江苏某大学《无机化学》教学第十六章-d区元素(一)课件

第十六章第十六章 d区元素区元素(一一)*16.7 金属有机化合物金属有机化合物*16.6 铂系元素简介铂系元素简介16.5 铁铁 钴钴 镍镍16.4 锰锰16.3 铬铬 钼钼 钨钨 多酸型配合物多酸型配合物16.2 钛钛 钒钒16.1 d区元素概述区元素概述第十六章 d区元素(一)*16.7 金属有机化合1本章教学要求本章教学要求 掌握过渡元素的价电子构型的特点、原子半径、氧化态、掌握过渡元素的价电子构型的特点、原子半径、氧化态、单质的物理化学性质和水合离子的颜色等过渡元素的特征；单质的物理化学性质和水合离子的颜色等过渡元素的特征；掌握过渡元素钛、钒、铬和锰的单质及其化合物的制备、掌握过渡元素钛、钒、铬和锰的单质及其化合物的制备、性质和用途以及它们在水溶液中的离子反应；性质和用途以及它们在水溶液中的离子反应；了解钼、钨的化学性质和同多酸、杂多酸及其盐的结构了解钼、钨的化学性质和同多酸、杂多酸及其盐的结构和性质；和性质；掌握铁、钴、镍单质及其重要化合物的结构、性质和用掌握铁、钴、镍单质及其重要化合物的结构、性质和用途以及它们在水溶液中的离子反应；途以及它们在水溶液中的离子反应；掌握自由能掌握自由能-氧化态图的结构和应用；氧化态图的结构和应用；了解铂系元素的单质和铂、钯的重要化合物；了解铂系元素的单质和铂、钯的重要化合物；掌握过渡金属配合物的性质和用途，了解金属有机化合掌握过渡金属配合物的性质和用途，了解金属有机化合物的概念，了解金属羰基配合物、不饱和烃配合物和金属簇物的概念，了解金属羰基配合物、不饱和烃配合物和金属簇状化合物的结构、成键方式和应用。状化合物的结构、成键方式和应用。本章教学要求 掌握过渡元素的价电子构型的特点、原子半径、氧216.1 d区元素概述区元素概述16.1.5 d区元素离子的颜色区元素离子的颜色16.1.4 d区元素的氧化态区元素的氧化态16.1.3 d区元素的化学性质区元素的化学性质16.1.2 d区元素的物理性质区元素的物理性质16.1.1 d区元素的原子半径和区元素的原子半径和 电离能电离能16.1 d区元素概述16.1.5 d区元素离子的316.1.1 d区元素的原子半径和电离能区元素的原子半径和电离能1.d区元素在周期表中的位置区元素在周期表中的位置16.1.1 d区元素的原子半径和电离能1.d区元素在43.d区元素的原子半径区元素的原子半径2.d区元素原子的价电子层构型区元素原子的价电子层构型(n-1)d1-10ns1-23.d区元素的原子半径2.d区元素原子的价电子层构型5总趋势总趋势：同周期同周期左右由小大,幅度不大。同副族同副族不规律。4.d区元素的第一电离能区元素的第一电离能总趋势：同周期 左右由小大,幅度不大。4.d区元素的616.1.2d区元素的物理性质熔点、沸点高熔点最高的单质熔点最高的单质：钨钨(W)硬度大硬度最大的金属硬度最大的金属：铬铬(Cr)密度大密度最大的单质密度最大的单质：锇锇(Os)导电性，导热性，延展性好。16.1.2 d区元素的物理性质熔点、沸点高 7熔熔点点变变化化示示意意图图熔点变化示意图816.1.3 d区元素的化学性质区元素的化学性质总趋势总趋势：从左至右活泼性降低。从左至右活泼性降低。16.1.3 d区元素的化学性质总趋势：从左至右活泼性降9总趋势总趋势：从上到下活泼性降低。从上到下活泼性降低。(Ni2+/Ni)=0.2363V(Pd2+/Pd)=+0.92V(Pt2+/Pt)=+1.2V(估计值)总趋势：从上到下活泼性降低。(Ni2+/Ni)=0.231016.1.4 d区元素的氧化态区元素的氧化态有多种氧化态有多种氧化态。红色为常见的氧化态。16.1.4 d区元素的氧化态有多种氧化态。