第二十二章 铬副族和锰副族
铬副族元素和锰副族元素PPT文档共178页
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
铬副族元素和锰副族元素
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴
第二十一章 铬副族和锰副族
第二十一章 铬副族和锰副族一、选择题1. (1607)将K 2MnO 4溶液调节到酸性时，可以观察到的现象是………………………………（ ）(A)紫红色褪去(B)绿色加深 (C)有棕色沉淀生成 (D)溶液变成紫红色且有棕色沉淀生成2. (1622)用Cr 2O 3为原料制备铬酸盐应选用的试剂是…………………………………………（ ）(A) 浓硝酸 (B) KOH(s)+KClO 3(s) (C) Cl 2 (D) H 2O 23. (1644)在Cr 2(SO 4)3溶液中，加入Na 2S 溶液，其主要产物是…………………………………（ ）(A) Cr + S (B) Cr 2S 3 + Na 2SO 4 (C) Cr(OH)3 + H 2S (D)-2CrO + S 2- 4. (1660)下列氧化物与浓H 2SO 4共热，没有O 2生成的是………………………………………（ ）(A) CrO 3 (B) MnO 2 (C) PbO 2 (D) V 2O 55. (1657)含有下列离子的溶液，与Na 2S 溶液反应不生成黑色沉淀的一组是…………………（ ）(A) Fe 2+，Bi 3+ (B) Cd 2+，Zn 2+ (C) Fe 3+，Cu 2+ (D) Mn 2+，Pb 2+6. (1664)在酸性介质中加入过氧化氢(H 2O 2)时不生成过氧化物的化合物是…………………（ ）(A) 钛酸盐(B) 重铬酸盐 (C) 钒酸盐 (D) 高锰酸盐 7. (1674)在碱性溶液中氧化能力最强的是………………………………………………………（ ）(A)-4MnO (B) NaBiO 3 (C) Co 2O 3 (D)-272O Cr 8. (1694)下列元素中，可形成多酸的是…………………………………………………………（ ）(A) Na (B) W (C) Fe (D) Ag9. (1699)CrO 5中Cr 的氧化数为 ………………………………………………………………（ ）(A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 1010. (4654)在下列化合物中，属杂多酸盐的是……………………………………………………（ ）(A) Na 3[P(W 12O 40)] (B) KCr(SO 4)2·12H 2O (C) Na 4Mo 7O 23 (D) Fe 2(CO)911. (4659)下列提炼金属的方法，不可行的是……………………………………………………（ ）(A) Mg 还原TiCl 4制备Ti(B) 热分解Cr 2O 3制备Cr (C) H 2还原WO 3制备W(D) 羰化法提纯Ni 12. (4663)欲使软锰矿(MnO 2)转变为4应选择的试剂是…………………………………（ ）(A) KClO 3(s) + KOH(s) (B) 浓HNO 3 (C) Cl 2 (D) O 213. (4645)下列物质的氧化性与惰性电子对效应无关的是………………………………………（ ）(A) Pb(IV) (B) Bi(V) (C) Cr(VI) (D) Tl(III)14. (4601)在硝酸介质中，欲使 Mn 2+ 氧化为-4MnO 可加的氧化剂是…………………………（ ）(A) KClO 3 (B) (NH 4)2S 2O 8(Ag +催化) (C) K 2Cr 2O 7 (D) 王水15. (4616)在某种酸化的黄色溶液中，加入锌粒，溶液颜色从黄经过蓝、绿直到变为紫色，该溶液中含有…………………………………………………………………………………………（ ）(A) Fe 3+ (B) +2VO (C)-24CrO (D) Fe (CN)-4616. (4646)欲将K 2MnO 4转变为KMnO 4，下列方法中可得到产率高、质量好的是………………（ ）(A) CO 2通入碱性K 2MnO 4溶液(B) 用Cl 2氧化K 2MnO 4溶液 (C) 电解氧化K 2MnO 4溶液(D) 用HAc 酸化K 2MnO 