Cr(Ⅵ)(酸性):強氧化性。
Mo(Ⅵ)(酸性):弱氧化性。
W(Ⅵ)(酸性):弱氧化性。
Cr(Ⅵ)穩定性:酸性溶液 > 鹼性溶液。
Cr(Ⅲ)(酸性)最穩定。
Mo(Ⅵ)穩定性:酸性溶液 > 鹼性溶液。
W(Ⅵ)穩定性:酸性溶液 > 鹼性溶液。
W(Ⅵ)(酸性)最穩定。
Cr2+:藍色。Cr3+:綠色。CrO42-:黃色。Cr2O72-:橙色。
Cr(OH)3:灰藍色膠狀沉淀。
一、鉻
元素名稱:鉻。
元素符號:Cr。
原子序數:24。
在周期表中的位置:第四周期ⅥB族。
電子排布式:[Ar]3d54s1。
化合價:配合物:-3,-2,-1,0,+1。單質:0。化合物:+2,+3,+4,+5,+6。
1.鉻單質
化學式:Cr。
物理性質:鋼灰色固體,具有金屬光澤,硬而脆(硬度最大的金屬),耐磨,熔點高。
化學性質:
①金屬的通性:
與非氧化性酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Fe):化學方程式:Cr + 2HCl = CrCl2 + H2↑。離子方程式:Cr + 2H+ = Cr2+ + H2↑。
與稀硫酸反應(類比Fe):化學方程式:Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2↑。離子方程式:Cr + 2H+ = Cr2+ + H2↑。
②還原性:
與氧化性酸反應:
與濃硫酸反應:化學方程式:2Cr + 6H2SO4(濃) =△= Cr2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O。離子方程式:2Cr + 6H2SO4(濃) =△= 2Cr3+ + 3SO42- + 3SO2↑ + 6H2O。
③常溫下,鉻遇冷的濃硫酸、稀硝酸、濃硝酸、王水發生鈍化。
用途:①金屬表面鍍層(鍍鉻)(俗名:克羅米)。②合金鋼(不銹鋼:含鉻量12%~18%,含鎳量8%的鋼)。
2.亞鉻鹽
化學性質:
①還原性:
與氧氣反應(類比FeCl2):化學方程式:4CrCl2 + O2 + 4HCl = 4CrCl3 + 2H2O。離子方程式:4Cr2+ + O2 + 4H+ = 4Cr3+ + 2H2O。
3.三氧化二鉻
化學式:Cr2O3。
俗名:鉻綠。
分類:兩性氧化物。
物理性質:淺綠色/深綠色固體,難溶於水。
化學性質:
①兩性氧化物的通性。
與酸反應:
與稀硫酸反應(類比Fe2O3):化學方程式:Cr2O3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3H2O。離子方程式:Cr2O3 + 6H+ = 2Cr3+ + 3H2O。
與鹼反應:
與氫氧化鈉反應(類比Al2O3):化學方程式:Cr2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Cr(OH)4]/Cr2O3 + 2NaOH = NaCrO2 + H2O。離子方程式:Cr2O3 + 2OH- + 3H2O = 2[Cr(OH)4]-/Cr2O3 + 2OH- = CrO2- + 2H2O。
三氧化二鉻的制備:
法一:三氧化鉻受熱分解:4CrO3 =高溫= 2Cr2O3 + 3O2↑。
法二:氫氧化鉻受熱分解:2Cr(OH)3 =△= Cr2O3 + 3H2O。
法三:重鉻酸銨受熱分解:(NH4)2Cr2O7 =△= N2↑ + Cr2O3 + 4H2O。
法四:硫磺還原重鉻酸鈉:S + Na2Cr2O7 = Na2SO4 + Cr2O3。
用途:綠色顏料。
4.鉻鹽
化學性質:
①鹽的通性:
與鹼反應(類比Fe3+):Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3↓。
②水解反應(類比Fe3+):
Cr3+ + 3H2O ⇌ Cr(OH)3 + 3H+。
2CrCl3 + 3Na2S = 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl。
③還原性:
與強氧化劑反應:
與過硫酸根反應:2Cr3+ + 3S2O82- + 7H2O =Ag+=△= Cr2O72- + 6SO42- + 14H+。
與高錳酸根反應:10Cr3+ + 6MnO4- + 11H2O =△= 5Cr2O72- + 6Mn2+ + 22H+。
5.亞鉻酸鹽
化學性質:
①水解反應:化學方程式:NaCrO2 + 2H2O =△= Cr(OH)3↓ + NaOH。離子方程式:CrO2- + 2H2O =△= Cr(OH)3↓ + OH-。
②還原性:2CrO2- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 4H2O。
6.氫氧化鉻
化學式:Cr(OH)3。
分類:兩性氫氧化物。
化學性質:
①兩性氫氧化物的通性:
與酸反應:Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O。
與鹼反應:Cr(OH)3 + OH- = CrO2- + 2H2O。
②熱不穩定性(類比Al2O3):2Cr(OH)3 =△= Cr2O3 + 3H2O。
7.三氧化鉻
化學式:CrO3。
分類:酸性氧化物。
物理性質:暗紅色針狀固體,易溶於水。
化學性質:
①酸性氧化物的通性:
與水反應:H2O + CrO3 = H2CrO4(中強酸,酸性:H2CrO4 ≈ H2SO4)。
8.重鉻酸鹽
例:K2Cr2O7:橙紅色固體。
化學性質:
①2CrO42- + 2H+ ⇌ Cr2O72- + H2O。
②強氧化性:
與濃鹽酸反應制氯氣:K2Cr2O7 + 14HCl(濃) = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O。
測定鐵的含量:Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O。
用途:基准的氧化試劑。
工業制重鉻酸鉀:
第一步:煅燒鉻鐵礦和碳酸鈉的混合物。
4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 = 2Fe2O3 + 8Na2CrO4 + 8CO2。
第二步:水浸取,過濾,硫酸酸化。
2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O。
第三步:加氯化鉀固體,蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾。
Na2Cr2O7 + 2KCl ⇌ K2Cr2O7 + 2NaCl。
9.五氧化鉻/過氧化鉻
化學式:CrO(O2)2/CrO5。
化學性質:
①不穩定性:4CrO(O2)2 + 12H+ = 4Cr3+ + 7O2↑ + 6H2O。
操作:向酸性重鉻酸鉀溶液中加入少量乙醚和過氧化氫溶液。
現象:乙醚層由無色變為藍色[CrO(O2)2(CH3CH2)2O]。
用途:檢驗鉻元素。
二、鉬
元素名稱:鉬。
元素符號:Mo。
原子序數:42。
在周期表中的位置:第五周期ⅥB族。
電子排布式:[Kr]4d55s1。
1.三氧化鉬
化學式:MoO3。
分類:酸性氧化物。
物理性質:難溶於水,易溶於氨水、強鹼性溶液。
2.多鉬酸鹽
例:(NH4)6Mo7O24·2H2O。
化學性質:
①易形成同多酸、同多酸鹽、雜多酸、雜多酸鹽。
pH = 6:7MoO42- + 8H+ = Mo7O246-(結構單元:+ 4H2O。
三、鎢
元素名稱:鎢。
元素符號:W。
原子序數:74。
在周期表中的位置:第六周期ⅥB族。
電子排布式:[Xe]4f105d46s2(不滿足洪特規則)。
1.三氧化鎢
化學式:WO3。
分類:酸性氧化物。
物理性質:難溶於水,易溶於氨水、強鹼性溶液。
2.多鎢酸鹽
化學性質:
①易形成同多酸、同多酸鹽、雜多酸、雜多酸鹽。