、NaBiO 3等 强氧化性 ●低熔点●常用来制作合金●燃烧有蓝色火焰 +3 【Bi 3+】 Bi(NO 3)3、Bi 2O 3等最常见价态~-2【O 2-】 【OH -】 【……】 氧化物如SO 2、CuO 、I 2O 5等;氢氧化物如KOH 等;大多数含氧酸及其盐如HClO 4、BaSO 4等;……最常见的价态 ●无色无味的气体,供给呼吸,助燃●最常见的同素异形体是臭氧(O 3),有鱼腥臭味和很强的氧化性(常温下能将银、硫化铅等物质氧化),易被催化分解,受热易分解●在氧气中高压放电能产生臭氧●液氧为淡蓝色液体 ,固态为淡蓝色雪花状固体●绝大多数元素都存在氧的化合物●接近100%的纯氧能使人的呼吸停止 -1 } 【O 22-】 过氧化物如H 2O 2、Na 2O 2等 和水反应放出氧气+2OF 2等 有极强氧化性;受热分解 :+【O 2+】 二氧基盐(如O 2F 2、O 2PtF 6、O 2AsF 6)等其他 【O 2-】 【O 3-】等超氧化物(如KO 2)、臭氧化物(如CsO 3)、HOF (此处0价)等 @强氧化性;超氧化物、臭氧化物和水反应放出氧气+6 【SO 42-】 【S 2O 82-】 【S 2O 72-】等 SO 3、H 2SO 4、硫酸盐、过硫酸盐、焦硫酸盐、SF 6等 ●黄色固体,可燃,在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中则为蓝紫色火焰●熔点低●和碱金属反应爆炸,研磨即可反应●能和一些不活泼金属如Cu 、Hg 反应●溶于二硫化碳或碱金属硫化物溶液中●硫的分子式为S 8●硫有多种同分异构体●硫、碳、硝酸钾用一定的工艺混《+4 【SO 32-】等 SO 2、亚硫酸盐等+2 SCl 2等— -2【S 2-】硫化物(如K2S 、H2S 、Cu 2S 、HgS 等)、硫取代氧的化合物等 活泼金属硫化物和酸反应产生H 2S ;某些金属的硫化物则很稳定;还原性其他【S n 2-】等多硫化物(Na 2S 3、Na 2S 5等)、S 2Cl 2等合可以制成黑火药 +6 【SeO 42-】SeO 3、硒酸盐等强氧化剂;浓、热的硒酸能溶解金 ●灰色或红色固体,熔点低,受热易挥发,有多种同素异形体●在空气中燃烧有蓝色火焰+4 【SeO 32-】 SeO 2、亚硒酸盐等 有毒 -2 【Se 2-】硒化物等和酸反应产生H 2Se +6【TeO 42-】等 TeO 3、碲酸盐等 /●熔点低的银灰色或深灰色固体●在空气中燃烧产生蓝色火焰●太阳能薄膜电池的主要原料●有毒●和硒一样,摄入非微量的化合物会让人体散发恶臭+4 【TeO 32-】 TeO 2、亚碲酸盐等 +2 【TeX 42-】 二卤化碲、四卤碲酸盐等-2 【Te 2-】碲化物等和酸反应产生H 2Te 其他【Te n 2+】【Te 64+】等 Te 8(WCl 6)2、Te 6(AsF 6)4等n=4~8,颜色随离子而异 -1 【F -】 【HF 2-】 【SiF 62-】等氟化物(如CaF 2、HF 、NH 4F 、NH 4HF 2、KHF 2、UF 6、XeF 6等)、氟代含氧酸盐、含氟有机物等可溶性氟化物有毒,直接接触可引起严重灼伤●极毒的淡黄绿色气体,有芥末气味,化学性质极其活泼●无正价●只有少数元素不能和氟直接化合●用于制造含氟高分子材料、制造农药、制造人造血液、分离铀的同位素 ;+7 【ClO 4-】 高氯酸、高氯酸盐、Cl 2O 7等 强氧化剂 ●剧毒的黄绿色气体,有刺激性气味,化学性质十分活泼●化合价多、氧化物不稳定●有漂白性●易液化●可溶于水●用于有机合成,是重要的化工原料+5 【ClO 3-】 氯酸、氯酸盐等 强氧化剂 · +4ClO 2等+3 【ClO 2-】 亚氯酸、亚氯酸盐等 * +2ClO ·+1 【ClO -】次氯酸、次氯酸盐、Cl 2O 等 强氧化剂 。
-1 【Cl -】等氯化物等+7、+5、+4、+3、+1、-1见“氯 Cl ”(溴、碘+1价有BrX 、IX 等)溴酸盐有强氧化性●有毒的深红棕色重质液体,易挥发,有刺激性气味,化学性质活泼●溶于水、乙醇、四氯化碳、苯等●用于消毒 #+7、+5、+3、+1、-1见“氯 Cl ”(次碘酸及其盐常温不存在) 碘化物有较强的还原性●深紫色固体,有毒,易升华,有刺激性气味●受热升华●用于消毒其他【I3-】等碘溶于碘化物溶液中产生:I2+I-=I3-使淀粉变蓝;有较强的还原性●溶于水、碘化物溶液、乙醇、四氯化碳、苯等《+4 【Ti4+】【TiO32-】钛酸盐、TiO2、四价钛化合物●银白色金属,有很强的抗腐蚀能力,常温下化学性质稳定●高温下能在氧气、氮气中燃烧,分别生成TiO2和TiN●制作合金、用作添加剂及颜料(TiO2)+3 【Ti3+】三价钛化合物+2 【Ti2+】二价钛化合物和水或酸反应放出氢气+5 【VO3-】【VO43-】钒酸盐、偏钒酸盐、V2O5、VF5、VOCl3等| ●银灰色金属,耐腐蚀●用作催化剂●有丰富的价态,各价态有不同的颜色+4【VO2+】VCl4、VO2等+3【V3+】V2O3、VBr3等/ +2【V2+】VO、VCl2等+6【CrO42-】【Cr2O72-】'(此价态常见)CrO3、CrO5、铬酸盐(BaCrO4、K2CrO4、Na2CrO4等)、重(chóng)铬酸盐(K2Cr2O7、(NH4)2Cr2O7等)铬酸跟在酸性条件下转化为重铬酸根,碱性条件下逆转换。