d区元素一相关知识点Word格式文档下载.docx
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d7
[Co（H2O）6]2+
粉红
[V（H2O）6]2+
d8
[Ni（H2O）6]2+
d4
[Cr（H2O）6]2+
d9
[Cu（H2O）6]2+
[Mn（H2O）6]3+
红
d10
[Zn（H2O）6]2+
[Mn（H2O）6]2+
淡红
由d10和d0构型的中心离子所形成的配合物，在可见光照射下不发生d-d跃迁；
而d1~d9构型的中心离子所形成的配合物，在可见光的照射下会发生d-d跃迁；
对于某些具有颜色的含氧酸根离子，如：
VO43-（淡黄色）、CrO42-（黄色）、MnO4-（紫色）等，它们的颜色被认为是由电荷迁移引起的;
5、
（1）钛（Ti）是银白色金属，其表面易形成致密的氧化物保护膜，使其具有良好的抗腐蚀性，特别是对湿的氯气和海水具有良好的抗腐蚀性能；
（2）加热TiO2
可得到白色粉末状的TiO2:
;
（3）自然界中存在的金红石是TiO2的另一种存在形式，由于含少量的铁、铌、钒、钽等而呈红色或黄色;
（4）TiO2在工业上用作白色涂料和制造钛的其他化合物；
（5）TiO2+H2SO4（浓）=TiOSO4+H2O;
TiO2+2C（s）=Ti（s）+2CO（s）;
（6）制取Ti的方法：
通常用TiO2、碳和氯气在800C~900C时进行反应：
用Mg还原TiCl4:
TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2;
（7）TiCl4在加热的情况下：
2TiCl4+H2=2TiCl3+2HCl;
（8）Ti4+由于电荷多，半径小，使它具有强烈的水解作用，甚至在强酸溶液中也未发现有[Ti（H2O）6]4+的存在，Ti4+在水溶液中是以钛氧离子（TiO2+）的形式存在；
（9）在中等酸度的Ti4+的盐溶液中加入H2O2：
TiO2++H2O2=[TiO]（H2O2）]2+（橘黄色）;
（10）在酸性溶液中用Zn还原TiO2+时，可形成紫色的[Ti（H2O）6]3+（可简写成Ti3+）:
2TiO2++Zn+4H+=2Ti3++Zn2++2H2O;
（11）向含有Ti3+的溶液中加入碳酸时：
2Ti3++3CO32-+3H2O=2Ti（OH）3（s）+3CO2;
（12）在酸性溶液中，Ti3+是一种比Sn2+略强的还原剂，它易被空气中的氧所氧化：
4Ti3++2H2O+O2=4TiO2++4H+;
（13）有机化学中常用Ti3+来证实硝基化合物的存在，它可将硝基还原为氨基：
RNO2+6Ti3++4H2O=RNH2+6TiO2++6H+;
6、
（1）钒在自然界中的存在极为分散，很少可以见到钒的富矿；
（2）钒是银灰色金属，在空气中是稳定的，其硬度比刚大；
（3）钒对于稀酸也是稳定的，但在室温下，它能溶于王水或硝酸中，生成VO2+；
浓硫酸和氢氟酸仅在加热条件下与钒发生作用；
（4）加热时。
钒可以与大多数非金属反应；
（5）钒原子的价层电子构型为3d34s2;
V5+的化合物都是反磁性的，有些是无色的;
V的+4，+3，+2价化合物都是顺磁性的，常呈现颜色；
（6）钒的化合物都有毒：
V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O;
V2O5+H2SO4=（VO2）2SO4（硫酸钒酰）+H2O;
（7）灼烧NH4VO3时：
;
V2O5是两性偏酸的氧化物，易溶于强碱溶液，在冷的溶液中正钒酸盐
，在热的溶液中形成偏钒酸盐
:
在加热条件下，V2O5也可以与Na2CO3作用生成偏钒酸盐：
（8）V2O5是较强的氧化剂：
在有SO32-的溶液中，V2O5可溶解：
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O;
（9）V2O5在加热情况下的一些反应：
