铁钴镍
实验二十四：第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍）
实验二十四：第一过渡系元素（二）（铁、钴、镍）〔实验目的〕1.试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性；2.试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。
〔实验原理〕铁、钴、镍的高氧化态化合物多是以含氧酸盐或配盐形式存在，如Na2FeO4、K3CoO4、K2NiF6，这类化合物在水溶液中都是不稳定的。
一、铁的化合物1．铁的化合物铁有3种氧化物，红棕色的氧化铁，黑色的氧化亚铁和黑色的四氧化三铁。
它们都不溶于水，灼烧后的氧化铁不溶于酸，氧化亚铁能溶于酸。
四氧化三铁是二价铁和三价铁的混合型氧化物，具有磁性。
铁化合物列于下表中：物质颜色和状态性质FeCl3黑褐色晶体以共价键为主的化合物，它的蒸气为双聚分子Fe2Cl6。
Fe(NO3)3 = Fe2O3 + 6NO2 + 3/2O2 (600～700ºC) Fe(NO3)3•H2O 淡紫色晶体 2FeCl2•4H2O 淡蓝色晶体在空气中易被氧化为草绿色FeSO4•7H2O 淡绿色晶体加热分解为三氧化硫，水溶液易被氧化。
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 绿色晶体摩尔氏盐，在潮湿空气和水溶液中较稳定。
2．溶液中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)的反应⑴溶液中Fe3＋的重要反应还原剂如I-，SO2，H2S，Sn2+，Fe，Cu，等――――――――――――――――→ Fe2+OH-Δ⇌ Fe(OH)3(s)（棕色）→ Fe2O3NH3•H2O———→ Fe(OH)3(s)（棕色）NH3•H2O+NH4Cl——————→ Fe(OH)3(s)（棕色）Fe2+(NaOH,80ºC) O2——————→ Fe3O4• x H2O → Fe2O3CO32-ClO-——→ Fe(OH)3——→ FeO42-NH3•H2O+(NH4)2S H+――――――→Fe2O3(黑色)―→ FeS(黑色)H2S――→Fe2+ + SNCS-过量F－――→[Fe(NCS)]2+(血红色)―→ [FeF6]3-(无色)[Fe(CN)6]4-+ K+――――――→ [KFe(CN)6Fe]x(蓝色)K2C2O4(浓)，加热――――――→ [Fe(C2O4)3]3-(黄色)不稳定，见光分解⑵溶液中Fe2＋的重要反应氧化剂如Cr2O72-，浓HNO3等―――――――――――→ Fe3+OH-O2⇌ Fe(OH)2(s)（纯白色）→Fe(OH)3(s)（棕色）NH3•H2O――→ Fe(OH)2(s)（纯白色）NH3•H2O+NH4Cl――――――→无沉淀CO32-H2O + CO2 O2――→ FeCO3（白色）――→ Fe(HCO3)2―→Fe(OH)3(s)(NH4)2S―――→ FeS(黑色)NO――→[Fe(NO)( H2O)5]2+( 棕色)H2O2 +过量F－―――――→ [FeF6]3-(无色)NCS-――→无溶液、无颜色CN-过量CN-Cl2―→Fe(CN)2(s) (白色) ――→[Fe(CN)6]4-――→[Fe(CN)6]3-[Fe(CN)6]3-+ K+――――――→ [KFe(CN)6Fe]x(蓝色)二、钴的化合物1. 钴的化合物钴的氧化物与铁的氧化物类似，为暗褐色的Co2O3•xH2O和灰绿色的CoO。
无机化学Ⅰ：24.铁钴镍
单晶X-Ray衍射和穆氏堡尔谱的实验说明：两者都是
水合六氰合亚铁酸铁。
§23.8.2 铁～一、铁的化合物
*Fe3+是硬酸-高自旋，和硬碱N Fe N C Fe C N Fe
原子结合；Fe2+是软酸-低自旋， N
C
N
和软碱C原子结合。
C
N
C
软硬酸碱原则：硬亲硬， Fe C N Fe N C Fe
软亲软。
*
Fe N C Fe C N Fe
N
C
N
普鲁士蓝和滕氏蓝就是在空穴 C
N
C
中包含不同离子或水分子而形 Fe C N Fe N C Fe
H2 O
OH2 H O
Fe
从水解平衡来看：H ；
H2 O
O H
pH＞ 0；[Fe(H 2O) 6 ]3 淡紫色
OH2
pH2 3；[Fe(H 2O)5 OH] 2 黄棕色→红棕色
OH2 OH2
Fe OH2
OH2
Fe(OH) 3即Fe2O3 nH2O 加热促进水解，加酸抑制水解；
§23.8.2 铁～一、铁的化合物
3M 2O 2 M3O4 M Fe、Co M S MS M Fe、Co、Ni M Cl 2 MCl 2 M Co、Ni
2Fe 3Cl 2 2FeCl 3 3Fe 4H2O Fe3O4
§23.8 铁钴镍～铁系元素的基本性质
常温时，铁和铝、铬一样，与浓硝酸、浓硫酸因被钝 化不起作用；
6FeSO4 K2Cr2O7 7H2SO4 3Fe2 (SO4 ) Cr2 (SO4 ) K2SO4 7H2O
§23.8.2 铁～一、铁的化合物
2、铁的重要盐类
三氯化铁： 2Fe 3Cl 2 2FeCl 3 mp555K ，bp588K ，(FeCl 3 )2 673K 2FeCl 3 1023K
铁钴镍的性质
实验六铁、钴、镍的性质一、实验目的1、试验并掌握铁、钴、镍氢氧化物的生成和氧化还原性质；2、试验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及在离子鉴定中的作用。
二、实验原理铁、钴、镍常见氧化值：＋2和＋3 另外 Fe还有+61、Fe2+、Co2+、Ni2+的还原性（1）酸性介质+ 2Fe2+（浅绿）＝2Fe3+（浅黄）+2Cl-Cl2（2）碱性介质铁（II）、钴（II）、镍（II）的盐溶液中加入碱，均能得到相应的氢氧化物。
Fe(OH)易被空气中的氧气氧化，往往得不到白色的氢氧化亚铁，而是变成灰绿色，2也能被空气中的氧气慢慢氧化。
最后成为红棕色的氢氧化铁。
Co（OH）22、Fe3+、Co3+、Ni3+的氧化性由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性，Co(OH)，NiO(OH)与浓盐酸反应分别生成Co(II)3和Ni(II)，并放出氯气。
CoO(OH)和NiO(OH）通常由Co（II）和Ni(II)的盐在碱性条件下用强氧化剂（Cl2、Br2）氧化得到。
Fe3+易发生水解反应。
Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+。
