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* * 第三节铬族元素 无机化学多媒体电子教案 第十三章 过渡元素 第三节 铬族元素 13-3-1铬族元素概述 13-3-1铬族元素概述 黑钨矿 MnFeWO4 白钨矿 CaWO4 辉钼矿 MoS2 铬铁矿 Fe(CrO2)2 主要矿物 钨 钼 铬 Sg W Mo Cr ⅥB族 d区 放射性元素 稀有元素 但在我国的储量极为丰富 居世界第二位 居世界第一位 占全球总量的一半以上 铬 铬(Cr) 银白色金属，熔、沸点高，硬度是所有金属中最大的 常温下因表面有致密的氧化膜，在空气或水中稳定，除去保护膜可缓慢溶于稀HCl或稀H2SO4 Cr + 2H+ → Cr2+ + H2 蓝色 4Cr2+ + 4H++ O2 → 4Cr3+ + 2H2O 紫色 铬(Cr) 银白色金属，熔、沸点高，硬度是所有金属中最大的 常温下因表面有致密的氧化膜，在空气或水中稳定，除去保护膜可缓慢溶于稀HCl或稀H2SO4 不溶于硝酸，溶于热、浓硫酸 2Cr + 6H2SO4(热、浓) → Cr2(SO4)3+3SO2 + 6H2O 具有硬度高、耐腐蚀、良好光泽等优点常用作金属表面镀层，并用于制造合金 钼、钨 大量用于制造合金钢，钨还用于制作灯丝和高温电炉的发热元件 钼不与稀、浓盐酸反应，可与浓硝酸和王水反应 为银白色金属，硬度大、熔点高 钨(3410℃)是金属中熔点 最高的 钼(Mo)、钨(W) 钨与盐酸、硫酸、硝酸均不反应，只溶解于氢氟酸和硝酸的混合物或王水 钼与钨性质相似，化学性质稳定 铬、钼、钨与酸的反应情况 ? 反应 不反应 不反应 W 反应 反应 不反应 Mo 反应 钝化 缓慢溶解 Cr 王水 HNO3 HCl 铬的制备 工业铬产品原料(Na2Cr2O7)的制备 铬铁矿(FeCr2O4) 培烧炉 Na2CO3 用水浸取 过滤 铬渣 Na2CrO4 4FeCr2O4(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 2Fe2O3(s) +8Na2CrO4(s) +8CO2(g) △ 工业铬产品原料(Na2Cr2O7)的制备 铬铁矿(FeCr2O4) 培烧炉 Na2CO3 用水浸取 过滤 铬渣 Na2CrO4 酸化、浓缩 Na2Cr2O7晶体 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 1100℃ 2Na2CrO4+H2SO4 → Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O 13-3-2 铬的重要化合物 铬的电势图 E /V ? A 酸性溶液中， Cr3+稳定 碱性溶液中， [Cr(OH)4]-有还原性 无论酸性或碱性溶液，Cr(Ⅱ)均不稳定 13-3-2 铬的重要化合物 酸性溶液中， Cr2O 有强氧化性碱性溶液中， CrO 无氧化性 E /V ? B Cr2O7 Cr3+ Cr2+ Cr +1.36 -0.424 -0.90 -0.74 CrO4 [Cr(OH)4]- Cr(OH)2 Cr -0.13 -0.80 -1.4 -1.2 2- 2- 主要氧化物和氧化物的水合物 碱性 蓝 Cr(OH)2 +2 暗红 橙红 绿 灰绿 颜色 酸性 CrO3 H2Cr2O7 H2CrO4 +6 两性 Cr2O3 Cr(OH)3 +3 酸碱性 最常见状态 主要氧化数 氧化数增大，化合物酸性增强 13-3-2 铬的重要化合物 黄 三氧化二铬(Cr2O3)——铬绿 制取 1. 高温下，金属铬与氧直接化合 4Cr + 3O2 2Cr2O3 △ 2. 重铬酸铵热分解 (NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O △ 3. 三氧化铬热分解 4CrO3 2Cr2O3+3O2 △ 演示 三氧化二铬(Cr2O3)——铬绿 1. 稳定的两性氧化物 性质 2. 灼烧过的Cr2O3难溶于酸或碱 可与酸性熔剂共熔 Cr2O3+3K2S2O7 Cr2(SO4)3+3K2SO4 高温 Cr2O3是制铬的原料，也是绿色颜料广泛用于陶瓷、玻璃、涂料、印刷等 Cr2O3+6KHSO4 Cr2(SO4)3+ 3K2SO4+3H2O 高温 氢氧化铬[Cr(OH)3] 实为水合氧化铬Cr2O3·xH2O 含水量是可变的， 习惯上用Cr(OH)3表示 向Cr3+溶液中加入适量碱 Cr3+ + 3OH-