过渡金属课件

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1、第十一章第十一章 过渡金属过渡金属11.111.1过渡元素概述过渡元素概述1、过渡金属在元素周期表中的位置、过渡金属在元素周期表中的位置 IIIB-VIII 八列称为过渡元素（八列称为过渡元素（d 区元素区元素）, (有时将有时将IB、IIB列入列入),也叫也叫外过渡族元素外过渡族元素；而；而La系和系和Ac系称为系称为内过渡内过渡系系（f 区元素区元素）。）。 Sc, Y 和其它镧系元素的性质相近和其它镧系元素的性质相近, 所以所以常将这常将这17 种元素总称为种元素总称为稀土元素稀土元素. 具有部分充填具有部分充填d或或f壳层电子的元素，称为壳层电子的元素，称为过渡元素过渡元素。这些元素都

2、是金属，也称为这些元素都是金属，也称为过渡金属过渡金属。2 2、原子的价电子层构型、原子的价电子层构型 1、最外层仅有、最外层仅有1-2个电子，价电子层结构为个电子，价电子层结构为(n-2)d1-9ns1-2 2、由于钻穿效应，出现能级交错，相应能级之间能量差较、由于钻穿效应，出现能级交错，相应能级之间能量差较 小，过渡元素的小，过渡元素的d电子可以部分或全部参加成键电子可以部分或全部参加成键3 3、原子半径和电离能、原子半径和电离能 与同周期主族元素相比，过渡元素的原子半径一般比较与同周期主族元素相比，过渡元素的原子半径一般比较小，过渡元素的原子半径以及它们随原子序数和周期变化小，过渡元素的

3、原子半径以及它们随原子序数和周期变化的情况如下图所示。的情况如下图所示。 原子半径变化示意图原子半径变化示意图 在各周期中在各周期中从左向右从左向右，随着原子序数的增加，随着原子序数的增加，原子原子半径缓慢地缩小半径缓慢地缩小，直到铜族前后又稍增大。此外，同族，直到铜族前后又稍增大。此外，同族元素元素从上往下从上往下，原子半径，原子半径增大增大。 同一族从上到下，原子半径增大，但由于镧系收缩，同一族从上到下，原子半径增大，但由于镧系收缩，第五周期和第六周期元素原子半径相差不大。第五周期和第六周期元素原子半径相差不大。d区元素的第一电离能区元素的第一电离能总趋势总趋势: 同周期同周期 左左右右

4、小小大大同副族同副族 不规律不规律4 4、物理性质、物理性质(1) 熔点、沸点高熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨熔点最高的单质：钨(W) (熔点熔点3410) (2) 硬度大硬度大 硬度最大的金属：铬硬度最大的金属：铬(Cr) （仅次于金刚石仅次于金刚石） (3) 密度大密度大 密度最大的单质：锇密度最大的单质：锇(Os)(4) 导电性，导热性，延展性好导电性，导热性，延展性好熔熔熔熔点点点点变变变变化化化化示示示示意意意意图图图图密密密密度度度度变变变变化化化化示示示示意意意意图图图图熔点高密度熔点高密度高的原因高的原因？ 原因原因:一般认为是过渡元素的原子半径较小而彼此堆积很紧密，一般认为

5、是过渡元素的原子半径较小而彼此堆积很紧密，同时金属原子间除了主要以同时金属原子间除了主要以金属键金属键结合外，还可能有部分结合外，还可能有部分共价性共价性 ，这与金属原子中未成对的，这与金属原子中未成对的(n-1)d电子也参与成键有关。电子也参与成键有关。总趋势：同一周期元素从左至右总趋势：同一周期元素从左至右活泼性降低。同一族元素从上到活泼性降低。同一族元素从上到下活泼性降低下活泼性降低(Sc族除外族除外)这可以这可以从核电荷和原子半径来考虑，核从核电荷和原子半径来考虑，核电荷起主导作用。电荷起主导作用。元素元素ScTiVCrMn (M2+/M)/V-1.63-1.13-0.90-1.18可

6、溶该金属可溶该金属的酸的酸各种酸各种酸热热HCl,HFHNO3,HF,浓浓H2SO4稀稀HCl,H2SO4稀稀HCl,H2SO4等等元素元素FeCoNiCuZn (M2+/M)/V-0.44-0.277-0.257+0.340-0.7626可溶该金属可溶该金属的酸的酸稀稀HCl,H2SO4等等缓慢溶缓慢溶解在稀解在稀HCl等等酸中酸中稀稀HCl,H2SO4等等HNO3,热浓热浓H2SO4稀稀HCl,H2SO4等等5 5、化学性质、化学性质同周期元素的相似性，大于同一族元素的相似性同周期元素的相似性，大于同一族元素的相似性。6 6、多种氧化态、多种氧化态红色红色为常见为常见的氧化态。的氧化态。

7、除最外层除最外层s电子可以成键外，次外层电子可以成键外，次外层d电子电子也可以部也可以部分或全部参加成键分或全部参加成键具有多种氧化数。具有多种氧化数。 同周期同周期 左左到到右右 氧化数氧化数 升高，最高氧化态越来越不稳定，氧化数升高，最高氧化态越来越不稳定，氧化数又慢慢降低又慢慢降低 同族元素从上向下高氧化态趋向于比较稳定（与主族相反）同族元素从上向下高氧化态趋向于比较稳定（与主族相反）原因：原因：价电子结构，同周期价电子结构，同周期3d轨道中价电子数增加，氧化态升高，当轨道中价电子数增加，氧化态升高，当3d轨道中电子数达到轨道中电子数达到5或超过或超过5时，时，3d轨道逐渐趋向稳定，因此

8、高氧化轨道逐渐趋向稳定，因此高氧化态逐渐不稳定（呈现氧化性）随后，氧化态降低态逐渐不稳定（呈现氧化性）随后，氧化态降低(Fe,3d64s2 +3) 同族：从上向下，同族：从上向下，d与与s轨道能量越来越接近，轨道能量越来越接近，d电子越来越易于电子越来越易于参加反应。与主族相反。（而主族是由于惰性电子对之故）参加反应。与主族相反。（而主族是由于惰性电子对之故） 7 7、离子呈现多种颜色、离子呈现多种颜色 过渡金属的过渡金属的d d轨道未充满，在水溶液中形成水合离子，轨道未充满，在水溶液中形成水合离子，在水的配位场中，在水的配位场中，d d轨道发生分裂，轨道发生分裂，d d电子可以在不同能级的电

9、子可以在不同能级的d d轨道之间跃迁，吸收可见光，显示出颜色。轨道之间跃迁，吸收可见光，显示出颜色。元素元素ScTiVCrMnFeCoNiCuZnM2+中中d电子电子数数-2345678910M(H2O)62+颜色颜色-褐褐紫紫 天蓝天蓝浅桃红浅桃红(几乎几乎无色无色)浅绿浅绿粉红粉红绿绿浅蓝浅蓝无色无色M3+中中d电子电子数数01234567M(H2O)63+颜色颜色无无紫紫绿绿 蓝紫蓝紫红红浅紫浅紫绿绿粉红粉红 第一过渡系元素不同氧化数水合离子的颜色第一过渡系元素不同氧化数水合离子的颜色 8 8、形成多种配合物、形成多种配合物(n-1)d ns np9个轨道能量差不多，个轨道能量差不多，d

10、轨道有空，轨道有空，s, p全空全空极化能力比较大极化能力比较大所以能够形成多种配合物。所以能够形成多种配合物。11.2 11.2 铬副族铬副族一、概述一、概述 1 1、通性、通性 VI 结构结构 r共共/pm I1/kJmol-1 X 主要氧主要氧化数化数 Cr 3d54s1 118 652.8 1.66 +2、+3、+6 Mo 4d55s1 130 685.0 2.16 +3、+5 +6 W 5d46s2 130 770 2.36 +5 、+6 mp、bp高（高（6个电子参加成键，形成较强的金属键），个电子参加成键，形成较强的金属键），硬度大，硬度大，Cr是最硬的金属（硬度是最硬的金属（硬

11、度9）。）。W是熔点最高的金是熔点最高的金属（熔点属（熔点3683K)。Mo-W合金钢用作工具钢，合金钢用作工具钢，Mo、W丝用丝用作灯丝和加热元件。作灯丝和加热元件。 有变价，有变价，d电子可以部分或全部参加成键，所以有变价，电子可以部分或全部参加成键，所以有变价，最高氧化数都是最高氧化数都是+6，Cr常见氧化态常见氧化态+6、+3、+2；Mo、W有有+6、+5、+4。 M(VI)在碱性介质中比在酸性介质中稳定。且依在碱性介质中比在酸性介质中稳定。且依Cr(VI) Mo(VI)W(VI)稳定性增大。稳定性增大。 Mo 不溶于稀酸和浓盐酸，溶于浓不溶于稀酸和浓盐酸，溶于浓HNO3,热浓热浓H2

12、SO4、王水、王水 W 仅溶于王水和仅溶于王水和HNO3-HF(与与F-生成稳定络合物）生成稳定络合物） Cr 溶于溶于HCl、H2SO4、HClO4，不溶于，不溶于HNO3(无论稀浓无论稀浓)王王水。（生成氧化膜）。用于电镀、不锈钢（含水。（生成氧化膜）。用于电镀、不锈钢（含Cr12%，和，和Fe、Ni组成各种抗腐蚀不锈钢）。组成各种抗腐蚀不锈钢）。由于铬具有高硬度、耐磨、耐腐蚀、良好光泽等优良性能，常用由于铬具有高硬度、耐磨、耐腐蚀、良好光泽等优良性能，常用作作金属表面的镀层金属表面的镀层(如自行车汽车精密仪器的零件常为镀铬制件如自行车汽车精密仪器的零件常为镀铬制件)，并大量用于并大量用于

