第三节
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第三节 铬族元素 PowerPoint PPT Presentation


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第三节 铬族元素. 稀有元素 但在我国的储量极为丰富. 13-3-1 铬族元素概述*. 居世界第一位 占全球总量的一半以上. 居世界第二位. 放射性元素. 铬. 银白色金属,熔、沸点高,硬度是所有金属中最大的。. 常温下因表面有致密的氧化膜,在空气或水中稳定,除去保护膜可缓慢溶于稀 HCl 或稀 H 2 SO 4 。. Cr + 2H + → Cr 2+ + H 2. 蓝色. 4Cr 2+ + 4H + + O 2 → 4Cr 3+ + 2H 2 O. 紫色. 铬 (Cr). 银白色金属,熔、沸点高,硬度是所有金属中最大的。.

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第三节 铬族元素

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Presentation Transcript


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第三节 铬族元素


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稀有元素

但在我国的储量极为丰富

13-3-1铬族元素概述*

居世界第一位

占全球总量的一半以上

居世界第二位

放射性元素


3757536

银白色金属,熔、沸点高,硬度是所有金属中最大的。

常温下因表面有致密的氧化膜,在空气或水中稳定,除去保护膜可缓慢溶于稀HCl或稀H2SO4。

Cr+ 2H+ → Cr2+ + H2

蓝色

4Cr2+ + 4H++ O2 →4Cr3+ + 2H2O

紫色

铬(Cr)


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银白色金属,熔、沸点高,硬度是所有金属中最大的。

常温下因表面有致密的氧化膜,在空气或水中稳定,除去保护膜可缓慢溶于稀HCl或稀H2SO4。

不溶于硝酸,溶于热、浓硫酸。

具有硬度高、耐腐蚀、良好光泽等优点常用作金属表面镀层,并用于制造合金

Cr+6H2SO4(热、浓) → Cr2(SO4)3+3SO2 +6H2O

铬(Cr)


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钼、钨

为银白色金属,硬度大、熔点高,钨是所有金属中熔点最高的(3410℃)。

钼不与稀、浓盐酸反应,可与浓硝酸和王水反应。

钼与钨性质相似,化学性质稳定。

钨与盐酸、硫酸、硝酸均不反应,只溶解于氢氟酸和硝酸的混合物或王水。

大量用于制造合金钢,钨还用于制作灯丝和高温电炉的发热元件。

钼(Mo)、钨(W)


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铬、钼、钨与酸的反应情况


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13-3-2 铬的重要化合物

E /V

E /V

B

A

+1.36 -0.424 -0.90

Cr2O72- Cr3+ Cr2+ Cr

-0.74

-1.2

酸性溶液中, Cr2O72- 有强氧化性碱性溶液中, CrO42-无氧化性

-0.13 -0.80 -1.4

CrO42- [Cr(OH)4]-Cr(OH)2Cr

酸性溶液中, Cr3+稳定

碱性溶液中, [Cr(OH)4]-有还原性

无论酸性或碱性溶液, Cr2+均不稳定

铬的电势图


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氧化数增大,化合物酸性增强

13-3-2 铬的重要化合物

主要氧化物和氧化物的水合物


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制取

1. 高温下,金属铬与氧直接化合

4Cr + 3O2 2Cr2O3

2. 重铬酸铵热分解

3. 三氧化铬热分解

(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O

4CrO3 2Cr2O3 + O2

三氧化二铬(Cr2O3)——铬绿


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性质

高温

Cr2O3+3K2S2O7 Cr2(SO4)3+3K2SO4

高温

Cr2O3+6KHSO4 Cr2(SO4)3+3K2SO4+3H2O

三氧化二铬(Cr2O3)——铬绿

1. 稳定的两性氧化物

2. 灼烧过的Cr2O3难溶于酸或碱

可与酸性熔剂共熔

Cr2O3是制铬的原料,也是绿色颜料广泛用于陶瓷、玻璃、涂料、印刷等


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向Cr3+溶液中加入适量碱

难溶于水

两性

溶于酸——Cr3+(蓝紫色)

Cr(OH)3 +3H+→ Cr3+ + 3H2O

溶于碱——[Cr(OH)4]-(亮绿色)

Cr(OH)3 +OH-→ [Cr(OH)4]-

氢氧化铬[Cr(OH)3]

Cr3+ + 3OH- →Cr(OH)3 (灰绿色)

