原视频来自于@H2元素实验室
是按照视频发布时间对观看视频时个人笔记进行的一些整理和对元素基础知识的补充
辑一 铬、硫、钙、钛、碘、铂、汞、铍
铬 Cr
? 第四周期VIB族，原子序数24，价电子3d54s1，为特殊的半满稳定结构。
? 银白色金属，密度大，熔沸点高，钝化耐腐蚀磨损，金属中硬度最大。
? 主要矿石为铬铁矿（FeCr2O4）、铬铅矿（PbCrO4）与铬赭石矿（Cr2O3）
? 1797年首先被法国化学家沃克兰在铬铅矿（别称红铅矿，PbCrO4）发现，其元素原意为“颜色”，因其化合物颜色丰富美丽得名。
1.+6化合物主要为三氧化铬、氯化铬酰、铬酸盐及重铬酸盐，正六价铬四配位，其化合物因荷移跃迁通常具有颜色，铬酸根离子为正四面体构型
CrO3-铬酸酐
? 铬氧四面体以角氧相连的链状结构，强氧化性、水溶性、热不稳定性，溶于水生成铬酸（过量重铬酸，二者有平衡无法单独分离）
铬酸在水溶液中为中强酸
? 橙红色的重铬酸根与黄色的铬酸根存在平衡，ph降低时利于重铬酸根形成，ph升高时利于铬酸根形成
碱金属、钙、镁的铬酸盐与重铬酸盐都溶于水，一些重金属铬酸盐难溶于水可作为检验方法，例如黄色的铬酸钡与铬酸铅、砖红色的铬酸银等
重铬酸钾与重铬酸钠均为橙红色（红矾钾与红矾钠），重铬酸根离子为强氧化剂，其还原产物均为绿色的三价铬离子，重铬酸钾被乙醇还原用于检验司机是否酒驾
六价铬的过氧化物为深蓝色的过氧化铬CrO(O2)2，亦写作CrO5，其在水溶液中不稳定，易分解为三价铬离子与氧气，而在被萃取到乙醚戊醇等溶剂中时生成溶剂配合物而被稳定，故可用此法鉴定六价铬
2.+3化合物中Cr3+价电子为3s23p63d3（9-17电子结构离子半径较小），正三价铬六配位，三个未成对d电子发生dd跃迁使得化合物显色
Cr2O3/Cr(OH)3
三氧化二铬为暗绿色粉末（铬绿），难溶氧化物，两性氧化物不溶于水
离子颜色
? 十八水合硫酸铬为紫色，六水合硫酸铬为绿色，无水硫酸铬为桃红色，六水合铬离子为紫色， 四水二氨合铬离子为紫红色，三水三氨合铬离子为浅红色，二水四氨合铬离子为橙红色，一水五氨合铬离子为橙黄色，六氨合铬离子为黄色
记于 2022.2.9
硫 S
? 第三周期VIA族，原子序数16，价电子3s2sp4。
? 黄色非金属晶体，无臭无味。
硫矿床-
2H2S+SO2=3S+2H2O
2H2S+O2=2S+2H2O
1.硫化氢和硫化物
硫化氢是无色有恶臭味的有毒气体，可溶于水，二元弱酸，具还原性
H2S+I2=2HI+S
H2S+4Br2+4H2O=H2SO4+8HBr
? 硫化物中只有碱金属的硫化物易溶，碱土金属硫化物如硫化钙、硫化锶、硫化钡等微溶。所有硫化物都会产生一定程度的水解，例如硫化钠几乎全部水解使溶液呈现碱性，硫化铬与硫化铝在水中完全水解（双水解）
化合物颜色
? 白色硫化钠，硫化锌；肉色硫化锰；黑色硫化亚铁，硫化铅，硫化汞，硫化银，硫化铜；黄色硫化镉（镉黄）；橘红色硫化锑；褐色硫化亚锡
? 多硫化物一般显现黄色，随含硫增加颜色由黄色、橙色至红色，多硫离子具链状结构
Na2S2=Na2S+S
Na2S2+SnS=Na2SnS3
2.含氧化合物
二氧化硫-V形结构sp2杂化，无色有刺激性臭味，易溶于水（漂白剂、消毒剂），亚硫酸盐受热易歧化分解，遇强酸分解放出二氧化硫
4Na2SO3=3Na2SO4+Na2S
三氧化硫-平面三角形结构sp2杂化，π46离域键，具有很强的氧化性
硫酸根离子-四面体结构sp3杂化
硫代硫酸钠-海波/大苏打
Na2SO3+S=Na2S2O3
2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
无色透明结晶，易溶于水，在碱性中性溶液中稳定，酸性溶液中迅速分解
Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
强配位能力（定影液）
保险粉-连二亚硫酸钠
焦硫酸盐可以作难溶碱性金属的熔矿剂
3K2S2O7+Al2O3=Al2(SO4)3+3K2SO4
3K2S2O7+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3K2SO4
3.其他化合物
二氯化二硫（S2Cl2）橙黄色有恶臭液体，遇水易水解，结构类似于过氧化氢
2S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2+3S
六氟化硫（无色无臭，惰性大）
氯化亚硫酰SOCl2（有机合成氯化剂）
二氯化硫（SCl2）为樱桃红色液体，通入氨气可制备具有色温效应的S4N4
6SCl2+16NH3=S4N4+2S+12NH4Cl
4SOCl2=3Cl2+2SO2+S2Cl2
记于 2022.2.10
钙 Ca
? 第四周期IIA族，原子序数20，价电子4s2，s区碱土金属。
? 银白色活泼金属，通常保存在煤油或液态石蜡中隔绝空气。
? 1808年被英国化学家戴维于钙汞合金中发现。
3Ca+N2=Ca3N2
2Ca+O2=2CaO
Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3
Ca+2C=CaC2 / CaO+3C=CaC2+CO
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
电石为碳化钙，与水反应生成乙炔（电石气）
Ca+6B=CaB6
六硼化钙是一种稳定的脱氧剂与磨料
Ca+H2=CaH2 （惰性气体保护）
氢化钙为白色粉末状储氢物质
还原性-无水环境下进行制取其它单质
CO2+Ca=2CaO+C
SiO2+Ca=2CaO+Si （隔氧）
Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2
氧化钙、氢氧化钙为白色粉末
*生石灰氧化钙，熟石灰氢氧化钙，草木灰碳酸钾
*生石膏二水合硫酸钙，熟石膏半水合硫酸钙
Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
CaCO3+2HCl=CO2+H2O+CaCl2
萤石氟化钙
CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF
氯化钙可作为干燥剂，易发生潮解
钙的焰色反应为砖红色
记于 2022.2.11
钛 Ti
? 第四周期IVB族，原子序数22，d区第一过渡系金属元素，价层电子3d24s2（未来的第三金属，第一金属为铁，第二金属为铝）。
? 银灰色金属，熔点高，密度小，硬度大，有海绵钛（质地疏松的不规则银灰色颗粒，化学性质活泼）与覆盖着致密氧化膜的金属钛（耐腐蚀性）。
? 1791被英国教区牧师兼业余化学家格列高尔在钛铁砂中发现。
+2-+4价简单化合物包括一氧化钛、三氧化二钛、二氧化钛、碳化钛、硼化钛、硅化钛
一氧化钛-TiO
金黄色粉末，密度大可导电，强还原性
2TiO+6HCl=2TiCl3（紫色）+2H2O+H2
2Ti+6HF=Ti[TiF6]+3H2
4TiO+O2=2Ti2O3（金黄色粉末变为紫色粉末）
三氧化二钛-Ti2O3
紫色粉末，不与一般酸碱反应
2Ti+6HCl=2TiCl3+3H2
4TiCl3+O2+6H2O=4TiO2（白色）+12HCl
三价钛的可溶性化合物在空气中暴露易被氧化
二氧化钛-TiO2 钛白，金红石，白色粉末状固体
Ti+O2=TiO2
TiO2+6HF=H2[TiF6]（氟钛酸，溶解度特殊）
检验钾离子-
H2[TiF6]+2KOH=K2[TiF6]（沉淀）+2H2O
