wjhx135 铁系元素

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,第,五,节,铁系和铂系,无机化学多媒体电子教案,第十三章 过渡元素,第五节,铁系和铂系元素,1,,13-5-1铁系和铂系元素概述,13-5-1铁系和铂系元素概述,由于,,Ln系,,收缩,,,使5,、,6,,周期,,同族,,元素,,十分,,相似,铁系元素,铂系元素,2,,铁系元素,3,,单质均为具有光泽的银白色金属,具有磁性，为铁磁性物质，其合金为良好的磁性材料。,中等活泼金属，能溶于稀酸(钴,、,镍缓慢),。,空气和水对钴,、,镍和纯铁稳定,含杂质铁在潮湿空气中形成棕色铁锈(Fe,2,O,3

2、,·,x,H,2,O),。,冷、浓硝酸可使铁、钴、镍钝化，可用铁制品贮运浓硝酸。,铁系元素,铁能被浓碱溶液侵蚀, 钴,、,镍对浓碱稳定,。,4,,5周期,Ru,Rh,Pd,价电子构型,4d,7,5s,1,4d,8,5s,1,4d,10,稳定氧化数,+4,+3,+2,最高氧化数,+8,+6,+4,6周期,Os,Ir,Pt,价电子构型,4f,14,5d,6,6s,2,4f,14,5d,7,6s,2,4f,14,5d,9,6s,1,稳定氧化数,+8,+3、+4,+2、+4,最高氧化数,+8,+6,+6,铂系元素,最高氧化数减小,最高氧化数增大,以单质状态存在，高度分散在各矿石中,,并共生在一起。是稀

3、有金属,也是贵金属,,最重要的有天然铂矿、锇铱矿。,5,,大多数能吸收气体, 其中钯吸氢能力最大(溶解氢的体积比为1:700),有催化性能,如 Pt-Rh合金或Pt-Ru-Pd合金为氨氧化制硝酸的催化剂,高的化学稳定性,铂系元素,主要用于化学、电气工业。Pt 制造反应器皿、蒸发皿、坩埚、电极、铂网等,Ru,、,Rh,、,Ir,、,Os,Pd,、,Pt,不溶解,反应,高温,不反应,溶解,常温,王水,非金属,(,氧,、,硫,、,氯等,),3Pt+4HNO,3,+18HCl→3H,2,[PtCl,6,]+4NO+8H,2,O,6,,13-5-2 铁、钴、镍的化合物,氧化物,13-5-2 铁、钴、

4、镍的化合物,混合价态混合物——,Fe,3,O,4,,经结构研究表明为,Fe,Ⅱ,Fe,Ⅲ,[Fe,Ⅲ,O,4,],,它具有强磁性、良好导电性,,Fe,2,O,3,有两种晶体构型,：,,α-Fe,2,O,3,顺磁性,，γ-Fe,2,O,3,铁磁性,,7,,氧化物,还原性递增,氧化性递增，稳定性递减,均为碱性氧化物, 难溶于水和碱, 溶于强酸,,Fe,2,O,3,+ 6HCl,→,2FeCl,3,+ 3H,2,O,,Co,2,O,3,+ 6HCl,→,2CoCl,2,+Cl,2,+3H,2,O,,Ni,2,O,3,+ 6HCl,→,2NiCl,2,+Cl,2,+3H,2,O,,,8,,氢氧化物,均

5、难溶于水，为碱性氧化物,浅绿色,粉红或,蓝色,白色,Ni(OH),2,Co(OH),2,Fe(OH),2,+2,黑色,棕黑色,红棕色,NiO(OH),CoO(OH),Fe(OH),3,+3,9,,氢氧化物,还原性减弱,浅绿色,粉红或,蓝,色,白色,Ni(OH),2,Co(OH),2,Fe(OH),2,+2,缓慢氧化,Co,2+,+2OH,-,→,,Co(OH),2,,4Co(OH),2,+O,2,→,,4CoO(OH) +2H,2,O,,强氧化剂,2Ni(OH),2,+ClO,-,,→,2NiO(OH) +Cl,-,+H,2,O,,2Ni,(,OH,),2,+Br,2,+2OH,-,→,,

6、2NiO,(,OH,),+2Br,-,+2H,2,O,,空气氧化,Fe,2+,+2OH,-,→,Fe(OH),2,,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O,,,→,,4Fe(OH),3,还原性,10,,氢氧化物,浅绿色,粉红或,蓝,色,白色,Ni(OH),2,Co(OH),2,Fe(OH),2,+2,还原性减弱,黑色,棕黑色,红棕色,NiO(OH),CoO(OH),Fe(OH),3,+3,,强氧化剂,缓慢氧化,空气氧化,还原性,中和,Fe(OH),2,,+3H,+,→,,Fe,3+,+ 3H,2,O,HCl,、,H,2,SO,4,被还原,被还原,2MO(OH)+6H,+,+2Cl,-,→