13、制造合金，如铬钢、不锈钢制造合金，如铬钢、不锈钢(铬含量在铬含量在12%14%)。钼和钨钼和钨也大量用于也大量用于制造耐高温、耐磨和耐腐蚀的合金钢，制造耐高温、耐磨和耐腐蚀的合金钢， 以满足以满足刀具、钻头、常规武器以及导弹、火箭等刀具、钻头、常规武器以及导弹、火箭等生产的需要。生产的需要。钨丝还用于制做灯丝钨丝还用于制做灯丝(温度可高达温度可高达2600不熔化，发光率高、寿不熔化，发光率高、寿命长命长)，高温电炉的发热元件高温电炉的发热元件等。等。2 2、用、用、用、用 途：途：途：途：冶炼：冶炼：MoO3 + 2Al 灼热灼热 Mo + Al2O3 MoO3 + H2 450-650 Mo

14、O2 + H2O MoO2 + H2 950-1100 Mo + 2H2O WO3 + 3H2 650-820 W + 3H2O二、铬的重要化合物二、铬的重要化合物Cr 氧化态氧化态 常见常见 +6 +3 +2 酸介质酸介质 氧化性强氧化性强 稳稳 还原性强还原性强 碱介质碱介质 稳稳 Cr(OH)3稳稳 Cr(OH)4-还原性强还原性强 高价化合物高价化合物 共价键占优势共价键占优势 CrO3 CrF6 CrF5 中价化合物中价化合物 离子键占优势离子键占优势 CrF3 CrCl2 低价化合物低价化合物 共价键占越势共价键占越势 Cr(CO)53、存在和冶炼：、存在和冶炼： 存在：铬铁矿存在

15、：铬铁矿Fe(CrO2)2，灰鉬矿，灰鉬矿(MoS2)， 白钨矿白钨矿(CaWO4)，黑钨矿，黑钨矿(Fe,Mn)WO42009.4.141铬铬()化合物化合物Cr6+ 电荷多，电荷多，r小小(52pm),不存在简单离子。不存在简单离子。 存在形式：存在形式： CrO3 、MCrO4黄、黄、MCr2O7橙、橙、CrO22+1)Na2Cr2O7 、K2Cr2O7 制备：工业：制备：工业： 4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 1100 8Na2CrO4+2Fe2O3 + 8CO2 2Na2CrO4 + H2SO4 =Na2Cr2O7 + Na2SO4+ H2O 橙红晶（红矾钠）橙

16、红晶（红矾钠）易吸湿，易吸湿，Na2Cr2O7H2O Na2Cr2O7 + 2KCl = K2Cr2O7 + 2NaCl 橙红晶（红矾钾）橙红晶（红矾钾）不吸湿，分析上作基准试剂不吸湿，分析上作基准试剂 K2Cr2O7溶解度小于溶解度小于Na2Cr2O7 ,且随温度变化大。易通过重且随温度变化大。易通过重结晶的办法提纯。结晶的办法提纯。 293K s(K2Cr2O7)12g/100gH2O s(Na2Cr2O7)180g/100gH2O 273K s(K2Cr2O7)4.6g/100gH2O 373K s (K2Cr2O7)94.1g/100gH2O K2Cr2O7不吸湿，不潮解，易提纯，又不

17、含结晶水。常用不吸湿，不潮解，易提纯，又不含结晶水。常用作分析化学中的基准试剂。作分析化学中的基准试剂。2008.4.12化性：化性： 酸性介质中是强氧化剂酸性介质中是强氧化剂 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 测定测定Fe2+ Cr2O72- + 3H2S + 8H+ = 2Cr3+ + 3S + 7H2O Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 标定标定I2 Cr2O72- + 6Cl- + 14H+ = 2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O 对应的酸是对应的酸是H2Cr2O7、H2Cr

18、O4，均是中强酸均是中强酸 H2CrO4 = H+ + HCrO4- K1 =4.1 HCrO4- = H+ CrO42- K2 = 10-5.9 CrO42-与与Cr2O72-之间可以相互转化，它们之间存在平衡：之间可以相互转化，它们之间存在平衡： 2CrO42- 黄黄 + 2H+ = 2HCrO4- = Cr2O72- 橙橙酸性酸性 H+10-7 Cr2O72-CrO42-橙橙中性中性 H+=10-7 Cr2O72-CrO42-碱性碱性 H+10-7 Cr2O72-CrO42-黄黄 当当pH11时，时，Cr()几乎几乎100以以CrO42-形式存在；而当形式存在；而当pH1.2时，其几乎时

19、，其几乎100以以Cr2O72-形式存在。形式存在。 Cr6+中中(3d0)无无d-d跃迁，但都显色，原因是跃迁，但都显色，原因是Cr6+有较强的正有较强的正电场，电场，O一端电子向一端电子向Cr的的3d轨道跃迁（此跃迁属轨道跃迁（此跃迁属p-d跃迁，是电跃迁，是电荷迁移跃迁的一种），吸收可见光区一定波长的光，使化合物荷迁移跃迁的一种），吸收可见光区一定波长的光，使化合物显色。显色。 难溶盐难溶盐 重铬酸盐重铬酸盐大都易溶于水大都易溶于水；而铬酸盐，除；而铬酸盐，除K+盐、盐、Na+盐、盐、NH4+盐外，一般都难溶于水。向重铬酸盐溶液中加入盐外，一般都难溶于水。向重铬酸盐溶液中加入Ba2+、P

20、b2+ 或或Ag+时，可使上述平衡向生成时，可使上述平衡向生成CrO42-的方向移动，生的方向移动，生成相应的铬酸盐沉淀。成相应的铬酸盐沉淀。Cr2O72- + 2Ba2+ +H2O = 2BaCrO4 (柠檬黄柠檬黄) + 2H+Cr2O72- + 2Pb2+ +H2O = 2PbCrO4 (铬黄铬黄) + 2H+Cr2O72- + 4Ag+ + H2O = 2Ag2CrO4 (砖红砖红) + 2H+反应反应(2)可用于鉴定可用于鉴定CrO42-。 柠檬黄、铬黄可作为颜料。柠檬黄、铬黄可作为颜料。不溶于不溶于HAc，溶于强酸，溶于强酸2MCrO4 +2H+=2M2+ Cr2O72- +H2O

21、 显然显然, ,这是因为这类阳离子铬酸盐这是因为这类阳离子铬酸盐有较小的溶度积的原因有较小的溶度积的原因. . 为什么不论是酸性还是碱性介质，溶液中加为什么不论是酸性还是碱性介质，溶液中加为什么不论是酸性还是碱性介质，溶液中加为什么不论是酸性还是碱性介质，溶液中加入入入入 Ag Ag+ + 、 PbPb2+ 2+ 、 BaBa2+2+等重金属离子得到的总是铬等重金属离子得到的总是铬等重金属离子得到的总是铬等重金属离子得到的总是铬酸盐沉淀而不是重铬酸盐沉淀？酸盐沉淀而不是重铬酸盐沉淀？酸盐沉淀而不是重铬酸盐沉淀？酸盐沉淀而不是重铬酸盐沉淀？Yellow lead chromateSilver c

22、hromate QuestionQuestionBarium chromate2)三氧化铬三氧化铬 CrO3三氧化铬俗名三氧化铬俗名“铬酐铬酐”。向。向K2Cr2O7(红矾钾红矾钾)的饱和溶的饱和溶液中加入过量浓硫酸，即可析出液中加入过量浓硫酸，即可析出暗红色暗红色的的CrO3晶体：晶体：K2Cr2O7 + H2SO4(浓浓) = 2CrO3+ K2SO4 + H2O 暗红针晶暗红针晶 Cr3O8 Cr2O5 CrO2 -Cr2O3绿 CrO3有毒有毒，对热不稳定，加热到，对热不稳定，加热到197时分解放氧：时分解放氧： 4CrO3 = =2Cr2O3 + 3O2 (加热加热) 在分解过程中，

23、可形成中间产物二氧化铬在分解过程中，可形成中间产物二氧化铬(CrO2，黑色，黑色)。 CrO2有磁性，可用于制造高级录音带。有磁性，可用于制造高级录音带。 CrO3 有有强氧化性强氧化性，与，与有机物有机物(如酒精如酒精)剧烈反应，甚至剧烈反应，甚至着火、爆炸着火、爆炸。CrO3易潮解，溶于水主要生成铬酸，溶于碱易潮解，溶于水主要生成铬酸，溶于碱生成铬酸盐生成铬酸盐：CrO3 + H2O = H2CrO4 (黄色黄色) CrO3 + 2NaOH = Na2CrO4(黄色黄色) + H2OCrO3广泛用作有机反应的氧化剂和电镀的镀铬液成分，广泛用作有机反应的氧化剂和电镀的镀铬液成分，也用于制取高

24、纯铬。也用于制取高纯铬。深蓝色，在水中不稳定。深蓝色，在水中不稳定。在乙醚中稳定，在乙醚在乙醚中稳定，在乙醚中与乙醚生成稳定的蓝中与乙醚生成稳定的蓝色化合物。可用于色化合物。可用于Cr(VI)或或Cr(III)的鉴定的鉴定 CrO22+称为称为铬氧基，铬酰基铬氧基，铬酰基，CrO2Cl2是是深红色深红色液体，液体，象溴，易挥发。象溴，易挥发。(3) 氯化铬酰氯化铬酰 CrO2Cl2CrO2Cl2易水解易水解 :2CrO2Cl2 + 3H2O = 2H2Cr2O7 + 4HCl制备制备：K2Cr2O7和和KCl粉末相混合，滴加浓粉末相混合，滴加浓H2SO4，加热则，加热则有有CrO2Cl2挥发出