红色为常见的11最高氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性最高氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性 第四周期d区金属从左至右高氧化态氧化物及其水合氧化物的碱性逐渐减弱，酸性增强。这一变化规律可用衡量酸碱的“离离子势标度子势标度”得到解释。同一族同一族中各元素自上而下，氧化态相同氧化态相同时酸性减弱，而碱性逐渐增强。最高氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性 第四12 同一元素同一元素不同氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性:锰的氧化态+II+III+IV+VI+VII氧化物MnOMn2O3MnO2MnO3Mn2O7酸碱性碱性弱碱性两性酸性酸性 同一元素不同氧化态氧化物及其水合氧化1316.1.5 d区元素离子的颜色区元素离子的颜色Mn()Fe()Co()Ni()Cu()Zn()水合离子呈现多种颜色。水合离子呈现多种颜色。16.1.5 d区元素离子的颜色Mn()Fe(1416.1.6 配位性配位性第一过渡系金属均易与NH3、SCN-、CN-、X-(卤离子)、C2O42-等常见配体形成配合物，还能与CO形成羰基配合物如Ni(CO)4、Fe(CO)5等。在水溶液或晶体中所有第一过渡系金属的+II和+III氧化态的配合物通常是四四或六六配位的，在化学性质方面也具有相似性。16.1.6 配位性 第一过渡系金属均易与NH1516.1.7 磁性和催化性磁性和催化性在硝酸制造过程中，氨的氧化用铂作催化剂；不饱和有机化合物的加氢常用镍作催化剂；接触法制造硫酸，用五氧化二钒作催化剂等。总之总之，在化学工业所用的催化剂中，过渡元素的单质及其化合物占有相当重要的地位。16.1.7 磁性和催化性 在硝酸制造过程中，16过渡元素的共性：过渡元素的共性：它们都是金属。硬度大，熔沸点高，相互之间易形成合金。大部分的电极电势为负值，还原能力强。除少数外，都存在多种氧化态。水合 离子和酸根离子常呈现一定的颜色。由于具有部分填充的电子层，能形成 一些顺磁性化合物。它们的原子或离子形成配合物的倾向都大。过渡元素的共性：它们都是金属。硬度大，熔沸点高，1716.1 钪钪 第一过渡系元素中最活泼最活泼的金属元素，其活泼性接近于碱土金属。钪只有+III氧化态，形成配合物的能力较同周期其它过渡金属元素差。在同族元素之间化学性质的差异性很大，如钪在这些元素中最轻最轻，离子半径最小最小，碱性最弱最弱，这些都与铝相似与铝相似。16.1 钪 第一过渡系元素中最活泼的金属1816.2 钛钛 钒钒16.2.1 钛及其化合物钛及其化合物 (Titanium)1钛的单质钛的单质 钛是英国化学家格雷戈尔(Gregor R W，1762-1817)在1791年研究钛铁矿和金红石时发现的。钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO3、金红石TiO2和组成复杂的钒钛铁矿，我国四川攀枝花地区有极丰富的钒钛铁矿。16.2 钛 钒16.2.1 钛及其化合物 19 钛的表面易形成致密的氧化物保护膜，使其具有良好的抗腐蚀性能，特别是对湿的氯气和海水有良好的抗蚀性能。钛易于和肌肉长在一起，可用于制造人造关节，所以也称为“生物金属生物金属”。钛兼有钢和铝的优点，且耐热性能好，熔点高达1933K，是制造飞机、火箭和宇宙飞船等最好的材料。钛被誉为宇宙金属宇宙金属。钛的表面易形成致密的氧化物保护膜，使其具有良好20用金属钠为还原剂从TiCl4制取金属钛。TiCl4+4Na=Ti+4NaCl 钛在高温下化合能力极强，可与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也不能使用，因此钛的最大的缺点缺点是难于提炼难于提炼。