《第16章-d区元素(一)铬和锰(2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第16章-d区元素(一)铬和锰(2)（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铬副族和锰副族Chromium Group and Mangonese GroupCompound of ChromiumChromiumChromium Group铬分族(VIB)：Cr, Mo, WIntroduction价层电子构型： (n-1)d5ns1, W为5d46s2 铬族的 6个价电子均可成键，呈+2,+3,+4,+5,+6 价。Cr Mo W密度/g.cm-3 7.20 10.22 19.3熔点/K 2130 2890 3683沸点/K 2945 4885 5933 有较强的金属键，可提供6个电子。所以m.p, b.p非常高， W最高3000，作为灯丝。铬矿 : 铬铁矿 Fe
2、Cr2O4(FeOCr2O3)钼矿 : 辉钼矿 MoS2;钨矿 : 黑钨矿 (钨锰铁矿)(Fe2+、Mn2+) WO4、白钨矿 CaWO4铬副族的存在形式铬的单质金属体心立方结构，银白色金属，熔点高。Cr 的硬度大，铬是硬度最高的过渡金属,能刻画玻璃。 人体微量元素铬（Cr）缺乏会导致糖代谢异常，如 不及时补充这种元素，就会患糖尿病，严重的会导 致白内障、失明、尿毒症、冠心病等并发症。啤酒酵母、废糖蜜、干酪、蛋、肝、苹果皮、香蕉 、牛肉、面粉、鸡以及马铃薯等为铬的主要来源。 过量摄入铬容易发生中毒。常表现为皮肤潮红或炎 症、胸骨后疼痛、恶心呕吐、耳鸣及神经性耳聋 。Chemical prope
3、rties Cr3+ +3e Cr Cr3+/Cr= -0.74v Cr2+ +3e Cr Cr2+/Cr= -0.91v铬可缓慢溶于稀盐酸和稀硫酸中，形成蓝色 Cr2+。 Cr2+ 与空气接触，很快被氧化而变为绿色的 Cr3+。Cr + 2 H+ = Cr2+ + H24 Cr2+ + 4 H+ + O2 = 4 Cr3+ + 2 H2O思考酸性介质中，用Zn还原Cr2O72-,溶液由橙色变为绿色 ，最后变为蓝色，放置一段时间后又变为绿色。从准电极电势来看，铬的还原性相当强。实际上， 当铬没有被钝化的时候，确实相当活泼，很容易将 铜、锡、镍等从它们的盐溶液中置换出来，也很容 易溶子盐酸、硫酸
4、和高氯酸。由于铬的钝化，王水和硝酸(不论浓或稀)都不能溶 解铬。在冷、浓硝酸中钝化表面已形成一层氧化 膜，活泼性下降。由于铬的机械强度好，且有抗腐蚀性能，被用于 钢铁合金中。不锈钢中含铬量最高，可达20左 右。许多金属表面镀铬，防锈, 光亮。铬可与热浓硫酸作用：2 Cr + 6 H2SO4(热，浓) = Cr2(SO4)3 + 3 SO2+ 6 H2O高温时铬活泼，和X2、O2、S、C、N2直接化合，一 般生成Cr(III)化合物。高温时也和酸反应，熔融时也 可以和碱反应。 制备：铬(III)的化合物1. Chromic Oxide ( Cr2O3铬绿 两性) Cr(OH)3 Cr2O3+H2
5、O4CrO2Cl2(铬酰氯) 2Cr2O3+O2+4Cl2Na2Cr2O7+S Cr2O3+Na2SO44 CrO3 2 Cr2O3 + 3 O2(NH4)2Cr2O7热分解（火山实验）(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2+ H2O性质：Cr2O3 + 3H2SO4 Cr2(SO4)3(蓝紫色) + 3H2OCr2(SO4)3无水盐，紫红色粉末Cr2O3 + 2NaOH 2NaCrO2(绿色) + H2OCr(III)和Al(III)的相似性 Al2O3两性，既溶于酸，有 溶于碱。?如何鉴别 Cr3+ Al 3+高温时灼烧过的Cr2O3，对酸和碱均为惰性。与Al2O3与之相似 (灰
6、绿)(亮绿色)2. Chromium Hydroxide (Cr(OH)3两性 )Cr3+电荷高，易与OH-结合，水解，这一点与Al3相似 + HOCr(OH)(HOCr(H2 523 62）410- 在4份Cr2(SO4)3溶液中，分别加入下列溶液， 分别有什么现象？ (1)Na2S (2)Na2CO3 (3) NaOH(适量) (4) NaOH(过量) 还 原 性:氧 化 性:蓝色Zn)(2Cr22+Zn(s)Cr3 +Cr2+(aq) Cr3+(aq)14HSOOCrOH7OS32Cr2 42 72Ag 22 823+-+O8H2CrO2OHO3H2Cr(OH)22 4224+-V33.
