天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)133-鉻族元素課件

第三節(jié)鉻族元素?zé)o機(jī)化學(xué)多媒體電子教案第十三章過(guò)渡元素第三節(jié)鉻族元素13-3-1鉻族元素概述13-3-1鉻族元素概述d區(qū)ⅥB族CrMoWSg鉻鉬鎢主要礦物鉻鐵礦Fe(CrO2)2輝鉬礦MoS2黑鎢礦MnFeWO4白鎢礦CaWO4放射性元素稀有元素但在我國(guó)的儲(chǔ)量極為豐富居世界第二位居世界第一位占全球總量的一半以上鉻鉻(Cr)銀白色金屬，熔、沸點(diǎn)高，硬度是所有金屬中最大的常溫下因表面有致密的氧化膜，在空氣或水中穩(wěn)定，除去保護(hù)膜可緩慢溶于稀HCl或稀H2SO4Cr

+2H+→

Cr2++H2藍(lán)色4Cr2++4H++O2→

4Cr3++2H2O紫色鉻(Cr)銀白色金屬，熔、沸點(diǎn)高，硬度是所有金屬中最大的常溫下因表面有致密的氧化膜，在空氣或水中穩(wěn)定，除去保護(hù)膜可緩慢溶于稀HCl或稀H2SO4不溶于硝酸，溶于熱、濃硫酸2Cr

+

6H2SO4(熱、濃)

→

Cr2(SO4)3+3SO2+

6H2O具有硬度高、耐腐蝕、良好光澤等優(yōu)點(diǎn)常用作金屬表面鍍層，并用于制造合金鉬、鎢大量用于制造合金鋼，鎢還用于制作燈絲和高溫電爐的發(fā)熱元件鉬不與稀、濃鹽酸反應(yīng)，可與濃硝酸和王水反應(yīng)為銀白色金屬，硬度大、熔點(diǎn)高

鎢(3410℃)是金屬中熔點(diǎn)最高的鉬(Mo)、鎢(W)鎢與鹽酸、硫酸、硝酸均不反應(yīng)，只溶解于氫氟酸和硝酸的混合物或王水鉬與鎢性質(zhì)相似，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定鉻、鉬、鎢與酸的反應(yīng)情況

HClHNO3王水Cr緩慢溶解鈍化反應(yīng)Mo不反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)W不反應(yīng)不反應(yīng)反應(yīng)鉻的制備工業(yè)鉻產(chǎn)品原料(Na2Cr2O7)的制備鉻鐵礦(FeCr2O4)培燒爐Na2CO3用水浸取過(guò)濾鉻渣Na2CrO44FeCr2O4(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)

2Fe2O3(s)

+8Na2CrO4(s)

+8CO2(g)△工業(yè)鉻產(chǎn)品原料(Na2Cr2O7)的制備鉻鐵礦(FeCr2O4)培燒爐Na2CO3用水浸取過(guò)濾鉻渣Na2CrO4酸化、濃縮Na2Cr2O7晶體4FeCr2O4+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO21100℃2Na2CrO4+H2SO4→

Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O13-3-2

鉻的重要化合物鉻的電勢(shì)圖E/V?A酸性溶液中，Cr3+穩(wěn)定堿性溶液中，[Cr(OH)4]-有還原性無(wú)論酸性或堿性溶液，Cr(Ⅱ)均不穩(wěn)定13-3-2

鉻的重要化合物酸性溶液中，Cr2O有強(qiáng)氧化性堿性溶液中，CrO無(wú)氧化性E/V?BCr2O7

Cr3+Cr2+Cr+1.36-0.424-0.90-0.74CrO4

[Cr(OH)4]-

Cr(OH)2

Cr-0.13-0.80-1.4-1.22-2-主要氧化物和氧化物的水合物主要氧化數(shù)最常見(jiàn)狀態(tài)顏色酸堿性+2Cr(OH)2藍(lán)堿性+3Cr2O3Cr(OH)3綠灰綠兩性+6CrO3H2Cr2O7H2CrO4暗紅橙紅酸性氧化數(shù)增大，化合物酸性增強(qiáng)13-3-2

