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无 机 化 学 上页 下页 返回 回主目录 Dr. Paul Charlesworth Michigan Technological University C h a p t e r 16 上页 下页 返回 回主目录 首页 第五节 铁、铬、锰 一、铁及其化合物 铁在元素周期表中位于第四周期Ⅷ族。含铁的矿物主要有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)、黄铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)等。 第五节 铁、铬、锰 一、铁及其化合物 在潮湿空气中，铁很容易被腐蚀成铁锈。铁能与盐酸、稀硫酸及稀硝酸作用生成亚铁盐或铁盐。在常温下，铁遇浓硫酸及浓硝酸产生钝化现象，可用铁制容器贮运浓硫酸和浓硝酸。铁能与比它活泼性弱的金属的盐溶液反应，置换出这种金属。 第五节 铁、铬、锰 一、铁及其化合物 一、铁及其化合物 氧化还原性：在碱性介质中，+2氧化态的氢氧化物都具有还原性。Fe(OH)2的还原性最强，空气中的O2就能氧化Fe(OH)2，故实验中往往得不到白色的Fe(OH)2沉淀，看到的是灰绿色的Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，最后变为棕色的氢氧化铁沉淀： === 第五节 铁、铬、锰 一、铁及其化合物 在酸性介质中，Fe3+离子为中强氧化剂，能与I- 、Sn2+、SO42-等多种还原剂作用。例如，在分析化学中用佛尔哈德法的返滴定法测定I-时，应先加入过量的AgNO3标准溶液，再加铁铵矾指示剂，以防止Fe3+氧化I-，影响分析结果。 === 第五节 铁、铬、锰 二、铬及其化合物 铬(Cr)是ⅥB族元素，属于过渡金属元素 纯铬具有银白色金属光泽，有延展性 熔点、沸点较高 抗腐蚀性强 硬度最大 大量的铬用于制造合金，含铬、镍的钢称为不锈钢，它的抗腐蚀性能极强，是机械设备制造的重要原材料。 第五节 铁、铬、锰 （一）铬(Ⅲ)的化合物 1．Cr2O3和Cr(OH)3的两性 Cr2O3是绿色固体，微溶于水，熔点是2670K。Cr2O3呈两性，既溶于酸又溶于碱溶液，生成相应的盐。例如： === === 第五节 铁、铬、锰 （一）铬(Ⅲ)的化合物 铬(Ⅲ)盐溶液与适量的氨水或NaOH溶液作用时，生成灰绿色的Cr(OH)3胶状沉淀。Cr(OH)3也具有两性，能与酸或碱溶液作用生成相应的盐。此外，Cr(OH)3还能溶解在过量的氨水中，生成配合物： === 第五节 铁、铬、锰 （一）铬(Ⅲ)的化合物 === 2 2．铬(Ⅲ)的还原性 铬(Ⅲ)在碱性介质中的还原性较强，在碱性溶液中， CrO2-能被H2O2、Cl2等氧化剂氧化成CrO42-离子； 第五节 铁、铬、锰 === 在酸性介质中，铬(Ⅲ)的还原性较弱，只有过硫酸铵或高锰酸钾等少数强氧化剂才能将铬(Ⅲ)氧化为铬(Ⅵ)。例如： 第五节 铁、铬、锰 （一）铬(Ⅲ)的化合物 3．铬(Ⅲ)盐的水解性 可溶性铬(Ⅲ)盐溶于水时，发生水解使溶液显酸性； 如果降低溶液的酸度，则生成灰绿色Cr(OH)3胶状沉淀。 第五节 铁、铬、锰 （二）铬(Ⅵ)的化合物 铬(Ⅵ)化合物中最重要的是可溶性含氧酸盐,有重铬酸钾和铬酸钾。 1．强氧化性 在酸性介质中，重铬酸盐和铬酸盐都是强氧化剂，例如： === 第五节 铁、铬、锰 （二）铬(Ⅵ)的化合物 K2Cr2O7饱和溶液与浓H2SO4的混合物，称为铬酸洗液。洗液中的深红色沉淀为CrO3： CrO3是铬酸酐，具有极强的氧化性。铬酸洗液可用于洗涤玻璃器皿上的污物。由于铬(Ⅵ)具有明显的毒性，已逐渐被其他洗涤剂所代替。 === 第五节 铁、铬、锰 （二）铬(Ⅵ)的化合物 2．生成沉淀反应 当向铬酸盐或重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+等离子时，生成铬酸盐沉淀。例如： === ↓ === ↓ 重铬酸盐都能溶于水。 铬酸盐中仅碱金属盐、铵盐、镁盐易溶，钙盐略溶。 第五节 铁、铬、锰 （二）铬(Ⅵ)的化合物 铬酸盐沉淀不溶于弱酸，但可溶于强酸。这是因为在铬酸盐和重铬酸盐溶液中有下列平衡： + H2O （橙红色） （黄色） 第五节 铁、铬、锰 （二）铬(Ⅵ)的化合物 加酸平衡向左移动，溶液中 Cr2O72- 浓度升高，