中学阶段常见元素化合价表(竞赛专用)

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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。

常见化合价 该化合价

元素 例子 元素及单质的其他性质

【主要离子】 的性质 +1(主要) 如HCl、H2O等 12

●有三种同位素:H、H(或重氢D)、

在活泼金属氢3

氢 强还原性,H(或超重氢T)

化物中及其衍生

H -1 与和水反应●单质有还原性

物,如NaH、KH、

放出H2 ●气体可燃、密度最小、无色无味

CaH2、KBH4等

●银白色的活泼金属,和水反应 ●熔点比水高,密度很小,保存在

+1 如LiCl、Li2O等 焰色深红色 石蜡中

Li

●使用于电池内

●强还原剂,在空气中生成Li2O ●银白色的活泼金属,可以和水反应,保存在煤油中,强还原剂

+1 如NaCl、Na2O2等 焰色为黄色 ●熔点比水低,密度、硬度小

Na

●和醇、酸反应放出氢气 ●在空气中燃烧生成Na2O2

焰色为紫色●银白色活泼金属,可以和水反应,(混有Na+比钠更剧烈,保存在煤油中

钾 会为黄色,●熔点比水低、密度、硬度小

+1 如KCl、KNO3等

K 透过蓝色钴●强还原剂

玻璃才能看●在空气中燃烧生成K2O2和KO2

到紫色) ●钾钠合金用作核反应堆的冷却剂

●铷是银白色金属,铯是略带金黄

+1 铷焰色为浅色光泽的金属,熔点低,和水反应

Rb

【Rb+】 如RbCl、CsCl等 紫色,铯焰极其猛烈

【Cs+】 色为天蓝色 ●铯可以在空气中自燃

Cs

●强还原剂

●银白色活泼金属,和沸水略反应 ●在空气中燃烧生成MgO,也有

镁 Mg3N2生成,军事上用作照明弹

+2 如MgCl2、MgSO4等

Mg ●能在CO2等大多数气体中燃烧

●和酸剧烈反应 ●强还原剂

●银白色活泼金属,和水反应

+2 如CaCl2、CaO等 焰色砖红色 ●密度比水大,强还原剂

Ca

●在空气缓慢氧化或燃烧生成CaO

锶 锶焰色为深

+2 ●银白色活泼金属,可以和水反应

Sr 红色,钡焰2+

【Sr】 如SrCl2、BaSO4等 ●密度比水大

钡 色为黄绿2+

【Ba】 ●强还原剂,可以在空气中燃烧 2+

Ba 色;Ba有毒

硼 B

+3 【BO33-】 +3 3+

【Al】 【AlO2-】 +1 【Tl+】 +3 【Tl3+】

大多数硼化合物如H3BO3、B2O3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,可与强酸、强碱反应 ●在浓硫酸、浓硝酸中钝化

●高温有强还原性,铝热反应原料

铝 Al

如Al2O3、NaAlO2等

铊 Tl

如TlCl等 如Tl2O3等

剧毒

●较软的银白色金属,和酸反应生

剧毒

成亚铊化合物

强氧化性

有还原性

●有多种同素异形体,如金刚石、

石墨、C60等

●高温下有还原性,可以还原金属氧化物、CO2等

负价的碳化

●可以在纯氧中燃烧发出耀眼白光

合物有还原14

●同位素C用于考古

●半导体材料

●用作电脑芯片

和水放出自●可以和碱反应放出氢气 燃性的硅烷

●半导体材料

●镓的熔点低于体温

镓 Ga +3

铟 【Ga3+、In3+】 In

+2 CO等 +4 【CO32-】 CO2、CS2等

碳 【HCO3-】 C 金属碳化物的碳

显负价(CaC2等);