25、来挥发出来:K2Cr2O7 + 4KCl + 3H2SO4 = 2CrO2Cl2 + 3K2SO4 + 3H2O 钢铁分析中，铬干扰测定时，可用此方法除去。钢铁分析中，铬干扰测定时，可用此方法除去。 CrO3 + 2HCl = CrO2Cl2 + H2O(4)过氧基配合物过氧基配合物 在酸性溶液中，在酸性溶液中，Cr2O72- 与与H2O2反应，反应，可得到可得到Cr(VI)的过氧基配合物的过氧基配合物CrO(O2)2。加入乙醚，有加入乙醚，有蓝色蓝色过氧化物过氧化物CrO5(C2H5)2O。Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ = 2CrO(O2)2 + 5H2OCrO(O2)2(O(

26、C2H5)2)的结构的结构Cr2O122-的可能的结构的可能的结构 过氧基离子是一种过氧基离子是一种 配体。配体。将将30%的过氧化氢在的过氧化氢在273K时小时小心加到重铬酸钾溶液中，结果生成蓝色的心加到重铬酸钾溶液中，结果生成蓝色的K2Cr2O12。过氧基配合物可用于过氧基配合物可用于Cr(VI)和和Cr(III)的鉴定：的鉴定：Cr(III)的鉴定：的鉴定： Cr3+ + 4OH- = Cr(OH)4- 2Cr(OH)4-+ 3H2O2 +2OH- = 2CrO42- + 8H2O 2CrO42- + 2H+ = Cr2O72-+ H2O Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ =

27、2CrO(O2)2 + 5H2O在试样中加入在试样中加入H2O2 ,先将先将Cr3+转化为转化为Cr2O72- ，再加入，再加入H2O2 和乙醚若在乙醚层出现蓝色，证明试样中有和乙醚若在乙醚层出现蓝色，证明试样中有Cr3+。过氧基配合物在室温下不稳定，在酸性溶液中分解为三价铬过氧基配合物在室温下不稳定，在酸性溶液中分解为三价铬盐和氧气；在碱性溶液中分解为铬酸盐和氧。盐和氧气；在碱性溶液中分解为铬酸盐和氧。 4CrO(O2)2 + 12H+ = 4Cr3+ + 7O2 + 6H2O CrO(O2)2 + 2OH- = CrO42- + O2 + H2O2铬铬()化合物化合物 (1)Cr2O3及及

28、Cr(OH)3 a.制备：制备：高温下，通过金属铬与氧直接化合，重铬酸铵或三高温下，通过金属铬与氧直接化合，重铬酸铵或三氧化铬的热分解，都可生成氧化铬的热分解，都可生成绿色绿色三氧化二铬三氧化二铬(Cr2O3)固体：固体： 4Cr + 3O2 = 2Cr2O3(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2+ 4H2O4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2加加热热 工业上直接加热红矾钠和氯化铵的混合物，或者高温下用工业上直接加热红矾钠和氯化铵的混合物，或者高温下用硫还原重铬酸钠。硫还原重铬酸钠。 Na2Cr2O7 + S Cr2O3 + Na2SO42010.4.16 b.Cr2O3 两性：

29、两性： 未经灼烧：未经灼烧：Cr2O3 + 3H2SO4(浓浓)= Cr2(SO4)3深紫深紫+ 3H2O Cr2O3 + 6NaOH + 3H2O = 2Na3Cr(OH)6宝石绿宝石绿高温灼烧过的高温灼烧过的Cr2O3在酸、碱液中都呈惰性，但与酸性熔剂在酸、碱液中都呈惰性，但与酸性熔剂共熔，能转变为可溶性铬共熔，能转变为可溶性铬()盐：盐：Cr2O3 + 3K2S2O7 = Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 (高温高温) Cr2O3是冶炼铬的原料，微溶于水，高熔点是冶炼铬的原料，微溶于水，高熔点(2263K)，硬度，硬度大，可作研磨料；还是一种大，可作研磨料；还是一种绿色绿色颜料颜料(

30、俗称俗称铬绿铬绿)广泛应用于广泛应用于陶瓷、玻璃、涂料、印刷等工业。陶瓷、玻璃、涂料、印刷等工业。(NH(NH4 4) )2 2CrCr2 2OO7 7热分解（火山实验）热分解（火山实验）热分解（火山实验）热分解（火山实验）(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2+ 4H2O 氢氧化铬难溶于水，氢氧化铬难溶于水，具有具有两性两性，易溶于酸形成，易溶于酸形成蓝蓝紫色紫色的的Cr(H2O)63+，也易溶于碱形成，也易溶于碱形成亮绿色亮绿色的的Cr(OH)4)-(或为或为Cr(OH)63-简写为简写为CrO2-)： Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2OCr(OH)3 + O

31、H- = Cr(OH)4-c.Cr(OH)3 向铬向铬()盐溶液中加入碱，可得盐溶液中加入碱，可得灰绿色灰绿色胶状水合氧化胶状水合氧化铬铬(Cr2O3xH2O)沉淀，水合氧化铬含水量是可变的，通常沉淀，水合氧化铬含水量是可变的，通常称之为称之为氢氧化铬氢氧化铬，习惯上以，习惯上以Cr(OH)3表示。表示。 Cr(OH)63-(或或CrO2-)在碱性溶液中具有较强的还原性。在碱性溶液中具有较强的还原性。 CrO42- + 2H2O + 3e- = CrO2- + 4OH- B=-0.13V在碱性溶液中，在碱性溶液中，CrO2-可以被可以被H2O2、Cl2氧化成氧化成CrO42-。 2CrO2-

32、+ 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 4H2O酸性介酸性介质中，中，Cr3+ 很很稳定。定。 Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O A=1.33V只有只有S2O82-、MnO4- 一类强氧化剂才能使之氧化。一类强氧化剂才能使之氧化。2Cr3+ + 3S2O82- + 7H2O Ag+催化，催化， Cr2O72- +6SO42- + 14H+(2)铬铬()盐盐 常见的铬常见的铬()盐有六水合氯化铬盐有六水合氯化铬CrCl36H2O(紫色紫色或或绿色绿色)，十八水合硫酸铬，十八水合硫酸铬Cr2(SO4)318H2O(紫色紫色)以及铬钾矾以及铬钾矾(

33、简称简称)KCr(SO4)212H2O(蓝蓝紫色紫色)，它们都易溶于水。，它们都易溶于水。要将要将Cr3+ 氧化成氧化成Cr(VI)在碱性条件下易于实现。在碱性条件下易于实现。Cr3+水解：水解：(4) Cr(III)的配合物的配合物 电子构型为电子构型为3d3，有，有6个空轨道。个空轨道。Cr3具有较高的有效核具有较高的有效核电荷，半径小，有较强的正电场电荷，半径小，有较强的正电场决定决定Cr3容易形成容易形成d2sp3型配合物。型配合物。较强的正电场，空的较强的正电场，空的d轨道，成配能力强，几乎可以和所轨道，成配能力强，几乎可以和所有的配体形成配合物。有的配体形成配合物。(H2O、NH3

34、、Cl-、CN-、C2O42-)八面体场中，八面体场中，d轨道分裂成轨道分裂成d 和和d ，而，而Cr3+有有3个电子，个电子，一定为一定为d 3d 0，有较大的稳定化能，所以，有较大的稳定化能，所以Cr3+一般形成一般形成6配配位配合物，以位配合物，以d2sp3杂化轨道成键。杂化轨道成键。存在许多同分异构体。存在许多同分异构体。 如：如：Cr(H2O)6Cl3有有3种水合异构体，种水合异构体，Cr(H2O)6Cl3、 紫紫Cr(H2O)5ClCl2H2O 、 Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O 淡绿淡绿 暗绿暗绿配位异构：配位异构：Cr(H2O)63+ 、Cr(NH3)2(H2O)43+ 紫

35、紫 紫红紫红 Cr(NH3)3(H2O)33+ 、Cr(NH3)4(H2O)23+、 浅红浅红 橙红橙红 Cr(NH3)5(H2O)3+ 、Cr(NH3)63+ 橙黄橙黄 黄黄顺反异构：顺反异构：Cr3+ 因构型不同而因构型不同而显不同颜色：显不同颜色：如：如：KCr(C2O4)2(H2O)2 顺式：顺式：紫紫-绿绿二色性二色性反式：反式：紫色紫色 Cr(III)还能形成许多还能形成许多桥联多核配合物桥联多核配合物，以，以OH-，O2-，SO42-，CH3COO-，HCOO-等为桥，把两个或两个以上的等为桥，把两个或两个以上的Cr3+连起来。如：连起来。如：重要工业铬产品制备途径示意重要工业铬

36、产品制备途径示意重要工业铬产品制备途径示意重要工业铬产品制备途径示意适于化学工业的铬铁矿适于化学工业的铬铁矿电镀电镀磁性颜料磁性颜料还还原原铬鞣剂铬鞣剂还原还原复分解复分解含铬的混合相颜料含铬的混合相颜料CrO3PbCrO4(颜料颜料)CrCrO2Cr(OH)SO4Pb2+Cr2O3(颜料颜料)CrK2Cr2O7Na2Cr2O7H2SO4Al国国 标：标： C Cr() HH2 2MoOMoO4 4 HH2 2WOWO4 4 顺序酸性迅速减弱顺序酸性迅速减弱顺序酸性迅速减弱顺序酸性迅速减弱。 钼酸盐和钨酸盐，除碱金属和铵盐外，均难溶于水。钼酸盐和钨酸盐，除碱金属和铵盐外，均难溶于水。MoO42

