11.1 s区元素
Ⅰ A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A 0
2He
3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
19K 20Ca 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
37Rb 38Sr 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe
55Cs 56Ba 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn
87Fr 88Ra Ⅰ A 族和 Ⅱ A族的原子最外层分别有 1个和 2个 s电子，故这
些元素称为 s区元素。
1H
一、通性
第 IA族包括锂、
钠、钾、铷、铯
和钫六种元素，
由于它们的氢氧
化物都是易溶于
水的强碱，所以
称它们为碱金属
元素。其中钫是
放射性元素。
第 IIA族包括铍、镁、钙、
锶、钡和镭六种元素，
由于钙、锶和钡的氧化
物在性质上介于“碱性
的”碱金属氧化物和
“土性的” 难熔的氧化
物 Al2O3之间，所以称它
们为碱土金属。现在习
惯上把铍和镁也包括在
内，统称为碱土金属元
素。其中镭是放射性元
素。
Ⅰ A Ⅱ A
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Ra
元素
性质
Li Na K Rb Cs
价电子构型 2S
1
3S
1
4S
1
5S
1
6S
1
主要氧化数 +1
第一、二电离势
( kJ,m o l
1 -
)
521
7295
499
4591
421
3088
405
2675
371
2436
电负性 0.98 0.93 0.82 0.82 0.79
E
0
(M
+
/ M )( V ) - 3, 045 - 2,7109 - 2,923 - 2,925 - 2.9 3
M
+
水合热
(kJ,m o l
- 1
)
519 406 322 293 254
表 17-1 碱金属元素的一些基本性质
元素
性质
B e Mg Ca Sr Ba
价电子构型 2S
2
3S
2
4S
2
5S
2
6S
2
主要氧化数 +2
第一、二电离势
( kJ,m o l
- 1
)
905
1768
742
1460
593
1 152
552
1070
564
971
第三电离势
( kJ,m o l
- 1
)
14939 7658 4942 4351 3575
E
0
(M
2+
/ M )( V ) - 1.85 - 2.375 - 2.76 - 2.89 - 2.90
M
2+
水合热
(kJ,m o l
- 1
)
2494 1921 1577 1443 1305
表 17-2 碱土金属元素的一些基本性质
二,s区元素的重要化合物
1、氧化物
正常氧化物 过氧化物 超氧化物 臭氧化物
Li2O,MO (M
= 碱土金属 )
Na2O2、
BaO2
MO2 (M = K、
Rb,Cs)
MO3 (M=K、
Rb,Cs)
,O,¨
¨
2-
,O— O,¨ ¨
¨ ¨
2-
,O— O,
? ? ?
¨ ¨
- O
O O
-
?35
结
构
Li,ⅡA 金属与空气作用或由碳酸盐加
热分解时均生成氧化物,
4M＋ O2====4M2O （ M=碱金属，常温）
6Li + N2 ====2Li3N （常温）
△
2M＋ O2====2MO （ M=碱土）
△
MCO3====MO＋ CO2↑ （ M=碱土）
M2O+H2O = 2MOH (M=碱金属 )
M2O+CO2 = M2CO3(M=碱金属 )
MO+H2O=M(OH)2 (M=碱土金属 )