TiO2+2K2S2O7=Ti(SO4)2+2K2SO4
四价钛离子极易水解，写为TiO2+（钛氧离子）
Ti(SO4)2+H2O=TiOSO4+H2SO4
四价钛的检验-过氧化氢法
TiOSO4+H2O2=[TiO(H2O2)]SO4(橘黄色)
TiOSO4+4NaOH+H2SO4=Ti(OH)4（沉淀）+2Na2SO4+H2O
α-钛酸的水合二氧化钛沉淀，不耐酸碱
TiOSO4+2H2O=H2TiO3（沉淀）+H2SO4
β-钛酸（偏钛酸）软硬不吃
TiO2+2KOH=K2TiO3+H2O
四氯化钛为无色刺激性臭味液体，易水解
TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl(白雾)
TiCl4+H2O=TiOCl2（沉淀）+2HCl
TiCl4+2HCl=H2[TiCl6]
偏钛酸钡为白色或浅灰色粉末，难溶于水
碳化钛是具有金属光泽的铁灰色晶体
*二氧化钛的制备
1.硫酸法
FeO-TiO2（钛铁矿）+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
TiOSO4+2H2O=H2TiO3(沉淀)+H2SO4
H2TiO3=TiO2+H2O
2.氯化法
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO
TiCl4+O2=TiO2+2Cl2
记于 2022.2.11
碘 I
? 第五周期VII族，原子序数53，价层电子5s25p5。
? 名称来自于紫色蒸汽，为紫黑色固体，易升华，易溶于苯和四氯化碳。
? 1811年被法国药剂师库特瓦在制硝酸钾时发现。
KI+I2→KI3 KI3→KI+I2
碘酒：碘+碘化钾+75%乙醇
2Al+3I2→2AlI3
Fe+I2→FeI2
碘化钾为无色晶体，棕黑色试剂瓶保存
Pb(CH3COO)2+2KI→PbI2（柠檬黄色）+2CH3COOK
2CuSO4+4KI→2CuI（灰白色，碘化亚铜）+2K2SO4+I2
AgNO3+KI→AgI（淡黄色）+KNO3
Hg(NO3)2+2KI→HgI2（红色）+2KNO3
HgI2+2KI→K2[HgI4]
*碘化汞钾为在碱性条件下鉴定铵根离子的奈斯勒试剂
NH4+ +2[HgI4]2- +4OH- =[Hg2NI-H2O]↓+ 7I- +3H2O
碘化氢制备：红磷+碘单质
2P+6H2O+3I2→2H3PO3+6HI↑
H3PO4+KI→KH2PO4+HI
常温下无色气体，具有刺激性臭味
碘化物易被氧化
2I- +Cl2/Br2→I2 +2Cl-/Br-
2FeCl3+2KI→2FeCl2+2KCl+I2
2CuSO4+4KI→2CuI↓（灰白色）+I2+2K2SO4
? 淀粉碘化钾溶液-检验氧化剂
? 非金属碘化物稳定性通常低于金属碘化物
卤素互化物：不同不同卤素原子以共价键相互结合而相称的化合物，较重的、电负性较低的卤素为中心原子
常见的卤素互化物有一氯化碘与三氯化碘
I2+Cl2→2ICl（常温固态棕红色，水浴液态，易挥发）
ICl+Cl2→ICl3（亮黄色固体）
2ICl+2H2O→2HCl+2HI+O2
4ICl+2H2O→4HCl+2I2+O2
无机溶金-
2Au+6ICl→2AuCl3+3I2
AuCl3+3NaOH→Au(OH)3↓+3NaCl
有机试剂-
CH2=CH2+ICl→CH2I-CH2Cl
2HIO3（晶体）→I2O5（白色针状，强氧化剂）+H2O
五氧化二碘300℃以上分解为氧气与碘蒸气
HOOCCOOH→H2O+CO2↑+CO↑
I2O5+5CO→5CO2+I2
一氧化碳含量的测定
I2O5+H2O→2HIO3（白色纯酸晶体）
3I2+6KOH→5KI+KIO3（白色粉末）+3H2O
