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第二十三章铁系元素和铂系元素

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铁系元素

铁系元素

空气中加热 隔绝空气
Co3O4
CoO
5
NiO2· 2O:黑色，不稳定 nH
2014-1-7
2.M(OH)2 Fe(OH)2
颜色 白
Co(OH)2
桃红
Ni(OH)2
绿
酸碱性 还原性
两性偏碱碱 弱Βιβλιοθήκη 2014-1-76
溶解性
Fe(OH)2+4OH-(浓碱)=[Fe(OH)6]4Co(OH)2+2OH-(浓碱)=[Co(OH)4]2Co(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(NH3·2O)→Co(OH)CI↓→Co(OH)2 H
CoCI2
52℃
CoCI2〃H2O
90℃
CoCI2〃2H2O
120℃
CoCI2〃6H2O
蓝
蓝紫
紫红
粉红
2014-1-7 12
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 ，25℃即分解. FeCI3:无水盐为棕褐 色,共价化合物,易升 华,易溶于水及有机溶 剂,蒸气为双聚体.
⑷Fe3++nSCN-=Fe(SCN)n3-n
⑸2Fe(SCN)n3-n+SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H++2nSCN-

第二十三章d区金属一第四周期d区金属

第二十三章d区金属一第四周期d区金属
• 铪的化学性质与锆极相似，它没有独立的矿物而常与锆共
生。铪在地壳中的含量为1×10-4%。
• 二、单质的性质和用途
• 钛、锆 、铪 同属周期系IVB族。它们的价电子构型
为(n-1)d2ns。由于在d轨道全空的情况下，原子的结 构是比较稳定的，因此钛、锆 、铪都以失去四个电
子为特征。由于镧收缩的影响，锆 和铪的原子半径
• FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O • Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O • 可加入铁屑，使溶液中Fe3+离子还原为Fe2+，然后将溶液
冷却至273K以下，使FeSO4。7 H2O结晶析出。这样既除去 钛液中的杂质，又获得副产品绿钒FeSO4•7 H2O。
• Ti(SO4)z和TiOSO4容易水解而析出白色的偏钛酸沉淀： • Ti(SO4)2+ H2O＝TiOSO4+H2SO4 • TiOSO4+2H2O＝H2TiO3+HzSO4
非常接近，它们的化学性质也很相似，因而二者的分 离工作也较困难。这些元素除主要有氧化态为+IV的 化合物外，钛和铪给生成低氧化合物的趋势更小，这
一点和锗分族相反。由于钛族元素的原子失去四个电 子需要较高的能量，所以它们的M(IV)化合物主要以 共价键结合。在水溶液中主要以Mo2+形式存在，并且 容易水解。这些金属的外观似钢，纯金属具有良好的
• 2-7 过渡元素的配位性
• 前已指出，过渡元素的原子或离子具有(n-1)d，ns和np共
9个价电子轨道。对过渡金属离子而言，其中ns和np轨道 是空的，(n-1)d轨道为部分空或者全空，它们的原子也存 在空的np轨道和部分填充的(n-1)d轨道。这种电子构型都 具有接受配位体孤电子对的条件。因此它们的原子和离子 都有形成配合物的倾向。例如过渡元素一般都容易形成氟 配合物、氰配合物、草酸根配合物等，这些内容将在以后 各节中分别介绍。

铁钴镍配合物

铁钴镍配合物

第二十三章 d 区元素（一）第四周期 d 区元素23-8铁钴镍•第V I I I B族元素在周期系中是特殊的一族，它包括4、5、6三个周期的九个元素：铁、钴、镍、钌，铑、钯、锇、铱、铂。