MO+CO2 = MCO3 (M=碱土金属 )
BeO+NaOH=Na2Be(OH)4(铍酸钠 )
BeO+2HCl=BeCl2+H2O
制备
性质
（ 1）正常氧化物
453-473K 4Na＋ O
2=======2Na2O
573-673K
2Na2O＋ O2====2Na2O2
773-793K
2BaO＋ O2======2BaO2
燃烧 M＋ O
2==MO2 （ M=K,Rb,Cs)
臭氧与 K,Rb,Cs的氢氧化物
反应，可以制得臭氧化物,
6KOH + 4O3 = 4KO3 +
2KOH ?H2O + O2
臭氧化物
超氧化物
过氧化物
（ 2）其他氧化物
(3)、氧化物
的性质比较
Na2O2＋ 2H2O＝ H2O2＋ 2NaOH
2H2O2＝ 2H2O＋ O2↑
2MO2＋ 2H2O＝ O2＋ H2O2＋ 2MOH
2MO3＋ 2H2O＝ 2O2＋ H2O2＋ 2MOH 与水反应
M2O+CO2 = M2CO3
2M2O2+CO2==2M2CO3+O2
4MO2＋ 2CO2＝ 2M2CO3＋ 3O2
与 CO2反应
Cr2O3+3Na2O2==2Na2CrO4+Na2O
MnO2+Na2O2==Na2MnO4 强氧化性
过氧化物用于把某些
难溶氧化物氧化为高
价的易溶物,
(4)、氧化物
的主要用途
碱土氧化物
氧化剂
漂白剂
供氧剂
引火剂
碱土金属的 BeO,MgO具有很高的熔点
和硬度,用于制耐火材料和金属陶
瓷。 CaO俗称石灰或生石灰，作建筑
材料，也用做干燥剂，炼钢工业上用
于除去 Si,P杂质。
过氧化物、超氧化物、臭氧化物都是
强氧化剂。
由于它们的强氧化性，可用于纸张、
织物等的漂白剂
利用它们与二氧化碳反应生成氧气的
性质作为潜水、登山、高空作业的供
氧剂
过氧化钡常用于爆破作业上作强火剂
△ CaO＋ SiO
2====CaSiO3
△ 3CaO＋ P
2O5==Ca3(PO4)2
2、氢氧化物
碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。碱金属的氢
氧化物都易溶于水，溶解时放出大量的热。碱土金属的氢氧化
物的溶解度见下表。
碱金属和碱土金属的氢氧化物中，除
Be(OH)2为两性氢氧化物外，其他的
氢氧化物都是强碱或中强碱。
3、重要的盐类
（ 1）晶型
NaCl型：阳离子和阴
离子均为面心立方构
型，配位数均为 6
CsCl型：阳离子和阴离
子均为简单立方构型，
配位数均为 8
碱金属和碱土金属离子型晶
体大多数为 NaCl型和 CsCl型
（ 2）溶解性
锂盐：氟化锂 LiF、碳酸锂 Li2CO3,磷酸锂 Li3PO4.5H2O
钠盐：六羟基锑酸钠 Na[Sb(OH)6] （白）
醋酸铀酰锌钠 NaZn(UO2)3(CH3COO)9·9H2O（黄绿）
钾盐,KClO4(白色 ),KHC4H4O6(酒石酸氢钾，白色 )
K4[PtCl6](淡黄色 ),K2Na[Co(NO2)6](亮黄色 )
K[B(C6H5)4](四苯硼酸钾，白色 )
碳酸盐：都难溶
硫酸盐：以 BaSO4最难溶, MgSO4易溶
草酸盐：以 CaC2O4的最小, 它是所有钙盐中溶解度最小的 。
铬酸盐：除 铬酸镁 易溶外, 其他的难溶 。
Ⅰ A 族
Ⅱ A族
（ 3）热稳定性
硝酸盐的分解,
4LiNO3===2Li2O+4NO2↑+O2 ↑
2M(NO3)2===2MO+4NO2 ↑ +O2 ↑(M=碱土离子 )
2NaNO3=2NaNO2+O2 ↑ (K,Rb,Cs的盐分解类似 )
碱金属盐一般具有较高的热稳定性，只有硝酸盐稳定性差,
加热易分解。
碱土金属盐类的热稳定性较碱金属相应盐类的差。
四、锂、铍的特殊性和对角线规则
在周期表中，在第二周期和第三周期元素中，处于对
角线位置上的三对元素,Li— Mg,Be— Al,B— Si，它们的
