铬锰铁钴镍相关性质
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铬锰铁钴镍实验报告
一、实验目的
1、了解和掌握铬锰铁钴镍合金的特性及应用
2、通过实验熟悉铬锰铁钴镍合金的实验操作
3、熟悉实验报告、实验室报告的写作。
二、实验内容
1、烧结铬锰铁钴镍合金:将铬锰铁钴镍合金烧结,烧结温度为1250°C,烧结时间为2小时,采用氩气保护气氛保护烧结。
2、形态、显微组织的观察:观察形态变化,利用金相显微镜观察熔体组织及少量金属材料的显微组织。
3、物理性能测试:采用硬度测试及抗拉强度、塑性模量三项物理性能参数测试,确定物理性能。
4、化学分析:采用光谱分析方法进行化学成分分析。
三、实验结果
1、实验结果:烧结后的铬锰铁钴镍合金形态漂亮,显微组织完好,未能观察到明显的不良晶粒组织等。
2、物理性能测试:硬度为47~49HRC,抗拉强度为530MPa,塑性模量为200Gpa。
3、化学分析:铬含量为8.9%,锰含量为20.2%,铁含量为9.3%,钴含量为3.6%,镍含量为57.9%。
四、实验结论
1、烧结铬锰铁钴镍合金熔体完全合金化,形态漂亮,显微组织
完好;
2、铬锰铁钴镍合金的物理性能符合要求;
3、铬、锰、铁、钴、镍含量均符合要求。
铁钴镍的性质实验报告铁钴镍的性质实验报告引言:铁钴镍是一种重要的合金材料,具有优异的力学性能和磁性能。
本实验旨在通过一系列实验方法,探究铁钴镍的性质,包括其熔点、硬度、磁性等方面的特点。
实验一:熔点测定首先,我们使用熔点测定仪器对铁钴镍进行熔点测定。
实验中,我们选取了多个不同比例的铁钴镍样品进行测试。
通过逐渐升温,观察样品的熔化情况,最终确定了铁钴镍的熔点范围。
实验结果显示,铁钴镍的熔点在XXXX℃到XXXX℃之间。
实验二:硬度测试接下来,我们使用洛氏硬度计对铁钴镍进行硬度测试。
在实验中,我们选取了不同比例的铁钴镍样品,并按照一定的压力标准进行测试。
实验结果显示,铁钴镍的硬度随着钴和镍的含量增加而增加,其中钴含量对硬度的影响更为显著。
这表明,钴元素在铁钴镍合金中起到了增强硬度的作用。
实验三:磁性测试最后,我们进行了磁性测试,以了解铁钴镍的磁性特点。
实验中,我们使用霍尔效应磁场测量仪对铁钴镍样品进行测试。
实验结果显示,铁钴镍在外加磁场作用下表现出显著的磁性,且磁性随着钴和镍含量的增加而增强。
这表明,铁钴镍合金具有良好的磁导率和磁饱和磁感应强度。
讨论:通过以上实验,我们对铁钴镍的性质有了一定的了解。
首先,在熔点测定实验中,我们确定了铁钴镍的熔点范围。
这对于合金的熔融加工和应用具有重要意义。
其次,在硬度测试中,我们发现钴元素对铁钴镍的硬度具有较大的影响。
这为铁钴镍合金在制造高强度材料方面提供了理论依据。
最后,在磁性测试中,我们观察到铁钴镍具有较强的磁性,这与其在电子和磁性材料领域的广泛应用密切相关。
结论:通过本实验,我们对铁钴镍的性质进行了一系列测试,并得出以下结论:铁钴镍的熔点在XXXX℃到XXXX℃之间;铁钴镍的硬度随着钴和镍含量的增加而增加;铁钴镍具有良好的磁性,磁性随着钴和镍含量的增加而增强。
这些结果为铁钴镍合金的制备和应用提供了重要的参考。
进一步研究方向:尽管本实验对铁钴镍的性质进行了初步的探究,但仍有许多方面可以进一步研究。
实验二铁钴镍元素性质浙江工业大学化材学院李远理论介绍:1.铁钴镍性质相近, 称为铁系元素(铁磁性物质)2.Fe、Co、Ni 的电子构型为3d64s2.3d74s2.3d84s2(Cr: 3d54s1、Mn: 3d54s2 引导学生从电子组态分析元素的常见氧化态)一目的要求1.了解Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Ni(II)、Ni(III)的氢氧化物和硫化物的生成与性质。
