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第三节 铬族元素

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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  1. 第三节 铬族元素

  2. 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

  3. 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H2SO4。 Cr+ 2H+ → Cr2+ + H2 蓝色 4Cr2+ + 4H++ O2 →4Cr3+ + 2H2O 紫色 铬(Cr)

  4. 银白色金属，熔、沸点高，硬度是所有金属中最大的。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)

  5. 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)

  6. 铬、钼、钨与酸的反应情况

  7. 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

  8. 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

  9. 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

  10. 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

  11. 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

  12. 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

  13. 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

  14. 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

  15. 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

  16. 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

  17. 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

  18. 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

  19. 在重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+盐时，生成铬酸盐沉淀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

  20. 在重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+盐时，生成铬酸盐沉淀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

  21. 在重铬酸盐溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+盐时，生成铬酸盐沉淀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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