21过渡金属（Ⅱ）（课件）- 《无机化学》同步教学（高等教育出版社）

2024/1/14 1 §21 过渡金属（Ⅱ） 一、铁系元素 二、铂系元素 三、过渡金属的通性 2024/1/14 2 Ⅷ Fe Co Ni Ru Rh Pd Os Ir Pt ---铁系元素 铂系元素 与Ag、Au合称贵金属 2024/1/14 3 §21-1 铁系元素 一、概述 Fe Co Ni 价电子层结构 3d64S2 3d74S2 3d84S2 主氧化数 +2,+3,+6 +2,+3 +2,+3 电势图:P1013 酸中：Fe(Ⅱ)易被氧化，Co(Ⅱ)、 Ni(Ⅱ)稳定。 碱中：Fe(OH)3、Co(OH)2、Ni(OH)2较稳定 存在：赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿 2024/1/14 4 二、氧化物和氢氧化物 1.氧化物 FeO CoO NiO 颜色 黑 灰绿 暗绿 性质 碱性氧化物,难溶于水、碱,易溶酸 Fe2O3:铁红,赤铁矿的主要成分.用做红色颜料,难溶于水,两性偏碱. Fe2O3+6HCI=2FeCI3+3H2O Fe2O3+Na2CO3(熔融)=2NaFeO2+CO2↑ 2024/1/14 5 Co2O3:暗褐色,强氧化剂,未得纯态. Co2O3+6HCI=2CoCI2+CI2↑+3H2O Fe3O4: 磁性氧化铁 FeⅢ[FeⅡFeⅢO4] 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(g) Co3O4: NiO2·nH2O:黑色，不稳定 2024/1/14 6 2.M(OH)2 颜色 白 桃红 绿 酸碱性 两性偏碱 碱 还原性 弱 Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 2024/1/14 7 溶解性 Fe(OH)2+4OH-(浓碱)=[Fe(OH)6]4- Co(OH)2+2OH-(浓碱)=[Co(OH)4]2- Co(OH)2+6NH3=[Co(NH3)6](OH)2 土黄 Ni(OH)2+6NH3=[Ni(NH3)6](OH)2 蓝紫 M（OH）2+H+=M2++2H2O CoCI2+NaOH(NH3·H2O)→Co(OH)CI↓→Co(OH)2 2024/1/14 8 还原性 白→灰绿→红棕 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 桃红→棕褐 4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3 Ni(OH)2+O2+H2O≠ M(OH)2+CI2(Br2 、H2O2、NaOCI)→M(OH)3 2024/1/14 9 3.M(OH)3 Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3 颜色 红棕 棕褐 黑色 酸碱性 两性偏碱 碱性 碱性 氧化性 增强 2024/1/14 10 Fe(OH)3(新)+3OH-(热、浓)=[Fe(OH)6]3- Fe(OH)3+3HCI=FeCI3+3H2O 2Co(OH)3+6HCI=2CoCI2+CI2↑+4H2O 2Ni(OH)3+6HCI=2NiCI2+CI2↑+4H2O 2Fe(OH)3+3NaCIO+4NaOH(浓)=2Na2FeO4 (高铁酸钠：紫红）+3NaCI+5H2O 2024/1/14 11 三、M（Ⅱ）盐 水溶液 Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) 浅绿 桃红 绿色 1.FeSO4 白色 FeSO4·7H2O 绿矾 ⑴强热分解 2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑ ⑵微弱水解 ⑶易被氧化 4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4 黄色或铁锈色 如何配FeSO4溶液？ 2024/1/14 12 用途 定量分析中，标定MnO4-,Cr2O72-等 制蓝黑墨水： FeSO4+鞣酸→鞣酸亚铁→鞣酸铁（黑） 鉴定NO2-或NO3-： FeSO4+NO=Fe(NO)SO4(棕色环） 2.CoCI2 硅胶干燥剂的干湿指示剂 蓝 蓝紫 紫红 粉红 2024/1/14 13 四、M（Ⅲ）盐 Fe3+较稳定,ψθ（Fe3+/Fe2+)=0.77V Co3+不稳定，只能以固态形式存在. ψθ（Co3+/Co2+)=1.84V Ni3+极不稳定，仅制得NiF3