•23-8-1铁系元素的基本性质•V I I I B族在周期系中位置的特殊性是与它们之间性质的类似和递变关系相联系的。

在九个元素中，显然也存在通常的垂直相似性，如F e、R u 和O s，但是水平相似性如F e、C o和N i更为突出些。

因比为了便于研究，通常称F e、C o、N i三个元素为铁系元素，并在一起叙述和比较，其余六个元素则称为铂系元素。

•铁、钴、镍三个元素的最外层都有两个电子，仅次外层d电子分别为6、7、8（钯除外，为4d10），而且原于半径也很相近，所以它们的性质很相似。

一般条件下铁只表现+2和+3氧化态，在极强的氧化剂存在条件下，铁还可以表现不稳定的+6氧化态(高铁酸盐)。

•钴在通常条件下表现为+2，在强氧化剂存在时则显+3氧化态，镍则经常表现为+2氧化态。

这反映出第一过渡系元素发展到V I I I B族时，由于3d轨道已超过半充满状态，全部价电子参加成键的趋势大大降低，除d电子最少的铁可以出现不稳定的较高氧化态外，d电子较多的钴都不显高氧化态。

它们的原子半径、离子半径、电离势等性质基本上随原子序数增加而有规则的变化。

镍的原子量经钴小，这是因为镍的同位素中质量数小的一种占的比例大。

•铁、钴、镍单质都是具有白色光泽的金属。

铁、钴略带灰色，而镍为银白色。

它们的密度都较大，熔点也较高。

钴比较硬而脆，铁和镍却有很好的延展件。

此外，它们都表现有铁磁性，所以钴、镍、铁合金是很好的磁性材料。

•就化学性质来说，铁、钴、镍都是中等活泼的金属，这可由它们的电极电势看出。

在没有水汽存在时，常温下它们与氧、硫、氯等非金属单质不起显著作用，但在高温，它们将与上述非金属单质和水蒸气发生剧烈反应，如：• 3F e +2O 2===F e 3O 4• F e +S ===F e S• 2F e +3C 12===2F e C l 3• 3F e +C ===F e 3C• 3F e +4H 2O ===F e 3O 4+4H 2• 常温时，铁和铝、铬—样，与浓硝酸不起作用，这是因为在铁的表面生成一层保护膜使铁“钝化”，因此贮运浓硝酸的容器和管道也可用铁制品。