常用的方法常用的方法是在1070K，于氩气氛中用熔融的金属镁还原四氯化钛蒸气。用金属钠为还原剂从TiCl4制取金属钛。钛在21 目前大规模生产钛是采用氯化法，用金红石或钛铁矿与焦炭混合，通氯气反应：FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4(l)+FeCl3(s)+2COTiO2+2Cl2+2CTiCl4(l)+2CO在氩气保护下，再加镁共热制得钛：Ti+2MgCl2 TiCl4+2Mg 目前大规模生产钛是采用氯化法，用金红石或钛铁矿与焦222钛的重要化合物钛的重要化合物(1)二氧化钛二氧化钛 经过化学处理制造出来的纯净二氧化钛是雪白色的粉末(冷时为白色，受热时则为浅黄色)，俗称钛白钛白。钛白是世界上最白的东西，1g钛白就可以把450多平方厘米的面积涂得雪白，其遮遮盖性大于锌白盖性大于锌白，持久性高于铅白持久性高于铅白，而且粘附性很强，不易起化学变化、无毒。2钛的重要化合物 经过化学处理制造出来的纯23 硫酸法硫酸法：首先使磨细的钛铁矿钛铁矿与浓硫酸在343353K反应制得可溶性硫酸盐，然后降低温度至273K以下，使FeSO47H2O结晶析出，这样既除去了钛液中的杂质，又获得了副产品绿矾。FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2OTiOSO4水解即可析出白色的偏钛酸偏钛酸沉淀。煅烧所得的偏钛酸，即可制得TiO2。TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4H2TiO3TiO2+H2O 硫酸法：首先使磨细的钛铁矿与浓硫酸在343353K反应制24(2)三氯化钛三氯化钛在灼热的管式电炉中，用过量的氢气还原气态的TiCl4即可得TiCl3。2TiCl4+H2=2TiCl3+2HCl用还原剂Zn与TiCl4的盐酸溶液作用，可得六水合三氯化钛的紫色晶体.2TiCl4+Zn=2TiCl3+ZnCl2(2)三氯化钛 在灼热的管式电炉中，用过量的25在酸性溶液中Ti3+是一个比Sn2+更强些的还原剂还原剂.E(TiO2/Ti3+)=0.1VE(Sn2+/Sn)=0.15V 利用三价钛离子的还原性，可以测定测定溶液中钛的含量溶液中钛的含量。例如在分析测定硫酸钛时，首先在隔绝空气的条件下往液中加入铝片，把Ti(IV)还原为三价钛：6Ti(SO4)2+2Al=3Ti2(SO4)3+A12(SO4)3 在酸性溶液中Ti3+是一个比Sn2+更强些的26溶液中的Ti3+可以用Fe3+为氧化剂进行滴定，用KSCN作指示剂，当加入稍过量的Fe3+时，Fe3+即与SCN-生成红色的K3Fe(SCN)6，表示反应已达终点。Ti2(SO4)3+Fe2(SO4)3=2Ti(SO4)2+2FeSO4Fe3+6SCN-=Fe(SCN)63-溶液中的Ti3+可以用Fe3+为氧化剂进行滴27Ziegler-Natta 催化催化剂：CH3CH=CH2-(CH-CH2)n-(聚合)CH3Ziegler-Natta 催化剂：28(3)四氯化钛四氯化钛四氯化钛是分子晶体，在常温下是一种无色液体无色液体，熔点为250K，沸点为409K，具有刺激性的嗅味儿，它在水中或潮湿的空气中都极易水解，将它暴露在空气中会发烟。TiO2+2C+2C12=TiCl4+2CO2(3)四氯化钛 四氯化钛是分子晶体，在常温下是29(4)钛的配合物钛的配合物溶液中不存在简单的水合Ti4+离子，在溶液或晶体中存在着(TiO)n2n+链，TiO2+称为钛铣离子。TiO2+6HF=H2TiF6+2H2O(4)钛的配合物 溶液中不存在简单的水合Ti430 显色反应常用于钛或过氧化氢的比色分析。