其他

有机物一般不讨论碳的化合价

+4 如Na2SiO3、硅酸、2-【SiO3】 SiF4、氟硅酸盐等

+3 SiHCl3

Si

-4 某些硅化物如【Si4-】 Mg2Si、Ca2Si等

+4 GeO2等

Ge

+4

如SnO2、SnCl4等

锡 【Sn4+】 Sn +2 亚锡化合物如

【Sn2+】 SnCl2、SnSO4等

+4 【Pb4+】 +2(主要) 【Pb2+】

+5

氮N

+4 +3 【NO2-】

如Pb(CH3COO)4、PbO2等;Pb3O4含有+2和+4价的铅。 如PbO、PbCl2等

铅 Pb

如KNO3、N2O5等 如NO2、N2O4等 如NaNO2、N2O3等

可溶于过量

●熔点较低,常用来制备合金,如

强碱

青铜(传统的青铜是铜锡合金)、焊

还原性;溶

锡等

于过量强碱

●铅和酸反应生成二价铅化合物,四价铅则难达到

有强氧化性

●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

硝酸根离子 酸化后具有 强氧化性 易歧化 亚硝酸根有 致癌性

NH3溶于酸;铵盐和碱反

-3 应生成NH3;

如NHCl、氮化物4

【NH4+】 活泼金属氮

如NaN、MgN等 332

【N3-】 化物和水反

应放出NH3,生成碱

-其他【N3】 叠氮化物(如NaN3) +5(主要) 磷酸及其盐(如

3-【PO4】 H3PO4、HPO3、K3PO4、

【HPO42-】 NaH2PO4等)、P4O10、【H2PO4-】 PCl5、POCl3等

+3

磷 P H3PO3、PCl3等

【PO33-】

次磷酸(H3PO2)及

+1 强还原性

其盐

-3

磷化物(如K3P等)

【P3-】 +5

砷酸及其盐、As2O5

【AsO43-】

+3 亚砷酸及其盐、

3-砷 【AsO3】 As2O3

As 活泼金属砷

砷化物(如AsH3、

-3 化物和水反

K3As等)

应产生H3As

其他 As4S4等

SbF5或锑和

+5

SbF5、HSbF6、SbCl5、氟构成的阴

【SbO3-】

锑酸盐等 离子有极强-【SbF6】

的酸性 锑

Sb +3

Sb2O3、SbCl3等

【Sb3+】 -3

锑化物等 和水反应

【Sb3-】 +5

BiF5、NaBiO3等 强氧化性

【BiO3-】 铋

Bi +3

Bi(NO3)3、Bi2O3等 最常见价态 3+

【Bi】

如SO2、CuO、I2O5、

-2 常见的价态

KOH、HClO4、BaSO4

氧 -1 和水反应放

如H2O2、Na2O2等 2-O 【O2】 出氧气

强氧化性;

+2 如OF2等

受热分解

+2 +1 如NO等 如N2O等

●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O2反应产生NO●和H2高温高压在有催化剂的条件下化合成NH3

●游离态氮转化为化合态氮的过程叫做固氮

●用作冷却、防腐、保护气体

●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P4O10 ●白磷易自燃,剧毒,可溶于CS2●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

●有灰色类金属砷(灰砷)、黄砷、黑砷等多种同素异形体 ●可燃

●大多数含砷化合物有剧毒 ●用作半导体

●熔点低,有多种同素异形体,但只有灰锑最稳定

●用作合金、半导体 ●有毒

●低熔点

●常用来制作合金 ●燃烧有蓝色火焰

●无色无味,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、硫化铅等物质氧化),易被催化分解,受热易分解

+0.5 【O2+】 其他 【O2-】 【O3-】 +6 【SO42-】 【S2O82-】 【S2O72-】 +4 2-【SO3】 +2

硫 S

-2 2-【S】

二氧基盐(如O2F2、O2PtF6、O2AsF6)等

●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

强氧化性;色雪花状固体

超氧化物(KO2)、臭

超氧化物、●绝大多数元素都存在氧的化合物

氧化物(如CsO3)、

臭氧化物和●接近100%的纯氧使人呼吸停止

HOF(此处0价)

