高中阶段常见元素的化合价.docx
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高中阶段常见元素的化合价
中学阶段常见元素化合价表
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
氢H
+1(主要)+H】【
在大多数化合物中,如、NaHCONHHCl、HO、332等
21或H(●有三种同位素:
H、3、D)或H(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如其衍生物,NaH、KH、等CaH、KBH24
可有强还原性,放应反以和水出H2
锂Li
+1+Li【】
锂化合物如LiCl、LiOH、LiO等2
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6用在核Li度很小●同位素使用于●反应堆内吸收中子在空气中燃烧生成●电池内LiO●强还原剂2
Na钠
+1+【Na】
ONa钠化合物如NaCl、22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●ONa在空气中燃烧生成22强还原剂
钾K
+1+【K】
KNO钾化合物如KCl、3等
(混焰色为紫色+有Na时会为黄透过蓝色钴色,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,保存熔点比水低、密在煤油中●在空强还原剂硬度小●●度、和成燃烧生KO中气22钾钠合金用作核反应●KO2堆的冷却剂
铷RbCs铯
+1+【Rb】+【Cs】
RbCl铷、铯化合物如、等CsCl
浅铷的色为焰紫色,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强还铯可以在空气中自燃●原剂
Mg镁
+22+【】Mg
、如合镁化物MgCl2MgSO等4
银白色活泼金属,和沸水●在空气中燃烧生略有反应●●,MgO也有NMg生成成23等大多数气体中能在CO2强还●和酸剧烈反应●燃烧●原剂军事上用作照明弹
9
/1
钙Ca
+22+】Ca【
CaCl、钙化合物如2CaSO、CaO等4
焰色为砖红色
银白色活泼金属,和水反●在空气中密度比水大●应●CaO●缓慢氧化或燃烧生成强还原剂
锶SrBa钡
+22+【Sr】2+Ba】【
锶、钡化合物如SrCl、2BaSO等4
深色为锶的焰红色,钡的焰色2+为黄绿色;Ba有毒
银白色活泼金属,可以和●强还●水反应●密度比水大可以在空气中燃烧原剂●
硼B
+3
3-】【BO3
合物如大多数硼化O等HBO、B3332
铝Al
+33+【Al】-(偏铝酸【AlO】2根)
大多数铝化合物如、NaAlO等AlO223
银白色活泼金属,在空气●中生成致密的氧化膜阻止两性金属,可●进一步氧化在浓●以和强酸、强碱反应高温●硫酸、浓硝酸中钝化铝热反应的下有强还原性,原料
铊Tl
++1【Tl】
TlCl等亚铊化合物如
剧毒
较软的银白色金属,和酸●●剧毒反应生成亚铊化合物
3++3【Tl】
O等三价铊化合物如Tl32
剧毒;强氧化性
Ga镓In铟
+33+3+】、In【Ga
大多数镓、铟化合物中
●镓的熔点低于体温
碳C
+2
CO等
有还原性
有多种同素异形体,如金●高温下●C等刚石、石墨、60可以还原金属氧有还原性,可以在纯氧●CO等化物、2同位●中燃烧发出耀眼白光14C素用于考古
+42-CO】【3-】等【HCO3
CS等CO、22
其他
金属碳化物中碳显负价有机物一(如CaC等);2般不讨论碳的化合价
合化的碳负价物有还原性
Si硅
+42-【】SiO3
、硅酸盐如NaSiO硅酸、32SiF、氟硅酸盐等4
