第 11 章 · 無機：遷移元素と金属イオンの分離

项目	内容
シラバス项目	Ⅲ 1.(2) 遷移元素、Ⅲ 1.(4) 金属イオンの分離・分析、Ⅲ 1.(5) 広く利用されている金属と無機化合物
国内书对应	第 8 章（铁）、第 9 章（铝、铜与金属材料）、第 38 章 38.2、38.5 节（离子检验、分离提纯）、第 12 章（无机非金属材料）
本章新内容的分量	Cr、Mn、Zn、Ag、Hg 的性质和颜色；金属イオンの分離・分析（H2S 分组、试剂顺序）；Ti、W、Pt、ステンレス、ニクロム、ファインセラミックス、TiO₂ 光触媒
过去问出现次数	20 回共 23 题（每回平均 1.1 次）

国内铁、铜讲得细，EJU 还考 Cr、Mn、Zn、Ag、Hg 的颜色和反应，以及金属イオンの分離・分析：给几种离子，用 HCl、H₂S、NaOH、NH₃ 等试剂按顺序分离，靠沉淀颜色判断。这一章的记性内容多，但规律清楚：过渡元素的离子多有颜色，颜色和沉淀就是它们的“身份证”。

11.1 与国内的对照

シラバス小項目・術語（日文原文）	国内书位置	相同 / 讲法不同 / 国内没有	本章哪节讲
遷移元素：クロム，マンガン，鉄，銅，亜鉛，銀，水銀及びそれらの化合物	第 8、9 章（铁、铜）	讲法不同 + 国内没有（Cr、Mn、Zn、Ag、Hg）	11.2
金属イオンの分離・分析	第 38 章 38.2、38.5 节	讲法不同 + 国内没有（H2S 分组、系统分析）	11.3
広く利用されている金属と無機化合物：チタン，タングステン，白金，ステンレス鋼，ニクロム；ガラス，ファインセラミックス，酸化チタン（光触媒）	第 9、12 章	EJU 有、国内没有或只提一句	11.4

11.2 遷移元素の性質

说明

宏观：过渡元素是周期表中 3–12 族的元素，EJU 要求 Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ag、Hg。它们多有可变的氧化数、有色的离子、催化性，容易形成錯イオン（配离子）。常见颜色：$\ce{Fe^2+}$ 淡绿、$\ce{Fe^3+}$ 黄褐、$\ce{Cu^2+}$ 蓝、$\ce{Zn^2+}$ 无色、$\ce{Ag+}$ 无色、$\ce{Cr^3+}$ 绿、$\ce{CrO4^2-}$ 黄、$\ce{Cr2O7^2-}$ 橙、$\ce{Mn^2+}$ 淡粉、$\ce{MnO4-}$ 紫、$\ce{Hg^2+}$ 无色。氢氧化物：$\ce{Fe(OH)2}$ 白（淡绿）、$\ce{Fe(OH)3}$ 红褐、$\ce{Cu(OH)2}$ 蓝、$\ce{Zn(OH)2}$ 白（两性）。

微观：过渡元素的 d 轨道部分填充，电子可以在 d 轨道间跃迁，吸收可见光，所以离子有颜色；不同氧化数、不同配体使颜色不同。可变氧化数来自 d 电子和 s 电子的参与。

符号：$\ce{Fe^2+}$、$\ce{Fe^3+}$、$\ce{Cu^2+}$、$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Ag+}$、$\ce{Cr^3+}$、$\ce{Mn^2+}$、$\ce{Hg^2+}$；$\ce{Fe(OH)2}$、$\ce{Fe(OH)3}$、$\ce{Cu(OH)2}$、$\ce{Zn(OH)2}$；$\ce{CrO4^2-}$、$\ce{Cr2O7^2-}$、$\ce{MnO4-}$。

使用场景

• 题目给离子颜色（或问哪种离子有颜色），问元素 → 对颜色表：$\ce{Fe^3+}$ 黄褐、$\ce{Cu^2+}$ 蓝、$\ce{MnO4-}$ 紫、$\ce{Cr2O7^2-}$ 橙；$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Ag+}$ 无色。
• 题目给氢氧化物颜色/溶解性，问离子 → $\ce{Fe(OH)3}$ 红褐、$\ce{Cu(OH)2}$ 蓝、$\ce{Zn(OH)2}$ 白且两性。