第二十二章 铁系元素和铂系元素讲解学习

第二十二章 铁系元素和铂系元素讲解学习

第二十二章铁系元素和铂系元素第二十二章 铁系元素和铂系元素一、选择题1. (4607)最适于对 Fe(H 2O) 描述的是……………………………………………………… （ ）(A) sp 3d 2杂化，顺磁性 (B) sp 3d 2杂化，反磁性(C) d 2sp 3杂化，顺磁性 (D) d 2sp 3杂化，反磁性2. (4603)下列物质不能大量在溶液中共存的是…………………………………………………（ ）(A)-36Fe(CN)和OH -(B)-36Fe(CN)和I - (C)-46Fe(CN)和I 2 (D) Fe 3+ 和Br - 3. (4608)过渡金属和许多非金属的共同点是……………………………………………………（ ）(A) 有高的电负性 (B) 许多化合物有颜色(C) 多种氧化态 (D) 许多顺磁性化合物4. (4609)对第四周期的过渡元素，不具备的性质是……………………………………………（ ）(A) 形成多种氧化态(B) 形成配位化合物(C) 配位数为4或6(D) 形成的离子必具有4s 23d n 的电子排布5. (4610)下列化合物中显反磁性的是……………………………………………………………（ ）(A) NiCl 2 (B) CoSO 4 (C) VOCl 3 (D) TiF 36. (4670)下列新制备出的氢氧化物沉淀在空气中放置，颜色不发生变化的是………………（ ）(A) Fe(OH)2 (B) Mn(OH)2 (C) Co(OH)2 (D) Ni(OH)27. (4604)根据价层电子的排布，下列化合物中为无色的是……………………………………（ ）(A) CuCl (B) CuCl 2 (C) FeCl 3 (D) FeCl 28. (4617)下列离子中氧化性最强的是……………………………………………………………（ ）(A) CoF -36(B) Co(NH 3)+33 (C) Co(CN)-36(D) Co 3+ 9. (4636)根据晶体场理论，FeF -36高自旋配合物的理论判据是……………………………… （ ）(A) 分裂能 > 成对能 (B) 电离能 > 成对能(C) 分裂能 > 成键能 (D) 分裂能 < 成对能10. (4643)下列气体中能用氯化钯(PdCl 2)稀溶液检验的是………………………………………（ ）(A) O 3 (B) CO 2 (C) CO (D) Cl 211. (4672)在FeCl 3与KSCN 的混合液中加入过量NaF ，其现象是………………………………（ ）(A) 产生沉淀 (B) 变为无色 (C) 颜色加深 (D) 无变化12. (4673)同一族过渡元素，从上到下，氧化态的变化是………………………………………（ ）(A) 趋向形成稳定的高氧化态 (B) 先升高后降低(C) 趋向形成稳定的低氧化态 (D) 没有一定规律13. (4682)弱场中，八面体和四面体配合物的 CFSE 相等的是…………………………………（ ）(A) Fe 2+ (B) Ni 2+ (C) Mn 2+ (D) Cu 2+ 14. (1627)用作治疗癌症的含铂药物是……………………………………………………………（ ）(A) H 3NPtCl H 3N Cl (B) H 3N Pt Cl NH 3 (橙黄) (鲜黄)(C) H 2PtCl 6 (D) PtCl 415. (1637)在Fe 3+溶液中加入NH 3·H 2O 生成的物质是…………………………………………（ ）(A) Fe (OH)3 (B) Fe (OH)6]3-(C) [Fe (NH 3)6]3+ (D) [Fe (NH 3)3(H 2O)3]3+16. (1638)[Ni(CN)4]2-和[Ni(CO)4]中未成对电子数分别是………………………………………（ ）(A) 0和2 (B) 2和2 (C) 2和0 (D) 0和017. (1657)含有下列离子的溶液，与Na 2S 溶液反应不生成黑色沉淀的一组是…………………（ ）(A) Fe 2+，Bi 3+ (B) Cd 2+，Zn 2+(C) Fe 3+，Cu 2+ (D) Mn 2+，Pb 2+18. (1659)下列各组元素中，性质最相似的两种元素是……………………………………………（ ）(A) Mg 和Al (B) Zr 和Hf (C) Ag 和Au (D) Fe 和Co19. (1660)下列氧化物与浓H 2SO 4共热，没有O 2生成的是………………………………………（ ）(A) CrO 3 (B) MnO 2 (C) PbO 2 (D) V 2O 520. (1674)在碱性溶液中氧化能力最强的是………………………………………………………（ ）(A)-4MnO (B) NaBiO 3 (C) Co 2O 3 (D)-272O Cr 二、填空题 1. (4622)Fe(III)、Co(III)、Ni(III)的三价氢氧化物与盐酸反应分别得到_______________________________________ ，这说明______________较稳定。

第二十三章 铁系元素和铂系元素

第二十三章 铁系元素和铂系元素

(III)Fe
思考题
在前页的图所示的结构中，应该有几个 K+ ？
在 Fe3+ 溶液中加入 F－ 后，再加入 KSCN 并不生成红色物质。
这是因为生成了比 Fe(SCN)63－ 更稳定的配合物 FeF63－，于 是 Fe3+ 被 F－ 掩蔽起来，Fe3+ 似乎不存在了 。
这在分析化学中称为掩蔽，F－ 是 Fe3+ 的掩蔽剂 。
1535℃
1495 ℃
1453 ℃
Co 硬而脆，Fe、Ni 延展性好。
铁系元素有强磁性，可与磁体作用。
Co、Ni 的金属活性不如 Fe ，但可以与稀盐酸反应 。
Co + HCl ——— CoCl2 + H2 ↑ Ni + HCl ——— NiCl2 + H2 ↑ Fe、Co、Ni 对碱稳定，可用 Ni 制坩埚处理熔碱。 工业上用铁锅处理碱 ，实际上有一定的腐蚀。 二 化合物的颜色
NH4+
的 Fe(OH)3 可部分溶于 OH－ 中，得 Fe(OH)4－，但并不以此说
Fe(OH)3 具有两性 。 2 硫化物
FeS、CoS 和 NiS 均为黑色难溶物，但皆溶于稀盐酸。
在稀盐酸中通入 H2S，一般得不到铁系的 M(II)S 沉淀。 六 铁系元素的配位化合物 1 常见价态的配位化合物 这里的常见价态是指 (II)、(III)，即在配位化合物中常出现 的价态 。
可见 Fe(OH)2 和 Co(OH)2 在空气中即可被氧化成高价。 但 Ni(OH)2 在空气中不能被氧化，制备 Ni(OH)3 要用
NaClO 做氧化剂 。 在碱中有 Fe(VI) 存在
2 Fe(OH)3 + 3 Cl2 + 10 OH－—— 2 FeO42－ + 6 Cl－+ 8 H2O Fe2O3 + 4 KOH + 3 KNO3 —— 2 K2FeO4 + 3 KNO2 + 2 H2O

