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中学阶段常见元素化合价表(竞赛专用)


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 1 2 ●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、 ●气体可燃、密度最小、无色无味 放出 H2 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 锂 +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 钠 +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 铷 +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 铯 【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 钙 +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 【Sr2+】 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 Ba 色; 2+有毒 Ba

硼 B

+3 【BO33-】 +3 【Al3+】 【AlO2-】 +1 【Tl+】 +3 【Tl 】 +3 【Ga 、In3+】
3+ 3+

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 剧毒 剧毒 强氧化性 ●较软的银白色金属,和酸反应生 成亚铊化合物

铝 Al

如 Al2O3、NaAlO2 等

铊 Tl 镓 Ga 铟 In

如 TlCl 等 如 Tl2O3 等

●镓的熔点低于体温 CO 等 有还原性

碳 C

+2 +4 【CO32-】 【HCO3-】 其他 +4 【SiO32-】 +3 -4 【Si4-】 +4 +4 【Sn4+】 +2 【Sn2+】 +4 【Pb4+】 +2(主要) 【Pb2+】 +5

硅 Si 锗 Ge 锡 Sn

●有多种同素异形体,如金刚石、 CO2、CS2 等 石墨、C60 等 ●高温下有还原性,可以还原金属 氧化物、CO2 等 金属碳化物的碳 负价的碳化 ●可以在纯氧中燃烧发出耀眼白光 显负价(CaC2 等) ; 合物有还原 ●同位素 14C 用于考古 有机物一般不讨 性 论碳的化合价 如 Na2SiO3、硅酸、 SiF4、氟硅酸盐等 ●半导体材料 SiHCl3 ●用作电脑芯片 某些硅化物如 和水放出自 ●可以和碱反应放出氢气 Mg2Si、Ca2Si 等 燃性的硅烷 GeO2 等 如 SnO2、SnCl4 等 ●半导体材料

铅 Pb

氮N

+4 +3 【NO2-】

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 、 亚锡化合物如 还原性;溶 锡等 SnCl2、SnSO4 等 于过量强碱 ●铅和酸反应生成二价铅化合物, 如 Pb(CH3COO)4 、 四价铅则难达到 PbO2 等;Pb3O4 含有 有强氧化性 ●质软的金属,有毒,熔点较低,常 +2 和+4 价的铅。 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 如 PbO、PbCl2 等 氧化膜 硝酸根离子 如 KNO3、N2O5 等 酸化后具有 强氧化性 如 NO2、N2O4 等 易歧化 亚硝酸根有 如 NaNO2、N2O3 等 致癌性

+2 +1

如 NO 等 如 N2O 等 NH3 溶于酸; 铵盐和碱反 应生成 NH3; 活泼金属氮 化物和水反 应放出 NH3, 生成碱

-3 【NH4+】 【N3-】

如 NH4Cl、氮化物 如 Na3N、Mg3N2 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

磷 P

其他【N3-】 +5(主要) 【PO43-】 【HPO42-】 【H2PO4-】 +3 【PO33-】 +1 -3 【P3-】 +5 【AsO43-】 +3 【AsO33-】 -3 其他 +5 【SbO3-】 【SbF6-】 +3 【Sb3+】 -3 【Sb3-】 +5 【BiO3-】 +3 【Bi3+】 -2

叠氮化物(如 NaN3) 磷酸及其盐(如 H3PO4、HPO3、K3PO4、 NaH2PO4 等) 4O10、 、P PCl5、POCl3 等 H3PO3、PCl3 等 次磷酸(H3PO2)及 其盐 磷化物(如 K3P 等) 砷酸及其盐、As2O5 强还原性

●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

砷 As

锑 Sb

●有灰色类金属砷(灰砷) 、黄砷、 黑砷等多种同素异形体 ●可燃 活泼金属砷 ●大多数含砷化合物有剧毒 砷化物(如 AsH3、 化物和水反 ●用作半导体 K3As 等) 应产生 H3As As4S4 等 SbF5 或锑和 SbF5、 HSbF6、 SbCl5、 氟构成的阴 锑酸盐等 离子有极强 ●熔点低,有多种同素异形体,但 的酸性 只有灰锑最稳定 ●用作合金、半导体 Sb2O3、SbCl3 等 ●有毒 亚砷酸及其盐、 As2O3 锑化物等 BiF5、NaBiO3 等 Bi(NO3)3、Bi2O3 等 和水反应 ●低熔点 ●常用来制作合金 最常见价态 ●燃烧有蓝色火焰 强氧化性