鉻的重要化合物黃三氧化二鉻(Cr2O3)——鉻綠制取1.高溫下，金屬鉻與氧直接化合4Cr+3O22Cr2O3△2.重鉻酸銨熱分解(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2+4H2O△3.三氧化鉻熱分解4CrO3

2Cr2O3+3O2△演示三氧化二鉻(Cr2O3)——鉻綠1.穩(wěn)定的兩性氧化物性質(zhì)2.灼燒過(guò)的Cr2O3難溶于酸或堿可與酸性熔劑共熔Cr2O3+3K2S2O7

Cr2(SO4)3+3K2SO4高溫Cr2O3是制鉻的原料，也是綠色顏料廣泛用于陶瓷、玻璃、涂料、印刷等Cr2O3+6KHSO4Cr2(SO4)3+3K2SO4+3H2O高溫氫氧化鉻[Cr(OH)3]實(shí)為水合氧化鉻Cr2O3·xH2O含水量是可變的，習(xí)慣上用Cr(OH)3表示向Cr3+溶液中加入適量堿Cr3++3OH-→

Cr(OH)3(灰綠色)難溶于水兩性溶于酸——Cr3+(藍(lán)紫色)Cr(OH)3+3H+

→Cr3++3H2O溶于堿——[Cr(OH)4]-(亮綠色)Cr(OH)3+OH-

→[Cr(OH)4]-鉻(Ⅲ)鹽常見(jiàn)的鉻鹽易溶于水六水合氯化鉻CrCl3·6H2O紫色或綠色十八水合硫酸鉻Cr2(SO4)3·18H2O紫色鉻鉀礬KCr(SO4)2·12H2O藍(lán)紫色CrCl3溶液的顏色隨溫度(T)、c(Cl-)而變冷、稀CrCl3溶液中

[CrCl(H2O)5]2+

[Cr(H2O)6]3+

[CrCl2(H2O)4]+

T、c(Cl-)紫色

綠色鉻(Ⅲ)鹽易水解1.Cr3+水解[Cr(H2O)6]3++H2O

?

[Cr(OH)(H2O)5]2++H3O+

pH↑，進(jìn)一步反應(yīng)[Cr(H2O)6]3+

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

H

O(H2O)5CrCr(H2O)55++H2O2[Cr(OH)(H2O)5]2+?+2H2O

HO(H2O)4CrCr(H2O)4

O

H4+鉻(Ⅲ)鹽常見(jiàn)的鉻鹽易溶于水CrCl3溶液的顏色隨溫度(T)、c(Cl-)而變易水解鉻(Ⅲ)鹽3.弱酸鉻鹽發(fā)生完全水解2Cr3++3S2-+6H2O→2Cr(OH)3+3H2S2.Cr(OH)4水溶液加熱煮沸發(fā)生完全水解2Cr(OH)4+(x-3)H2O→Cr2O3·xH2O+2OH-__鉻(Ⅲ)鹽常見(jiàn)的鉻鹽易溶于水CrCl3溶液的顏色隨溫度(T)、c(Cl-)而變易水解在酸性溶液中，與強(qiáng)氧化劑才能反應(yīng)2Cr3++3S2O82-+7H2O

→

Cr2O72-+6SO42-+14H+在堿性介質(zhì)中,Cr(OH)4-有強(qiáng)還原性2Cr(OH)4-+3H2O2+2OH-→2CrO42-

+8H2O鉻(Ⅲ)鹽鉻(Ⅲ)配合物配位數(shù)大多為6穩(wěn)定性較高，在水溶液解離程度較小同一組成配合物可有多種異構(gòu)體如CrCl3·6H2O[Cr(H2O)6]Cl3紫色[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O藍(lán)綠色[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O綠色Cr3+鑒定1.加入過(guò)量NaOH2.加入H2O23.加入Pb(NO3)2或AgNO3或BaCl22[Cr(OH)4]-+3H2O2+2OH-→2CrO+8H2OCr3+