2.了解Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性3.了解Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Ni(II)和Ni(III)的配合物的生成和性质4.了解Fe(II)、Fe(III)、Co(II)和Ni(II)等离子的鉴定方法二基本操作1.离心机的使用: 先调零、开电源、调时间3-4min、调转速2000 rpm, 结束后要调零2.定性实验的试剂滴加练习巩固3.通风橱的使用(饱和硫化氢、浓盐酸等)三主要仪器和药品1仪器: 离心机, 烧杯(200mL), 试管, 离心试管, 试管夹, 滴管2药品:铜片, 铁屑, (NH)2Fe(SO4)2·6H2O( 固), KCl(固) , NH4Cl(固), HCl(2 mol•L-1, 6 mol•L-1, 浓), H2SO4(1mol•L-1), HAc(2mol•L-1), NaOH(2 mol•L-1, 6mol•L-1), 氨水(2mol•L-1, 6mol•L-1, 浓), K4[Fe(CN)6](0.1 mol•L-1), K3[Fe(CN)6](0.1mol•L-1), CoCl2(0.1mol•L-1), NiSO4(0.1mol•L-1), (NH)2Fe(SO4)2(0.1mol•L-1), KI(0.1 mol•L-1), FeCl3(0.1 mol•L-1), CuSO4(0.1mol•L-1), KSCN(0.1 mol•L-1, 1mol•L-1), NaF(1 mol•L-1), 溴水, H2O2(3%), CCl4, 丙酮, 丁二酮肟, 碘化钾-淀粉试纸等。
ds 区元素[ 教学要求]1. 掌握铜和银的重要化合物的性质。
掌握Cu (Ⅰ)和Cu( Ⅱ) 的相互转化。
2. 掌握锌和汞的重要化合物的性质。
掌握汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ) 的相互转化。
3. 了解镉的重要化合物性质。
4. 了解含汞、镉废水的处理。
[ 教学重点]铜、银、锌和汞的单质及重要化合物的结构和性质[ 教学难点]Cu (Ⅰ)和Cu(Ⅱ)及汞((Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互转化[ 教学时数]6 学时[ 教学内容]1. 铜族元素2. 锌族元素Cu 单质铜,黄铜矿CuFeS 2 ,辉铜矿Cu 2 S 0.007 % 第26 位银Ag 单质银,闪银矿Ag 2 S ,角银矿AgCl金Au 单质金,以分散形式分布于岩石中。
锌Zn 闪锌矿ZnS 0.008 % 第25 位镉Cd 极少单独存在,以CdS 形式存在于闪锌矿中。
汞Hg 辰砂HgS ( 又名朱砂)22-1 铜族元素一、单质1. 物理性质人们曾获得的天然金银铜块最大的分别重:金112 公斤(黄色),银13.5 吨(白色),铜42 吨(红色)铜族元素密度较大;熔点沸点较高;硬度较小;导电性好;延展性好,尤其是金。
1 克金可抽 3 公里长的丝;可压成的金箔,500 张的总厚度比头发的直径还薄些。
金易生成合金,尤其是生成汞齐2. 化学性质1°在空气中的稳定性Cu 在常温下不与干燥的空气中的O 2反应,加热时生成CuO2Cu + O 2 ( 空气) —— 2CuO( 黑)Cu 在常温下与潮湿的空气反应2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 —— Cu(OH) 2 · CuCO 3 ( 铜绿)Au 、Ag 加热时也不与空气中的O 2反应。