37、-和和WO42-中的中的M-O键均比键均比CrO42-中的中的Cr-O键弱，因而键弱，因而MoO42-和和WO42-在酸性溶液中易在酸性溶液中易脱水缩合脱水缩合，形成复杂的，形成复杂的多钼多钼或多钨酸根离子或多钨酸根离子，溶液的，溶液的酸性越强，缩合程度越大酸性越强，缩合程度越大，最后，最后从强酸溶液中析出从强酸溶液中析出水合水合MoO3或水合或水合WO3沉淀沉淀。例如：。例如： 在含有在含有WO42-的溶液中加入酸，随着的溶液中加入酸，随着溶液溶液pH值的减小，值的减小，可形成可形成HW6O215-，W12O396-等等，最后析出水合三氧化钨。，最后析出水合三氧化钨。 钼酸盐和钨酸盐在酸性溶

38、液中的氧化性很弱，只有用强钼酸盐和钨酸盐在酸性溶液中的氧化性很弱，只有用强还原剂才能将还原剂才能将Mo()和和W()分别还原为分别还原为Mo()和和W()。例如：例如：2MoO42- + 3Zn + 16H+ = 2Mo3+ 棕色棕色 + 3Zn2+ + 8H2OWO42-有类似有类似MoO42-的反应。的反应。最常见最常见 钨酸盐与钨酸盐与H2S作用，氧可被作用，氧可被S置换，生成系列置换，生成系列硫代钨酸硫代钨酸盐盐，酸化后可得，酸化后可得亮棕色的亮棕色的WS3沉淀。沉淀。3. 多酸和多酸盐多酸和多酸盐 Mo和和W及许多其他元素不仅容易形成简单含氧酸，及许多其他元素不仅容易形成简单含氧酸，

39、而且在一定条件下而且在一定条件下能缩水能缩水形成形成同多酸同多酸，及，及杂多酸杂多酸。用途：用途：用途：用途：钼酸盐可用作颜料、催化剂和防腐剂，钨酸盐用于钼酸盐可用作颜料、催化剂和防腐剂，钨酸盐用于钼酸盐可用作颜料、催化剂和防腐剂，钨酸盐用于钼酸盐可用作颜料、催化剂和防腐剂，钨酸盐用于耐火织物及制造荧光屏耐火织物及制造荧光屏耐火织物及制造荧光屏耐火织物及制造荧光屏。 被缓和还原时，有被缓和还原时，有钼蓝或钨蓝钼蓝或钨蓝生成：是生成：是+5、+6价价Mo或或W的的氧化物氢氧化物氧化物氢氧化物的混合体。的混合体。 钼酸铵在酸性溶液中与钼酸铵在酸性溶液中与H2S作用，可得作用，可得棕色棕色的的MoS

40、3沉淀：沉淀：(NH4)2MoO4 + 3H2S + 2HCl = MoS3 + 2NH4Cl + 4H2O（1）同多酸）同多酸由两个或多个同种简单含氧酸分子缩水而成的酸叫由两个或多个同种简单含氧酸分子缩水而成的酸叫同多酸同多酸。单酸阴离子单酸阴离子 + H+ 多酸阴离子多酸阴离子 + H2O重铬酸重铬酸 H2Cr2O7 (2CrO3H2O) 2H2CrO4 H2Cr2O7 + H2O七钼酸七钼酸 H6Mo7O24 (7MoO33H2O) 7H2MoO4 H6Mo7O24 + 4H2O 同多酸的形成与溶液的同多酸的形成与溶液的pH值有密切关系，随着值有密切关系，随着pH值减值减小小，缩合程度增

41、大缩合程度增大。由同多酸形成的盐称为同多酸盐：。由同多酸形成的盐称为同多酸盐： 含氧酸根的缩聚反应都是可逆的含氧酸根的缩聚反应都是可逆的:Mo，W的同多酸：的同多酸： 溶液溶液pH值降低时值降低时,首先是向首先是向Mo(VI)或或W(VI) 加合水加合水分子，将配位数由四增至六，然后再以分子，将配位数由四增至六，然后再以MoO6或或WO6八八面体进行缩合。例如：面体进行缩合。例如：重铬酸钠重铬酸钠 Na2Cr2O7(Na2O2CrO3)七钼酸钠七钼酸钠 Na6Mo7O24(3Na2O7MoO3)MoO42-Mo7O246-Mo8O264-正钼酸根正钼酸根仲钼酸根仲钼酸根pH=6八钼酸根八钼酸根

42、钼酸钼酸pH1pH=1.5-2.9MoO32H2O（2）杂多酸）杂多酸由两种不同含氧酸分子缩水而成的酸由两种不同含氧酸分子缩水而成的酸，对应的，对应的盐盐称为称为杂杂多酸盐多酸盐 。 1826年合成出第一个杂多酸：将钼酸铵和磷酸盐的溶液年合成出第一个杂多酸：将钼酸铵和磷酸盐的溶液进行酸化时，得到一种进行酸化时，得到一种黄色黄色沉淀就是沉淀就是12-磷钼酸铵。它可用于磷钼酸铵。它可用于磷酸盐的定量：磷酸盐的定量：3NH4+ +12MoO42-+PO43+24H+=(NH4)3PMo12O406H2O +6H2O已发现的杂多酸盐中以已发现的杂多酸盐中以Mo和和W的为最多，的为最多，V次之。次之。

43、PMo12O403 我国对钼、钨的研究主要集中在我国对钼、钨的研究主要集中在多酸化学多酸化学方面，复旦大方面，复旦大学和东北师范大学在这方面作了很好的工作。近学和东北师范大学在这方面作了很好的工作。近20年来年来钨、钨、钼的杂多酸钼的杂多酸在在催化、生物催化、生物等方面有着许多应用。例如，等方面有着许多应用。例如，十聚十聚钨酸阴离子用作酸性催化、氧化剂钨酸阴离子用作酸性催化、氧化剂；(NH4)17Na NaSb9W21O86(HPA-23)具有具有抗艾滋病毒作用抗艾滋病毒作用；Eu(H2O)3 Sb(W9O33)(W6O18)318-具有具有抗肿瘤功能抗肿瘤功能等。等。1.不同过渡金属占据不同

44、过渡金属占据S2位的超大杂多化合物位的超大杂多化合物(NH4)21Na2(H2O)3M(H2O)VOAs4W40O14053H2O (M=Co2+, Ni2+() 知识介绍：知识介绍：知识介绍：知识介绍：2.稀土离子占据稀土离子占据S1位，过渡金属占据位，过渡金属占据S2位的超大杂多化合物位的超大杂多化合物3. (NH4)21Ln(H2O)5Ni(H2O)2As4W40O14051H2O, LnIII (Ln =Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd)3. 无机有机电荷转移盐无机有机电荷转移盐 (SCH3)4TTF4PMo12O404. 4. 有机配体共价配位的夹层型杂多阴离子有机

45、配体共价配位的夹层型杂多阴离子Na(H2O)3ML3(AsW9O33)2n-(M=Mn2+, Co2+, Ni2+, Zn2+; L= C5H5N, C3H4N2) 11.3 11.3 锰副族锰副族一、概一、概 述述锰分族锰分族锰分族锰分族(VIIB)：MnMn(Manganese) TcTc(Technetium) Re(Rhenium) 价电子构型：价电子构型：(n-1)d5ns2 从从Mn到到Re，高氧化态趋向于稳定高氧化态趋向于稳定。特点特点特点特点：以多种价态存在于化合物中，如：以多种价态存在于化合物中，如0，+2, +3, +4, +6, +7。存在形态存在形态存在形态存在形态：

46、单质单质Mn(0), Mn(OH)2(+2), Mn2O3(+3 ), MnO2 (+4), K2MnO4(+6), KMnO4(+7)等。等。以以Mn2+最稳定最稳定，而锝，而锝()、铼铼()则不存在简单离子。则不存在简单离子。在自然界中主要以氧化物的形式（软锰矿在自然界中主要以氧化物的形式（软锰矿在自然界中主要以氧化物的形式（软锰矿在自然界中主要以氧化物的形式（软锰矿MnOMnO2 2) )存在。存在。存在。存在。 二、锰的重要化合物二、锰的重要化合物 酸介质：酸介质：Mn2+最稳，最稳，MnO42-最不稳，最不稳，MnO4-氧化性最强，氧化性最强，Mn还原性最强。还原性最强。碱介质：碱介

47、质：MnO2最稳，最稳，Mn(OH)3最不稳，最不稳，Mn还原性最强。还原性最强。酸介质酸介质: Mn3+易歧化：易歧化： 2 Mn3+ + 2H2O = Mn2+ + MnO2 + 4H+ K = 109.5 MnO42-歧化：歧化： 3MnO42- + 4H+ =MnO2 + 2MnO4-+ 2H2O K= 1057.5碱介质碱介质: Mn(OH)3歧化：歧化：2Mn(OH)3 = Mn(OH)2 + MnO2 + 2H2O K= 105.25 MnO42- 歧化：歧化： 3MnO42- + 2H2O = 2MnO4- + MnO2 + 4OH- K1锰以氧化数锰以氧化数+2、+4和和+7

48、的化合物最重要。的化合物最重要。 锰的电势图锰的电势图酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液碱性溶液碱性溶液 锰的氧化物及其水合物酸碱性的递变规律，是过渡锰的氧化物及其水合物酸碱性的递变规律，是过渡锰的氧化物及其水合物酸碱性的递变规律，是过渡锰的氧化物及其水合物酸碱性的递变规律，是过渡元素中最典型的：元素中最典型的：元素中最典型的：元素中最典型的：随锰的氧化值升高，碱性逐渐减弱，酸随锰的氧化值升高，碱性逐渐减弱，酸随锰的氧化值升高，碱性逐渐减弱，酸随锰的氧化值升高，碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强性逐渐增强性逐渐增强性逐渐增强。 1 1、Mn(VII)Mn(VII)化合物化合物 Mn(VII)化合物以化合