用作电脑芯●●半导体材料可以和碱反应放出氢气片●
+3
SiHCl3
-44-Si【】
MgSi、某些硅化物如2等CaSi2
出放反应和水自燃性的硅烷
锗Ge
+4
GeO等2
●半导体材料
Sn锡
+44+【Sn】
、四价锡化合物如SnO2等SnCl4
强量于可溶过碱
熔点较低,常用来制备合●金,如青铜(传统的青铜是、焊锡等铜锡合金)
+2
、SnCl物化亚锡合如2
溶于有还原性;
9
/2
2+】【Sn
SnSO等4
过量强碱
铅Pb
+44+【Pb】
如四价铅化合物Pb(CHCOO)、PbO等;243PbO含有+2和+4价的43铅。
有强氧化性
铅和酸反应生成二价铅化●质合物,四价铅则难达到●熔点较低,有毒●软的金属●可以防护放常用来制合金●在空气中生成致密的射线●碱式碳酸铅氧化膜
(主要)+22+【Pb】
PbO、二价铅化合物如PbCl等2
N氮
+5-【NO】3
硝酸盐(如及硝酸KNO)、NO等523
酸子酸根离硝氧强后具有化化性
无色无味的气体,不支持●●高温●燃烧化学性质稳定O反应产生或放电时和2高温高压在有催NO●和H2●NH化剂的条件下化合成3游离态氮转化为化合态氮作冷●用叫的过程做固氮却、防腐、保护气体
+4
O等NO、N422
易歧化
+3-【NO】2
如及亚硝酸亚硝酸盐(NaNO)、NO等322
子离酸跟亚硝有致癌性
+2
等NO
+1
NO等2
-3+【NH】43-】N【
)、氨气、铵盐(如NHCl4MgN氮化物(如NaN、233等)
溶于酸;铵NH3生应碱反盐和活泼金NH;成3水物和属氮化,反应放出NH3生成碱
-其他【N】3
)如NaN等叠氮化物(3
磷P
+5(主要)3-【PO】42-【HPO】4-PO】等【H42
、磷酸及其盐(如HPO43PO、NaHHPO、KPO43423POClPCl、PO、等)、34510等
无显著氧化性
)、黑磷等(P●有红磷、白磷4多种同素异形体●易燃,在空气中燃烧生成PO●白410磷易自燃,剧毒,可溶于白磷烧伤应用硫酸铜●CS2用过白磷的仪器●溶液处理红磷受热升华,白●应灼烧磷熔化●和氧化剂混合易爆
3-】等+3【PO3
等PO、PClH333
+1
及其盐(HPO)次磷酸23
有强还原性
-33-【P】
)
等KP磷化物(如3
As砷
3-】等AsO+5【4
O砷酸及其盐、As52
、●有灰色类金属砷(灰砷)黑砷等多种同素异形黄砷、大多数含砷化合●体●可燃●用作半导体物有剧毒
3-】等【+3AsO3
亚砷酸及其盐、AsO32
-3
砷化物(如AsAsH、K33等)
化金泼属砷活产应水物和反As
生H3
其他
等SAs44
9
/3
锑Sb
-】+5【SbO3-SbF】等【6
HSbFSbF、、SbCl、锑655酸盐等
氟SbF或锑和5的阴离子构成有极强的酸性
熔点低,有多种同素异形●用体,但只有灰锑最稳定●●有毒作合金、半导体
3++3【Sb】
等O、SbClSb323
3--3【Sb】
锑化物等
和水反应
铋Bi
-】【+5BiO3
NaBiO等BiF、35
强氧化性
常用来制作合金●●低熔点燃烧有蓝色火焰●
3+】+3【Bi
BiO等Bi(NO)、3323
最常见价态
氧O
-22-【O】-【OH】】【……
SO、CuO、IO氧化物如522KOH氢氧化物如等;等;大多数含氧酸及其盐如等;HClO、BaSO……44
最常见的价态
无色无味的气体,供给呼●最常见的同素异●吸,助燃,有鱼腥臭)形体是臭氧(O3常温下(味和很强的氧化性能将银、硫化铅等物质氧,易被催化分解,受热)化在氧气中高压放电●易分解液氧为淡蓝色●能产生臭氧,固态为淡蓝色雪花液体
绝大多数元素都存状固体●100%接近在氧的化合物●的纯氧能使人的呼吸停止
-12-【O】2
、过氧化物如HONaO2222等
