元素周期表副族元素与八族元素DOC

元素周期表副族元素㈠Cr铬铬符号Cr，银白色金属，在元素周期表中属ⅥB族，铬的原子序数24，原子量52，体心立方晶体，常见化合价为+3、+6和+2。硬度高耐腐蚀，常用于合金的添加金属。高中范围在对于铬，仅从几个有颜色变化的氧化还原反应的角度进行考察。⒈Cr+2HCl=CrCl2+H2↑（2价铬是蓝色的）4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O（3价铬是绿色的）能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸，而生成蓝色溶液。与空气接触则很快变成绿色，⒉酒精测试反应用重铬酸钾检验，反应为：2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O重铬酸钾（6价铬元素）为橙红色，反应后变为绿色（3价铬元素），颜色变化很明显。有时候用的是硫酸酸化处理的三氧化铬(CrO3），以硅胶为载体乙醇被三氧化铬氧化成乙醛，而三氧化铬中的六价铬被还原成了三价铬，出现了显著的颜色变化也就是3C2H5OH+2CrO3=3CH3CHO+Cr2O3+3H2O㈡锰锰它的原子序数是25，是一种过渡金属。元素原子量：55，晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。化合价+2．+3．+4．+6和+7。其中以+2（Mn2+的化合物）、+4（二氧化锰，为天然矿物）和+7（高锰酸盐，如KMnO4）、+6（锰酸盐，如K2MnO4）为稳定的氧化态。高中范围内以氧化锰，二氧化锰，锰酸钾，高锰酸钾为载体考察氧化还原反应⒈氧化锰灰绿色粉末。不溶于水，可溶于酸。用作催化剂。结晶为面心立方晶格(氯化钠型)氧化锰与氯化铵溶液加热的时候可以发生反应2NH4Cl+MnO=MnCl2+2NH3+H2O氧化锰可以与水蒸气发生类似于水煤气的反应MnO+H2O=MnO2+H2⒉二氧化锰黑色无定形粉末，二氧化锰主要用途为制造干电池，如碳锌电池和碱性电池；也常在化学反应中作为催化剂。4价的锰元素处于住中间价太，既可以被氧化，也可以被还原。二氧化锰表现氧化性“4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn（类似于铝热反应）4HCl(浓)+MnO2=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O（实验室自取氯气的反应）二氧化锰表现还原性MnO2+2H2SO4(浓)=2MnSO4+2H2O+O2↑MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+3H2O+KCl（该反应说明了氯酸钾的氧化性强于锰酸钾）最后2个反应其实从原理上讲是一致的。锌锰干电池锌锰干电池根据电解质酸碱性质可分为以下两类：酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极，并经汞齐化处理，使表面性质更为均匀，以减少锌的腐蚀，提高电池的储藏性能，正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根碳棒，作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸，该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液，金属锌的上部被密封。电池中的反应如下：正极为阴极，锰由四价还原为三价2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ负极为阳极，锌氧化为二价锌离子：Zn+2NH4Cl－2eˉ→Zn(NH3)2Cl2+2H+总的电池反应为：2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2碱性锌锰电池简称碱锰电池，它用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质。正极为阴极反应：MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉMnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4－Mn(OH)4－+eˉ→Mn(OH)42－也就是实际上是MnO2+2H2O+2eˉ→Mn(OH)42－负极为阳极反应：Zn+2OHˉ－2eˉ→Zn(OH)2Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)42－也就是Zn+4OHˉ－2eˉˉ→Zn(OH)42－总的电池反应为：Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)42－⒊高锰酸钾深紫色细长斜方柱状结晶，有金属光泽。溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。具有氧化性，在酸性环境下氧化性更强，能氧化负价态的氯、溴、碘、硫等离子及二氧化硫等。粉末散布于空气中有强烈刺激性。高锰酸钾受热会分解（该反应常用于实验室自取氧气）高锰酸钾，在高中范围内出去分解反应意外，往往是考察其氧化性，具体以什么反应考察，因题而异，这里列出其还原的产物高锰酸钾在酸性溶液中还原产物为二价锰离子（实验室出去用二氧化锰以外还可以用这个反应自取氯气）（草酸的滴定实验）·高锰酸钾在碱性溶液中还原产物一般为墨绿色的锰酸钾（K2MnO4）。也会出现4价锰或者3价锰2KMnO4＋K2SO3＋2KOH——2K2MnO4＋K2SO4＋H2O·高锰酸钾在中性环境下还原产物为二氧化锰。⒋锰酸钾呈墨绿色或灰黑色正交晶体，190℃时分解，其水溶液呈墨绿色或深绿色。其中深绿色是锰酸根的特征颜色锰酸钾具有强氧化性遇盐酸生成游离氯。在强碱性溶液）中锰酸根离子的绿色可长期保持稳定，在水或酸性溶液中发生歧化而变成MnO2和KMnO4。2K2MnO4+Cl2==2KMnO4+2KCl锰酸钾受热会分解2K2MnO4=2K2MnO3+O2↑在酸性或中性的环境下，MnO2－会发生歧化反应，生成MnO4－和MnO2：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO33K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2↓+4KOH㈢铁铁原子序数是26，是最常用的金属。它是过渡金属的一种。是地壳含量第二高的金属元素。中国也是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一。纯铁具有银白色金属光泽。但是铁粉是呈现黑色。（注意金属块状单质与粉末状单质的颜色往往是不同的）纯铁质地软，不过如果是铁与其他金属的合金或者是掺有杂质的铁，熔点降低，硬度将增大，具体得看杂质或者合金的性质了。铁具有可变的化合价，常见的价太是0价，2价，3价。除此之外还有负2，负1价（负价的铁高中范围内几乎没有考察过）。1价，4价，6价和8价。其中4683价考题中出现比较多。因为铁的化合价比较多，这样，在氧化还原反应中可处低位则非常多变，因此，铁经常用于氧化还原反应的书写。下面分别看有关的反应⒈铁单质（0价）0价的铁往往表现还原性可以还原活泼性低于铁的金属盐CuSO₄+Fe===FeSO₄+Cu附录：金属活动顺序表K钾Ca钙Na钠Mg镁Al铝Zn锌Fe铁Sn锡Pb铅（H）氢Cu铜Hg汞Ag银Pt铂Au金铁可以与氧气进行反应4Fe+3O2=2Fe2O3（缓慢氧化，也就是铁的自然腐蚀，注意铁在干燥空气中很难与氧发生作用，但在潮湿空气中很易腐蚀，若含有酸性气或卤素蒸气时，腐蚀更快。）3Fe+2O2=Fe3O4（铁在氧气中点燃，剧烈燃烧火星四射）铁可以与氯气和溴单质发生反应，生成3价的铁2Fe+3Cl2===2FeCl3，但铁不能和碘单质发生反应，因为3价的铁比碘单质的氧化性要强。铁可以与水反应3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2这里偶尔会考察到一个问题，也就是该不该在氢气后边标注气体箭头，Fe和高温水蒸气反应，此时由于水蒸气就是气体，生成氢气一般不带气体符号。而将灼热的铁迅速扔进冷水。反应物本身没有气体。这时要加气体符号。这就是淬火铁可以与非氧化性酸（盐酸，稀硫酸，醋酸）反应生成氢气和二价的铁Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑铁可以与硝酸反应，此时不生成氢气。依据量的不同，铁被氧化成2价或者3价。依据温度的不同，硝酸的还原产物也不同。一般我们不考察这一点，自认为，铁与稀硝酸反应生成一氧化氮。与浓硝酸反应生成二氧化氮。稀硝酸反应Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O浓硝酸反应Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+3NO2+2H2OFe+4HNO3=Fe(NO3)2+2NO2+2H2O注意，铁单质和冷的浓硝酸，浓硫酸均会发生钝化，也就是在表面形成一层致密的氧化性薄膜。阻止其发生进一步的反应。简单的可以这样认为8HNO3+3Fe=Fe3O4+4H20+8NO2↑，因为钝化反应非常的迅速，反应在短暂的时间后就会停止，因此看不到气体的产生。