铁系元素和铂系元素.ppt

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1、第22章铁系元素和铂系元素3铁系元素的单质铁系元素的简单化合物铂系元素铁系元素的配位化合物过渡金属元素小结主要内容12345元素周期表VIII族中的9种元素，按其性质分为两个系：RuRhPdOsIrPt铂系元素FeCoNi铁系元素铁Fe赤铁矿Fe2O3，磁铁矿Fe3O4，菱铁矿FeCO3。在地壳中的质量分数为4.1%。在地壳中的质量分数为2.010－3%。钴Co砷钴矿CoAs2，辉钴矿CoAsS，硫钴矿Co3S4。在地壳中的质量分数为8.010－3%。镍Ni硅镁镍矿Ni，Mg6Si4O10OH2，硫化物矿。（）（）铂系元素均以少量单质存在于其他矿物中。钯Pd

2、在地壳中的质量分数为610－8%。铑Rh在地壳中的质量分数为210－8%。钌Ru在地壳中的质量分数为110－7%。铂系元素易于变价，与不同的反应物生成不同的中间体，因而都是优良的催化剂；由于d轨道未充满电子，铂系元素的化合物常有颜色，有非常强的生成配位化合物倾向；由于d轨道有未成对电子，在磁场中铂系元素常表现为顺磁性。22－1铁系元素的单质铁系元素单质都是银白色具有光泽的金属，都有强磁性。铁和镍的延展性好，钴硬而脆。依Fe，Co，Ni顺序，其原子半径略有减小，密度略有增大，熔点降低。铁、钴、镍属于中等活泼的金属，活泼性依次递减。成块状的纯铁、钴、镍单质在空

3、气和纯水中是稳定的。含有杂质的铁在潮湿的空气中可缓慢锈蚀，形成结构疏松的棕色铁锈Fe2O3•H2O：Fe——Fe2++2e–O2+2H2O+4e–——4OH–4FeOH2+O2——2Fe2O3+4H2O（）铁的锈蚀发生必须有氧气、水及一种电解质的存在，该过程为电化学过程：经过强氧化性物质如浓硝酸等处理过的铁表面，形成一层致密的氧化膜，可以保护铁表面免受潮湿空气的锈蚀。钴和镍被空气氧化可生成薄而致密的膜，这层膜可保护金属使之不被腐蚀。钴在加热条件下与空气中的氧反应，温度较低时生成Co3O4和CoO，升温至900℃以上，Co3O4分解，于是氧化产物为CoO。加热条件

4、下，镍与氧气反应生成NiO。铁在红热情况下，与硫、氯、溴等剧烈作用。在200~300℃条件下，与卤素反应生成FeF3，FeBr3，及FeI2。赤热条件下，水蒸气与铁反应生成氢气和Fe2O3。镍与氟反应生成的氟化物保护膜阻止反应的继续进行。Fe，Co，Ni对碱稳定，可用Ni制坩埚处理熔碱。钴与氟化合成CoF3，与其他卤素化合只能得到CoⅡ化合物。（）22－2铁系元素的简单化合物铁有3种常见的氧化物黑色的FeO砖红色的Fe2O322－2－1铁的简单化合物黑色的Fe3O4其中含有FeⅡ和FeⅢ。（）（）将Fe3O4溶于稀盐酸，在溶液中存在两种价态的铁离子：Fe3O4+

5、8HCl——FeCl2+2FeCl3+4H2O在隔绝空气的条件下加热分解草酸亚铁，可以制得黑色粉末FeO：FeC2O4——FeO+CO↑+CO2↑FeⅡ盐与碱液在无氧条件下作用得到白色FeOH2沉淀，与空气中的氧作用迅速转变为灰蓝绿色，产物分别是FeⅡ和FeⅢ氢氧化物的混合物及水合Fe2O3，最后转化为棕红色的FeOH3：（）（）（）（）（）Fe2++2OH–——FeOH2（）（）FeOH2+O2——FeOH3（）铁的硫酸盐、硝酸盐易溶于水，且由于水解作用溶液不同程度地呈酸性。铁的碳酸盐、磷酸盐等弱酸盐都难溶于水。FeOH2溶于酸，也微溶于浓氢氧化钠溶液，但并不

6、以此称其具有两性。（）由于d轨道处于未充满状态，Fe的水合离子具有一定的颜色，[FeH2O6]2+呈浅绿色，[FeH2O6]3+呈浅紫色。（）（）Fe3+的水解严重，故三价铁的强酸盐溶于水，得不到淡紫色的[FeH2O6]3+，而是逐渐水解生成黄色的[FeOHH2O5]2+。（）（）（）铁的碳酸盐、磷酸盐等弱酸盐在水中都是难溶的。亚铁盐在空气中易被氧化，其复盐FeSO4•NH42SO4•6H2O在空气中较稳定。（）水合硫酸亚铁FeSO4•7H2O为蓝绿色晶体，俗称绿矾。它是制备其他铁化合物的常用原料。FeSO4•NH42SO4•6H2O为浅蓝绿色晶体，称为莫尔盐，

7、可用作氧化还原滴定的还原剂。（）FeCl3•6H2O呈橘黄色。无水FeCl3为棕黑色，由铁屑与干燥氯气在500~700℃条件下制得。硫酸铁是一种常见的FeⅢ原料，其与NH42SO4形成的复盐NH4FeSO42•12H2O俗称铁铵矾，可用于鞣革。（）（）（）在酸性介质中Fe（Ⅲ）是中等强度的氧化剂，可以氧化KI，H2S，SO2，Sn2+等强还原剂：2Fe3++2I－——2Fe2++I22Fe3++SO32－+H2O——SO42－+2Fe2++2H+2FeCl3+H2S——2FeCl2+2HCl+S↓FeCl3的水溶液对铜的溶解能力，使之用于印刷电路板的刻蚀：2Fe

8、3++Cu——2Fe2+