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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
元素 常见化合价 【主要离子】 氢 H +1(主要) 【H 】
+

例子

该化合价的性 质

元素及单质的其他性质
1 2

在大多数化合物中,如 HCl、H2O、NaHCO3、NH3 等 在活泼金属氢化物中及 有强还原性, 可 出 H2 焰

色为深红色

●有三种同位素: H、 H(或 D)、 H(或 T)●单质有还原 性●可燃●密度最小的气 体●无色无味
3

-1 【H 】
-

其衍生物,如 NaH、KH、 以 和 水 反 应 放 CaH2、KBH4 等 锂化合物如 LiCl、LiOH、 ●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 Li 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 Li2O●强还原剂
6

锂 Li

+1 【Li 】
+

Li2O 等

钠 Na

+1 【Na 】
+

钠化合物如 NaCl、Na2O2 等

焰色为黄色

●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 Na2O2● 强还原剂

钾 K

+1 【K 】
+

钾化合物如 KCl、 KNO3 等

焰色为紫色 (混 有 Na 时会为黄 色, 透过蓝色钴 玻璃才能看到 紫色)
+

●银白色活泼金属, 可以和 水反应,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 K2O2 和 KO2 ●钾钠合金用作核反应堆 的冷却剂

镁 Mg

+2 【Mg 】
2+

镁 化 合 物 如 MgCl2 、 MgSO4 等

●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 Mg3N2 生 成●能在 CO2 等大多数气 体中燃烧●和酸剧烈反应 ●强还原剂●军事上用作 照明弹

钙 Ca

+2 【Ca 】
2+

钙 化 合 物 如 CaCl2 、 CaSO4、CaO 等

焰色为砖红色

●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

+2 【Sr 】 【Ba 】
2+ 2+

锶、钡化合物如 SrCl2、 BaSO4 等

锶的焰色为深 红色, 钡的焰色 为黄绿色;Ba 有毒
2+

●银白色活泼金属, 可以和 水反应●密度比水大●强 还原剂●可以在空气中燃 烧

硼 B 铝 Al

+3
3【BO3 】

大多数硼化合物如 H3BO3、B2O3 等 大多数铝化合物如
3+

+3 【Al 】
【AlO2 】(偏铝酸

●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

Al2O3、NaAlO2 等

根)

碳 C

+2 +4
2【CO3 】 【HCO3 】等

CO 等 CO2、CS2 等

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●可以在纯 氧中燃烧发出耀眼白光● 同位素 C 用于考古
14

其他

金属碳化物中碳显负价 (如 CaC2 等) ;有机物一 般不讨论碳的化合价

负价的碳化合 物有还原性

硅 Si

+4
2【SiO3 】

硅酸盐如 Na2SiO3、 硅酸、 SiF4、氟硅酸盐等 SiHCl3 某 些 硅 化 物 如 Mg2Si 、
4-

●半导体材料●用作电脑 芯片●可以和碱反应放出 氢气 和水反应放出 自燃性的硅烷 可溶于过量强 碱 有还原性; 溶于 过量强碱 有强氧化性 ●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 ●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

+3 -4 【Si 】 锡 Sn +4 【Sn 】 +2 【Sn 】 铅 Pb +4 【Pb 】
4+ 2+ 4+

Ca2Si 等 四价锡化合物如 SnO2、 SnCl4 等 亚 锡 化 合 物 如 SnCl2 、 SnSO4 等 四 价 铅 化 合 物 如 Pb(CH3COO)4、PbO2 等; Pb3O4 含有+2 和+4 价的 铅。

+2(主要) 【Pb 】 氮N
2+

二价铅化合物如 PbO、 PbCl2 等 硝酸及硝酸盐(如 KNO3)、 硝 酸 根 离 子 酸 N2O5 等 NO2、N2O4 等 亚硝酸及亚硝酸盐(如 NaNO2)、N2O3 等 NO 等 N2O 等 氨气、铵盐(如 NH4Cl) NH3 溶于酸;铵 、 氮化物 (如 Na3N、 3N2 Mg 等) 盐和碱反应生 成 NH3;活泼金 属氮化物和水 化后具有强氧 化性