7、,,2M,2+,+Cl,2,+4H,2,O,,,4MO(OH)+ 8H,+,,→,,4M,2+,+O,2,+ 6H,2,O,氧化性递增,11,,盐类,[Fe(H,2,O),6,],3+,+H,2,O [Fe(OH)(H,2,O),5,],2+,+H,3,O,+,,[Fe,(,OH,)(,H,2,O,),5,],2+,+H,2,O [Fe,(,OH,),2,(,H,2,O,),4,],+,+H,3,O,+,,因水解，溶液呈,黄色,或,红棕色,,pH , 缩聚成红棕色胶状沉淀,,pH=4~,5，,形成水合三氧化二铁沉淀,12,,盐类,CoCl,2,,6H,2,O,在受热脱水过程中

8、伴有颜色变化,,CoCl,2,,6H,2,O,,CoCl,2,,2H,2,O,,CoCl,2,,H,2,O,,CoCl,2,,,粉红,,紫红,,蓝紫,,蓝,,此特性可判断干燥剂含水情况,如变色硅胶,°,C,52.25 90 120,°,C,°,C,I,13,,盐类,有弱氧化性,,2Fe,3+,+ H,2,S,→,2Fe,2+,+S +2H,+,,2Fe,3+,+ 2I,-,,→,,2Fe,2+,+ I,2,,2Fe,3+,+ Cu,→,2Fe,2+,+ Cu,2+,,14,,盐类,有强还原性,,4Fe,

9、2+,+ O,2,+4H,+,,→,4Fe,3+,+ 2H,2,O,,5Fe,2+,+MnO,4,-,+8H,+,→,,5Fe,3+,+Mn,2+,+4H,2,O,,配制,Fe(II)盐,溶液时：,,1.加入酸，防止水解,,2.,加入铁钉，使 Fe + 2,Fe,3+,→,,3Fe,2+,,○,15,,配合物,Co,2+,配合物的四面体和八面体构型可互相转化,[Co(H,2,O),6,],2+,+4Cl,-,[CoCl,4,],2-,+6H,2,O,H,2,O,浓HCl,粉红色(八面体) 蓝色(四面体),(演示),16,,配合物——氨合

10、物,氧化,氧化,4,[,Co,(,NH,3,),6,],2+,+O,2,+2H,2,O→4,[,Co,(,NH,3,),6,],3+,+4OH,-,,E,(,Co,(,NH,3,),6,3+,/Co,(,NH,3,),6,2+,)=0.058V,,E,,(,Co,3+,/Co,2+,)=1.92V,,即 [,Co,(,NH,3,),6,],3+,稳定,,Co,3+,不稳定,氧化性强,FeCl,2,可与,NH,3,气形成,[,Fe,(,NH,3,),6,],Cl,2,,,但易水解,,[,Fe,(,NH,3,),6,],Cl,2,+6H,2,O → Fe,(,OH,),2,+4NH,3,·,H,2

11、,O+2NH,4,Cl,17,,配合物——氰合物,氧化,浓,CN,-,从溶液中析出晶体,,K,4,[Fe(CN),6,],·3,H,2,O(,黄色,),——,黄血盐,,2[Fe(CN),6,],4-,+Cl,2,2[Fe(CN),6,],3-,+2Cl,-,,从溶液中析出晶体,,K,3,[Fe(CN),6,](深红,色,),——赤,血盐,18,,配合物——硫氰合物,19,,羰合物,状态,颜色,熔点/,℃,沸点/,℃,[Fe(CO),5,],液,浅黄,-20,103,[Co,2,(CO),8,],,固,深橙,51~52分解,,[Ni(CO),4,],,液,无色,-25,43,配合物——羰合物,羰

12、合物不稳定，受热易分解，可用此性质制造纯金属,Fe +5CO [Fe(CO),5,] 5CO+ Fe,20MPa 200,~250,°,C,(,高纯,),20,,离子鉴定,1. Fe,2+,——赤血盐溶液(演示),K,+,+Fe,2+,+[Fe(CN),6,],3-,→,,[KFe(CN),6,Fe],,(滕氏蓝),2. Fe,3+,——（1）黄血盐溶液(演示),K,+,+Fe,3+,+[Fe(CN),6,],4-,→,,[KFe(CN),6,Fe],,(普鲁士蓝),（2）KSCN溶液(演示),Fe,3+,+ nSCN,-,,,→,,[Fe(NCS),n,],3-n,(,血红色,),21,,离子鉴定,3. Co,2+,——KSCN溶液(演示),Co,2+,+ 4SCN,-,,[Co(NCS),4,],2-,(,蓝色,),,丙酮,4. Ni,2+,——丁二酮肟试剂(演示),Ni,2+,+ 丁二酮肟 二丁二肟合镍(,Ⅱ,),弱碱性,(鲜红色),22,,本节内容讲授完毕,本节内容,,讲授完毕,！,23,,