2 °与非氧化性酸的反应Cu 、Ag 、Au 不仅不与H 2 O 反应,而且不与稀盐酸反应.有空气中的氧存在时,Cu 、Ag 可溶于稀盐酸,但速度缓慢。
2 Cu + 4HCl + O 2—— 2 CuCl 2 + 2H 2 O4 Ag + 4HCl + O 2 —— 4 AgCl( 沉淀) + 2H 2 O2 Cu + 2H 2 SO 4 ( 稀) + O 2—— 2 CuSO 4 + 2H 2 OCu 可与热浓盐酸反应2 Cu + 8HCl ( 浓) —— 2H3 [CuCl 4] + H 2 ( 气体)Cu 可溶解于浓KCN 溶液中3°和氧化性酸反应Cu 和氧化性酸反应,如HNO 3、H 2 SO 4 (浓),Ag 也有这样的反应,但比Cu 的难些。
各个铁磁金属的居里温度铁磁金属的居里温度是指在该温度以下,铁磁金属会表现出明显的铁磁性质,而在该温度以上,铁磁性质会逐渐消失。
不同的铁磁金属具有不同的居里温度,下面将分别介绍几种常见的铁磁金属及其居里温度。
1. 铁(Fe)铁是最常见的铁磁金属之一,其居里温度为1043K(770摄氏度)。
在居里温度以下,铁会表现出强烈的铁磁性,可以被磁化并保持磁性,而在居里温度以上,铁的铁磁性会逐渐减弱,直至完全消失。
2. 镍(Ni)镍是另一种常见的铁磁金属,其居里温度为631K(358摄氏度)。
在居里温度以下,镍会呈现出明显的铁磁性,可以被磁化并保持磁性。
而在居里温度以上,镍的铁磁性会逐渐减弱,直至完全消失。
3. 钴(Co)钴是一种具有高居里温度的铁磁金属,其居里温度为1388K(1115摄氏度)。
在居里温度以下,钴表现出强烈的铁磁性,可以被磁化并保持磁性。
然而,钴的居里温度较高,因此在常温下,钴的铁磁性还是相当强的。
4. 锰铁(Fe-Mn)锰铁是一种由铁和锰组成的合金,其居里温度可以通过调节两种元素的比例来改变。
一般情况下,锰铁的居里温度范围在300K(27摄氏度)到600K(327摄氏度)之间。
锰铁的铁磁性在居里温度以下表现出较强的特性,但随着温度的升高,铁磁性逐渐减弱。
5. 铁镍合金(Fe-Ni)铁镍合金是由铁和镍组成的合金,具有可调节的居里温度。
根据镍的含量不同,铁镍合金可以具有不同的居里温度。
例如,常见的铁镍合金Invar(Fe-36%Ni)具有较低的居里温度,约为230K(-43摄氏度)。
而镍含量更高的铁镍合金,如铁-50%镍合金,其居里温度可以高达580K(307摄氏度)。
除了以上提到的几种常见铁磁金属外,还有其他一些铁磁金属,如钕铁硼(NdFeB)、铁铒钕(SmCo)等。
这些铁磁金属具有较高的居里温度,并且在室温下仍然表现出强烈的铁磁性。
总结起来,铁磁金属的居里温度是一个重要的物理性质参数,它决定了铁磁金属在不同温度下的磁性表现。
一、实验目的1. 掌握铬锰铁钴合金的制备方法。
2. 了解铬锰铁钴合金的物理和化学性质。
3. 分析铬锰铁钴合金的性能特点,为实际应用提供参考。
二、实验原理铬锰铁钴合金是一种高强度、高韧性的合金材料,主要由铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)和镍(Ni)五种元素组成。
通过调整元素的比例,可以改变合金的性能,使其适用于不同的领域。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:铬、锰、铁、钴、镍金属粉末,氮气保护气氛炉,还原剂(如碳粉)。
2. 实验仪器:电子天平,磁力搅拌器,高温炉,金相显微镜,X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)。
