元素常见化合价.docx

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元素常见化合价

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HCl、H2O、NaHCO

3、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、CaH

2、KBH4等有强还原性，可以和水反应放出H¬2

锂Li+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

钠Na+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

钾K+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

铷Rb

铯Cs+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

镁Mg+2

【Mg2+】镁化合物如MgCl

2、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Mg3N2生成●能在CO2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

钙Ca+2

【Ca2+】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

锶Sr

钡Ba+2

【Sr2+】

【Ba2+】锶、钡化合物如SrCl

2、BaSO4等锶的焰色为深红色，钡的焰色为黄绿色；Ba2+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

硼B+3

【BO33-】大多数硼化合物如H3BO

3、B2O3等

铝Al+3

【Al3+】

【AlO2-】（偏铝酸根）大多数铝化合物如Al2O

3、NaAlO2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

铊Tl+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【Tl3+】三价铊化合物如Tl2O3等剧毒；强氧化性

镓Ga

铟In+3

【Ga3+、In3+】大多数镓、铟化合物中●镓的熔点低于体温

碳C+2CO等有还原性●有多种同素异形体，如金刚石、石墨、C60等●高温下有还原性，可以还原金属氧化物、CO2等●可以在纯氧中燃烧发出耀眼白光●同位素14C用于考古

+4

【CO32-】

【HCO3-】等CO

2、CS2等

其他金属碳化物中碳显负价（如CaC2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

硅Si+4

【SiO32-】硅酸盐如Na2SiO

3、硅酸、Si

F4、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

+3SiHCl3

-4

【Si4-】某些硅化物如Mg2Si、Ca2Si等和水反应放出自燃性的硅烷

锗Ge+4GeO2等●半导体材料

xxSn+4

【Sn4+】四价xx化合物如SnO

2、SnCl¬4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+】xx化合物如SnCl

2、SnSO4等有还原性；溶于过量强碱

铅Pb+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

氮N+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

+4NO

2、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+2NO等

+1N2O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）

磷P+5（主要）

【PO43-】

【HPO42-】

【H2PO4-】等磷酸及其盐（如H3PO

4、HPO

3、K3PO

4、NaH2PO4等）、P4O

10、PCl

5、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H3PO

3、PCl3等

+1次磷酸（H¬3PO2）及其盐有强还原性

-3

【P3-】磷化物（如K¬3P等）

砷As+5【AsO43-】等砷酸及其盐、As2O5●有灰色类金属砷（灰砷）、黄砷、黑砷等多种同素异形体●可燃●大多数含砷化合物有剧毒●用作半导体

+3【AsO33-】等亚砷酸及其盐、As2O3

-3砷化物（如AsH

3、K3As等）活泼金属砷化物和水反应产生H3As

其他As4S4等

锑Sb+5【SbO3-】

【SbF6-】等Sb

F5、HSb

F6、SbCl

5、锑酸盐等SbF5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【Sb3+】Sb2O

3、SbCl3等

-3【Sb3-】锑化物等和水反应

铋Bi+5【BiO3-】Bi

F5、NaBiO3等强氧化性●低熔点●常用来制作合金●燃烧有蓝色火焰

+3【Bi3+】Bi（NO3）

3、Bi2O3等最常见价态

氧O-2

【O2-】

【OH-】

【……】氧化物如SO

2、CuO、I2O5等；氢氧化物如KOH等；大多数含氧酸及其盐如HClO

4、BaSO4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（O3），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

【O22-】过氧化物如H2O

2、Na2O2等和水反应放出氧气

+2OF2等有极强氧化性；受热分解

+0.5

【O2+】二氧基盐（如O

2F2、O2Pt

F6、O2AsF¬6）等

其他

【O2-】

【O3-】等超氧化物（如KO2）、臭氧化物（如CsO3）、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

硫S+6【SO42-】

【S2O82-】

【S2O72-】等SO

3、H2SO

4、硫酸盐、过硫酸盐、焦硫酸盐、SF6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S8●硫有多种同分异构体●硫、碳、硝酸钾用一定的工艺混合可以制成黑火药

+4【SO32-】等SO

2、亚硫酸盐等

+2SCl2等

-2

【S2-】硫化物（如K2S、H2S、Cu2S、HgS等）、硫取代氧的化合物等活泼金属硫化物和酸反应产生H2S；某些金属的硫化物则很稳定；还原性

其他

【Sn2-】等多硫化物（Na2S

3、Na2S5等）、S2Cl2等

硒Se+6【SeO42-】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【SeO32-】SeO

2、亚硒酸盐等有毒

-2【Se2-】硒化物等和酸反应产生H2Se

碲Te+6【TeO42-】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【TeO32-】TeO

2、亚碲酸盐等

+2【TeX42-】二卤化碲、四卤碲酸盐等

-2【Te2-】碲化物等和酸反应产生H2Te

其他【Ten2+】【Te64+】等Te8（WCl6）

2、Te6（AsF6）4等n=4~8，颜色随离子而异氟F-1

【F-】

【HF2-】

【SiF62-】等氟化物（如Ca

F2、H

F、NH

4F、NH4H

F2、KH

F2、U

F6、XeF6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

氯Cl+7【ClO4-】高氯酸、高氯酸盐、Cl2O7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【ClO3-】氯酸、氯酸盐等强氧化剂