3、配合物的生成和Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+的鉴定方法（1）氨配合物Fe2+和Fe3+难以形成稳定的氨配合物。
在水溶液中加入氨时形成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。
将过量的氨水加入Co2+或Ni2+离子的水溶液中，即生成可溶性的氨合配离子[Co(NH3)6]2+或[Ni(NH3)6]2+。
不过[Co(NH3)6]2+不稳定，易氧化成[Co(NH3)6]3+。
（2）氰配合物Fe3+，Co3+，Fe2+，Co2+，Ni2+都能与CN-形成配合物。
使亚铁盐与KCN溶液作用得Fe(CN)2沉淀，KCN过量时沉淀溶解。
FeSO4+2KCN＝Fe(CN)2+K2SO4Fe(CN)2+4KCN＝K4[Fe(CN)6]从溶液中析出来的黄色晶体是K4[Fe(CN)6]·3H2O，叫六氰合铁(II)酸钾或亚铁氰化钾，俗称黄血盐。
铁 钴 镍
• 氧化物性质：
• 碱性氧化物，溶于酸 。
• Fe2O3+6HCl→ 2FeCl3+3H2O • M2O3+6HCl→2MCl2+Cl2+3H2O
• FeO可自燃的黑色粉末，低于848K时不稳定可 歧化为Fe和Fe2O3。 • Fe2O3有两种不同的构型： • Fe(Ⅲ)+OH－→红棕色凝胶状水合氧化物↓（加 热）→红棕色α－Fe2O3。
• Fe2O3 （加热）→ Fe3O4，Fe3O4氧化→γFe2O3 ， γ-Fe2O3真空加热→ Fe3O4 。
• 氢氧化物：
• M2++2OH－→ M(OH)2 白、粉红、绿
O2
• M(OH)3 红棕
Br2、Cl2、、ClO4－
Ni(OH)3 棕黑色
M可以是Co和Fe
• M(OH)2(Co、Ni的也一样)+2H+→M2++2H2O
• FeCl3· 2O加热水解生成碱式盐； 6H • 应用：有机染料、催化剂、伤口止血剂等。 • FeCl3溶液加热水解加快，加酸可抑制水解；
高铁酸盐的制备及应用 [FeO42-]
2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－ ＝2FeO42－+3Cl－+5H2O
△
△ (溶液中)
Fe2O3+3KNO3+4KOH
铁 钴 镍
• 概况：价层结构为3d6~84s2。氧化数： •
Fe、 Co、 Ni
• +2、+3、+6
+2、+3、(+4)
+2
• Fe、 Co、Ni离子酸性溶液中稳定，Fe3+、 Co3+、 Ni4+氧化性强。
副族金属-铁钴镍及其化合物
系列三副族金属专题2 铁钴镍及其化合物铁、钴、镍三种元素由于性质接近，故统称为铁系元素；铁、钴、镍都是中等活泼的金属元素，化合物性质比较接近，但也存在差异。
这与它们的电子层结构有关。
1．铁、钴、镍及其化合物性质的相似性2．铁、钴、镍及其化合物性质的差异（1）金属单质性质的差异（2）铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物①铁、钴、镍氧化物和氢氧化物的基本性质注：①表示在碱性条件下不具有氧化性。
①比较与总结（1）在酸性溶液中，Fe2＋、Co2＋、Ni2＋分别是铁、钴、镍离子的稳定状态。
高价态的铁(①)、钴(①)、镍(①)在酸性溶液中都有很强的氧化性，空气中的O2能将酸性溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，但不能将Co2＋、Ni2＋氧化成Co3＋和Ni3＋。
（2）在碱性介质中，铁的最稳定价态是＋3，而钴、镍的最稳定价态仍是＋2，在碱性介质中，将低价态的Fe(①)、Co(①)、Ni(①)氧化成高价态比酸性介质中容易。
4．高铁盐的制备在酸性介质中，FeO 2－4(高铁酸根离子)是一种强氧化剂，一般氧化剂很难把Fe 3＋氧化成FeO 2－4，但在强碱性介质中，Fe(①)却能被一些氧化剂(如NaClO)所氧化：2Fe(OH)3＋3ClO －＋4OH －===2FeO 2－4＋3Cl －＋5H 2O ，将Fe 2O 3、KNO 3和KOH 混合并加热共融，生成紫红色的高铁酸钾：Fe 2O 3＋3KNO 3＋4KOH=====① 2K 2FeO 4＋3KNO 2＋2H 2O 。
5. 检验Fe 2＋和Fe 3＋时的注意事项（1）检验Fe 2＋时不能先加氯水后加KSCN 溶液，也不能将加KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN －)。
（2）Fe 3＋、Fe 2＋、Cl －同时存在时不能用酸性KMnO 4溶液检验Fe 2＋(Cl －能还原酸性KMnO 4，有干扰)。
（3）检验Fe 2＋、Fe 3＋的其他方法①检验Fe 2＋最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K 3[Fe(CN)6]：3Fe 2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe 3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)。
铁钴镍合金材料参数
铁钴镍合金材料参数铁钴镍合金材料参数——为高性能应用而生引言：在现代科技发展迅猛的时代，材料科学作为一门重要学科，不断推动着各个领域的进步。
铁钴镍合金作为一类重要的功能材料，因其独特的物理和化学性质，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域中得到了广泛应用。
本文将深入探讨铁钴镍合金的参数特征、性能优势以及发展前景，并回顾其应用历程，以帮助读者全面理解这一主题。
一、铁钴镍合金材料参数的简介1.1 化学成分铁钴镍合金是指以铁、钴和镍为基本元素的合金材料。
根据不同比例和添加元素的差异，可以获得不同类型的铁钴镍合金。
常见的铁钴镍合金包括Fe-Co-Ni、Fe-Co-Ni-Cu、Fe-Co-Ni-Mo等。
1.2 结构特点铁钴镍合金具有面心立方结构或体心立方结构，这使得它们在高温和低温环境中都能保持良好的稳定性。
由于其晶粒细小，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
二、铁钴镍合金材料参数的性能优势2.1 优良的热稳定性铁钴镍合金具有出色的高温稳定性，可以在高温环境下长时间工作而不失效。
这使得它们在航空航天领域中得到广泛应用，如发动机涡轮盘、喷气发动机叶片等部件。
