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:
本表不列岀稀有气体、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)
在大多数化合物中,如
•有三种同位素:
1H、2H(或
【H+]
HCI、H2ONaHCONH等
3
D)、H(或T)•单质有还原
-1
在活泼金属氢化物中及
有强还原性,可
性•可燃•密度最小的气
【H]
其衍生物,如NaHKH
以和水反应放
体•无色无味
CaHkKBH等
出H
锂Li
+1
锂化合物如LiCI、LiOH、
焰色为深红色
•银白色的活泼金属,可以
【Li+]
Li2O等
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
钠化合物如NaCI、NqQ
焰色为黄色
•银白色的活泼金属,可以
【N6]
等
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NaQ•
强还原剂
钾K
+1
钾化合物如KCI、KNO等
焰色为紫色(混
•银白色活泼金属,可以和
【K!
有Na+时会为黄
水反应,比钠更剧烈,保存
色,透过蓝色钻
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
紫色)
空气中燃烧生成K?
Q和
KO•钾钠合金用作核反应
堆的冷却剂
铷Rb
+1
铷、铯化合物如RbCl、
铷的焰色为浅
•铷是银白色金属,铯是略
铯Cs
【R6】
CsCl等
紫色,铯的焰色
带金黄色光泽的金属,熔点
【Cs+】
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MgC2、MgSO
•银白色活泼金属,和沸水
【Mgj+]
等
略有反应•在空气中燃烧
生成MgO也有MgN2生成•
能在CQ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
钙化合物如CaCdCaSO
焰色为砖红色
•银白色活泼金属,和水反
【Cf]
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Sr
+2
锶、钡化合物如SrCl2、
锶的焰色为深
•银白色活泼金属,可以和
钡Ba
【Sr2+]
BaSO等
红色,钡的焰色
水反应•密度比水大•强
【Ba2+]
为黄绿色;Ba2+
还原剂•可以在空气中燃
有毒
烧
硼B
+3
大多数硼化合物如HBO、
【BO3-]
BO3等
铝Al
+3
―3+■
【AI】
【AIO;】(偏铝酸
大多数铝化合物如AI2Q、
NaAIQ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
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TI
+1【TI+]
亚铊化合物如TICI等
剧毒
•较软的银白色金属,和酸
+3【TI3+]
三价铊化合物如TI2Q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
心+、ln3+]
碳C
+2
CO等
有还原性
•有多种同素异形体,如金
+4
CG、CS等
刚石、石墨、等•高温下
【C&-]
有还原性,可以还原金属氧
【HCO]等
化物、CQ等•可以在纯氧
中燃烧发岀耀眼白光•同
其他
金属碳化物中碳显负价
负价的碳化合
位素14c用于考古
(如CaC等);有机物一
物有还原性
般不讨论碳的化合价
硅Si
+4
硅酸盐如NstSiOs、硅酸、
•半导体材料•用作电脑
【SiO32-]
SiF4、氟硅酸盐等
芯片•可以和碱反应放出
+3
SiHCI3
氢气
-4
某些硅化物如MgSi、
和水反应放出
【Si4-]
CaSi等
自燃性的硅烷
锗Ge
+4
GeO等
•半导体材料
锡Sn
+4
【Sn4+】
四价锡化合物如SnQ、
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SnC—
SnSQ等
有还原性;溶于
过量强碱
铅Pb
+4
【Pb4+]
四价铅化合物如
Pb(CHCQQ)、PbQ等;
PbQ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PbQ
PbCl2等
氮N
+5
【NO]
硝酸及硝酸盐(如KNQ)、