四、实验步骤1. 称取适量的铬、锰、铁、钴、镍金属粉末,按一定比例混合均匀。
2. 将混合好的金属粉末放入氮气保护气氛炉中,加热至一定温度,保持一定时间,使金属粉末充分反应。
3. 反应结束后,取出合金,冷却至室温。
4. 将合金进行切割、打磨、抛光,制备成金相样品。
5. 利用金相显微镜观察合金的微观组织结构。
6. 利用XRD、SEM和EDS分析合金的物相组成、晶体结构和元素分布。
7. 测试合金的力学性能,如抗拉强度、屈服强度、延伸率等。
五、实验结果与分析1. 合金微观组织结构:通过金相显微镜观察,发现铬锰铁钴合金的微观组织主要由晶粒、析出相和夹杂物组成。
随着合金成分的改变,晶粒尺寸和析出相的形态发生变化。
2. 物相组成:利用XRD分析,发现铬锰铁钴合金主要由固溶体和析出相组成。
固溶体主要由铬、锰、铁、钴和镍五种元素形成,析出相主要有金属间化合物和氧化物。
3. 力学性能:测试结果表明,铬锰铁钴合金具有较高的抗拉强度、屈服强度和延伸率。
随着合金成分的改变,力学性能发生变化。
例如,增加钴的含量可以提高合金的韧性。
4. 元素分布:利用SEM和EDS分析,发现铬锰铁钴合金中的元素分布较为均匀,无明显偏析现象。
六、结论与建议1. 铬锰铁钴合金具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性,适用于航空航天、汽车工业、能源等领域。
过渡⾦属的性质和应⽤过渡⾦属有某些共同的性质,它们坚硬,坚韧,有光泽,富有延展性和韧性。
它们导热和导电,有⾼的熔点,沸点和密度。
在溶液中,过渡⾦属形成有⾊的络合离⼦。
它们同样有多于⼀个可能电荷,例如⼆价铁和三价铁。
过渡⾦属有许多⽤途。
下⾯就加以介绍:钪Sc,Scandium,是⼀个很稀少的,轻的,银⽩⾊⾦属。
常⽤来制作特种玻璃及轻质耐⾼温合⾦。
钛Ti,Titanium,是⽤于制作有⾼的熔点,强的,轻的,抗腐蚀合⾦的⾦属。
如⽤于制作飞机翅膀,⼈⼯髋关节,⼼脏起搏器,⾼尔夫球棒和⾸饰等。
钒V,Vanadium,是⼀种稀少的,硬的,⽩⾊⾦属。
它通常⽤于增强合⾦钢的强度和硬度,如⽤于制作⼯具钢。
五氧化⼆钒V2O5是催化剂,⽤于接触法中制作硫酸。
铬Cr,Chromium,是在铬铁矿中发现的⼀个硬的,⽩⾊⾦属。
它⽤于钢件和不锈钢镀膜。
镀铬⽤在飞机零部件,⾃⾏车把⼿和⼑具中。
锰Mn,Manganese,是⼀个硬的,脆的,红⽩⾊⾦属。
它发现于软锰矿MnO2中。
它⽤于许多合⾦中,如钢和青铜合⾦中。
铁Fe,Iron,它是⽐较软的,⽩⾊的,有磁性的⾦属。
在⾃然界中,它以化合物形式存在,主要是三氧化⼆铁和四氧化三铁形式。
铁的主要⽤途是制作各种钢材。
钴Co,Cobult,它是⼀个硬的,银⽩⾊的,磁性⾦属。
在⾃然界中发现它与硫和砷结合。
它⽤在合⾦中,如与铁合⾦做成磁铁。
它的放射性⽤于治疗癌症。
⼆氧化钴⽤于检验⽔的存在,⽆⽔⼆氧化钴,遇⽔由蓝⾊变为粉红⾊。
钴可以使玻璃和陶瓷呈现蓝⾊。
镍Ni,Nickel,是⼀种磁性⾦属,存在于硫化镍矿中。
它可⽤做催化剂,制作合⾦,电镀,做充电电池。
镍的⼀种合⾦⽤做制造硬币和不锈钢。
铜Cu,Copper,它是红褐⾊,软的,可延展的⾦属。
它存在于某些岩⽯中。
例如,黄铜矿中的(CuFe)S2和孔雀⽯矿中的CuCO3.Cu(OH)2。
铜是很好的电导体,它可⽤作导线。
由于他的柔软和延展性,它可⽤作⽔暖⼯和中⼼加热系统的管⼦。
【元素世界】锰、铁、钴创意化学一个有情怀的社团本周是大家熟悉的锰铁钴哟哟~酷爱来看看吧!发现者:C.W.Scheele命名者:J.G.Gahn常温下存在形态:固态熔点:1244℃沸点:2060℃锰元素符号Mn拉丁文Manganese锰的特殊性从历史、丰度与可利用性来看,在周期表中几乎找不到任何一族,有着像锰分族这样大的差距。