注意点

• $\ce{Fe^2+}$ 淡绿、$\ce{Fe^3+}$ 黄褐；$\ce{Fe(OH)2}$ 白色/淡绿，在空气中迅速氧化成红褐色 $\ce{Fe(OH)3}$。
• $\ce{Cu^2+}$ 蓝色；无水 $\ce{CuSO4}$ 白色，吸水变蓝（$\ce{CuSO4.5H2O}$）。
• $\ce{Zn^2+}$ 无色；$\ce{Zn(OH)2}$ 白色，溶于强碱和氨水（两性/配位）。
• $\ce{Ag+}$ 无色；$\ce{AgCl}$ 白、$\ce{AgBr}$ 淡黄、$\ce{AgI}$ 黄。
• $\ce{CrO4^2-}$ 黄、$\ce{Cr2O7^2-}$ 橙，随 pH 互相转化；$\ce{MnO4-}$ 紫。
• 日本题面写「遷移元素」「錯イオン」「沈殿の色」「水溶液の色」。

推导

颜色与 d 电子：过渡元素离子的 d 轨道在配体场中分裂，电子跃迁吸收可见光，补色就是观察到的颜色。不同离子 d 电子数不同，分裂能不同，颜色不同。

可变氧化数：Fe 有 +2、+3；Cu 有 +1、+2；Mn 有 +2、+4、+7；Cr 有 +3、+6。氧化数变化伴随颜色变化，是氧化还原题的基础。

例题

例 1　（场景：给离子颜色 → 判断离子）

問題　水溶液が青いイオンとして最も適当なものを，次の①～④の中から一つ選びなさい。

①　$\ce{Fe^3+}$　　②　$\ce{Cu^2+}$　　③　$\ce{Zn^2+}$　　④　$\ce{Ag+}$

解答　$\ce{Cu^2+}$ の水溶液は青色。$\ce{Fe^3+}$ は黄褐色、$\ce{Zn^2+}$ と $\ce{Ag+}$ は無色。よって ②。　答　②

中文翻译　题目：水溶液呈蓝色的离子最合适的是哪一个？① $\ce{Fe^3+}$ ② $\ce{Cu^2+}$ ③ $\ce{Zn^2+}$ ④ $\ce{Ag+}$。解答：$\ce{Cu^2+}$ 的水溶液呈蓝色；$\ce{Fe^3+}$ 黄褐、$\ce{Zn^2+}$ 无色、$\ce{Ag+}$ 无色。所以是 ②。答案 ②。

解说　用到的是过渡元素离子的颜色。容易卡在：把 $\ce{Fe^3+}$ 的黄褐当成蓝色；或者认为 $\ce{Zn^2+}$ 有颜色。选项排除：① 黄褐；③④ 无色。另一种解法：记「铜蓝、铁黄、锌银无色」。

例 2　（场景：氢氧化物颜色/两性 → 判断离子）

問題　水酸化ナトリウム水溶液を過剰に加えると，白色沈殿が溶けるイオンとして最も適当なものを一つ選びなさい。

①　$\ce{Fe^3+}$　　②　$\ce{Cu^2+}$　　③　$\ce{Zn^2+}$　　④　$\ce{Ag+}$

解答　$\ce{Zn^2+}$ は $\ce{OH-}$ と白色の $\ce{Zn(OH)2}$ をつくり、過剰の NaOH で $[\ce{Zn(OH)4}]^{2-}$ として溶ける。$\ce{Fe(OH)3}$ は赤褐色で不溶、$\ce{Cu(OH)2}$ は青色で不溶、$\ce{Ag+}$ は褐色の $\ce{Ag2O}$ をつくる。よって ③。　答　③