过渡金属Ⅱ-资料

过渡金属Ⅱ-资料
§21 过渡金属（Ⅱ）
一、铁系元素 二、铂系元素 三、过渡金属的通性
2020/6/3
1
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
2020/6/3
2
§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
⑶易被氧化 4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4
黄色或铁锈色 2020/6/3 11
如何配FeSO4溶液？
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
缩 合 ： 2 [ F e ( H 2 O ) 6 ] 3 +K[ F e 2 ( H 2 O ) 4 ( O H ) 2 ( H 2 O ) 4 ] 4 + + 2 H +
K = 1 0 - 2 . 9 1
2020/6/3 14
水合铁离子双聚体结构 [Fe2(OH)2(H2O)8]4+
加酸抑制水解，加热或加碱促进水解
酸碱性 两性偏碱 碱性 碱性 氧化性

铁系元素和铂系元素


硫酸亚铁用于 处理含氰废液
K4[Fe(CN)6] 亚铁 氰化钾，俗称黄血盐
K4[Fe(CN)6] + Fe3+ = KFe[Fe(CN)6]↓ + 3K+
此法可检验Fe3+
普鲁士蓝
K3[Fe(CN)6] 铁氰 化钾，俗称赤血盐
2K4[Fe(CN)6] + Cl2 = 2KCl + 2K3[Fe(CN)6]
C变o色Cl硅26胶H。2O + H2SiO3
CoCl26H2O 325 K CoCl22H2O
粉红色
紫红
CoSO4
363 K CoCl2H2O 蓝紫
393 K CoCl2 蓝色
NiSO4
硫酸镍（NiSO4）大量 用于电镀和作催化剂。
2、高价铁盐
铁、钴、镍中只有铁和钴才有氧化态为 +3的盐，其中铁盐较多。钴盐只能存在 于固态，氧化性很强，溶于水迅速分解 为Co2+盐，镍盐高价态为+4价。
K3[Fe(CN)6] + Fe2+ = KFe[Fe(CN)6]↓ + 2K+ 滕氏蓝
此法可检验Fe2+
3、其他配合物
Fe3+ SCN－ [Fe(SCN)n]3－n n = 3~6，鉴定Fe3+的灵敏反应
Co2+
SCN－ [Co(SCN)4]2－
溶于戊醇，丙酮等有机相能 稳定存在，可鉴定Co2+
4FeO42- + 10H2O = 4Fe(OH)3↓ + 3O2↑ + 8OH-
四、配位化合物 1、NH3 配合物
铁不形成氨合物；钴的+2、+3 离子都可形成氨配合物，以+3 离子的较稳定；镍的+2离子能 形成氨配合物。