49、物以KMnO4(高锰酸钾高锰酸钾)最为常见最为常见 ，其，其中的中的 Mn(VII)价电子层结构为价电子层结构为3d 0，无，无d电子，显色？（荷电子，显色？（荷移跃迁所致）移跃迁所致） 因为因为MnO4-中，中，Mn-O之间有较强的极化效应，吸收可之间有较强的极化效应，吸收可见光后使见光后使O2-端的电子向端的电子向Mn(VII) 跃迁，吸收跃迁，吸收黄黄、绿绿光（最光（最大吸收为大吸收为525nm)，显，显紫红色紫红色，与，与VO43-、 CrO42-相似。相似。以软锰矿为原料以软锰矿为原料(MnO2)制备高锰酸钾，先制制备高锰酸钾，先制K2MnO4： 2MnO2 +4KOH +O2 47

50、3-543K 2K2MnO4 + 2H2O或：或：3MnO2 + 6KOH + KClO33K2MnO4 + KCl + 3H2O （1）高锰酸钾的制备）高锰酸钾的制备A) 歧化法歧化法, 酸性介质中酸性介质中, 有利于歧化有利于歧化: 3MnO42- + 2H2O = 2 MnO4- + MnO2 + 4OH-在中性或弱碱性溶液中也发生歧化反应，但趋势及速率小：在中性或弱碱性溶液中也发生歧化反应，但趋势及速率小：B) 氧化法氧化法: 2MnO42- + 2Cl2 = 2 MnO4- + 2Cl-C) 电解法电解法: 电解电解K2MnO4溶液：溶液：电解反应电解反应: 2K2MnO4 + 2H

51、2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2 Ni 阳极：阳极： 2MnO42- -2e-= 2MnO4- Fe 阴极：阴极：2H2O +2e- = H2 + 2OH-从从K2MnO4制制KMnO4有三种方法。有三种方法。电解电解K2MnO4 (80g/L)该反应效率高，副产品该反应效率高，副产品KOH可利用。可利用。 2011.4.13（2）高锰酸钾）高锰酸钾化学性质化学性质 热不稳定热不稳定 2KMnO4 200 K2MnO4 + MnO2+ O2 h ,MnO2催化催化 4MnO4- +2H2O h 4MnO2 + 3O2+4OH- 酸介质缓解酸介质缓解 4MnO4-+ 4H+ = 4

52、MnO2 + 3O2 + 2H2O 可氧化可氧化产物产物SO32-I-Cl-H2SFe2+Sn2+SO42-IO3-Cl2S/SO42-Fe3+Sn4+b.强氧化性强氧化性高锰酸钾高锰酸钾的还原产物与介质酸度有关。的还原产物与介质酸度有关。酸性介质中还原为酸性介质中还原为Mn2+定铁定铁标标KMnO4定锰定锰2MnO4- + 16H+ + 10Cl- = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O 实验室制实验室制Cl2a.不稳定性不稳定性MnO2中性、碱性、弱酸性介质中，还原为中性、碱性、弱酸性介质中，还原为MnO2。 2MnO4- + I- + H2O = 2MnO2 + IO3- + 2OH

53、-强碱性介质中，还原为强碱性介质中，还原为MnO42-(绿绿)c.KMnO4 + H2SO4（爆炸）（爆炸） 2KMnO4(s)+H2SO4(浓浓) -20 Mn2O7 + K2SO4+ H2O 冷冷 2HMnO4(10 4MnO2 + 3O2爆爆 KMnO4 在在化学工业中化学工业中用于生产用于生产维生素维生素C、糖精等、糖精等，在，在轻化工中轻化工中用于纤维、油脂的漂白用于纤维、油脂的漂白和和脱色脱色，在，在医疗上用作杀医疗上用作杀菌消毒剂菌消毒剂，在日常生活中可用于饮食用具、器皿、蔬菜、，在日常生活中可用于饮食用具、器皿、蔬菜、水果等消毒。水果等消毒。 2007.4.25（3）高锰酸钾）

54、高锰酸钾的的用途用途2 2、Mn(IV)Mn(IV)化合物化合物 MnO2很稳定，不溶于很稳定，不溶于H2O、稀酸和稀碱，在酸碱中均、稀酸和稀碱，在酸碱中均不歧化不歧化. 但但 MnO2 是两性氧化物，可以和浓酸浓碱反应。是两性氧化物，可以和浓酸浓碱反应。二氧化锰二氧化锰 4MnO2+ 6H2SO4(浓浓)2Mn2(SO4)3(紫红紫红)+ 6H2O + O2 2Mn2(SO4)3 + 2H2O 4MnSO4 + O2 + 2H2SO4 2MnO2+ C + 2H2SO4(浓浓)2MnSO4H2O + CO2 1）在酸性介质中有较强氧化性）在酸性介质中有较强氧化性 MnO2 + 4HCl(浓浓

55、) MnCl2 + 2H2O + Cl2 MnO2 + 2NaOH(浓浓) Na2MnO3(亚锰酸钠亚锰酸钠) + H2O 2）在碱性介质中有还原性）在碱性介质中有还原性 2MnO2 +4KOH + O2 473-543K 2K2MnO4 + 2H2O 在工业上，在工业上， MnO2用作用作干电池的去极化剂干电池的去极化剂，火柴的，火柴的助助燃剂燃剂，某些有机反应的，某些有机反应的催化剂催化剂，以及，以及合成合成磁性记录材料铁磁性记录材料铁氧体氧体MnFe2O4的原料的原料等。等。用途用途：Mn(IV)盐盐 四价四价Mn盐不稳定，盐不稳定，酸性条件：易被还原为低价化酸性条件：易被还原为低价化合

56、物；合物；强氧化剂强氧化剂 高价氧化物高价氧化物。碱性条件：。碱性条件：空气中的空气中的氧氧 锰酸盐锰酸盐。可形成较稳定的可形成较稳定的M2I(MII)MnF6配合物，如：配合物，如：MnO2 + 2KHF2 + 2HF K2MnF6(金黄金黄) + 2H2O还可形成过氧基配合物：如还可形成过氧基配合物：如K2H2Mn(O)(O2)3、 K3HMn(O)(O2)3等。等。3 3、Mn(II)Mn(II)化合物化合物 1） 难溶性化合物难溶性化合物除除MnS、MnCO3、Mn3(PO4)2、MnC2O4难溶外，难溶外， 余皆易余皆易溶。如溶。如 MnSO4、MnCl2 和和 Mn2(NO3) 等

57、。最稳定的是等。最稳定的是MnSO4红热不分解，利用此性质可纯化红热不分解，利用此性质可纯化MnSO4:灼烧灼烧MnSO4 ，再水溶，滤去杂质，重结晶（，再水溶，滤去杂质，重结晶（FeSO4、NiSO4遇热易分解）遇热易分解）这些盐可溶于强酸中，这是过渡元素的一般规律。这些盐可溶于强酸中，这是过渡元素的一般规律。 2)还原性还原性在碱中易被氧化成高价，生成在碱中易被氧化成高价，生成MnO(OH)2. MnCO3 Mn(OH)2 MnS MnC2O4Ksp 1.810-11 1.910-13 2.010-13 1.110-15 Mn()在碱性条件下不稳定在碱性条件下不稳定(还原性强还原性强) 在

58、酸性条件下稳定在酸性条件下稳定 (还原性差还原性差) 在酸性溶液中，在酸性溶液中，Mn2+(3d 5)比同周期的其它比同周期的其它M()，如如Cr2+(d 4)、Fe2+(d 6)等稳定，只有用强氧化剂，如等稳定，只有用强氧化剂，如NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8等，才能将等，才能将Mn2+氧化为呈现氧化为呈现紫紫红色红色的高锰酸根的高锰酸根(MnO4-)。说明：说明：鉴定鉴定Mn2+常用常用NaBiO3 c(Mn2+)很低时，很灵敏很低时，很灵敏氧化性酸氧化性酸的的二价锰二价锰盐热稳定性不如硫酸锰，高温分解时盐热稳定性不如硫酸锰，高温分解时Mn(II)被氧化。如被氧化。如: Mn

59、(NO3)2 = MnO2 + 2NO2 Mn(ClO4)2 = MnO2 + Cl2 + O2 3）Mn(II)盐的热稳定性盐的热稳定性 二价锰盐中，硫酸锰最稳定，可形成含有二价锰盐中，硫酸锰最稳定，可形成含有7、5、4或或1水合物，红热时不分解，易脱水。水合物，红热时不分解，易脱水。MnSO47H2O MnSO45H2O MnSO44H2O MnSO4H2OMn2+组态组态3d5，与与 H2O、Cl- 等弱场配体形成外轨配合物等弱场配体形成外轨配合物:如如Mn(H2O)62+和和MnCl64-如如Mn(CN)64-与与 CN- 强配体形成内轨配合物强配体形成内轨配合物:4 4、 配合物配合

60、物锰元素及其化合物反应小结锰元素及其化合物反应小结11.311.3铁系元素铁系元素一、概述一、概述第一过渡系第一过渡系第二过渡系第二过渡系第三过渡系第三过渡系铁系金属铁系金属 ，中等活泼金属，溶于稀酸。，中等活泼金属，溶于稀酸。 M + 2H+ = M2+aq+ H2铂系金属系金属，惰性金属，惰性金属，Ru、Rh、Os、Ir不溶于王水，不溶于王水，Pd、Pt溶于王水溶于王水 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2PtCl6 + 4NO + 8H2OHNO3,热浓热浓H2SO4Pd最活泼最活泼 Pd Pd2+aq 2010.4.20价价电电子子结结构构3d684s2，性性质质很很相相

