第十章、铁系.ppt

铁系 第Ⅷ族包括9种元素： Fe Co Ni 铁系 一、铁系元素 一、铁系元素概述 二、铁：常见氧化态+2和+3及不稳定氧化态+6。 氧化数为+2的铁的化合物 氧化数为+2的铁的化合物 1)、FeO和Fe(OH)2 FeC2O4 = FeO + CO + CO2 (隔绝空气) FeO呈碱性，溶于酸形成二价铁盐。 Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2 (白) (隔绝空气) 2Fe(OH)2 + O2 + H2O == 2Fe(OH)3 红棕 Fe(OH)2呈两性，主要是碱性，酸性很弱，但可溶于浓碱：Fe(OH)2 + 4OH- == [Fe(OH)6]4- 氧化数为+2的铁的化合物 2)、FeSO4： Fe + H2SO4 (稀) = FeSO4 + H2 (隔绝空气) FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4 (工业法) FeSO4.7H2O 浅绿色，俗称绿矾。FeSO4.7H2O在空气中逐渐风化而失去一部分结晶水，加热逐渐脱水成无水FeSO4，强热则分解： 2FeSO4 = Fe2O3 + SO2 + SO3 氧化数为+2的铁的化合物 FeSO4易溶于水，且有微弱水解： Fe2+ + H2O = Fe(OH)+ + H+ 在空气中能被氧化成铁锈色的碱式盐： 2FeSO4 + 1/2O2 + H2O = 2Fe(OH)SO4 FeSO4和碱金属硫酸盐形成复盐：M2SO4.FeSO4.6H2O。在空气中有良好的稳定性。FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O (摩尔氏盐)，常被用作还原剂。在定量分析中用来标定K2Cr2O7和KMnO4浓度。 3)、Fe(Ⅱ)的配位化合物 K4[Fe(CN)6] (低自旋)，遇Fe3+立即产生名为普鲁士蓝的沉淀： K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4- = KFe[Fe(CN)6 氧化数为+3的铁的化合物 1)、三氧化铁和氢氧化铁 α-Fe2O3 顺磁性的， γ-Fe2O3 铁磁性的 Fe(NO3)3，Fe2(C2O4)3 Fe3O4 FeO + Fe2O3 混合物Fe3O4(磁性氧化铁)，可通过如下反应制备： 3Fe + 2O2 == Fe3O4 6FeO + O2 == 2Fe3O4 3Fe + 4H2O == Fe3O4 + 4H2 氧化数为+3的铁的化合物 Fe(OH)3实际上是Fe2O3.nH2O，新沉淀的Fe2O3.nH2O呈两性，主要是碱性，易溶于酸中，溶于浓的强碱形成[Fe(OH)6]3-。 2)、FeCl3： 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 FeCl3具共价性，熔点、沸点较低，能溶于有机溶剂，673K时，它的蒸气中有双聚分子Fe2Cl6存在： 氧化数为+3的铁的化合物 FeCl3易潮解、易溶于水。FeCl3.6H2O加热水解失去HCl生成碱式盐。 FeCl3在酸性溶液中是较强的氧化剂。 2FeCl3 + 2KI == 2KCl + 2FeCl2 + I2 2FeCl3 + H2S == 2FeCl2 + 2HCl + S 2FeCl3 + SnCl2 == 2FeCl2 + SnCl4 SnCl2还原三价铁盐是分析化学中常用的反应。 三氯化铁在某些有机反应中用作催化剂。 氧化数为+6的铁的化合物 Fe3+处于中间状态： FeO42- + 8H+ + 3e- = Fe3+ + 4H2O ΦAΘ=2.20V FeO42- + 4H2O + 3e- = Fe(OH)3 + 5OH-