在加热的条件下，浓硫酸会和铁反应2Fe+6H2SO4（浓）===Fe3（SO4)2+3SO2↑+6H2O因为，浓硝酸具有易分解的特性，加热条件下产生的还原产物非常复杂，在不给条件的情况下，一般不做考察。⒉2价的铁（亚铁离子和氧化亚铁）氧化亚铁黑色粉末，不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。不溶于水，不与水反应。处于中间价太，既具有氧化性。又具有还原性，通常以考察还原性居多。1.在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得氧化亚铁FeC2O═FeO+CO↑+CO2↑2.氧化亚铁受热易分解4FeO═Fe+Fe3O43．氧化亚铁在空气中会被氧化4FeO+O2=2Fe2O36FeO+O2=2Fe3O45.FeO可溶于盐酸或稀硫酸，并分别生成氯化亚铁和硫酸亚铁。FeO+2HCl═FeCl2+H2OFeO+H2SO4═FeSO4+H2O6.FeO可与一些还原性比较强的单质反应，而被还原为铁单质Si+2FeO═SiO2+2FeMn+FeO═MnO+FeC+2FeO═CO2+2FeH2+FeO═H2O+FeCO+FeO═CO2+Fe2Al+3FeO═Al2O3+3Fe二价铁离子在溶液中呈现浅绿色，往往表现还原性，可以被很多氧化剂氧化成3价铁离子。因此亚铁离子溶液最好现配现用，储存时向其中加入一些铁粉（三价铁离子有强氧化性，可以与铁单质反应生成亚铁离子）亚铁离子也有氧化性，但是氧化性比较弱，能与镁、铝、锌等金属发生置换反应。血液中的铁石二价的。二价铁离子可以与氢氧根反应生成白色絮状沉淀亲氧化亚铁Fe2++OH－＝Fe(OH)2但亲氧化亚铁非常不稳定，极容易被氧气氧化成氢氧化铁红褐色沉淀4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3因此，通常情况下亚铁盐溶液中加入氢氧化钠会生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后，变成红褐色。这证明有铁离子。在实验室中如果想制取Fe(OH)2，可以以FeCl2和NaOH为原料。先煮沸FeCl2和NaOH溶液,再用长滴管吸入NaOH溶液并将其伸入FeCl2溶液液面以下，就可制得Fe(OH)2。亚铁离子在水中会水解，因此亚铁盐的水溶液呈现酸性Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+亚铁离子会与一些水解的阴离子发生双水解反应，产生沉淀和气体，用零电荷法可以轻易写出双水解方程式，这里不具体举例。但需要注意醋酸和亚铁离子不会发发生双水解。亚铁离子可以被很多氧化剂氧化氯气，溴单质（注意3价的铁比碘单质氧化性强）2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－亚铁离子的检验就用到了这一步加入硫氰化钾（不是硫氢化钾）,不显血红色.然后加入氯水,显血红色,则为亚铁离子具体即为2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－Fe3++3SCN－==Fe（SCN）3双氧水2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O高锰酸钾MnO4－+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O3.3价铁（氧化铁和3价铁离子）氧化铁别名褐铁矿、烧赭上、铁丹等。化学式Fe₂O₃，溶于盐酸，为红棕色粉末是铁锈的主要成分。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中。氧化铁不溶于水，但可溶于酸，可以用盐酸清洗铁锈Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O氧化铁往往表现氧化性，可以被多种还原剂还原AlFe2O3+2Al=2Fe+Al2O3（铝热反应）C/Si2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2↑2Fe2O3+3Si=4Fe+3SiO2COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2H2Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O氧化铁加强热会分解生成四氧化三铁和氧气6Fe2O3=4Fe3O4+O23价铁离子呈现黄色，具有比较强的氧化性。可以与硫氰化钾，苯酚发生显色反应。3价铁离子加苯酚显紫红色Fe3++6C6H5OH=[Fe（C6H5O）6]3-+6H+。3价铁离子与到硫氰