高中阶段常见元素地化合价.docx
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高中阶段常见元素地化合价.docx
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高中阶段常见元素地化合价
Na2O2●
焰色为紫色(混
焰色为黄色
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
元素常见化合价
【主要离子】
1价及非常见价态等。
例子该化合价的性元素及单质的其他性质
质
氢H+1(主要)
【H+】
-1
【H-】
在大多数化合物中,如
HCl、H2O、NaHCO3、NH3
等
在活泼金属氢化物中及有强还原性,可
其衍生物,如NaH、KH、以和水反应放
CaH2、KBH4等出H2
12
●有三种同位素:
H、H(或
3
D)、H(或T)●单质有还原性●可燃●密度最小的气体●无色无味
锂Li+1
【Li+】
钠Na+1
【Na+】
锂化合物如LiCl、LiOH、焰色为深红色
Li2O等
钠化合物如NaCl、Na2O2
等
●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
●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
强还原剂
钾K+1
【K+】
铷Rb
+1
铯Cs
【Rb+】
【Cs+】
钾化合物如KCl、KNO3等
铷、铯化合物如RbCl、CsCl等
●银白色活泼金属,可以和
有Na+时会为黄水反应,比钠更剧烈,保存色,透过蓝色钴在煤油中●熔点比水低、密玻璃才能看到度、硬度小●强还原剂●在空
紫色)
气中燃烧生成K2O2
和
KO2●钾钠合金用作核反应
堆的冷却剂
铷的焰色为浅
●铷是银白色金属,铯是略
紫色,铯的焰色
带金黄色光泽的金属,熔点
为天蓝色
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镁化合物如MgCl2、
【Mg2+】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
1
钙Ca+2
【Ca2+】
锶Sr
+2
钡Ba
【Sr2+】
【Ba2+】
钙化合物如
CaCl2、
焰色为砖红色
●银白色活泼金属,和水反
CaSO4、CaO等
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、钡化合物如
SrCl2、
锶的焰色为深
●银白色活泼金属,可以和
BaSO4等
红色,钡的焰色
水反应●密度比水大●强还
为黄绿色;Ba2+
原剂●可以在空气中燃烧
有毒
硼B
+3
大多数硼化合物如
【BO33-】
H3BO3、B2O3等
铝Al
+3
大多数铝化合物如
●银白色活泼金属,在空气
【Al3+】
Al2O3、NaAlO2等
中生成致密的氧化膜阻止
【AlO2-】(偏铝酸
进一步氧化●两性金属,可
根)
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
+3
【Tl3+】
三价铊化合物如Tl2O3等
剧毒;强氧化性
反应生成亚铊化合物●剧毒
镓Ga
+3
大多数镓、铟化合物中
●镓的熔点低于体温
铟In
【Ga3+、In3+】
碳C
+2
CO等
有还原性
+4
CO2、CS2等
【CO3
2-】
【HCO3
-】等
其他
金属碳化物中碳显负价
负价的碳化合
(如CaC2等);有机物一
物有还原性
般不讨论碳的化合价
●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
硅Si
+4
硅酸盐如Na2SiO3、硅酸、
●半导体材料●用作电脑芯
【SiO
2-】
、氟硅酸盐等
片●可以和碱反应放出氢气
3
SiF4
+3
SiHCl3
-4
某些硅化物如