+4OH-(過(guò)量)→[Cr(OH)4]-

（亮綠色）CrO

+Pb2+→()CrO

+2Ag+→Ag2CrO4(磚紅色)CrO

+Ba2+→()PbCrO4黃色BaCrO4黃色三氧化鉻(鉻酐)制取：在K2Cr2O7飽和溶液中加入過(guò)量濃硫酸K2Cr2O7+H2SO4(濃)

→2CrO3+K2SO4+H2O暗紅色晶體，有毒不穩(wěn)定4CrO32Cr2O3+3O2197℃強(qiáng)氧化性,與有機(jī)物劇烈反應(yīng),甚至著火CrO3+H2O→H2CrO4

溶于堿生成鉻酸鹽CrO3+2NaOH→Na2CrO4+H2O易潮解，溶于水生成鉻酸(

）黃色鉻酸鹽和重鉻酸鹽重鉻酸鹽大都溶于水K2Cr2O7是橙紅色晶體,不易潮解,常用作化學(xué)分析的基準(zhǔn)物鉻酸鹽除K+、Na+、NH4鹽外，一般均難溶于水。K2CrO4是黃色晶體+Cr2O7和CrO4在溶液中存在如下平衡2-2-2CrO4

+2H+Cr2O7+H2OH+OH-黃色

橙紅色2-2-鉻酸鹽和重鉻酸鹽在重鉻酸鹽溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+鹽時(shí)，生成鉻酸鹽沉淀Cr2O7+2Ba2++H2O→2BaCrO4+2H+(檸檬黃)Cr2O7+2Pb2++H2O→2PbCrO4+2H+(鉻黃)Cr2O7+4Ag++H2O→2Ag2CrO4+2H+(磚紅)2-2-2-鉻酸鹽和重鉻酸鹽在重鉻酸鹽溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+鹽時(shí)，生成鉻酸鹽沉淀重鉻酸鹽在酸性溶液中有強(qiáng)氧化性此反應(yīng)用于鐵含量的測(cè)定Cr2O7+3SO3+8H+→2Cr3++3SO4+4H2OCr2O7+6I-+14H+→

2Cr3++3I2+7H2OCr2O7+3H2O2+8H+

→

2Cr3++3O2+7H2OCr2O7+3H2S+8H+

→2Cr3++3S+7H2OCr2O7+6Fe2++14H+

→

2Cr3++6Fe3++7H2O2-2-2-2-2-2-2-鉻酸鹽和重鉻酸鹽在重鉻酸鹽溶液中加入Ba2+、Pb2+、Ag+鹽時(shí)，生成鉻酸鹽沉淀重鉻酸鹽在酸性溶液中有強(qiáng)氧化性

過(guò)去化學(xué)實(shí)驗(yàn)室所用“洗液”是由重鉻酸鹽飽和溶液與濃硫酸配制而成若“洗液”由暗紅色變?yōu)榫G色，即Cr(Ⅵ)已轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(Ⅲ)，洗液失效CrO4

的鑒定2-Cr2O7的鑒定2-Cr2O7+4H2O2+2H+2CrO5

+5H2O乙醚(藍(lán)色)2Cr3++5O2OOCrOOO2-CrO4

+Pb2+

→

PbCrO4

(黃色）2-第三節(jié)結(jié)束無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案第十三章過(guò)渡元素第三節(jié)結(jié)束賣油翁下課了，回顧學(xué)習(xí)一個(gè)小故事吧！學(xué)習(xí)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初步把握人物形象。2、學(xué)會(huì)利用文中關(guān)鍵詞句分析人物形象。3、體會(huì)文章所揭示的深刻道理。故事發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、人物、事