出反应放和水氧气
+2
OF等2
有极强氧化性;受热分解
+0.5+【O】2
F、O基盐(如二氧22)等PtF、OAsFO6622
其他-【O】2-【O】等3
、臭氧)超氧化物(如KO2(此HOF如CsO)、化物(3价)等处0
强氧化性;超氧化物、臭氧化物反应放出水和氧气
硫S
2-】+6【SO42-【SO】822-【SO】等72
硫酸盐、过SO、HSO、423SF硫酸盐、焦硫酸盐、6等
黄色固体,可燃,在空气●在中燃烧产生淡蓝色火焰,熔●纯氧中则为蓝紫色火焰和碱金属反应爆炸,●点低能和一些不●研磨即可反应●反应、Hg活泼金属如Cu溶于二硫化碳或碱金属硫硫的分子式为化物溶液中●●S硫有多种同分异构体●8硫、碳、硝酸钾用一定的工艺混合可以制成黑火药
2-【SO】等+43
、亚硫酸盐等SO2
+2
SCl等2
-22-S【】
、硫化物(如K2S、H2SCuS、HgS等)、硫取代2氧的化合物等
化属硫活泼金产应酸物和反;某些金S生H2则物的硫化属还原性很稳定;
其他2-【S】等n
NaS多硫化物(NaS、5223SCl等)等、22
Se硒
2-SeO【】+64
SeO、硒酸盐等3
强氧化剂;浓、溶的硒酸能热解金
熔点低,灰色或红色固体,●有多种同素异受热易挥发,在空气中燃烧有蓝色●形体火焰
2-SeO+4【】3
、亚硒酸盐等SeO2
有毒
9
/4
2--2【Se】
硒化物等
生应产和酸反Se
H2
碲Te
2-+6【TeO】等4
TeO、碲酸盐等3
熔点低的银灰色或深灰色●在空气中燃烧产生蓝固体●太阳能薄膜电池的色火焰●和硒一样,●主要原料有毒●摄入非微量的化合物会让人体散发恶臭
2-+4【TeO】3
、亚碲酸盐等TeO2
2-】+2【TeX4
二卤化碲、四卤碲酸盐等
2-【-2Te】
碲化物等
生产酸反应和Te
H2
2+其他【Te】n4+】等【Te6
)等Te(WCl)、Te(AsF486626
,颜色随n=4~8离子而异
氟F
-1-【F】2-【HF】2-SiF【】等6
氟化物(如CaF、HF、2、F、NHHF、KHFNH2244XeF等)、氟代含UF、66氧酸盐、含氟有机物等
物化可溶性氟有毒,直接接触灼重起严可引伤
极毒的淡黄绿色气体,有●化学性质极其活芥末气味,泼●无正价●只有少数元素用于制不能和氟直接化合●制造农造含氟高分子材料、药、制造人造血液、分离铀的同位素
氯Cl
-】+7【ClO4
高氯酸、高氯酸盐、ClO72等
强氧化剂
剧毒的黄绿色气体,有刺●化学性质十分活激性气味,化合价多、氧化物不稳●泼可●易液化●有漂白性定●用于有机合成,是溶于水●重要的化工原料
-】+5【ClO3
氯酸、氯酸盐等
强氧化剂
+4
ClO等2
-ClO】【+32
亚氯酸、亚氯酸盐等
+2
ClO·
-+1【ClO】
次氯酸、次氯酸盐、ClO2等
强氧化剂
--1【Cl】等
氯化物等
溴Br
、、+7、+5+4、+3-1+1、
”(溴、碘+1价有见“氯Cl)BrX、IX等
氧强盐有酸溴化性
液质色重深红●有毒的棕易挥发,体,有刺激性气味,溶于水、乙●化学性质活泼用于醇、四氯化碳、苯等●消毒
I碘
+1+3、、、+5+7、-1
Cl氯见“(次碘酸及其”盐常温不存在)
强较有化碘物的还原性
深紫色固体,有毒,易升●受热升华,有刺激性气味●碘化●用于消毒●华溶于水、物溶液、乙醇、四氯化碳、苯等
其他-】等I【3
碘溶于碘化物溶液中产--+I生:
II=32
有使淀粉变蓝;较强的还原性
Ti钛
4+】Ti+4【2-【】TiO3
TiO、四价钛化钛酸盐、2合物
银白色金属,有很强的抗●常温下化学性质腐蚀能力,
9
/5
3++3【Ti】
三价钛化合物
高温下能在氧气、氮稳定●TiO气中燃烧,分别生成2制作合金、用作添和TiN●)加剂及颜料(TiO2
