铬及其化合物性质补充精品文档文档格式.docx
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金属铬是雪白银亮的,硫酸铬是绿色的,铬酸镁是黄色的,重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矾(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的(常见的黄色颜科“铬黄”就是它)
2、铬的化学性质
不活泼金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。
金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。
一旦去钝化后,极易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。
在高温下,铬与氮起反应并被碱所侵蚀。
可溶于强碱溶液。
铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。
不溶于水。
镀在金属上可起保护作用。
温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3,Cr2N和CrN,Cr7C3和Cr3C2,Cr2S3。
铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢;
加热到1200℃时,氧化薄膜破坏,氧化速度重新加快,到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。
铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐,同时放出氢气。
相关化学方程式如下:
Cr+2HCl=CrCl2+H2↑Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑
二、重要化合物
1、Cr(
)
(1)Cr2O3是绿色颜料,俗称“铬绿”,它是一种两性氧化物,能与酸或浓碱溶液反应。
(同氧化铝)
氧化铬的制备:
(NH4)2Cr2O7晶体受热即可分解出:
Cr2O3N2H2O
(2)Cr3+在酸性溶液中比较稳定,需要用强氧化剂方能使其氧化,比如酸性高猛酸钾溶液氧化成重铬酸根离子。
(3)CrO2-在碱性条件中是较强还原剂,如在碱性条件下与双氧水制备铬酸根离子
CrO2-+H2O2+OH-===CrO42-+H2O
2.Cr(
)的化合物
(1)重铬酸钾:
K2Cr2O7是一种橙红色晶体,具有强氧化性。
在水溶液中,Cr2O72-与CrO42-存在下列平衡
故在酸性溶液中以为主,在碱性溶液中以为主。
K2Cr2O7是强氧化剂,与盐酸反应(加热)制备氯气的方程式
在分析化学中,可以用K2Cr2O7来测定铁的含量
Cr2O72-+Fe2++H+==Cr3++Fe3++H2O
工业制备法:
第一步:
将铬铁矿(Fe(CrO2)2)与碳酸钠的混合物在空气中煅烧(1000):
生成氧化铁、铬酸钠和二氧化碳气体。
第二步:
用水浸取熔体,过滤得到铬酸钠的水溶液,然后用硫酸酸化
第三步:
在溶液中,加入氯化钾固体进行复分解反应:
(利用重铬酸钾的溶解度受温度影响变化较大,而氯化钠的溶解度受温度变化影响较小)
高考试题选
【2017年全国3卷】
27.(15分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·
Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:
FeO·
Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO·
Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。
该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是__________,滤渣2的主要成分是_______________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变____________________(填“大”或“小”),原因是_________
(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。
冷却到___________________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为_______。
【2016年全国卷1】
27(15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72-(橙红色)、CrO42-(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_________。
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。
室温下,初始浓度为1.0mol·
L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
(10-7)
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。
根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl−,利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl−恰好完全沉淀(浓度等于1.0×
10−5mol·
L−1)时,溶液中c(Ag+)为_______mol·
L−1,此时溶液中c(CrO42−)等于______________mol·
L−1。
(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×
10−12和2.0×
10−10)。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72−还原成Cr3+,反应的离子方程式为______________。
【2015年安徽模拟试题】
答案
【2011年全国卷13】D
【2011年安徽卷】
【2010年海南高考题】C
【2010年北京卷】
【2009年安徽卷】
27.(12分
)某厂废水中含5.00×
10-3mol·
L-1的Cr2O
,其毒性较大。
某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第
步反应的离子方程式是
(2)第
步中用pH试纸测定溶液pH的操作是:
(3)第
步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有
(4)欲使1
L该废水中的Cr2O
完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。
理论上需要加入
gFeSO4·
7H2O。
答案:
27.
(1)Cr2O
+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9