KI+KClO3→KCl+KIO3
2KIO3→2KI+3O2↑
碘酸钾可以用作金属离子沉淀剂
2KIO3+Pb(NO3)2→2KNO3+Pb(IO3)2↓
KIO3+AgNO3→KNO3+AgIO3↓
2KIO3+Cd(Ac)2→2KAc+Cd(IO3)2↓
2IO3- + Zn2+ →Zn(IO3)2↓
碘酸铅、碘酸银、碘酸镉、碘酸锌均为白色沉淀
NaIO3+Br2+3NaOH→Na2H3IO6+2NaBr
Na2H3IO6+2HNO3→2NaNO3+H5IO6
正高碘酸是无色透明晶体，易潮解弱酸
H5IO6(减压加热)→HIO4(偏高碘酸)+2H2O
NaI+4NaClO→NaIO4+4NaCl
偏高碘酸只能存在于溶液中，稀释偏高碘酸溶液会重新得到正高碘酸（类平衡？），具有脱水性强氧化性强酸性（但正高碘酸是弱酸离谱吧）
2Mn2+ +5IO4- +3H2O→2MnO4- + 5IO3- +4H+
Fe2+ + 2IO4- +2H2O→FeO42- + 2IO3- ?+4H+
高铁酸标志性颜色为淡粉色
高碘酸钠在有机合成中作摧化剂
记于 2022.2.14
铂 Pt
? 第五周期VIII族，原子序数78，价层电子5d96s1。
? 铂系元素：第五、六周期VIII族的元素，包括钌(4d75s1)、铑(4d85s1)、钯(4d105s0)、锇(5d66s2)、铱(5d76s2)、铂(5d96s1)六种元素。铂系元素都是稀有元素，几乎完全以游离态存在，可按照金属单质密度分为轻铂金属（Ru，Rh，Pd）与重铂金属（Os，Ir，Pt），均难熔具化学惰性，但具有高催化活性。
? 铂是银白色金属，密度大（白金是黄金和其他金属的合金），铂合金硬度大于黄金。
? 1735年被西班牙乌罗阿在秘鲁金矿中发现。
铂铑铂热电偶可用于高温下测温，铂单质可应用于催化（工业制硝酸）
4NH3+5O2→4NO(无色)+6H2O
2NO+O2→2NO2(红棕色)
C2H5OH→C2H4O+H2↑
铂抗氧化性一般在实验室当工具人
Pt+4HNO3+18HCl→3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O
Pt+4H2SO4→Pt(SO4)2+2SO2↑+4H2O
氯铂酸为樱桃红色晶体，易潮解，溶于水生成棕红色溶液
滴入钾盐生成亮黄色沉淀氯铂酸钾K2[PtCl6]
滴入氨水生成亮黄色沉淀氯铂酸铵(NH4)2[PtCl6}
滴入铯盐或铷盐生成黄色氯铂酸铯与氯铂酸铷沉淀
3(NH4)2[PtCl6]→3Pt+2N2+2NH4Cl+16HCl
铂镜反应，工业制取铂重要反应
Pt+O2→PtO2 二氧化铂高温不稳定，一边生成一边分解
二氧化铂的制备：氯铂酸与硝酸钠混合加热
H2PtCl6+6NaNO3→Pt(NO3)4+6NaCl+2HNO3
Pt(NO3)4→PtO2+4NO2+O2
水和二氧化铂为棕黑色粉末，溶解在氢氧化钠生成铂酸钠，耐酸不耐碱
Pt+Cl2→PtCl2 一边生成一边分解，通常用加热氯铂酸
四氯化铂颜色跟铁锈差不多
四溴化铂为干邑色（橙黄？）
四碘化铂为深红色（偏黑？）
二氯化铂为黄绿色粉末
遇到氨水生成马格努斯绿盐[Pt(NH3)4][PtCl4]
遇到盐酸搅拌生成橙红色的氯亚铂酸
氯铂酸钾为红色，氯亚铂酸钾为黄色
记于 2022.2.15
汞 Hg
??第六周期IIB族，原子序数80，价电子构型5d106s2，为全满构型。
? 银白色金属，常温下唯一液体金属，密度大（常温下密度最大的液体）蒸汽压低而用来制造压力计，好的溶剂（汞齐合金）。
? 中国在有史之前就使用了天然的硫化汞。
朱砂硫化汞-HgS
Hg+S→HgS
HgSO4+Na2S→HgS↓+Na2SO4
汞只能溶于氧化性酸，与氧气化合较慢，与硫和卤素则很容易反应
