高中化学-过渡元素知识总结

一、试总结铭、镒、铁、钻、银氢氧化物的酸碱性和氧化还原性

在低价的Cr(OH)3、Mn(OH)2、Fe(OH)2>Co(OH)2>Ni(OH)2中，只有Cr(OH)3有显著的两性，其

余都表现为碱性(只与酸反应，而不与NaOH反应)。

比较他们的还原性，其中Fe(OH)2和Mn(OH)2的还原性最强(能被空气中的氧气氧化)。

对高价的H2CrC)4、HMnO4>Fe(OH)3,Co(OH)3,NizC^HhO来说，前两个HzCrCM和HMnCh表

现为酸性，后3个通常表现为碱性。

这些高价的化合物都有氧化性，但其中Fe(OH)3的氧化性最弱、H2CrO4>HM11O4次之(已相当强)、

CO(OH)3>Ni2O3.H2O的氧化性最强。

2.在Co(OH)3中加入浓HC1,有时会生成蓝色溶液，加水稀释后变为粉红色，试解释之。

CO(OH)3与浓HC1的反应并不只是一个简单的酸碱反应。由于Co3+有强氧化性，能被C1-离子还原成

Co2+,而Co2+离子又以配离子[CoCkF的形式在溶液中存在。所以反应方程式为：2co(OH)3+6H++14C1-=

2[COC16]4-+C12+6H2OO

其中的配离子[CoCk]4-为蓝色。

由于配离子[CoCk]4-并不稳定，加水稀释使溶液中CL离子浓度降低时，又有[Co(H2O)6]2+配离子(粉红色)

生成。反应为，[CoCk]4-+6H2O=[Co(H2O)6]2++6Cl-。这就是溶液又变成粉红色的原因。

3.在LCnCh溶液中分别加入Pb(NCh)2和AgNCh溶液会发生什么反应？

由于O2O72-在水溶液中实际存在有下述平衡，Cr2O72-+H2O=2CrO42-+2H+。

而Pb2+和Ag+的CrO42-盐溶解度又都远小于CnCV-盐的溶解度。所以，在RCnCh溶液中加入Pb2+和

Ag+时，得到的都是平衡右端的铝酸盐沉淀。反应为：

Cr2O72-+2Pb2++H2O=2PbCrO4+2H+；

Cr2O72-+4Ag++H2O=2Ag2CrO4+2H+。

4.在酸性溶液中K2Cr2O7分别与FeSO4和Na2SO3反应的主要产物是什么？

由于K2Cr2O7有强氧化性，而Fe2+和SO32-离子都有还原性，所以有反应：

Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O,

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H20。

在这类反应中Cr2O72-离子都被还原为Cr3+离子。

5.在酸性、中性、碱性溶液中KMnO4与Na2s03反应的主要产物是什么？

当反应的介质不同时，KMnO4被还原的产物是不同的。

酸性介质中，反应为2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O。被还原为Mn2+(几乎无色)。

中性介质，反应为2MnO4-+3SO32-+H2O=2MnO2+3SO42-+2OH-。被还原为MnO2(棕色沉淀)。

碱性介质,反应为2MnO4-+SO32-+2OH-=2MnO42-+SO42-+H2O=被还原为MnO42-(绿色溶液)。

6.试总结铝、镒、铁、钻、银硫化物的性质。

硫化物多有颜色。对这几个元素也是如此：Cr2s3为棕色，MnS为肉色，其余几个都是黑色。

溶解性则有别。

Cr2s3因强烈水解(成Cr(OH)3和H2S),而在水溶液中不能被制备出来。

其余几个则因为溶度积较小，而都不溶于水。但它们的溶度积都不够小，所以都可溶于稀酸，而生成

相应的盐和H2S气体。

7.在CoC12溶液中逐滴加入NH3・H2O时，溶液中会有何现象？

CoC12与NH3先生成蓝色的碱式盐沉淀(组成为Co(OH)Cl)。反应为CoC12+NH3+H2O=Co(OH)Cl

+NH4C1o

然后碱式盐溶于过量的NH3水中，成粉红色配离子[Co(NH3)6]2+。反应为Co(OH)Cl+NH4C1+5NH3

=[Co(NH3)6]C12+H2O»

由于[Co(NH3)6]2+配离子有较强的还原性，在空气中放置时，会慢慢被氧气氧化成棕色的

[Co(NH3)6]3+(中心离子变为+3价)。反应为，

4[Co(NH3)6]2++02+2H2O=4[Co(NH3)6]3++4OH-o

8.怎样分离溶液中的Fe3+和Ni2+?

