高考化學(xué)專題過渡元素省公開課金獎(jiǎng)全國賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

13.3.5過渡元素通性●范圍廣義：ds區(qū)，d區(qū)和f區(qū)；此處：d區(qū)III(3)B~VIII(8)B族8個(gè)直列，24種元素1.過渡元素結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有未充滿d軌道（Pd除外4d10），最外、次外兩個(gè)電子層都未充滿，特征電子構(gòu)型為：（n-1）d1~9ns1~2性質(zhì)特點(diǎn)各元素間從左到右水平相同性：不一樣于主族，周期性改變規(guī)律不顯著，原子半徑、電離能隨原子序數(shù)增加，雖變但不顯著，分類四面期Sc到Ni為第一(輕)過渡系列（見下頁表）；五周期Y到Pd為第二過渡系列；六周期La到Pt為第三過渡系列8/18/202411/45元素SckangTiVCrMnFeCoNi金屬半徑/pm161145132137137124125128離子半徑/pm--90868880767472第一電離能/（kJ/mol）6316566506537177627587378/18/202422/452.單質(zhì)物理性質(zhì)——規(guī)律比主族金屬有更大密度和硬度，更高熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。除鈧和鈦外,密度均大于5，最重鋨為22.48g/cm3；硬度最大鉻，莫氏硬度為9；熔、沸點(diǎn)最高是鎢3410℃——原因（略）

過渡金屬d電子參加成鍵，使成鍵價(jià)電子數(shù)較多，原子化焓較大8/18/202433/45元素ScTiVCrMnFeCoNi密度/（g/cm3）3.24.56.07.17.47.98.78.9莫氏硬度-4-964.55.54熔點(diǎn)/K16731950219021761517181217681728沸點(diǎn)/K27503550365029152314316031503110原子化焓/（kJ/mol）3784705143972814184254308/18/202444/453.單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)普通規(guī)律都是活潑金屬，性質(zhì)相同，都能從酸中置換出氫。但Ti、V、Cr因表面鈍化形成致密氧化物膜，有抗酸堿能力過渡金屬價(jià)電子構(gòu)型特征決定了它們含有多變氧化態(tài)，如Mn能夠表現(xiàn)出0、+2、+3、+4、+6和+7等氧化態(tài)，特殊情況下可有負(fù)氧化態(tài)數(shù)，如K[Mn(CO)5]中Mn氧化態(tài)為-1因?yàn)榭誨軌道存在，易形成配位鍵，產(chǎn)生配位化合物，呈不一樣顏色8/18/202455/4513.3.6稀土金屬

1.結(jié)構(gòu)與性能●概況——稀土金屬Sc、Y、La和鑭系共17種元素。Sc化學(xué)性質(zhì)與其它16種元素有較大差異，與堿土金屬愈加相同，故稀土一詞普通只包含鈧以外16種元素——鑭系元素（Lanthanides）Ln在周期表中，與鑭處于同一格內(nèi)，稱鑭系元素

范圍包含鈰鑭到镥（587~71號(hào)）加上鑭，共145種元素

電子構(gòu)型除鑭外，原子序數(shù)增加，新增電子依次進(jìn)入4f軌道，又稱內(nèi)過渡元素，電子構(gòu)型通式：4f1~145d0~16s2。鑭系元素外層和次外層構(gòu)型基本相同，f軌道是充滿、半充滿或未充滿

鈧21Sc

釔39Y

鑭57La鑭系58~718/18/202466/45元素原子序數(shù)相對(duì)原子質(zhì)量價(jià)電子構(gòu)型氧化態(tài)原子半徑/pm離子半徑(M3+)/pm

M3+/M）/VSc2144.9563d14s2+3164.0673.2

Y3983.9054d15s2+3180.1289.3-2.37La

57138.915d16s2+3187.91106.1-2.52Ce58140.124f15d16s2+3,+4182.47103.4-2.48Pr59140.904f36s2+3,+4182.79101.3-2.47Nd60144.244f46s2+3182.1499.5-2.44Pm61[145]4f56s2+3(181.1)(97.9)-2.42Sm62150.354f66s2+3,+2180.4196.4-2.41Eu63151.964f76s2+3,+2204.1895.0-2,41Gd64157.254f75d16s2+3180.1393.8-2.40Tb65158.924f85d16s2+3,+4178.3392.3-2.39Dy66162.504f106s2+3177.4090.8-2.35Ho67164.934f116s2+3176.6198.4-2,32Er68167.264f126s2+3175.6688.1-2.30Tm69168.934f136s2+3,+2174.6286.9-2.28Yb70173.044f146s2+3,+2193.9285.8-2.27Lu71174.974f145d16s2+3173.4984.8-2.258/18/202477/45