化学元素归纳

化学元素归纳化学元素是构成物质的基本单位，它们以各自独特的原子结构和性质存在。

在现代元素周期表中，已经发现了118个已命名的元素。

本文将对常见的元素进行归纳，以帮助读者更好地理解元素的特性和应用。

1. 金属元素金属元素是指在常温常压下呈固态的元素。

它们具有良好的导电性、热传导性和延展性。

金属元素常用于制造工业产品和电子设备。

1.1 铁（Fe）：铁是最常见的金属元素之一。

它具有高强度和可塑性，广泛应用于建筑、制造业和交通工具制造等领域。

1.2 铜（Cu）：铜是导电性最好的金属之一，广泛用于电线和电缆制造。

此外，铜还被用于制作家具、艺术品和硬币。

1.3 铝（Al）：铝是一种轻质金属，具有良好的导热性和耐腐蚀性。

它被广泛应用于航空工业、汽车制造和包装材料等领域。

2. 非金属元素非金属元素在常温常压下可以是固态、液态或气态。

它们的导电性和热传导性较差，具有不同的化学性质。

2.1 氧（O）：氧是生命中最重要的元素之一，它在空气中占比最多。

氧的化合物被广泛应用于燃料、药物和化学工业。

2.2 碳（C）：碳是许多有机物的基础，它具有丰富的化学反应性。

碳的同素异形体包括石墨、金刚石和富勒烯等。

2.3 氮（N）：氮是空气中的主要成分之一，也是生物体内蛋白质和核酸的重要组成部分。

氮气广泛用于工业气体和肥料生产。

3. 过渡金属元素过渡金属元素位于元素周期表中的d区，具有良好的热稳定性和催化性能。

它们在化学反应和工业生产中起着重要的作用。

3.1 铁系元素：铁系元素包括铁（Fe）、钴（Co）和镍（Ni），它们具有高熔点、高密度和良好的磁性。

这些元素广泛用于合金、电池和磁性材料的制造。

3.2 铜系元素：铜系元素包括铜（Cu）、银（Ag）和金（Au），它们具有良好的导电性和导热性。

这些元素被广泛应用于电子设备和珠宝制造。

3.3 铂系元素：铂系元素包括铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、钌（Ru）和铱（Ir），它们具有高的催化活性和耐高温性。