4 17. (4648)Al(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)化学性质的不同点表现在…………………………………………… （ ）(A) 形成配合物的能力(B) 形成复盐的能力 (C) 盐类的水解性 (D) 氢氧化物的两性 18. (4653)下列四种绿色溶液，加酸后，溶液变为紫红色并有棕色沉淀产生的是（ ）(A) NiSO 4 (B) CuCl 2(浓) (C) NaCrO 2 (D) K 2MnO 419. (4671)下列锰的氧化物中酸性最强的是………………………………………………………（ ）(A) MnO (B) Mn 2O 3 (C) MnO 2 (D) Mn 20720. (4678)当-4MnO 和I -在浓强碱性溶液中反应，产物最可能是………………………………（ ）(A) Mn(s)和I 2 (B)-24MnO 和-3IO (C) MnO 2、O 2和IO - (D) Mn 2+ 和I 221. (4681)用Cr 2O 3为原料制备铬酸盐应选用的试剂是…………………………………………（ ）(A) 浓硝酸 (B) KOH(s) + KClO 3(s) (C) KMnO 4(D) H 2O 2 22. (1608)在Cr 2(SO 4)3和MnSO 4 溶液中分别加入(NH 4)2S 溶液，将分别产生____色____________和____色____________；把后者放置在空气中，最后会变成____色__________。
内蒙古民族大学无机化学(吉大武大版)-第20章 铬副族和锰副族
La Hf Ta W Re Os Ir 5d16s2 5d26s2 5d35s2 5d46s2 5d56s2 5d66s2 5d76s2
Pt 5d96s1
第二过渡系：只有39Y和 2和 Zr 的 s 价电子为 5s 40 最后的 46Pd的s价电子为 5s0外，其余的均为5s1
第三过渡系元素：只有最 后的元素 78Pt的s价电子 为6s1，其余的均为6s2。
由于过渡元素具有优良的机械加工性，彼此间 以及与非过渡金属组成具有多种特性的合金，在工 程材料方面有着广泛的应用。
Cr
Fe
Ni
钛合金
不锈钢
耐腐蚀机械性能强
熔点 变化 示意图
熔点高密度 高的原因？
密度
变化 示意图
原因:一般认为是过渡元素的原子半径较小而彼此堆积很紧 密，同时金属原子间除了主要以金属键结合外，还可能有部分 共价性 ，这与金属原子中未成对的(n-1)d电子也参与成键有关。
2. 元素性质 铬族元素的价电子层结构为(n-1)d5ns1,其中钨为 5d46s2。铬族元素原子中的六个价电子都可以参加成 键，因此最高氧化态是 + 6，与族数相一致。和所有 d 区元素一样，d 电子和部分的参加成键，因此铬族 元素表现出具有多种氧化态的特性。 在族中自上而下，从铬到钨，高氧化态区域稳 定，而低氧化态稳定性相反。如：铬易表现出低氧 化态（Cr(III)的化合物），而Mo、W以高氧化态 [Mo(VI)和W(VI)]的化合物最稳定。
1.2 原子半径和电离能 与同周期主族元素相比，过渡元素的原子半径 一般比较小，过渡元素的原子半径以及它们随原子 序数和周期变化的情况如下图所示。
在周期中从左向右，原子半径缓慢地缩小，到铜 族前后又稍增大。同族元素从上往下，原子半径增大。
铬副族和锰副族PPT演示文稿
C（r OH）3 在水中存在如下平衡： Cr3+ + 3 OH– —— Cr（OH）3
H+ + CrO2– + H2O
——
2 盐类和配合物
Cr（Ⅲ）与相应 Al（Ⅲ）盐的结晶水个 数相同：
CrCl3 • 6 H2O
AlCl3 • 6 H2O
Cr（2 SO4）3 • 18H2O 紫色 Al（2 SO4）3 • 18 H2O
金属铬可以通过铬铁矿 FeCr2O4 制取， 用焦炭还原可制得铬铁合金：
FeCr2O4 + 4 C —— Fe + 2Cr + 4 CO↑
该合金可用于制造不锈钢。
如果要制取不含铁的铬单质，可将铬铁 矿与碳酸钠的混合物加强热，从而生成水溶 性的铬酸盐和不溶性的 Fe2O3：
4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3 + 7 O2 —— 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2↑