性質(zhì)特點(diǎn)（1）單質(zhì)及其離子物理、化學(xué)性質(zhì)十分相同；（2）隨核電荷增加和4f電子數(shù)目不一樣，半徑改變，性質(zhì)略有差異，成為鑭系元素得以區(qū)分和分離基礎(chǔ)

稀土元素電子特征——位于周期表中IIIB族，特征氧化態(tài)為+3：5d16s2——據(jù)洪特規(guī)則，d或f軌道全空、全滿或半滿時(shí)，原子或離子有特殊穩(wěn)定性，Ce和Tb失去4個(gè)電子，4f軌道分別全空和半滿，+4氧化態(tài)較穩(wěn)定；Pr和Dy失去4個(gè)電子時(shí)，4f軌道靠近全空和半滿，所以也可存在+4氧化態(tài)；同理，Eu和Yb失去2個(gè)電子時(shí)，4f軌道分別處于半滿和全滿，而也能夠形成較穩(wěn)定+2氧化態(tài)化合物，Sm和Tm+2氧化態(tài)化合物穩(wěn)定性較差8/18/202488/45●鑭系收縮(Lanthanidecontriction)——現(xiàn)象從La到Lu，原子半徑和+3離子半徑隨原子序數(shù)增加逐步減小——原因鑭系元素每增一個(gè)質(zhì)子，一個(gè)電子進(jìn)入4f軌道，4f電子對(duì)原子核屏蔽作用與內(nèi)層電子相比較小，有效核電荷增加較大，查對(duì)最外層電子吸引力增強(qiáng)——說明Eu和Yb反常。原因：半充滿4f7，全充滿4f14，較大屏蔽——意義

因?yàn)殍|系收縮，使釔離子半徑（Y3+）與Tb3+、Dy3+離子半徑相近，釔在礦物中與鑭系金屬共生

使ⅣBZr與Hf，ⅤBNb與Ta，ⅪBMo與W半徑幾乎相等，三對(duì)元素性質(zhì)相同，形成共生元素對(duì)，分離困難8/18/202499/45●稀土金屬性質(zhì)和應(yīng)用自學(xué)——概況

稀土金屬呈銀白色，較軟，有延展性

較強(qiáng)還原性，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)與鎂靠近，性質(zhì)似堿土金屬。金屬活潑次序由Sc—Y—La遞增，由La到Lu遞減。易與其它非金屬形成離子化合物。室溫能與鹵素反應(yīng)生成鹵化物L(fēng)nX3——氧化物

加熱（大于453K）直接與氧反應(yīng)能夠得到堿性氧化物L(fēng)n2O3

Ce、Pr、Tb分別生成CeO2、Pr6O11、Tb4O7。這些氧化物在酸性條件下都是強(qiáng)氧化劑，可與鹵化物定量反應(yīng)生成鹵素單質(zhì)。在適宜條件下也可被還原成Ln2O38/18/20241010/45

應(yīng)用稀土氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成焓高于Al2O3，是比鋁更加好還原劑——其它化合物1275K時(shí)，可于與N2反應(yīng)生成LnN；與沸騰硫生成Ln2S3；與H2反應(yīng)可生成非整比化合物L(fēng)nH2，LnH3；與水反應(yīng)生成Ln(OH)3或Ln2O3xH2O沉淀,并放出H2,加熱反應(yīng)加速——應(yīng)用示例

鑭系金屬燃點(diǎn)低：Ce為438K，Pr為563K，Nd為543K，燃燒時(shí)放出大量熱，故以Ce為主體混合輕稀土長久用于民用打火石和軍用發(fā)怒合金。如Ce為50%，La和Nd占44%，F(xiàn)e、Al、Ca、C和Si等占6%稀土引火合金可用于子彈引信和點(diǎn)火裝置