2.2 良好的机械性能铁钴镍合金拥有优秀的机械性能，高韧性和抗拉强度。
这使得它们在制造领域中应用广泛，如汽车发动机部件、工具和模具等。
2.3 良好的磁性能铁钴镍合金具有优良的磁性能，具有高磁导率和低磁滞损耗。
这使得它们在电子设备领域中得到广泛应用，如传感器、电感器和电机。
三、铁钴镍合金材料参数的应用前景铁钴镍合金由于其出色的性能，被广泛应用于许多领域，并具有广阔的前景。
3.1 新能源领域随着新能源汽车的兴起，铁钴镍合金作为电池材料备受关注。
其优异的导电性和循环稳定性，使之成为锂离子电池和燃料电池的理想选择。
3.2 航空航天领域铁钴镍合金在航空航天领域具有重要的地位。
其出色的高温稳定性和机械性能，使之成为制造航空发动机、航天器结构件以及高温陶瓷基复合材料的理想材料。
铁钴镍合金材料参数
铁钴镍合金材料参数
（最新版）
目录
1.铁钴镍合金的概述
2.铁钴镍合金的主要参数
3.铁钴镍合金的应用领域
正文
铁钴镍合金是一种由铁、钴和镍元素组成的合金材料，因其具有优良的磁性能、耐腐蚀性和耐磨性，被广泛应用于磁性材料、电子元器件、磁力矫治器等领域。
一、铁钴镍合金的概述
铁钴镍合金，简称铁镍钴合金，是一种具有铁磁性的合金。
它的主要成分是铁、钴和镍，此外，还可能含有少量的碳、铬、钼等元素。
这种合金的磁性能可以通过调整其成分和制造工艺进行优化。
在磁性材料领域，铁钴镍合金是最常用的软磁合金之一。
二、铁钴镍合金的主要参数
铁钴镍合金的主要参数包括磁性、硬度、耐腐蚀性、电阻率等。
1.磁性：铁钴镍合金的磁性主要由其成分决定。
一般来说，镍含量越高，磁性越强。
通过改变镍、铁、钴的比例，可以调整合金的磁性能，使其满足不同的应用需求。
2.硬度：铁钴镍合金的硬度一般在 HRC50-60 之间，具有较好的耐磨性。
3.耐腐蚀性：铁钴镍合金在大气、淡水和海水中都有较好的耐腐蚀性，但在酸、碱等腐蚀性环境中的耐腐蚀性较差。
4.电阻率：铁钴镍合金的电阻率较低，一般在 10^-5 级别，因此，其导电性能较好。
三、铁钴镍合金的应用领域
铁钴镍合金因其优良的性能，被广泛应用于以下领域：
1.磁性材料：铁钴镍合金是常用的磁性材料，可以制作永磁体、磁性传感器、磁力矫治器等。
2.电子元器件：铁钴镍合金可以制作电子元器件，如磁芯、变压器、电感等。
3.医疗设备：铁钴镍合金具有良好的磁性能和耐腐蚀性，可以用于制作磁力矫治器等医疗设备。
铁钴镍合金材料参数
铁钴镍合金材料参数摘要：1.铁钴镍合金简介2.铁钴镍合金的分类3.铁钴镍合金的性能与应用4.铁钴镍合金的发展趋势正文：铁钴镍合金是一种具有良好磁性能和耐腐蚀性的合金材料，广泛应用于各种工业领域。
本文将简要介绍铁钴镍合金的参数及其应用。
1.铁钴镍合金简介铁钴镍合金是由铁、钴和镍三种金属元素组成的合金。
由于其具有良好的磁性能、耐腐蚀性和高强度等特点，铁钴镍合金被广泛应用于磁性材料、永磁材料、硬质合金等领域。
2.铁钴镍合金的分类铁钴镍合金可以根据其成分和性能分为以下几类：(1) 铁钴合金：主要成分是铁和钴，具有良好的磁性能和硬度。
例如，磁性材料中的钐钴合金和钆钴合金。
(2) 铁镍合金：主要成分是铁和镍，具有较高的强度和耐腐蚀性。
例如，用于制造不锈钢和耐蚀合金的奥氏体和马氏体铁镍合金。
(3) 钴镍合金：主要成分是钴和镍，具有较高的耐热性和抗氧化性。
例如，用于制造高温耐磨零件的钨钴合金和钽钴合金。
3.铁钴镍合金的性能与应用铁钴镍合金具有以下优异性能：(1) 良好的磁性能：铁钴镍合金具有高矫顽力和高磁导率，广泛应用于磁性材料和永磁材料。
(2) 耐腐蚀性：铁钴镍合金具有较好的耐腐蚀性，可用于制造耐蚀合金和防腐设备。
(3) 高强度：铁钴镍合金具有高强度和硬度，可用于制造高强度零件和硬质合金。
(4) 耐高温性：铁钴镍合金具有较高的熔点和较好的抗氧化性，可用于制造高温耐磨零件。
铁钴镍合金广泛应用于以下领域：(1) 磁性材料：用于制造永磁体、磁卡、磁带等磁性产品。
(2) 永磁材料：用于制造永磁电机、永磁发电机、磁悬浮列车等设备。
(3) 硬质合金：用于制造切削工具、钻头、模具等耐磨零件。
(4) 不锈钢和耐蚀合金：用于制造化工设备、船舶、航空等领域的耐蚀零件。
(5) 高温耐磨零件：用于制造航空、航天、石油等领域的耐磨零件。
4.铁钴镍合金的发展趋势随着科技的不断发展，对铁钴镍合金的需求越来越大。
未来，铁钴镍合金的发展趋势主要表现在以下几个方面：(1) 开发新型铁钴镍合金：通过调整合金成分和优化制备工艺，开发具有更高性能的新型铁钴镍合金。
为什么只有铁，钴，镍三种元素具有磁性？
为什么只有铁，钴，镍三种元素具有磁性？展开全文在所有的八十种金属元素中，有四种金属在室温下具有铁磁性（磁性），它们分别是铁、钴、镍、钆（gá）；此外，在超低温下，有五种金属是铁磁性的，它们分别是铽、镝、钬、铒和铥。
因此，并不是只有铁钴镍三种元素具有磁性，那为什么我们都认为只有铁钴镍三种元素具有磁性呢？居里温度：掌控磁性材料磁性有无的临界温度居里温度（Curie temperature，Tc），又称磁性转变点，是指磁性材料中自发磁化强度降到零时的温度，是铁磁性或亚铁磁性物质转变成顺磁性物质的临界点。
温度低于居里温度时，磁性材料有磁性，但一旦温度高于该物质的居里温度，该物质的磁性就会消失，成为顺磁性物质，不具有磁性。
不同磁性材料的居里温度不同，如铁的居里温度为786℃、钴的居里温度为1070℃、镍的居里温度为376℃、钆的居里温度为20℃。
由上可知：钆虽然也可以有磁性，但当温度高于20℃时，磁性就会消失。
在地球上，20℃是很常见的温度，甚至算是低温，因此要想保持钆的磁性需要对其严加看护，不然一不小心磁性就会消失，变成一块毫无吸引力的“废铜烂铁”。
此外，作为一种稀土材料，钆在地壳中的含量仅为0.000636％，储量少、开采难度大，注定其难以为众人所知，因此钆很少被列为磁性物质。
虽然在铁磁性材料中难以大放异彩，但在某些特殊领域，钆被寄于重任。
•钆有最高的热中子俘获面，可用作核反应堆的控制棒和中子吸收棒。
•由于一种材料在受到磁场作用成为磁性组织时放热，磁性消失是又会吸热，利用这一性质，用钆盐经磁化制冷可获得接近绝对零度的超低温。
世间金属八十种，为何偏偏只有铁钴镍钆之原子核外要有未成对的电子1907年，法国科学家外斯提出了铁磁性假说，较为系统地解释了铁磁现象出现的本质原因和规律，假说大致可分为两点：铁磁物质内部存在很强的“分子场”，在“分子场”的作用下，原子磁矩趋于同向平行排列，即自发磁化至饱和，称为自发磁化；铁磁体自发磁化分成若干个小区域，这些自发磁化至饱和的小区域被称为磁畴，由于各个磁畴的磁场方向各不相同，其磁性彼此相互抵消，所以物体对外不显磁性。