TiO2+H2O2=TiO(H2O2)2+在强酸性溶液中显红色红色，在稀酸或中性溶液中显橙黄色橙黄色。显色反应常用于钛或过氧化氢的比色分析。3116.2.2钒及其化合物钒及其化合物 1钒的单质钒的单质 (Vanadium)1830年瑞典化学家塞大斯特伦(ScfstromNG，1787-1845)在研究斯马兰矿区的铁矿时，用酸溶解铁，在残渣中发现了钒。在地壳中的丰度为0.015，大大超过铜、锌、钙等普通元素的含量。然而大部分钒呈分散状态，钒几乎不生成自己的矿物而分散在铁矿或铝矿中。因提取和分离比较困难，钒被列为稀有金属稀有金属。16.2.2 钒及其化合物 18332钒是强还原剂强还原剂，但易呈钝态，室温下化学活泼性较低。不与空气、水、苛性碱作用，也不和非氧化性的酸作用，但溶于氢氟酸、浓硫酸、硝酸和王水中。2V+6HF=2VF3+3H2 在933K以上时，钒与空气中的氧作用，生成物由低价氧化物到高价的五氧化二钒V2O5。钒是强还原剂，但易呈钝态，室温下化学活泼性较33 钒的主要用途主要用途在于冶炼特种钢，钒钢具有很大的强度、弹性、以及优良的抗磨损和抗冲击的性能。钒的化合物大多数都是有毒有毒的，吸入人体中会使人得肺水肿病.用金属钙还原五氧化二钒或用金属镁还原三氯化钒，可制得金属钒。V2O5+5Ca=5CaO+2V2VCl3+3Mg=3MgCl2+2V 钒的主要用途在于冶炼特种钢，钒钢342钒的重要化合物钒的重要化合物(1)五氧化二钒五氧化二钒 显橙黄色或砖红色，无嗅、无味、有毒。大约在923K熔融。V2O5微溶于水，每100g水能溶解0.07gV2O5，溶液呈黄色，显酸性显酸性。V2O5+2H2O=HVO3+H3VO4(偏钒酸)(正钒酸)2钒的重要化合物 显橙黄色或砖红色，无嗅、无35V2O5为两性偏酸性两性偏酸性的氧化物，主要显酸性。V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2OV2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2OV2O5是个较强较强的氧化剂氧化剂。V2O5+6HCl=2VOCl2+C12+3H2OV2O5为两性偏酸性的氧化物，主要显酸性。V2O5+636V2O5的制备的制备1.工业上用氯化焙烧法处理钒铅矿(Pb(VO4)3Cl含V2O5成分)提取V2O5：V2O5+2NaCl+1/2O2=2NaVO3+Cl2用水浸出偏钒酸钠NaVO3，再用酸中和此溶液，即可有红棕色的水合V2O5沉淀析出。2加热分解偏钒酸铵，制备纯度较高的V2O5：3三氯氧钒VOCl3的水解制备V2O5：2VOCl3+3H2O=V2O5+6HClV2O5的制备V2O5+2NaCl+1/2O2=37(2)钒酸盐钒酸盐钒酸盐有偏钒酸盐MVO3和正钒酸盐M3VO4(M为正一价金属离子)。在水溶液中不存在为简单V5+离子，氧化数为+5的钒以钒氧基(VO2+，VO3-)或含氧酸根(VO43-)形式存在。钒酸盐与H2O2的反应，可以作为鉴定钒的定性反应，也可以用于钒的比色分析。VO43-+2H2O2=VO2(O2)23-+2H2O黄色、红棕色黄色、红棕色 (2)钒酸盐 钒酸盐有偏钒酸盐MVO3和正钒38 VO2+2H+e=VO2+H2OE(VO2+/VO2+)=+1.0VVO2+Fe2+2H+=VO2+Fe3+H2O2VO2+H2C2O4+2H+=2VO2+2CO2+2H2OVO2+作为氧化剂与锌反应，使溶液的颜色由黄色黄色(VO2+)逐渐转变为兰色兰色(VO2+)、绿绿色色(V3+)、最后呈紫色紫色(V2+)。