性质具有相似性。这种相似性称为,对角线规则,。
这种相似性主要体现在下列三组元素之间,
Li Be B C
Na Mg Al Si
① 镁与锂在过量的氧气中燃烧，不形成过氧化物，只生成
正常的氧化物。
② 镁和锂的氢氧化物在加热时都可以分解为相应的氧化物。
③ 镁和锂的碳酸盐均不稳定，热分解生成相应的氧化物和
放出二氧化碳气体。
④ 镁和锂的某些盐类如氟化物、碳酸盐、磷酸盐等及氢氧
化物均难溶于水。
⑤ 镁和锂的氧化物、卤化物共价性较强，能溶于有机溶剂
中，如溶于乙醇。
⑥ 镁离子和锂离子的水合能力均较强。
锂和镁的相似性
铍和铝的相似性
① 都是两性金属，既能溶于酸也能溶于强碱；
② 都能被冷的浓硝酸钝化；
③ 氢氧化物均为两性；
④ 氯化物都为共价型化合物，易升华、易聚合、易溶于有机
溶剂；
⑤ 氧化物均为高熔点、高硬度的物质。
11.2 ds区元素
ds区元素包括铜族元素 (ⅠB )族元素的铜、银,
金和锌族元素的锌、铬、汞。它们的价电子构性分
别为 (n-1)d10ns1和 (n-1)d10ns2。由于它们的次外层的
d亚层刚好排满 10个电子，而最外电子层构型又和 s
区相同，所以称为 ds区。
一、通性
铜族元素和锌族元素的次外层都是 18电子结构，当它们
分别形成与族数相同的氧化值的化合物时，相应的离子都是
18电子构型。
二,ds元素单质的重要性质
物理性质：铜、银、金的导电性和延展性较好、密度大、沸点
高锌、镉、汞的沸点较低。
化学性质,
?铜族金属的活泼性比锌族元素大。
?室温下,ds区金属在空气中是稳定的。
?金与所有的酸都不反应，但可溶于王水
?锌是 ds区元素中唯一能与碱反应的金属。
由表可知,
三,ds区元素的重要化合物
1、氧化物和氢氧化物
Cu(OH)2受热脱水生成氧化物 800
22()
o CC u O H C u O H O? ? ?? ?
AgOH和 Hg(OH)2不稳定，生成即分解为氧化物。
Cd(OH)2为碱性氢氧化物，溶于酸、不溶于碱。
Zn(OH)2为两性氢氧化物，既溶于酸、又溶于过量的强碱。
2、铜盐
?干燥的无水硫酸铜是白色粉末，有强的吸水性，吸水后的五水
硫酸铜呈蓝色，所以常用它检验有机物中的微量水，也可作干
燥剂。五水硫酸铜 CuSO4·5H2O受热可逐步脱水。
?在 CuSO4溶液中逐步加入氨水，先得到浅蓝色 碱式硫酸铜沉淀
4 3 2 2 2 4 4 2 42 2 ( ) ( )C u S O N H H O C u O H S O N H S O? ? ???
2 2 2
1 0 2 1 1 3 2 5 84 2 4 2
2242 425 3
o o oC C C
H O H O H OC u S O HC u S O H O O C u S O H O C u S O? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?
?继续加氨水，沉淀即溶解，得深蓝色的铜氨配离子 [Cu(NH3)4]2+
?Cu2+与过量氨水作用生成深蓝色的 [Cu(NH3)4]2+是鉴定 Cu2+的特效反应。
?Cu2＋ 在中性或酸性溶液中，能与 K4[Fe(CN)6]作用生成砖红色沉淀
24 6 2 62 [ ( ) ] [ ( ) ]C u F e C N C u F e C N???? ?
（ 1）硫酸铜
（ 2） Cu(Ⅰ )和 Cu(Ⅱ )之间的相互转化
Cu(Ⅰ ) Cu(Ⅱ )
Cu+在水溶液中非常不稳定,Cu+易发生歧化生成 Cu2+ 和 Cu
Cu(Ⅱ ) Cu(Ⅰ )
Cu2+要转化为 Cu+，必须有还原剂存在；同时 Cu+必须以
沉淀或配合物存在，借以减小溶液中 Cu+的浓度。
如,
2 24 2 [ ]C u C u C l C u C l? ? ?? ? ?