大学无机化学第二十章试题及答案

大学无机化学第二十章试题及答案第21章铁系元素和铂系元素总体目标：1. 掌握铁系元素单质及其重要化合物的性质、结构和用途2?了解铂系元素单质及其化合物的性质和用途各节目标:第一节铁系元素的单质掌握铁、钻、镍单质的性质和用途第二节铁系元素的化合物1. 掌握铁、钻、镍化合物的溶解性和颜色2. 掌握铁、钻、镍的+2、+3氧化态稳定性变化规律、这些氧化态化合物在反应上的差异以及化合物的水解性第三节铁系元素的配位化合物了解铁、钻、镍的重要配位化合物的性质第四节铂系元素1. 了解铂系元素单质的性质和用途2. 了解铂系元素含氧化合物和卤化物的主要性质3. 了解铂系元素主要配位化合物的性质A. Fe (NH 3)63+B.Fe (OH ) CI 2C.Fe(OH )2CID.Fe (OH ) 34.酸性条件下，H 2O 2与FeT 作用的组要产物是 ()A.Fe , O 2和 H +;B.Fe 3+ft H 2O;C.Fe 和 H 2O DFe3+和 O 2习题一.选择题1?下列金属中，最活泼的是 ( )A.FeB.CoC.NiD.Pd2.下列金属中，吸收H2能力最强的是（ A.FeB.NiC.PdD.Pt3.向FeC 3溶液中加入氨水生成的产物主要是（吉林大学《无机化学例题与习题》））（吉林大学《无机化学例题与习题》）（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）5. 形成六配位的水合离子时，磁矩为4.90B.M.（理论值）的离子是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）A.Cr3+B.M n2+C.Fe2+D.Co2+6. 下列化合物中，与浓盐酸作用没有氯气放出的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）A.Pb2O3B.Fe2O3C.Co2O3 DN2O37. 下列配离子中，还原能力最强的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）A.Fe（H2O）62+B.Fe（CN）64-C.Co（NH3）62+D.Co（H2O）62+8. 下列化合物中，颜色不为黄色的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）A.K4[Fe（CN）6].3出0B.BaCrO4C.K3[Co （NO2）6]D.K3[Fe（CN）6]9?能用NaOH溶液分离的离子对是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）A.Cr3+和AI3+B.Cu2+ft Zn2+C.Cr3+和Fe3+D.Cu2+和Fe3+10. 某金属离子在八面体弱场中磁矩为5.9B.M.，在八面体强场中的磁矩不为零，则该离子可能是（A.Fe2+）（吉林大学《无机化学例题与习题》）B.Fe3+C.Co2+D.Co3+11.可以制得无水FeCl a是下列中的（川师大《无机化学学习指导》）A.Fe+HCI —B.FeCI 2 + CI2TC.Fe+Cl12.Ni 2Q和盐酸反应的主要产物是（川师大《无机化学学习指导》）A.NiCI 3B.NiCIC.NiCI 3+CI213.铂系元素中对酸最活泼的金属是（川师大《无机化学学习指导》）A.OsB.RuC.Pd14.用氢氧化钠熔融法分解某矿石时，最合适的坩埚是（）（川师大《无机化学学习指导》）A.铂坩埚B. 镍坩埚C. 瓷坩埚16. 不能在水溶液中由Fe 3+盐加KI 来制取Feb ,是因为学习指导》）A.Fel 3易溶B.Fe3+离子易水解C.生成的产物不纯，是Feb 和Fel 2的混合物D.Fe 3+Y 有氧化I-有还原性，得不到Feb 17. 铁系元素和铂系元素，形成配合物倾向更强的是（）（吴成鉴《无机化学学习指导》）A.铁系元素B.铂系元素C.两者均是D. 两者均否、18. 铁在潮湿空气中会生锈，铁锈是松脆多孔的物质，它的成分通常表示为（）（吴成鉴《无机化学学习指导》）A.Fe 2QB.Fe 3QC.FeO.H 2OD.Fe 2Q .XH 2O19. 下列关于FeCl 3性质的叙述，正确的是（）（吴成鉴《无机化学学习指导》）A. FeCb 是离子化合物B. 高温气态时，以FeCb 单分子存在C. 可用加热FeCl 3.6H 2O 的方法制取无水FeCbD. 在FeCl 3中，铁的氧化态是+川，是铁的最高氧化态 20. 下列物质与&Cr 2O 溶液反应没有沉淀生成的是（）（大连理工大学《无机化学习题详解》）A.H 2SB.KIC.H 2QD.AgNO 321. 在下列条件中，KMnO 发生反应时产物中没有气体的是（）（大连理工大学《无机化学习题详解》）A.受热B. 在酸性条件下放置C.在浓碱溶液中D.酸性条件下与HS 反应22. 下列物质不易被空气中的Q 氧化的是（）（大连理工大学《无机化学习题详解》）A.Mn （OH ） 2B.Ni （OH ） 2C.Fe 2+D.Co （NH 3） 62+二?填空题15.Co 2+M 子在水溶液中和在氨水溶液中的还原性是）（吴成鉴《无机化学学习指导》）A.前者大于后者B.二者相同C.后者大于前者D. 都无还原性（）（吴成鉴《无机化学1. FeCl3的蒸汽中含有_______ 分子，其结构类似于 _______ 蒸汽，其中Fe3+的杂化方式为___________ F eCb易溶于有机溶剂，原因是____________ . （吉林大学《无机化学例题与习题》）2. 现有四瓶绿色溶液，分别含有Ni （H），Cu （H），Cr （m），MnO42-.（1）加水稀释后，溶液变蓝的是_________ .（2）加入过量酸性N&SO3溶液后，变为无色的是___________ .（3）加入适量NaOH溶液由沉淀生成，NaOH过量时沉淀溶解，又得到绿色溶液的是 ___________ .(吉林大学《无机化学例题与习题》)(4)加入适量氨水有绿色沉淀生成，氨水过量时得到蓝色溶液的是___________ .吉(吉林大学《无机化学例题与习题》)3.______________________________________________________________ 在Cr 3+, Mn 2+，Fe 2+, Fe 3+, Co 2+, Ni 2+中，易溶于过量氨水的是____________________ .(吉林大学《无机化学例题与习题》)4?向CoSO 4溶液中加入过量 KCN 溶液，则有 _____________ ?生成，放置后逐渐转化为 _____________ .(吉林大学《无机化学例题与习题》)5. _______________________________________ 具有抗癌作用的顺铂，其分子构型为_____________________________________________ .化学组成为 ________ .Ni (CN )42- 的构型为 __________ .中心离子的未成对电子数为___________ ，而NiCl 42-构型为未成对电子数为_____________ .(吉林大学《无机化学例题与习题》 )而在自然界中往往以一一态形式共生在一起。

