过渡元素二铬锰铁钴镍

1、第十三章过渡元素(二) 铭锐铁钻锲第一节铭及其化合物 第二节钮及其化合物第三节铁钻锲第一节铭及其化合物1.1 铭单质1.2 铭的化合物1.3 铭盐1.4 含个废水的处理1.1铭单质1 .铭分族(VIB): Cr Mo W2 .价电子构型：(n-1) d4 5ns1 23 .铭以铭铁矿Fe(CrO2)2的形式存在4 .单族的获得方式如下：单质铭的性质3+。41 52+-0.91 C-0.74(1)铭元素的电势图Ea/cB"-1.3-1.1-1.4一 一 2EB/CrO4Cr(OH)4 Cr(OH) Cr12.性质(1)灰白色，熔点沸点高，硬度大(2)活泼金属，表面已形成一层氧化膜，活泼

2、性下降(2)无膜金属与盐酸的反应Cr+2H+(稀)t Cr勺蓝)+H2O2 小 Cr3+(紫)2Cr +2H2so4(浓)t Cr2(SO4)3+3SO2 + H2O 在冷，浓硝酸中钝化1.2 铭的化合物(1) .Cr2O3(铭绿)制备：4Cr+3O22Cr2O3(NH4)2Cr2O7 % Cr2O3 + N2+4H2O性质：Cr2O3 6H - Cr33H2O3H2O Cr2O3 2OH > Cr(OH)4(2) .Cr(OH)3适量OH 灰绿 OH 凫绿色Cr3+ ., Cr(OH) 3 .。Cr(OH) -4A*H2O + Cr2O3(绿)1.3 铭盐(1) .Cr3+盐 Cr2(

3、SO4)3, KCr(SO4)2l2HO CrCl 31) .水解32 Cr(H2O” Cr(OH)(H2O)5 +HK 10”- 3 -2 _一一 一、.2Cr +3S +6H2O* Cr(OH)3(s)+3H2s(g)32-、2Cr +3CO3 +3H2O> 2Cr(OH”(s)+3CO2(g)2) .还原性酸性条件：E (Cr2O2/Cr3*) = 1.33V2Cr3+3S2O|- + 7H2O-Ag Cr2o2- + SO2 + 14H + 碱性条件：E (CrO"Cr(OH)4) = -0.12V2Cr(OH)7 + 3H2O2+2OH-t CrO：-+ 8H2O3)

4、 .氧化性：Cr" + Zn(s)T 2Cr2+(蓝色)+ Zn2+4) Cr (III)配合物的多种颜色Cr(H2O)6Cl2紫色,Cr(H2O)5ClCl2 H2O蓝绿色 Cr(H2O)4Cl2Cl 2H2O绿色(2) .CrzOz2-与CrO4间的转化pH值的影响2CrO2+2h+h 2HCrO4 507十。(黄)(橙)2-、>、Ph<2: C2。为王Ph>6: CrO4 为王溶解度的影响_ _12_ _ _二Ksp(Ag2CrO4) =1.1 10Ksp(Ag2Cr2O7) =2.0 104Ag+ + Cr2O2 +H2O - -2Ag2CrO4(s,何红)

5、+ 2H+ 2Ba2 + + Cr2O2-+H2O t 2BaCrO4(s,柠檬黄)+2H +2Pb2 + + Cr2O7- + H2O2PbCR(s,黄)+ 2H+(3) .Cr2O7的氧化性E (Cr2O77Cr3+) = 1.33VC2O2+ 3SO：+ 8H + T 3SO4-+ 2Cr3+ 4H2O _2_3Cr2O2 +3H2s+8H t 3S + 2Cr3 +7H2O Cr2O2 +6I +14H * 3I2+2Cr3 +7H2O K2Cr2O7(s) +14HCI(浓)一t 3Cl2 + 2CrCl32KCl 7H2OCr2O7- + 6Fe2+ + 14H + t 6Fe3+

6、 2Cr3+ 7H2O Cr2O7-+3Sn2+ + 14H+- -3Sn4+ + 2Cr3+ +7H2O洗液：K2Cr2O7饱和溶液+H2SO4(浓)K2cr2O7 H2sO4(浓)> K2SO4 2CrO3(s) H2OCrO(O2)2乙叫t CrO(O2)2 '(C2H5)2。喑红色，针状(3) Cr (m)的鉴定Cr3+_O±T Cr(OH)7 HaT CrO4-H+2CrO(O2)2-2- Cr2O2-蓝色 (乙醇)(戊醇)Cr2o2-+4H2O2 +2H+2CrO(O2)2 +5H2O 乙醴-CrO(O2)2-> CrO(O2)2 (C 2H 5)2O