61、似似，熔熔沸沸点点和和电电负负性性都都相差不大。相差不大。1、Fe、Co、Ni性质的相似性性质的相似性最高氧化值不等于族序数最高氧化值不等于族序数酸介质中最稳酸介质中最稳M(II): 稳稳 性性 增增 Ni3+氧化性最强氧化性最强 FeIIIII CoIIIII NiIIIII 还原性强（空气可氧化）还原性强（空气可氧化） 稳稳 性性 增增2、价电子层结构与氧化数、价电子层结构与氧化数 由于由于Fe2+(3d6) 再丢失一个再丢失一个3d电子能成为半充满的稳定结电子能成为半充满的稳定结构构(3d5)，而，而Co2+(3d7)和和Ni2+(3d8)却不能，因此，相应地容易却不能，因此，相应地容易

62、得到得到Fe(III)的化合物，而不易得到的化合物，而不易得到Ni(III)的化合物。的化合物。Fe、Co、Ni的最高氧化数分别为的最高氧化数分别为+6、+4、+4、碱性介质中最稳碱性介质中最稳 ： Fe(OH)3 、Co(OH)2、Ni(OH)2Fe(OH)2有较强还原性有较强还原性 Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 还还 原原 性性 减减2008.4.15Fe的第三电离能较小，所以的第三电离能较小，所以Fe直接氯化得直接氯化得FeCl3，而而Co和和Ni只能生成只能生成二氯化物二氯化物。3、Fe、Co、Ni的电离势的电离势4、 存在存在 赤铁矿：赤铁矿：Fe2O3；磁铁矿：；

63、磁铁矿：Fe3O4；黄铁矿：；黄铁矿：FeS2； 辉钴矿：辉钴矿：CoAsS； 镍黄铁矿：镍黄铁矿：NiSFeS； 镍过去主要由古巴进口，自从开发了甘肃金川大镍厂镍过去主要由古巴进口，自从开发了甘肃金川大镍厂后才得以自给自足。后才得以自给自足。5、单质的物理性质、单质的物理性质(1) 白色金属，白色金属，钴略带灰色；钴略带灰色；磁性材料。磁性材料。(2) m.p. FeCoNi (15351495 1453 )因为因为d轨道中单电子逐渐减少，金属键减弱。轨道中单电子逐渐减少，金属键减弱。6.单质的化学性质单质的化学性质(1)Co、Ni反应缓慢反应缓慢(2) 钝化钝化 浓、冷浓、冷HNO3可使可

64、使Fe、Co、Ni 钝化钝化 浓浓H2SO4可使可使Fe钝化钝化 ，可溶于稀酸。，可溶于稀酸。 抗碱性好，抗碱性好，Co、Ni尤佳，（尤佳，（Ni、Fe坩埚）坩埚）(3) 纯纯Fe、Co、Ni在水、空气中稳定在水、空气中稳定 加热时，加热时，Fe、Co、Ni可与可与O2、S、X2等反应等反应Co永磁铁（永磁铁（Co 15,Cr 59, W 1) 超硬合金（超硬合金（Co 6-15; W77-88)用于钻头、刀具等。用于钻头、刀具等。Ni 用于不锈钢，白钢，皮莫合金用于不锈钢，白钢，皮莫合金(Ni/Fe)制磁头制磁头Blast furnace(鼓风炉鼓风炉)CaO(s)+SiO2(s) CaSi

65、O3(l)CaO(s)+Al2O3(s) Ca(AlO2)2(l)6CaO(s)+P4O10(s)2Ca3(PO4)2(l)Slag(炉渣炉渣)矿，焦碳，石灰石矿，焦碳，石灰石 炉渣炉渣冶炼：冶炼：烧结矿石，得烧结矿石，得到到Fe2O3、Co3O4、NiO,在高温下用在高温下用C、水煤气或、水煤气或Al还原。还原。Basic oxygen process（炼钢）（炼钢）A blast of oxygen and powdered limestone is used to purify molten iron by, respectively, oxidizing and combining w

66、ith the impurities present in it.二、二、 铁、钴、镍的化合物铁、钴、镍的化合物1、 氧化物氧化物 铁、钴、镍均能形成铁、钴、镍均能形成+2和和+3氧化数的氧化物，它们的氧化数的氧化物，它们的颜色各不相同。颜色各不相同。 FeOCoO NiO(黑色黑色) (灰绿色灰绿色) (暗绿色暗绿色) Fe2O3 Co2O3Ni2O3(砖红色砖红色) (黑色黑色) (黑色黑色) 铁除了生成铁除了生成+2、+3氧化数的氧化物之外，还能形成氧化数的氧化物之外，还能形成混合氧化态氧化物混合氧化态氧化物Fe3O4，经，经X射线结构研究证明：射线结构研究证明：Fe3O4是一种是一种铁

67、铁()酸盐酸盐，即，即FeFeFeO4。 Fe、Co、Ni的的+2，+3氧化数的氧化物均能溶于强酸，氧化数的氧化物均能溶于强酸，而不溶于水和碱，而不溶于水和碱，属碱性氧化物属碱性氧化物。它们的。它们的+3 氧化物的氧化物的氧氧化能力化能力按按铁铁钴钴镍镍顺序顺序递增递增而而稳定性递降稳定性递降。 制取：制取：有氧有氧热解解Fe(III)“草、硝草、硝”酸酸盐无无Fe2(CO3)3 4Fe(NO3)3 2Fe2O3( ) + 12NO2 + 3O2 2Fe3O4 + 1/2O2 3Fe2O3( ) CoCO3 (Co2O3黑？黑？) Co3O4 (Co3O4=CoOCo2O3) 纯的纯的Co2O

68、3和和Ni2O3未得到过。未得到过。MO 碱性，难溶于水碱性，难溶于水 易溶于酸成盐易溶于酸成盐 FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O碱碱性性减减制取：制取：无氧热解无氧热解M(II) “草、碳、硝草、碳、硝”酸盐。酸盐。无无Fe(NO3)2 FeC2O4 FeO + CO + CO2 Ni(NO3)2 NiO + 2NO2 + 1/2O2M2O3 Fe2O3 两偏碱两偏碱Fe2O3 + 6HCl =2FeCl3 + 3H2O Fe2O3 + Na2CO3(s) 共熔共熔 2NaFeO2 + CO2 Fe(OH)3+NaOHH2O2、氢氧化物、氢氧化物Fe(OH)2、Ni(OH)2

69、 碱性碱性，Co(OH)2 两性两性。 Co(OH)2 + 2HCl = CoCl2 + 2H2OCo(OH)2 + 2NaOH(浓浓) = Na2Co(OH)4Co(OH)2、Ni(OH)2 均均可溶于可溶于 NH3H2O 中，而中，而 Fe(OH)2 不溶于不溶于NH3H2O中。中。 Co(OH)2 + 6NH3 = Co(NH3)62+ + 2OH- Ni(OH)2 + 6NH3 = Ni(NH3)62+ + 2OH- Fe(OH)3、Co(OH)3 和和 Ni(OH)3 均为碱性化合物，均为碱性化合物，新生新生成成的的Fe(OH)3 可部分溶于可部分溶于OH-中，得中，得 Fe(OH)

70、4-，但并不以，但并不以此说此说 Fe(OH)3 具有两性。具有两性。1）酸碱性）酸碱性还原性：还原性：Fe()Co()Ni()M=Co,Ni(慢)高氧化态氢氧化物的氧化性按铁高氧化态氢氧化物的氧化性按铁钴钴镍顺序依次递增。镍顺序依次递增。 2）M(OH)2具有还原性具有还原性3）M(OH)3具有氧化性具有氧化性3、 M(II)盐类盐类 ，较相似，较相似 1)多元弱酸盐难溶，多元弱酸盐难溶，MS、MCO3、M3(PO4)2 溶于强酸溶于强酸 2)强酸盐易溶，结晶水相同。强酸盐易溶，结晶水相同。 MCl26H2O、M(NO3)26H2O、 MSO47H2O 3)复盐较简单盐稳，形式相同。复盐较简

71、单盐稳，形式相同。M2SO4MSO46H2O 4)水合离子都有颜色：有空的水合离子都有颜色：有空的d轨道，有轨道，有d-d跃迁跃迁 d6 d7 d8 Fe(H2O)62+ Co(H2O)62+ Ni(H2O)62+ 淡绿淡绿 粉红粉红 果绿果绿重要常见盐有重要常见盐有 FeSO47H2O 、(NH4)2SO4FeSO46H2O (Mor盐盐) CoCl26H2O NiSO47H2OFeSO47H2O绿矾、黑矾绿矾、黑矾 Fe FeSO47H2O绿绿 FeSO4H2O白白300FeSO4 Fe2O3+SO3+SO2 (NH4)2SO4FeSO46H2O蒸，冷，结晶蒸，冷，结晶H2SO4(稀稀)+

72、(NH4)2SO4Mor盐盐 其中其中Fe2+稳可用作稳可用作Fe2+基准试剂基准试剂FeSO47H2O绿绿 O2 Air Fe(OH)SO4黄褐（铁锈斑点）黄褐（铁锈斑点）FeSO4溶液久置易出现棕色沉淀溶液久置易出现棕色沉淀 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O 慢慢中性溶液中水解快中性溶液中水解快 4Fe2+ + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)2+黄黄 快快保存保存FeSO4应当加应当加H2SO4 + Fe,抑制水解，防止氧化。抑制水解，防止氧化。CoCl26H2O 将将CoCl26H2O加在吸水剂硅胶中，可以根据硅胶的颜加在吸水剂硅胶中，可以根据硅胶的