2++2【Ti】
二价钛化合物
应和水或酸反放出氢气
V钒
-+5【VO】33-【VO】4
O、钒酸盐、偏钒酸盐、V52VOCl等VF、35
●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
2++4【VO】
等VCl、VO24
3++3【V】
、VBr等VO332
2++2【V】
VCl等VO、2
铬Cr
2-+6】【CrO42-】O【Cr72(此价态常见)
盐CrO、CrO、铬酸35CrO(BaCrO、K、244、NaCrO等)42(chóng)铬酸盐重O)、O(NHCr(KCr7274222等)
铬酸跟在酸性条件下转化为碱性重铬酸根,条件下逆转换。
氧化剂。
致癌。
●银白色金属,十分坚硬●化合物颜色有丰富的价态,用于制备强度大的合●多样在硝●金,或用于金属防锈酸中钝化
3-】+5【Cr(O)24
)KCr(O432
红褐色
+4
等、KCrFCrO622
-3+】【CrO】+3【Cr2(此价态常见)
、如CrCl等)铬盐(3、次Cr(SO)CrO、NH22344铬酸盐等
主要为绿色
2+】+2【Cr
)、CrO亚铬盐(如CrCl等2等。
2+和水反应放CrH出2
钨W
+6(常见)2-【WO】等4
盐钨酸、钨酸盐仲10-磷钨酸盐、、)(HWO42212等、WOWCl36
可以在纯氧中燃烧发出白●光●熔点很高的钢灰色至银紧密白色金属●质地坚硬、●用于灯丝、合金等
+4
WS等WO、22
锰Mn
+7-【MnO】4
如锰酸及其盐(高KMnO等)、MnO742
不有强氧化性,稳定。
紫色
活泼金属,活泼性在铝和●带有红色光泽的银锌之间●潮湿处易被氧化白色金属,●用于制备合金
2-+6【MnO】4
锰酸盐
3-】MnO+5【4
酸盐锰(V)
+4
MnO等2
应酸盐反和浓产生Cl2
+3
MnO(OH)MnO、MnF、323
+2
MnClMnSO、锰盐(如24、Mn(OH)等)2
铁Fe
2-】【+6FeO4
等)FeO高铁盐(如K42
不稳强氧化性,
银白色具有磁性的金属,●
9
/6
在酸中分解定,
常用来制作合金●熔点很高在纯氧中可燃,发出耀眼●和●白光,产生四氧化三铁水蒸汽高温反应产生四氧和非氧化性●化三铁和氢气酸、碘、硫反应生成二价铁反应生成三价Br和●Cl、22在硝酸、浓硫酸中钝化铁●
+2+3和
]FeO、Fe[Fe(CN)36344
3+Fe+3【】
等)等铁盐(如FeCl3
水溶有氧化性。
液为黄色
2+】+2【Fe
等)、亚铁盐(如FeCl2等FeO、FeS
易被有还原性,水溶液为氧化。
浅绿色
+1
Fe(NO)SO4
钴Co
+5
如KCoO)高钴酸盐(43
有磁性的高熔点银白色金●钴和酸、氯气反应只生●属常用来制作合金●成二价钴60●Co用于放射医学
+4
CoO(水合)
2
+3
O、三价钴化合物(如Co32O亚硝酸钴钠等),Co43+2和+3价的钴中含
能有强氧化性,水酸、氧化盐在溶液中不等,稳定
+2(常见)2+【Co】
二价钴化合物
水溶液为红色
镍Ni
+4
NiFK62
不稳定
有磁性的高熔点的银色金●℃250●常用作催化剂(如属催化苯和氢气加成为环己63用作常用作合金●Ni烷)●的Co、NiFe金属探伤●*、二价离子还原性依次减弱、三价离子稳定性依次增强,氧化性依稳定性依次减弱,次增强
+3
三价镍化合物(如NiO32等)
三性强于氧化价钴
(常见)+22+【Ni】
二价镍化合物
绿为水溶液碧色
钯Pd
+2(常见)2+】【Pd
PdCl、Pd(CHCOO)、223PdO等
就中溶在水液CO还可被H、2原
大银白色金属,室温时1●倍本身体800气压下能吸收溶于硝酸,高温下积的氢●常用作催化和氟、氯反应●剂
Os锇
+8
OsO等4
OsO强氧化剂。