氧化物Al2O3Y2O3La2O3標(biāo)準(zhǔn)生成焓/（kJ/mol）-1617.8－1905.8-1793.38/18/20241111/45

稀土金屬及其合金含有吸收氣體能力，吸氫能力最強(qiáng)，可作儲(chǔ)氫材料。如1kgLaNi5合金在室溫和253kPa下可吸收相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)情況下170LH2，而且吸收和釋放H2可逆

Gd含有4f7電子構(gòu)型，可實(shí)現(xiàn)電子只朝一個(gè)方向自旋狀態(tài)，有鐵磁性。4f電子不足半數(shù)軌道輕稀土有順磁性。稀土及其化合物是主要永磁材料，第一代SmCo永磁體，第二代Ln3(FeCo)17和第三代Nd-Fe-B化合物等永磁材料有遼闊應(yīng)用前景8/18/20241212/45

稀土金屬分類略

16種稀土金屬可按其物理、化學(xué)性質(zhì)微小差異和稀土礦物形成特點(diǎn)，以釓為界，劃分為輕稀土（鈰組：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu）和重稀土（釔組：Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y）兩組。按照稀土金屬分離工藝可分為三組：鈰組、鋱組和釔組，或稱為輕、中和重稀土，分界限因分離工藝不一樣而稍有差異鑭鈰鐠釹钷釤銪釓鋱鏑釔鈥鉺銩鐿镥LaCePrNdPmSmEuGdTbDyYHoErTmYbLu輕稀土（鈰組）重稀土（釔組）鈰組（硫酸復(fù)鹽難溶）鋱組（硫酸復(fù)鹽微溶）釔組（硫酸復(fù)鹽不溶）輕稀土（P204弱酸度萃?。┲邢⊥粒≒204低酸度萃?。┲叵⊥粒≒204中酸度萃?。?/18/20241313/452.我國稀土資源自學(xué)我國正在開發(fā)內(nèi)蒙古白云鄂博鐵礦床中，稀土氧化物儲(chǔ)量達(dá)3600萬噸。加上其它地域已經(jīng)開采或還未開采稀土礦，我國稀土礦儲(chǔ)量預(yù)計(jì)可達(dá)1億噸之多，占世界稀土總儲(chǔ)量70%以上。我國稀土礦種類包含（略）3.稀土冶煉工藝介紹從礦物中提取稀土金屬包含三步：精礦分解、化合物分離和純化、稀土金屬制備（略）4.稀土應(yīng)用稀土金屬及其化合物在農(nóng)作物生產(chǎn)、石油化工、原子能工業(yè)、生物醫(yī)藥、冶金工業(yè)和功效材料領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用（略）8/18/20241414/4513.3.7難熔金屬●概況——范圍包含IVB、VB、VIB和VIIB（除Mn）d區(qū)——通性金屬鍵強(qiáng)度大，熔點(diǎn)高，在1700℃以上，其中W熔點(diǎn)最高，為3410℃。硬度大，Cr是全部金屬中硬度最大，是制造耐磨、耐熱和耐腐蝕材料理想金屬鈦22Ti釩23V鉻24Cr

鋯40Zr鈮41Nb鉬42Mo锝43Tc鉿72Hf鉭73Ta鎢74W錸75Re8/18/20241515/451.鈦(Titanium)，鋯（zirconium）和鉿（hafnium）●分布——鈦我國豐產(chǎn)，大部分分散，主要礦物有金紅石（TiO2）、鈦鐵礦（FeTiO3）和釩鈦鐵礦。鈦資源豐富，冶煉困難——鋯比銅、鋅和鉛總量還多，但分布非常分散——鉿自然界于鋯共生，存在于鋯英石中——鈦、鋯和鉿都?xì)w入稀有金屬8/18/20241616/45（1）鈦性質(zhì)和用途●物理性質(zhì)和用途——高熔點(diǎn)，輕，抗腐蝕，承受超低溫廣泛應(yīng)用于航天飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、潛艇、輪船和化工設(shè)備，制備盛放液氮和液氧器皿——有生物相容性接骨和人工關(guān)節(jié)，譽(yù)為“生物金屬”——?dú)浞磻?yīng)形成非整比氫化物，作為儲(chǔ)氫材料●化學(xué)性質(zhì)自學(xué)——鈦標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為-1.63V，在空氣中快速與氧生成致密氧化物膜而鈍化，其在室溫下不與水、稀酸和堿反應(yīng)——鈦能生成配合物TiF62-而可溶于氫氟酸或酸性氟化物溶液Ti+6HF====TiF62-+2H++2H28/18/20241717/45——鈦能溶于熱濃鹽酸，生成綠色TiCl3·6H2O2Ti+6HCl===2TiCl3+3H2——鈦在高溫下可與碳、氮、硼反應(yīng)生成碳化鈦TiC、氮化鈦TiN和硼化鈦TiB。它們硬、難熔、穩(wěn)定，成為金屬陶瓷，氮化鈦為青銅色，涂層能仿金。鈦與氫反應(yīng)形成一類非整比氫化物，可作為儲(chǔ)氫材料。鈦與氧反應(yīng)生成TiO2TiO2TiCTiNTiH1.7~2.0TiO2TiBTiCl4Ti8/18/20241818/45（2）金屬鈦制備

