中学阶段常见元素化合价表
中学阶段常见元素化合价表(竞赛专用)
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 例子 该化合价的性质
【主要离子】
氢 H
+1(主要)
【H +】 -1 【H 】
锂 Li
+1
【Li +】
-
元素及单质的其他性质
123
●有三种同位素:H 、H(或D) 、H(或T) ●单质有还原性●可燃●密度最
在大多数化合物中,如 HCl 、H 2O 、NaHCO 3、NH 3等
在活泼金属氢化物中有强还原性,可以和及其衍生物,如NaH 、水反应放出H 2 KH 、CaH 2、KBH 4等
锂化合物如LiCl 、LiOH 、焰色为深红色 Li 2O 等
小的气体●无色无味
●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Li 2O ●强还原剂
钠 Na
+1
【Na +】
钠化合物如NaCl 、焰色为黄色 Na 2O 2等
●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Na 2O 2●
钾 K +1 【K 】
+
钾化合物如KCl 、KNO 3等
强还原剂
焰色为紫色(混有●银白色活泼金属,可以和水反应,Na 时会为黄色,透过蓝色钴玻璃才能看到紫色)
+
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K 2O 2和KO 2●钾钠合金用作核反应堆的冷却剂 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
●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Mg 3N 2生成●能在CO 2等大多数气体中燃烧●和酸剧烈反应●强还原
铷 Rb 铯 Cs
+1 【Rb +】 【Cs +】 +2
【Mg 2+】
铷、铯化合物如RbCl 、铷的焰色为浅紫色,●铷是银白色金属,铯是略带金黄CsCl 等
铯的焰色为天蓝色
镁 Mg
镁化合物如MgCl 2、MgSO 4等
钙 Ca +2 【Ca 2+】
钙化合物如CaCl 2、CaSO 4、CaO 等
焰色为砖红色
剂●军事上用作照明弹
●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 硼 B 铝 Al
+2 【Sr 】 【Ba 2+】 +3
【BO 33-】
2+
锶、钡化合物如SrCl 2、锶的焰色为深红色,●银白色活泼金属,可以和水反应BaSO 4等
钡的焰色为黄绿色;Ba 2+有毒
●密度比水大●强还原剂●可以在空气中燃烧
●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
大多数硼化合物如 H 3BO 3、B 2O 3等
+3 大多数铝化合物如 【Al 3+】 Al 2O 3、NaAlO 2等 【AlO 2-】(偏铝酸根)
铊 Tl
+1 【Tl 】 +3 【Tl 3+】 +2 +4
【CO 3】 【HCO 3-】等 其他
2-
+
亚铊化合物如TlCl 等 剧毒
三价铊化合物如Tl 2O 3剧毒;强氧化性 等 CO 等 CO 2、CS 2等
有还原性
●较软的银白色金属,和酸反应生成亚铊化合物●剧毒
●有多种同素异形体,如金刚石、石墨、C 60等●高温下有还原性,可以还原金属氧化物、CO 2等●可以在纯氧中燃烧发出耀眼白光●同位
14
碳 C
金属碳化物中碳显负负价的碳化合物有素价(如CaC 2等);有机还原性 物一般不讨论碳的化合价
C 用于考古
硅 Si
+4
【SiO 32-】 +3 -4
【Si 4-】
硅酸盐如Na 2SiO 3、硅 酸、SiF 4、氟硅酸盐等 SiHCl3
某些硅化物如Mg 2Si 、Ca 2Si 等 GeO 2等
和水反应放出自燃性的硅烷
●半导体材料●用作电脑芯片●可以和碱反应放出氢气
锗 Ge 锡 Sn
+4 +4
【Sn 4+】 +2 【Sn 】
2+
●半导体材料
●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
●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
四价锡化合物如SnO 2、可溶于过量强碱 SnCl 4等
亚锡化合物如SnCl 2、SnSO 4等
Pb(CH3COO) 4、PbO 2等;Pb 3O 4含有+2和+4价的铅。
有还原性;溶于过量强碱
铅 Pb +4 【Pb 】
4+
四价铅化合物如有强氧化性
+2(主要) 【Pb 2+】
氮N
+5
【NO 3-】 +4 +3
【NO 2-】 +2 +1 -3
【NH 4+】 【N 3-】
二价铅化合物如PbO 、PbCl 2等
硝酸及硝酸盐(如KNO 3) 、N 2O 5等 NO 2、N 2O 4等 亚硝酸及亚硝酸盐(如NaNO 2) 、N 2O 3等 NO 等 N 2O 等
硝酸根离子酸化后●无色无味的气体,不支持燃烧●具有强氧化性 化学性质稳定●高温或放电时和易歧化