铋 Bi

氧 O

-1 【O22-】 +2

如 SO2、CuO、I2O5、 常见的价态 KOH、HClO4、BaSO4 ●无色无味,供给呼吸,助燃 和水反应放 ● 最 常 见 的 同 素 异 形 体 是 臭 氧 如 H2O2、Na2O2 等 出氧气 (O3),有鱼腥臭味和很强的氧化性 强氧化性; (常温下能将银、硫化铅等物质氧 如 OF2 等 化),易被催化分解,受热易分解 受热分解

+0.5 【O2+】 其他 【O2-】 【O3-】 +6 【SO42-】 【S2O82-】 【S2O72-】 +4 【SO32-】 +2 硫 S -2 【S2-】

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 色雪花状固体 强氧化性; 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、 2SO4、 H 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 【SeO42-】 硒 Se +4 【SeO32-】 -2 【Se2-】 +6 【TeO42-】 +4 【TeO32-】 +2 【TeX42-】 -2 【Te2-】 【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、 2S、 等)、 Cu HgS 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、 6、 6 等) UF XeF 、 氟代含氧酸盐、含 氟有机物等 ●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 会让人体散发恶臭 生 H2Te 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

●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、 反应 Hg ●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

氯 Cl

+7 【ClO4-】 +5 【ClO3-】 +4 +3 【ClO2-】 +2 +1 【ClO-】 -1 【Cl-】 +7、+5、+4 +3、+1、-1 +7、+5、+3 +1、-1 其他 【I3-】等 +4 【Ti4+】 2【TiO3 】 +3 【Ti3+】 +2 【Ti2+】 +5 【VO3-】 【VO43-】 +4 【VO2+】 +3 【V3+】 +2 【V2+】 +6 【CrO42-】 【Cr2O72-】 (常见) +5 【Cr(O2)43-】 +4

高氯酸、高氯酸 盐、Cl2O7 等 氯酸、氯酸盐等 ClO2 等 亚氯酸、亚氯酸盐 ClO· 次氯酸、次氯酸 盐、Cl2O 等 氯化物等

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 ●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,重要的化工原料

强氧化剂

溴 Br

碘 I

●有毒的深红棕色重质液体,易挥 见“氯 Cl”(溴、 溴酸盐有强 发,有刺激性气味,化学性质活泼 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 碘化物有较 ●深紫色固体,有毒,易升华,有 酸及其盐常温不 强的还原性 刺激性气味 存在) ●受热升华,用于消毒 使淀粉变 ●溶于水、碘化物溶液、乙醇、四 碘溶于碘化物溶 蓝;有较强 氯化碳、苯等 液中:I2+I =I3 的还原性 钛酸盐、TiO2 、四 价钛化合物 三价钛化合物 二价钛化合物 钒酸盐、偏钒酸 盐、 2O5、 5、 V VF VOCl3 VCl4、VO2 等 V2O3、VBr3 等 VO、VCl2 等 CrO3 、CrO5 、铬酸 盐 (BaCrO4、 2CrO4、 K Na2CrO4 等) 、重铬 酸 盐 ( K2Cr2O7 、 (NH4)2Cr2O7 等) K3Cr(O2)4 CrO2、K2CrF6 等 铬酸跟在酸 性条件下转 化为重铬酸 根,碱性条 件逆转换。 红褐色 ●银白色金属,十分坚硬 ●有丰富的价态,化合物颜色多样 ●用于制备强度大的合金,或用于 金属防锈 ●在硝酸中钝化 ●氧化剂 ●致癌 ●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 ●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 TiO2 和 TiN ●制作合金、用作添加剂及颜料 和水或酸反 (TiO2) 应放出氢气

钛 Ti

钒 V

铬 Cr

+3 【Cr3+】 【CrO2-】 (常见) +2 【Cr2+】 钨 W +6(常见) 【WO42-】 +4 +7 【MnO4-】 +6 【MnO42-】 +5 【MnO43-】 +4 +3 +2 +6 【FeO42-】 +3、+2 铁 Fe +3 【Fe3+】 +2 【Fe2+】 +1 +5 +4 钴 Co

铬盐 (如 CrCl3 等) 、 Cr2O3、 4Cr(SO4)2、 主要为绿色 NH 次铬酸盐等 亚铬盐(如 CrCl2、 CrO 等)。 钨酸盐、仲钨酸盐 (H2W12O4210-)、磷钨 酸盐、WCl6、WO3 等 WO2、WS2 等 Cr2+和水反 应放出 H2 ●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