可以利用两者氢氧化物在氨水中的溶解度的不同。

即使加过量NH3水，Fe3+也仅成Fe(OH)3沉淀(不溶于氨水)；

加过量NH3水时，Ni2+先成Ni(OH)2沉淀，但该沉淀还能溶解成[Ni(NH3)4]2+,而仍存在于溶液中。

这样就可以再通过过滤，将它们分离开来。

二、.总结铜、银、锌、镉、汞氢氧化物的酸碱性和稳定性。

1\Zn(OH)2有两性，Cu(OH)2两性偏碱(在较浓的强碱溶液中仍可溶)，其余都显碱性。

稳定性比较：

只有Zn(OH)2、Cd(OH)2稳定，即一般温度下不会分解。

而Cu(OH)2在通常温度下较稳定，在85℃左右时就会分解。

而CuOH、AgOH、Hg(OH)2,Hg2(OH)2都很不稳定，常温就下分解为氧化物和水。

其中Hg2(OH)2的分解形式比较特殊，发生的是歧化反应，

结果还有单质生成。方程式为Hg2(OH)2=HgO+Hg+H2O=

2.Cui能溶于饱和的KNCS溶液，生成的产物是什么？将溶液稀释后会生成什么沉淀？

虽然简单的Cu+离子在水中不能存在(如氧化铜溶解于稀硫酸的反应为Cu

20+H2S04=CuS04+Cu+H20)o

但其与氨水及卤离子所成的配合物[Cu(NH3)2]+、[CuX2]-却是稳定的。

SCN-离子作为类卤离子也能与Cu+形成较为稳定的配离子。所以Cui能溶于饱和的KNCS溶液。反

应为Cui+2SCN-=Cu(SCN)2-+I-o

但由于Cu(SCN)2-离子不很稳定，当CuSCN离子浓度降低(如稀释)时到一定程度时，就又会有沉

淀析出。

至于析出的沉淀是Cui还是CuSCN,可以通过溶度积的比较(Cui的Ksp=lX10-12,CuSCN的

Ksp=10-14),知道还应该是CuSCN。即因稀释溶液而析出沉淀的反应为，Cu(SCN)2-=CuSCN+SCN-o

3.Ag2O能否溶于2mol«L-lNH3«H2O溶液？

由于[Ag(NH3)2]+离子比较稳定(K稳较大)，而Ag2O的溶度积又不很小(查得AgOH的Ksp=2.0X10-8)»

其可能的反应方程式写为AgOH+2NH3=[Ag(NH3)2]++OH-。

则反应的平衡常数K=K稳・Ksp=108X2.0X10-8=2.0。有一个较大的值，较大的反应趋势。

所以Ag2O可溶于2moi・L-1NH3。

可见，这个判断是基于计算或实践而得出来的。不可臆断。

应该延伸一下，对溶度积更小的AgCl(Ksp=1.8X10-10)>AgBr(Ksp=5.3X10-13)>Agl(Ksp=8.3X10-17)