Cr2O3 + 2 NaOH ——
2 Na[C（r OH）4] + H2O
高温灼烧过的 Cr2O3 对酸和碱均为惰性， 需与熔矿剂 K2S2O7 共熔才能转为可 溶盐:
Cr2O3 + 3 K2S2O7 ——
Cr（2 SO4）3 + 3 K2SO4
Cr2O3 + 6 KHSO4 ——
Cr（2 SO4）3 + 3 K2SO4 + 3 H2O
21－1 铬及其ห้องสมุดไป่ตู้合物
21 － 1 － 1 铬的单质
铬的单电子多，金属键强，决定了金属铬 的熔点高达 1907 ℃，沸点高达 2671 ℃，也决 定了金属铬的硬度极高，是硬度最高的金属。
21铬副族元素和锰副族元素
紫色
CrCl3•6H2O 是配位化合物，由于 内界的配体不同而有不同的颜色：
[Cr（H2O）6]Cl3
紫色
[Cr（H2O）5Cl]Cl2 • H2O 浅绿色
[Cr（H2O）4Cl2]Cl • 2H2O 深绿色
Cr2O72− + 14H+ + 6 e —— 2 Cr3+ + 7 H2O E⊖ = 1.38V
故在酸中需要氧化剂方可将 Cr（ Ⅲ ）氧化到 Cr（VI）：
10 Cr3+ + 6 MnO4– + 11H2O —— 5 Cr2O72– + 6 Mn2+ + 22 H+
21. 1. 3 Cr（Ⅵ）的化合物
3. Cr（ Ⅲ）的还原性
碱性溶液中，Cr（Ⅲ ）很容易 被 H2O2，I2 等氧化：
2Cr（OH）3 + 3 I2 + 10 OH– —— 2 CrO42– + 6 I– + 8 H2O
2C（r OH）4– + 3 H2O2 + 2 OH– ——2 CrO42– + 8 H2O
酸性溶液中，Cr（Ⅲ）还原性差：
2 BaCrO4 + 2 H2SO4 —— 2 BaSO4 + Cr2O72－ + 2H+ + H2O
SrCrO4 溶解度较大，可溶于 HAc 中。
向 Sr2+ 中加入 Cr2O72－ 溶液 中，不能生成 SrCrO4 沉淀。
（3）过氧化铬
用硫酸酸化含 Cr（Ⅵ）的溶液，再 加入 H2O2 有蓝色 CrO5 生成：
课件化学--d区元素
钛或钛合金的密度与人的骨 骼相近，对体内有机物不起化学 反应，且亲和力强，易为人体所 容纳，对任何消毒方式都能适应， 因而常用于接骨、制造人工关节 等。又称为生命金属。
用水浸取除去可溶盐，得海绵状钛，电弧熔 融得钛锭。
§ 2-2 钛的重要化合物
1. 二氧化钛
天然二氧化钛称“金红石”，含杂质。
人工制备纯TiO2俗称“钛白粉”，是优良的白色 涂料，着色力强，遮盖力强，化学稳定性好，优于
除s电子外，d电子可参与成金属键，自左向右未成对价电 子增多，至VIB族（铬族）可能提供6个单电子，相互作用力大， 金属键强，因此在过渡系中，铬族（Cr，Mo，W）熔点最高， 硬度也很大，除Mn和Tc外（熔点反常）随后自左向右熔点又有 规律下降。
铬族价电子层构型: (n-1)d5ns1
熔点变化示意图
此外，钛或钛合金还具有特 殊的记忆功能、超导功能和储氢 功能等。
Zr，Hf是稀有金属，锆矿主要有锆英石ZrSO4， 价电子结构（n－1）d2ns2，d0电子结构较稳定， 所以除最外层s电子，次外层d电子也参加成键， Ti，Zr，Hf最稳定的氧化态是＋4。其次是＋3， ＋2较少见。
由于镧系收缩，铪的离子半径与锆接近，所以
FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O = H2TiO3 + H2SO4 H2TiO3 = TiO2 + H2O
无机化学第22章 钛副族和钒副族
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聊城大学东昌学院化生系
三、金属钛的制备
工业上常用FeTiO3为原料来制金属钛 1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质，先用浓硫酸处理 FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O FeO+H2SO4==FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O 2、加入单质铁把Fe3+离子还原为Fe2+离子，然后使溶液冷却 至273K以下使FeSO4·7H2O结晶析出。