铁_钴_镍实验报告
一、实验目的1. 了解铁、钴、镍三种金属的基本性质及其在化学反应中的表现。
2. 掌握铁、钴、镍化合物的制备方法及其性质。
3. 培养实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。
二、实验原理铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）是周期表中的过渡金属元素，它们具有丰富的化学性质。
本实验通过观察铁、钴、镍在不同条件下的反应，分析其化学性质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 铁（Fe）片- 钴（Co）片- 镍（Ni）片- 盐酸（HCl）- 硫酸（H2SO4）- 氢氧化钠（NaOH）- 氯化钠（NaCl）- 硫氰酸钾（KSCN）- 硫酸铜（CuSO4）- 氨水（NH3·H2O）- 碘化钾（KI）- 氯水（Cl2）2. 实验仪器：- 试管- 烧杯- 滴定管- 研钵- 电子天平- 酒精灯- 铁架台- 玻璃棒四、实验步骤1. 铁的性质实验：a. 将铁片放入盐酸中，观察铁片表面变化。
b. 将铁片放入硫酸铜溶液中，观察溶液颜色变化。
c. 将铁片放入氨水中，观察溶液颜色变化。
2. 钴的性质实验：a. 将钴片放入盐酸中，观察钴片表面变化。
b. 将钴片放入硫酸铜溶液中，观察溶液颜色变化。
c. 将钴片放入氨水中，观察溶液颜色变化。
3. 镍的性质实验：a. 将镍片放入盐酸中，观察镍片表面变化。
b. 将镍片放入硫酸铜溶液中，观察溶液颜色变化。
c. 将镍片放入氨水中，观察溶液颜色变化。
4. 铁钴镍化合物的制备：a. 将铁、钴、镍分别与盐酸反应，观察反应现象。
b. 将铁、钴、镍的盐溶液与氢氧化钠反应，观察沉淀颜色。
c. 将铁、钴、镍的盐溶液与氯化钠反应，观察溶液颜色变化。
五、实验结果与分析1. 铁的性质实验：a. 铁片与盐酸反应产生气泡，溶液颜色由无色变为浅绿色。
b. 铁片与硫酸铜溶液反应，溶液颜色由蓝色变为浅绿色，铁片表面出现红色沉淀。
c. 铁片与氨水反应，溶液颜色由无色变为浅绿色。
2. 钴的性质实验：a. 钴片与盐酸反应产生气泡，溶液颜色由无色变为浅蓝色。
实验铁钴镍实验报告
一、实验目的1. 了解铁钴镍合金的制备方法和特点；2. 掌握电解铁钴镍时的反应机理及控制技术；3. 熟悉常规化学分析方法的操作；4. 培养实验观察能力。
二、实验原理铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）是周期表中的过渡金属元素，它们具有相似的化学性质。
在实验中，我们将通过电解法制备铁钴镍合金，并观察其物理和化学性质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 铁、钴、镍金属片- 硫酸- 硫酸铜- 氢氧化钠- 氯化钠- 碘化钾- 氢氧化铵- 氨水- 硫氰酸钾- 银氨溶液- 氢氧化钠溶液- 硫酸亚铁铵溶液2. 实验仪器：- 电解槽- 铂电极- 银电极- 滴定管- 烧杯- 烧瓶- 烧杯夹- 玻璃棒- 铁架台- 热水浴四、实验步骤1. 制备铁钴镍合金- 将铁、钴、镍金属片分别放入硫酸中，去除表面的氧化物。
- 将去除氧化物的金属片放入电解槽中，加入适量的硫酸铜溶液。
- 将铂电极和银电极分别插入电解槽中，连接电源。
- 开启电源，进行电解反应，直至金属片表面形成合金层。
- 关闭电源，取出金属片，用热水清洗。
2. 观察合金的性质- 将制备好的铁钴镍合金进行外观观察，记录其颜色、硬度等性质。
- 将合金进行导电性测试，记录其电阻值。
3. 分析合金成分- 将合金样品溶解于硫酸中，制备成溶液。
- 采用化学滴定法，分别测定铁、钴、镍的含量。
- 计算合金中各元素的摩尔比。
4. 研究合金的化学性质- 将合金样品溶解于氢氧化钠溶液中，观察其颜色变化。
- 将合金样品与碘化钾溶液反应，观察其颜色变化。
- 将合金样品与硫氰酸钾溶液反应，观察其颜色变化。
- 将合金样品与银氨溶液反应，观察其颜色变化。
五、实验结果与分析1. 铁钴镍合金的制备- 通过电解法制备的铁钴镍合金呈银灰色，硬度较高。
- 合金具有良好的导电性，电阻值为1.5×10^-4Ω·m。
2. 合金成分分析- 铁钴镍合金中，铁、钴、镍的摩尔比为2:1:1。
3. 合金的化学性质- 铁钴镍合金在氢氧化钠溶液中呈灰绿色，表明其具有一定的还原性。
铁钴镍PPT课件
选矿设备
包括磨矿机、浮选机、磁选机等 。
冶炼设备
包括高炉、电炉、转炉等。
加工设备
包括轧机、锻造设备、合金制备 设备等。
铁钴镍的生产成本
人工成本
包括工人工资、培训费用 等。
设备折旧费用
包括设备折旧费、维修费 用等。
原料成本
包括铁钴镍矿石、燃料、 电力等。
其他费用
包括管理费用、税费等。
03
铁钴镍的市场情况
02
为满足下游行业的高端需求，铁钴镍深加工技术将不断进行创
新和提升。
智能化铁钴镍生产设备的研发和应用
03
随着物联网、人工智能等技术的发展，智能化生产设备将在铁
钴镍行业中得到广泛应用。
铁钴镍的产业政策发展趋势
加强对铁钴镍行业的环保监管
政府将加强对铁钴镍行业的环保监管力度，推动行业向绿色、低碳、循环方向发展。
加强政策支持，降低生产成本
总结词
政策支持是促进铁钴镍产业发展的重要 保障，加强政策支持有助于降低生产成 本和提高产业竞争力。
VS
详细描述
政府可以通过税收优惠、财政补贴等政策 手段，降低铁钴镍生产企业的成本，提高 企业的盈利能力。同时，政策支持还可以 引导企业进行技术创新和市场开拓，推动 产业发展。此外，政府还可以通过加强对 铁钴镍产业的监管和管理，保障产业的可 持续发展。
05
铁钴镍的未来发展建议
加强技术研发，提升产品质量
总结词
技术创新是推动铁钴镍产业发展的重要动力，加强技术研发有助于提升产品质量和降低生产成本。
详细描述
铁钴镍作为重要的金属元素，其质量和纯度对下游产品的性能和品质具有重要影响。通过引进先进技 术，加强技术研发，提高铁钴镍的纯度和稳定性，将有助于提升下游产品的性能和品质。同时，技术 创新还有助于降低生产成本，提高产业竞争力。
铁_钴镍实验报告
一、实验目的1. 了解铁、钴、镍三种元素的基本性质。
2. 掌握铁、钴、镍的氧化还原性质。
3. 熟悉铁、钴、镍的配合物生成及鉴定方法。
4. 培养实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。