中文翻译　题目：加入过量氢氧化钠水溶液时，白色沉淀溶解的离子最合适的是哪一个？① $\ce{Fe^3+}$ ② $\ce{Cu^2+}$ ③ $\ce{Zn^2+}$ ④ $\ce{Ag+}$。解答：$\ce{Zn^2+}$ 与 $\ce{OH-}$ 生成白色 $\ce{Zn(OH)2}$，过量 NaOH 时溶解成 $[\ce{Zn(OH)4}]^{2-}$。$\ce{Fe(OH)3}$ 红褐不溶，$\ce{Cu(OH)2}$ 蓝不溶，$\ce{Ag+}$ 生成 $\ce{Ag2O}$ 褐色。所以是 ③。答案 ③。

解说　用到的是「白色 + 两性 = $\ce{Zn^2+}$ 或 $\ce{Al^3+}$」。容易卡在：把 $\ce{Fe^3+}$ 的红褐当成白色；$\ce{Cu(OH)2}$ 蓝色。选项排除：①② 颜色不对且不溶于过量 NaOH；④ 生成褐色 $\ce{Ag2O}$。另一种解法：记「锌、铝的氢氧化物两性，白色」。

常用推论

• 离子颜色：$\ce{Fe^2+}$ 淡绿、$\ce{Fe^3+}$ 黄褐、$\ce{Cu^2+}$ 蓝、$\ce{MnO4-}$ 紫、$\ce{CrO4^2-}$ 黄、$\ce{Cr2O7^2-}$ 橙；$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Ag+}$ 无色。
• 氢氧化物：$\ce{Fe(OH)2}$ 白（淡绿）、$\ce{Fe(OH)3}$ 红褐、$\ce{Cu(OH)2}$ 蓝、$\ce{Zn(OH)2}$ 白（两性）。
• 银盐：$\ce{AgCl}$ 白、$\ce{AgBr}$ 淡黄、$\ce{AgI}$ 黄。
• 过渡元素多有可变氧化数和催化性。

易错点

• 错在哪：认为 $\ce{Zn^2+}$ 有颜色。 为什么错：$\ce{Zn^2+}$ 的 d 轨道全满，不吸收可见光，无色。 正确做法：记「锌无色」。
• 错在哪：把 $\ce{Fe(OH)2}$ 当成红褐色。 为什么错：$\ce{Fe(OH)2}$ 是白色/淡绿，氧化后才变红褐 $\ce{Fe(OH)3}$。 正确做法：区分 Fe(II) 和 Fe(III)。
• 错在哪：认为 $\ce{AgCl}$ 是黄色。 为什么错：$\ce{AgCl}$ 白、$\ce{AgBr}$ 淡黄、$\ce{AgI}$ 黄。 正确做法：按 Cl-Br-I 记白-淡黄-黄。

直观理解

过渡元素离子像「不同颜色的颜料」：铜蓝、铁黄、锰紫、铬橙；沉淀颜色像「试纸」，加到试剂里看颜色就知道是谁。

关联知识点

• 前置：国内书第 8 章铁、第 9 章铜、第 38 章离子检验。
• 后续：本书 11.3 节金属离子分离、11.4 节利用的金属。
• 常一起考：国内书第 5 章氧化还原（Fe2+/Fe3+ 转化）。

11.3 金属イオンの分離・分析

说明

宏观：溶液中有多种金属离子时，用不同试剂按顺序沉淀、过滤、溶解，把它们分开，叫金属イオンの分離・分析。常用试剂：HCl（沉淀 $\ce{Ag+}$、$\ce{Pb^2+}$、$\ce{Hg2^2+}$）、H₂S（酸性下沉淀 Cu、Hg、Pb 等；碱性下沉淀 Zn、Fe、Mn 等）、NaOH（沉淀多数金属，Zn/Al 过量溶解）、NH₃（沉淀后部分溶解成配离子）、Na₂CO₃ 等。题目常给流程图或沉淀颜色，问试剂或离子。

微观：不同金属硫化物的溶解度差别很大，通过控制 pH 和 $\ce{S^2-}$ 浓度，可以分组沉淀；不同氢氧化物开始沉淀的 pH 不同，也可以分步沉淀。配位剂（NH₃、CN⁻）能让某些沉淀溶解，用于分离。