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聊城大学东昌学院化生系
除此之外，Nb、Ta在电子行业有特殊的功能：电解电容中的重 要材料（有它容量可增大5倍）。电子管栅极材料（用它亦可吸 收气体，形成真空）。Nb、Sn、Ge合金成为最重要的超导材料 （临界温18-21K，关键是合金易加工）。
39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd
钇 锆铌 钼 锝 钌 铑钯 57-71 72 Hf 73 Ta 74W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂
89-103 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108 Hs 109Mt 110
Ti被誉为宇宙金属、空间金属。产品中70%用于飞机、火箭、 导弹…。所以人们是这样描述的：人类对金属的应用，如果把Cu 当作第一代，Fe第二代，Al第三代，则Ti就是超越了前辈的第四代 金属。
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族
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Barium chromate
Yellow lead chromate
Silver chromate
Cr(III)
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2↑+ 4H2O
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Cr2O3具有两性
(2) Cr(OH)3
白钨矿CaWO4
锰分族(VIIB)：锰 Mn (manganese) 、 锝 Tc (technetium) 、 铼 Re (rhenium)
价电子构型：(n-1)d5ns2
从 Mn 到 Re，高氧化态趋向于稳定。
存在形态：以Mn2+ 最稳定， 而锝(Ⅱ)、铼(Ⅱ)则不存在简单离子。
20ห้องสมุดไป่ตู้0高考二轮微专题拓展
(3) 盐类和配位化合物
Cr3+: 3d3 电子构型为3d3，有6个空轨道。Cr3+具有较高的有效核电荷，半径 小，有较强的正电场————决定Cr3+容易形成d2sp3型配合物。
CrCl36H2O
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(完整版)无机化学[第十九章铬副族和锰副族]课程预习
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第十九章铬副族和锰副族、铬及其化合物1•铬的单质铬的单质是高熔点和高沸点的重金属。
铬是金属中硬度最大的，在室温条件下，铬的化学性质稳定，在潮湿空气中不会被腐蚀，能保持光亮的金属光泽。
金属铬可以通过铬铁矿FeCr204制取，用焦炭还原就可制得铬铁合金:F心 a + 4C 4 2Cr + 4C0此外■可林错铁即与强外而成为虑洛性的搐賊住，进-涉用水覆取*醴比便书倍隆盐析出“權猜加热还原而愛成eg，再用啊还MCQMK*!iFflCrj(\ 4跟吟(X)、+70, =2}>a0j UNajCzQ, +8C0jNa,Cr20. + 2C =0,0, + N^CO, + CO€^0,( ■> +2Al(s)—2CrCs) + AljOjfs)2. 铬(川)的化合物铬(川)的化合物有Cr2O3，Cr(0H)3, [Cr(0H)4]-，Cr(川)的盐，Cr(川)的配合物等，Cr2O3是绿色的两性氧化物，可由(NH4)2Cr2O7的热分解得到。
Cr(0H)3是两性氢氧化物，溶于酸生成Cr3+，溶于过量碱中生成亮绿色的[Cr(0H)4]-。
Cr3+易水解，其还原性不强，在酸性溶液中要用强氧化剂(如S2082)才能将其氧化为Cr2072-。
在碱性溶液中，用H202可以将[Cr(0H)4]-氧化为Cr042-。
工业上制取GjO,的方按是NajCr^Qy + £■+3. 铬⑴)的化合物Cr(IV)的化合物有K2Cr04, K26207, Cr03等。
H2C207是缩合酸，其酸性比H2CrO4强。
CrO3是H2CQ4的酸酐，有强氧化性。