NQ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Q反应产生NQ•和H高温高压在有催化剂的条件下化合成NH•游离态氮转化为化合态氮的过程叫做固氮•用作冷去卩、防腐、保护气体
+4
NG、N2Q等
易歧化
+3
【NO]
亚硝酸及亚硝酸盐(如
NaNQ、N2C3等
亚硝酸跟离子
有致癌性
+2
NQ等
+1
NQ等
-3
【NH+]
【N5-]
氨气、铵盐(如NHCI)、
氮化物(如NasN、MgM
等)
NH溶于酸;铵盐和碱反应生成
NH;活泼金属氮化物和水反应
放出NH,生成
碱
其他【N3-】
叠氮化物(如NaN等)
磷P
+5(主要)
磷酸及其盐(如HsPQ、
无显著氧化性
•有红磷、白磷(P4)、黑磷
【PQ3-】
HPQK3PQ、NaHPQ等)、
等多种同素异形体•易燃,
【HPQ-】
RQ。
、PCI5、PQC3等
在空气中燃烧生成RQ°・
【H2PQ-】等
白磷易自燃,剧毒,可溶于
+3【PQ3-】等
HPQ、PCI3等
CS•白磷烧伤应用硫酸铜溶液处理•用过白磷的仪
+1
次磷酸(HsPQ)及其盐
有强还原性
器应灼烧•红磷受热升华,
-3
磷化物(如K3P等)
白磷熔化•和氧化剂混合
【P3-】
易爆
砷As
+5【AsQ3-】等
砷酸及其盐、ASeC5
•有灰色类金属砷(灰砷)、
+3【AsQ】等
亚砷酸及其盐、AS2Q
黄砷、黑砷等多种同素异形
体•可燃•大多数含砷化
-3
砷化物(如AsH、KA等)
活泼金属砷化
合物有剧毒•用作半导体
物和水反应产
生HAs
其他
A&S等
锑Sb
+5【SbQ】
SbF、HSbF、SbCl5、锑酸
SbF5或锑和氟构
•熔点低,有多种同素异形
【SbF6】等
盐等
成的阴离子有
体,但只有灰锑最稳定•用
极强的酸性
作合金、半导体•有毒
+3【s6+】
SbQ、SbCl3等
-3【sb3-】
锑化物等
和水反应
铋Bi
+5【BQ-】
BiF5、NaBiQ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、BizQ等
最常见价态
氧0
-2
【O-】
[OH
【……】
氧化物如SO、CuOI2O
等;氢氧化物如KOH等;大多数含氧酸及其盐如
HCIQ、BaSQ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(。
3),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%勺纯氧能使人的呼吸停止
-1
[O2-】
过氧化物如HQ、NaQ等
和水反应放出
氧气
+2
OF等
有极强氧化性;
受热分解
+
[O+】
二氧基盐(如OF?
、QPtF6、
OAsF6)等
其他
[O-】
[O-】等
超氧化物(如KO)、臭氧
化物(如CsO)、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[SO2-】
[SQ2-】
[SO2-】等
SQHSO、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
+4[SO2-】等
SQ亚硫酸盐等
+2
SCI2等
-2
[S2-】
硫化物(如K2S、H2S
CuS、HgS等)、硫取代氧
活泼金属硫化
物和酸反应产
的化合物等
生HS;某些金
属的硫化物则
很稳定;还原性
属硫化物溶液中•硫的分子式为S•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
其他
【S2-】等
多硫化物(Na2Sa、NaS
等)、S2CI2等
硒Se
+6【SeO4'1
SeQ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
2
+4【SeQ-1
SeQ亚硒酸盐等
有毒
-2【Se2-1
硒化物等
和酸反应产生
HbSe
碲Te
+6【TeO2-1等
TeO、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【TeO2-】
TeQ、亚碲酸盐等
+2【TeX42-1
二卤化碲、四卤碲酸盐等
-2【Te2-1
碲化物等
和酸反应产生
HkTe
其他【Ten2+】【Te64+1
等
T&(WCl6)2、Te6(AsF6)4等
n=4~8,颜色随
离子而异
氟F
-1
【F1
【hF-1
【SiF;1等
氟化物(如CaE、HF、NHF、