22 2 2 42 2 2 4C u C l S O H O C u C l S O H? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?
2 22 4 2C u I C u I I??? ? ? ?（碘量法测定铜的依据）
3、银盐
（ 1）氧化银
向可溶性银盐中加入强碱可得；暗褐色；受热不稳定，可
分解为 Ag和 O2；有较强的氧化性，与有机物摩擦可引起燃烧；
可溶于硝酸，也可溶于氰化钠或氨水溶液中。
2222A g O H A g O H O
??? ? ??
0300
2224
CA g O A g O? ? ?? ?
2 2 24 2 [ ( ) ] 2A g O C N H O A g C N O H
? ? ?? ? ? ?
2 3 2 3 24 2 [ ( ) ] 2A g O N H H O A g N H O H
??? ? ? ?
（ 2）硝酸银
可由单质银与硝酸作用制得；固体硝酸银受热或见光分
解；具有氧化性，在水溶液中可被 Cu,Zn金属还原为单质；
遇微量有机物也可被还原为单质；对人体有腐蚀。主要用于
制造照相底片中的卤化银，也是重要的分析试剂；还可用于
医药、电镀、制镜、印刷、电子等行业。
3 3 2 22 ( )A g H N O A g N O N O H O? ? ? ? ?浓
3 2 22 2 2A g N O A g N O O? ? ? ?
3 3 22 2 ( )A g N O C u A g C u N O? ? ?
（ 3）卤化银
在硝酸银溶液中加入卤化物可得相应的 AgCl,AgBr和 AgI
沉淀。它们的颜色依次加深，溶解度依次降低；具有较强的
感光性，常用于做照片底片上的感光物质。
33A g N O N a C l A g C l N a N O? ? ? ?
33A g N O N a B r A g B r N a N O? ? ??
33A g N O N a I A g I N a N O?? ? ?
222A g X A g X? ??? ?
光 照
（ 4）配合物
Ag+易于 NH3,S2O32-,CN-等配体形成配位数为 2的稳定
的配合物。许多难溶银盐可借助于形成配合物而溶解。银的
配合物和银的难溶盐在一定条件下可相互转化。
32 32[ ( ) ]N H H O H B rA g C l A g N H A g B r? ?? ? ? ? ?? ? ??? ?
2 2 3 32 3 2 2[ ( ) ] [ ( ) ]N a S O H I N a C NA g S O A g I A g C N??? ? ??? ? ?? ? ? ? ??
4、锌盐
（ 1）卤化锌
氯化锌易溶于水，其水溶液因水解而呈酸性，因此 水合
氯化锌固体加热得到的是碱式盐；在氯化锌溶液中，由于形
成配合酸而酸性大增，可溶解金属氧化物。氯化锌用途非常
广，主要用于有机合成工业的脱水剂、缩合剂和催化剂，以
及染料工业的媒染剂，也用作石油净化剂和活性炭活化剂。
此外还用于干电池、电镀、医药、木材防腐和农药等方面。
2 2 [ ( ) ]Z n H O Z n O H H? ? ?? ? ?
22 ()Z n C l H O Z n O H C l H C l? ? ?? ? ?Δ
2 2 2[ ( ) ]Z n C l H O H Z n C l O H??
2 2 22 [ ( ) ] [ ( ) ]F e O H Z n C l O H F e Z n C l O H H O? ? ?
（ 2）硫化物
在 Zn2+的溶液中通入 H2S时，会有硫化锌从溶液中析出。
2
2 2Z n H S H Z n S
??? ? ? ?
ZnS中加入微量的 Cu,Mn,Ag等离子作活化剂，光照后
可发出多种颜色的荧光，这种材料被称为荧光粉。
在硫酸锌的溶液中加入硫化钡时生成 ZnS和 BaSO4的混合
沉淀物，此沉淀称作锌钡白（俗称 立德粉 ）。它是一种优良的
白色颜料，广泛应用于涂料和油墨中。
2 2 2 2
44Z n S O B a S Z n S B a S O
? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?
