铬及其化合物性质(补充))

高三 8 班常考元素知识补充 铬 1 铬及其化合物性质铬及其化合物性质 一 单质 铬 1 物理性质 铬是银白色的金属 难熔 熔点 1800 比重为 7 1 和铁差不多 铬是最硬的金 属 铬的化学性质很稳定 在常温下 放在空气中或浸在水里 不会生锈 手表的外壳常是银闪闪 的 人们说它是镀了 克罗米 共实 克罗米 就是铬 是从路的拉丁文名称 Chromium 音译而来 的 一些眼镜的金属架子 表带 汽车车灯 自行车车把与钢圈 铁栏杆 照相机架子等 也都常镀 一层铬 不仅美观 而且防锈 所镀的铬层越薄 越是会紧贴在金属的表面 不易脱掉 在一些炮筒 枪管内壁 所镀的铬层仅有 0 005 毫米厚 但是 发射了千百发炮弹 子弹以后 铬层依然还在 五光十色 铬的希腊文原意 便是 颜色 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 C r2S3 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 III 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 2 Cr2O7 晶体受热即可分解出 Cr2O3 N2 H2O 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 高三 8 班常考元素知识补充 铬 2 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 VI 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 高三 8 班常考元素知识补充 铬 3 回答下列问题 1 步骤 的主要反应为 FeO Cr2O3 Na2CO3 NaNO3 Na2CrO4 Fe2O3 CO2 NaNO2 高温 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 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 的反应类型是 5 某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉 含 Cr2O3 40 制备 K2Cr2O7 最终得到产品 m2 kg 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 高三 8 班常考元素知识补充 铬 4 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 0 mol L 1的 Na2CrO4溶液中 c Cr2O72 随c H 的变化如图所示 10 7 用离子方程式表示 Na2CrO4溶液中的转化反应 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 升高温度 溶液中 CrO42 的平衡转化率减小 则该反应的 H 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 5 mol 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 Ag2 CrO4 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 高三 8 班常考元素知识补充 铬 5 2015 年安徽模拟试题 高三 8 班常考元素知识补充 铬 6 答案 高三 8 班常考元素知识补充 铬 7 2011 年全国卷 13 D 高三 8 班常考元素知识补充 铬 8 2011 年安徽卷 高三 8 班常考元素知识补充 铬 9 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 3 mol L 1的 Cr2O 其毒性较大 某研究性学习小组为了变废为 2 7 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 g FeSO4 7H2O 2 7 答案 27 1 Cr2O 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O 2 7 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