V
V2O4
VCl5
V2O5
VC
VOCl
V2O3;
（10）酸性溶液中钒的各种离子：
离子
VO2+
（VO2+）
[VO（H2O）5]2+
（V3+）
（V2+）
1
2
3
氧化值
+5
+4
+3
+2
颜色
淡黄色
蓝色
绿色
紫色
（11）VO2+具有较强的氧化性，易被还原为VO2+:
2VO2++SO32-=2VO2++SO42-+H2O;
用KMnO4溶液可把VO2+氧化为VO2+:
5VO2++H2O+MnO4-=5VO2++Mn2++2H+;
（12）V3+在水溶液中并不十分稳定，特别是在碱性条件下很容易被空气中的氧所氧化，V2+具有较强的还原性，V2+的化合物能从水中置换出H2;
7、钼、钨、钨都是灰白色金属，它们的熔、沸点都很高，铬是金属中最硬的，表面易形成一层氧化膜，从而降低了它们的活泼性；
8、
（1）铬原子的价层电子构型为3d54s1;
（2）水溶液中铬的各种离子：
Cr2O72-
CrO42-
（Cr3+）
[Cr（OH）4]-
（Cr2+）
+6
d0
橙红
黄色
亮绿色
存在的pH
pH<
pH>
6
酸性
适量强碱溶液中
（3）通常由铬铁矿借助于碱熔法制得Cr6+的化合物：
再在Na2CrO4溶液中加入适量的H2SO4:
2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O;
（4）以K2Cr2O7为原材料：
浓H2SO4CrO3
（NH4）2Cr2O7
KCl、浓H2SO4、蒸馏CrO2Cl2
K2Cr2O7H2SO4、SO2KCr（SO4）2.12H2O（铬钾矾）
浓HClCrCl3.H2O;
（5）氯化铬酰是深红色易挥发的液体，有较强的氧化性；
易吸水放出HCl，本身变为CrO3（铬酐）:
CrO2Cl2+H2O=CrO3+2HCl;
（6）CrO3在冷却的条件下与氨水作用:
（7）有些铬酸盐比重铬酸盐难溶于水：
（8）在Cr2O72-的溶液中，加入H2O2和乙醚时，有蓝色的过氧化物CrO（O2）2.（C2H5）2O生成，这一反应用来鉴定溶液中是否有Cr6+存在；
（9）Cr2O72-具有较强的氧化性，而CrO42-的氧化性较差：
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;
Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O;
Cr2O72-+3H2S+8H+=3S（s,黄色）+2Cr3++7H2O;
Cr2O72-+3Sn2++14H+=3Sn4++2Cr3++7H2O;
Cr2O72-+3SO32-+8H+=3SO42-+2Cr3++4H2O;
K2Cr2O7（s）+14HCl（浓）=3Cl2+2CrCl3+2KCl+7H2O;
（10）（NH4）2Cr2O7晶体受热分解：
Cr2O3俗称铬绿，可做绿色颜料;
（11）在Cr3+的溶液中加入碱至过量：
Cr3++3OH-=Cr（OH）3（s,灰绿色）;
Cr（OH）3+OH-=[Cr（OH）4]-（亮绿色）;
溶液颜色由灰绿色变为亮绿色;
（12）在酸性中，使Cr3+氧化为Cr2O72-比较困难，需要采用氧化性更强的氧化剂，如S2O82-（过硫酸根离子）：
在碱性溶液中，把[Cr（OH）4]-氧化为铬酸盐比较容易：
[Cr（OH）4]-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+8H2O;
（13）
Cr2O3（铬绿）；
2Cr3++3S2-+6H2O=Cr（OH）3（s,灰绿）+3H2S;
2Cr3++3CO32-+3H2O=2Cr（OH）3（s,灰绿）+3CO2（g）;
（14）在含有[Cr（H2O）6]3+的溶液中加入锌粉，可得到蓝色的[Cr（H2O）6]2+:
2Cr3++Zn=2Cr2++Zn2+;
当有Ac-存在时，可看到难溶的、粉红色的Cr2（Ac）4.2H2O生成;