VO2+2H+e=VO2+H39pH138.4832.221主要离子VO43-V2O74-V3O93-V10O286-V2O5H2OVO2+V：O1：41：3.51：31：2.81：2.51：2pH138.4832.22 1 主要离子V40*16.3.5 多酸型配合物多酸型配合物 同多酸和杂多酸及其盐同多酸和杂多酸及其盐*16.3.4 钼、钨的化合物钼、钨的化合物16.3.3 水溶液中离子及其反应水溶液中离子及其反应16.3.2 铬的化合物铬的化合物16.3.1 铬、钼、钨的单质铬、钼、钨的单质16.3 铬铬 钼钼 钨钨 多酸型配合物多酸型配合物*16.3.5 多酸型配合物*16.3.4 钼、钨的41铬分族铬分族(VIB)：Cr,Mo,W铬以铬铁矿铬铁矿Fe(CrO2)2的形式存在，以铬铁矿为原料制备之。1.铬单质的制备铬单质的制备16.3.1 铬、钼、钨的单质铬、钼、钨的单质价层电子构型价层电子构型：(n-1)d4-5ns1-2铬分族(VIB)：Cr,Mo,W 铬以铬铁4210001300H2O浸取H2SO4酸化Cr2O3CrAlFe(CrO2)2(s)Na2CO3(s)Na2CrO4(s)Fe2O3(s)Na2CrO4(aq)Na2Cr2O7(aq)Na2Cr2O7K2Cr2O7242328COCrO8NaO2Fe+232227OCO8Na)4Fe(CrO+2427224242OHSONaOCrNaSOHCrO2Na+3232OAl2CrOCr2Al+3232722COCONaOCr2COCrNa+1000 1300H2O浸取H2SO4酸化Cr2432.单质铬的性质单质铬的性质铬元素的电势图铬元素的电势图CrCrCrOCr23272+-0.741.33-0.41-0.91CrCr(OH)Cr(OH)CrO2424-0.12-1.1-1.4-1.3/V/V2.单质铬的性质铬元素的电势图Cr Cr 44在冷、浓硝酸中钝化。无膜金属与酸的反应。活泼金属，表面已形成一层氧化膜，活泼性下降。灰白色,熔点沸点高，硬度大。性质性质Cr+2H+（稀）=Cr2+(蓝蓝)+H2用途、毒性用途、毒性在冷、浓硝酸中钝化。无膜金属与酸的反应。活泼45制备：制备：性质：性质：(灰绿灰绿)(亮绿色亮绿色)16.3.2 铬的化合物铬的化合物1.Cr2O3(铬绿铬绿)2.Cr(OH)3制备：性质：(灰绿)(亮绿色)16.3.2 铬的化合物1463224342CrClO,12HKCr(SOSOCr），）（16.3.3 水溶液中离子及其反应水溶液中离子及其反应1.Cr()的的盐盐水解水解+HOCr(OH)(HOCr(H252362）410-3224342CrClO,12HKCr(SOSOCr 47还原性还原性氧化性氧化性蓝色蓝色Zn)(2Cr22+Zn(s)Cr3+Cr2+(aq)Cr3+(aq)14HSOOCrOH7OS32Cr24272Ag22823+-+O8H2CrO2OHO3H2Cr(OH)224224+-V33.1)Cr/OCr(3272=+-酸性条件酸性条件：EV12.0)Cr(OH)/CrO(-424-=-碱性条件碱性条件：E还原性氧化性蓝色Zn)(2Cr22+Zn(s)Cr3+48Cr()的的配合物的多种颜色配合物的多种颜色pH值的影响值的影响pH6：CrO42-为主OHOCr2HCrO2H2CrO2272424+-+-(黄黄)(橙橙)2.Cr2O72-与与CrO42-间的转化间的转化Cr()的配合物的多种颜色pH值的影响pH13.5氧化性强氧化性强（主）MnO2黑色无定形粉末，不溶于水和稀酸还原性（一定程度）pH79MnS(肉色）肉色）MnS(肉色）8016.4.3 水溶液中的锰离子及其反应水溶液中的锰离子及其反应锰元素电势图锰元素电势图：1.7001.231.510.5965-0.0514酸性溶液酸性溶液V/碱性溶液碱性溶液V/16.4.3 水溶液中的锰离子及其反应锰元素电势图：1.81Mn2+价电子构型3d5说明：说明：鉴定鉴定Mn2+常用常用NaBiO3 酸化时用酸化时用HNO3 C(Mn2+)很低时，很灵敏很低时，很灵敏Mn2+价电子构型 3d5说明：鉴定Mn2+常用Na82K2MnO4 暗绿色晶体暗绿色晶体；在在pH13.5的碱性溶液中稳定存在的碱性溶液中稳定存在；在水溶液中易歧化在水溶液中易歧化。