符号：$\ce{Ag+ + Cl- -> AgCl v}$（白）；$\ce{Cu^2+ + H2S -> CuS v + 2H+}$（黑）；$\ce{Zn^2+ + H2S -> ZnS v + 2H+}$（白，碱性条件）；$\ce{Fe^3+ + 3OH- -> Fe(OH)3 v}$（红褐）；$\ce{Zn(OH)2 + 2OH- -> [Zn(OH)4]^2-}$（溶解）。

使用场景

• 题目给沉淀颜色，问离子 → 对颜色表：$\ce{AgCl}$ 白、$\ce{CuS}$ 黑、$\ce{ZnS}$ 白、$\ce{Fe(OH)3}$ 红褐。
• 题目给分离流程（或问先加什么试剂），问某步试剂 → 先看要沉淀谁：Cl⁻ 沉银，H₂S 酸性沉铜、碱性沉锌，NaOH 沉铁/铜，NH₃ 溶解锌/银；按 HCl 组 → H₂S 组 → NaOH/NH₃ 组的顺序。

注意点

• $\ce{AgCl}$ 溶于氨水（生成 $[\ce{Ag(NH3)2}]^+$），$\ce{AgBr}$ 难溶，$\ce{AgI}$ 不溶；这是区分卤化银的方法。
• $\ce{Zn(OH)2}$、$\ce{Al(OH)3}$ 溶于过量 NaOH；$\ce{Zn(OH)2}$ 也溶于氨水，$\ce{Al(OH)3}$ 不溶于氨水。
• $\ce{CuS}$ 黑色、$\ce{ZnS}$ 白色、$\ce{FeS}$ 黑色；H₂S 在酸性/碱性条件下沉淀的离子不同。
• 分离顺序很重要：先沉淀的组先过滤，避免后续试剂把已分离的离子重新溶解。
• 日本题面写「分離」「分析」「沈殿」「ろ過」「試薬」「錯イオン」。

推导

HCl 组：$\ce{Ag+}$、$\ce{Pb^2+}$、$\ce{Hg2^2+}$ 的氯化物难溶，先加稀 HCl 沉淀，过滤。

H₂S 组：酸性条件下，$\ce{Cu^2+}$、$\ce{Hg^2+}$、$\ce{Pb^2+}$ 等的硫化物难溶，通 H₂S 沉淀；碱性条件下，$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Fe^2+}$、$\ce{Mn^2+}$ 等沉淀。

NaOH/NH₃ 组：$\ce{Fe^3+}$、$\ce{Cu^2+}$ 等生成氢氧化物沉淀；$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Al^3+}$ 的氢氧化物两性，过量 NaOH 溶解；$\ce{Zn^2+}$ 还能与过量 NH₃ 形成配离子而溶解。

例题

例 1　（场景：给沉淀颜色 → 判断离子）

問題　ある水溶液に塩酸を加えると白色沈殿が生じ，その沈殿はアンモニア水に溶けた。この水溶液に含まれるイオンとして最も適当なものを一つ選びなさい。

①　$\ce{Ag+}$　　②　$\ce{Cu^2+}$　　③　$\ce{Zn^2+}$　　④　$\ce{Fe^3+}$

解答　塩酸で白色沈殿をつくるのは $\ce{AgCl}$。$\ce{AgCl}$ はアンモニア水に溶けて $[\ce{Ag(NH3)2}]^+$ になる。$\ce{Cu^2+}$、$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Fe^3+}$ は塩酸で白色沈殿をつくらない。よって ①。　答　①

中文翻译　题目：某水溶液加入盐酸生成白色沉淀，该沉淀溶于氨水。这个水溶液中的离子最合适的是哪一个？① $\ce{Ag+}$ ② $\ce{Cu^2+}$ ③ $\ce{Zn^2+}$ ④ $\ce{Fe^3+}$。解答：盐酸生成白色沉淀的是 $\ce{AgCl}$。$\ce{AgCl}$ 溶于氨水生成 $[\ce{Ag(NH3)2}]^+$。$\ce{Cu^2+}$、$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Fe^3+}$ 不与盐酸生成白色沉淀。所以是 ①。答案 ①。