9、
（1）锰在自然界中主要以软锰矿MnO2
的形式存在;
（2）块状锰是白色金属，质硬而脆：
Mn+X2=MnX2（
）;
Mn+F2=MnF4和MnF3;
Mn+2H2O=Mn（OH）2（s,白）+H2;
Mn+2H+（稀）=Mn2++H2（g）;
（3）KMnO4晶体（紫红色或近乎黑色）;
K2MnO4（暗绿色）,MnO2粉末（黑色）;
MnSO4.7H2O晶体（肉红色）;
MnCl2.4H2O（肉红色）;
（4）水溶液中的锰的各种离子：
MnO4-
MnO42-
[Mn（H2O）]2+
+7
紫红
暗绿
红色
存在条件
中性
13.5
易歧化
酸性中稳定
（5）以软锰矿制取KMnO4时：
再用氯气氧化：
2K2MnO4+Cl2=2KMnO4+2KCl;
（6）MnO4-的空间构型为四面体型;
（7）
MnO4-在不同条件下：
2MnO4-+SO32-+2OH-（浓）=2MnO42-+SO42-+H2O;
MnO4-+3SO32-+H2O=2MnO2（s）+3SO42-+2OH-;
2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O;
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O;
（8）通常用棕色瓶装KMnO4溶液：
MnO4-+4H+=4MnO2+2H2O+3O2（中性或弱碱性）;
4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2+2H2O（浓碱）;
2MnO4-+5H2S+5H+=2Mn2++5S+8H2O;
6MnO4-+5S+8H+=6Mn2++5SO42-+4H2O;
（9）MnO4-在微酸性条件下通入CO2或加入醋酸，甚至在中性条件下，可发生歧化反应：
3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2+2H2O;
3MnO42-+2CO2=MnO2+2MnO4-+2CO32-;
（10）在酸性溶液中，MnO2具有强氧化性：
（11）加热MnO2可分解为Mn3O4和O2：
在氢气流中加热MnO2或Mn3O4:
（12）向Mn2+的溶液中加入OH-时：
它在空气中很快被氧化：
2Mn（OH）2+O2=2MnO（OH）2（棕黄色）；
（13）Mn2+的特征反应：
2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi2++5Na++7H2O;
由于反应生成了MnO4-而使溶液呈紫色，因此常用这一反应来检验溶液中是否存在微量的Mn2+；
但是溶液中有Cl-存在时，溶液颜色变为紫红色后立即褪去，这是由于MnO4-被还原为Cl-还原，当Mn2+过多时，也会在紫红色出现后立即消失：
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+;
10、
（1）铁与冷的稀硝酸作用时，没有气态氮氧化合物生成：
4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;
铁与热的稀硝酸作用时：
Fe+4H++NO3-（较浓）=Fe3++NO+2H2O;
Fe+6H++3NO3-（浓）=Fe3++3NO2+3H2O;
冷的浓硝酸可使铁、钴、镍变成钝态；
（2）铁的价层电子构型为：
3d64s2;
（3）铁的常见氧化物有红棕色的Fe2O3、黑色的FeO、黑色的Fe3O4;
实验室常用上述反应制取Fe2O3或FeO;
（4）向Fe2+或Fe3+的溶液中加入强碱或氨水：
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3（s）,
溶液颜色由白变灰绿，再变为红褐色;
（5）在浓碱溶液中：