情况则是要复杂得多的。结论应该是，在2moi・L-1NH3中AgCl可溶、AgBr仅能部分溶解，而Agl则完全

不溶。

4.用K4[Fe(CN)6]鉴定Cu2+的反应在中性或酸性溶液中进行,若加入NH3-H2O或NaOH溶液会发

生什么反应？

用K4[Fe(CN)6]来鉴定Cu2+,是基于相互间有反应，[Fe(CN)6]4-+2Cu2+=Cu2[Fe(CN)6],现象

为有棕红色沉淀生成。

如果溶液中还有能与K4[Fe(CN)6]或Cu2+反应的物种，而大大降低其中一个物种的浓度，则都会打

破由上一反应所表示的平衡，而使棕红色沉淀不能产生。即干扰了这个鉴定。

像NH3-H2O或NaOH这类能与Cu2+离子成配离子的物质，都会干扰这个鉴定。或使已经有的棕红色沉淀

重新溶解。

加NH3时的溶解反应为，Cu2[Fe(CN)6]+8NH3=2[Cu(NH3)4]2++[Fe(CN)6]4-；

力口NaOH时的反应为，Cu2[Fe(CN)6]+8OH-=2[Cu(OH)4]2-+[Fe(CN)6]4-=

5.实验室中生成的含[Ag(NH3)2]+溶液应及时冲洗掉，否则可能会造成什么结果？

即使在溶液中，也有[Ag(NH3)2]+缓慢地变为Ag3N沉淀的反应发生。

而氮化银有强爆炸性，会给实验室带来不安全因素。

所以，为安全起见，一般情况下银氨溶液不宜较长时间的存放。

但“及时冲洗掉”也是一个过于简单的方法，没有考虑到资源的浪费问题。对这种成分并不复杂的溶

液，可以有好多种简单的“回收”方法。

6.总结铜、银、锌、镉、汞硫化物的溶解性。

由于它们的Ksp很小，这些硫化物都不溶于水。但它们的Ksp相差很大，所以在酸中的溶解情况有

很大的差别。

ZnS溶于稀HCLCdS要在6mol«L-lHCl中才溶解。在这两个溶解过程中都有H2S产生。

而CuS>Ag2S则要用HNO3来溶，HgS只溶于王水。在这几个涉及HNO3或王水的溶解过程中，

都发生了S2-离子被氧化掉的反应。

7.AgCl>PbC12>Hg2c12都不溶于水，如何将它们分离开？

所谓“都不溶于水”是指不溶于普通温度的水，其实在热水中PbC12还是有相当大的溶解度(PbC12

易溶于热水)。

这样，在混合物中加适量水后，加热。PbC12进入溶液中，另两种物质不溶。就可过滤分离出PbC12。

在滤渣中加NH3水，可溶的是AgCL过滤，可与不溶的Hg2c12分离。

但要清楚，此时实际上Hg2c12还是要发生反应的，Hg2C12+2NH3=HgNH2Cl+Hg+NH4CL这个反应的

产物之一HgNH2cl为白色沉淀，而Hg为黑色分散的微粒，因而沉淀是灰色的。

8.总结Cu2+>Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Hg22+与氨水的反应。

都可以与氨水反应。与适量的NH3水反应时，都会有沉淀生成。但沉淀的颜色不同、所属的物质类

型也有多种。

浅蓝色的Cu(OH)2,白色的Zn(OH)2,白色的Cd(OH)2,都属于氢氧化物。

暗棕色的Ag2O,属于氧化物。

上述这些氢氧化物和氧化物都可以溶于过量的氨水，因为能有[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)、

[Zn(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+>[Ag(NH3)2]+生成。

而Hg2+及Hg22+与氨水的反应则比较复杂。要注意以下两点：

第一，均有氨基汞盐的沉淀(白色)生成，且氨基汞盐能溶于过量的氨水。

如，Hg(NO3)2+2NH3=Hg(NH2)NO3+NH4NO3,及Hg(NH2)NO3+NH4NO3+2NH3=

[Hg(NH3)4](NO3)2o

又如，HgC12+2NH3=Hg(NH2)Cl+NH4C1,及Hg(NH2)Cl+NH4C1+2NH3=[Hg(NH3)4]Cl2。

第二，在Hg22+与氨水的反应中，还都有歧化反应发生。

如Hg2(NO3)2+2NH3=Hg(NH2)NO3+Hg+NH4NO3。

及Hg2c12+2NH3=Hg(NH2)Cl+Hg+NH4CL

两者的反应产物均为灰色(白色氨基汞盐中混有细小的黑色Hg颗粒)。

当然，作为这种沉淀的一个部分，以细小黑色颗粒形式存在的Hg,无论如何也不会溶于过量氨水。

关于氨基汞盐及其在氨水中溶解性的两点看法：

其一，将氨基汞盐写为Hg(NH2)NO3,或HgNH2NO3,或NH2HgNO3。貌似不同，其实相互间并没有什

么本质的区别。只是在是否要突出“氨基”、及如何突出“氨基”方面，有不同的侧重。

有的教材还将其写为HgO«NH2«HgNO3o但这是否是一个固定的组成？在