21.1.2铁 1.氧化数为+2的铁的化合物 氢氧化亚铁:主要呈碱性,酸性很弱,但能溶于浓碱。 硫酸亚铁:制取:2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4 溶液中析出的是浅绿色的七水合硫酸亚铁 FeSO, 7H2O,俗称绿矾。 硫酸亚铁易溶于水,在水中有微弱的水解,使溶液显酸性;硫酸亚铁被 空气氧化,2FeSO4+1/202+H2O→2Fe(OHSO4 硫酸亚铁与碱金属硫酸盐形成复盐M2SO4FeSO46H2O。最重要的复盐 是FeSO4(NH小SO46H2O(摩尔氏盐),常被用作还原试剂。 10FesO 4+ 2KMnO4+ 8H2SO45Fe2 (SO4)3+K,sO4+ 2MnSO4+ 8H20 6Feso4+ K2Cr2O,+ 7H2SO43Fe2 So4)3+ K2SO4 Cr2(SO4)3+ 7H2O
1. 氧化数为+2的铁的化合物 氢氧化亚铁：主要呈碱性，酸性很弱，但能溶于浓碱。 硫酸亚铁：制取：2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 溶液中析出的是浅绿色的七水合硫酸亚铁FeSO4·7H2O，俗称绿矾。 硫酸亚铁易溶于水，在水中有微弱的水解，使溶液显酸性；硫酸亚铁被 空气氧化，2FeSO4 + 1/2O2 + H2O → 2Fe(OH)SO4 硫酸亚铁与碱金属硫酸盐形成复盐M2 ISO4·FeSO4·6H2O。最重要的复盐 是FeSO4·(NH4 ) 2SO4·6H2O(摩尔氏盐)，常被用作还原试剂。 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4→ 5Fe2 (SO4 ) 3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2 (SO4 ) 3 + K2SO4 + Cr2 (SO4 ) 3 + 7H2O 21.1.2 铁
配合物:黄血盐KFe(CN)d3H2O,赤血盐K3Fe(CN,普鲁士蓝、滕 氏蓝 KEefe(CNl。滕氏蓝和普鲁士蓝的组成与结构一样,如图21-3 K++Fe3+[Fe(CN4→ KEefe(CNl普鲁士蓝 K++Fe2++[Fe(CN)dF3→ KEefe(CNl↓滕氏蓝 2k4Fe(CNdl+C2→→2KCl+2k3Fe(CNl 4K3 Fe(CN)61+ 4KoH-4KIFe(CN6+02+ 2H20 Fe3++SCN→[Fe(SCN)2+(血红色) 二茂铁(CH2Fe是一种夹心式结构的配位化合物。Fe2和CH之间是 由CH5环的π轨道与Fe2的空d轨道重叠形成。 2CSHSMgBr+FeCl2(CsHs)2Fe+ MgBr2 MgCl2 上页下页退出
上页 下页 退出 配合物：黄血盐K4 [Fe(CN)6 ]·3H2O，赤血盐K3 [Fe(CN)6 ]，普鲁士蓝、滕 氏蓝 KFe[Fe(CN)6 ]。滕氏蓝和普鲁士蓝的组成与结构一样，如图21-3。 K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6 ] 4-→ KFe[Fe(CN)6 ]↓普鲁士蓝 K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6 ] 3→ KFe[Fe(CN)6 ] ↓滕氏蓝 2K4 [Fe(CN)6 ] + Cl2 → 2KCl + 2K3 [Fe(CN)6 ] 4K3 [Fe(CN)6 ] + 4KOH → 4K4 [Fe(CN)6 ] + O2 + 2H2O Fe3+ + SCN- ↔ [Fe(SCN)] 2+ (血红色) 二茂铁(C5H5 ) 2Fe是一种夹心式结构的配位化合物。Fe2+和C5H5 -之间是 由C5H5 -环的π轨道与Fe2+的空d轨道重叠形成。 2C5H5MgBr + FeCl2→ (C5H5 ) 2Fe + MgBr2 + MgCl2