+5
【NO3 】

●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

+4 +3
【NO2 】

易歧化 亚硝酸跟离子 有致癌性

+2 +1 -3
+ 【NH4 】

【N 】

3-

反 应 放 出 NH3 生成碱 其他
【N3 】

叠氮化物(如 NaN3 等)

磷 P

+5(主要) 【PO43-】 【HPO42-】 【H2PO4-】等
+3 【PO3 】等 +1 -3 【P 】
33-

磷 酸 及 其 盐 ( 如 无显著氧化 ●有红磷、白磷(P4)、 H3PO4 、 HPO3 、 性 黑磷等多种同素异 K3PO4 、 NaH2PO4 形体●易燃, 在空气 等) 4O10、PCl5、 、P 中燃烧生成 P4O10● POCl3 等 白磷易自燃,剧毒, H3PO3、PCl3 等 可溶于 CS2●白磷烧 次磷酸(H3PO2)及其盐 有强还原性 伤应用硫酸铜溶液 处理●用过白磷的 磷化物(如 K3P 等) 仪器应灼烧●红磷 受热升华, 白磷熔化 ●和氧化剂混合易 爆
氧化物如 SO2、 CuO、 2O5 I 最常见的价态 ●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 和水反应放出 氧气 能将银、硫化铅等物质氧 化),易被催化分解,受热 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 强氧化性; 超氧 化物、 臭氧化物 和水反应放出 氧气 素都存在氧的化合物●接 近 100%的纯氧能使人的呼 吸停止 等;氢氧化物如 KOH 等; 大多数含氧酸及其盐如 HClO4、BaSO4 等;?? 过氧化物如 H2O2、Na2O2 等 OF2 等 二 氧 基 盐 ( 如 O2F2 、 O2PtF6、O2AsF6)等 超氧化物(如 KO2)、臭氧 化物(如 CsO3)、HOF(此 处 0 价)等 SO3、H2SO4、硫酸盐、过 硫酸盐、焦硫酸盐、SF6 等 SO2、亚硫酸盐等 SCl2 等 硫化物(如 K2S、H2S、 活泼金属硫化 物和酸反应产 生 H2S;某些金 属的硫化物则 很稳定; 还原性

氧 O

-2 【O 】 【OH 】 【??】 -1
2【O2 】 2-

+2

有极强氧化性; 易分解●在氧气中高压放 受热分解

+0.5
+ 【O2 】

其他
【O2 】 【O3 】等

硫 S

+6

2【SO4 】

●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 可溶性氟化物 有毒, 直接接触 可引起严重灼 ●极毒的淡黄绿色气体, 有 芥末气味, 化学性质极其活 泼●无正价●只有少数元

2【S2O8 】 2【S2O7 】等

+4 +2 -2

2【SO3 】等

【S 】

2-

Cu2S、HgS 等)、硫取代氧 的化合物等

其他 【Sn 】等 氟 F -1 【F 】 【HF 】
22-

多 硫 化 物 (Na2S3 、 Na2S5 等)、S2Cl2 等 氟化物(如 CaF2、HF、 NH4F 、 NH4HF2 、 KHF2 、 UF6、XeF6 等) 、氟代含氧

【SiF6 】等

2-

酸盐、含氟有机物等



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

【ClO4 】

高氯酸、 高氯酸盐、 2O7 Cl 等 氯酸、氯酸盐等 ClO2 等

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, 是重要的化工原料

+5 +4 +3 +2

【ClO3 】

强氧化剂

【ClO2 】

亚氯酸、亚氯酸盐等 ClO·

+1 【ClO 】 -1 【Cl 】等 溴 Br
-

-

次氯酸、次氯酸盐、Cl2O 等 氯化物等

强氧化剂

+7、+5、+4、+3、 见“氯 Cl”(溴、碘+1 价 +1、-1 有 BrX、IX 等)