5、汞盐
（ 1）氯化汞、氯化亚汞
氯化汞是白色针状结晶或颗粒粉末；熔点低，易升华，俗
称升汞；有剧毒。在过量的氯气中加热金属汞可制得氯化汞。
氯化亚汞是难溶于水的白色粉末，无毒，因略有甜味,
俗称甘汞。 Hg2Cl2见光分解，故应保存在棕色瓶中。
22H g C l H g C l? ? ??
Δ
2 2 2H g C l H g H g C l??
Hg(Ⅰ )与 Hg(Ⅱ )的鉴别,
2 3 2 42 ( )H g C l N H H g N H C l N H C l? ? ? ?
（白色沉淀）
2 2 3 2 42 ( )H g C l N H H g N H C l H g N H C l?? ? ? ? ?
（灰色沉淀）
22
2 6 2 22 4 [ ]H g C l S n C l S n C l H g C l
? ? ?? ? ? ? ?
（白色沉淀）
22
2 2 62 4 [ ] 2H g C l S n C l S n C l H g
? ? ?? ? ? ? ?
（黑色沉淀）
化学分析中可用上述两个反应鉴定 Hg(Ⅰ ),Hg(Ⅱ )和 Sn(Ⅱ )。
（ 2）硝酸汞、硝酸亚汞
硝酸汞和硝酸亚汞均易溶于水，并水解生成碱式盐，因
此配制溶液时，须将它们溶解于硝酸中。
在 Hg2+和 Hg22+的溶液中分别加入适量 Br-,CN-,SCN-,
S2O32-,S2-时，分别生成沉淀。
2
22H g I H g I
???? ? 2
242 [ ]H g I I H g I
????
无色
2
2 2 22H g I H g I
???? ?
2
2 2 42 [ ]H g I I H g I H g
??? ? ? ?
若加入过量上述离子时，汞盐沉淀会溶解，亚汞盐沉淀则
会歧化生成汞（ Ⅱ ）的配离子和单质汞。如,
（ 3）硫化汞
向 Hg2+和 Hg22+的溶液中通入 H2S，均能产生黑色的 HgS
沉淀。在金属硫化物中,H2S的溶解度最小，只溶于王水。
2
2 2H g H S H g S H
??? ? ??
2
22 2H g H S H g S H g H
?? ??? ? ? ?
23 4 23 1 2 2 8 3 [ ] 3 2 4H g S C l N O H H g C l S N O H O? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?
（ 4）汞的配合物
Hg22+不会形成 Hg22+的配合物,Hg2+可以形成多种配合
物，如与卤素离子,CN-,SCN-等形成一系列的配合物，其
配位数大多为 4。
2
442 [ ] 4H g I O H N H
? ? ?? ? ?[O NH4
- ]
Hg
Hg
273I I H O
?? ? ?
（红棕色）
这个反应常用来鉴定 NH4+离子。
11.2 d区元素
d区元素包括 ⅢB ～ ⅧB 族所有的元素，也称过渡元素。过
渡元素是指原字的电子层结构中 d轨道或 f轨道仅部分填充的
元素。因此过渡元素实际上包括 d区元素和 f区元素。由于 f区
元素的电子层结构和性质有特殊之处，被称为内过渡元素。
d区元素价电子层机构是 (n-1)dns1～ 2。它们 ns轨道上的电子
数几乎保持不变，主要差别在于 (n-1)d轨道上的电子数不同。
一,d区元素的特性
1、单质的相似性
2、有可变的氧化态
3、水合离子的有色性
4、易形成多种配合物
二,d区元素的重要化合物
1、钛及其化合物
单质钛是银白色金属，熔点高、密度小、机械强度大、抗
腐蚀性强；常用在航空、宇航、舰船、军械兵器及化工防腐等
方面。钛在室温下不能与水或稀酸反应，但可溶于热浓盐酸。
在钛的化合物中,TiO2为白色粉末，不溶于水、稀酸或碱
溶液中，但能溶于热的浓硫酸或氢氟酸中。纯净的 TiO2俗称钛
白，是优良的白色颜料，它具有折射率高，着色力强，遮盖力
大，化学性质稳定等优点。
322 6 2 3T i H C l T i C l H? ? ? ?