有强氧化 高锰酸及其盐(如 性,不稳定, KMnO4 等) 、Mn2O7 紫色 锰酸盐 锰(V)酸盐 MnO2 等 MnF3、Mn2O3、 MnO(OH) 锰盐(如 MnSO4、 MnCl2 等) 、Mn(OH)2 强氧化性, 不稳定,在 ●银白色具有磁性的金属,熔点高 酸中分解 ●常用来制作合金 Fe3O4、 ●在纯氧中可燃,发出耀眼白光, Fe4[Fe(CN)6]3 产生四氧化三铁 有氧化性, 铁盐(如 FeCl3 等) ●和水蒸汽高温反应产生四氧化三 水溶液为黄 等 铁和氢气 色 ●和非氧化性酸、碘、硫反应生成 有还原性, 二价铁 亚铁盐(如 FeCl2 易被氧化, ●和 Cl2、Br2 反应生成三价铁 等) 、FeO 、FeS 等 水溶液为浅 ●在硝酸、浓硫酸中钝化 绿色 Fe(NO)SO4 高钴酸盐 (如 K3CoO4) CoO2(水合) 有 强 氧 化 ●有磁性的高熔点银白色金属 三价钴化合物(如 性,能氧化 ●钴和酸、氯气反应只生成二价钴 Co2O3、亚硝酸钴钠 盐酸、 水等, ●常用来制作合金 等) ,Co3O4 中含+2 60 在溶液中不 ● Co 用于放射医学 和+3 价的钴 稳定 高铁盐(如 K2FeO4 等) 二价钴化合物 水溶液红色 ●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 和浓盐酸反 ●用于制备合金 应产生 Cl2

锰 Mn

+3

+2(常见) 【Co2+】

+4 +3 镍 Ni

+2 (常见) 【Ni2+】

钯 Pd

+2(常见) 【Pd2+】

锇 Os

+8

铱 Ir

+4 +6 +5 +4 +6

铂 Pt

铜 Cu 银 Ag 金 Au

锌 Zn 镉 Cd

+4 【PtCl62-】 +2 +2(主要) 【Cu2+】 +1 【Cu+】 +1(主要) 【Ag+】 +3 【Au3+】 +1 【Au+】 【Au(CN)2-】 +2 【Zn2+】 【Zn(OH)42-】 +2 (常见) 【Cd2+】

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 和氢气加成为环己烷) Ni2O3 等) 三价钴 ●常用作合金 ●63Ni 用作金属探伤 水溶液为碧 ●*Fe、Co、Ni 的二价离子还原性 二价镍化合物 依次减弱、稳定性依次增强,三价 绿色 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 PdCl2、 能吸收 800 倍本身体积的氢 就可被 H2、 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 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 OsO2、OsCl4 等 IrF6 强氧化剂 ●银白色金属,化学性质稳定 IrF5、KIrO3 强氧化剂 ●有不同颜色的盐类 ●放射性的铱可用于金属探伤 IrO2、K2IrO3 PtF6(极强的氧化 剂,能氧化 O2) ●银白色金属,化学性质很稳定 PbO2、H2PtCl6 ●用于制造催化剂和高级化学器皿 PbO 铜盐(CuSO4 等)、 蓝色 ●质地软、熔点高的紫红色金属 CuO、Cu(OH)2 等 ●化学性质较稳定,但能被氯气、 亚铜化合物 在酸中歧化 氧气、硝酸氧化 (CuCl、Cu2O 等) 大多数银化合物 沉淀 Cl- 、 ●银白色金属,化学性质稳定 (Ag2O、AgNO3 等) Br-、I-、S2- ●易被硫、硫化氢腐蚀,熔点高 多数金化合物如 ●金黄色、 化学性质稳定的贵金属, Au2O3、HAuCl4 等 熔点 1000 多摄氏度,比铜、铁软 ●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, AuCl 等 易被氟气、氯气和氰化物侵蚀 ●银青色的活泼金属,熔点低 溶于过量的 锌化合物(ZnCl2) ●在空气中可以燃烧 强碱溶液 ●常用作合金 ●银灰色金属,熔点低,有毒且可 致癌 镉化合物(CdCl2) ●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) 【Hg2+】

+1 (常见) 【Hg22+】

镧 La

+3 (常见) 【La3+】

铈 Ce

+4 【Ce4+】 +3 【Ce3+】

钍 Th

+4 【Th4+】 +6 【UO22+】 【UO42-】 【U2O72-】 +4 【U4+】 +3 3+ 【U 】 +3(水溶液中 最稳定)、+4、 +5、 【Am3+, +6 AmF62-, AmO2+, AmO22+】

●银白色液态的剧毒金属,会挥发 (如 Hg(NO3)2、 HgO) ●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 多数也有剧毒 Hg2Cl2 等) Hg2+和 Hg ●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 最稳定价态 ●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 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 +3、 价态 +4 粉红色至红 色;+5、+6 黄棕色 ●银白色锕系金属,有比铀强的放 射性 ●极毒 ●用于烟雾报警器中 六价铀化合物 如硝酸铀酰 (UO2(NO3)2) 、UF6

加入 Hg 可 转化为 Hg22+,加碱 沉淀出 HgO

铀 U

镅 Am

(不作要求)

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” 。


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