+4ClO2等

+3【ClO2-】亚氯酸、亚氯酸盐等

+2ClO•

+1【ClO-】次氯酸、次氯酸盐、Cl2O等强氧化剂

-1【Cl-】等氯化物等

溴Br+

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

碘I+

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●溶于水、碘化物溶液、乙醇、四氯化碳、苯等

其他

【I3-】等碘溶于碘化物溶液中产生:

I2+I-＝I3-使淀粉变蓝；有较强的还原性钛Ti+4【Ti4+】

【TiO32-】钛酸盐、TiO

2、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

钒V+5【VO3-】

【VO43-】钒酸盐、偏钒酸盐、V2O

5、V

F5、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+】VCl

4、VO2等

+3【V3+】V2O

3、VBr3等

+2【V2+】VO、VCl2等

铬Cr+6【CrO42-】

【Cr2O72-】

（此价态常见）CrO

3、CrO

5、铬酸盐（BaCrO

4、K2CrO

4、Na2CrO4等）、

重（chóng）铬酸盐（K2Cr2O

7、（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。

氧化剂。

致癌。

●银白色金属，十分坚硬●有丰富的价态，化合物颜色多样●用于制备强度大的合金，或用于金属防锈●在硝酸中钝化

+5【Cr（O2）43-】K3Cr（O2）4红褐色

+4CrO

2、K2CrF6等

+3【Cr3+】【CrO2-】（此价态常见）铬盐（如CrCl3等）、Cr2O

3、NH4Cr（SO4）

2、次铬酸盐等主要为绿色

+2【Cr2+】亚铬盐（如CrCl2等）、CrO等。

Cr2+和水反应放出H2

钨W+6（常见）

【WO42-】等钨酸盐、仲钨酸盐（H2W12O4210-）、磷钨酸盐、WCl

6、WO3等●可以在纯氧中燃烧发出白光●熔点很高的钢灰色至银白色金属●质地坚硬、紧密●用于灯丝、合金等

+4WO

2、WS2等

锰Mn+7

【MnO4-】高锰酸及其盐（如KMnO4等）、Mn2O7有强氧化性,不稳定。

紫色●活泼金属，活泼性在铝和锌之间●带有红色光泽的银白色金属，潮湿处易被氧化●用于制备合金+6【MnO42-】锰酸盐

+5【MnO43-】锰（V）酸盐

+4MnO2等和浓盐酸反应产生Cl2

+3Mn

F3、Mn2O

3、MnO（OH）

+2锰盐（如MnSO

4、MnCl2等）、Mn（OH）2

铁Fe+6【FeO42-】高铁盐（如K2FeO4等）强氧化性，不稳定，在酸中分解●银白色具有磁性的金属，熔点很高●常用来制作合金●在纯氧中可燃，发出耀眼白光，产生四氧化三铁●和水蒸汽高温反应产生四氧化三铁和氢气●和非氧化性酸、碘、硫反应生成二价铁●和Cl

2、Br2反应生成三价铁●在硝酸、浓硫酸中钝化

+3和+2Fe¬3O

4、Fe4[Fe（CN）6]3

+3【Fe3+】铁盐（如FeCl3等）等有氧化性。

水溶液为黄色

+2【Fe2+】亚铁盐（如FeCl2等）、FeO、FeS等有还原性，易被氧化。

水溶液为浅绿色

+1Fe（NO）SO4

钴Co+5高钴酸盐（如K3CoO4）●有磁性的高熔点银白色金属●钴和酸、氯气反应只生成二价钴●常用来制作合金●60Co用于放射医学

+4CoO2（水合）

+3三价钴化合物（如Co2O

3、亚硝酸钴钠等），Co3O4中含+2和+3价的钴有强氧化性，能氧化盐酸、水等，在溶液中不稳定

+2（常见）

【Co2+】二价钴化合物水溶液为红色

镍Ni+4K2NiF6不稳定●有磁性的高熔点的银色金属●常用作催化剂（如250℃催化苯和氢气加成为环己烷）●常用作合金●63Ni用作金属探伤●*Fe、Co、Ni的二价离子还原性依次减弱、稳定性依次增强，三价离子稳定性依次减弱，氧化性依次增强