TiCl4金屬熱還原法自學(xué)將TiO2或天然金紅石和碳粉混合加熱至1000K1100K，進(jìn)行氯化處理制備TiCl4，氯化反應(yīng)不能直接由TiO2氯化制得，必須有碳粉參加用金屬鎂或鈉在1070K，氬氣氛中還原得到鈦1000K~1100KTiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s====TiCl4(g)+2CO(g)

1070K，ArTiCl4(l)+2Mg(s)====Ti(s)+2MgCl2(S)

過量Mg和MgCl2用稀鹽酸處理除去，得到“海綿鈦”8/18/20241919/45（3）鈦主要化合物—TiO2晶型金紅石型和銳鈦型兩種性質(zhì)TiO2是白色粉末，不溶于水和稀酸，溶于氫氟酸和熱濃硫酸TiO2+6HF====H2[TiF6]+2H2OTiO2+H2SO4====TiOSO4+H2O應(yīng)用TiO2俗稱鈦白，是優(yōu)良白色顏料，折射率高，著色力和遮蓋力強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，是制備高級(jí)涂料和白色橡膠主要原料；造紙和人造纖維消光劑；功效陶瓷BaTiO3主要原料。納米TiO2有極好光催化性能，在有機(jī)污水處理領(lǐng)域有遼闊應(yīng)用前景8/18/20242020/45（4）鋯和鉿性質(zhì)和用途（略）鋯和鉿主要用于原子能工業(yè)，鋯主要用作核反應(yīng)堆中核燃料包套材料。鉿含有尤其強(qiáng)熱中子吸收能力，主要用于軍艦和潛艇原子反應(yīng)堆控制棒。鋯合金強(qiáng)度高，宜作反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料。鉿合金特難熔，含有抗氧化性，用作火箭噴嘴、發(fā)動(dòng)機(jī)和宇宙飛行器等。鋯不與人體血液、骨骼及各組織發(fā)生作用，已用作外科和牙科醫(yī)療器械，并能強(qiáng)化和代替骨骼。它們還可用于化工設(shè)備和電子管吸氣劑等。

8/18/20242121/452.釩(Vanadium),鈮(Niobium)和鉭(Tantalum)自學(xué)分布ⅤB，價(jià)電子構(gòu)型是(n-1)d4ns1或(n-1)d3ns2——釩在地殼中豐度為136ppm，是銀1000倍，在全部元素中排第23位，但它分布極廣且很分散。釩主要礦物為綠硫釩VS2或V2S5，鉛釩礦（Pb5(VO4)3Cl）等?！?yàn)殍|系收縮，鈮和鉭性質(zhì)相同，在自然界共生，其礦物能夠通式Fe(MO3)2表示——釩、鈮、鉭均是稀有金屬8/18/20242222/45（1）金屬釩及其化合物性質(zhì)和用途——釩是銀灰色含有延展性金屬，不純時(shí)硬而脆——釩是活潑金屬，易呈鈍態(tài)，常溫下不與水、苛性堿和稀非氧化性酸作用，但可溶于氫氟酸、強(qiáng)氧化性酸和王水中，也能與熔融苛性堿反應(yīng)。在高溫條件下可與大多數(shù)非金屬反應(yīng)，比鈦還易與氧、碳、氮和氫化合，所以制備純金屬極難。慣用金屬（如鈣）熱還原V2O5得到——釩有金屬“維生素”之稱，含釩百分之幾鋼，含有高強(qiáng)度、高彈性、抗磨損和抗沖擊性能，廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、工具鋼、裝甲鋼和鋼軌。對(duì)汽車工業(yè)和飛機(jī)制造業(yè)有主要意義8/18/20242323/45——V2O5