解说　用到的是「盐酸白色沉淀 + 溶于氨水 = $\ce{AgCl}$」。容易卡在：把 $\ce{Zn^2+}$ 的白色沉淀当成盐酸沉淀；$\ce{Zn^2+}$ 不与盐酸沉淀。选项排除：② 铜离子蓝色，无盐酸沉淀；③ 锌离子无盐酸沉淀；④ 铁离子无盐酸沉淀。另一种解法：记「HCl 组 = 银、铅、亚汞；银溶于氨水」。

例 2　（场景：分离 Zn²⁺ 和 Al³⁺ → 用氨水）

問題　$\ce{Zn^2+}$ と $\ce{Al^3+}$ を含む水溶液から両者を分離する操作として最も適当なものを一つ選びなさい。

①　過剰の水酸化ナトリウム水溶液を加える。 ②　過剰のアンモニア水を加える。 ③　塩酸を加える。 ④　硫酸を加える。

解答　$\ce{Zn^2+}$ と $\ce{Al^3+}$ はどちらも白色の水酸化物をつくり、過剰の NaOH に溶けるので、①では分離できない。過剰のアンモニア水では $\ce{Zn(OH)2}$ が $[\ce{Zn(NH3)4}]^{2+}$ として溶け、$\ce{Al(OH)3}$ は溶けないので分離できる。よって ②。　答　②

中文翻译　题目：从含 $\ce{Zn^2+}$ 和 $\ce{Al^3+}$ 的水溶液中分离两者的操作，最合适的是哪一个？① 加过量氢氧化钠水溶液。② 加过量氨水。③ 加盐酸。④ 加硫酸。解答：$\ce{Zn^2+}$ 和 $\ce{Al^3+}$ 都生成白色氢氧化物，且都溶于过量 NaOH，所以①不能分离。过量氨水时，$\ce{Zn(OH)2}$ 溶解成 $[\ce{Zn(NH3)4}]^{2+}$，$\ce{Al(OH)3}$ 不溶，可以分离。所以是 ②。答案 ②。

解说　用到的是「锌的氢氧化物溶于氨水，铝的不溶」。容易卡在：以为两者都能溶于氨水；$\ce{Al(OH)3}$ 不溶于氨水。选项排除：① 两者都溶于过量 NaOH，不能分离；③④ 加酸会溶解沉淀，不能分离。另一种解法：记「NaOH 分不开锌铝，氨水可以」。

常用推论

• HCl 组：$\ce{Ag+}$、$\ce{Pb^2+}$、$\ce{Hg2^2+}$；$\ce{AgCl}$ 溶于氨水。
• H₂S 组：酸性沉 Cu、Hg、Pb 等；碱性沉 Zn、Fe、Mn 等。
• NaOH：$\ce{Zn(OH)2}$、$\ce{Al(OH)3}$ 两性溶解；Fe、Cu 不溶。
• NH₃：$\ce{Zn^2+}$、$\ce{Ag+}$ 形成配离子溶解；$\ce{Al^3+}$、$\ce{Fe^3+}$ 不溶。

易错点

• 错在哪：用过量 NaOH 分离 $\ce{Zn^2+}$ 和 $\ce{Al^3+}$。 为什么错：两者的氢氧化物都溶于过量 NaOH。 正确做法：用氨水，锌溶铝不溶。
• 错在哪：认为 $\ce{AgCl}$ 不溶于氨水。 为什么错：$\ce{AgCl}$ 与氨水形成 $[\ce{Ag(NH3)2}]^+$ 而溶解。 正确做法：银溶于氨水，溴/碘化银难溶。
• 错在哪：分离顺序随意调换。 为什么错：先沉淀的组要先过滤，否则后续试剂可能重新溶解。 正确做法：按 HCl → H₂S → NaOH/NH₃ 的顺序。

直观理解

分离离子像「筛子分级」：先用盐酸筛出银，再用 H₂S 酸性筛出铜、碱性筛出锌，再用 NaOH/NH₃ 筛出铁/铝/锌。每个筛子只留下特定颜色的沉淀。

关联知识点

• 前置：本书 11.2 节离子颜色、国内书第 38 章 38.2、38.5 节。
• 后续：本书 11.4 节利用的金属、第 12–14 章有机（配位化学基础）。
• 常一起考：国内书第 5 章氧化还原、第 28 章沉淀溶解平衡。