O 2反应产生NO ●和H 2高温高压在
亚硝酸跟离子有致有催化剂的条件下化合成NH 3●游
离态氮转化为化合态氮的过程叫做癌性
固氮●用作冷却、防腐、保护气体
氨气、铵盐(如NH 4Cl )、NH 3溶于酸;铵盐和
氮化物(如Na 3N 、Mg 3N 2碱反应生成NH 3;活等)
泼金属氮化物和水反应放出NH 3,生成
碱
磷 P
其他 【N 3-】 +5(主要) 【PO 43-】 【HPO 4】 【H 2PO 4-】等
3-2-
叠氮化物(如NaN 3等) 磷酸及其盐(如H 3PO 4、无显著氧化性 HPO 3、K 3PO 4、NaH 2PO 4等)、P 4O 10、PCl 5、POCl 3等
有强还原性
次磷酸(H3PO 2) 及其盐 磷化物(如K 3P 等)
●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P 4O 10●白磷易自燃,剧毒,可溶于CS 2●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 【PO 3】等 H 3PO 3、PCl 3等 +1 -3
【P 3-】
砷 As
+5【AsO 4】等 砷酸及其盐、As 2O 5 +3【AsO 33-】等 亚砷酸及其盐、As 2O 3 -3 其他
3-
●有灰色类金属砷(灰砷)、黄砷、黑砷等多种同素异形体●可燃●大
砷化物(如AsH 3、K 3As 活泼金属砷化物和多数含砷化合物有剧毒●用作半导
体 等) 水反应产生H 3As As 4S 4等
-
SbF 5或锑和氟构成的●熔点低,有多种同素异形体,但
阴离子有极强的酸只有灰锑最稳定●用作合金、半导性
体●有毒
和水反应 强氧化性 最常见价态 最常见的价态
●低熔点●常用来制作合金●燃烧有蓝色火焰
●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
和水反应放出氧气 有极强氧化性;受热分解
强氧化性;超氧化物、臭氧化物和水反应放出氧气
●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
活泼金属硫化物和硫化碳或碱金属硫化物溶液中●硫酸反应产生H 2S ;某的分子式为S 8●硫有多种同分异构些金属的硫化物则体●硫、碳、硝酸钾用一定的工艺很稳定;还原性
混合可以制成黑火药
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
锑 Sb
+5 【SbO 3】 【SbF 6-】等 +3 【Sb 】 -3 【Sb 3-】
3+
SbF 5、HSbF 6、SbCl 5、锑酸盐等 Sb 2O 3、SbCl 3等 锑化物等 BiF 5、NaBiO 3等 Bi(NO3) 3、Bi 2O 3等 氧化物如SO 2、CuO 、I 2O 5等;氢氧化物如KOH 等;大多数含氧酸及其盐如HClO 4、BaSO 4等;„„
过氧化物如H 2O 2、
铋 Bi 氧 O
+5 【BiO 3-】 +3 【Bi 3+】 -2
【O 2-】 【OH 】 【„„】 -1 【O 2】 +2 +0.5 【O 2+】 其他 【O 2-】
2--
Na 2O 2等 OF 2等
二氧基盐(如O 2F 2、O 2PtF 6、O 2AsF 6)等 超氧化物(如KO 2) 、臭氧化物(如CsO 3) 、HOF (此处0价)等
SO 3、H 2SO 4、硫酸盐、过硫酸盐、焦硫酸盐、
硫 S
【O 3-】等 +6 【SO 42-】 【S 2O 82-】
2-
【S 2O 7】等 SF 6等
+4 【SO 32-】等 SO 2、亚硫酸盐等 +2 -2 【S 2-】
SCl 2等
硫化物(如K2S 、H2S 、Cu 2S 、HgS 等) 、硫取代氧的化合物等 多硫化物(Na2S 3、Na 2S 5等) 、S 2Cl 2等 SeO 3、硒酸盐等 SeO 2、亚硒酸盐等 硒化物等 TeO 2、亚碲酸盐等 等
-2 【Te 2-】
2+2-
其他 【S n 】等
硒 Se
+6 【SeO 4】 +4 【SeO 32-】 -2 【Se 2-】
碲 Te
2-2-
强氧化剂;浓、热的●灰色或红色固体,熔点低,受热硒酸能溶解金 易挥发,有多种同素异形体●在空有毒
和酸反应产生H 2Se
气中燃烧有蓝色火焰
●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
+6【TeO 4】等 TeO 3、碲酸盐等 +4 【TeO 3】 +2 【TeX 42-】
2-
二卤化碲、四卤碲酸盐 碲化物等
和酸反应产生H 2Te n=4~8,颜色随离子而异
其他【Te n 】Te 8(WCl6) 2、Te 6(AsF6) 4【Te 64+】等 等
氟 F
-1 【F -】 【HF 】
2-【SiF 6】等
2-
氟化物(如CaF 2、HF 、可溶性氟化物有毒,●极毒的淡黄绿色气体,有芥末气NH 4F 、NH 4HF 2、KHF 2、直接接触可引起严味,化学性质极其活泼●无正价●UF 6、XeF 6等)、氟代含重灼伤 氧酸盐、含氟有机物等