Mg2Si、
和水反应放出
【Si4-】
Ca2Si等
自燃性的硅烷
锗Ge
+4
GeO2等
●半导体材料
锡Sn
+4
四价锡化合物如
SnO2、
可溶于过量强
●熔点较低,常用来制备合
【Sn4+】
SnCl4等
碱
金,如青铜(传统的青铜是
+2
亚锡化合物如SnCl2、
有还原性;溶于
铜锡合金)、焊锡等
2
【Sn2+】
铅Pb+4
【Pb4+】
+2(主要)
【Pb2+】
SnSO4等
过量强碱
四价铅化合物如
有强氧化性
●铅和酸反应生成二价铅化
Pb(CH3COO)4、PbO2等;
合物,四价铅则难达到●质
Pb3O4含有+2和+4价的
软的金属●有毒●熔点较低,
铅。
常用来制合金●可以防护放
二价铅化合物如
PbO、
射线●在空气中生成致密的
碱式碳酸铅氧化膜
PbCl2等
氮N
+5
【NO3
-】
+4
+3
【NO2-】
+2
+1
-3
【NH4+】
【N3-】
硝酸及硝酸盐(如硝酸根离子酸
KNO3)、N2O5等
化后具有强氧
化性
NO2、N2O4等
易歧化
亚硝酸及亚硝酸盐(如亚硝酸跟离子
NaNO2)、N2O3等
有致癌性
NO等
N2O等
氨气、铵盐(如NH4Cl)、NH3溶于酸;铵
氮化物(如Na3N、Mg3N2
盐和碱反应生
等)
成NH3;活泼金
属氮化物和水
反应放出NH3,
生成碱
●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
其他【N3-】
磷P+5(主要)
【PO43-】
【HPO42-】
【H2PO4-】等
+3【PO33-】等
+1
-3
【P3-】
叠氮化物(如NaN3等)
磷酸及其盐(如H3PO4、无显著氧化性
HPO3、K3PO4、NaH2PO4
等)、P4O10、PCl5、POCl3
等
H3PO3、PCl3等
次磷酸(H3PO2)及其盐有强还原性
磷化物(如K3P等)
●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
砷As+5【AsO43-】等+3【AsO33-】等
-3
其他
砷酸及其盐、As2O5
亚砷酸及其盐、As2O3
砷化物(如AsH3、K3As
等)
As4S4等
●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
活泼金属砷化物有剧毒●用作半导体物和水反应产
生H3As
3
锑Sb+5【SbO3-】
【SbF6-】等
+3【Sb3+】
SbF5、HSbF6、SbCl5、锑
SbF5或锑和氟
●熔点低,有多种同素异形
酸盐等
构成的阴离子
体,但只有灰锑最稳定●用
有极强的酸性
作合金、半导体●有毒
Sb2O3、SbCl3等
-3
【Sb3-】
铋Bi
+5
【BiO3
-】
+3
【Bi3+】
氧O
-2
【O2-】
【OH-】
【⋯⋯】
-1
【O2
2-】
+2
+0.5
【O2+】
其他
【O2-】
【O3-】等
硫S
+6
【SO
2-】
4
【S
2-】
2O8
【S2O7
2-】等
+4
【SO3
2-】等
+2
-2
【S2-】
其他
【Sn2-】等
硒Se+6【SeO42-】
+4【SeO32-】
锑化物等
BiF5、NaBiO3等
Bi(NO3)3、Bi2O3等
氧化物如SO2、CuO、I2O5
等;氢氧化物如KOH等;大多数含氧酸及其盐如
HClO4、BaSO4等;⋯⋯
过氧化物如H2O2、Na2O2等
OF2等
二氧基盐(如O2F2、O2PtF6、O2AsF6)等
超氧化物(如KO2)、臭氧
化物(如CsO3)、HOF(此
处0价)等
SO3、H2SO4、硫酸盐、过
硫酸盐、焦硫酸盐、SF6
等
SO2、亚硫酸盐等
SCl2等
硫化物(如K2S、H2S、
Cu2S、HgS等)、硫取代氧的化合物等
多硫化物(Na2S3、Na2S5等)、S2Cl2等
SeO3、硒酸盐等
SeO2、亚硒酸盐等
和水反应
强氧化性
●低熔点●常用来制作合金
最常见价态
●燃烧有蓝色火焰