溴酸盐有强氧 化性

●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●用于 消毒

碘 I

+7、+5、+3、+1、 见“氯 Cl” (次碘酸及其 -1 其他
【I3 】等

碘化物有较强 的还原性 使淀粉变蓝; 有 较强的还原性 铬酸跟在酸性 条件下转化为 重铬酸根, 碱性

●深紫色固体,有毒,易升 华, 有刺激性气味●受热升 华●用于消毒●溶于水、 碘 化物溶液、 乙醇、 四氯化碳、 苯等

盐常温不存在) 碘溶于碘化物溶液中产 生:I2+I
=I3

铬 Cr

2+6【CrO4 】 2【Cr2O7 】

CrO3 、 CrO5 、 铬 酸 盐 ( BaCrO4 、 K2CrO4 、 Na2CrO4 等) 、 重 (ch ó ng) 铬 酸 盐 ( K2Cr2O7 、 (NH4)2Cr2O7 等)

●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

(此价态常见)

条件下逆转换。 合金, 或用于金属防锈●在 氧化剂。致癌。 硝酸中钝化

3+5【Cr(O2)4 】

K3Cr(O2)4 CrO2、K2CrF6 等

红褐色

+4 +3【Cr
3+ 】 【CrO2 】

铬盐 (如 CrCl3 等)Cr2O3、 主要为绿色 、 NH4Cr(SO4)2、 次铬酸盐等 亚铬盐(如 CrCl2 等)、CrO 等。 高锰酸及其盐 (如 KMnO4 等) 、Mn2O7 锰酸盐 锰(V)酸盐 MnO2 等 MnF3、Mn2O3、MnO(OH) 锰盐(如 MnSO4、MnCl2 等) 、Mn(OH)2 和浓盐酸反应 产生 Cl2 Cr 和水反应放 出 H2 有强氧化性,不 稳定。紫色 ●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●用于制备合金
2+

(此价态常见) +2【Cr 】 锰 Mn
2+

+7
【MnO4 】 2【MnO4 】 3【MnO4 】

+6 +5 +4

+3 +2

铁 Fe

+6 【FeO4 】 +3 和+2 +3 【Fe 】 +2 【Fe 】
2+ 3+

2-

高铁盐(如 K2FeO4 等) Fe3O4、Fe4[Fe(CN)6]3 铁盐(如 FeCl3 等)等 亚铁盐(如 FeCl2 等) 、 FeO 、FeS 等

强氧化性, 不稳 定, 在酸中分解

●银白色具有磁性的金属, 熔点很高●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

有氧化性。 水溶 液为黄色 有还原性, 易被 氧化。 水溶液为 浅绿色

+1 +4 铜 Cu +2(主要) 【Cu 】 +1 【Cu 】 银 Ag
+ 2+

Fe(NO)SO4 OsO2、OsCl4 等 铜盐(CuSO4 等)、CuO、 Cu(OH)2 等 亚铜化合物(CuCl、Cu2O 等) 在酸中歧化
-

蓝色

●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

+1(主要) 【Ag 】
3+ +

大多数银化合物(Ag2O、 沉淀 Cl 、 、 、 ●银白色金属, Br I 化学性质稳 AgNO3 等) 多数金化合物如 Au2O3、 HAuCl4 等 亚金化合物,如 AuCl 等 S 等
2-

定●易被硫、 硫化氢腐蚀● 熔点高

金 Au

+3 【Au 】等 +1 【Au 】
【Au(CN)2 】等 +

●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、 易被氟气、 汞, 氯气和氰化物侵蚀

锌 Zn

+2 【Zn 】
2【Zn(OH)4 】

2+

锌化合物(ZnCl2 等)

溶于过量的强 碱溶液

●银青色的活泼金属, 熔点 低●在空气中可以燃烧● 常用作合金


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