釩最主要化合物。它是難溶于水棕黃色固體，可由偏釩酸銨熱分解制備，是主要催化劑873K，2NH4VO3========V2O5+2NH3+H2OV2O5是兩性氧化物，既溶于酸也溶于堿，且有一定氧化性，與濃鹽酸反應(yīng)可得到Cl2。V2O5+6HCl=====2VOCl2+Cl2+3H2O——釩含有各種氧化態(tài)（+5、+4、+3、+2、0）8/18/20242424/45VCl3V2O5VO3-VO43-VO2+V（粉末）+O2，Δ+H2，ΔV2O3V(H2O)6

3+OH-H+V(H2O)6

2+H2OZn/濃HClI-/H+VO2+Zn/HClZn/HCl強(qiáng)堿稀酸弱堿稀酸或銨鹽加熱濃酸+Cl2VCl4H2OH2O紫色綠色藍(lán)棕黃色黃色8/18/20242525/45(2)鈮和鉭（略）8/18/20242626/453.鉻(Chromium)、鉬(Molybdenum)和鎢(Tungsten,Wolfram)●分布VIB，價(jià)電子構(gòu)型是(n-1)d5ns1或(n-1)d4ns2鉻在自然界存在非常廣泛，主要礦物為鉻鐵礦FeO·Cr2O3或FeCr2O4，是普通元素鉬和鎢是稀有金屬。主要礦物有輝鉬礦（MoS2）、鉬酸鈣礦（CaMoO4）和鉬酸鐵礦（Fe2(MoO4)3·nH2O）；白鎢礦CaWO4和黑鎢礦(Fe,Mn)WO4。鉬和鎢是我國豐產(chǎn)元素，其儲(chǔ)量居世界首位，遼寧楊家杖子輝鉬礦聞名于世，江西大庾嶺鎢最為豐富8/18/20242727/45（1）鉻性質(zhì)和用途——鉻極硬、銀白色、脆性金屬，常溫下極易形成致密氧化物保護(hù)膜而被鈍化，在硝酸、磷酸或高氯酸中呈惰性，廣泛用作電鍍保護(hù)層及不銹鋼——鉻是活潑金屬，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為Cr2++2e===Cr

?=-0.90VCr3++3e===Cr

?=-0.74V——鉻能溶于稀鹽酸和稀硫酸，生成藍(lán)色Cr2+水合離子，而后被空氣氧化為Cr3+綠色溶液Cr+2HCl===CrCl2+H24CrCl2+4HCl+O2===4CrCl3+2H2O8/18/20242828/45——鉻氧化態(tài)有+6、+3、+2，+3最穩(wěn)定，+2氧化態(tài)有還原性，+6氧化態(tài)有氧化性，+3氧化態(tài)離子能夠形成配位化合物——鉻化合物最主要是重鉻酸鉀，是分析化學(xué)主要試劑（2）鉬和鎢自學(xué)——鉬和鎢性質(zhì)極相同何故。都是銀白色高熔點(diǎn)金屬，在常溫下很不活潑，與除F2非金屬單質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。在高溫下易與氧、硫、鹵素、碳及氫反應(yīng)。鉬和鎢不與普通酸堿作用，但鉬可被濃硝酸和濃硫酸所浸蝕。它們都溶于王水和HF與HNO3混合物，在熔融堿性氧化劑中快速被腐蝕——鉬和鎢用于制造合金鋼，提升耐高溫強(qiáng)度，耐磨性和抗腐蝕性等。鉬鋼和鎢鋼可做刀具、鉆頭等；鉬合金在武器制造和導(dǎo)彈、火箭等尖端領(lǐng)域有主要地位。鎢絲還用于制造燈絲和高溫發(fā)燒元件。鉬絲、帶、片和棒在電子工業(yè)有廣泛應(yīng)用8/18/20242929/45M非氧化性酸MoO3，W不作用+Cl2，加熱MoCl3，WCl6N2，加熱M2N—MN間充化合物濃硝酸或濃硫酸不反應(yīng)Na2MO4氧化劑熔融堿MoO3加熱，O2或空氣C，加熱M2C—MC間充化合物8/18/20243030/454.锝(Technetium)和錸(Rhenium)（略）8/18/20243131/4513.3.8鐵族●分布