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
和水反应放出
能将银、硫化铅等物质氧
化),易被催化分解,受热
氧气
易分解●在氧气中高压放电
有极强氧化性;
能产生臭氧●液氧为淡蓝色
受热分解
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
强氧化性;超氧
化物、臭氧化物
和水反应放出
氧气
●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
活泼金属硫化
物和酸反应产化物溶液中●硫的分子式为
生H2S;某些金S8●硫有多种同分异构体●属的硫化物则硫、碳、硝酸钾用一定的工
艺混合可以制成黑火药
很稳定;还原性
强氧化剂;浓、●灰色或红色固体,熔点低,热的硒酸能溶受热易挥发,有多种同素异
解金形体●在空气中燃烧有蓝色
火焰
有毒
4
和酸反应产生H2Se
●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
和酸反应产生
人体散发恶臭
H2Te
n=4~8,颜色随离子而异
-2【Se2-】硒化物等
碲Te+6【TeO42-】等TeO3、碲酸盐等
+4【TeO32-】TeO2、亚碲酸盐等
+2【TeX42-】二卤化碲、四卤碲酸盐等
-2【Te2-】碲化物等
其他【Ten2+】Te8(WCl6)2、Te6(AsF6)4等
【Te64+】等
氟F
-1
【F-】
【HF2-】
【SiF62-】等
氟化物(如CaF2、HF、
可溶性氟化物
●极毒的淡黄绿色气体,有
NH4F、NH4HF2、KHF2、
有毒,直接接触
芥末气味,化学性质极其活
UF6、XeF6等)、氟代含
可引起严重灼
泼●无正价●只有少数元素
氧酸盐、含氟有机物等
伤
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
强氧化剂
●剧毒的黄绿色气体,有刺
等
激性气味,化学性质十分活
+5
【ClO3
-】
氯酸、氯酸盐等
强氧化剂
泼●化合价多、氧化物不稳
定●有漂白性●易液化●可
+4
ClO2等
溶于水●用于有机合成,是
+3
【ClO2
-】
亚氯酸、亚氯酸盐等
重要的化工原料
+2
ClO·
+1
【ClO-】
次氯酸、次氯酸盐、Cl2O
强氧化剂
等
-1
【Cl-】等
氯化物等
溴Br+7、+5、+4、+3、见“氯Cl”(溴、碘+1价有
+1、-1BrX、IX等)
溴酸盐有强氧
●有毒的深红棕色重质液
化性
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、见“氯Cl”(次碘酸及其
碘化物有较强
●深紫色固体,有毒,易升
-1
盐常温不存在)
的还原性
华,有刺激性气味●受热升
其他
碘溶于碘化物溶液中产
使淀粉变蓝;有
华●用于消毒●溶于水、碘化
物溶液、乙醇、四氯化碳、
【I3
-】等
生:
I2+I-=I3
-
较强的还原性
苯等
钛Ti
+4【Ti4+】
钛酸盐、TiO2、四价钛化
●银白色金属,有很强的抗
【TiO32-】
合物
腐蚀能力,常温下化学性质
5
+3【Ti3+】
+2【Ti2+】
三价钛化合物
稳定●高温下能在氧气、氮
二价钛化合物
气中燃烧,分别生成TiO2
和水或酸反应
和TiN●制作合金、用作添
放出氢气
加剂及颜料(TiO2)
钒V+5【VO3-】
【VO43-】
+4【VO2+】
+3【V3+】
+2【V2+】
铬Cr+6【CrO42-】
【Cr2O72-】
(此价态常见)
钒酸盐、偏钒酸盐、V2O5、VF5、VOCl3等
VCl4、VO2等
V2O3、VBr3等
VO、VCl2等
CrO3、CrO5、铬酸盐
(BaCrO4、K2CrO4、
Na2CrO4等)、
重(chóng)铬酸盐
(K2Cr2O7、(NH4)2Cr2O7
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