73、颜色判断硅胶的吸水程度，决定脱水再生的时机。色判断硅胶的吸水程度，决定脱水再生的时机。 NiSO47H2O NiO +2SO4+7H2NiSO47H2O 103 NiSO4 暗绿暗绿 绿绿2009.4.164、M(III)盐类盐类 负离子和原性增大负离子和原性增大卤化物卤化物 F- Cl- Br- I- Fe3+ FeF3 FeCl3 FeBr3氧氧 盐盐 1000(升升) 500(分分) 200 (分分) 化化 稳稳 Co3+ CoF3 CoCl3性性 性性 350 (分分) 室温分室温分增增 减减 Ni3+ NiF3 室温分室温分常见强酸盐：常见强酸盐： 简盐：简盐： FeCl36H2O

74、、Fe(NO3)36H2O、 Fe2(SO4)312H2O 复盐：复盐： 铁铵矾铁铵矾 (NH4)2SO4Fe2(SO4)324H2O (M大，稳大，稳) 铁钾矾铁钾矾 K2SO4Fe2(SO4)324H2O晶体及溶液中含有晶体及溶液中含有Fe(H2O)63+ Fe3+ (3d5) 弱场：弱场： 高自旋高自旋d-d跃迁几率小自旋禁阻跃迁几率小自旋禁阻 极浅紫极浅紫电子跃迁选择定则：电子跃迁选择定则： 1）在光的激发下，主量子数、角量子数和磁量子数不发）在光的激发下，主量子数、角量子数和磁量子数不发生改变的跃迁是禁阻的。生改变的跃迁是禁阻的。 2）凡是不成对电子自旋总数发生改变的跃迁是禁阻的。）

75、凡是不成对电子自旋总数发生改变的跃迁是禁阻的。M(III)盐的性质：盐的性质：（主要是（主要是Fe(III)的盐，无的盐，无Co(III)、Ni(III)的盐）的盐） 性质：水解性性质：水解性 成配成配 氧化性氧化性 Fe(OH)2+黄黄 F-、 Cl- 2Fe3+ + H2S= S + 2Fe2+ + 2H+ Fe(OH)2+ CN-、PO43- 2Fe3+ + 2I- = I2+ 2Fe2+ Fe(OH)3棕棕 C2O42- 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+FeCl3是最重要的简单盐是最重要的简单盐 深褐色，片晶，有明显的共价性，易溶于水及深褐色，片晶，有明显的共价性，易

76、溶于水及Et2O和和EtOH丙酮等溶剂中。丙酮等溶剂中。Fe+2HCl FeCl2 Cl2 FeCl36H2O Fe(OH)Cl5H2O Fe2O3 400以上以上蒸汽中有蒸汽中有双聚分子双聚分子Fe2Cl6其中其中Fe采用采用sp3杂化，四面杂化，四面体形结构体形结构750有有FeCl3分子分子制备：制备：2Fe + 3Cl2 =2FeCl3(无水无水)Fe2Cl65、 高铁高铁Fe(VI)酸盐酸盐 在碱溶液中，在碱溶液中， Fe(III)可被氧化成高价，有可被氧化成高价，有Fe(VI)存在存在: 2Fe(OH)3 + 3Cl2 +10KOH = 2K2FeO4(紫红紫红)+ 6KCl +

77、8H2O BaFeO4H2O紫晶紫晶 Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH 熔熔 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O 易溶，易溶，强强氧，氧，强强碱中碱中稳 BaCl2酸中水中酸中水中分解放氧分解放氧强氧化性强氧化性4FeO42- + 20H+ 4Fe3+ + 3O2 + 10H2O4FeO42- + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 3O2 + 8OH-第一过渡系从左到右第一过渡系从左到右M(VI)稳性降稳性降 CrO42- MnO42- FeO42- 氧化性增氧化性增H+ 缩合缩合 歧化歧化 分解分解6、 Fe(), Co(), Ni()的硫化物的硫化物FeS CoS N

78、iS黑色不溶于水黑色不溶于水6.310-18410-21()210-25()3.210-19()1.010-24()2.010-26()CoS, NiS形成后由于晶型转变而不再溶于酸。形成后由于晶型转变而不再溶于酸。制取制取FeS溶于稀酸溶于稀酸铁的重要化合物铁的重要化合物钴钴()()和镍和镍()()的重要化合物的重要化合物7、 配合物配合物构型构型Fe3+ (3d5)Fe2+ (3d6)八面体多，四面体少（八面体多，四面体少（FeCl4-）（正方形、正方锥、三角双锥罕见）（正方形、正方锥、三角双锥罕见）Co3+ (3d6)Co2+ (3d7)八、四面体多，正方形少（弱场中八、四面体多，正方形

79、少（弱场中CFSE相差不大）相差不大）几乎所有的几乎所有的Co(III)都是低自旋，仅都是低自旋，仅CoF6例外例外Co(H2O)62+ + 4Cl- = CoCl42- + 6H2OcHCl8mol/L(四四) 粉红粉红 深蓝深蓝Ni2+ (3d8)八、四、正方形多，三角双锥、正方锥少。八、四、正方形多，三角双锥、正方锥少。 a.Fe3+,2+很不稳很不稳 无水无水 FeCl2+ 6NH3 = Fe(NH3)6Cl2 H2O Fe(OH)2 FeCl3 + 6NH3 =Fe(NH3)6Cl3 H2O Fe(OH)3 所以所以 Fe3+,2+ + NH3H2O Fe(OH)3,21）氨合物）氨

80、合物b. Co2+ + 6NH3 =Co(NH3)62+ Co(NH3)63+ 土黄，土黄，K稳，稳，105.1 高自旋高自旋 红褐红褐,K稳，稳，1035.2 ，低自旋，低自旋 除除CoF63-外，外，Co3+在八面体场中，均取低自旋，采用在八面体场中，均取低自旋，采用d2sp3杂化，杂化，CFSE比比Co2+要大得多，所以要大得多，所以Co3+ 的配合物多，稳。的配合物多，稳。 配合物中，一般稳定性配合物中，一般稳定性Co3+Co2+，Co3+在水溶液中不能稳定在水溶液中不能稳定存在，但其配合物能稳定存在，原因是由于配合物稳定性大，存在，但其配合物能稳定存在，原因是由于配合物稳定性大，改变

81、了改变了Co3+/Co2+的电极电势。的电极电势。O2(air)慢慢 Co3+ e- =Co2+ =1.808V Co(NH3)63+ +e- = Co(NH3)62+ =0.03VK稳稳 1035.2 105.1 Co(CN)63- + e- = Co(CN)64- =-0.83V2Co3+ + H2O = 2Co2+ + 2H+ + 1/2O2 氧化氧化H2O2Co(CN)64- + 2H2O 稍稍 Co(CN)63- + 2OH- + H2 还原原H+c. Ni(H2O)62+ Ni(NH3)3(H2O)32+ Ni(NH3)4(H2O)22+ 绿绿 蓝绿蓝绿 蓝蓝 Ni(NH3)62+

82、 Ni(NH3)63+不稳不稳 ， K稳稳=108.74 紫紫 NH3NH3NH3-e- ， 难难2）氰合物）氰合物a.Fe2+,3+ Fe2+ + 2CN- = Fe(CN)2白白 Fe(CN)2+4CN- = Fe(CN)64- K稳稳=1035，低自旋，溶液中检，低自旋，溶液中检 不出不出Fe2+. Fe(CN)64- Fe(CN)63- K稳稳=1042 低自旋低自旋Cl2常用盐：常用盐：K4Fe(CN)6 3H2O 黄血盐黄血盐 黄色黄色 K3Fe(CN)6 赤血盐赤血盐 晶体为晶体为红色红色 K3Fe(CN)6稳定常数比稳定常数比K4Fe(CN)6大，但由于动力学的原大，但由于动力

83、学的原因，因，Fe(CN)63-在溶液中的分解和反应远比在溶液中的分解和反应远比Fe(CN)64-快，而且快，而且Fe(CN)63- 在溶液中有轻微水解，在溶液中有轻微水解，Fe(CN)64-不水解。不水解。 Fe(CN)63- + H2O = Fe(OH)3 + 3CN-+ 3HCN 故故K3Fe(CN)6虽较虽较K4Fe(CN)6稳，但毒性大，宜现配现用。稳，但毒性大，宜现配现用。赤血盐在碱性溶液中有氧化作用，赤血盐在碱性溶液中有氧化作用， 4K3Fe(CN)6+ 4KOH = 4K4Fe(CN)6 + O2 + 2H2O黄血盐在酸性溶液中有还原作用。黄血盐在酸性溶液中有还原作用。 Fe(

84、CN)64- + 4H+ + NO3- = Fe(CN)5NO2-+ CO2 + NH4+ S2- Fe(CN)5NOS4- 深紫红鉴定深紫红鉴定S2-K+ + Fe2+ + Fe(CN)63- = KFeFe(CN)6滕氏滕氏蓝 鉴定定Fe2+K+ + Fe3+ + Fe(CN)64- = KFeFe(CN)6普普鲁士士蓝 鉴定定Fe3+2Cu2+ + Fe(CN)64- = Cu2Fe(CN)6红棕棕 鉴定定Cu2+五氰亚硝酰合铁五氰亚硝酰合铁()酸钾酸钾c.Ni2+ Ni2+ + 2CN- = Ni(CN)2灰灰蓝 Ni(CN)2 + 2CN- = Ni(CN)44- 杏黄，平面四方形杏