4CCl,微可溶于4溶于水,有臭味
常温常压下密度最大的元●粉末状锇银白色金属●●素,在室温易被氧化成OsO4670K才能被氧化块状锇在
+4
OsO、OsCl等42
铱Ir
+6
IrF6
强氧化剂
银白色金属,化学性质稳●放有不同颜色的盐类●●定射性的铱可用于金属探伤
+5
、IrFKIrO35
强氧化剂
+4
K、IrOIrO322
9
/7
Pt铂
+6
极强的氧化剂,能氧PtF(6化O)
2
银白色金属,化学性质很●用于制造催化剂和高●稳定级化学器皿
2-【PtCl】+46
、HPtClPbO622
+2
PbO
铜Cu
+2(主要)2+】Cu【
、CuO、等铜盐(CuSO)4Cu(OH)等2
蓝色
质地软、熔点高的紫红色●化学性质较稳定,但●金属能被氯气、氧气、硝酸氧化
+】Cu+1【
O亚铜化合物(CuCl、Cu2)
等
在酸中歧化
Ag银
+1(主要)+】【Ag
大多数银化合物(AgO、2AgNO等)3
--、、ClBr沉淀2--S等I、
银白色金属,化学性质稳●●●易被硫、硫化氢腐蚀定熔点高
Au金
3++3【Au】等
多数金化合物如AuO、32等HAuCl4
金黄色、化学性质稳定的●多摄氏贵金属,熔点1000金的纳米度,比铜、铁软●不溶于硝酸,●粉末为紫色易被氟气、汞,但溶于王水、氯气和氰化物侵蚀
++1【Au】-Au(CN)】等【2
等亚金化合物,如AuCl
锌Zn
2++2【Zn】2-】【Zn(OH)4
等)(ZnCl锌化合物2
强量的溶于过碱溶液
银青色的活泼金属,熔点●常●低●在空气中可以燃烧用作合金
镉Cd
常见)+2(2+】【Cd
)镉化合物(CdCl等2
银灰色金属,熔点低,有●用于电池及电●毒且可致癌子原件,用在塑料制造、油漆方面,也用来制作合金
汞Hg
+2(常见)2+】【Hg
如合大多数汞化物(、Hg(NO)HgO等)23
可转化加入Hg2+Hg为,加入2HgO碱沉淀出
银白色液态的剧毒金属,●可以溶解大多数金●会挥发溶解碱金属时放出大量属,补牙●热●汞合金叫做汞齐牙齿填充物的合金中的时,和稀有气体产生重要元素●(相互作用而非化学包合物绝大多数有机汞极反应)●无机汞大多数也有剧毒毒,汞和硫、卤素常温下可以●用于医●反应,汞溶于硝酸药、电子,用作催化剂、汞齐作为还原剂
+1(常见)2+【Hg】2
等)(亚汞化合物如HgCl22
2+Hg易歧化成Hg和
镧La
+3(常见)3+【La】
绝大多数镧化合物,如、(可参入玻璃)OLa23
出淀沉加碱La(OH)3
银白色的活泼金属,是镧●常温下●系金属中最活泼的
9
/8℃自15被氧气氧化,La(NLaC常用来制作合金或用作原4的的能强氧化性CeC四价铈化合物C+4℃自燃,产15属,Ce(S常用作合金(尤其Ce可以气还或用作还原制造打火石3CeC三价铈化合物+3CC4银白色锕系金属,有放T+4T二氧化用作核燃Th(N在四价Th灼烧发出白2银白色锕系金属,有比如硝酸最稳定的价+6U六价铀化合物2强的放射性,十分活泼,UUU(N2空气中生成氧化膜而变暗用来通过离心分离铀粉末状的可以在空气和同位素)
用作核燃剧中自4四价铀化合物,U+4UC3缓强还原剂三价铀化合物,UC+3银白色锕系金属,有比价态+A+3水溶液中最不作要)+用于极+++6强的放射23AAm,雾报警器,++黄棕2Am,Am2
说明:
等字来表示,还可以用带有括号的罗马数字表”、“次、“高”“亚”在表示化合物的价态时,除了用1.
,但因为二价铁有专”“”或氯化二价铁(II)””示,如“氯化亚铁可以表示为“氯化铁,读作“氯化铁二”。
来表示,因此通常读作并写作“亚铁”“氯化亚铁用的本表仅适用于准备竞赛和基础好并且感兴趣的同学,有少量内容会和教科书上所示的不同,考试2.时以教科书和考纲为准
9
/9