二、实验原理铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）是周期表中的过渡金属元素，它们在化学反应中表现出丰富的氧化还原性质。
实验过程中，我们将通过一系列反应来观察和分析铁、钴、镍的性质。
三、实验器材与试剂1. 器材：试管、烧杯、滴管、酒精灯、镊子、试管架、铁架台、滤纸等。
2. 试剂：铁粉、钴粉、镍粉、硫酸亚铁铵、硫酸铜、氯化钴、硫酸镍、氢氧化钠、氨水、盐酸、氯水等。
四、实验步骤1. 铁的氧化还原性质（1）取一小试管，加入少量硫酸亚铁铵溶液，观察溶液颜色。
（2）向溶液中加入少量铁粉，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
（3）向溶液中加入少量氯水，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
2. 钴的氧化还原性质（1）取一小试管，加入少量氯化钴溶液，观察溶液颜色。
（2）向溶液中加入少量钴粉，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
（3）向溶液中加入少量氯水，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
3. 镍的氧化还原性质（1）取一小试管，加入少量硫酸镍溶液，观察溶液颜色。
（2）向溶液中加入少量镍粉，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
（3）向溶液中加入少量氯水，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
4. 铁的配合物生成及鉴定（1）取一小试管，加入少量硫酸亚铁铵溶液，观察溶液颜色。
（2）向溶液中加入少量氨水，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
（3）向溶液中加入过量氨水，观察溶液颜色变化及沉淀是否溶解。
5. 钴的配合物生成及鉴定（1）取一小试管，加入少量氯化钴溶液，观察溶液颜色。
（2）向溶液中加入少量氨水，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
（3）向溶液中加入过量氨水，观察溶液颜色变化及沉淀是否溶解。
6. 镍的配合物生成及鉴定（1）取一小试管，加入少量硫酸镍溶液，观察溶液颜色。
（2）向溶液中加入少量氨水，观察溶液颜色变化及有无沉淀生成。
高考--常考元素--铁、钴、镍
高考--常考元素--铁钴镍铁钴镍14.3.1 铁系元素概述铁在地壳中的含量为~5%，居第四位，次于铝。
在常用金属中，铁算得上最丰富、最重要和最廉价的了。
铁矿有赤铁矿Fe2O3 、磁铁矿Fe3O4、褐铁矿Fe2O3·3H2O、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2、钛铁矿FeTiO3和铬铁矿Fe(CrO2)2等，我国东北的鞍山、本溪、华北的包头、宣化、华中的大冶等地都有较好的铁矿。
钴相对地说是一种不常见的金属，地壳中的含量为0.0023%，但它分布很广，它通常和硫或砷结合，如辉钴矿CoAsS。
它还存在于维生素B12(一种钴(Ⅲ)的配合物)中。
镍比钴更丰富地存在于自然界，地壳中的含量为0.018%，它主要与砷、锑和硫结合为针镍矿、镍黄铁矿等，在陨石中含有铁镍合金。
铁、钴、镍主要用于制造合金。
铁有生铁、熟铁之分，生铁含碳在1.7﹪~4.5﹪之间，熟铁含碳在0.1﹪以下，而钢的含碳量介于二者之间。
如果在加入Cr、Ni、Mn、Ti等制成合金钢、不锈钢，可大大改善普通钢的性质。
铁Fe、钴Co、镍Ni位于周期表第四周期、第Ⅷ族，其物理性质和化学性质都比较相似，合称铁系元素。
铁系元素单质都是具有金属光泽的白色金属，铁、钴略带灰色，镍为银白色。
依Fe、Co、Ni 顺序，原子半径略有减小，密度增大。
它们的密度都比较大，熔点也比较高，熔点随原子序数的增加而降低，Fe、Co、Ni分别为1535℃、1495℃、1453℃。
这可能是因为3d轨道中成单电子数按Fe、Co、Ni的顺序依次减少(4、3、2)，金属键依次减弱的缘故。
钴比较硬而脆，铁和镍却有很好的延展性。
它们都表现有铁磁性，其合金是很好的磁性材料。
由于第一过渡系列元素原子的电子填充过渡到第Ⅷ族时，3d电子已经超过5个，所以它们的价电子全部参加成键的可能性减少，因而铁系元素已经不再呈现出与族数相当的最高氧化态。
铁的常见氧化态是+2和+3，与强氧化剂作用，铁可以生成不稳定的+6氧化态的高铁酸盐；钴和镍的常见氧化态都是+2，与强氧化剂作用，钴可以生成不稳定的+3氧化态，而镍的+3氧化态更少见。
铁、钴、镍及其化合物
【考必备·清单】铁、钴、镍同属于元素周期表中的Ⅷ族，性质相近，故统称为铁系元素，其主要化合价为＋2和＋3价。
1．Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)性质差异(1)氧化物氧化铁与酸只发生复分解反应，而氧化钴与氧化镍在酸性溶液中显示出强氧化性：Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O、Ni2O3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O。
(2)氢氧化物铁的氢氧化物只与酸发生酸碱中和反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
镍、钴的氢氧化物与还原性酸发生氧化还原反应：2Co(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋Cl2↑＋6H2O，2Ni(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋6H2O。
(3)离子存在状态Fe3＋在酸性溶液中可以稳定存在，而Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)仅能够存在于固态物质或配合物中，在水溶液中会发生如下反应(镍同)：4Co3＋＋2H2O===4Co2＋＋4H＋＋O2↑。
2．Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)性质差异(1)氢氧化物还原性[Fe(OH)2>Co(OH)2>Ni(OH)2]①Fe(OH)2在空气中极易被氧化成Fe(OH)3；②Co(OH)2在空气中被O2氧化的速度较慢；可以被强氧化剂(H2O2)迅速氧化；③Ni(OH)2在空气中不易被氧化，只有在更强的氧化剂条件下才会氧化生成Ni(OH)3。
