河北石油职业技术大学（承德石油高等专科学校）：《无机化学》课程电子教案（PPT课件）第十三章 d区元素（一）

第十三章d区元素(一) 第一节铬及其化合物 第二节锰及其化合物 第三节铁钴镍

第十三章 d区元素（一） 第一节 铬及其化合物 第二节 锰及其化合物 第三节 铁 钴 镍

第一节铬及其化合物 11铬单质 12铬的化合物 13铬盐 14含铬废水的处理

第一节 铬及其化合物 1.1 铬单质 1.2 铬的化合物 1.3 铬盐 1.4 含铬废水的处理

1铬单质 铬分族(VIB):Cr,Mo,W 价电子构型:(n-1)d45ns2 铬以铬铁矿Fe(CrO2)的形式存在 单质的获得方式如下

1.1 铬单质 铬分族(VIB)：Cr, Mo, W 价电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2 铬以铬铁矿Fe(CrO2 )2的形式存在 单质的获得方式如下:

单质铬的性质 (1)铬元素的电势图 E/CrO2-133cr3+-041cr2+-0.91cr 0.74 2--0.12 1.4 EB/CrO4 CrOh) -11Cr(OH)2 1.3

单质铬的性质 (1)铬元素的电势图 /C r O C r C r C r 2 3 2 A 2 7 − + + E /CrO Cr(OH) Cr(OH) Cr 4 2 2 B 4 − − E -0.74 1.33 -0.41 -0.91 -0.12 -1.1 -1.4 -1.3

2性质 (1)灰白色,熔点沸点高,硬度大 (2)活泼金属,表面已形一层成氧化膜, 活泼性下降 (3)无膜金属与酸的反应 C+H4()→)C15(粟)+H O Cr3(紫) 2Cr+2H2SO4(浓)→Cr2(SO4)3+3SO2+H2O 在冷,浓硝酸中钝化

在冷，浓硝酸中钝化 2 2 Cr + 2H ( ) →Cr + H + 稀 （蓝） + Cr ( ) 3+ 紫 O2 （3）无膜金属与酸的反应 （2）活泼金属，表面已形一层成氧化膜， 活泼性下降 （1）灰白色, 熔点沸点高，硬度大 2Cr + 2H2 SO4 (浓) →Cr（2 SO4 ）3 +3SO2 + H2 O 2 性质

1.2铬的化合物 (1)C1O3(铬绿) 制备:4Cr+3O2-4>2C1O (NH4)2C2O7-4>C2O3+N2+4H2O 性质:Cr,O2+6HI+-△Cr3++3H,O 3H20+,O3+20H> Cr(oh) (2)Cr(OH)3 Cr3(适量OH(灰绿) OH (亮绿色) H*Cr(OH)(S) Cr(Oh H2O+Cr2O3(绿)

1.2 铬的化合物 （1）Cr2 O（铬绿） 3 制备： 性质： (NH ) Cr O Cr O N 4H O 4Cr 3O 2Cr O 2 3 2 2 Δ 4 2 2 7 2 3 Δ 2 ⎯→ + + + ⎯→ − − +  + + + → + ⎯→ + 2 2 3 4 2 3 2 3 3H O Cr O 2OH Cr(OH) Cr O 6H Cr 3H O Cr(OH)3 (2) 3+ Cr − Cr(OH)4 Cr(OH) (s) 3 H O Cr O ( ) 2 + 2 3 绿 − (适量)OH − OH + H （灰绿） （亮绿色） Δ

1.3铬盐 (1)Cr*#CI,(SO43, KCr(SO42 12H,O, CrCl3 1)水解 [Cr(H,061 [Cr(OH(H, O)51++H K≈10-4 2Cr'f+3S+6H,O->Cr(oH(S)+3H,S(g) 2Cr+3C03+3H,0->2Cr(OH)3(s)+3C0,(g)

1.3 铬盐 2 4 3 4 2 2 3 3 (1)Cr Cr SO KCr(SO 12H O ,CrCl + 盐 （ ）， ） + + + [Cr(H O ] [Cr(OH)(H O ] + H 2 2 5 3 2 ）6 ） 4 10− K  2Cr 3CO 3H O 2Cr(OH (s) 3CO (g) 2Cr 3S 6H O Cr(OH (s) 3H S(g) 2 3 2 2- 3 3 2 3 2 3 2 + + ⎯→ + + + ⎯→ + + + − ） ） 1)水解