7、第二节钮及其化合物1钮单质2.钻的化合物1 .钻单质2 .钮分族(VH B) :Mn Te Re价电子构型：(n-1)d5ns2钮的存在：软钻矿(MnO2*H 2O)钮单质的性质白色金属，硬度脆活泼金属： E (Mn2 /Mn) -1.18VMn +2H+(稀)Mn2+H2Mn 2H2O> Mn(OH)2(s) H22Mn O2 Mn 3O4Mn X2 MnX 2(X 二 F)Mn +F23MnF4和MnF3才熔融2Mn 4KOH 3O22K2MnO 4 2H 2。2、钮的化合物Mn的价态电子构型：3d54sMn (OH) 2 (白色)Mn2 + + 2OH-t Mn(OH)2(s,白)

8、 Mn(OH)2 十O2)MnO(OH)2(s,棕黄色) 二竣氧钮MnO(OH)2 (x -1)H2O> MnO2 xH2O(s,黑褐色)Mn(OH)2 2HMn2 2H2O结论：Mn (II)在碱性条件下不稳定(还原性强)在酸性条件下稳定(还原性强)MnO2黑色无定形粉末，不溶于水和硝酸不稳定性3MnO2 530 C > Mn3O4 O2可形成多种氧化态：从+2+7最高氧化数=价电子数钮的电势图酸性溶液Ea/V1.232 -1.18Mn Mn1.695一c 0.564 c2 2.67 cMnOfMnO4-MnO2碱性溶液Eb/V0.5642_0.600.200.101.56 一M

9、nOrMnO4-Mn。？Mn (OH)3Mn(OH) 2Mn0.588-0.05氧化性强（主）MnO2 +4HC1（浓）* Cl2 +MnCl2 +2H2O2MnO2 +2H2sO4（浓）一-2MnSO4 +O2 +2H2O还原性（一定程度）MnO2 +2MnO1+4OH-a 3MnOj-+2H2O浓碱溶液MnS （肉色）Mn2+H2s+ 2NH 3MnS（s,肉色）+2NH ”_ _2-_ _ _MnS 2HAc MnH 2s 2Ac重要反应方程式2Mn2 5NaBiO3（s） 14H ： 2MnO5Bi3 5Na 7H2O2Mn2 5PbO2（s） 4H ： 2MnOf 5Pb2 2H2O

10、 2Mn2+5S2O2- +8H2O 3 2MnOr + 10SO2-+16H +2Mn2 5H2lO6（s） 8H2。一 2MnOI 5HIO3 7H2O 6H3MnO2-+4H+-）MnO2 +2MnO+2H2O3MnOj+2CO2a MnO2+2MnOQ+2CO3- 422432_ 22_2MnO4 +5SO3 +6H ? 2Mn +5SO4 +3H 2O2MnO+3SO3- + H2O32MnO 2 +3SO4-+2OH-2MnO十SO2+2OH 1波）32MnO 2- +SO2+H2O第三节铁钻锲1 铁、钻、锲的单质2 铁、钻、锲的化合物1 .铁、胡、锲的单质叩族FeCoNi铁系价电

11、子构型:重要氧化值Fe3d64s2+3,+2,（+6）Co3d74s2+2,+3,（+5）Ni3d84s2r+2,+3,（+4）Fe3O4RuRhPdOsIrPt铝系最高氧化值不等于族序数2 .单质的存在赤铁矿：Fe2O3：磁铁矿: 黄铁矿：Fe&辉铁矿：CoAsS锲黄铁矿：NiS? FeS ;3 .单质的物理性质(1)白色金属，磁性材料(2) m.p. Fe>CoNi4 .单质的化学性质(1) M +2H* 稀)+ M2+H2Co.Ni反应缓慢(2)钝化浓、冷HNO3可使Fe、Co、Ni钝化浓H2SO4可使Fe钝化(4) 纯Fe、Co、Ni在水、空气中稳定加热时，Fe., Co

12、, Ni可与O2 S, X2等反应2、铁、钻、锲的化合物铁的重要化合物氯化铁FeCl3硝酸铁Fe(NO3)3 9H2O氯化亚铁FeC2 - 4H2O硫酸亚铁FeSO4 7H2O硫酸亚铁钱(Mohr 盐)(NH4”Fe(SO4)2 6H2O颜色和 状态黑褐色层状晶 体淡紫色晶 体透明淡蓝 色晶体淡绿色晶体绿色晶体密度(g cm- )2.8981.681.9371.8951.8931.87熔点/c30647.2-受热时 的变化371c时沸腾， 部分分解，100 c时已显著 挥发，见光还原 为 FeCb。FeCl3 6H2O37c熔化，100 c挥发，250 c分解出 Fe2O3 等50 c时失 去

13、一部分 HNO3,高 温下分解为Fe2O3(125 C沸腾)FeCl2 - 2H2O在孔 其中部分 氧化变为 草绿色在空气中风 化变为白色 粉末，热至73 C时变白，90C时熔融，250 C时开始 分解，失去SO3100c左右失 去结晶水溶解度(g/100g H2O) (无水盐)91.8,也能溶于 乙醇、甘油、乙 钻照和以酗帆(83.8 n)的重要,64.5(10C)易溶 于乙醇， :香物T乙 醒26.5,能溶于 甘油，不溶于 乙醇，水溶液 易被氧化26.9(20 C), 在潮湿空气 中和水溶液 中较稳定氧化钻C0CI2 6H2O硫酸钻C0SO4 7H2O氯化馍NiCl 2 - 6H 2O硫酸