K2MnO4 暗绿色晶体；83KMnO4(紫黑色晶体紫黑色晶体)强氧化性强氧化性溶液的溶液的酸度不同酸度不同，MnO4被还原的被还原的产物不同产物不同：1.51V)/MnMnO(24=+-KMnO4 (紫黑色晶体)强氧化性溶液的酸度不同，84 不稳定性不稳定性加热加热(见光见光)遇酸遇酸浓碱浓碱 不稳定性加热(见光)遇酸浓碱85江苏某大学无机化学教学第十六章-d区元素(一)课件86小小 结：结：(黑褐黑褐)(白色白色)(肉色肉色)(深肉色深肉色)无O2+OH-H+KClO3+KOHH+或CO2(歧化)H2O+SO32-OH-(浓)+SO32-H+或CO32-(歧化)紫色紫色暗绿暗绿小 结：(黑褐)(白色)(肉色)(深肉色)无O2+OH-H+8716.5 铁铁 钴钴 镍镍16.5.1 铁、钴、镍的单质铁、钴、镍的单质16.5.3 水溶液中铁、钴、镍的水溶液中铁、钴、镍的 离子及其反应离子及其反应16.5.2 铁、钴、镍的化合物铁、钴、镍的化合物16.5 铁 钴 镍16.5.1 铁、钴、镍的88族族 Fe Co Ni 铁系铁系 Ru Rh Pd Os Ir Pt铂系铂系最高氧化值不等于族序数最高氧化值不等于族序数。16.5.1 铁、钴、镍的单质铁、钴、镍的单质族 Fe Co Ni 铁系铂系最891.存在存在辉钴矿：CoAsS；镍黄铁矿：NiSFeS；2.单质的物理性质单质的物理性质白色金属，磁性材料磁性材料；Fe，Co和和Ni熔点接近熔点接近。赤铁矿赤铁矿：Fe2O3；磁铁矿磁铁矿：Fe3O4；黄铁矿黄铁矿：FeS2；1.存在辉钴矿：CoAsS；2.单质的物理性质白色金属，903.单质的化学性质单质的化学性质与稀酸反应与稀酸反应(Co，Ni反应缓慢反应缓慢)纯纯Fe，Co，Ni在水、空气中稳定在水、空气中稳定；加热时，Fe,Co,Ni可与O2,S,X2等反应。钝化钝化浓、冷HNO3可使Fe，Co，Ni钝化；浓H2SO4可使Fe钝化。3.单质的化学性质与稀酸反应(Co，Ni反应缓慢)纯Fe，9116.5.2 铁、钴、镍的化合物铁、钴、镍的化合物铁的重要化合物16.5.2 铁、钴、镍的化合物铁的重要化合物92钴钴()和镍和镍()的重要化合的重要化合物物钴()和镍()的重要化合物93氢氧化物氢氧化物)白白(s,Fe(OH)2OHFe222O无+-+)红棕红棕(s,Fe(OH)32O氢氧化物)白(s,Fe(OH)2OHFe222O无+-+94氯化羟钴(碱式氯化钴)(慢)还原性：还原性：Fe()Co()Ni()M=Co,Ni氯化羟钴(碱式氯化钴)(慢)还原性：Fe()Co()95卤化物卤化物氧化性氧化性大小Fe()Co()Ni()F-FeF3CoF3*(350分解)Cl-FeCl3CoCl3*(常温分解)Br-FeBr3*I-*小大稳定性稳定性大小大小还还原原性性稳稳定定性性卤化物氧化性大小 Fe()C96FeCl3有明显的共价性共价性，易潮解。蒸汽中形成双聚分子CoCl26H2O变色硅胶。CoCl26H2OCoCl22H2O紫红紫红CoCl2H2O蓝紫蓝紫粉红色粉红色52.590120CoCl2蓝色蓝色 FeCl3有明显的共价性，易潮解。蒸汽中形成双聚分子97Fe(),Co(),Ni()的硫化物的硫化物FeSCoSNiS黑色黑色不溶于水不溶于水6.310-18410-21()210-25()3.210-19()1.010-24()2.010-26()稀稀酸酸溶溶性性但但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。