2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=3Cl-+5H2O+2FeO42-（高铁酸根离子）;
高铁酸根离子（FeO42-）的颜色为紫红色;
（6）带有结晶水的FeCl3.6H2O易潮解，工业上常将其用作净水剂;
（7）在酸性溶液中，Fe3+是中强氧化剂：
2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
2Fe3++H2S=2Fe2++S（s）+2H+;
2Fe3++Fe=3Fe2+;
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+;
（8）在Fe2+的溶液中，加入KSCN溶液，首先：
Fe2++2CN-=Fe（CN）2（s,白）;
过量时：
Fe（CN）2+4CN-=[Fe（CN）6]4-;
用氯气氧化时：
2[Fe（CN）6]4-+Cl2=2[Fe（CN）6]3-+2Cl-;
（9）鉴定Fe3+:
xFe3++xK++x[Fe（CN）6]4-=[KFe（CN）6Fe]x（蓝色）,普鲁士蓝;
鉴定Fe2+:
xFe2++xK++x[Fe（CN）6]3-=[Kfe（CN）6Fe]x,滕氏蓝;
两种鉴定均在酸性条件下;
（10）用于鉴定NO3-:
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO+2H2O;
[Fe（H2O）6]2++NO=[Fe（NO）（H2O）5]2++H2O;
（11）当硝酸与[Fe（CN）6]4-的溶液作用时：
[Fe（CN）6]4-+4H++NO3-=[Fe（CN）5（NO）]2-+CO2+NH4+;
[Fe（CN）5（NO）]2-（五氰亚硝酰合铁酸根离子）;
用于鉴定S2-:
[Fe（CN）5（NO）]2-+S2-=[Fe（CN）5NOS]4-（紫红色）;
11、
（1）
Co2O3+6HCl（浓）=2CoCl2+Cl2+3H2O;
PbO2
MnO2;
（2）钴的价层电子构型为：
3d74s2;
（3）Co2++2OH-=Co（OH）2（s,粉红）;
2Co（OH）2+1/2O2+（x-2）H2O=Co2O3
（4）CoF3是淡棕色粉末，与水猛烈作用放出氧气：
在有机合成上：
（5）氯化钴CoCl2.6H2O在受热脱水过程中：
CoCl2.6H2O是变色硅胶;
（粉红）（紫红）（蓝紫）（蓝色）;
（6）制取[Co（CN）6]Cl3的反应：
4[Co（CN）6]4-+O2+2H2O=4[Co（CN）6]3-+4OH-;
（7）把Na3[Co（NO2）6]溶液加到K+的溶液：
2K++Na++[Co（NO2）6]3-=K2Na[Co（NO2）6]（s,黄）,
K2Na[Co（NO2）6]（六硝基合钴酸钠）;
（8）
（粉红）（蓝）;
（9）[Co（NH3）6]具有较强的还原性，易被空气中的O2氧化：
4[Co（NH3）6]2++O2+2H2O=4[Co（NH3）6]3++4OH-;
（10）在含有Co2+的溶液中加入KSCN（S）及丙酮，用于鉴定Co2+:
12、
（1）镍的价层电子构型：
3d84s2;
（2）
（3）Ni2++2OH-=Ni（OH）2（s,苹果绿）;
在Ni（OH）2溶液中加入较强的氧化剂：
13、
（1）Fe、Co、Ni具有永久磁性;
（2）还原性：
Fe2+>
Co2+>
Ni2+（关于失电子能力），因为随原子序数的增加，有效电荷增加，增强了核对3d电子的束缚作用;
（3）（NH4）2Fe（SO4）2，硫酸亚铁铵晶体（摩尔盐），绿色；
CoCl2.6H2O,氯化钴晶体，粉红色；
CoSO4.7H2O,硫酸钴晶体，淡紫色；
NiCl2.6H2O,氯化镍晶体，草绿色；
NiSO4.7H2O,硫酸镍晶体，暗绿色；
Ni（NO3）2.6H2O,硝酸镍晶体，青绿色；
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