第四周期d区金属


铬
一、概述 铬是1797年L.N.Vauquelin首先发现的。Cr的矿物 有铬铁矿FeCr2O4(FeO· 2O3)，铬是银白色有光泽的 Cr 金属，是典型的立方体心结构。 铬的价电子结构是3d54s1 ，6个价电子都可参加成 键，故其具有多种氧化态，常见的有+4，+3，+2价。 Cr+2HCl(稀)===CrCl2(蓝色)+H2↑ 4CrCl2(蓝色)+4HCl+O2(空气)===4CrCl3(绿色)+2H2O Cr与浓硫酸生成三价盐。
第23章 d区金属（一）
第四周期d区金属 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu
基本性质
一、金属的性质 1、电子结构的特点是具有未充满的3d轨道，最外 层电子为1~2个，过渡元素通常指价电子层结构即： (n-1)d1-9ns1-2。 ２、由于d电子不满，化合物通常是顺磁性化合物。 ３、原子半径从左到右逐渐减小。
钛
2、钛（+3价）化合物 Ti2(SO4)3：三价钛的还原性比(Sn2+)稍强
Ti2(SO4)3+Fe2(SO4)3===2Ti(SO4)2+2FeSO4
３、二价钛具有更强的还原性。
钒
一、概述 １、存在和发现 钒的主要矿物有：绿硫钒矿VS2或V2S5，钒铅矿 Pb5[VO4]3Cl等。 Nb和Ta因性质相似，在自然界中共生，矿物为 Fe[(Nb,Ta)O3]2如果Nb的含量多就称铌铁矿，反之为 钽铁矿。 二、性质和用途 电子构型为(n-1)d3ns2价态有+V、+IV、+III、+II, V、Nb、Ta以+V价最稳定，V的+IV价也较稳定。 它们的单质容易呈钝态、都溶于硝酸和氢氟酸的 混合酸中，钽不溶于王水。
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120 ℃
四 氧化－还原性质
1 在酸性介质中 Fe3+ + e —— Fe2+
= 0.77 V
Co3+ + e —— Co2+

= 1.81 V
Co2O3 + 6 HCl ——— 2 CoCl2 + Cl2 + 3 H2O 5 Co3+ + Mn2+ + 4 H2O ——— MnO4－ + 5 Co2+ + 8 H+ Co3+ 不被认为是常用氧化剂，因其在 H2O 中已不够稳定 ：
1535℃
1495 ℃
1453 ℃
Co 硬而脆，Fe、Ni 延展性好。
铁系元素有强磁性，可与磁体作用。
Co、Ni 的金属活性不如 Fe ，但可以与稀盐酸反应 。
Co + HCl ——— CoCl2 + H2 ↑ Ni + HCl ——— NiCl2 + H2 ↑ Fe、Co、Ni 对碱稳定，可用 Ni 制坩埚处理熔碱。 工业上用铁锅处理碱 ，实际上有一定的腐蚀。 二 化合物的颜色
4 Co3+ + 2 H2O ——— 4 Co2+ + 4 H+ + O2↑
Ni 3 + 在酸中氧化性更强，以致在水中不能稳定存在。
2 在碱性介质中 Fe(OH)3 + e —— Fe(OH)2 + OH－
Co(OH)3 + e —— Co(OH)2 + OH－

= － 0.56 V = 0.17 V
第二十三章
Fe Co Ni Ru Rh Pd Os Ir Pt
铁系元素和铂系元素
铁系元素 铂系元素 对碱稳定 对酸稳定
VIII 族中 9 种元素，按其性质分为两个系
§1 铁系元素
一 铁系元素的单质
纯的 Fe、Co、Ni 均为银白色的金属，由于成单电子数依
Fe、Co、Ni 次序减少，故熔点逐渐下降 。 Fe > Co > Ni
( 紫色，高铁酸钾 )
共熔
3 在配合物中
1°Fe(III) / Fe(II) Fe3+ / Fe2+


= 0.77V，在已知 Fe(CN)63－ 和 Fe(CN)64－
的 K稳 的基础上，可以计算出 Fe(CN)63－/ Fe(CN)64－ 的 值。 结果 = 0. 36 V。
CN－ 的配位是在碱性介质中完成的， CN－ 若遇酸，要结
2°Co (III) / Co (II)
Co3+ / Co2+