在工业上制取CrO3是利用红矶钠与浓硫酸的作用：+2H,SO4—2FUHSO, +2CrO, +H,0在CrO3的晶体中，含有基本结构单元CrO4四面体，CrO4四面体通过共用一个角顶氧原子彼此相连而构成长链。
62。
72-与CrO32-可以相互转化，在黄色的CrO42-溶液中加入酸，生成橙色的Cr2O72-，反之，在橙色的Cr2O72-溶液中加酸，又生成黄色的CrO42-.在Cr2O72-溶液中分别加入Ba2+，Pb2+, Ag+生成BaCrO4（黄色），PbCrO4（黄色），Ag2CrO4（砖红色）沉淀：+C J O/'—I「賦色）Bh1" +CrO/*—^PbCrO* 眞色）2AP* + CrOj -—如f!用（XV ■溶液恂出阳卜Rife ft弱醸戒弱就介做中进行"这址因为F醴只需7M1PbC!<}4 + 2H * ―Ph-审OjQ" +HjO2PbCrf）4*4011 ―+2K t0可分Pts#与英他黄色棉ittik战谨“对；HJ ■优轄凸4,宵"尽q 4^50* +5爲。
《铬副族和锰副族》课件
1
应用领域差异
2
探讨铬和锰在不同领域中的应用差异。
3
物理和化学特性
比较铬和锰的物理和化学特性。
其他区别
指出铬和锰之间的其他区别。
五、总结
铬副族和锰副族是生产和科学研究中非常重要的元素。它们具有广泛的应用 领域，并且在许多工业领域中扮演着重要的角色。
介绍铬的氧化态、氢氧化铬和氯化铬等化合物。
铬的应用
展示铬在不锈钢、合金钢以及其他领域中的广泛应用。
三、锰副族
锰的简介
我们将探讨锰的物理性质和化学 性质，以及它的应用领域。
锰的化合物
介绍锰的氧化态、氢氧化锰和氯 化锰等化合物。
锰的应用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
向大家展示锰在钢铁加工、电池 制造等领域中的重要应用。
四、铬和锰的区别
《铬副族和锰副族》PPT 课件
欢迎来到《铬副族和锰副族》PPT课件！铬和锰是两种重要的金属元素，属于 同一周期表的族别：铬副族和锰副族。
一、介绍
铬副族和锰副族是两种位于元素周期表中的重要族别。本节将介绍这两种族 别的特点和性质。
二、铬副族
铬的简介
铬的物理性质和化学性质，以及它的应用领域。
铬的化合物
天津大学无机化学课件：第二十一章 铬副族元素和锰副族元素
640 ℃ ~680 ℃分解为 Mn3O4 、 O2 和 K2O
224.7gL-1 (2 molL-1 KOH) 形 成 绿色溶液, 静止或水 量较多时, 变为紫红 色
+4 MnO2 黑色无定 形粉末 5.08
530 ℃ 分 解 为 Mn3O4 和 O2
不溶于水
+2 MnSO47H2O MnCl24H2O
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2.单质的物理性质
银白色金属,熔沸点高(同周期中最高). W:所有金属中熔点最高,3683±20K Cr:所有金属中硬度最大,9 3.单质的化学性质 ⑴常温稳定(氧化膜),纯态活泼 Cr+2HCl= H2↑+CrCl2(兰色,不稳定) 4Cr2++4H++O2= 2H2O+4Cr3+(绿色,稳定) Cr+H2SO4(浓)→Cr3++SO2↑ 浓硝酸、王水中钝化
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* 铬酸、重铬酸及其盐
酸性：H2CrO4 < H2Cr2O7 中强酸，只存 在于水溶液中。
2CrO42-+2H+
黄
Cr2O72-+H2O
橙红
碱中(pH>6): CrO42-为主 酸中(pH<2):Cr2O72-为主
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⑴盐的溶解性 重铬酸盐常温下大多易溶于水,Ag2Cr2O7↓ 铬酸盐多数难溶
1.9
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锰的单质
锰单质的性质： •白色金属，硬而脆
• 活泼金属：E (Mn 2/Mn) 1.182V Mn 2H2O Mn(OH)2 (s) H2 Mn 2H (稀) Mn2 H2
21铬副族元素和锰副族元素
2 Cr3+ + 3 S2－ + 6 H2O —— 2 Cr（OH）3 + 3 H2S
Cr3+ + 3 CO32－ + 3 H2O —— Cr（OH）3 + 3 HCO3–
