2023高考化学复习热门副族元素性质

高考热门副族元素

Pt、Fe、Mn、Cr、V、Ti的性质

一、粕系元素

1.1特点VIII

RuRhPd

1.惰性，多以单质形式存在。钉错钿

OsIrPt

熔点通常较高

2.饿钺柏

(Os：3318KPd：1825K)O

3.强的催化性能，合成氨用Ru催化剂。

4.强的吸氢能力，1体积Pt可溶1千体积H2,

Pd也是吸氢能手。

5.多变氧化态，Pt：+2、+4,0s：+6、+8o

1.2重要化合物

1.卤化物及配合物

PtF6：强氧化剂

+

PtF6+02==[O2][PtF6]-

+

Xe+PtF6==[Xe][PtF6]~（橙黄色）

——第一个稀有气体化合物

3Pt+4HNO3+18HC1==3H2[PtCl6]+4NO+8H2O

Na2Pte勾橙红色晶体易溶于水和酒精

PdCl

PdCL的扁平链状结构

PdC12是常用的催化剂

PdCl2+CO+H2O==Pd；+CO2+2HCl

2.箱（II）—乙烯配位化合物

有关详细内容见8.2.3

3.氨配合物

PtC12（NH3）2为反磁性物质，其结构为平面正方形。

/C1Cl\/NH3

反式Pt顺式治疗癌症

X

C1/NH3

淡黄色〃=0棕黄色胖0

0.2577g/100gH0

0.0366g/100gH202

合成路线有多种，其中一种如下:

2K2[PtCl6]+N2H2・2HC1==2K2[PtCl4]+6HC1+N2

K2[PtCl4]+2NH4AC==cz5-Pt(NH3)2Cl2+2HAc+2KC1

二、铁系元素

2.1概述

VIII

FeCoNi

3d64s23d74s23d84s2

价态：+2+3(+6)+2+3(+5)+2+3(+4)

铁、钻、锲在+2、+3氧化态时，半径较小，又有未充

满的d轨道，使它们有形成配合物的强烈倾向，尤其是

co（ni）形成配合物数量特别多。

许多铁、钻、锲合金是很好的磁性材料。

2.2氮氧化物

CO(OH)3Ni(OH)3氧化能力逐渐增加

CO(OH)2Ni(OH)2还原能力逐渐减弱

4Fe(0H)2+O2+2H2O——>4Fe(0H)3

Fe(OH)3+3HC1——>FeCl3+3H2O

2M(0H)2+。0一+H2O——>2M(0H)3+C「

2M(OH"+6HC1(浓)——>2MC12+C12+6H2O

M=Co,Ni

2.3盐类

1.存在

Fe2+、Fe3+均稳定FeC%在蒸气中双聚(FeCh)2

Co3+在固体中存在，在水中还原成Co2+。

Ni3+氧化性很强，难存在；Ni2+稳定。

2.COC12-6H2O+HzSiO?变色硅胶。

COC12-6H2O产5K_COC12.2H2O

粉红色紫红

O-3-9--3-K

3636CC12-H2OCoCl2

"一蓝紫蓝色

3.FQ+的氧化性及水解性

‘Cu--------->Cu2++Fe2+

Fe3++<

Sn2+--------->Sn4++Fe2+

2++

Fe(H2<3)63+(淡紫)+%0=[Fe(H2O)5(OH)]+H3O&=10-3

+

++

H20=[Fe(H2O)4(OH)2]+H30

《=

同时发生缩合10—6.3

OH2HOH2

%。4―0、J—。氏鲍林的电中性原理--稳

HO^I—OH2定的分子是每个原子的净电

20HH0H2

2荷接近于零，或+1—1之间。

水解是分散电荷方式

2

4.高铁酸盐的制备及应用[FeO4]

△

2（溶液中）

2Fe（0H）3+3C10-+40H-==2FeO4-+3Cl-+5H2O

△

（熔融）

Fe2O3+3KNO3+4KOH二2K2FeO4+3KNO2+2H2O

共熔

高铁酸盐在强碱性介质中才能稳定

存在，是比高镒酸盐更强的氧化剂。是

新型净水剂，具有氧化杀菌性质，生成

的Fe(OHh对各种阴阳离子有吸附作用，

对水体中的CN-去除能力非常强。

2+

2FeO4-+10H==2Fe3++（3⑵O2+5H2O

2.4配合物

1.NH3配合物

NHHONH3H20A不溶解

Fe2+32Fe(OH)2；

NH3H2O：-NH3H2OA不溶解

Co2+厂H3H20ACo(OH)Cl；NH3H20A2^.>CO(NH3)63-

cl

NHHONH3H2O2

32一>

Ni2+Ni2(OH)2SO4i_^1_>Ni(NH3)6^Ni(NH3)63-

CO（H2（D）62+稳定性大于CO（H2（D）63+,

CO（NH3）62+稳定性于CO（NH3）63+

2.CN-配合物

[Fe(CN)6]3-

(赤血盐)