11.4 広く利用されている金属と無機化合物

说明

宏观：EJU 要求认识几种常用材料和它们的特点：チタン Ti（轻、耐腐蚀、用于飞机/人工骨）；タングステン W（熔点最高，用于灯丝）；白金 Pt（催化、耐腐蚀，用于催化剂/首饰）；ステンレス鋼（Fe-Cr-Ni 合金，耐腐蚀）；ニクロム（Ni-Cr 合金，电阻大，用于电热丝）；ガラス（主要成分 $\ce{SiO2}$）；ファインセラミックス（精细陶瓷，耐高温/耐磨）；酸化チタン TiO₂（白色颜料、光触媒）。

微观：合金的性質由成分和结构决定：不锈钢中的 Cr 形成致密氧化膜，耐腐蚀；镍铬合金电阻率高，适合做电热丝。TiO₂ 是半导体，光照下产生电子–空穴对，能分解有机物，所以是光触媒。

符号：不锈钢 Fe-Cr-Ni；ニクロム Ni-Cr；$\ce{TiO2}$；$\ce{SiO2}$；$\ce{SiC}$、$\ce{Al2O3}$ 等精细陶瓷。

使用场景

• 题目问「哪种金属熔点最高/做灯丝」「不锈钢的成分/为什么耐腐蚀」 → W；Fe-Cr-Ni，Cr 氧化膜。
• 题目问「光触媒是什么」「玻璃的主要成分」 → $\ce{TiO2}$ 光照分解有机物；玻璃主要成分 $\ce{SiO2}$。

注意点

• 不锈钢是合金，不是纯铁；主要成分 Fe、Cr、Ni，Cr 提高耐腐蚀性。
• ニクロム是 Ni-Cr 合金，电阻大、耐热，做电热丝；和不锈钢不同。
• Ti 轻、耐腐蚀，但不是最活泼或最硬的金属；W 的熔点最高。
• Pt 是催化剂，耐腐蚀，贵金属。
• ファインセラミックス不是普通陶瓷，纯度高、性能可控。
• 日本题面写「ステンレス鋼」「ニクロム」「ファインセラミックス」「光触媒」「合金」。

推导

不锈钢耐腐蚀：Cr 在表面形成致密 $\ce{Cr2O3}$ 氧化膜，阻止进一步腐蚀；Ni 改善结构和耐蚀性。

TiO₂ 光触媒：$\ce{TiO2}$ 吸收紫外光，电子从价带跃迁到导带，产生电子–空穴对；这些活性物种能分解有机物、杀菌。

例题

例 1　（场景：不锈钢成分 → 判断）

問題　ステンレス鋼の主な成分として最も適当なものを，次の①～④の中から一つ選びなさい。

①　Fe，Cr，Ni　　②　Cu，Zn　　③　Ni，Cr　　④　Al，Mg

解答　ステンレス鋼は Fe を主成分とし、Cr と Ni を加えた合金。Cr が耐食性を高める。② は黄銅、③ はニクロム、④ は軽合金。よって ①。　答　①

中文翻译　题目：不锈钢的主要成分最合适的是哪一个？① Fe、Cr、Ni ② Cu、Zn ③ Ni、Cr ④ Al、Mg。解答：不锈钢以 Fe 为主，加入 Cr 和 Ni 的合金。Cr 提高耐腐蚀性。② 是黄铜，③ 是镍铬合金，④ 是轻合金。所以是 ①。答案 ①。

解说　用到的是「不锈钢 = Fe-Cr-Ni」。容易卡在：把镍铬合金（③）当成不锈钢；不锈钢还含大量 Fe。选项排除：② 黄铜；③ 镍铬；④ 轻合金。另一种解法：记「不锈钢三元素：铁、铬、镍」。