+3三价镍化合物（如Ni2O3等）氧化性强于三价钴

+2（常见）

【Ni2+】二价镍化合物水溶液为碧绿色

钯Pd+2（常见）

【Pd2+】PdCl

2、Pd（CH3COO）

2、PdO等在水溶液中就可被H

2、CO还原●银白色金属，室温时1大气压下能吸收800倍本身体积的氢●溶于硝酸，高温下和氟、氯反应●常用作催化剂

锇Os+8OsO4等强氧化剂。

OsO4可溶于CCl4，微溶于水，有臭味●常温常压下密度最大的元素●银白色金属●粉末状锇在室温易被氧化成OsO4，块状锇在670K才能被氧化

+4OsO

2、OsCl4等

铱Ir+6IrF6强氧化剂●银白色金属，化学性质稳定●有不同颜色的盐类●放射性的铱可用于金属探伤

+5Ir

F5、KIrO3强氧化剂

+4IrO

2、K2IrO3

铂Pt+6PtF6（极强的氧化剂，能氧化O2）●银白色金属，化学性质很稳定●用于制造催化剂和高级化学器皿

+4【PtCl62-】PbO

2、H2PtCl6

+2PbO

铜Cu+2（主要）

【Cu2+】铜盐（CuSO4等）、CuO、Cu（OH）2等蓝色●质地软、熔点高的紫红色金属●化学性质较稳定，但能被氯气、氧气、硝酸氧化

+1【Cu+】亚铜化合物（CuCl、Cu2O等）在酸中歧化

银Ag+1（主要）

【Ag+】大多数银化合物（Ag2O、AgNO3等）沉淀Cl-、Br-、I-、S2-等●银白色金属，化学性质稳定●易被硫、硫化氢腐蚀●熔点高

金Au+3【Au3+】等多数金化合物如Au2O

3、HAuCl4等●金黄色、化学性质稳定的贵金属，熔点1000多摄氏度，比铜、铁软●金的纳米粉末为紫色●不溶于硝酸，但溶于王水、汞，易被氟气、氯气和氰化物侵蚀

+1【Au+】

【Au（CN）2-】等亚金化合物，如AuCl等

锌Zn+2【Zn2+】

【Zn（OH）42-】锌化合物（ZnCl2等）溶于过量的强碱溶液●银青色的活泼金属，熔点低●在空气中可以燃烧●常用作合金

镉Cd+2（常见）

【Cd2+】镉化合物（CdCl2等）●银灰色金属，熔点低，有毒且可致癌●用于电池及电子原件，用在塑料制造、油漆方面，也用来制作合金

汞Hg+2（常见）

【Hg2+】大多数汞化合物（如Hg（NO3）

2、HgO等）加入Hg可转化为Hg22+，加入碱沉淀出HgO●银白色液态的剧毒金属，会挥发●可以溶解大多数金属，溶解碱金属时放出大量热●汞合金叫做汞齐●补牙时，牙齿填充物的合金中的重要元素●和稀有气体产生包合物（相互作用而非化学反应）●绝大多数有机汞极毒，无机汞大多数也有剧毒●汞和硫、卤素常温下可以反应，汞溶于硝酸●用于医药、电子，用作催化剂、汞齐作为还原剂

+1（常见）

【Hg22+】亚汞化合物（如Hg2Cl2等）易歧化成Hg2+和Hg

镧La+3（常见）

【La3+】绝大多数镧化合物，如La2O3（可参入玻璃）、La（NO3）

3、LaCl3等加碱沉淀出La（OH）3●银白色的活泼金属，是镧系金属中最活泼的●常温下被氧气氧化，在150℃自燃●常用来制作合金或用作还原剂

铈Ce+4【Ce4+】四价铈化合物，如CeO

2、Ce（SO4）2等强氧化性，能氧化盐酸产生氯气，可以被H2O2还原●银白色的活泼的镧系金属，在150℃自燃，产生CeO2●常用作合金（尤其是制造打火石）或用作还原剂

+3【Ce3+】三价铈化合物，如CeCl

3、Ce2O3等

钍Th+4【Th4+】大多数钍化合物，如ThO

2、Th（NO3）4等水溶液中仅存在四价钍●银白色锕系金属，有放射性●用作核燃料●二氧化钍灼烧发出白光

铀U+6【UO22+】

【UO42-】

【U2O72-】六价铀化合物，如硝酸铀酰（UO2（NO3）2）、UF6（常用来通过离心分离铀的同位素）等最稳定的价态●银白色锕系金属，有比钍强的放射性，十分活泼，在空气中生成氧化膜而变暗；粉末状的可以在空气和水中自燃●剧毒●用作核燃料

+4【U4+】四价铀化合物，如UO

2、UCl4等

+3【U3+】三价铀化合物，如UCl3等强还原剂，缓慢和水反应放出H2镅Am+3（水溶液中最稳定）、+

4、+

5、+6【Am3+,AmF62-,AmO2+,AmO22+】（不作要求）+

3、+4价态粉红色至红色；+

5、+6黄棕色●银白色锕系金属，有比铀强的放射性●极毒●用于烟雾报警器中