近现代化学导论第14章-3过渡金属元素CrMoW课件

1、教学要求：第14章-3 过渡金属元素Cr族1. 掌握Cr()和Cr()化合物的酸碱性、氧化还原性以及Cr2O72- 和CrO42- 之间相互转化关系；2. 掌握由铬铁矿制备重铬酸钾的反应过程和Cr() 的鉴定方法；3. 了解同多酸和杂多酸的概念，能举出相应化合物的例子。教学内容：一、铬单质二、铬()化合物三、铬()化合物四、钼和钨的同多酸、杂多酸第14章-3 过渡金属元素Cr族一、铬单质 铬有6个价电子，金属键强，是高熔点、高沸点的重金属； 金属中铬的硬度最大（9，金刚石为10）； 室温下化学性质稳定，保持光亮的金属光泽，升高温度，反应性增强。如：还原性较强，易溶于稀酸，在浓硝酸中钝化；加热时

2、能与卤素反应等。铬单质一、铬单质 铬的制备铬铁矿 FeCr2O4铬矿资源贫乏，地壳中丰度仅为110-3 %；（FeOCr2O3）铬铁合金制备FeCr2O4+2CFe +2Cr +2CO2金属铬制备4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3 +8CO2Na2Cr2O7+2CCr2O3+Na2CO3 +COCr2O3(s) +2Al(s)2Cr(s) +Al2O3(s)浸取，酸化C，Al 还原二、铬()化合物1. Cr2O3 和 Cr(OH)3 2. 铬盐和亚铬酸盐3. 铬()的配位化合物两性和还原性是铬()化合物的特点1. Cr2O3 和 Cr(OH)3Cr2O3Cr

3、2O3绿色固体，绿色颜料，俗称铬绿。微溶于水，与Al2O3同晶，具有两性。Cr2O3+ 2NaOH+ 3H2O 2NaCr(OH)4Cr2O3+ 3H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3H2OCr2O3+ 2NaOH 2NaCrO2+ H2O1. Cr2O3 和 Cr(OH)3Cr()盐加碱，或亚铬酸钠加热水解，都可得Cr(OH)3灰蓝色 胶状沉淀，或称水合Cr2O3H2O；Cr(OH)3也具有两性，与Al(OH)3的两性相似。 Cr3+ +3OH Cr (OH)3 NaCrO2+ 2H2O Cr (OH)3+ NaOH Cr (OH)3 + 3H+ Cr3+ + 3H2OCr (OH)3 +

4、 OH CrO2 +2H2O或写成 Cr(OH)41. Cr2O3 和 Cr(OH)3Cr(OH)3 在溶液中存在着如下平衡： Cr3+3OHCr(OH)3H+ +CrO2 +H2O紫色灰蓝色绿色2. 铬盐和亚铬酸盐铬盐带结晶水，与铝盐结晶水个数相同：Cr2O3或Cr(OH)3溶于酸生成的是铬盐，溶于碱生成的是亚铬酸盐。 CrCl3 6H2O AlCl3 6H2O Cr2(SO4)3 18H2O Al2(SO4)3 18H2O K2SO4Cr2(SO4)3 24H2O 铬钾矾K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 铝钾矾铬矾在鞣革、纺织工业有广泛用途。 2. 铬盐和亚铬酸盐铬盐水解显酸性：

5、 硫酸铬加热脱水不水解，因产物H2SO4不挥发；硫酸铬因含结晶水数量不同而有不同颜色：碱性条件下水解反应彻底(电荷高，易与OH结合)：2Cr3+3S2+6H2O2Cr(OH)3+3H2S Cr3+ + H2O Cr(OH)2+ + H+CrCl3 6H2O Cr(OH)Cl2+5H2O+HCl2Cr3+3CO32+3H2O2Cr(OH)3+3CO2 Cr2(SO4)3 18H2O紫色，Cr2(SO4)3 6H2O绿色， Cr2(SO4)3棕红色2. 铬盐和亚铬酸盐铬()在酸性溶液中还原性较弱，需强氧化剂才能氧化到铬() ：2Cr3+ 3S2O82+7H2O Cr2O72+6SO42+14H+A

6、g+10Cr3+6MnO4+11H2O5Cr2O72+6Mn2+22H+电对Cr2O72/Cr3+S2O82/SO42MnO4/Mn2+E /V1.332.01. 512. 铬盐和亚铬酸盐绿色2CrO2 +3H2O2 +2OH 2CrO42 +4H2OCrO42/CrO2 的E /V： 0.13黄色亚铬酸盐水解显碱性 ：CrO2 + 2H2O Cr(OH)3+ OH 铬()在碱性溶液中有较强的还原性，可被双氧水氧化成铬()酸盐： HO2/OH 的E /V： 0.783. 铬()的配位化合物Cr3+电荷高、半径小(64pm)，有较强的正电场，生成配合物能力较强；Cr3+4s4p3d易与H2O、N