85、黄，平面四方形dsp2杂化化 K2Ni(CN)4 H2O 橙橙 Na2Ni(CN)4 H2O 黄黄b.Co2+,3+ Co2+ + 2CN- =Co(CN)2浅棕浅棕 Co(CN)2 + 4CN- = Co(CN)64- Co(CN)63- 紫紫 (d 6d 1) 黄黄(d 6d 0)ee- - 易易易易KFe (CN)6Fex 普鲁士蓝和滕氏蓝名称不普鲁士蓝和滕氏蓝名称不同，来源途径不同，但经同，来源途径不同，但经X射线射线分析，其结构完全相同。分析，其结构完全相同。异硫氰合铁异硫氰合铁四异硫氰合钴四异硫氰合钴鉴定鉴定Fe3+鉴定鉴定Co2+3) 硫氰配合物和卤合物硫氰配合物和卤合物 不大稳

86、定，较重要的有不大稳定，较重要的有Fe(NCS)63- FeF63-Co(NCS)42-Fe(H2O)63+ Fe(NCS)63- FeF63- Fe(CN)63-极浅紫极浅紫 场强场强1.0 血红血红 场强场强1.1 无色无色 场强场强0.9 暗红暗红 场强场强3.0高自旋高自旋 外轨外轨 低自旋低自旋 内轨内轨 高自旋高自旋 外轨外轨 低自旋低自旋 内轨内轨d-d自旋禁阻自旋禁阻 d-d自旋允许自旋允许 d- d自旋禁阻自旋禁阻 d-d自旋允许自旋允许SCN-F-CN-FeF63-(外轨高自旋外轨高自旋)却比却比Fe(SCN)63-(内轨低自旋内轨低自旋)稳定稳定原因：原因：主导作用：主导

87、作用：Fe-NCS键能较键能较Fe-F小，小，Fe-F键能相当键能相当大（大（456kJ/mol) 辅助作用：辅助作用：CFSE（相当于（相当于5-10%结合能）结合能）CoCo2+ 2+ + 4SCN+ 4SCN- - = Co(NCS) = Co(NCS)4 4 2-2- 艳蓝，易溶于丙酮、戊醇艳蓝，易溶于丙酮、戊醇艳蓝，易溶于丙酮、戊醇艳蓝，易溶于丙酮、戊醇KK稳稳稳稳=10=103 3 可用于鉴定可用于鉴定可用于鉴定可用于鉴定CoCo2+2+, ,但但但但FeFe3+3+有干扰，可加入有干扰，可加入有干扰，可加入有干扰，可加入NHNH4 4F F掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽FeFe3+3+。 Hg

88、 Hg2+2+ + Co(NCS) + Co(NCS)4 4 2-2- = HgCo(NCS) = HgCo(NCS)4 4 鉴鉴定定定定HgHg2+2+ CoHg(SCN) CoHg(SCN)4 4蓝蓝 ，鉴鉴定定定定CoCo2+2+ ZnHg(SCN)ZnHg(SCN)4 4白，白，白，白，鉴鉴定定定定ZnZn2+2+4)羰基配合物羰基配合物 铁、钴、镍在某些配合物中可呈现铁、钴、镍在某些配合物中可呈现+1、0、-1或或-2价，代价，代表化合物为羰基配合物，如表化合物为羰基配合物，如Ni(CO)4、HCo(CO)4等。等。羰合羰合物物Fe(CO)5Co2(CO)8Ni(CO)4颜颜 色色浅

89、黄浅黄(液液)深橙深橙(固固)无色无色(液液)熔点熔点t/-20(5152分分解解)-25沸点沸点t/10343羰合物不稳定羰合物不稳定，受热易分解，利用此性质可用于制，受热易分解，利用此性质可用于制备纯金属。例如高纯铁粉的制备：备纯金属。例如高纯铁粉的制备：Ni(CO)4： 无色液体，无色液体，Ni 零价，零价，CO 无电荷无电荷利用分解利用分解 Ni(CO)4 可制得极纯的可制得极纯的Ni，99.99%。 鲜红色鲜红色 Ni(II)离子与在稀氨水离子与在稀氨水溶液中生成螯合物二丁溶液中生成螯合物二丁二酮肟合镍二酮肟合镍(II)，鲜红鲜红色沉淀色沉淀，是检验，是检验Ni(II)的的特征反应。

90、特征反应。丁二酮肟丁二酮肟5)螯合物螯合物6) 环戊二烯配合物环戊二烯配合物 (C5H5)2Fe 夹心式配合物夹心式配合物 (C5H5)2Fe (或或FeCp2) ,称为二茂铁，称为二茂铁，橘红橘红色固体色固体，溶于有机溶剂，和稀碱和酸不反应，性质稳定，高，溶于有机溶剂，和稀碱和酸不反应，性质稳定，高温温1000C升华，升华，1951年首次合成，是年首次合成，是第一个重要的有机金属第一个重要的有机金属化合物化合物，其制备反应如下，其制备反应如下: 二茂铁是二茂铁是反磁性的，无未成对电子反磁性的，无未成对电子，Fe2+具具有空的有空的d轨道；轨道； Fe2+和和C5H5-环之间的键是由环之间的键

91、是由C5H5-环的环的轨道与轨道与Fe2+的空的空d轨道重叠形成。轨道重叠形成。用途：用途：二茂铁可用作燃料油的二茂铁可用作燃料油的添加剂添加剂，提高燃烧，提高燃烧效率和去烟；可用作导弹和卫星的涂料，高温润效率和去烟；可用作导弹和卫星的涂料，高温润滑剂。滑剂。2008.4.171 1、Fe(),Fe()Fe(),Fe()的水溶液的水溶液 (1) 水解性水解性 Fe(H2O)62+ Fe(OH)(H2O)5+H+ K=10-9.5 淡绿淡绿 Fe(H2O)63+ Fe(OH)(H2O)52+H+ K =10-3.05 淡紫淡紫 三、三、三、三、 水溶液中铁、钴、镍的离子及其反应水溶液中铁、钴、镍

92、的离子及其反应水溶液中铁、钴、镍的离子及其反应水溶液中铁、钴、镍的离子及其反应Fe(H2O)63+与与Mn(H2O)62+一样，一样，弱场配体下高弱场配体下高自旋自旋，dd跃迁是跃迁是自旋禁阻自旋禁阻的，的，dd 吸收的几率吸收的几率很小，吸收很弱，所以颜色很浅。很小，吸收很弱，所以颜色很浅。Fe3+进一步水解进一步水解Fe(OH)(H2O)52+ Fe(OH)2(H2O)4+H+2Fe(OH) (H2O)52+ (H2O)4 Fe(OH)2Fe(H2O)44+ 水合铁离子双聚体水合铁离子双聚体 +2H2O 结构结构Fe3+水解最终产物：水解最终产物：Fe(OH)3(2)氧化还原性氧化还原性F

93、e2+具有还原性：具有还原性：(保存保存Fe2+溶液应加入溶液应加入Fe)Fe3+中等强度氧化剂。中等强度氧化剂。(FeCl3)2010.4.21土黄色土黄色褐色褐色蓝色蓝色Cl-2 水溶液中的配合反应水溶液中的配合反应加入加入NH4Cl促使促使平衡右移平衡右移实验时先加入实验时先加入NH4Cl，后加入，后加入NH3H2O看不到看不到蓝色蓝色注注1.注注2.蓝色蓝色SO42-浅绿色浅绿色(不易观察到不易观察到)(1) Fe离子的鉴定离子的鉴定A）Fe2+的鉴定：的鉴定：(酸性条件酸性条件)B）Fe3+的鉴定：的鉴定：(酸性条件酸性条件)普鲁士蓝普鲁士蓝2 2、 离子的鉴定离子的鉴定说明：说明：

94、普鲁士蓝即是滕氏蓝，普鲁士蓝即是滕氏蓝，Fe(III)与与N 相连，相连，Fe(II)与与C相连，符合软硬酸碱理论。相连，符合软硬酸碱理论。滕氏蓝滕氏蓝 (3) S2-的鉴定：的鉴定：五氰亚硝酰合铁五氰亚硝酰合铁()酸根酸根 (4) K+的鉴定：的鉴定：六硝基合钴六硝基合钴()酸钾酸钾(5) Ni离子的鉴定离子的鉴定(2) Cu2+的鉴定：的鉴定：(弱酸性弱酸性)红棕红棕鲜红色鲜红色丁二酮肟丁二酮肟Fe2+ H+Fe(OH)2 NH3H2O Fe2+ 淡绿淡绿 OH- Fe(OH)2(s,白白) O2 Fe(OH)3(s,红棕红棕) HClFe3+Co(NH3)63+深棕深棕 O2Co(NH3

95、)62+黄黄 NH3H2OCo(OH)Cl(s,蓝蓝) NH3H2O Co2+(Cl-) 粉红粉红 OH-Co(OH)2(s,粉红粉红) NaClOCo(OH)3(s,红棕红棕) 浓浓HClCo2+Ni(NH3)62+蓝蓝 NH3H2ONi2(OH)2SO4浅绿浅绿 NH3H2ONi2+(SO42-) 淡绿淡绿 OH- Ni(OH)2(s,果绿果绿) NaClO NiO(OH)(s,黑黑) 浓浓HClNi2+鉴定：鉴定：Fe(NCS)n3-n 血红血红 Co(NCS)42- 天蓝天蓝 Ni(DMG)2(s,鲜红鲜红) KFe(CN)6Fex(s,蓝蓝)小小 结结自学部分自学部分生产实例分析重铬酸钠的生产生产实例分析重铬酸钠的生产无机物的颜色无机物的颜色