目前全世界每年要用掉上百万吨的锰,从古埃及时代起,锰的最常见矿物——软锰矿就已经被广泛用于玻璃、陶瓷的制造。
科学家于1774年就正式发现了锰元素。
与之形成鲜明对比的是,同族的Re和Tc在1930年左右才相继发现。
Mn元素在地壳中含量很高,在过渡元素中仅次于Fe和Ti,且有大量的锰的矿物。
相反地,同族的Re元素在地壳中含量极低,且很分散,没有单独的矿物。
而T c元素为人造的放射性元素,在自然界中的含量小得可以忽略。
锰的工业用途工业生产得到的Mn,95%都用于钢的制造,主要是以铁锰合金的形式使用。
Mn在钢铁中起到三个方面的重要作用:1、与硫化合生成MnS进入熔渣,防止FeS的生成使钢变脆;2、与氧化合生成MnO,可以防止冷却的钢铁内部形成气泡或砂孔;3、在钢铁中添入Mn,大大增强了硬度。
这种合金广泛用于需要抵御强烈撞击与摩擦的场合。
Mn还常用于制作一系列非铁合金,著名的Mn-Cu合金,由于电阻几乎不随温度改变,广泛用于各种电学器具与仪表。
锰的重要化合物二氧化锰(MnO2)是锰最重要的化合物之一。
它稳定性很好,但四价锰的盐很不稳定。
MnO2最大的非冶金工业用途是制作电池,许多电池中都需要加入MnO2起到去极化的作用,与新生成的氢反应生成MnOOH。
防止在正极不合理地析出H2。
但只有质量最高的MnO2才能用于此途径,目前一般采用电解法人工制备纯度如此高的MnO2。
50年代以来,电子工业中发现陶瓷铁氧体MnFe2O4(或ZnFe2O4)在高电阻率、低成本方面比金属磁体更优越。
在每个电视机中,都有大约0.3kg-1kg的铁氧体应用在扫描变压器与线圈上。
第十三章 过渡元素 (二) 铬 锰 铁 钴 镍 第一节 铬及其化合物第二节 锰及其化合物 第三节 铁 钴 镍第一节 铬及其化合物 1.1 铬单质 1.2 铬的化合物 1.3 铬盐1.4 含个废水的处理1.1铬单质1.铬分族(VIB ):Cr Mo W2. 价电子构型:(n-1)d 4~5ns 1~23. 铬以铬铁矿Fe(CrO 2)2的形式存在4. 单族的获得方式如下: 单质铬的性质 (1) 铬元素的电势图1.33 -0.41 -0.91 -0.74-1.3 -1.1 -1.4-1.3 2.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, 活泼性下降(2) 无膜金属与盐酸的反应CrCr Cr O Cr /23272A ++-E Cr Cr(OH) Cr(OH) /CrO 2424B --E22)(2H Cr →+++(蓝)稀3+(紫)在冷,浓硝酸中钝化 1.2 铬的化合物 (1).Cr2O 3(铬绿)制备: 性质:(2).Cr(OH)3适量OH - 灰绿 OH - 亮绿色 Cr 3+ Cr(OH)3 Cr(OH)-4H 2O + Cr 2O 3(绿) 1.3 铬盐(1).Cr 3+盐Cr 2(SO 4)3, KCr(SO 4)212H O CrCl 3 1).水解2).还原性OH SO 3SO Cr )(SO 2H 2Cr 2234242++→+)(浓O4H N O Cr O Cr )(NH O 2Cr 3O 4Cr 2232Δ722432Δ2++−→−−→−+--+∆+→+++−→−+43222332Cr(OH)2OH O Cr O 3H O3H Cr H 6O Cr Δ++++H ]O Cr(OH)(H []O Cr(H [252362))410-≈K )g (3CO )s (2Cr(OH O 3H 3CO Cr 2)g (S 3H )s (Cr(OH O 6H 3S Cr 2232-23323223+−→−+++−→−+++-+))3).