2 2 42 2 2T i O C C l T i C l C O? ? ? ?
TiO2在有碳参与下，加热进行氯化，可得 TiCl4； TiCl4是
无色液体，有刺鼻气味，极易水解，在潮解的空气中由于水解
而发烟，利用此反应可以制造烟幕弹。
4 2 2 334T i C l H O H T i O H C l? ? ?
2
22
2
22 [ ( ) ]TT i O H i O H OO
?? ??
（可利用此反应鉴定钛）
2 3 3
26 3 3T i O A l H T i A l H O
? ? ? ?? ? ? ? ?
3 3 2 2
2 2T i F e H O T i O F e H
? ? ? ? ?? ? ? ? ?
可用后两个反应钛含量的测定。
2、铬的化合物
（ 1）铬 (Ⅲ )的化合物
三氧化铬是极难熔化的氧化物之，熔点 2275oC，微溶于
水，溶于酸。灼烧过的 Cr2O3不溶于水，不溶于酸。在高温下
可与焦硫酸钾分解放出的 SO3作用，形成可溶的硫酸铬。
2 3 2 2 7 2 4 3 2 43 ( )C r O K S O C r S O K S O??
共 熔
氢氧化铬是两性氢氧化物。它溶于酸形成绿色或紫色的水
合铬离子。与强碱反应生成绿色的配离子。
3
32( ) 3 3C r O H H C r H O
??? ? ?
34( ) [ ( ) ]C r O H O H C r O H
????
Cr3+的鉴定,
2
4 2 2 4 22 [ ( ) ] 2 3 2 8C r O H O H H O C r O H O
? ? ?? ? ? ?
（绿色） （黄色）
（ 4）铬 (Ⅵ )的化合物
三氧化铬是暗红色针状晶体，极易从空气中吸收水分，并
且极易溶于水。 CrO3在受热超过其熔点时，就分解放出氧而
变为 Cr2O3。 CrO3是较强的氧化剂，可使一些有机物燃烧。
铬 (Ⅵ )盐中最重要的化合物是铬酸盐和重铬酸盐。铬酸钾
是黄色结晶，重铬酸钾是橙红色结晶。 K2Cr2O7无吸潮性，可
作为化学分析中的基准试剂。在可溶性的铬酸盐和重铬酸盐溶
液中，存在着 CrO42-和 Cr2O72-离子之间的平衡,
2
24 7
2
4 22 2 2H H C rC r O C OrOOH
??? ???
2
24 7
2
4 22 2 2H H C rC r O C OrOOH
??? ???
由以上平衡可知：在 酸性 条件下主要以 Cr2O72-存在，溶
液呈橙红色；在 碱性 条件下，主要以 CrO42-存在，溶液呈黄
色。由于上述平衡存在，在 K2Cr2O7溶液中加入 Ba2+,Pb2+,
Ag+，得到的相应的铬酸盐沉淀。
2 522 7 2 24 2 2 5C r O H O H C r O HO??? ? ? ?? ?
（ Cr2O72- 的鉴定反应）
饱和 K2Cr2O7溶液与浓 H2SO4的混合物叫 铬酸洗液,有强
氧化性，在实验室中常用来洗涤玻璃器皿。
222 7 2 42 2 2C r O B a H O H B a C r O? ? ?? ? ? ? ?
222 7 2 42 2 2C r O P b H O H P b C r O? ? ?? ? ? ? ?
222 7 2 2 44 2 2C r O A g H O H A g C r O? ? ?? ? ? ? ?