——鐵族包含錳、鐵、鈷和鎳，錳位于VIIB族，鐵、鈷、鎳是VIIIB族。錳和鐵為黑色金屬，鈷和鎳是有色金屬；錳歸入鐵族是因?yàn)樗鼈兘饘賳钨|(zhì)性質(zhì)相同，與鐵能夠形成各種合金材料，統(tǒng)稱黑色金屬材料。錳和鐵價(jià)電子構(gòu)型分別是3d54s2，3d64s2——錳在地殼中有廣泛分布，在海底存在有大量錳結(jié)核——鐵是豐產(chǎn)元素。主要礦物有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）和黃鐵礦（FeS2）——鈷和鎳是我國豐產(chǎn)元素，甘肅金川市被譽(yù)為鎳都錳25Mn鐵26Fe鈷27Co鎳28Ni8/18/20243232/45●性質(zhì)和用途自學(xué)錳是硬而脆銀白色金屬。在空氣中極易生成氧化物保護(hù)膜而鈍化鐵、鈷和鎳是含有鐵磁性銀白色金屬

都是是活潑金屬，與水反應(yīng)生成難溶于水氫氧化物M(OH)2而阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,與強(qiáng)稀酸反應(yīng)生成M（+2）鹽和氫氣?？杀粷饬蛩?、濃硝酸鈍化。加熱時(shí)可與鹵素、氧、硫、氮、碳和硅等生成對(duì)應(yīng)化合物，但不能直接與氫化合

金屬錳最主要用途是生產(chǎn)金屬合金材料：錳鋼堅(jiān)硬、耐磨、抗沖擊，應(yīng)用于制造鋼軌、鋼甲和破碎機(jī)等，代替Ni制造不銹鋼（16%~20%Cr，8%~10%Mn，0.1%C），鋁錳合金含有良好抗腐蝕性能和機(jī)械性能

8/18/20243333/45[Fe(OH2)6]3+[Fe(OH2)5OH]2+Fe2O3·xH2OFeCl3Fe[Fe(OH2)4]2+Fe(OH)2FeCl2Fe3O4KFe[Fe(CN)6]FeSFe(NCS)2+8/18/20243434/45

鐵及其合金是基本金屬結(jié)構(gòu)材料，鋼鐵產(chǎn)量為一個(gè)國家工業(yè)化程度標(biāo)志之一。鐵鈷鎳都是主要合金元素，能形成各種多樣、性質(zhì)各異金屬合金材料。如不銹鋼（18%Cr，9%Ni），鈷鋼可制永磁鐵；白鋼耐高溫、抗腐蝕和氫脆；鎳鉻合金做電熱絲；鎳鐵合金制錄音機(jī)磁頭；超硬合金生產(chǎn)鉆頭、模具和高速刀具，等等。鎳易吸附氫，是一個(gè)氫化催化劑，在有機(jī)合成中有主要應(yīng)用。鎳還因?yàn)槠漭^穩(wěn)定而作為金屬鍍層及制造熔堿坩堝

鐵族金屬豐富多彩化合物和配合物，最主要有KMnO4，MnCl2·xH2O，MnO2；FeCl3，(NH4)2Fe(SO4)2,Fe(C5H5)2等

鐵族金屬在維持生命活動(dòng)著發(fā)揮主要作用，錳是植物光合作用不可少微量元素；鐵是血紅蛋白組成元素；維生素B12是鈷配合物。1974年證實(shí)了鎳是動(dòng)物和人必需微量元素，存在于DNA和RNA中，成人每日攝入量0.3mg~0.5mg8/18/20243535/4513.3.9貴金屬自學(xué)●分布