Fe(),Co(),Ni()的硫化物FeS 9816.5.3 水溶液中铁、钴、镍的水溶液中铁、钴、镍的 离子及其反应离子及其反应1.Fe(),Fe()1.Fe(),Fe()的水溶液的水溶液水解性水解性淡绿淡绿Fe(H2O)62+Fe(OH)(H2O)5+H+Fe(H2O)63+Fe(OH)(H2O)52+H+淡紫淡紫=10-9.5=10-3.0516.5.3 水溶液中铁、钴、镍的 99Fe3+水解最终产物：水解最终产物：Fe(OH)3Fe(OH)(H2O)52+Fe(OH)2(H2O)4+H+结构：结构：2Fe(H2O)63+(H2O)4Fe(OH)2Fe(H2O)44+水合铁离子双聚体+2H+Fe3+进一步水解：Fe3+水解最终产物：Fe(OH)3Fe(OH)(H2O)100氧化还原性氧化还原性Fe2+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)1.229VO)/H(O22=Fe0.8914Fe(OH)0.5468Fe(OH)0.9FeO:/V2324-Fe0.4089Fe0.769Fe1.91FeO:/V2324-+-氧化还原性Fe2+具有还原性：(保存Fe2+溶液应加入Fe)101Fe3+中等强度氧化剂中等强度氧化剂。(FeCl3烂板剂烂板剂)红红Fe3+中等强度氧化剂。(FeCl3烂板剂)红102氨配合物氨配合物蓝色蓝色Cl-2.水溶液中的配合反应水溶液中的配合反应蓝色蓝色SO42-浅绿色浅绿色(不易观察到)土黄色土黄色红色红色氨配合物蓝色Cl-2.水溶液中的配合反应蓝色SO42-浅绿103注注2：注注1：加入NH4Cl促使平衡右移,实验时先加入NH4Cl,后加入NH3H2O看不到蓝色。注2：注1：加入NH4Cl促使平衡右移,实验时先加入NH4C104 硫氰配合物硫氰配合物异异硫氰合铁()配离子四异异硫氰合钴()配离子实验中用固体KSCN或NH4SCN鉴定鉴定Fe3+鉴定鉴定Co2+硫氰配合物异硫氰合铁()配离子四异硫氰合钴()配离子105氰配合物氰配合物黄黄土黄土黄常用盐：K4Fe(CN)6黄血盐黄色黄色K3Fe(CN)6赤血盐晶体为晶体为红红色色碱性条件下分解：碱性条件下分解：氰配合物黄土黄常用盐：K4Fe(CN)6 黄血盐 106FeFe离子的鉴定：离子的鉴定：Fe2+的鉴定：(酸性酸性条件)滕氏蓝滕氏蓝Fe3+的鉴定：(酸性酸性条件)普鲁士蓝普鲁士蓝KFe(CN)6Fex 的结构的结构3.离子的鉴定离子的鉴定Fe离子的鉴定：Fe2+的鉴定：(酸性条件)滕氏蓝Fe3+的107Cu2+的鉴定：的鉴定：(弱酸性弱酸性)红棕红棕S2-的鉴定：的鉴定：五氰亚硝基合铁()酸根K+的鉴定：的鉴定：六亚硝酸合钴()酸钾+42NHCO-+-+25346)(NOFe(CN)NO4HFe(CN)红Cu2+的鉴定：(弱酸性)红棕S2-的鉴定：五氰亚硝基合铁(108Ni离子的鉴定离子的鉴定丁二肟鲜红色鲜红色Ni离子的鉴定丁二肟鲜红色109小小 结：结：Fe2+H+Fe(OH)2NH3H2OFe2+淡绿OH-Fe(OH)2(s,白)O2Fe(OH)3(s,红棕)HClFe3+Co(NH3)63+红O2Co(NH3)62+黄NH3H2OCo(OH)Cl(s,蓝)NH3H2OCo2+(Cl-)粉红OH-Co(OH)2(s,粉红)NaClOCo(OH)3(s,红棕)浓HClCo2+（CoCl4,蓝）Ni(NH3)62+蓝NH3H2ONi2(OH)2SO4浅绿NH3H2ONi2+(SO42-)淡绿OH-Ni(OH)2(s,果绿)NaClONiO(OH)(s,黑)浓HClNi2+鉴定鉴定：Fe(NCS)n3-n血红Co(NCS)42-天蓝Ni(DMG)2(s,鲜红)KFe(CN)6Fex(s,蓝)（丙酮）2-小 结：Co(NH3)63+红鉴定：Fe(NCS)n3-n 110