化学竞赛—元素概论.ppt

元素概论 一、主族元素单质的性质变化规律 单质在碱溶液中 其它歧化反应 3、主族元素氧化物对应水合物的酸碱性 (1)含氧酸酸性强弱变化规律(L.Pauling规则) ③ 非金属卤化物： 少数(CCl4、CF4、 NF3、SF6) 不水解 水解机理： SiCl4(l) + 4H2O(l) →H4SiO4 + 4HCl 7. 特殊化合物 (1)氢化物 NH3 H2O HF PH3 H2S HCl AsH3 H2Se HBr SbH3 H2Te HI BiH3 碱性减弱，酸性增强，还原性减弱 (2)碳化物 1. 原子的电子层构型和原子半径 3.过渡元素的氧化态 由于含有d电子且轨道未充满; d电子可吸收可见光发生电子跃迁使其显示出互补色 电子层结构特点：有未充满的d轨道(Pd除外4d10)，最外、次外两个电子层都未充满，特征电子构型为：(n-1)d1~9ns1~2。 同族从上到下原子半径略增加 五六周期基本接近 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu(●-●) Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag(■-■) La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au(▲-▲) 过渡元素的原子半径 总趋势：同周期 左?右由小?大,幅度不大。 同副族 没有规律。 2.过渡元素的第一电离能 有多种氧化态。红色为常见的氧化态。 左 右 氧化态先升高后降低 上 下 同族高氧化态趋向稳定 Fe +2、+3 Ru +4 Os +4、+6、+8 * 稀有气体 镧系和锕系 主族 主族 过渡金属 主族单质的结构及物理性质 非金属 大分子 非金属 小分子 金属 2、氧化还原性 氧化性增强 还原性增强 (1)主族元素单质与酸的反应 主族金属单质+非氧化性酸—— 氢气+盐 主族金属单质+硝酸—— 低价氮化合物+盐 铝+冷、浓硝酸——钝化 锡+硝酸—— 锡酸 ＋低价氮化合物 部分主族非金属元素单质(B、C、P)+氧化性酸—— 相应非金属含氧酸+还原产物 Si( B) +HF —— H2SiF6(HBF4)+H2 F无正价 C、N、O无此反应 (2)主族元素单质的歧化反应 Ge + 2 OH－ + H2O = GeO32－ + 2 H2↑ Sn + 2 OH－ + 2 H2O = Sn (OH)42－ + H2↑ Pb + 2 OH－ = PbO22－ + H2↑ S过量时： 例1. 最近，我国某高校一研究小组将0.383 g AgCl, 0.160 g Se和0.21 g NaOH装入充满蒸馏水的反应釜中加热到115oC, 10小时后冷至室温, 用水洗净可溶物后，得到难溶于水的金属色晶体A。在显微镜下观察，发现A的单晶竟是六角微型管，现代物理方法证实A由银和硒两种元素组成，Se的质量大约为原料的2/3；A的理论产量约0.39 g，写出合成A的化学方程式，溶于水的物质有：___________________________。 解：设A的分子式为：AgxSey 4AgCl + 3Se + 6NaOH = 2Ag2Se + Na2SeO3 + 4NaCl + 3H2O 2AgCl + Na2Se = Ag2Se + 2NaCl 溶于水的物质有： NaOH, Na2SeO3, NaCl 3Se + 6NaOH = 2Na2Se + Na2SeO3+ 3H2O X2 + H2O = HXO + HX Cl2﹥Br2﹥I2 2Cl2 + 2HgO = HgO·HgCl2 + Cl2O Cl2O + H2O = 2HClO 3KClO3 + 2H2SO4 = KClO4 + 2KHSO4 + 2ClO