貴金屬包含價(jià)電子構(gòu)型為(n-1)d10ns1IB銅族銅、銀、金等普通元素和VIIIB釕、銠、鈀和鋨、銥、鉑等鉑系稀有元素，它們都是有色金屬

銅29Cu釕44Ru銠45Rh鈀46Pa銀47Ag鋨76Os銥77Ir鉑78Pt金78Au8/18/20243636/451.銅族●存在銅、銀、金是人類發(fā)覺最早單質(zhì)態(tài)礦物。金主要以單質(zhì)形式存在于巖石或沙礫中。銅和銀還有硫化物、氯化物礦，銅還有碳酸鹽礦，有貨幣金屬(Currencymetals)之稱●性質(zhì)——物理性質(zhì)銅銀金有特征顏色，分別為：紫紅、銀白、金黃。銅銀金很柔軟，有極好延展性和可塑性，金尤其如此。1g金可碾壓成只有230個(gè)原子厚度，約1m2薄片，拉成20μm直徑長達(dá)165m金線。它們都是熱和電良導(dǎo)體，銀在全部金屬中含有最正確導(dǎo)電性，所以都是電子和電氣工業(yè)主要物資。銅質(zhì)合金，如黃銅、青銅和白銅分別用作儀器零件和刀具8/18/20243737/45——化學(xué)性質(zhì)

銅族元素都是不活潑金屬，Cu—Ag—Au活潑性遞減

都可形成+1，+2，+3氧化態(tài)化合物，Cu(+2)最穩(wěn)定,Ag(+1)和Au(+1)最穩(wěn)定

常溫不與非氧化性酸反應(yīng)，銅和銀溶于濃硫酸和濃硝酸中，金只溶于王水，通氧下，銅可溶于加熱硫酸和鹽酸Cu+2H2SO4（濃）=====CuSO4+2H2O+SO23Ag+4HNO3

=====3AgNO3+

2H2O+NOAu+4HCl+HNO3

=====HAuCl4+2H2O+NO2Cu+2H2SO4+O2

=====2CuSO4+2H2O2Cu+8HCl（濃，熱）=====2H3[CuCl4]+H28/18/20243838/45

銅在空氣中加熱時(shí)可與氧發(fā)生反應(yīng)生成黑色氧化銅，而金、銀加熱也不與氧作用。銅在潮濕空氣中能夠生銹：2Cu+H2O+CO2+O2=====Cu2(OH)2CO3

銅銀金它們都能與CN—等簡單配體形成穩(wěn)定配合物8/18/20243939/452.鉑系金屬自學(xué)●分布——鉑系金屬按照密度大小分為兩組，釕、銠、鈀密度約為12g/cm3，稱輕鉑系元素；鋨、銥、鉑密度約為22g/cm3，稱重鉑系元素。它們性質(zhì)非常相同，在自然界共生，統(tǒng)稱鉑系元素——它們?cè)谧匀唤缒軌蛴坞x態(tài)存在，如鉑礦和鋨銥礦，也可共生于銅和鎳硫化物中，在電解精練銅和鎳后，鉑系金屬和金銀常以陽極泥形式存在于電解槽中——鉑系金屬原子價(jià)電子構(gòu)型分別是：Ru：4d75s1；Rh：4d85s1；Pd：4d10；Os：5d66s2；Ir：5d76s2；Pt：5d96s1與核外電子排布規(guī)律不完全一致。原因：4d和5s及5d和6s能級(jí)差與3d和4s相比更小，更易發(fā)生能級(jí)交織，造成原子最外層電子有從ns進(jìn)入（n-1）d更強(qiáng)趨勢(shì)，這種趨勢(shì)隨原子序數(shù)增大而增強(qiáng)8/18/20244040/45●性質(zhì)和用途——除鋨呈藍(lán)灰色，其余均呈銀白色。熔沸點(diǎn)高，密度大，釕鋨硬而脆，其余韌性、延展性好——吸收氣體，尤其氫氣和氧氣。優(yōu)良催化劑：鉑是烯烴和炔烴氧化和氨氧化合成硝酸催化劑；釕是苯氫化作用催化劑——化學(xué)惰性，在常溫下不與氧、氟、氮等非金屬反應(yīng)，含有極高抗腐蝕性能。Ru、Rh、Ir和塊狀Os不溶于王水。Pd和Pt相對(duì)較活潑，可溶于王水，Pd可溶于濃硝酸和濃硫酸。在有氧化劑如KNO