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文檔簡介

23-6鉻

曹陽郁燕亞錢穎丹成志艷23-6鉻1鉻的重要化合物ppt課件223-6-1概述23-6-2鉻的重要化合物23-6-3含鉻廢水的處理23-6-1概述323-6-1概述

鉻是1797年法國化學(xué)家沃克蘭在分析鉻鉛礦時(shí)首先發(fā)現(xiàn)的鉻占地殼的豐度為0.0083%鉻(Chromium)原意是顏色,因?yàn)樗幕衔锒加忻利惖念伾?3-6-1概述鉻是1797年法國化學(xué)家沃克蘭在分析鉻4主要礦石鉻鐵礦FeCr2O4鉻鉛礦PbCrO4鉻赭石礦Cr2O3主要礦石鉻鐵礦FeCr2O45煉鋼所用的鉻常由鉻鐵礦和碳在電爐中反應(yīng)得到:FeCr2O4+4C=Fe+2Cr+4CO鉻是銀白色有光澤的金屬,是典型的立方體心結(jié)構(gòu)。

金屬鉻Cr的立方體心堆積堿金屬、α-Fe、難熔金屬(V,Nb,Ta,Cr,Mo,W)等

還有哪些?特點(diǎn)煉鋼所用的鉻常由鉻鐵礦和碳在電爐中反應(yīng)得到:FeCr2O4+6在很純時(shí)相當(dāng)軟,有延展性,含有雜質(zhì)時(shí)硬而脆,是有較高熔點(diǎn)的硬金屬,是所有金屬中最硬的在很純時(shí)相當(dāng)軟,有延展性,含有雜質(zhì)時(shí)硬而脆,是有較高熔點(diǎn)的硬7鉻的良好光澤和高的抗腐蝕性常用于電鍍工業(yè),如自行車、汽車、精密儀器零件中的電鍍制件。鉻的良好光澤和高的抗腐蝕性常用于電鍍工業(yè),如自行車、汽車、精8鉻易與其它金屬形成合金,因此鉻在國防工業(yè)、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)方面有重要用途鉻鋼含鉻0.5%~1%、硅0.75%、錳0.5%~1.25%,很硬且有韌性,是機(jī)器制造業(yè)的重要原料;含鉻12%的鋼稱“不銹鋼”,有極強(qiáng)的耐腐蝕性能。鉻鎳鉻鋅鉻易與其它金屬形成合金,因此鉻在國防工業(yè)、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)9ScTiVCrMnFeCoNiCuZn

3d14s23d24s23d24s2

3d54s1

3d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s26個(gè)價(jià)電子都參與成鍵,因此,具有多種氧化態(tài),最高、氧化態(tài)為+Ⅵ,常見氧化態(tài)為+Ⅵ、+Ⅲ、+Ⅱ。鉻的元素電勢(shì)圖:Cr2O72-Cr3+Cr2+Cr+1.33-0.41-0.91-0.74+0.295φA/VφB/VCrO42-Cr(OH)3Cr(OH)2CrCrO2--1.2-1.48-0.13-1.1-1.4強(qiáng)氧化性強(qiáng)還原性很穩(wěn)定為什么?ScTiVCrM10從電勢(shì)圖可以看出:1.在酸性溶液中,鉻的最穩(wěn)定氧化態(tài)是+Ⅲ,這可以由鉻的3d電子開始進(jìn)入原子內(nèi)部的惰性電子實(shí),不易使電子非定域化而形成金屬鍵來解釋。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因,鉻與釩相比,鉻(Ⅵ)具有較釩低的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和原子化焓(如鉻的熔點(diǎn)1857℃,釩為1890℃)。2.在酸性介質(zhì)中,鉻具有最強(qiáng)的氧化性,金屬鉻具有較強(qiáng)還原性。事實(shí)上,當(dāng)鉻沒有被鈍化時(shí)相當(dāng)活潑,很容易將Cu、Sn、Ni等從它們的溶液中置換出來,也很容易溶于鹽酸、硫酸和高氯酸。從電勢(shì)圖可以看出:1.在酸性溶液中,鉻的最穩(wěn)定氧化態(tài)11例如當(dāng)鉻溶于稀鹽酸、稀硫酸時(shí),先生成藍(lán)色的CrCl2溶液,進(jìn)一步被空氣氧化為CrCl3綠色溶液:

Cr+2HCl=CrCl2+H2

4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O鉻與濃硫酸反應(yīng)則生成SO2和Cr(SO4)3:

2Cr+6H2SO4=Cr(SO4)3+3SO4+6H2O例如當(dāng)鉻溶于稀鹽酸、稀硫酸時(shí),先生成藍(lán)色的CrCl2溶12鉻(Ⅲ)化合物鉻的+Ⅲ氧化態(tài)是最常見的,其價(jià)層電子結(jié)構(gòu)為3d34s04p0,而次外層電子結(jié)構(gòu)是3s23p63d3,屬于9-17電子構(gòu)型,對(duì)原子核的屏蔽作用比8電子層結(jié)構(gòu)小,使Cr3+離子有較高的有效正電荷.價(jià)層電子結(jié)構(gòu):3d4s4p鉻(Ⅲ)化合物鉻的+Ⅲ氧化態(tài)是最常見的,其價(jià)層電子結(jié)構(gòu)為3d13鉻(Ⅲ)化合物另外,Cr3+離子半徑又比較?。捎贑r3+有較強(qiáng)的正電荷和空的d軌道等決定了Cr3+的化學(xué)特征是:(1)Cr3+離子的配位能力較強(qiáng),容易同H2O,NH3,Cl-,CN-,C2O42-等配體生成配位數(shù)為6的配位化合物(2)Cr3+離子中的3個(gè)成單的d電子,吸收部分可見光可以發(fā)生d-d躍遷,所以它的化合物都顯顏色(3)Cr3+表現(xiàn)出較大的穩(wěn)定性,在通常情況下,既不易被氧化為+Ⅵ氧化態(tài),也不易被還原成+Ⅱ氧化態(tài).鉻(Ⅲ)化合物另外,Cr3+離子半徑又比較?。捎贑r3+有14鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻制備

金屬鉻在氧氣中燃燒,或重鉻酸銨加熱分解,或用硫還原重鉻酸鈉均可制得綠色的三氧化二鉻(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2+4H2ONa2Cr2O7+SCr2O3+Na2SO4干法制備鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻制備金屬鉻15Cr2O3與Al2O3同晶,具有兩性.Cr2O3能溶于酸中,溶于硫酸得紫色的硫酸鉻(Ⅲ):鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻Cr2O3+3H2SO4Cr2(SO4)3+3H2OCr2O3也能溶于濃的強(qiáng)堿中,溶于氫氧化鈉生成深綠色亞鉻酸鈉:

Cr2O3+2NaOH+3H2O2NaCr(OH)4Cr2O3與Al2O3同晶,具有兩性.Cr2O3能溶于酸中16鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻灼燒過的Cr2O3不溶于酸中,但可以用熔融法使它變?yōu)榭扇苄缘柠},如:Cr2O3+2K2S2O7Cr2(SO4)3+3K2SO4

Cr2O3+6KHSO4Cr2(SO4)3+3K2SO4+3H2OCr2O3微溶于水,熔點(diǎn)很高,為2263K.Cr2O3是冶煉鉻的原料,由于它呈現(xiàn)綠色,也可用作綠色顏料.它的硬度較大,可用作研磨料.近年來將Cr2O3用作有機(jī)合成的催化劑.鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻灼燒過的Cr2O3不溶于17鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻向鉻(Ⅲ)鹽溶液中加堿,析出灰藍(lán)色水合三氧化二鉻的膠狀沉淀.水合三氧化二鉻(Cr2O3·nH2O)也具有兩性,既溶于酸,同時(shí)也溶于濃堿形成綠色的亞鉻酸鹽CrO2-,在水溶液中,實(shí)際上是羥合離子,應(yīng)寫成[Cr(OH)4]-或[Cr(OH)6]3-:Cr2O3·nH2O+6H3O+2[Cr(H2O)6]3++(n-3)H2OCr2O3·nH2O+6OH-2[Cr(OH)6]3-+(n-3)H2OCr3+CrO2-無論是Cr3+還是CrO2-,在水中都有水解作用鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻向鉻(Ⅲ)鹽溶液中加堿,18鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻向鉻(Ⅲ)鹽溶液中加入2mol/LNaOH,則生成灰藍(lán)色的膠狀沉淀:

Cr2SO4+6NaOH2Cr(OH)3+Na2SO4

氫氧化鉻也具有兩性,在溶液中存在如下的平衡:Cr3++OH-Cr(OH)3H2O+HCrO2-H++CrO2-+H2O鉻(Ⅲ)化合物-三氧化二鉻和氫氧化鉻向鉻(Ⅲ)鹽溶液中加入219鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)鹽和亞鉻酸鹽最重要的鉻(Ⅲ)鹽是硫酸鉻和鉻礬.將Cr2O3溶于冷硫酸中,則得到紫色的Cr2(SO4)3·18H2O,此外還有綠色的Cr2(SO4)3·6H2O和桃紅色的無水Cr2(SO4)3.硫酸鉻(Ⅲ)與堿金屬硫酸鹽可以形成鉻礬:MCr(SO4)2·12H2O[M=Na+,K+,Rb+,Cs+,NH4+,Tl+]K2Cr2O7+H2SO4+3SO2K2SO4·Cr2(SO4)3+H2O鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)鹽和亞鉻酸鹽最重要的鉻(Ⅲ)鹽是硫酸20鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)鹽和亞鉻酸鹽Cr3+在酸性溶液中是穩(wěn)定的,但在堿性溶液中CrO2-卻有較強(qiáng)的還原性:

CrO4-+2H2O+3e-CrO2-+4OH-Φ=-0.13V在堿性溶液中,亞鉻酸鹽可以被過氧化氫或者過氧化鈉氧化成鉻酸鹽:2CrO2-+3H2O2+2OH-2CrO42-+4H2O2CrO2-+3Na2O2+2H2O2CrO42-+6Na++4OH-鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)鹽和亞鉻酸鹽Cr3+在酸性溶液中是穩(wěn)21鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)鹽和亞鉻酸鹽在酸性溶液中,Cr3+的還原性就弱的多了:Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2OΦ=+1.33V只有象過硫酸銨,高錳酸鉀這樣的很強(qiáng)的氧化劑,才能將Cr3+氧化:S2O82-+2e-2SO42-Φ=+2.0VMnO4-+8H++5e-Mn2++4H2OΦ=+1.51V它們的反應(yīng)方程式如下:2Cr3++3S2O82-+7H2OCr2O72-+6SO42-+14H+