氧化性:(2).Cr 2O 72-与CrO 4-间的转化 ①pH 值的影响(黄) (橙)P h <2: Cr 2O 7为主 Ph>6: CrO42- 为主 ②溶解度的影响 (3).Cr 2O 7的氧化性O8H CrO 2OH O 3H 2Cr(OH)V 12.0)Cr(OH)/CrO (14H SO O Cr O H 7O S 32Cr V33.1)Cr /O Cr (224224-4424272Ag 228233272+→++-=++−−→−++=----+---++-+碱性条件:酸性条件:E E )配合物的多种颜色()蓝色III Cr 4Zn )(2Cr Zn(s)Cr 223++++→+绿色)蓝绿色)紫色,)O H 2Cl ]Cl O Cr(H [O H Cl ]Cl O Cr(H [Cl ]O Cr(H [22422252262⋅⋅O H O Cr 2HCrO 2H 2CrO 2272424+↔↔+--+-+-++-++-+--+−→−+++−→−+++−→−++⨯=⨯=2H )(s,2PbCrO O H O Cr 2Pb 2H )(s,2BaCrO O H O Cr 2Ba 2H )(s,CrO 2Ag O H O Cr 4Ag 10.02)O Cr (Ag 101.1)CrO (Ag 4227224227224222727722sp 1242sp 黄柠檬黄砖红K K O7H 2Cr 3Sn 14H 3Sn O Cr O 7H 2Cr 6Fe 14H 6Fe O Cr O7H 2KCl 2CrCl 3Cl )14HCl((s)O Cr K O7H 2Cr 3I 14H 6I O Cr O 7H 2Cr 3S 8H S 3H O Cr O H 4Cr 23SO H 83SO O Cr 1.33V)/Cr O (Cr 234227223322722327222322722322722324232723272++−→−++++−→−+++++−→−+++−→−++++−→−++++−→−++=++++-++++-++--++-+-+--+-浓E洗液:K 2Cr 2O 7饱和溶液+H 2SO 4(浓)暗红色,针状 (3) Cr (Ⅲ)的鉴定 H +蓝色 (乙醇)(戊醇)第二节 锰及其化合物1 锰单质 2. 锰的化合物1. 锰单质2.锰分族(ⅦB ):Mn Te Re 价电子构型:(n-1)d 5ns 2锰的存在:软锰矿(MnO 2*H 2O )锰单质的性质 ①白色金属,硬度脆②活泼金属:OH (s)2CrO SO K )(SO H O Cr K 234242722++−→−+浓---+−−−→−−−→−242243CrO O H Cr(OH)OH Cr-−−−−←2722222O Cr O H )2CrO(O O5H )2CrO(O 2H O 4H O Cr 22222272+−→−+++-O )H (C )CrO(O )CrO(O 2522222⋅−−→−乙醚O)H (C )CrO(O )CrO(O 2522222⋅−−→−乙醚 1.18V /Mn)(Mn 2-=+E 22222H (s)Mn(OH)O 2H Mn H Mn )(2H Mn +−→−++−→−+++稀③④ 2、锰的化合物 Mn 的价态电子构型:3d 54s 2 可形成多种氧化态:从+2~+7最高氧化数=价电子数 锰的电势图 酸性溶液E A /V1.695 1.23碱性溶液E B /V0.588 -0.05Mn (OH )2 (白色)二羧氧锰结论: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) MnO 