7、 1)Cr/OCr(32 72=+-酸性条件：EV12. 0)Cr(OH)/CrO(- 42 4-=-碱性条件：E3. Redox Property of Cr (III)在碱性溶液中，Cr(OH)4-有较强的还原性。例如：2Cr(OH)4- (绿) +3H2O2 +2OH- = CrO42-(黄) + 8H2O 2Cr(OH)4- +3Br2 +8OH- = 2CrO42-(黄) +6Br-+8H2O 2CrO2- +3Na2O2 +2H2O = 2CrO42-(黄) +6Na+4OH- Differences between Cr(III) and Al(III) 1. 与氧化剂的反应 A
8、l 3+不表现还原性，与氧化剂无作用。 Cr(III)在碱中易被氧化至Cr(VI) .-(2 4V120)Cr(OH)/CrO4-=-碱性条件：E.（浅绿 ）NH3NH3 NH3(蓝紫)Cl-（浅红 ）（黄）2. Cr3+因配体的不同颜色不同，但Al3+无色。这些颜色和晶体场中的d-d跃迁有关Cr3+,3d3组态，易形成内轨型配合物 Various Colors of Complex（水合异构体 ）？试解释下列配合物的颜色规律在含Cr3+，Al3+中加NH3和H2O2。沉淀为Al(OH)3，溶液为Al是主族元素,不易形成配合物。鉴别和分离Al3+和Cr3+的方法？4. Identificati
9、on of Cr()戊醇(乙醚)蓝色H+Cr(VI)化合物 黄橙红，针状深红 1.Chromate and Dichromate(铬酸盐与重铬酸盐) K2CrO4 :黄色晶体， K2Cr2O7: 橙红色晶体(红矾钾)。K2Cr2O7: 不易潮解，不含结晶水，化学分析中的基准物。 CrO42-+ 2H2O + 3e- = CrO2- + 4OH- = -0.13V Cr2O72-+ 14H+ 6e- = 2Cr3+ 7H2O = 1.33V 酸性条件下，Cr()的氧化性很强，只有更强 的的氧化剂，才能把Cr()氧化成Cr()如： 2Cr3+ 3S2O82-+ 7H2O = Cr2O72-+ 6S
10、O42- + 14H+10Cr3+ 6MnO4-+ 11H2O = 5Cr2O72-+ 6Mn2+ + 22H+碱性条件下， Cr()的还原性很强.Cr2O72-的氧化性O7H2KCl2+721.33V)/CrO(Cr32=+-OH4Cr23SOH83SOOCr232 42 32 72+-+-O7H2Cr3S8HS3HOCr23 22 72+-O7H2Cr3I14H6IOCr23 22 72+-2CrCl3Cl)14HCl(s)OCrK32722+浓O7H2Cr6Fe14H6FeOCr23322 72+-O7H2Cr3Sn14H3SnOCr23422 72+-Cr2O72-可被乙醇还原，检测司