2 Cr3+ + 3 CO32－ + 6 H2O —— 2 C（r OH）3 + 3 CO2↑ + 3 H2O
也可溶于强碱：
Cr2O3 + 2 NaOH —— 2 Na[C（r OH）4] + H2O
高温灼烧过的 Cr2O3 对酸和碱 均为惰性，需与熔矿剂 K2S2O7 共 熔才能转为可溶盐:
Cr2O3 + 3 K2S2O7 —— Cr（2 SO）4 3 + 3 K2SO4
Cr2O3 + 6 KHSO4 ——
第 21 章 铬、锰副族元素
铬副族元素 锰副族元素
21. 1 铬副族元素
铬 Cr 自然界中的矿物 铬铁矿 Fe（CrO2）2
铬在地壳中的质量分数 为 0.0100 % 列第 21 位
钼 Mo 辉钼矿 MoS2 钼在地壳中的质量分数 为 1.5 10－4 %
钨W
白钨矿 CaWO4 黑钨矿 （ Fe，Mn）WO4 钨在地壳中的质量分数 为 1 10－4 %
2 Cr2O3 + 3 Si —— 4 Cr + 3 SiO2
21. 1. 2 C（r Ⅲ）的化合物
1. 氧化物和氢氧化物
（1）氧化物 三氧化二铬 （Cr2O3 ）为深绿 色固体，熔点很高，难溶于水，常 用作绿色染料，俗称铬绿。
无机化学教学课件 21章 铬、锰副族
颜色 无色 紫色 绿色 紫色 紫色 蓝色 红色 浅红色
d 电子数 d5 d6 d6 d7 d8 d9 d10
水合离子
[Fe(H2O)6]3+ [Fe(H2O)6]2+ [Co(H2O)6]3+ [Co(H2O)6]2+ [Ni(H2O)6]2+ [Cu(H2O)6]2+ [Zn(H2O)6]2+
颜色 浅紫色 淡绿色
Mn7+，它们都具有 d0 电子组态。V5+、 Cr6+、Mn7+ 都有较强
的夺取电子的能力，这些酸根离子吸收了一部分可见光的能量
后，氧阴离子的电荷会向金属离子迁移。伴随着电荷迁移，这
些离子呈现出不同的颜色。
过渡元素的生物学效应
目前认为，人体必需微量元素为 14 种。而在这 14 种微量元 素中，有 7 种是过渡元素，并且除 Mo 外都分布在第一过渡系。
蓝色 粉红色
绿色 蓝色 无色
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Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色。
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某些含氧酸根离子具有颜色，如
V
O
3 4
、C
r
O
2 4
、M
n
O
4
等，通常认为它们的颜色是由电荷迁移引起的。上述离子中的
金属原子都处于最高氧化值，其形式电荷分别为 V5+、Cr6+、
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过渡元素的原子半径
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21-0-3 过渡元素单质的物理性质
Physical property of Transition Elements Simple Substance
无机化学：铬副族和锰副族-9
七、锰的不同氧化态间的转化
Mn 1 H2O H+
Mn2+ 2 OH- Mn(OH)2
HCl(浓 ); H 2
KMnO4
S
2O
28
8
-
;BiO 3 Cl- ;C
7
2O
24
;Fe2+
5 H +或
6
H
Cl2 2 O
H2O K2MnO4
1.679
1.208
(1) 在酸性介质中：MnO42- , Mn3+易歧化； (2)在酸性介质中：MnO4- , MnO2均为较强氧化剂； (3)在酸性介质中: Mn2+最稳定；
B
MnO4- 0.564 MnO42- 0.60 MnO2 -0.20 Mn(OH)3 0.1 Mn(OH)2 -1.55 Mn
W
74 5d46s2 +5，+6；
130 770 2.54
2、铬副族元素电势图
v φO A
-0.74
Cr2O72- +1.33 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.91 Cr
⑴Cr2O72-在酸性介质中氧化性比较强； ⑵在酸性介质中Cr、 Cr2+都具有还原性； ⑶在酸性介质中Cr3+最稳定；
ห้องสมุดไป่ตู้
A
==== 加热