(2)与氨水反应①Fe(OH)2―→Fe(OH)3；②Co(OH)2―→[Co(NH3)6]2＋；③Ni(OH)2―→[Ni(NH3)6]2＋。
借此反应，可以使三种离子分离。
[名师点拨]①Co(OH)2可被氧气缓慢地氧化成棕褐色Co(OH)3，Ni(OH)2与氧气不反应，可采用较强的氧化剂将其氧化。
②Co(OH)3、Ni(OH)3在H2SO3溶液中被还原：2Co(OH)3＋H2SO3＋2H＋===2Co2＋＋SO2－4＋5H2O，2Ni(OH)3＋H2SO3＋2H＋===2Ni2＋＋SO2－4＋5H2O。
实验五铁钴镍元素的鉴定
实验五：铁、钴、镍铁、钴、镍属于第八族元素，又称铁系元素。
氢氧化铁为红棕色固体，氢氧化亚铁为白色固体，但是氢氧化亚铁很容易被氧气氧化为氢氧化铁。
在Fe3+的溶液中滴加NH4SCN会得到Fe3+的血红色配合物，而在Fe2+的溶液中滴加NH4SCN不会有沉淀生成，也不会有颜色；在Co2+和Ni2+的溶液中滴加强碱，会生成粉红色氢氧化钴（II）和苹果绿色的氢氧化镍（II）沉淀，氢氧化钴（II）会被空气中的氧缓慢氧化为暗棕色的氧化物水合物Co2O3.xH2O。
氢氧化镍（II）需要在浓碱溶液中用较强的氧化剂（如次氯酸钠）才能氧化为黑色的NiO（OH）。
Co2O3和NiO（OH）会和水或酸根离子迅速发生氧化还原反应；在水溶液中Fe3+和Fe2+的水配合物的颜色分别为淡紫色和淡绿色的形式存在。
在Fe3+和Fe2+的溶液中分别滴加K4[Fe(CN)6]和K3[Fe(CN)6]溶液，都得到蓝色沉淀，它们是组成相同的普鲁士蓝和滕氏蓝，可以用来鉴定Fe3+和Fe2+的存在；由于Co3+在水溶液中不稳定，所以一般是将Co2+的盐溶在含有配合物的溶液中，用氧化剂将其氧化，从而得到Co3+的配合物；在含有Co2+的溶液中滴加NH4SCN溶液，会生成蓝色的[Co(NCS)4]2+，由此鉴定Co2+的存在；在含有Ni2+的溶液中逐滴滴加氨水，会得到蓝色Ni2+的配合物，在此基础上继续滴加丁二酮肟，得到鲜红色鳌合物沉淀，由此鉴定Ni2+的存在。
实验内容：1：Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性及其离子鉴定（1）离子鉴定：分别用K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]、NH4SCN和0.25%邻菲罗啉来鉴定Fe3+和Fe2+。
（2）氧化还原特性；2：铁、钴、镍的氢氧化物，Co2+和Ni2+二价氢氧化物的制备与对比；3：钴、镍的配合物。
Co2+和Ni2+的鉴定反应。
注意事项：（1）此次实验是定性实验，颜色变化是实验的关键内容，颜色变化和离子的价态一一对应，仔细观察实验并在实验报告中反映、思考；药品：0.2M的FeCl3，2M的硫酸，铁粉，0.5M的NH4SCN，浓硝酸，0.1M的KMnO4，0.2M的Co(NO3)2，2M的NaOH，2M的HCl，0.2M的Ni(NO3)2，NH4Cl固体，6M的氨水，5%的H2O2，戊醇，饱和NH4SCN（溶解度：300C下，208克/100克水），0.2M的Ni(NO3)2，丁二酮肟（补加的药品）。
铁钴镍实验报告
铁钴镍实验报告实验报告：铁、钴、镍的性质研究一、实验目的了解铁、钴、镍的基本物理和化学性质。
通过实验观察和分析，掌握铁、钴、镍在化学反应中的表现。
培养实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。
二、实验原理铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）是周期表中的过渡金属元素，它们具有相似的电子构型和化学性质。
通过本实验，我们将观察这些元素在空气中的氧化反应、与酸的置换反应以及与某些盐溶液的置换反应等现象。
三、实验材料与设备实验材料：铁丝、钴丝、镍丝、稀盐酸、稀硫酸、氯化钠溶液、硫酸铜溶液等。
实验设备：试管、烧杯、镊子、酒精灯等。
四、实验步骤与观察记录观察铁、钴、镍丝的外观和颜色，并记录。
将铁丝、钴丝、镍丝分别放入试管中，加入稀盐酸，观察并记录反应现象。
将铁丝、钴丝、镍丝分别放入试管中，加入稀硫酸，观察并记录反应现象。
将铁丝、钴丝、镍丝分别放入含有氯化钠溶液的烧杯中，观察并记录反应现象。
将铁丝、钴丝、镍丝分别放入含有硫酸铜溶液的烧杯中，观察并记录反应现象。
用酒精灯加热铁丝、钴丝、镍丝至红热状态，然后迅速伸入盛有氧气的集气瓶中，观察并记录反应现象。
五、实验结果与分析铁丝、钴丝、镍丝的外观均为银白色金属光泽。
在空气中放置一段时间后，表面会逐渐氧化形成一层氧化物薄膜。
铁丝、钴丝、镍丝与稀盐酸反应均产生气泡，说明它们能与酸发生置换反应生成氢气。
反应方程式如下：Fe + 2HCl →FeCl2 + H2↑Co + 2HCl →CoCl2 + H2↑Ni + 2HCl →NiCl2 + H2↑铁丝、钴丝、镍丝与稀硫酸反应也产生气泡，同样说明它们能与酸发生置换反应生成氢气。
反应方程式与上述类似。
在氯化钠溶液中，铁丝、钴丝、镍丝均未发生明显反应，说明它们与氯化钠溶液不反应。
在硫酸铜溶液中，铁丝、钴丝、镍丝表面均出现红色物质析出，说明它们能与硫酸铜发生置换反应生成铜。
反应方程式如下：Fe + CuSO4 →FeSO4 + CuCo + CuSO4 →CoSO4 + CuNi + CuSO4 →NiSO4 + Cu当加热铁丝、钴丝、镍丝至红热状态后迅速伸入盛有氧气的集气瓶中时，观察到铁丝剧烈燃烧火星四射生成黑色固体四氧化三铁；钴丝和镍丝也发生燃烧但火星较少生成相应的氧化物。
铁、钴、镍 性质和检验
五、镍的检验
向含有Ni2+的溶液中加丁二酮肟，有鲜红色的螯 合物生成，该反映是鉴定Ni2+的特征反映
/v_show/id_XMjk5MT Q0NDMy.html 视频 05:48 ~ 06:24
铁、铬、镍
小组成员：余伟宜、张绮雯、何婉莹、罗秀萍、 庄维兹、甄一鑫、区晓航
铁
1、铁单质
单质铁具有银白色的金属光泽,延展性, 导电性和导热性良好.在常温和无水的 情况下,纯的块状单质铁时稳定的,在潮 湿的空气中时,铁易被锈蚀,生成水合氧 化铁Fe2O3· XH2O(俗称铁锈)。水合氧化 铁结构疏松，容易剥脱，不能形成有效 的保护层，使锈蚀继续向内层扩展。 铁与浓硫酸，浓硝酸等氧化性强酸作用 时，表面可被钝化。
Fe2O3有α和γ两种结构, α型是顺磁性的, γ型是逆磁性的.自然界中存在的赤铁矿是γ型的。 Fe2O3常用作红色颜料，涂料，媒染剂，磨光剂，以及作为一些化学反应的催化剂等。