3、锰的化合物
（ 1）锰 (Ⅱ )化合物
一氧化锰 MnO是绿色粉末，在空气中易氧化。溶于酸得
到相应的锰 (Ⅱ )盐。 Mn2+与碱溶液作用，生成白色的氢氧化
物 Mn(OH)2沉淀。 Mn(OH)2还原性强，极易被氧化，不能稳
定存在于空气中，白色的 Mn(OH)2很快地变为棕色的水合二
氧化锰，可用此反应 在水质分析中测定水中的溶解氧。
22 2()( ) 2M M n On O H O OH?? Mn2+在酸性溶液中稳定，只有很强的氧化剂，如 PbO
2,
NaBiO3,(NH4)2S2O8等强氧化剂才可把它氧化成 MnO4-。
23
3 4 22 5 1 4 5 2 7M n B i O H B i M n O H O
? ? ? ? ?? ? ? ? ?
（２）锰 (Ⅳ )的化合物
锰 (Ⅳ )的化合物中最终要的是 MnO2，它在一般情况下是
极稳定的黑色粉末。 MnO2处于中间氧化值，即可被氧化为
锰 (Ⅵ )，也可以被还原为锰 (Ⅱ )。在酸性介质中趋向于锰 (Ⅱ ),
在碱性介质中趋向于锰 (Ⅵ )。
2 2 4 4 2 22 2 2 2M n O H S O M n S O O H O? ? ? ? ?
2 3 2 4 23 6 3 3M n O K O H K C l O K M n O K C l H O? ? ? ? ?
酸性介质
碱性介质
（ 3）锰 (Ⅵ )和锰 (Ⅶ )的化合物
在锰 (Ⅵ )的化合物中，比较稳定的是锰酸盐。绿色的锰酸
根离子（ MnO42-）只存在于强碱溶液中（ pH>13.5），在酸
性、中性和弱碱性溶液中均会发生歧化反应而变为紫色的
MnO42-和棕色的 MnO2沉淀。
在锰 (Ⅶ )的化合物中，最重要的是高锰酸钾 KMnO4，为紫
黑色晶体，有金属光泽；热稳定差，固体加热到 200oC即分解。
KMnO4在强碱溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性溶液中均
会缓慢分解，光线对分解起催化作用，故配制好的 KMnO4必
须保存在棕色试剂瓶中。
4 2 4 2 22 K M n O K M n O M n O O? ?? ? ? ?
Δ
2
2 2443 2 2 4Mn MnM n O O OH O O H
??? ? ? ???
KMnO4是强氧化剂，它的氧化性受溶液介质的影响，同
时介质也影响 KMnO4的还原产物。在酸性介质、弱碱性或中
性介、质、强碱性介质中，其还原产物依次为 Mn2+,MnO2
和 MnO42-。如 KMnO4与 K2SO3的反应,
4 2 3 2 4 4 2 4 22 5 3 2 6 3K M n O K S O H S O M n S O K S O H O? ? ? ? ?
（酸性介质）
4 2 3 2 2 2 42 3 2 6 2K M n O K S O H O M n O K S O K O H? ? ? ? ? ?
（中性或弱碱性介质）
4 2 3 2 4 2 4 22 2 2K M n O K S O K O H K M n O K S O H O? ? ? ? ?
（强碱性介质）
4、铁系元素
铁、钴、镍原子最外层电子都是 4s2，次外层 3d电子分
别是 3d6,3d7,3d8。它们的氧化值常见是 +2和 +3。铁、钴,
镍的性质相近，通常把这三个元素称为铁系元素。
（ 1）氧化物和氢氧化物
铁系元素存在如下的氧化物,
FeO CoO NiO
黑色 灰绿色 暗绿色
Fe2O3 Co2O3 Ni2O3
砖红色 黑色 黑色
FeO,CoO,NiO均为碱性氧化物，不溶于碱，可溶于酸,
形成相应的盐。
Fe2O3,Co2O3,Ni2O3都有氧化性，其氧化能力逐次增加,
Co2O3,Ni2O3都可与盐酸反应放出 Cl2。
在 Fe2+,Co2+和 Ni2+的溶液中分别加入碱，可得到白色的
Fe(OH)2、粉红色的 Co(OH)2和绿色的 Ni(OH)2沉淀。 Fe(OH)2
被空气迅速氧化为红棕色的 Fe(OH)3,Co(OH)2也会被空气缓
慢的氧化为暗棕色的 Co(OH)3，但 Ni(OH)2不会被空气氧化。
Fe(OH)3,Co(OH)3和 Ni(OH)3与酸的作用表现出不同的
性质。如 Fe(OH)3与盐酸发生中和反应，而 Co(OH)3和 Ni(OH)3
与盐酸反应，能把 Cl-氧化为 Cl2。
2 3224 ( ) 2 4 ()F e O H O H O F e O H? ? ?