= 1.81 V ， 由 K稳 可算出
Co (NH3)63+ / Co (NH3)62+ Co (CN)63－/ Co (CN)64－ Co (NH3) = － 0.83 V
4 Co (NH3)62+ + O2 + 2 H2O —— 4 Co (NH3)63+ + 4 OH－
Fe (II)
水合离子 氢氧化物 氧 化 物 硫 化 物 淡绿 白 黑 黑
Fe (III)
淡紫* 红棕 砖红 黑
Co (II)
粉红 粉红** 灰绿 黑
Ni (II)
绿 绿 暗绿 黑
*
Fe (H2O)63+ 为淡紫色，近于无色。一般以为 Fe(H2O)63+
是黄色，实际上这是水解产物 Fe(OH)2+ 和 Fe2(OH)24+ 的颜色。 用强酸，调到 pH = 0，则看到近无色的 Fe3+ 。 不要用盐酸，若用盐酸则有 [ FeCl6 ] 3－ 的黄色 。 ** Co(OH)2 也有蓝色的，但不是稳定状态，放置时和受 三 盐类的水解性 电荷高的离子水解严重，如 Fe3+
热时变成粉红色。
Fe 3+ —— Fe (OH)2+ —— Fe2(OH)24+
加热将促进水解，最终产物是 Fe(OH)3 沉淀。 加酸可以抑制水解 。 电荷低的水解程度差，如 Fe2+、Co2+ 。
也体现在，一些结晶水合氯化物受热脱水时不发生水解。 CoCl2 ·6H2O (粉红) ———— CoCl2 (蓝) + 6 H2O
合成 HCN，会使 CN－ 不足。且 HCN 为剧毒气体。
碱中的 0.36 V，还是比较高的。 PbO2 / Pb (OH)2
CrO42－/ Cr (OH)3
Cr (OH)3 氧化成 CrO42－。

= 0.28V
= － 0.13V
这些数据表明，Fe(CN)63－ 可将 Pb(OH)2 氧化成 PbO2，将
Co(OH)2 、Ni(OH)2 在有大量 NH4+ 存在时，可溶于
NH3 ·H2O 中，而 Fe(OH)2 不溶于 NH3 ·H2O 中。 Co(OH)2 + 6 NH3 ———— Co(NH3)62+ + 2 OH－
NH4+
Ni(OH)2 + 6 NH3 ———— Ni(NH3)62+ + 2 OH－ Fe(OH)3、Co(OH)3 和 Ni(OH)3 均为碱性化合物。新生成
而 Co(CN)64－ 则可被 H2O 氧化，放出 H2 2 Co (CN)64－ + 2 H2O —— 2 Co (CN)63－ + H2 + 2 OH－ 用晶体场理论解释之，Co (II) 在八面体强场中 d7 的分布 d dε ( dε)6 ( d )1
易失去 (d )1 电子，形成低能级 dε 轨道全充满的稳定结构。 如果用价键理论的观点看，有一个 d 电子被激发到外层高能 量的轨道上，容易失去。所以配位化合物中的 Co(II) 易被氧化。 五 难溶化合物 1 氢氧化物 Fe(OH)2、Ni(OH)2 属于碱性，Co(OH)2 为两性 。 Co(OH)2 + 2 HCl ——— CoCl2 + 2 H2O Co(OH)2 + 2 NaOH (浓) ——— Na2[Co(OH)4]
NH4+
的 Fe(OH)3 可部分溶于 OH－ 中，得 Fe(OH)4－，但并不以此说
Fe(OH)3 具有两性 。 2 硫化物
可见 Fe(OH)2 和 Co(OH)2 在空气中即可被氧化成高价。 但 Ni(OH)2 在空气中不能被氧化，制备 Ni(OH)3 要用
NaClO 做氧化剂 。 在碱中有 Fe(VI) 存在
2 Fe(OH)3 + 3 Cl2 + 10 OH－—— 2 FeO42－ + 6 Cl－+ 8 H2O Fe2O3 + 4 KOH + 3 KNO3 —— 2 K2FeO4 + 3 KNO2 + 2 H2O