7、H3、Cl 、CN 、C2O42等生成配位数为 6 的d2sp3 型配合物。3. 铬()的配位化合物CrCl3 6H2O是配合物，其中水分子可以被其他配体取代，形成多种异构体，如下的三种水合异构体，它们因含配体不同而有不同颜色： Cr(H2O)6Cl3 紫色Cr(H2O)5ClCl2 H2O 浅绿色Cr(H2O)4Cl2Cl 2H2O 蓝绿色3. 铬()的配位化合物Cr(CO)6 六羰基合铬(0)Cr(C5H5)2 二茂铬()Cr(C6H6)2 二苯铬(0)铬还能生成低氧化态化合物，如：3. 铬()的配位化合物Cr3+和Al3+混合离子的分离： Cr3+和Al3+与氨水作用，均生成相应氢氧化物

8、沉淀，但不能生成氨的配合物， Cr3+要在液氨中才能生成Cr(NH3)63+。若分离Cr3+和Al3+，不能采用只加氨水的方法，而是在加氨水的同时加入双氧水，把Cr()先氧化成Cr()：Cr3+,Al3+NH3，H2O2Al(OH)3CrO42三、铬()化合物1. CrO3 和 铬酸 2. 铬酸盐和重铬酸盐3. 铬()的配位化合物Cr6+价电子层结构3d0，比Ti4+、V5+具有更高的正电荷和更小的半径(52pm)，因此，不存在简单的Cr6+；Cr()总是以氧化物CrO3、含氧酸根CrO42、Cr2O72、铬氧基CrO22+等形式存在； Cr()的化合物都有颜色并有较大的毒性。氧化性是Cr()

9、的化合物的特点。1. CrO3 和 铬酸CrO3暗红色针状晶体，铬氧四面体基本结构单元，通过共用一个角顶氧原子彼此相连构成长链，这种结构使CrO3熔点较低(470K)，热稳定性较差，超过熔点分解放出氧气。4CrO3 2Cr2O3+ 3O21. CrO3 和 铬酸CrO3易溶于水(每100g水能溶166g CrO3 )生成铬酸H2CrO4，CrO3为铬酸的酸酐。铬酸是中强酸(酸度接近于硫酸)，只存在于水溶液中，溶液呈黄色。 CrO3 + H2O H2CrO4 H2CrO4溶液黄色2. 铬酸盐和重铬酸盐(1) 重铬酸钾和重铬酸钠 (2) 重铬酸盐是强氧化剂 (3) CrO42和Cr2O7 2的互相

10、转化 (4) 重铬酸盐的制备 (1) 重铬酸钾和重铬酸钠K2Cr2O7俗称红矾钾，Na2Cr2O7俗称红钒钠，都是大粒、橙红色晶体；重铬酸钾溶解度较低，不含结晶水，易提纯，除用作基准物质外，在工业上还大量用于火柴、烟火、炸药等方面。K2Cr2O7Cr2O7 2离子构型(2) 重铬酸盐是强氧化剂酸性溶液中，Cr2O7 2离子是强氧化剂:Cr2O72 +3H2S+8H+2Cr3+ +3S+7H2OCr2O7 2/Cr3+ 的E /V： 1.33Cr2O72+3SO32+8H+2Cr3+3SO42+4H2OCr2O72+6I+14H+2Cr3+3I2+7H2OCr2O72+6Br+14H+2Cr3+

11、3Br2+7H2OK2Cr2O7+14HCl2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O浓(2) 重铬酸盐是强氧化剂酸性溶液中，Cr2O7 2离子是强氧化剂:2Cr2O72 + 3CH3CH2OH + 16H+ 4Cr3+ +3CH3COOH +11H2OCr2O72 +6Fe2+ +14H+2Cr3+ +6Fe3+ +7H2OK2Cr2O7能将乙醇氧化成乙酸的反应，可以检测司机酒后开车的情况： 分析化学 Cr2O7 2/Cr3+ 的E /V： 1.33(2) 重铬酸盐是强氧化剂酸性溶液中，Cr2O7 2离子是强氧化剂:由K2Cr2O7和浓H2SO4 可配制铬酸洗液，其氧化性很强，但Cr() 污

12、染环境，是致癌物，实验室现在很少用，可用王水代替铬酸洗液。 Cr2O7 2/Cr3+ 的E /V： 1.33(2) 重铬酸盐是强氧化剂酸性溶液中，Cr2O7 2离子是强氧化剂:Cr2O7 2/Cr3+ 的E /V： 1.33CrO2 铬氧基，铬酰基 2+氯化铬酰CrO2Cl2是深红色液体，像溴，易挥发。K2Cr2O7与KCl粉末相混合，滴加浓硫酸，加热，则有CrO2Cl2挥发出来，CrO2Cl2易水解生成重铬酸H2Cr2O7和HCl。在钢铁分析中，为了消除铬对测定锰含量的干扰，常利用生成CrO2Cl2的反应加热使其挥发除去。K2Cr2O7 +4KCl+3H2SO4 2CrO2Cl2+3K2SO