水放出氧气

SO3、H2SO4、硫酸盐、过硫酸盐、焦硫酸盐、SF6等 SO2、亚硫酸盐等

如SCl2等

其他 【Sn2-】 +6 2-【SeO4】

硒 Se

+4 【SeO32-】

-2 【Se2-】 +6 【TeO42-】

+4 【TeO32-】

+2 2-【TeX4】

-2 2-【Te】 【Ten2+】【Te64+】 -1 【F-】 【HF2-】 【SiF62-】

活泼金属硫化物和酸反

硫化物(如K2S、

应产生H2S;

H2S、Cu2S、HgS等)、

某些金属的

硫取代氧的化合

硫化物则很

物等

稳定;还原性

多硫化物(Na2S3、

Na2S5等)、S2Cl2等

强氧化剂;

SeO3、硒酸盐等 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

SeO2、亚硒酸盐等 有毒

●在空气中燃烧有蓝色火焰

和酸反应产

硒化物等

生H2Se TeO3、碲酸盐等 TeO2、亚碲酸盐等 二卤化碲、四卤碲

酸盐等

碲化物等 Te8(WCl6)2、Te6(AsF6)4等 氟化物(如CaF2、HF、NH4F、NH4HF2、KHF2、UF6、XeF6等)、氟代含氧酸盐、含氟有机物等

●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,研磨即反应 ●和一些不活泼金属如Cu、Hg反应 ●溶于二硫化碳或碱金属硫化物溶液中

●硫的分子式为S8

●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

碲 Te

氟 F

●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

和酸反应产●和硒一样,摄入非微量的化合物生H2Te 会让人体散发恶臭 n=4-8,颜色随离子而异

●极毒的淡黄绿色气体,有芥末气味,化学性质极其活泼

可溶性氟化

●无正价

物有毒,直

●只有少数元素不能和氟直接化合

接接触可引

●用于制造含氟高分子材料、制造

起严重灼伤

农药、制造人造血液、分离铀的同位素

氯 Cl

+7 【ClO4-】 +5 【ClO3-】 +4 +3 【ClO2-】 +2 +1 -【ClO】 -1 -【Cl】

高氯酸、高氯酸盐、Cl2O7等 氯酸、氯酸盐等

强氧化剂

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

ClO2等

●化合价多、氧化物不稳定

亚氯酸、亚氯酸盐 ●有漂白性

●易液化

ClO·

●可溶于水

次氯酸、次氯酸

强氧化剂 ●用于有机合成,重要的化工原料

盐、Cl2O等

氯化物等

溴 Br

碘 I

钛 Ti

钒 V

铬 Cr

●有毒的深红棕色重质液体,易挥

+7、+5、+4 见“氯 Cl”(溴、溴酸盐有强发,有刺激性气味,化学性质活泼 +3、+1、-1 碘+1价有BrX、IX) 氧化性 ●溶于水、乙醇、四氯化碳、苯等

●用于消毒

见“氯 Cl”(次碘

+7、+5、+3 碘化物有较●深紫色固体,有毒,易升华,有

酸及其盐常温不

+1、-1 强的还原性 刺激性气味

存在)

