鉻族元素


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

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-3-2-10+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,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

    與反應:Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O

    與反應: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

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 = 67MoO42- + 8H+ = Mo7O246-結構單元+ 4H2O


 

三、鎢

元素名稱

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


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