13、4+3H2O2CrO2Cl2 + 3H2O H2Cr2O7 + 4HCl (3) CrO42和Cr2O7 2的互相转化CrO42离子中的Cr-O键较强，不象VO43离子那样易形成多酸，但在酸性溶液中能生成Cr2O72离子，这是个简单的多酸；溶液中CrO42和Cr2O7 2的互相转化，取决于溶液的pH：2CrO42 + 2H+ Cr2O7 2 +H2O橘红色黄色(3) CrO42和Cr2O7 2的互相转化2CrO42 + 2H+ Cr2O7 2 +H2O橘红色黄色K=Cr2O7 2CrO422H+2=1014加酸或加碱可使上述平衡移动，加入一些离子也会使平衡移动，生成铬酸盐沉淀。(3) CrO4

14、2和Cr2O7 2的互相转化除碱金属、铵和镁的铬酸盐易溶外，其他铬酸盐均难溶；难溶的铬酸盐溶于强酸，所以不会生成重铬酸盐沉淀：Cr2O72 +2Ba2+H2O2BaCrO4+2H+Ksp=1.210-10Cr2O72 +2Pb2+H2O2PbCrO4+2H+Ksp=2.810-13Cr2O72 +4Ag+H2O2Ag2CrO4+2H+Ksp=2.010-12(溶于碱)(不溶于碱)(4) 重铬酸盐的制备重铬酸钠从铬铁矿制得，重铬酸钾由氯化钾和重铬酸钠的复分解来制取:4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3 +8CO2利用K2Cr2O7 低温时溶解度较小、高温时溶解度

15、较大、而温度对NaCl 溶解度影响不大的性质，可将K2Cr2O7 与NaCl分离。 2Na2CrO4+H2SO4Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7 +2NaCl(4) 重铬酸盐的制备以铬绿（三氧化二铬）为原料制备重铬酸钾和铬酐（课下作业）3. 铬()的配位化合物高氧化态铬形成过氧基配位化合物酸性溶液中，重铬酸盐与H2O2能生成二过氧合铬的氧化物CrO(O2)2，或称过氧基配位化合物，或称过氧化铬CrO5，其中铬的氧化数是+6，表观氧化数为+10。Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ 2CrO(O2)2 + 5H2OCrO(O2)2-1-1-1

16、-1-23. 铬()的配位化合物CrO(O2)2在乙醚层中能形成较稳定的蓝色化合物：CrO(O2)2(C2H5)2O，此现象可证明铬() 或H2O2的存在。 CrO(O2)2(C2H5)2O在Cr()的周围4个配体呈四面体排布，过氧基离子O22是一种 配体，它的OO轴面对着中心原子Cr。高氧化态铬形成过氧基配位化合物3. 铬()的配位化合物铬是人体必需的微量元素，在机体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用；三价铬是对人体有益的元素，六价铬则是有毒的致癌物！ 四、钼和钨的同多酸、杂多酸钼和钨的最稳定氧化数为+6，钼和钨像磷、硼等元素一样，不仅能形成简单的含氧酸，还能在一定条件下缩水形成多酸。能形成多酸

17、的元素有：V、Cr、Mo、W、B、Si、P、As。由两个或多个同种简单含氧酸分子缩水而成的酸；同多酸 Mo7O246-七钼酸根Mo8O264-八钼酸根Cr2O7 2离子四、钼和钨的同多酸、杂多酸由两种不同含氧酸分子缩水而成的酸；杂多酸是一类特殊的配合物，其中的 P 或 Si 是配合物的中心原子，多钼酸根或多钨酸根为配体，多酸都是固体酸。杂多酸 Na6Mo7O24七钼酸钠钼酸铵与磷酸根离子可以生成磷钼酸铵的黄色沉淀，可用这个反应来鉴定磷酸根离子：(NH4)3P(Mo12O40)磷钼酸铵PO4 + 12(NH4)2MoO4 + 24H (NH4)3PMo12O40 + 21NH4+ + 12H2O

18、3-卖油翁下课了，回顾学习一个小故事吧！学习目标1、复述故事，深入理解文章内容，初步把握人物形象。2、学会利用文中关键词句分析人物形象。3、体会文章所揭示的深刻道理。故事发生的时间、地点、人物、事件的起因、经过和结果要复述清楚。看图复述课文内容自学指导(一)1、作者运用哪几种方法去刻画人物的形象？从文中找出具体句子进行分析。并说说你是如何看待这两个人物的。2、从这个故事中你懂得了什么道理？自学指导(二)陈尧咨（善射）卖油翁（善酌）动作神态语言睨之无他，但手熟尔以我酌油知之我亦无他，惟手熟尔汝亦知射乎吾射不亦精乎尔安敢轻吾射释担而立 但微颔之取 置 覆 酌 沥性格:自矜（骄傲）谦虚对比道理:熟能生巧,即使有什么长处也不必骄傲自满。忿然 笑而遣之笑而遣之1、联系生活、学习，说说熟能生巧的事例。 2、你认为一个人应该如何看待自己的长处？又如何看待他