Cr2O72- +6SO4 2-+14H +
加热
10Cr3++6MnO4 - +11H2O ==== 5Cr2O72- +6Mn 2++22H +
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§6
钼和钨
Mo、W 银白色金属，高硬度，高熔点。 W 是熔点最高的金属，m.p. 3683 K W 的储量，我国居世界第一位。 按电极电势的值看，Mo、W 的活泼性应和 Pb、Sn 相近， 但表面钝化，使得 Mo、W 在常温下不活泼。 Mo (VI)、W (VI) 的氧化性很弱。
Sr2+ 加入到 Cr2O72－ 溶液中，不能生成 SrCrO4 沉淀 。
§4 常见离子的分离
Zn2+、Cu2+、Ag+、Cr3+、Al3+ 等存在于同一溶液中，利用 其化合物在不同溶液中溶解性的不同，可加以分离，方法如下。
Zn2+、Cu2+、Ag+、Cr3+、Al3+
HCl（aq）
AgCl
Zn2+、Cu2+、Cr3+、Al3+
式存在，其中的氧原子就是 4 个
( Mo3O10 ) 中三边共点处的氧原子。 故总组成 [ P ( Mo3O10 )4 ] 3－。
钨酸和硅酸可形成十二钨硅杂多酸 2 H2O · 2 · WO3 。 SiO 12
§7 锰单质
锰不属于稀有金属，常以软锰矿 ( MnO2 ) 存在于自然界中。
锰的外观象铁，纯锰块状时呈银白色，硬度较高，熔点高，
酸根形式
组成形式 结构形式
[ PMo12O40 ] 3－
H3PO4· MoO3 12 [ P (Mo3O10)4 ] 3－
我们从十二钼磷杂多酸结构形式表示式 [ P ( Mo3O10 )4 ] 3－ 出发，对其结构加以说明。 4 个 ( Mo3O10 ) 以正四面体方式包围 P 。
Mo 周围有 6 个 氧原子，呈正八面体形状分布，MoO6 称为
1000 ℃ 4 Fe(CrO2)2 + 8 Na2CO3 + 7 O2 ————
8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2↑
结成块状
B 将块状物溶于水中，滤去不溶的 Fe2O3 。 C 加酸完成 Na2CrO4 向 Na2Cr2O7 的转化 。
D
加 KCl，完成 Na2Cr2O7 向 K2Cr2O7 的转化 。
0.3 mol· －3 HCl ，H2S dm
CuS
Zn2+、Cr3+、Al3+
NH3· 2O，H2O2 H
Al(OH)3
Zn(NH3)42+， CrO42－
Ba2+
BaCrO4
Zn(NH3)42+
§5 重铬酸钾的生产
以铬铁矿 Fe(CrO2)2 为原料，制 K2Cr2O7 。 可以将原料看成 FeO · 2O3 。 Cr A 在碱中完成 Cr(III) —— Cr(VI) 的转化 ；
生成的 Al(OH)3 不溶于过量的 NH3· 2O 中， H 因为不生成络合物。 Cr3+ d3 组态，过渡金属离子易形成配合物。
和 NH3 反应时，先生成 Cr(OH)3 沉淀，若有大量的 NH4+ 存在，可以生成 NH3 的配位化合物 。
Cr3+
+ 6 NH3 ———— [ Cr(NH3)6 ]3+
与其它 Mo3O10 共用的。1/3 的 1 个，
是 3 个 MoO6 共用的。 独自具有的氧原子： 1 个 。 每个 MoO6 有 10 / 3 个氧原子。 3 个 MoO6 具有的氧原子： ( 10 / 3 ) 3 = 10 个 每个 P 以 PO4 ( 磷氧四面体 ) 形
C
B
1 1 4 1 1 1 2 3 1 10 2 1 3 3
H2CrO4 —— H+ + HCrO4－ 酸酐 CrO3 受热易分解 4 CrO3 ——— 2 Cr2O3 + 3 O2
Cr2O7
2－
O 2 / Cr 3 = 1.33V 有较强的氧化性， Cr2 7
K2Cr2O7 + 14 HCl ——— 2 KCl + 2 CrCl3 + 3 Cl2 + 7 H2O
Mo (VI)、W (VI) 的含氧酸易成多酸，类似于磷酸，钒酸，
硅酸等 。 二钒酸 H4V2O7 ，三硅酸 H8Si3O10 ，四聚磷酸 H6P4O13 等 多酸的组成，可以表示为若干 H2O 分子和两个或两个以上酸酐 分子的形式。
二偏钒酸 H4V2O7
三硅酸 H8Si3O10 四聚磷酸 H6P4O13
§2 Cr (III) 化合物
一 Cr (III) 和 Al (III) 的相似性