10Cr3++6MnO4-+11H2O5Cr2O72-+6Mn2++22H+

Ag+催化加熱加熱鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)鹽和亞鉻酸鹽在酸性溶液中,Cr3+的22鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物Cr(Ⅲ)形成配位化合物的能力很強(qiáng),除少數(shù)例外,Cr(Ⅲ)的配位數(shù)都是6,其單核配位化合物的空間構(gòu)型為八面體,Cr3+離子提供6個(gè)空軌道,形成6個(gè)d2sp3雜化軌道:3d4s4pd2sp3雜化凡能夠提供電子對(duì),起路易斯堿作用的離子和分子都能作為配位體與Cr3+配位,形成配陰離子或配陽離子或中性配和分子鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物Cr(Ⅲ)形成配位化合物的能23鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物但是鉻(Ⅲ)的配位化合物所以為數(shù)眾多,不僅是因?yàn)橛写罅康碾x子和分子可以作為它的配位體,而且還由于存在許多同分異構(gòu)現(xiàn)象.實(shí)際上溶液中并不存在簡單的Cr3+離子,而是以六水合鉻(Ⅲ)離子[Cr(H2O)6]3+存在.當(dāng)[Cr(H2O)6]3+中的水被其他配體,如NH3,Cl-等取代時(shí),就生成一系列混合配體配合物.鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物但是鉻(Ⅲ)的配位化合物所以24鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物例如:CrCl3·6H2O就有三種水合異構(gòu)體:紫色的[Cr(H2O)6]3+,藍(lán)綠色的[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O和綠色的[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O[Cr(H2O)6]Cl3[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O冷卻HCl乙醚HCl[Cr(H2O)6]3+中的水分子除被Cl-置換外,還可以被其他配位體置換,例如被氨置換形成氨或水-氨配位化合物:[Cr(H2O)6]3+(紫)[Cr(NH3)2(H2O)4]3+(紫紅)[Cr(NH3)3(H2O)3]3+(淺紅)[Cr(NH3)4(H2O)2]3+(橙紅)[Cr(NH3)5H2O]3+(橙黃)[Cr(NH3)6]3+(黃)隨內(nèi)界的水分子逐漸被氨分子所取代,配離子的顏色逐漸向長波方向移動(dòng)第三版P965鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物例如:CrCl3·6H2O就25鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物鉻(Ⅲ)還能形成許多橋聯(lián)多核配位化合物,以O(shè)H-,O2-,SO42-,CH3COO-,HCOO-等為橋,把兩個(gè)或兩個(gè)以上的Cr3+離子連接起來.例如,鉻(Ⅲ)鹽在水溶液中的水解:[Cr(H2O)6]3++H2O[Cr(OH)(H2O)5]2++H3O+pK=3.89降低酸度,可以進(jìn)一步縮合成多核配位化合物:繼續(xù)加堿,開始析出灰藍(lán)色膠狀沉淀Cr(OH)3·nH2O.(實(shí)際上是不定量水組成的水合三氧化二鉻Cr2O3·nH2O).Cr(OH)3·nH2O能溶于過量的堿中,生成[Cr(OH)6]3-鉻(Ⅲ)化合物-鉻(Ⅲ)的配合物鉻(Ⅲ)還能形成許多橋聯(lián)多核26Cr3+Al3+Fe3+的比較類似:它們都能和H20組成一定配位數(shù)的水合離子,都容易形成礬,遇適量的堿都生成M(OH)3·nH2O(實(shí)際上是M2O3·nH2O)膠狀沉淀主要原因是:它們電荷相同,Cr3+和Fe3+的離子半徑也很接近.Cr3+Al3+Fe3+的比較類似:它們都能27Cr3+Al3+Fe3+的比較差異:1.膠體的氫氧化物顏色各不相同:Cr(OH)3灰藍(lán)色,Fe(OH)3紅棕色,Al(OH)3白色2.它們的氫氧化物雖都具有兩性,但以Al(OH)3的兩性最顯著,其次是Cr(OH)3,而Fe(OH)3僅微具兩性(以堿性為主)3.Cr3+能同氨形成配位化合物,而Al3+和Fe3+在水溶液中不形成氨配位化合物.4.在堿性介質(zhì)中Cr(Ⅲ)可以被氧化成Cr(Ⅵ)化合物,而在同樣條件下,Fe3+的還原性則弱的多,Al3+根本不能形成更高氧化態(tài)可以利用這些差異鑒定和分別這三種離子Cr3+Al3+Fe3+的比較差異:1.膠體28二、鉻(VI)化合物在第一過渡系元素中,Cr6+比同周期的Ti4+、V5+離子有更高的正電荷和更小的半徑(52cm)。因此,不論在晶體中還是在溶液中都不存在簡單Cr6+離子。常見的鉻(VI)化合物是氧化物CrO3、鉻氧基CrO2

2

+、含氧酸鹽CrO42-和Cr2O72-,其中又以重鉻酸鉀(俗稱紅礬鉀)、重鉻酸鈉(俗稱紅礬鈉)最為重要。但是鉻(VI)的化合物有較大毒性。二、鉻(VI)化合物在第一過渡系元素中,Cr29在鉻(VI)化合物中由于Cr___O之間有較強(qiáng)的極化作用,當(dāng)這些含氧化合物吸收部分可見光后,集中在配位氧原子一端的電子向中心Cr(VI)離子躍遷,因而使這些化合物都顯顏色。三氧化鉻(CrO3)俗稱鉻酐暗紅色重鉻酸鉀(K2Cr2O7)俗稱紅礬鉀橙紅色重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)俗稱紅礬鈉桔紅色在鉻(VI)化合物中由于Cr___O之間有較強(qiáng)的極化作用,當(dāng)30鉻酸鹽和重鉻酸鹽工業(yè)上生產(chǎn)鉻(VI)化合物,主要是通過鉻鐵礦與碳酸鹽混合在空氣中煅燒,使鉻氧化成可溶性的鉻酸鹽4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=====2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑用水浸取熔體,過濾以除去F2O3等雜質(zhì),Na2CrO4水溶液用適量的H2SO4酸化,可轉(zhuǎn)化成Na2Cr2O7:2Na2CrO4+H2SO4==Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O鉻酸鹽和重鉻酸鹽工業(yè)上生產(chǎn)鉻(VI)化合物,主要是通過鉻鐵礦31

由Na2Cr2O7制取K2Cr2O7,只要在Na2Cr2O7溶液中加入固體KCl進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)即可:

K2Cr2O7+2KCl==K2Cr2O7+2NaCl利用重鉻酸鉀在低溫時(shí)溶解度較?。?73K時(shí),94.1g/100g水),而溫度對(duì)NaCl的溶解度影響不大的性質(zhì),可將K2Cr2O7和NaCl分離。由Na2Cr2O7制取K2Cr2O7,只要在Na2Cr2O32上述CrO42-與Cr2O72-之間的轉(zhuǎn)化可能是因?yàn)殂t酸鹽或重鉻酸鹽在水溶液中存在著下列縮合平衡:2CrO42-+2H+==Cr2O72-+H2O;K=4.2×1014加酸可使平衡向右移動(dòng),Cr2O72-離子濃度升高。加堿可使平衡左移,CrO42-離子濃度升高。因此溶液中CrO42-與Cr2O72-離子濃度的比值決定于溶液中的pH。在酸性溶液中主要以Cr2O72-形式存在,在堿性溶液中則以CrO42-形式為主。上述CrO42-與Cr2O72-之間的轉(zhuǎn)化可能是因?yàn)殂t酸鹽或33由于H2CrO4酸性較強(qiáng)(K1=4.1,K2=10-5),因此,它不像VO43-離子能形成許多種縮合酸。除了加酸、加堿可使這個(gè)平衡發(fā)生移動(dòng)外,如向這個(gè)溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+離子,則這些離子與CrO42-反應(yīng)生成溶度積較低的鉻酸鹽,而使平衡向生成CrO42-的方向移動(dòng)。所以,無論是向鉻酸鹽溶液或者重鉻酸鹽溶液中加入這些金屬離子,生成產(chǎn)物都是鉻酸鹽沉淀:Cr2O72-+2Ba2++H2O==2H++2BaCrO4↓;Ksp=1.6×10-10

黃色Cr2O72-+2Pb2++H2O==2H++2PbCrO4

↓;Ksp=1.77×10-14

黃色

Cr2O72-+4Ag++H2O==2H++2Ag2CrO4

↓;Ksp=9.0×10-12

磚紅色實(shí)驗(yàn)室中常用Ba2+、Pb2+、Ag+離子來檢驗(yàn)CrO42-的存在。由于H2CrO4酸性較強(qiáng)(K1=4.1,K2=1034重鉻酸鹽在酸性溶液中是強(qiáng)氧化劑。例如,在冷溶液中K2Cr2O7可以氧化H2S、H2SO3和HI;在加熱時(shí)可氧化HBr和HCl。在這些反應(yīng)中,Cr2O72-的還原產(chǎn)物都是Cr3+的鹽。

Cr2O72-+6I-+14H+==2Cr3++3I2+7H2O;Cr2O72-+3SO32-+8H+==2Cr3++3SO42-+4H2O在分析化學(xué)中,常用K2Cr2O7來測定鐵:K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4==3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O

重鉻酸鹽在酸性溶液中是強(qiáng)氧化劑。例如,在冷溶液中K2Cr2O35Na2Cr2O7用碳還原得到Cr2O3:

Na2Cr2O7+2C==Cr2O3+Na2CO3+CO

將H2O2加到重鉻酸鹽溶液中會(huì)生成黃色的五氧化鉻,可用于鑒定CrO42-和Cr2O72-。實(shí)驗(yàn)室中所用的溶液是重鉻酸鉀飽和溶液和濃硫酸的混合物(往5g

K2Cr2O7配制的飽和溶液中加入100ml濃硫酸

),即鉻酸洗液。有強(qiáng)氧化性,可用來洗滌化學(xué)玻璃器皿,以除去器壁上黏附的油脂層。洗滌液使用后,紅棕色逐漸轉(zhuǎn)化為暗綠色,若全部變?yōu)榘稻G色,說明洗滌液已經(jīng)失效。Na2Cr2O7用碳還原得到Cr2O3:36重鉻酸鉀也可以被乙醇還原:3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4==2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O利用該反應(yīng)可監(jiān)測司機(jī)是否酒后開車。Na2Cr2O7和K2Cr2O7均為大粒的橙紅色晶體。是實(shí)驗(yàn)室常用的基準(zhǔn)試劑和氧化劑。在工業(yè)上K2Cr2O7大量用于鞣革、顏料、電鍍等方面。重鉻酸鉀也可以被乙醇還原:3CH3CH2OH+2K2Cr2O37過氧化鉻在鉻酸鹽的酸性溶液中加入H2O2,生成深藍(lán)色的過氧化鉻CrO(O2)2;