实为水合氧化铬Cr2O3·xH2O

含水量是可变的,

习惯上用Cr(OH)3表示


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常见的铬盐易溶于水

CrCl3溶液的颜色随温度(T)、c(Cl-)而变

冷、稀CrCl3溶液中[CrCl(H2O)5]2+

Cr(H2O)63+[CrCl2(H2O)4]+

T 、c(Cl-)

紫色绿色

铬(Ⅲ)盐


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H

O

(H2O)4Cr Cr(H2O)4

O

H

5+

[Cr(H2O)6]3+

+

[Cr(OH)(H2O)5]2+

H

O

(H2O)5Cr Cr(H2O)5

+H2O

易水解

4+

2[Cr(OH)(H2O)5]2+⇌ +2H2O

铬(Ⅲ)盐

1. Cr3+水解

[Cr(H2O)6]3++H2O⇌[Cr(OH)(H2O)5]2++H3O+

pH↑,进一步反应


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常见的铬盐易溶于水。

2Cr(OH)4-+3H2O2+2OH- →2CrO42-+8H2O

CrCl3溶液的颜色随温度(T)、c(Cl-)而变

易水解。

在碱性介质中, Cr(OH)4-有强还原性。

在酸性溶液中,与强氧化剂才能反应

2Cr3++3S2O82-+7H2O→Cr2O72-+6SO42-+14H+

铬(Ⅲ)盐


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配位数大多为6

稳定性较高,在水溶液解离程度较小

同一组成配合物可有多种异构体

铬(Ⅲ)配合物

如 CrCl3·6H2O


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CrO42- + Pb2+ → PbCrO4(黄色)

CrO42- + 2Ag+ → Ag2CrO4 (砖红色)

CrO42- + Ba2+ → BaCrO4 (黄色)

Cr3+鉴定

1. 加入过量NaOH

2Cr3++ 3OH-(过量) → [Cr(OH)4]-

2. 加入H2O2

[Cr(OH)4]- +3H2O2+2OH-→ 2CrO42-+8H2O

3. 加入Pb(NO3)2或AgNO3或BaCl2


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制取:

在K2Cr2O7饱和溶液中加入过量浓硫酸

暗红色晶体,有毒

不稳定

强氧化性, 与有机物剧烈反应, 甚至着火

易潮解,溶于水生成铬酸(黄色)

197℃

4CrO3 2Cr2O3 + 3O2

三氧化铬(铬酐)

K2Cr2O7+H2SO4(浓)→2CrO3+K2SO4+H2O

溶于碱生成铬酸盐

CrO3 + H2O → H2CrO4

CrO3 + 2NaOH → Na2CrO4 + H2O


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铬酸盐除K+、 Na+、NH4+盐外,一般均难溶于水。K2CrO4 是黄色晶体。

重铬酸盐大都溶于水。K2Cr2O7 是橙红色晶体, 不易潮解, 常用作化学分析的基准物。

H+

2CrO42-+ 2H+ Cr2O72- + H2O

Cr2O72-和CrO42-在溶液中存在如下平衡

OH-

黄色橙红色

铬酸盐和重铬酸盐


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在重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+盐时,生成铬酸盐沉淀

Cr2O72- +2Ba2+ +H2O → 2BaCrO4 +2H+

(柠檬黄)

Cr2O72- +2Pb2+ +H2O → 2PbCrO4 +2H+

(铬黄)

Cr2O72- +4Ag+ +H2O → 2Ag2CrO4 +2H+

(砖红)

铬酸盐和重铬酸盐


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在重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+盐时,生成铬酸盐沉淀

重铬酸盐在酸性溶液中有强氧化性

Cr2O72- +6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O

Cr2O72-+3SO32-+8H+ →2Cr3++3SO42-+4H2O

Cr2O72- +6I-+14H+ →2Cr3++ 3I2 +7H2O

Cr2O72- +3H2S+8H+→ 2Cr3+ +3S +7H2O

Cr2O72- +3H2O2+8H+→2Cr3++3O2 +7H2O

铬酸盐和重铬酸盐

此反应用于铁含量的测定


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在重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+盐时,生成铬酸盐沉淀

重铬酸盐在酸性溶液中有强氧化性

CrO42- 的鉴定

Cr2O72-的鉴定

CrO42- + Pb2+→PbCrO4(黄色)

乙醚

Cr2O72-+4H2O2+2H+ 2CrO5+5H2O

O O

Cr

O O

O

(蓝色)

2Cr3+ + 5O2

铬酸盐和重铬酸盐

过去化学实验室所用“洗液”

是由重铬酸盐饱和溶液与浓硫酸配制而成


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