例 2　（场景：TiO₂ 光触媒 → 用途）

問題　酸化チタン $\ce{TiO2}$ の光触媒としての利用法として最も適当なものを一つ選びなさい。

①　フィラメントに使う。 ②　光を当てると有機物を分解する。 ③　電熱線に使う。 ④　食器の釉薬に使う。

解答　$\ce{TiO2}$ は光触媒で、光を当てると電子–正孔対をつくり、有機物を分解する。フィラメントには W、電熱線にはニクロムを使う。よって ②。　答　②

中文翻译　题目：二氧化钛 $\ce{TiO2}$ 作为光触媒的用途，最合适的是哪一个？① 做灯丝。② 光照时分解有机物。③ 做电热丝。④ 做食器釉料。解答：$\ce{TiO2}$ 是光触媒，光照下产生电子–空穴对，能分解有机物、杀菌。灯丝用 W，电热丝用镍铬合金。所以是 ②。答案 ②。

解说　用到的是「$\ce{TiO2}$ 光触媒 = 分解有机物」。容易卡在：把 TiO2 当颜料/釉料（它确实可作白色颜料，但题问光触媒）；灯丝是 W。选项排除：① W；③ ニクロム；④ 玻璃/釉料。另一种解法：记「光触媒 = 二氧化钛，光照分解有机物」。

常用推论

• Ti：轻、耐腐蚀；W：熔点最高，灯丝；Pt：催化、耐腐蚀。
• 不锈钢：Fe-Cr-Ni，Cr 氧化膜耐腐蚀；ニクロム：Ni-Cr，电热丝。
• 玻璃主要成分 $\ce{SiO2}$；ファインセラミックス：高纯度、耐高温/耐磨。
• $\ce{TiO2}$：白色颜料、光触媒。

易错点

• 错在哪：把不锈钢当成纯铁。 为什么错：不锈钢是 Fe-Cr-Ni 合金。 正确做法：记三种主成分。
• 错在哪：把镍铬合金和不锈钢混为一谈。 为什么错：ニクロム是 Ni-Cr，不锈钢是 Fe-Cr-Ni。 正确做法：看有没有大量 Fe。
• 错在哪：认为 TiO2 只能做白色颜料。 为什么错：它还有光触媒用途。 正确做法：按题问的用途选。

直观理解

不锈钢像「穿了铬的盔甲」的铁，耐腐蚀；镍铬合金像「电阻大的发热丝」；TiO2 像「见光就干活的小工厂」，分解有机物。

关联知识点

• 前置：本书 11.2–11.3 节、国内书第 9、12 章。
• 后续：本书第 14 章高分子材料、可用资源中的材料科学链接。
• 常一起考：国内书第 12 章无机非金属材料、第 9 章合金。

11.5 题型与答法

遷移元素と金属イオンの分離在 EJU 化学里是 20 問平列中的 1 题左右，位置多在問12–問15。据 20 回公开过去问，本章内容共出现 23 次（每回平均 1.1 次）。题型以判断、组合为主，常考离子颜色、沉淀颜色、分离试剂、材料用途。

两分钟做法：

1. 先看颜色：离子颜色、沉淀颜色对表。
2. 分离题先看要沉谁：HCl 沉银，H₂S 酸性沉铜、碱性沉锌，NaOH 沉铁/铜，NH₃ 溶锌/银。
3. 材料题记关键词：W 灯丝、Pt 催化、不锈钢 Fe-Cr-Ni、ニクロム Ni-Cr、TiO2 光触媒。
4. 选项排除：颜色不对、沉淀不溶/溶、合金成分不对。

問題 1　（离子颜色）

水溶液が黄褐色のイオンとして最も適当なものを一つ選びなさい。

①　$\ce{Fe^2+}$　　②　$\ce{Fe^3+}$　　③　$\ce{Cu^2+}$　　④　$\ce{Zn^2+}$

解答　$\ce{Fe^3+}$ 黄褐；$\ce{Fe^2+}$ 淡绿、$\ce{Cu^2+}$ 蓝、$\ce{Zn^2+}$ 无色。よって ②。　答　②

中文翻译　题目：水溶液呈黄褐色的离子最合适的是哪一个？① $\ce{Fe^2+}$ ② $\ce{Fe^3+}$ ③ $\ce{Cu^2+}$ ④ $\ce{Zn^2+}$。解答：$\ce{Fe^3+}$ 黄褐；$\ce{Fe^2+}$ 淡绿、$\ce{Cu^2+}$ 蓝、$\ce{Zn^2+}$ 无色。所以是 ②。答案 ②。