H2CrO4-+2H2O2+H+→CrO(O2)2+3H2O

過氧化鉻的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于CrO3中兩個(gè)氧被兩個(gè)過氧基取代,CrO(O2)2不穩(wěn)定,極易分解放氧;冷

4CrO(O2)2+12H+→4Cr3++7O2↑+6H2O過氧化鉻在鉻酸鹽的酸性溶液中加入H2O2,生成深藍(lán)色的過氧化38三氧化鉻

三氧化鉻俗名“鉻酐”。往K2Cr2O7的溶液中加入濃硫酸,可以析出橙紅色的CrO3晶體:

K2Cr2O7+H2SO4==K2SO4+2CrO3↓+H2OCrO3是一種強(qiáng)酸性而且共價(jià)性相當(dāng)強(qiáng)的氧化物,有毒、易溶于水,在298K時(shí),每100g水能溶166gCrO3,水溶液稱為鉻酸。三氧化鉻是一種強(qiáng)氧化劑,遇到有機(jī)物猛烈反應(yīng)以至著火燃燒,甚至可能爆炸。廣泛應(yīng)用在有機(jī)物化學(xué)中做氧化劑。三氧化鉻三氧化鉻俗名“鉻酐”。往K2Cr2O7的溶液中39三氧化鉻的晶體是由共用頂點(diǎn)的CrO4四面體組成的鏈構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)使得CrO3的熔點(diǎn)只有470K。當(dāng)CrO3熔融,并加熱到493~523K以上時(shí),它失去氧生成一系列較低的氧化物,最終產(chǎn)物是綠色的Cr2O3:CrO3→Cr3O8

→Cr2O5→CrO2→Cr2O3,CrO3不穩(wěn)定,加熱易分解出氧氣;

4CrO3===2

Cr2O3+3O2↑用鋁熱法還原Cr2O3得到金屬鋁:

Cr2O3(s)+2Al(s)===2Cr(s)+Al2O3(s);三氧化鉻的晶體是由共用頂點(diǎn)的CrO4四面體組成的鏈構(gòu)成。這種40將重鉻酸鉀與氯化物在濃硫酸中加熱,可蒸餾制得氯化酰鉻CrO2Cl2,又稱二氯二氧化鉻。

K2Cr2O7+

3H2SO4+4KCl==2CrO2Cl2+3K2SO4+3H2O氯化氫與CrO3反應(yīng)也可生成CrO2Cl2;

2HCl+CrO3==CrO2Cl2+H2O

將重鉻酸鉀與氯化物在濃硫酸中加熱,可蒸餾制得氯化酰鉻CrO241CrO2Cl2是四面體形的共價(jià)分子,深紅色液體,沸點(diǎn)390K,易揮發(fā)。這一性質(zhì)用在鋼鐵分析中,當(dāng)有鉻干擾時(shí),在溶解試樣時(shí)加入NaCl和HClO4,加熱蒸發(fā)至冒煙,使生成的CrO2Cl2揮發(fā)而除去;Cr2O72-+4Cl-+6H+==2CrO2Cl2+3H2OCrO2Cl2在不見光時(shí)比較穩(wěn)定,遇水易分解;

2CrO2Cl2+3H2O==H2Cr2O7+4HClCrO2Cl2是四面體形的共價(jià)分子,深紅色液體,沸點(diǎn)390K42

鉻的化合物有毒,六價(jià)鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物,皮膚接觸可能導(dǎo)致敏感;更可能造成遺傳性基因缺陷,吸入可能致癌,對(duì)環(huán)境有持久危險(xiǎn)性。但這些是六價(jià)鉻的特性,鉻金屬、三價(jià)或四價(jià)鉻并不具有這些毒性。

23-6-3含鉻廢水處理

鉻的化合物有毒,六價(jià)鉻為吞入性毒物/吸43

鉻以從消化道進(jìn)入人體為主,也可以經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體。鉻中毒可引起鼻炎,咽喉炎,惡心,嘔吐,胃腸潰瘍和胃腸功能紊亂等。

因此,必須對(duì)鉻的冶煉,電鍍,皮革,染料,制藥等工廠,企業(yè)所排放的廢氣和廢水進(jìn)行處理。

鉻以從消化道進(jìn)入人體為主,也可以經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體。44目前研究和采取的處理方法較多,主要有以下

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