铬酸跟在酸性
●银白色金属,十分坚硬●
条件下转化为
有丰富的价态,化合物颜色
重铬酸根,碱性
多样●用于制备强度大的合
条件下逆转换。
金,或用于金属防锈●在硝
氧化剂。
致癌。
酸中钝化
+5【Cr(O2)43-】
K3Cr(O2)4
红褐色
+4
CrO2、K2CrF6等
+3【Cr3+】【CrO2
-】铬盐(如CrCl3等)、
主要为绿色
(此价态常见)
Cr2O3、NH4Cr(SO4)2、次
铬酸盐等
+2【Cr2+】
亚铬盐(如CrCl2等)、CrO
Cr2+和水反应放
等。
出H2
钨W
+6(常见)
钨酸盐、仲钨酸盐
2-
】等
10-
【WO4
(H2W12O42)、磷钨酸盐、
WCl6、WO3等
+4
WO2、WS2等
锰Mn
+7
高锰酸及其盐(如
有强氧化性
不
【MnO4
-】
KMnO4等)、Mn2O7
稳定。
紫色
+6
【MnO4
2-】
锰酸盐
+5
【MnO4
3-】
锰(V)酸盐
+4
MnO2等
和浓盐酸反应
产生Cl2
+3
MnF3、Mn2O3、MnO(OH)
●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
●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
+2
锰盐(如MnSO4、MnCl2
等)、Mn(OH)2
铁Fe
+6
【FeO4
2-】
高铁盐(如K2FeO4等)
强氧化性,不稳●银白色具有磁性的金属,
6
+3和+2
Fe3O4、Fe4[Fe(CN)6]3
+3【Fe3+】
铁盐(如FeCl3等)等
+2【Fe2+】亚铁盐(如FeCl2等)、FeO、FeS等
定,在酸中分解
有氧化性。
水溶液为黄色
有还原性,易被氧化。
水溶液为浅绿色
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Cl2、Br2反应生成三价铁●在硝酸、浓硫酸中钝化
+1
钴Co
+5
+4
+3
+2(常见)
【Co2+】
镍Ni+4
+3
+2(常见)
【Ni2+】
钯Pd+2(常见)
【Pd2+】
Fe(NO)SO4
高钴酸盐(如K3CoO4)
●有磁性的高熔点银白色金
CoO2(水合)
属●钴和酸、氯气反应只生
成二价钴●常用来制作合金
三价钴化合物(如Co2O3、有强氧化性,能
●Co用于放射医学
60
亚硝酸钴钠等),Co3O4
氧化盐酸、水
中含+2和+3价的钴
等,在溶液中不
稳定
二价钴化合物
水溶液为红色
K2NiF6
不稳定
●有磁性的高熔点的银色金
三价镍化合物(如Ni2O3
氧化性强于三
属●常用作催化剂(如250℃
催化苯和氢气加成为环己
等)
价钴
烷)●常用作合金●63Ni用作
二价镍化合物
水溶液为碧绿
金属探伤●*Fe、Co、Ni的
色
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
PdCl2、Pd(CH3COO)2、
在水溶液中就
●银白色金属,室温时1大
PdO等
可被H2、CO还
气压下能吸收800倍本身体
原
积的氢●溶于硝酸,高温下
和氟、氯反应●常用作催化
剂
锇Os
+8
+4
铱Ir
+6
+5
+4
OsO4等
OsO2、OsCl4等
IrF6
IrF5、KIrO3
IrO2、K2IrO3
强氧化剂。
OsO4
●常温常压下密度最大的元
可溶于CCl4,微
素●银白色金属●粉末状锇
溶于水,有臭味
在室温易被氧化成
OsO4,
块状锇在670K才能被氧化
强氧化剂
●银白色金属,化学性质稳
定●有不同颜色的盐类●放
强氧化剂
射性的铱可用于金属探伤
7
铂Pt
+6
+4【PtCl62-】
+2
铜Cu+2(主要)
【Cu2+】
+1【Cu+】
银Ag+1(主要)
【Ag+】
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