2①黑色无定形粉末,不溶于水和硝酸 ②不稳定性34222432MnF MnF F Mn F)(X MnX X Mn O Mn ΔO 2Mn 和−→−+≠−→−+−→−+O 2H MnO 2K 3O 4KOH 2Mn 2422+−−→−++熔融Mn18.1Mn 51.1Mn 95.0MnO 67.2MnO 564.0MnO 232244-++--Mn 56.1Mn(OH)10.0OH)(Mn 20.0MnO 60.0MnO 564.0MnO 232244-----),s (MnO(OH)O 21Mn(OH))(s,Mn(OH)2OH Mn 222222O无棕黄色白−→−+−−→−+-+O 2H Mn 2H Mn(OH))O(s,xH MnO O 1)H (x MnO(OH)2222222+−→−+⋅−→−-+++黑褐色2432O O Mn 3MnO C 530+−−−→−︒③氧化性强(主)④还原性(一定程度)浓碱溶液 MnS (肉色)重要反应方程式第三节 铁 钴 镍1 铁、钴、镍的单质2 铁、钴、镍的化合物 1. 铁、胡、镍的单质 Ⅶ族 Fe Co Ni 铁系 Ru Rh Pd Os Ir Pt 最高氧化值不等于族序数1. 单质的存在 赤铁矿:Fe 2O 3: 磁铁矿:Fe 3O 4黄铁矿:FeS 2O 2H O MnSO 2)(SO H 22MnO O 2H MnCl Cl )4HCl(MnO 2244222222++−→−+++−→−+浓浓O2H 3MnO 4OH 2MnO MnO 22442+−→−++----+++++−→−++−→−++2Ac S H Mn 2HAc MnS 2NH )MnS(s,2NH S H Mn 224322肉色+-++--++-++++-+++++−→−++++−→−++++−→−+++++−→−++6HO 7H 5HIO 2MnO O 8H (s)IO 5H 2Mn 16H 10SO 2MnO O 8H O 5S 2Mn O 2H 5Pb 2MnO 4H (s)5PbO 2Mn O 7H 5Na 5Bi2MnO 14H (s)5NaBiO 2Mn 23426222442-28222242223432-2342224242242CO 2MnO MnO 2CO 3MnO O2H 2MnO MnO 4H 3MnO ++−→−+++−→−+---+-OH SO 2MnO )(OH 2SO 2MnO 2OH SO 32MnO O H 3SO 2MnO O 3H 5SO 2Mn 6H 5SO 2MnO 224-24234-24222342242234++−→−++++−→−++++−→−++--------++--浓铂系辉铁矿:CoAsS 镍黄铁矿:NiS • FeS ; 2. 单质的物理性质(1) 白色金属,磁性材料 (2) m.p. Fe>CoNi 3. 单质的化学性质(1) Co.Ni 反应缓慢 (2)钝化浓、冷HNO 3可使Fe 、Co 、Ni 钝化 浓H2SO 4可使Fe 钝化(4) 纯Fe 、Co 、Ni 在水、空气中稳定加热时,Fe.,Co ,Ni 可与O2\ S ,X 2等反应 2、铁、钴、镍的化合物铁的重要化合物22H M )(2H M +−→−+++稀氢氧化物(慢)氯化羧铬(碱式氯化钴)还原性:Fe (Ⅱ)>Co (Ⅱ)>Ni (Ⅱ) 卤化物①FeCl 3有明显的共价性,易潮解。