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 【ClO 4-】 +5 【ClO 3】 +4
+3 【ClO 2-】 +2
+1 【ClO -】
--
高氯酸、高氯酸盐、强氧化剂 Cl 2O 7等 氯酸、氯酸盐等 ClO 2等
亚氯酸、亚氯酸盐等 ClO ·
次氯酸、次氯酸盐、Cl 2O 等
强氧化剂
强氧化剂
溴酸盐有强氧化性
●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
溴 Br
-1 【Cl 】等 氯化物等 +7、+5、+4、+3、见“氯 Cl ”(溴、碘+1+1、-1
价有BrX 、IX 等)
●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
碘 I +7、+5、+3、+1、见“氯 Cl ”(次碘酸及-1 其他 【I 3-】等
其盐常温不存在)
●用于消毒
碘化物有较强的还●深紫色固体,有毒,易升华,有原性
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
●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TiO 2和TiN ●制作合金、用作添加剂及颜料(TiO2)
●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
碘溶于碘化物溶液中使淀粉变蓝;有较强产生:I2+I-=I 3- 的还原性 钛酸盐、TiO 2、四价钛化合物 三价钛化合物 二价钛化合物
和水或酸反应放出氢气
钛 Ti
+4 【Ti 】 【TiO 32-】 +3 【Ti 3+】 +2 【Ti 2+】
4+
钒 V
+5 【VO 3】 【VO 43-】 +4【VO 】 +3【V 3+】
2+
-
钒酸盐、偏钒酸盐、 V 2O 5、VF 5、VOCl 3等 VCl 4、VO 2等 V 2O 3、VBr 3等
铬 Cr
+2【V 2+】 +6【CrO 42-】
VO 、VCl 2等
CrO 3、CrO 5、铬酸盐铬酸跟在酸性条件●银白色金属,十分坚硬●有丰富
下转化为重铬酸根,的价态,化合物颜色多样●用于制碱性条件下逆转换。备强度大的合金,或用于金属防锈氧化剂。致癌。
●在硝酸中钝化
【Cr 2O 72-】 (BaCrO 4、K 2CrO 4、(此价态常见) Na 2CrO 4等)、
重(ch óng ) 铬酸盐(K 2Cr 2O 7、(NH4) 2Cr 2O 7
等)
+5【Cr(O2) 43-】 +4
3+
K 3Cr(O2) 4
CrO 2、K 2CrF 6等
红褐色
主要为绿色
+3【Cr 】铬盐(如CrCl 3等)、【CrO 2-】(此价Cr 2O 3、NH 4Cr(SO4) 2、次态常见) 铬酸盐等 +2【Cr 】
镓 Ga
铟 In
+3
【Ga 3+、In 3+】
2+
亚铬盐(如CrCl 2等) 、CrO 等。
Cr 和水反应放出H 2
●镓的熔点低于体温
2+
大多数镓、铟化合物中
钨 W
+6(常见) 【WO 42-】等 +4
钨酸盐、仲钨酸盐 (H2W 12O 4210-) 、磷钨酸盐、WCl 6、WO 3等 WO 2、WS 2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
锰 Mn
+7
【MnO 4-】
3-
高锰酸及其盐(如有强氧化性, 不稳定。●活泼金属,活泼性在铝和锌之间KMnO 4等)、Mn 2O 7 紫色 ●带有红色光泽的银白色金属,潮
和浓盐酸反应产生Cl 2
湿处易被氧化●用于制备合金
+6 【MnO 42-】 锰酸盐 +5 【MnO 4】 锰(V)酸盐 +4 +3 +2
铁 Fe
+6 【FeO 42-】 +3和+2 +3 【Fe 3+】 +2 【Fe 2+】 +1
钴 Co
+5 +4 +3
MnO 2等
MnF 3、Mn 2O 3、MnO(OH) 锰盐(如MnSO 4、MnCl 2等)、Mn(OH)2
高铁盐(如K 2FeO 4等) 强氧化性,不稳定,●银白色具有磁性的金属,熔点很Fe 3O 4、Fe 4[Fe(CN)6]3 铁盐(如FeCl 3等)等 亚铁盐(如FeCl 2等)、FeO 、FeS 等 Fe(NO)SO4
高钴酸盐(如K 3CoO 4) CoO 2(水合)
在酸中分解
有氧化性。水溶液为黄色
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、
有还原性,易被氧硫反应生成二价铁●和Cl 2、Br 2反化。水溶液为浅绿色 应生成三价铁●在硝酸、浓硫酸中
钝化
●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
三价钴化合物(如有强氧化性,能氧化Co 2O 3、亚硝酸钴钠等),盐酸、水等,在溶液Co 3O 4中含+2和+3价的钴
中不稳定 水溶液为红色 不稳定
氧化性强于三价钴 水溶液为碧绿色
