高中阶段常见元素的化合价.docx

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高中阶段常见元素的化合价

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0价及非常见价态等。

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、NaHCO3、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、CaH2、KBH4等

有强还原性，可以和水反应放出H2

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MgCl2、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CaCl2、CaSO4、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SrCl2、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H3BO3、B2O3等

铝Al

+3

【Al3+】

【AlO2-】（偏铝酸根）

大多数铝化合物如Al2O3、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

+2

CO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

CO2、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Na2SiO3、硅酸、SiF4、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

+3

SiHCl3

-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

+4

GeO2等

●半导体材料

锡Sn

+4

【Sn4+】

四价锡化合物如SnO2、SnCl4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+】

亚锡化合物如SnCl2、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

+4

NO2、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

+2

NO等

+1

N2O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H3PO4、HPO3、K3PO4、NaH2PO4等）、P4O10、PCl5、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

H3PO3、PCl3等

+1

次磷酸（H3PO2）及其盐

有强还原性

-3

【P3-】

磷化物（如K3P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AsH3、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

SbF5、HSbF6、SbCl5、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+】

Sb2O3、SbCl3等

-3【Sb3-】

锑化物等

和水反应

铋Bi

+5【BiO3-】

BiF5、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SO2、CuO、I2O5等；氢氧化物如KOH等；大多数含氧酸及其盐如HClO4、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H2O2、Na2O2等

和水反应放出氧气

+2

OF2等

有极强氧化性；受热分解

+

【O2+】

二氧基盐（如O2F2、O2PtF6、O2AsF6）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

SO3、H2SO4、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

SO2、亚硫酸盐等

+2

SCl2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（Na2S3、Na2S5等）、S2Cl2等

硒Se

+6【SeO42-】

SeO3、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-】

SeO2、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

TeO3、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-】

TeO2、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CaF2、HF、NH4F、NH4HF2、KHF2、UF6、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

+4

ClO2等

+3【ClO2-】

亚氯酸、亚氯酸盐等

+2

ClO·

+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、TiO2、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、V2O5、VF5、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+】

VCl4、VO2等

+3【V3+】

V2O3、VBr3等

+2【V2+】

VO、VCl2等

铬Cr

+6【CrO42-】

【Cr2O72-】

（此价态常见）

CrO3、CrO5、铬酸盐（BaCrO4、K2CrO4、Na2CrO4等）、

重（chóng）铬酸盐（K2Cr2O7、（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

+4

CrO2、K2CrF6等

+3【Cr3+】【CrO2-】（此价态常见）

铬盐（如CrCl3等）、Cr2O3、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、WCl6、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

+4

WO2、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

+4

MnO2等

和浓盐酸反应产生Cl2

+3

MnF3、Mn2O3、MnO（OH）

+2

锰盐（如MnSO4、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Cl2、Br2反应生成三价铁●在硝酸、浓硫酸中钝化

+3和+2

Fe3O4、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

+1

Fe（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

+4

CoO2（水合）

+3

三价钴化合物（如Co2O3、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

+4

K2NiF6

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+】

PdCl2、Pd（CH3COO）2、PdO等

在水溶液中就可被H2、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

+8

OsO4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

+4

OsO2、OsCl4等

铱Ir

+6

IrF6

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

+5

IrF5、KIrO3

强氧化剂

+4

IrO2、K2IrO3

铂Pt

+6

PtF6（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-】

PbO2、H2PtCl6

+2

PbO

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Au2O3、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CeO2、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CeCl3、Ce2O3等

钍Th

+4【Th4+】

大多数钍化合物，如ThO2、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UO2、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

说明：

1.在表示化合物的价态时，除了用“高”、“亚”、“次”等字来表示，还可以用带有括号的罗马数字表示，如“氯化亚铁”可以表示为“氯化铁（II）”，读作“氯化铁二”或“氯化二价铁”，但因为二价铁有专用的“亚铁”来表示，因此通常读作并写作“氯化亚铁”。

2.本表仅适用于准备竞赛和基础好并且感兴趣的同学，有少量内容会和教科书上所示的不同，考试时以教科书和考纲为准