2.氧化数为+3的铁的化合物 三氧化二铁:具有和γ两种构型。型顺磁性,γ型铁磁性。自然的赤铁 矿是型。FeO和Fe2O3的混合氧化物Fe3O4(磁性氧化铁),具有磁性, 是电的良导体,是磁铁矿的主要成分。 氢氧化铁:通常称为氢氧化铁的红棕色沉淀实际上是Fe2O3nH2O,习惯 上写作Fe(OH新沉淀出来的水合三氧化二铁具有两性,主要呈碱性 ,易溶于浓的强碱溶液形成[Fe(OH离子。 三氯化铁:具有明显共价性,易潮解,溶解在有机溶剂(如丙酮)中 以双聚分子Fe2Cl存在,Fe3在酸性溶液中是较强氧化剂。 2FeCl3+2KI-2KCl+ 2FeCl2+I2 2 FeCl3+ H2s-2FeCl2+ 2HCI+S 2 FeCl3+ SnCI2-2FeCl2+ SnCI
2. 氧化数为+3的铁的化合物 三氧化二铁：具有α和γ两种构型。α型顺磁性，γ型铁磁性。自然的赤铁 矿是α型。FeO和Fe2O3的混合氧化物Fe3O4（磁性氧化铁），具有磁性， 是电的良导体，是磁铁矿的主要成分。 氢氧化铁：通常称为氢氧化铁的红棕色沉淀实际上是Fe2O3·nH2O，习惯 上写作Fe(OH)3。新沉淀出来的水合三氧化二铁具有两性，主要呈碱性 ，易溶于浓的强碱溶液形成[Fe(OH)6 ] 3-离子。 三氯化铁：具有明显共价性，易潮解，溶解在有机溶剂（如丙酮）中， 以双聚分子Fe2Cl6存在，Fe3+在酸性溶液中是较强氧化剂。 2FeCl3 + 2KI → 2KCl + 2FeCl2 + I2 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S 2FeCl3 + SnCl2 → 2FeCl2 + SnCl4
Fe3离子在溶液中明显地水解,水解过程很复杂。首先,发生 逐级水解,其次,随着水解的进行,同时发生各种类型的缩合反 应(P1023)。 当溶液中酸过量时,Fe3主要以Fe(H2O)3存在。当pH=2-3时 ,聚合倾向增大,形成聚合度大于2的多聚体,最终导致生成红 棕色胶状水合三氧化二铁沉淀。加热时,颜色变浅? 3氧化数为+6的铁的化合物 在酸性介质中高铁酸根离子FeO2是一个强氧化剂,在强碱性 介质中,Fe(I能被一些氧化剂如NaCO所氧化: 2Fe(OH)3+3C10+ 40H--2Feo4+ 3CI+ 5H2O 上页下页退出
上页 下页 退出 Fe3+离子在溶液中明显地水解，水解过程很复杂。首先，发生 逐级水解，其次，随着水解的进行，同时发生各种类型的缩合反 应（P1023）。 当溶液中酸过量时，Fe3+主要以[Fe(H2O)6 ] 3+存在。当pH=2-3时 ，聚合倾向增大，形成聚合度大于2的多聚体，最终导致生成红 棕色胶状水合三氧化二铁沉淀。加热时，颜色变浅？ 3 氧化数为+6的铁的化合物 在酸性介质中高铁酸根离子FeO4 2-是一个强氧化剂，在强碱性 介质中，Fe(III) 能被一些氧化剂如NaClO所氧化： 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- → 2FeO4 2- + 3Cl- + 5H2O
21.1.3钴和镍 Co、Ni常见氧化态:+2、+3 氧化物和氢氧化物 CoO NiO 灰绿色)(暗绿色) 02 Nio (黑色) (黑色) Co、Ni的+2,*3氧化数的氧化物均能溶于强酸,而不溶 于水和碱,属碱性氧化物。它们的+3氧化态氧化物的氧 化能力按铁—钴—镍顺序递增而稳定性递降 上页下页退出
上页 下页 退出 21.1.3 钴和镍 Co、Ni常见氧化态：+2、+3 • 氧化物和氢氧化物 CoO NiO (灰绿色) (暗绿色) Co2O3 Ni2O3 (黑色) (黑色) Co、Ni的+2，+3氧化数的氧化物均能溶于强酸，而不溶 于水和碱，属碱性氧化物。它们的+3 氧化态氧化物的氧 化能力按铁—钴—镍顺序递增而稳定性递降