NHHF2、KHF、UF、XeF
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【CIO4】
高氯酸、高氯酸盐、CbQ
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【CIQ-】
氯酸、氯酸盐等
强氧化剂
+4
CIO2等
+3【CIO2】
亚氯酸、亚氯酸盐等
+2
CIO-
+1【CIO-】
次氯酸、次氯酸盐、CI2O
等
强氧化剂
-1【Cl-】等
氯化物等
溴Br
+7、+5、+4、+3、
+1、-1
见“氯CI”(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1
+7、+5、+3、+1、
-1
见“氯CI”(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
II3-】等
碘溶于碘化物溶液中产
生:
I2+1=I3
使淀粉变蓝;有
较强的还原性
钛Ti
+4ITi4+]
ITiO;]
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
+3【Ti3+】
三价钛化合物
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、用作添加剂及颜料仃iOM
+2【Ti1
二价钛化合物
和水或酸反应
放岀氢气
钒V
+5【VQ-】
【VO3-】
钒酸盐、偏钒酸盐、V2Q、
VF5、VOC3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【VQ+】
VCL、VQ等
+3【V3+]
VQ、VBr3等
+2【V2+]
VQVC12等
铬Cr
2
+6【CrO-]
【CQ-]
(此价态常见)
CrQ3、CrO5、铬酸盐
(BaCrQ、K^CrO、NaCrQ
等)、
重(chong)铬酸盐
(KC^O、(NH4)2Cr2O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-]
KCr(O2)4
红褐色
+4
CrQ、K2CrF6等
+3【Cr3+]【CrO2-]
(此价态常见)
铬盐(如CrCl3等)、Cr2Q、
NHCr(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H
钨W
+6(常见)
【WO]等
钨酸盐、仲钨酸盐
(H2VW210-)、磷钨酸盐、
WC6、WQ等
•可以在纯氧中燃烧发岀白光•熔点很高的钢灰色至银白色金属•质地坚硬、
+4
WQWS等
紧密•用于灯丝、合金等
锰Mn
+7
【MnQ】
高锰酸及其盐(如KMnQ
等)、MnQ
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【MnQ-】
锰酸盐
+5【MnQ-】
锰(V)酸盐
+4
MnQ等
和浓盐酸反应
产生Cl2
+3
MnF、MnQ、MnQ(QH)
+2
锰盐(如MnSQMnCb等)、
Mn(QH)
铁Fe
+6【FeQ2-】
高铁盐(如&FeQ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,发岀耀眼白光,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CI2、Br2反应生成三价铁•在硝酸、浓硫酸中钝化
+3和+2
FeQ、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)、
FeQ、FeS等
有还原性,易被
氧化。
水溶液为
浅绿色
+1
Fe(NQ)SQ
钻Co
+5
高钻酸盐(如K3C0Q)
•有磁性的高熔点银白色
金属•钻和酸、氯气反应只
生成二价钻•常用来制作
+4
Coq水合)
+3
三价钻化合物(如CaQ、
有强氧化性,能
亚硝酸钻钠等),CoO中
含+2和+3价的钻
氧化盐酸、水
等,在溶液中不
稳定
合金•60Co用于放射医学
+2(常见)
二价钻化合物
水溶液为红色
【c6+】
镍Ni
+4
KNiFs
不稳定
•有磁性的高熔点的银色
+3
三价镍化合物(如NizQ
氧化性强于三
金属•常用作催化剂(如
等)
价钻
250C催化苯和氢气加成为
环己烷)•常用作合金
+2(常见)
二价镍化合物
水溶液为碧绿
•63Ni用作金属探伤•*Fe、
【Ni2+]
色
