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第十三章 d区主要元素及其化合物 TQQ 绚丽多彩的宝石 第一节 过渡元素的通性 一、过渡元素的基本性质变化特征 (2) 沉淀反应： 向重铬酸盐(Cr2O72-)和铬酸盐(CrO42-) 中加入Ba2＋、Ag＋、Pb2＋时，生成难溶性的铬酸盐沉淀。 CrO42-＋2Ag＋=== Ag2CrO4↓(砖红色) Cr2O72-＋Pb2＋＋H2O === 2H＋＋2PbCrO4↓(黄色) 所有的重铬酸盐都溶于水，铬酸盐沉淀难溶于水而易溶于强酸。 （二）锰及其化合物 锰的存在：软锰矿(MnO2?xH2O) 1774年瑞典J.G.Gahn首次游离得到锰，锰在地壳层的丰度是0.1%，在过渡元素中排第三位，仅次于Fe和Ti。 银白色金属，硬而脆 1、Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅳ) 的重要化合物： （1）氧化还原性： Mn(Ⅱ)在碱性介质中还原性较强。 2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2↓ 白色 棕色 MnO2在酸性溶液中是强氧化剂，在碱性溶液中显示还原性。 2MnO2＋2H2SO4(浓) ==2MnSO4＋O2↑＋2H2O 3MnO2＋6KOH＋KClO3===3K2MnO4＋3H2O＋KCl 墨绿色 (2) Mn(Ⅱ)盐的溶解性 Mn(Ⅱ)的强酸盐通常易溶于水，但Mn(Ⅱ)的弱酸盐大多难溶于水，如MnCO3、MnS等。 MnCO3为白色固体，俗称锰白，可作白色颜料； MnS为肉红色沉淀，可溶于醋酸，故生成MnS沉淀的反应要在近中性或弱碱性溶液中进行。 2. Mn(Ⅶ)的重要化合物 KMnO4(高锰酸钾，俗称灰锰氧)，它是一种深紫色的晶体，易溶于水（常温下每100g水溶解6~7g，溶液呈紫红色）。 (1) 分解反应：KMnO4晶体在常温下稳定，但加热至473K以上，分解放出O2（实验室制备氧气）。 2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 棕色沉淀 KMnO4溶液也不稳定，常温下，在酸性溶液中缓慢分解放出O2，生成棕色的MnO2沉淀。 KMnO4在中性或微碱性溶液中分解得非常慢，光线促进KMnO4分解（KMnO4保存在棕色瓶中）。 KMnO4与浓H2SO4作用，生成棕色油状液体Mn2O7 (高锰酸酐)，Mn2O7不稳定，氧化性强，遇有机物剧烈燃烧，遇热分解并发生爆炸。 强氧化性： KMnO4在酸性、中性或碱性溶液中，均为强氧化剂，其还原产物与溶液的酸碱性有关。 1)酸性介质中， 还原产物是Mn2＋（肉色，可作为自身催化剂）。 2MnO4-＋5SO32-＋6H＋===2Mn2＋＋5SO42-＋3H2O 2) 中性介质中， 还原产物是MnO2（棕色沉淀）。 2MnO4-＋I-＋H2O ===2MnO2↓＋IO3-＋2OH- 3) 强碱性介质中， 还原产物是MnO42-（绿色）。 2MnO4-＋SO32-＋2OH-===2MnO42-＋SO42-＋H2O 在酸性介质中KMnO4的氧化性最强，它是无机化学和分析化学中最常用的氧化剂。 (三)常用药物 1. CrCl3·6H2O 六水合三氯化铬已应用于治疗糖尿病和动脉粥样硬化。 2. KMnO4 高锰酸钾是强氧化剂，临床上用作消毒防腐剂。0.05%～0.02%的KMnO4溶液常用于冲洗黏膜、腔道和伤口；1∶1000的KMnO4溶液用于有机磷中毒时洗胃。KMnO4稀溶液也可用于水果消毒等。 3. 锰福地吡三钠注射液 诊断用磁共振(MRI)造影剂，用于疑有转移性或肝细胞癌等肝脏病变的检查。 二、铁、钴、镍及其重要化合物 Ⅷ族 Fe Co Ni （铁系元素） 最高氧化值不等于族序数。 存在 辉钴矿：CoAsS； 镍黄铁矿：NiS·FeS； 赤铁矿：Fe2O3；磁铁矿：Fe3O4； 黄铁矿：FeS2； 白色金属。磁性材料； Fe，Co和Ni熔点接近。 （二）铁系元素的重要化合物 1. 铁系的氧化物和氢氧化物 (1) 酸碱性：铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物都难溶于水，易溶于酸。 Fe(OH)3，Co(OH)2显两性，但碱性强于酸性。 溶液中刚生成的Fe(OH)3能