14、镇NiSO4 7H 2O硝酸银Ni(NO 3)2 , 6H2O颜色和状态粉红色晶体淡紫色晶体草绿色晶体暗绿色晶体青绿色晶体密度1.921.9243.55(无水)1.982.05熔点/C722(无水)96981001(无水)受热时的变 化3035 c开始 风化，无水 C0C12为蓝色 粉末，能升华加热时失去 结晶水，灼热 时，也不易分 解在干空气中 易风化，在潮 湿空气中易 潮解，在具空 中加热升华不分解灼烧时得无 水粉末，无水NiSO4呈亮黄色，在空气 中吸水57 c时溶于 其结晶水中， 小号加热 失去结晶水， 灼烧时可得M2O3溶解度50.4,能溶于 内酮和乙醇 中36.21,易溶 于甲醇，

15、无水C0SO4极难 溶于水64.2,溶于乙 醇32(10 C),不 溶于乙醇和 醒中96.3,能溶于 乙醇，在空气 中易风化或 潮解氢氧化物Fe2+2OH- -02T Fe(OH)2(s,白)-OT Fe(OH)3红棕)Fe2O3 xHLOFe(OH)3 3HCl > FeCl3 3H20Co2+2OH Co(OH)2 粉红)一叽 Co(OH)3(s,暗棕色)'个CO2O3 XH2O (慢)Co(OH)Cl(S ,蓝)氯化竣铭(碱式氯化钻)。一OcNi +20H T Ni(OH) 2(s,果绿)-O2-> NiO(OH)(s,黑色)M=Co,NiM(OH) 2 clO -&

16、gt; M(OH) 3 CF H2OM(OH)3 +6HC1(浓)2MC12 +Cl2 +6H2O还原性：Fe(H) >Co(H) >Ni (H) 卤化物FeC13有明显的共价性，易潮解。C0CI3?6H2O变色硅胶52.5CC0CI2 6H2O 190 cC0CI2 2H2O .紫红C0CI2 H2O 120一 > C0CI2 蓝色蓝紫iFe ( H ) , Co ( H ) , Ni (n)的硫化物FeS CoSNiSKa 6.3X 10-18 4X10-21(%)3.2X 10-19(%)黑色2X10-25( B)1.0X10-24(B)不溶于水2.0X10-26(t)

17、稀 Fe2+HzS+2NH3-" FeS(s)+2NH1酸 Co2 H2s 2NH3 CoS(s) 2NH4溶 Ni2 H2s 2NH3 NiS(s) 2NH4性 FeS 2H > H2s(s) Fe2但CoS,NiS形成后由于晶型转变而不在溶于酸重要方程式2Fe3 Cu Cu2 2Fe22Fe3 Fe > 3Fe22Fe3 Sn2 : Sn4 2Fe22Fe3 H2s> 2Fe2 S 2H2、水溶液中的配合反应胺配合物Fe2 2NH3 H2。一 Fe(OH)2(s) 2NH4 3Fe3 3NH3 H2。一 Fe(OH)3(s) 3NH4Co2+6NH3+ Co(N

18、H3)2+口 Co(NH3)6+Cl- /I黄色红色Co(OH)Cl(s)蓝色Ni2+十6NH3 t Ni(NH 3)6+soK/ 甚自Ni2(OH) 2sO4浅绿色(不易观察到)注1.Co(OH)Cl +NH-5NH38的出)2+出0+ C1 -加入NH4C1促使平衡向右移实验时先加入NH4C1,后加入NH3?H2O看不到蓝色注2.E(O2/H2O) = 1.229VE (Co3 /Co2 ) = 1.84VE (O2/OH-) =0.401VE (Co(NH 3)30Co(NH 3)2*) = 0.10V._2 _344Co(NH 3)6 +O2 +2H2O* 4Co(NH 3)6 +4O

19、H 一硫鼠配合物3+Fe +nSCN t Fe(NCS)：(血红)堇止 Fe异硫氟合铁Co2 + + 4SCN - 西胭 t Co(NCS) 4-(天蓝)鉴定 Co2+四异硫鼠合钻实验中用固体KSCN或NH4SCNNi2+ + 4SCN t Ni(NCS)4鼠配合物Fe2+ + 2CNFe(CN)2(s) - CN-T Fe(CN) 6-黄413Fe(CN) 4 +Cl2* Fe(CN) 3 + Cl2土黄碱性条件下分解Fe(CN)4- 2OH-> Fe(OH)z(s) 6CN 一Fe(CN)3- 3OH -> Fe(OH/(s) 6CN 一常用盐：K4Fe (CN) 6黄血盐 黄色K3Fe (CN) 6赤血盐晶体为红色- 2_ 一 _-一 CN- 一 一一 3一Co 2CN - Co(CN) 2 xH2O(s)Co(CN) 5(H 2。)浅棕色茶绿色_3 -3 -4Co(CN) 5 (H2O)4CN O2 - 4Co(C