+2(常见) 【Co 】
镍 Ni
+4 +3
+2(常见) 【Ni 2+】
2+
二价钴化合物 K 2NiF 6
三价镍化合物(如Ni 2O 3等)
二价镍化合物
●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●
63
Ni 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
钯 Pd +2(常见) 【Pd 】
2+
PdCl 2、Pd(CH3COO) 2、PdO 等
在水溶液中就可被●银白色金属,室温时1大气压下H 2、CO 还原
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
●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OsO 4,块状锇在670K 才能被氧化
●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
锇 Os +8
OsO 4等
强氧化剂。OsO 4可溶于CCl 4,微溶于水,有臭味
强氧化剂 强氧化剂
+4
铱 Ir
+6 +5 +4
OsO 2、OsCl 4等 IrF 6 IrF 5、KIrO 3 IrO 2、K 2IrO 3
铂 Pt +6
+4 【PtCl 6】 +2
2-
PtF 6(极强的氧化剂,能氧化O 2) PbO 2、H 2PtCl 6 PbO
2+
●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
铜 Cu +2(主要) 【Cu 】 +1 【Cu +】
铜盐(CuSO4等) 、CuO 、蓝色 Cu(OH)2等
亚铜化合物(CuCl、Cu 2O 等)
在酸中歧化
---2-
●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
●银白色金属,化学性质稳定●易被硫、硫化氢腐蚀●熔点高 ●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
银 Ag 金 Au
+1(主要) 【Ag +】 +3 【Au 】等 +1 【Au +】
-3+
大多数银化合物沉淀Cl 、Br 、I 、S (Ag 2O 、AgNO 3等) Au 2O 3、HAuCl 4等
亚金化合物,如AuCl
等
多数金化合物如
【Au(CN)2】等 等
锌 Zn 镉 Cd
+2 【Zn 2+】 【Zn(OH)42-】 +2 (常见) 【Cd 2+】
锌化合物(ZnCl2等) 镉化合物(CdCl2等)
溶于过量的强碱溶●银青色的活泼金属,熔点低●在液 空气中可以燃烧●常用作合金
●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) 【Hg 2+】 +1(常见) 【Hg 22+】
大多数汞化合物(如加入Hg 可转化为Hg(NO3) 2、HgO 等) Hg 22+,加入碱沉淀出
HgO 亚汞化合物(如Hg 2Cl 2等)
易歧化成Hg 2+和Hg
●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 ●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
●银白色的活泼的镧系金属,在150℃自燃,产生CeO 2●常用作合金(尤其是制造打火石)或用作还原剂
●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
镧 La +3(常见) 【La 】
3+
绝大多数镧化合物,如加碱沉淀出La(OH)3 La 2O 3(可参入玻璃)、La(NO3) 3、LaCl 3等
四价铈化合物,如强氧化性,能氧化盐CeO 2、Ce(SO4) 2等
酸产生氯气,可以被H 2O 2还原
铈 Ce
+4 【Ce 4+】
+3 【Ce 3+】
铀 U
+6 【UO 22+】
2-【UO 4】 【U 2O 72-】 +4 【U 4+】 +3 【U 】
3+
三价铈化合物,如 CeCl 3、Ce 2O 3等
六价铀化合物,如硝酸最稳定的价态 铀酰(UO 2(NO3) 2)、UF 6(常用来通过离心分离铀的同位素)等 四价铀化合物,如UO 2、 UCl 4等
三价铀化合物,如UCl 3等
强还原剂,缓慢和水反应放出H 2
镅 Am
+3(水溶液中最(不作要求) 稳定) 、+4、+5、+6 【Am ,
2-+
AmF 6, AmO 2, AmO 22+】
3+
+3、+4价态粉红色至●银白色锕系金属,有比铀强的放红色;+5、+6黄棕色 射性●极毒●用于烟雾报警器中
钍 Th
说明:
+4 【Th 4+】
大多数钍化合物,如水溶液中仅存在四●银白色锕系金属,有放射性●用ThO 2、Th(NO3) 4等 价钍 作核燃料●二氧化钍灼烧发出白光
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. 考纲为准。