3 3 2( ) 3 3F e O H H C l F e C l H O? ? ?
3 2 2 22 ( ) 6 2 6C o O H H C l C o C l C l H O? ? ? ?
（ 2） +2价和 +3价盐类
Fe2+,Co2+,Ni2+盐类有许多相同的特性。它们的强酸
盐都易溶于水，弱酸盐都难溶于水；可溶性盐从水溶液中结
晶出时，常含相同数目的结晶水；它们的硫酸盐硫酸盐和碱
金属或铵的硫酸盐形成相同的复盐；它们的水合离子都呈现
颜色，分别为淡绿色、粉红色和绿色。
在 Fe3+,Co3+,Ni3+盐类中，铁盐可稳定存在，钴盐和镍
盐均不稳定，在自然界不能稳定存在。 Fe3+,Co3+,Ni3+都具
有氧化性，氧化性依次增加。 Fe3+盐水解呈现较强酸性，因此
它只能存在强酸性溶液中。
（４）配合物
（ a）与卤素离子形成配合物
+2价盐与卤素离子不容易形成配合物,+3价盐中 Fe3+和
Co3+可以形成稳定的配合物 K3[FeF6]和 K3[CoF6]。
（ b）与 NH3形成的配合物
Fe2+,Co2+,Ni2+与氨形成配合物的稳定性依次增强。
Fe2+在无水条件下形成配合物，在遇水时配合物水解。
+3价盐中仅 Co3+可形成稳定的配合物,Ni3+与氨形成的配
合物不稳定，而 Fe3+中加氨水时生成 Fe(OH)3沉淀。
3
3 2 3 4()F e N H H O F e O H N H
??? ? ? ? ?
（ c）与 SCN-形成配合物
Fe2+,Co2+,Ni2+与 SCN-形成配位数为 4和 6两类，但他
们在水溶液中不稳定。 [Co(SCN)4]2-能较稳定地存在于乙醚,
丙酮中，可借此反应 鉴定 Co2+。
Fe3+与 SCN-可形成稳定的配合物，颜色变化明显，可以
用来 鉴别 Fe3+。
22
44 ( ) [ ( ) ]C o S C N C o S C N
? ? ?? ? ??过 量
（蓝色）
33
66 ( ) [ ( ) ]F e S C N F e S C N
? ? ?? ? ??过 量
（血红色）
（ d）与 CN-形成的配合物
Fe3+, Fe2+, Co2+,Ni2+都能与 CN-形成配位数为 4和 6的
配合物，并且在水溶液中都很稳定。
黄血盐 K4[Fe(CN)6]和赤血盐 K3[Fe(CN)6]是重要的铁元素
配合物。在 Fe2+的溶液中加入赤血盐或在 Fe3+中加入黄血盐,
均可产生蓝色沉淀，可用来 鉴别 Fe3+ 和 Fe2+的存在 。
23
66[ ( ) ] [ ( ) ]K F e F e C N K F e F e C N
? ? ? ???
（滕氏蓝）
34
66[ ( ) ] [ ( ) ]K F e F e C N K F e F e C N
? ? ? ???
（普鲁士蓝）
Co2+与过量 CN-反应，生成茶绿色的 [Co(CN)5(H2O)]3-,它
可被空气氧化，生成黄色的 [Co(CN)6]3-。
Ni2+与过量 CN-反应，生成杏黄色的 [Ni(CN)4]2-，此配离
子有平面正方形结构，它是 Ni2+最稳定的配合物之一。