解说　两分钟做法：记「铁三黄褐、铁二淡绿、铜蓝、锌无色」。错误选项：① 淡绿；③ 蓝；④ 无色。

問題 2　（分离试剂）

$\ce{Ag+}$ と $\ce{Cu^2+}$ を含む水溶液から $\ce{Ag+}$ を沈殿させて分離するのに最も適当な試薬を一つ選びなさい。

①　塩酸　　②　水酸化ナトリウム水溶液　　③　アンモニア水　　④　硫酸

解答　$\ce{Ag+}$ は塩酸と白色の $\ce{AgCl}$ 沈殿をつくり、$\ce{Cu^2+}$ は沈殿しないので分離できる。NaOH は $\ce{Ag+}$ を $\ce{Ag2O}$、$\ce{Cu^2+}$ を $\ce{Cu(OH)2}$ としてともに沈殿させ、アンモニア水は両方の錯イオンをつくり、硫酸は銀を沈殿させない。よって ①。　答　①

中文翻译　题目：从含 $\ce{Ag+}$ 和 $\ce{Cu^2+}$ 的水溶液中沉淀分离 $\ce{Ag+}$，最合适的试剂是哪一个？① 盐酸 ② 氢氧化钠水溶液 ③ 氨水 ④ 硫酸。解答：$\ce{Ag+}$ 与盐酸生成白色 $\ce{AgCl}$ 沉淀，$\ce{Cu^2+}$ 不沉淀，可以分离。NaOH 会把银沉淀成 $\ce{Ag2O}$、铜沉淀成 $\ce{Cu(OH)2}$，氨水会形成两种离子的配离子，硫酸不沉淀银。所以是 ①。答案 ①。

解说　两分钟做法：银用 HCl 沉，铜不沉。错误选项：② 银铜都沉；③ 两种离子都成配离子；④ 不沉银。

11.6 术语与题干用语

日文	读音	中文	例句或说明
遷移元素	せんいげんそ	过渡元素	3–12 族
錯イオン	さくイオン	配离子	$[\ce{Ag(NH3)2}]^+$
沈殿	ちんでん	沉淀	白色沈殿
水溶液の色	すいようえきのいろ	水溶液颜色	青色の水溶液
ろ過	ろか	过滤	沈殿をろ過する
試薬	しやく	试剂	塩酸を加える
分離	ぶんり	分离	イオンを分離する
分析	ぶんせき	分析	金属イオンの分析
ステンレス鋼	ステンレスこう	不锈钢	Fe-Cr-Ni
ニクロム	ニクロム	镍铬合金	電熱線
ファインセラミックス	ファインセラミックス	精细陶瓷	耐高温
光触媒	ひかりしょくばい	光触媒	$\ce{TiO2}$
合金	ごうきん	合金	ステンレスは合金
耐食性	たいしょくせい	耐腐蚀性	Cr が耐食性を高める
融点	ゆうてん	熔点	W は融点が最も高い
電熱線	でんねつせん	电热丝	ニクロム
触媒	しょくばい	催化剂	Pt は触媒
顔料	がんりょう	颜料	$\ce{TiO2}$ は白色顔料

11.7 自测

問 1　$\ce{Cu^2+}$ の水溶液の色は何色か。 （$\ce{Cu^2+}$ 水溶液是什么颜色？）

問 2　$\ce{Fe(OH)3}$ の沈殿の色は何色か。 （$\ce{Fe(OH)3}$ 沉淀是什么颜色？）

問 3　$\ce{Ag+}$ を塩酸で沈殿させたときの沈殿の色は何色か。 （$\ce{Ag+}$ 用盐酸沉淀，沉淀是什么颜色？）

問 4　ステンレス鋼の主な成分を三つ挙げなさい。 （不锈钢的三种主要成分？）

答案：問 1 青色；問 2 赤褐色；問 3 白色；問 4 Fe、Cr、Ni。

11.8 深入阅读

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