+2+3

K+Fe+Fe(CN)6-滕氏蓝

KFe[Fe(CN)6]；

+3+4普鲁士蓝

K+Fe+Fe(CN)6-

普鲁士蓝结构图

Fe(CN)：-+1ci2>Fe(CN)[+C「

Fe(CN):-+20H-——>Fe(OH)2(s)+6CN-

Fe(CN)：一+3OH一——>Fe(OH)3(s)+6CN—

C02+a4Co(CN)2J-[CO(CN)]4--△

6H^o[CO(CN)6]3+H2T

Ni2+-^->Ni(CNhJ-

[Ni(CN)4p-

平面正方形

dsp2杂化，稳定

3.猴基配合物

通常金属价态较低如：Ni(C0)4，Fe(C0)5，

H[CO(CO)4]>Fe(CO)2(NO)2

Fe系金属与谈基成键特征见8.2.1

很多过渡金属均可形成黑基化合物，除单核外，还

可形成双核、多核。见8.2.1

=VCrMnFeCo…Ni.JCuZn

Nb:MoRuRh:PdAgCd

Ta:WReOsIrjPtAuHg

多数默基化合物可直接合成:

325K

Ni+4C0==Ni(CO%(液态)

2.02X104kPa

373-473K

Fe+5C0Fe(COb(液态)

101.32kPa

△

其他方法：2COCO+2H+8CO==CO(CO)+2CO+2HO

32高压2822

锻基化合物熔、沸点低，易挥发，受热易分解成金属与

COo此性质用于提纯金属：使金属形成默基化合物挥发，

与杂质分离，再加热分解得到金属。

锻基化合物有毒，Ni(CO)4吸入体内后，CO与血红素结

合，胶体锲随血液进入全身器官。

4.其他配合物

Fe3+[Fe(NCS)〃]3-〃/3〜6,鉴定Fe3+的灵敏反应

2+SCN-

Co[CO(NCS)4]2-戊醇,丙酮等有机相稳定，可鉴定Co2+

Fe3+与F-和PC^一的配合物FeF$3-和Fe(PO4)23一常用于分

析化学中对Fe3+的掩蔽。

Fe(II)与环戊二烯基生成

夹心式化合物Fe(C5H5)2，称

为环戊二烯基铁(俗称为二

茂铁。二茂铁为橙黄色固体,

易溶于有机溶剂。

三、镒分族

VIIB

3.1.概述锦Mn

WTc

镒最重要矿是软镒矿；近年来在

铢Re

深海发现大量的镒矿——锦结核。

(n-l)d5Z2S2

Mn是生物生长的微量元素，是人体多种酶的核心成分,

是植物光合作用的不可缺少的部分。茶中镒的含量较丰富。

所有钢都含有Mn

作用：净化剂Mn+S==MnS—防止生成FeS钢变脆

Mn+02==MnO—防止冷却钢形成气泡或沙孔

增加钢的硬度：镒钢(12%〜15%)

3.2镒的元素电势

1.507

I0.5642.260.951.51-1.19

23+2+

MnO4-------MnO4-------MnO2------Mn------Mn------Mn

1.6951.23

0.5640.60-0.200.1—1.55

e

EBMnO4-------MnO42-------MnO2------Mn(OH)3------Mn(OH)2------Mn

LMnC^-(墨绿)，Mn3+(樱桃红)可以发生歧化，酸性介质中倾向大

反歧化反应：3MM++2MnO4-==5MnO2+4H+

2.与耳。相差大：酸性介质：氧化剂，

碱性介质：把低价态氧化为高价

3.3Mn(II)的反应

H+

Mn2+氧化剂》Mn。，-

①用Mn。是否好?不，C1-可被氧化，一般用M11SO4

②介质用什么酸？H2so4、HNO3

3.4M11O2性质及应用

1.，性质

MnO2+4HC1(M)=MnCl2+2H2O

383K

4MnO2+6H2sO4==2Mn2(SO4)3+6H2O+02

(Mnw可被HC1H2sO4还原为Mm)

2MnO2+4K0H+02=2K2MnO4+2H2O

2.用途

玻璃中作为脱色剂；在锦-锌干电池中用作去极剂。

3.5Mn(VII)的性质

△

2KMnO4==K2MnO4+MnO2+02T

+

4MnO4-+H==4Mn0+3O2T+2H2O

冷

2KM11O4+H2so4(浓)==K2SO4+Mn2O7+2H2O

油状

介质不同，还原产物不同绿色

23+2

rOH-*MnO4-+CO2(Fe,SO4-

3+2

22+>Mn02+CO2(Fe,SO4-)

Mn04-+C2O4-(Fe>SO32-)，H20

(3+2

H++CO2Fe,SO4-)

氧化剂，还原剂加入顺序不同，产物也不同

（点击右图标，观看动画）

3.6由软镒矿制备KMnCU

软镒矿氧化剂K2MnO4

粉碎OH-A—>墨绿色

常用的氧化剂有。2、KNO3和KCIO3。反应介质为KOH或K2co3。

2MnO2+4KOH+O2==2K2MnO4+2H2O

3MnO2+6KOH+KClO3==3K2MnO4+KCl+3H2O

MnO2+K2CO3+KNO3==K2MnO4+KNO2+CO2T

有三种方法使K2M11O4转化为KMnCU：

CO2或HAc酸化促进歧化反应：

3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3

电解：

阳极：2Mn(V--2e->2MnO4-

阴极：2H2(H2e-H2T+2OH-

总反应：2K2MnO4+2H2。==2KMnO4+2KOH+H2$

Cb或NaClO氧化:

2K2MnO4+Cl2==2KMnO4+2KC1

辂分族

4.1存在VIB

辂在自然界存在铭Cr3d54sl

铝Mo4d55sl

FeOCr2O3

或FeCrCU铭铁矿鸨W5d46s2

辉铝矿M0S2(Fe、Mn)WO4黑铝矿CaW()4白鸨矿

4.2络的氧化忐与形忐变化

Cr(II)：Cr2+

Cr(III)：Cr3+(酸性介质)

CrO2->[Cr(OH)4-](碱性介质)

2

Cr(VI)：Cr2O7-(酸性介质)

1.33V-0.41V-0.91V

23+2+

£a°：Cr2O7-------------Cr------------Cr------------Cr

-0.13V-1.1V-1.4V

2

£B°：CrO4-------------Cr(OH)3------------Cr(OH)2------------Cr

-1.2V

CrO2-------------

酸性介质氧化性强，碱性介质还原性强

222

碱HCrO4-+H2O

Cr2O7+SO4-2

性

介

质

Br2

2

CrO4-+Br-

c3+OH，

Cr(0H)3j灰蓝CrO2-[Cr(OH)4]

氧

还

化

原

剂

V

-2

r22H++2CrO4-

H+

3+

厂［一-------->Cr+I2+H20

3+；

H2s-------->Cr+S+H20

3+2

HSO--------->Cr+SO4-

CrO2-+H+<23

27Fe2+---------Cr3++Fe3+

3+

ci-______>Cr+Cl2

3+

NO2--------->Cr+NO3-

2

Cr2O7+C2H50H一(3卢+CH3coOH

4.3络的雄濠盐

+

AgAgzCrOJ砖红H+

2-2+一黄2

Cr2O7+BaBaCrOJ--------->Ag++Cr2O7-

Pb2+PbCrOJ黄

4.4Cr(VI)的检验

乙醛或戊醇

2+

Cr2O7-+4H2O2+2H

4.5Cr(VI)的综合治理

Cr(VI)——>Cr(III)

-----或FeSCU-----------------

控制pH=6

Cr(OH)3|—2。3/绿

4.6同多酸与杂多酸

同多酸：由两个或两个以上简单含氧酸分子缩水而形成的酸

杂多酸：由两种或两种以上不同含氧酸分子缩水而形成的酸

7H2Moe)4H6Mo7O24+4H2CX仲钥酸)

(NHaMc^C^ZHzO是一种微量化学肥料

H3[P(MO12O40)]——十二铝磷酸

2+2+

12MOO4-+3NH4+HPO4-+23H==

(NH4)3[P(MOI204O)]-6H2OI+6H2O

H4[Si(W12O40)]酸度越大，聚合性度越大

H5[B(W12O40)]基本结构单元：MoO6,WC)6八面体

抗肿瘤：6Z

[MO7O24]->[XMO6O24]-(X=I,Pt,Co,Cr)

具有体内抗肿瘤活性且无细胞毒性

多酸化学已有百年的历史，该领域相当活跃，不断合成出

新的化合物，是无机固体化学方向之一。

五、矶分族

VB

钮钢——坚硬，韧

性好，抗腐蚀性好V钮3d34s2

Nb锯4d45sl

是工业重要催化剂

V2O5Ta105d36s2

、下，

__N_aO_H—Na3Vp0c4

V205

VO+6HC1==2VOC1+C1+HO

H2SO>■(VO2)2SO425222

离子色彩丰富：V2+紫、V3+绿、V02+兰、

46

酸根极易聚合：V2O7-,、V10O28-pH下降，聚合

度增加，颜色从站包）一＞T深红，放度足够大时为

1/

六、钛分族

IVB

6.1概述

钛Ti

本族特征氧化态+4

错Zr

四川攀枝花机钛铁矿（FeTiO3）探

明储量约15亿吨。钛是未来的钢铁：质错Hf

轻，抗腐蚀，硬度大，是宇航、航海、(zrl)d277s2

化工设备等的理想材料。

钛能与骨骼肌肉生长在一起，称为“生物金属”。

钛合金还有记忆功能（Ti—Ni合金）、超导功能

（Nb—Ti合金）和储氢功能（Ti—Mn、Ti—Fe等）。

6.2主要性质

Ti0S0

岁一HTiF+H4

262H2so4

TI<CA

浓TiCk(紫红)+H2TTi02—Na2TiO3

^^^BaTiO+CO

Cu2+32

V

TiO2++CuCl；

TiCl4+H20==TiO2H2O+HC1

TiCl4+Zn==TiCl3+ZnCl2

2+2+

TiO+H2O2=[TiO(H2O2)]桔红色，用来鉴定Ti

HO2