铬及其化合物性质(补充))

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、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。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()   

（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。                                                       

（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()  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：

回答下列问题：（1）步骤①的主要反应为：

FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2

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④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⑤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）

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。

②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__________。

③升高温度，溶液中CrO42−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________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______________。

【2015年安徽模拟试题】

答案

【2011年全国卷13】D

【2011年安徽卷】

【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。

答案：27.（1）Cr2O＋6Fe2+＋14H+==2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O

（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pH试纸上，再与标准比色卡对照     （3）Fe(OH)3、Fe(OH)2     （4）13.9