●受热升华,用于消毒

使淀粉变

其他 碘溶于碘化物溶●溶于水、碘化物溶液、乙醇、四

蓝;有较强

【I3-】等 液中:I2+I-=I3- 氯化碳、苯等

的还原性

+4

钛酸盐、TiO2、四●银白色金属,有很强的抗腐蚀能

【Ti4+】

价钛化合物 力,常温下化学性质稳定

【TiO32-】

●高温下能在氧气、氮气中燃烧,

+3

三价钛化合物 分别生成TiO2和TiN

【Ti3+】

●制作合金、用作添加剂及颜料

+2 和水或酸反

(TiO2) 二价钛化合物 2+

【Ti】 应放出氢气 +5

钒酸盐、偏钒酸

【VO3-】

盐、VO、VF、VOCl 2553

【VO43-】

●银灰色金属,耐腐蚀

+4

VCl4、VO2等 ●用作催化剂

【VO2+】

●有丰富的价态,各价态有不同的

+3

V2O3、VBr3等 颜色

【V3+】 +2

VO、VCl2等

【V2+】

CrO3、CrO5、铬酸铬酸跟在酸

+6 ●银白色金属,十分坚硬

盐(BaCrO、KCrO、性条件下转424

【CrO42-】 ●有丰富的价态,化合物颜色多样

Na2CrO4等)、重铬化为重铬酸2-【Cr2O7】 ●用于制备强度大的合金,或用于酸盐(K2Cr2O7、根,碱性条

(常见) 金属防锈

(NH4)2Cr2O7等) 件逆转换。

●在硝酸中钝化

+5

K3Cr(O2)4 红褐色 ●氧化剂

【Cr(O2)43-】

●致癌

+4 CrO2、K2CrF6等

钨 W

锰 Mn

铁 Fe

钴 Co

亚铬盐(如CrCl2、Cr和水反

CrO等)。 应放出H2 钨酸盐、仲钨酸盐

+6(常见)

(H2W12O4210-)、磷钨 2-【WO4】

酸盐、WCl6、WO3等

+4 WO2、WS2等

有强氧化

+7 高锰酸及其盐(如

性,不稳定,

【MnO4-】 KMnO4等)、Mn2O7

紫色

+6

锰酸盐

【MnO42-】

+5

锰(V)酸盐

【MnO43-】

和浓盐酸反

+4 MnO2等

应产生Cl2

MnF3、Mn2O3、

+3

MnO(OH) 锰盐(如MnSO4、

+2

MnCl2等)、Mn(OH)2

强氧化性,

+6 高铁盐(如K2FeO4

不稳定,在

【FeO42-】 等)

酸中分解

Fe3O4、

+3、+2

Fe4[Fe(CN)6]3

有氧化性,

+3 铁盐(如FeCl3等)

水溶液为黄

【Fe3+】 等

有还原性,

+2 亚铁盐(如FeCl2易被氧化,【Fe2+】 等)、FeO 、FeS等 水溶液为浅

绿色

+1 Fe(NO)SO4

高钴酸盐

+5

(如K3CoO4)

+4 CoO2(水合)

有强氧化

三价钴化合物(如

性,能氧化

Co2O3、亚硝酸钴钠

+3 盐酸、水等,

等),Co3O4中含+2

在溶液中不

和+3价的钴

稳定

+2(常见)

二价钴化合物 水溶液红色

【Co2+】

+3 【Cr3+】

-【CrO2】 (常见) +2 【Cr2+】

铬盐(如CrCl3等)、Cr2O3、NH4Cr(SO4)2、主要为绿色 次铬酸盐等

2+

●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

●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

●银白色具有磁性的金属,熔点高 ●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、硫反应生成二价铁

●和Cl2、Br2反应生成三价铁 ●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

镍 Ni

钯 Pd

锇 Os

铱 Ir

铂 Pt

铜 Cu 银 Ag 金 Au

锌 Zn 镉 Cd

K2NiF6 不稳定 ●有磁性的高熔点的银色金属 三价镍化合物(如氧化性强于●常用作催化剂(如250℃催化苯

+3

Ni2O3等) 三价钴 和氢气加成为环己烷)

●常用作合金 63

●Ni用作金属探伤

+2

水溶液为碧●*Fe、Co、Ni的二价离子还原性

(常见) 二价镍化合物

依次减弱、稳定性依次增强,三价绿色

【Ni2+】

离子稳定性依次减弱,氧化性依次增强

●银白色金属,室温时1大气压下

在水溶液中

+2(常见) PdCl2、能吸收800倍本身体积的氢

就可被H、22+

【Pd】 Pd(CH3COO)2、PdO ●溶于硝酸,高温下和氟、氯反应

CO还原

●常用作催化剂

强氧化剂,

OsO4可溶于●常温常压下密度最大的元素

+8 OsO4等 CCl4,微溶●银白色金属

于水,有臭●粉末状锇在室温易被氧化成味 OsO4,块状锇在670K才能被氧化

+4 OsO2、OsCl4等 +6 IrF6 强氧化剂 ●银白色金属,化学性质稳定 +5 IrF5、KIrO3 强氧化剂 ●有不同颜色的盐类 +4 IrO2、K2IrO3 ●放射性的铱可用于金属探伤