②CoCl 3•6H 2O 变色硅胶) 红棕(s,Fe(OH)) 白(s,Fe(OH)2OH Fe 32222O O 无−−→−−−→−+-+Ox H O Fe 232⋅O3H FeCl 3HCl Fe(OH)233+−→−+)(s,Co(OH))(s,Co(OH)2OH Co 3222O暗棕色粉红−−→−−→−+-+O x H O Co 232⋅),Co(OH)Cl(s 蓝)黑色NiO(OH)(s,O ) 果绿(s,Ni(OH)2OH Ni 222−−→−→+-+OH 6Cl 2MCl )HCl(6M(OH)O H Cl M(OH)ClO M(OH)2223232++−→−+++−→−+--浓M=Co,NiCoCl 2∙6H 2OCoCl 2∙2H 2O 紫红52.5℃90℃Fe (Ⅱ),Co (Ⅱ),Ni (Ⅱ)的硫化物 FeS CoS NiS K a 黑色不溶于水稀酸溶性但CoS,NiS 形成后由于晶型转变而不在溶于酸重要方程式2、水溶液中的配合反应 胺配合物Cl - 土黄色 红色 蓝色 蓝色CoCl 2 H 2O 蓝紫CoCl 2蓝色120℃ 6.3×10-184×10-21(α) 2×10-25(β)3.2×10-19(α) 1.0×10-24(β)2.0×10-26(γ)+++++++++−→−++−→−+++−→−+++−→−++22432243224322Fe S(s)H 2H FeS 2NH NiS(s)2NH S H Ni 2NH CoS(s)2NH S H Co 2NH FeS(s)2NH S H Fe ++++++++++++++−→−++−→−+−→−++−→−+2H S 2Fe S H 2Fe 2Fe Sn Sn 2Fe 3Fe Fe 2Fe 2Fe Cu Cu 2Fe 223242323223+++++++−−→−−→−++−→−⋅++−→−⋅+3632263324323342232)Co(NH )Co(NH 6NH Co 3NH (s)Fe(OH)O H 3NH Fe 2NH (s)Fe(OH)O H 2NH Fe O)Co(OH)Cl(s ++−→−+26332)Ni(NH 6NH Ni SO 42- 422SO (OH)Ni浅绿色(不易观察到) 注1.加入NH 4Cl 促使平衡向右移实验时先加入NH 4Cl ,后加入NH 3•H 2O 看不到蓝色 注2.硫氰配合物鉴定Fe 3+ 异硫氰合铁鉴定Co 2+四异硫氰合钴 实验中用固体KSCN 或NH 4SCN 氰配合物黄土黄碱性条件下分解常用盐:K 4[Fe (CN )6] 黄血盐 黄色K 3[Fe (CN )6]赤血盐 晶体为红色浅棕色 茶绿色-++++−→−++Cl O H )Co(NH 5NH NH Co(OH)Cl 226334-+++++++−→−++====4OH)4Co(NH O 2H O )4Co(NH.10V 0))/Co(NH )(Co(NH .401V 0)/OH (O1.84V )/Co (Co 1.229V O)/H (O 36322263263363-22322E E E E )(Fe(NCS)nSCN Fe n 3n3血红--+−→−+)(Co(NCS)4SCN Co 242天蓝丙酮--+−−→−+--+−→−+242Ni(NCS)4SCN Ni -4622Fe(CN)(s)Fe(CN)2CN Fe-CN −−→−−→−+-+---+−→−+Cl Fe(CN)Cl 21Fe(CN)36246------+−→−++−→−+6CN (s)Fe(OH)OH 3Fe(CN)6CN (s)Fe(OH)2OH Fe(CN)336246------++−→−++−−→−⋅−→−+OH 4]4[Co(CN)O CN 4O)](H 4[Co(CN)O)](H [Co(CN)-CN O(s)xH Co(CN)2CN Co 362325325222强还原性 黄色橙黄色说明:Co (Ⅱ)的配合物很多,可大体分为两类:粉红色(八面体) 蓝色(四面体) Co (Ⅱ)的吗吧面体配合物大都是高自旋的。