2)还原性 酸性条件:E(Cr2O2/Cr3+)=1.33V 2Cr++3S,ox+7H, O-Ag>Cr,O+SO4+14Ht 碱性条件:E(CrO4/Cr(OH)4)=-0.12V 2Cr(OH)4+3H,O,+2OH>Cro4 +&H,O 3)氧化性: Cr3++zn(s)→2Cr2+(蓝色)+Zn2 4)Cr(I)配合物的多种颜色 C(H2O)6]Cl2紫色Cr(H2O)C]C2H2O蓝绿色 Cr(H2O)ACl2]C1·2H2O绿色

2)还原性 2Cr(OH) 3H O 2OH CrO 8H O (CrO /Cr(OH) ) 0.12V 2Cr 3S O 7H O Cr O SO 14H (Cr O /Cr ) 1.33V 2 2 4 2 2 4 - 4 4 2 4 2 2 7 A g 2 2 2 8 3 2 3 2 7 + + → + = − + + ⎯⎯→ + + = − − − − + − − − + − + + 碱性条件： 酸性条件： E E ） （ ）配合物的多种颜色 蓝色 4 Cr III Cr Zn(s) 2Cr ( ) Zn 3+ 2+ 2+ + → + ） 绿色 ） 紫色， ） 蓝绿色 [Cr(H O Cl ]Cl 2H O [Cr(H O ]Cl [Cr(H O Cl]Cl H O 2 4 2 2 2 6 2 2 5 2 2   3)氧化性：

(2)C2O2与CrO42间的转化 ①pH值的影响 2CrO4 +2H 2HCrO4 Cr2 OF +H2O 黄) (橙) pfH6:CrO2为主 ②溶解度的影响 K2(Ag2CrO4)=1.1×10 12 ks(Ag2C2O1)=20×10 7 4Ag+C02z+H2O—>2Ag2CO4(s,砖红)+2H 2Ba2+Cr2O2+H2O—>2 Baco③.柠檬黄)+2H 2Pb2++Cr2O2+H2O—>2 PbCro4(s,黄)+2H

(2) Cr2O7 2-与CrO4 2-间的转化 2CrO 2H 2HCrO Cr O H2 O 2 4 2 7 2 4 + + − + − −  pH值的影响 pH6：CrO4 2-为主 (黄) (橙) 溶解度的影响 + − + + − + + − + − − + + ⎯→ + + + ⎯→ + + + ⎯→ + =  =  2Pb Cr O H O 2PbCrO (s, ) 2H 2Ba Cr O H O 2BaCrO (s, ) 2H 4Ag Cr O H O 2Ag CrO (s, ) 2H (Ag CrO ) 1.1 10 (Ag Cr O ) 2.0 10 2 4 2 2 7 2 2 4 2 2 7 2 2 2 4 2 2 7 7 s p 2 2 7 1 2 s p 2 4 黄 柠檬黄 砖红 K K

(3)C2O2的氧化性 E(C2O7/Cr)=1.33V Cro t3so2t8Ht->3S02+2Crt+4hO Cro+3hst8ht-3s+2Crt+Zho Cr,O2+6Ⅰ+14H+—>3I+2Cr3+7H,O K2Cr2O2(s)+14HCk浓)—>3Cl2+2CrCl +2KCl+ Zh.o C0O7+6Fe2++14H+>6Fe+2Cr3+7H2O H2O CrO2+3Sn2++14H+>3Sn4+2Cr3++7H

(3)Cr2O7 2-的氧化性 C r O 3Sn 14H 3Sn 2Cr 7H O C r O 6Fe 14H 6Fe 2Cr 7H O 2KCl 7H O K C r O (s) 14HCl( ) 3Cl 2CrCl C r O 6I 14H 3I 2Cr 7H O C r O 3H S 8H 3S 2Cr 7H O C r O 3SO 8H 3SO 2C r 4H O (Cr O /Cr ) 1.33V 2 2 2 4 3 2 7 2 2 2 3 3 2 7 2 2 2 7 2 3 2 3 2 2 2 7 2 3 2 2 2 7 2 2 3 4 2 3 2 2 7 2 3 2 7 + + ⎯→ + + + + ⎯→ + + + + + ⎯→ + + + ⎯→ + + + + ⎯→ + + + + ⎯→ + + = − + + + + − + + + + − − + + − + + − − + − + − + 浓 E