PtF6(极强的氧化

+6

剂,能氧化O2)

●银白色金属,化学性质很稳定

+4

PbO2、H2PtCl6 ●用于制造催化剂和高级化学器皿

【PtCl62-】

+2 PbO +2(主要) 铜盐(CuSO4等)、

蓝色 ●质地软、熔点高的紫红色金属

【Cu2+】 CuO、Cu(OH)2等

●化学性质较稳定,但能被氯气、

+1 亚铜化合物

在酸中歧化 氧气、硝酸氧化

【Cu+】 (CuCl、Cu2O等) +1(主要) 大多数银化合物沉淀Cl-、●银白色金属,化学性质稳定 【Ag+】 (Ag2O、AgNO3等) Br-、I-、S2- ●易被硫、硫化氢腐蚀,熔点高 +3 多数金化合物如●金黄色、化学性质稳定的贵金属,

3+

【Au】 Au2O3、HAuCl4等 熔点1000多摄氏度,比铜、铁软 +1 ●金的纳米粉末为紫色

亚金化合物,如

●不溶于硝酸,但溶于王水、汞,【Au+】

AuCl等

易被氟气、氯气和氰化物侵蚀 【Au(CN)2-】

+2 ●银青色的活泼金属,熔点低

溶于过量的2+

【Zn】 锌化合物(ZnCl2) ●在空气中可以燃烧

强碱溶液 2-【Zn(OH)4】 ●常用作合金

●银灰色金属,熔点低,有毒且可

+2

致癌

(常见) 镉化合物(CdCl2)

●用于电池及电子原件,用在塑料

【Cd2+】

制造、油漆方面,也用来制作合金

+4

汞 Hg +2 (常见)

2+

【Hg】

加入Hg可

(如Hg(NO3)2、HgO) 转化为

2+

Hg2,加碱沉淀出HgO

+1 (常见) 【Hg22+】

镧 La

+3 (常见)

3+

【La】

铈 Ce

+4 【Ce4+】 +3 【Ce3+】

钍 Th +4 【Th4+】 +6 2+

【UO2】 【UO42-】 【U2O72-】 +4 【U4+】 +3 【U3+】

●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)

亚汞化合物(如易歧化成●绝大多数有机汞极毒,无机汞大Hg2Cl2等) Hg2+和Hg 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

绝大多数镧化合●银白色的活泼金属,是镧系金属物,如La2O3(可参加碱沉淀出中最活泼的 入玻璃)La(NO3)3、La(OH)3 ●常温被氧气氧化,在150℃自燃 LaCl3等 ●常用来制作合金或用作还原剂

强氧化性,能氧化盐酸

四价铈化合物,如●银白色的活泼的镧系金属,在

产生氯气,

CeO2、Ce(SO4)2等 150℃自燃,产生CeO2

可以被H2O2

●常用作合金(尤其是制造打火石)

还原

或用作还原剂

三价铈化合物,如

CeCl3、Ce2O3等

●银白色锕系金属,有放射性

水溶液中仅

如ThO2、Th(NO3)4 ●用作核燃料

存在四价钍

●二氧化钍灼烧发出白光 六价铀化合物 如硝酸铀酰最稳定价态 ●银白色锕系金属,有比钍强的放(UO2(NO3)2)、UF6 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

四价铀化合物,如

和水中自燃

UO2、UCl4等

●剧毒

强还原剂,

●用作核燃料 三价铀化合物,如

缓慢和水反

UCl3等

应放出H2

铀 U

+3(水溶液中

+3、+4价态●银白色锕系金属,有比铀强的放

最稳定)、+4、镅 粉红色至红射性

+5、+6 【Am3+, (不作要求) Am 色;+5、+6●极毒

AmF62-, AmO2+,

黄棕色 ●用于烟雾报警器中

AmO22+】

说明:

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”。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/zo67.html

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