11、机是否酒后开车：3C2H5OH+2K2Cr2O7 +8H2SO4=3CH3COOH+3Cr2(SO4)3紫+2K2SO4+11H2OpH值的影响pH6：CrO42-为主Cr2O72-与CrO42-间的转化向铬酸盐溶液中加入酸，溶液由黄色变为橙红色;向重铬酸盐溶液中加入碱，溶液由橙红色变为黄色 。 2 CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O(黄色) (橙红色)pH11 时：Cr() 几乎 100 以 CrO42- 形式存在；pH1.2 时：其几乎 100 以 Cr2O72- 形式存在。 溶解度的影响 -=10.02)OCr(Ag7 722-=101.1)CrO(Ag12 42+-+
12、2H)(s,CrO2AgOHOCr4Ag4222 72砖红 +-+2H)(s,2BaCrOOHOCr2Ba422 722柠檬黄+-+2H)(s,2PbCrOOHOCr2Pb422 722黄Ag2CrO4 PbCrO4 在酸性或碱性介质的溶液中，在酸性或碱性介质的溶液中，AgAg+ + 、PbPb2+ 2+ 、BaBa2+ 2+ 等是铬酸盐等是铬酸盐沉淀而不是重铬酸盐沉淀。因为沉淀而不是重铬酸盐沉淀。因为铬酸盐有较小溶度积。溶于酸、碱 3. Ag2CrO4 显色的原因？1.向BaCrO4固体加浓盐酸，加热会有什么反应 。思考2. 向K2Cr2O7溶液中滴加AgNO3溶液，再加入 NaCl溶液会有
13、什么现象？ 2.Chromium Trioxide (CrO3 铬酐)制备： K2Cr2O7(红矾钾)的饱和溶液加入过量浓硫酸，析出暗红色CrO3 晶体：铬酸洗液： 5gK2Cr2O7热饱和溶液加入100ml浓硫酸。长期放置有红色CrO3 晶体析出。铬酸洗液变绿，将失效。强酸中沉淀出氧化物 铬酐 (暗红色，针状)性质：1) CrO3 有毒，对热不稳定，加热到 197 时分解放氧：4 CrO3 = 2 Cr2O3 + 3 O2 (加热) 分解过程中可形成中间产物二氧化铬(CrO2，黑色)， CrO2有磁性，可用于制造高级录音带。2) CrO3 强氧化性，与有机物(如酒精)剧烈反应，着火爆炸。Cr
14、O3 易潮解，溶于水主要生成铬酸，溶于碱生成铬酸盐CrO3 + H2O = H2CrO4 (黄色) CrO3 + 2 NaOH = Na2CrO4(黄色) + H2OCrO3+2HCl = CrO2Cl2氯化铬酰 + H2O三价的铬是对人体有益的元素，而六价铬是有 毒的。1、皮肤损害。六价铬化合物对皮肤有刺激和致敏作用，皮肤 出现红斑、水肿、水疤、溃疡。 2、呼吸系统损害。铬酸盐及铬酸的烟雾和粉尘对呼吸道有 明显损害，可引起鼻中隔穿孔、鼻黏膜溃疡、咽炎、肺炎，患 者咳嗽、头痛、气短、胸闷、发热、面色青紫、两肺广泛哮鸣 音。 3、消化系统损害。长期接触铬酸盐，可出现胃痛、胃炎、 胃肠道溃疡，伴有周身酸痛、乏力等，味觉和嗅觉可减退，甚 至消失。动物实验证明铬酸铅、铬酸锌、重铬酸钠等有致癌性 重庆巴南区渝南鑫光灯具有限公司电镀车间打工 四个月，体内铬含量超标一万倍。 1.职业性化学性轻度皮肤灼伤； 2.职业性急性重度中毒性肾病。 CrO2Cl2 ：深红色液体，像溴，易挥发。CrO2Cl2易水解 :2 CrO2Cl2 + 3 H2O = 2 H2Cr2O7 + 4 HCl制备： K2Cr2O7 和KCl 粉末混合，滴加浓H2SO4，加热。 K2Cr2O7 +4KCl + 3H2SO4 = 2CrO2Cl2 + 3K2SO4 + 3H2O钢铁分析中铬干扰测定时，可用此方法除去。