CoNi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
钯Pd
+2(常见)
PdCL、Pd(CHCOO)PdO
在水溶液中就
•银白色金属,室温时1大
【PcT]
等
可被H2、CC还原
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
OsO等
强氧化剂。
OsO
•常温常压下密度最大的
可溶于CCL,微
元素•银白色金属•粉末
溶于水,有臭味
状锇在室温易被氧化成
+4
OsQOsCb等
OsQ,块状锇在670K才能被
氧化
铱Ir
+6
IrF6
强氧化剂
•银白色金属,化学性质稳
+5
IrF5、KIO
强氧化剂
定•有不同颜色的盐类•
+4
IO、QrO3
放射性的铱可用于金属探
伤
铂Pt
+6
PtF6(极强的氧化剂,能氧
•银白色金属,化学性质很
化Q)
稳定•用于制造催化剂和
+4【PtCI;】
PbQHkPtCI6
高级化学器皿
+2
PbQ
铜Cu
+2(主要)
铜盐(CuSQ等八CuQ
蓝色
•质地软、熔点高的紫红色
【Cf】
Cu(QH》等
金属•化学性质较稳定,但
+1【Cui]
亚铜化合物(CuCI、CuO
等)
在酸中歧化
能被氯气、氧气、硝酸氧化
银Ag
+1(主要)
大多数银化合物(Ag2Q
沉淀CI-、Br-、
•银白色金属,化学性质稳
【Ag+]
AgNQ等)
I-、S2-等
定•易被硫、硫化氢腐蚀•
熔点高
金Au
+3【Au3+]等
多数金化合物如AwQ、
•金黄色、化学性质稳定的
HAuC4等
贵金属,熔点1000多摄氏
+1【Au+]
亚金化合物,如AuCI等
度,比铜、铁软•金的纳米
【Au(CN)2]等
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
锌Zn
+2【Zn2+]
锌化合物(ZnCI2等)
溶于过量的强
•银青色的活泼金属,熔点
【Zn(OH):
]
碱溶液
低•在空气中可以燃烧•
常用作合金
镉Cd
+2(常见)
镉化合物(CdCl2等)
•银灰色金属,熔点低,有
【CcT】
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)
大多数汞化合物(如
加入Hg可转化
•银白色液态的剧毒金属,
【Hf】
Hg(NQ)2、HgO等)
为Hg2+,加入碱
会挥发•可以溶解大多数
沉淀出HgO
金属,溶解碱金属时放出大
+1(常见)
亚汞化合物(如HgCL等)
易歧化成Hf和
量热•汞合金叫做汞齐•
【Hg2+】
Hg
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
镧La
+3(常见)
绝大多数镧化合物,如
加碱沉淀出
•银白色的活泼金属,是镧
【La3+】
LazQ(可参入玻璃)、
La(OH)3
系金属中最活泼的•常温
La(NQ)3、LaCl3等
下被氧气氧化,在150C自
燃•常用来制作合金或用
作还原剂
铈Ce
+4【Ce"】
四价铈化合物,如CeO、
强氧化性,能氧
•银白色的活泼的镧系金
Ce(SO)2等
化盐酸产生氯
属,在150C自燃,产生
气,可以被HQ
CeQ•常用作合金(尤其是
还原
制造打火石)或用作还原剂
+3【Cd+】
三价铈化合物,如CeCb、
ceo等
钍Th
+4【Th4+】
大多数钍化合物,如
水溶液中仅存
•银白色锕系金属,有放射
ThQ、Th(NQ)4等
在四价钍
性•用作核燃料•二氧化
钍灼烧发岀白光
铀U
+6【UQ2+】
六价铀化合物,如硝酸铀
最稳定的价态
•银白色锕系金属,有比钍
【UQ2-】
酰(UQ(NQ)2)、UF6(常
强的放射性,十分活泼,在
【U2Q2-】
用来通过离心分离铀的
空气中生成氧化膜而变暗;
同位素)等
粉末状的可以在空气和水
中自燃•剧毒•用作核燃
+4【U,+]
四价铀化合物,如UQ、
UC14等
料
+3【『]
三价铀化合物,如UC13
强还原剂,缓慢
等
和水反应放出H2
镅Am
+3(水溶液中最稳
(不作要求)
+3、+4价态粉红
•银白色锕系金属,有比铀
定)、+4、+5、+6
色至红色;+5、
强的放射性•极毒•用于
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- 高中 阶段 常见 元素 化合价
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