2.Fe(Ⅲ)盐
FeCl3属于共价型化合物， 在印刷制版业，FeCl3用于腐蚀铜板。此外，FeCl3能使 蛋白质迅速凝聚，在医药上作外用止血剂等。
向Fe2+中加入碱，可生成白色的Fe(OH)2胶状沉淀。 Fe(OH)2还具有强还原性，可迅速被空气中的O2氧 化，变成红棕色的水;形成配合物的倾向很高，常见配位数位6。 重要的配合物有六氰合铁（Ⅱ）酸钾K4[Fe(CN)6](俗称黄血盐)
黄血盐
3、铁（Ⅲ） 1. Fe2O3
铁单质
Fe2O3· XH2O
2、铁（Ⅱ）
亚铁盐时最重要的铁（Ⅱ)的化合物。铁（Ⅱ)盐的主要性质如下：
1.还原性
铁（Ⅱ)盐的固体或溶液易被空气中的氧氧化。 例如，绿矾在空气中可逐渐失去部分结晶水， 同时晶体表面有黄褐色碱性硫酸铁（Ⅲ）生成。
高考--常考元素--铁、钴、镍
高考--常考元素--铁钴镍铁钴镍14.3.1 铁系元素概述铁在地壳中的含量为~5%，居第四位，次于铝。
在常用金属中，铁算得上最丰富、最重要和最廉价的了。
铁矿有赤铁矿Fe2O3 、磁铁矿Fe3O4、褐铁矿Fe2O3·3H2O、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2、钛铁矿FeTiO3和铬铁矿Fe(CrO2)2等，我国东北的鞍山、本溪、华北的包头、宣化、华中的大冶等地都有较好的铁矿。
钴相对地说是一种不常见的金属，地壳中的含量为0.0023%，但它分布很广，它通常和硫或砷结合，如辉钴矿CoAsS。
它还存在于维生素B12(一种钴(Ⅲ)的配合物)中。
镍比钴更丰富地存在于自然界，地壳中的含量为0.018%，它主要与砷、锑和硫结合为针镍矿、镍黄铁矿等，在陨石中含有铁镍合金。
铁、钴、镍主要用于制造合金。
铁有生铁、熟铁之分，生铁含碳在1.7﹪~4.5﹪之间，熟铁含碳在0.1﹪以下，而钢的含碳量介于二者之间。
如果在加入Cr、Ni、Mn、Ti等制成合金钢、不锈钢，可大大改善普通钢的性质。
铁Fe、钴Co、镍Ni位于周期表第四周期、第Ⅷ族，其物理性质和化学性质都比较相似，合称铁系元素。
铁系元素单质都是具有金属光泽的白色金属，铁、钴略带灰色，镍为银白色。
依Fe、Co、Ni 顺序，原子半径略有减小，密度增大。
它们的密度都比较大，熔点也比较高，熔点随原子序数的增加而降低，Fe、Co、Ni分别为1535℃、1495℃、1453℃。
这可能是因为3d轨道中成单电子数按Fe、Co、Ni的顺序依次减少(4、3、2)，金属键依次减弱的缘故。
钴比较硬而脆，铁和镍却有很好的延展性。
它们都表现有铁磁性，其合金是很好的磁性材料。
由于第一过渡系列元素原子的电子填充过渡到第Ⅷ族时，3d电子已经超过5个，所以它们的价电子全部参加成键的可能性减少，因而铁系元素已经不再呈现出与族数相当的最高氧化态。
铁的常见氧化态是+2和+3，与强氧化剂作用，铁可以生成不稳定的+6氧化态的高铁酸盐；钴和镍的常见氧化态都是+2，与强氧化剂作用，钴可以生成不稳定的+3氧化态，而镍的+3氧化态更少见。
铁钴镍及其化合物ppt课件
2
B、氧化数： a、Fe： +Ⅱ、+Ⅲ、+Ⅳ、+Ⅴ、+Ⅵ 铁的成对d电子(一对)难于成键。 +Ⅱ、+Ⅲ很稳定，其稳定性的接近程度超过其它 元素。
b、Co： +Ⅱ、+Ⅲ、+Ⅳ、+Ⅴ 钴的成对d电子(两对)难于成键。 +Ⅱ很稳定，+Ⅲ稳定性稍差。
3
c、Ni： +Ⅱ、+Ⅲ、+Ⅳ 镍的成对d电子(三对)难于成键。 d、Fe、Co、Ni常见氧化态对应离子： Fe(H2O) 62+(浅绿)、Fe(H2O) 63+(淡紫，因水解而显黄 棕)、Co(H2O)62+(粉红)、Ni(H2O)62+(亮绿)。 C、难形成含氧酸根 Fe、Co、Ni很难形成MO4n-离子。 高铁酸根FeO42-很不稳定，是强氧化剂。 Co, Ni未发现类似的含氧酸根离子
2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O K2FeO4的制备：Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+2KNO2+2H2O K2FeO4为红褐色，具有强氧化性，不稳定、易潮解，加水稀 释时逐级分解： 4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8KOH
10
2. CoCl2 CoCl2∙xH2O，x = 0~6
x64
2
1.5 1
0
颜色 粉红 红色 浅红紫 暗蓝色 蓝紫 浅蓝色
50oC
58oC
140oC
CoCl2∙6H2O
CoCl2 ∙4H2O
CoCl2 ∙2H2O
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2、性质：
颜色
酸碱性
FeO 黑 B
CoO 灰绿
B
NiO Fe2O3 Co2O3 Ni2O3
暗绿 砖红 黑
黑
B AB
颜色
Fe3O4 黑
Co3O4 黑
NiO2 . xH2O 黑
FeⅢ[(FeⅡFeⅢ)O4] CoO.Co2O3
M2O3较强氧化性： 氧化能力依Fe2O3 →Co2O3→ Ni2O3增强
Fe2+
Fe2+(Fe过量) Fe3+(HNO3过量)
钝化
腐蚀
Co Co2+ Co2+
Co2+
钝化 不作用
Ni Ni2+ Ni2+
Ni2+
钝化 不作用
故可用铁制器贮运浓H2SO4、浓HNO3，而 用镍制坩埚进行熔碱实验
1-1-4 用途
Co、 Ni主要用于制造合金. • Ni是不锈钢的主要成分(Cr 18%, Ni 9%),镍粉
Fe(OH)3 红棕色
AB
Co(OH)3 棕色
B
Ni(OH)3 黑色
B
Fe(OH)3 (新) +KOH(浓) △ KFeO2+2H2O
K3 [Fe(OH)6]
3、难溶于水 4、氧化还原性 (1) M(OH)2呈还原性：依Fe→Co→Ni次序减弱
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ (白色) 空气中 Fe(OH)3↓(棕红色)
Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
M2O3 +6HCl = 2MCl2 +Cl2 + 3H2O M=Co、Ni
稳定性依Fe2O3 →Co2O3→ Ni2O3减弱二Βιβλιοθήκη 氢氧化物1、颜色 2、酸碱性
Fe(OH)2 白色
B
Co(OH)2 粉红色
AB
Ni(OH)2 绿色
B
1、颜色 2、酸碱性
常温下,Co、Ni都较稳定，因其氧化膜致密， 保护内层金属.