1 氧化物 Cr2O3 两性，绿色 Cr2O3 + 3 H2SO4 —— Cr2(SO4)3 + 3 H2O Cr2(SO4)3 无水盐为玫瑰色粉末 Cr2O3 + 2 NaOH —— 2 NaCrO2 (绿色) + H2O 这种 Cr2O3 与 －Al2O3 相似，既溶于酸，也溶于碱。 而高温时灼烧过的 Cr2O3，对酸和碱均为惰性，需与 K2S2O7 共熔，才能转入溶液中。这与 －Al2O3 相似。 2 氢氧化物 Cr(OH)3 两性
2 CrO42－ + 2 H+ ——— Cr2O72－ + H2O
K = 1.0 1014
强酸中以 CrO3 形式存在。例如，配制洗液时 H2SO4 (浓) 与
K2Cr2O7 混合，就有 CrO3 红色针状晶体析出。 K2Cr2O7 + 2 H2SO4 (浓) ——— 2 KHSO4 + 2CrO3 + H2O
——— 2 H2O · 2O5 V
——— 4 H2O · SiO2 3 ——— 3 H2O · P2O5 2
在该种表示中若只有同一种酸酐，这种多酸称为同多酸。上
面涉及的多钒酸，多硅酸和多磷酸均属同多酸。在该种表示中若
有不同种类的酸酐，这种多酸则称为杂多酸。 由两种不同中心的含氧酸经缩聚可以形成杂多酸，如钼酸和 磷酸在一定条件下反应，可以生成十二钼磷杂多酸。 杂多酸 ( 如十二钼磷杂多酸 ) 的化学式经常有下列几种写法， 意义上各有所侧重。
但不如 Ti、V、Cr 高。 Mn2+ + 2 e ——— Mn
2 / Mn Mn
= － 1.18 V
锰不钝化，易溶于稀的非氧化性酸中
Mn + 2 H+ ——— Mn2+ + H2↑
Mn 和冷水不发生反应，因生成的 Mn (OH)2 膜阻碍了反应 的进行。Mn 可以和热水发生反应，也可以和加入 NH4Cl 的水发
Cr + 2 HCl —— CrCl2 (蓝色) + H2↑
Cr(II) 在空气中迅速被氧化成 Cr(III) 4 CrCl2 + 4 HCl + O2 —— 4 CrCl3 (绿色) + 2 H2O 高温时铬活泼，和 X2、O2、S、C、N2 直接化合，一般生成
Cr(III) 化合物。
熔融时铬可以和碱反应。
NH4+
(a)
从反应 NH3· 2O ——— NH4+ + OH－ 可以看出，NH4+ H 的存在，既保证了 NH3 的浓度，同时又降低了OH－ 的浓度，有
利于反应 ( a ) 的进行。反应 ( a ) 进行得不彻底。
因此，Al3+ 和 Cr3+ 的分离，不能只用 NH3· 2O 。 H
Al3+ 、 Cr3+
10 Cr3+ + 6 MnO4－ + 11 H2O —— 6 Mn2+ + 5 Cr2O72－ + 22 H+ 3 配合物的形成 Al 是主族元素，不易形成配合物。Al3+ 只在形成螯合物时 才稳定，如生成 EDTA 螯合物、8－羟基喹啉螯合物等。 如果与 NH3· 2O 作用则 H
OH N
Al3+ + 3 NH3· 2O —— Al(OH)3 + 3 NH4+ H
Cr(OH)3 + 3 H+ —— Cr3+ + 3 H2O
Cr(OH)3 + OH－ —— Cr(OH)4－ (绿色) 或 CrO2－ + 2 H2O 与 Al (OH)3 的两性相似。
3 盐类 盐类多带结晶水，
CrCl3· 2O 6H
AlCl3· 2O 6H
K2SO4· 2(SO4)3· 2O Cr 24H
生反应，放出 H2 。这一点 Mn 与 Mg 相似。
高温时，Mn 和 X2、O2、S、B、C、Si、P 等非金属直接 化合。更高温度时， Mn 可和 N2 化合。
有氧化剂存在时，Mn 和熔碱反应
2 Mn + 4 KOH + 3 O2 ———— 2 K2MnO4 + 2H2O
K2SO4· 2(SO4)3· 2O Al 24H
Cr2(SO4)3· 2O 18H
Al2 (SO4)3· 2O 18H
Cr 与 Al 一致。 结晶水合氯化物脱水时水解 CrCl3· H2O ——— Cr(OH)Cl2 + 5 H2O + HCl↑ 6 结晶水合硫酸盐加热脱水时不水解，因为 H2SO4 不挥发。 Cr3+、Al3+ 电荷高，易与 OH－ 结合。水解还体现在 2 Cr3+ + 3 S2－ + 6 H2O —— 2 Cr(OH)3 + 3 H2S 2 Cr3+ + 3 CO32－ + 6 H2O —— 2 Cr(OH)3 + 3 CO2 + 3 H2O