3Hg+8HNO3→3Hg(NO3)2+2NO↑+4H2O
硫化汞不与盐酸硫酸硝酸反应
3HgS+12HCl+2HNO3→3H2[HgCl4]+3S↓+2NO↑+4H2O
HgS+Na2S→Na2[HgS2]
2Hg(NO3)2→2HgO(红色)+4NO2↑+O2↑
Hg(NO3)2+2NaOH→2NaNO3+HgO↓(黄色)+H2O
HgO+2HCl→HgCl2(升汞，氯化高汞)+H2O
升汞是较强的氧化剂，与氯化亚锡反应生成白色的氯化亚蜡和黑色的汞沉淀，同时是有机合成工业重要的催化剂，消毒剂
2HgCl2+SnCl2+2HCl→Hg2Cl2↓+H2SnCl6
Hg2Cl2+SnCl2+2HCl→2Hg↓+H2SnCl6
HgCl2+2NH3→[Hg(NH3)2Cl2]
[Hg(NH3)2Cl2]→[Hg(NH2)Cl]↓(白色沉淀)+NH4Cl
2[Hg(NH2)Cl]+H2O→[Hg2NCl(H2O)]+NH4Cl
硝酸汞与碘化钾反应生成红色碘化汞
Hg(NO3)2+2KI→HgI2↓(红色沉淀)+2KNO3
HgI2+2KI→K2[HgI4] 纳氏/奈斯勒试剂
2K2[HgI4]+NH4Cl+4KOH→Hg2NI-H2O(棕红色沉淀)+KCl+7KI+3H2O
K2[HgI4]+2AgNO3→Ag2[HgI4]↓(黄色沉淀)+2KNO3
K2[HgI4]+CuSO4→Cu[HgI4]↓(红色沉淀)+K2SO4
两个沉淀受热颜色发生可逆变化，黄色变红色，红色变黑色
Hg(NO3)2+Hg→Hg2(NO3)2 无色晶体，用作鱼药
Hg2(NO3)2+2HCl→Hg2Cl2↓(白色沉淀,甘汞)+2HNO3
2Hg+2FeCl3→Hg2Cl2↓+2FeCl2 灵敏迅速
汞与硫和硒的结合能力强会导致蛋白质变性
甘汞不稳定易歧化
Hg2Cl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓+Hg↓+NH4Cl
记于 2022.2.21
铍 Be
??第二周期IIA族，原子序数4，价电子构型2s2。
? 锂和铍由于原子半径和离子半径小，且为2电子构型有效核电荷大，极化力强，故其化合物具有明显的共价性，表现出与同族元素不同的化学性质。
? 1798年被法国科学家沃克兰在对绿柱石和祖母绿的研究中发现。
绿柱石-硅酸铝铍（无色透明晶体）
Be3Al2(SiO3)6
海蓝宝石-含有Fe(II)的绿柱石
金色绿柱石-含有Fe(III)的绿柱石
粉色绿柱石（摩根石）-含有Mn(II)的绿柱石
玫瑰宝石-含有Mn(III)的绿柱石，现仅产于犹他州与新墨西哥州
祖母绿-铬钒绿柱石（铬与铍自然界无法同时成矿）
金绿宝石-铝酸铍
BeAl2O4
猫眼效应：
铍的特殊性
1.氢氧化铍呈现两性（不溶于水白色粉末）
Be+2HCl→BeCl2+H2↑
Be+2KOH+2H2O→K2[Be(OH)4]+H2↑
2.铍对空气具有稳定性
会被氧化形成氧化铍薄膜，但刚好形成保护，可以抵御许多氧化性酸的侵蚀
氧化铍为两性，经煅烧的氧化铍与氧化镁熔点高可用于耐火，粉尘装氧化铍为B级无机剧毒物
2Be+C→Be2C（硬度高，遇水水解产生甲烷，与碳化钙水解生成乙炔不同）
Be2C+4H2O→2Be(OH)2+CH4↑
3.无水卤化铍均为共价化合物
BeO+2NH3+4HF→(NH4)2[BeF4]↓（氟铍酸铵）+H2O
(NH4)2[BeF4]→BeF2+2NH4F
4.氯化铍的溶解度大
XCl2+2KF→XF2↓+2KCl（X=Mg，Ca，Sr，Ra）
5.铍盐易水解，铍不形成过氧化物，铍化合物分解温度相对较低
记于 2022.2.21
辑一 整理于 2022.8.13
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