(2)高温和氧,硫,氯等非金属作用生成相应的氧 化物,硫化物和氯化物:
2Fe+3Cl2 高温 高温和水反应
2FeCl3
3Fe+4H2O 高温 Fe3O4+4H2↑
(3)与酸作用
HCl 稀H2SO4
稀HNO3
浓HNO3 热浓碱
Fe Fe2+
1-1 铁系元素的概述
• 存在 • 1-1-1 • 1-1-2 • 1-1-3 • 1-1-4
铁系元素的基本性质 物理性质 化学性质 用途
存在
铁
钴
镍
丰度 5.1% 1×10-3% 1.6×10-2%
铁的主要矿石：赤铁矿—Fe2O3 磁铁矿— Fe3O4 褐铁矿— 2Fe2O3·3H2O 菱铁矿— FeCO3 黄铁矿— FeS2
可做氢化时的催化剂,镍制坩埚在实验室里是 常用的. • Co用于冶炼高速切削钢和永久磁铁
1-2 铁、钴、镍的氧化物及氢氧化物 一、氧化物
1、制备
(1) MⅡO： 在隔绝空气条件下加热 MC2O4 △ MO+CO+CO2 M=Fe、Co、Ni
(2) M2ⅢO3 2Fe(OH)3 △ Fe2O3+3H2O 4Fe(NO3)3 △ 2Fe2O3+12NO+O2 4M(NO3)2 △ 2M2O3+8NO+O2 M=Co、Ni
钴
镍
Co 27 58.93 3d74s2 +2 +3 +4 116 72 — 1.88（Ⅱ）
Ni 28 58.70 3d84s2 +2 +4 115 70 — 1.91（Ⅱ）
1-1-2 物理性质
物理性质
密度/g·cm-3 熔点/K 沸点/K
铁
7.874 1808 3023
钴
8.90 1768 3143
øB/V
+0.72 Fe(OH)3 -0.56
Co(OH)3 +0.17
NiO2
+0.49
Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2
-0.877 Fe -0.73 Co -0.72 Ni
(1)铁在潮湿的空气中会生锈.铁锈成分较复杂,
常以Fe2O3·xH2O表示,它是一种多孔松脆的 物质,故不能保护内层铁不进一步被腐蚀;
第二十一章 过 渡 金 属(Ⅱ)
第Ⅷ族元素： 铁、钴、镍 第1过渡系
铁系元素
钌、铑、钯 锇、铱、铂
第2、3过渡系 铂系元素
镧系收缩使 差别较显著
稀有元素，和金、 银一起称为贵金属
第二十一章 过渡金属 (Ⅱ)
§21-1 铁系元素
§21-2 铂系元素
§21-3 过渡金属的通性
§21-1 铁系元素
1-1 铁系元素的概述 1-2 铁、钴、镍的氧化物及氢氧化物 1-3 铁、钴、镍的盐及其配合物
钴的主要矿石：辉钴矿— CoAsS
镍的主要矿石：镍黄铁矿— NiS·FeS
1-1-1 铁系元素基本性质
元素符号 原子序数 相对原子质量 价电子层结构 主要氧化数 金属原子半径/pm 离子半径/pm M2+
M3+ 电负性
铁
Fe 26 55.85 3d64s2 +2 +3 +6 117 75 60 1.83（Ⅱ） *196（Ⅲ）
1-3-1 M(Ⅱ)的盐
Fe(OH)3 +3HCl=FeCl3 +3H2O M(OH)3 +6HCl=2MCl2 +Cl2 ↑ + 6H2O
M= Co、Ni
还原性增强 Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3
氧化性增强
1-3 铁钴镍的盐及其配合物
1-3-1 M(Ⅱ)的盐 1-3-2 M(Ⅲ)的盐 1-3-3 Fe(Ⅵ)的化合物 1-3-4 配合物
镍
8.902 1726 3005
具有金属光泽的白色金属；铁磁性，其合金为磁性材料； 依铁、钴、镍顺序：其原子半径逐渐减小，密度依次
增大，熔沸点比较高，较接近； 钴比较硬，而且脆，而铁和镍有很好的延展性。
1-1-3 化学性质
铁、钴、镍的电离势
第一电离势 第二电离势 第三电离势
/kJ·mol- /kJ·mol- /kJ·mol-1
颜色:白色→暗绿色→棕红色
4Co(OH)2+ O2 + 2H2O =4Co(OH)3 ↓
2Ni(OH)2+ NaClO +H2O =2Ni(OH)3 ↓+NaCl
(2) M(OH)3呈氧化性：依Fe→Co→Ni次序增强
φo M(OH)3/ M(OH)2 /V
Fe -0.56
Co 0.17
Ni 0.48
1
1
Fe 759.4 1561
2957.4
Co 758
1646
3232
Ni 736.7 1753.0
3393
铁系元素电势图
øA/V
FeO42- +2.20
Fe3+ +0.771 Fe2+
-0.44
Fe
Co3+ +1.808 Co2+
-0.277
Co
NiO2 +1.678 Ni2+
-0.25
Ni
FeO42-