28:铬及其化合物

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元素化学28:铬及其化合物
(时间:2.5小时满分:100分)
第一题(7分)元素推断
某化学元素M,其常见化合价是+2、+3、+6;其单质银灰色,硬而脆,硬度9,熔点1857±20℃;立方体心晶格,原子半径1.25×10-10米;标准电极电位(E0M3+/M)-0.74伏。

不溶于水、硝酸、王水,溶于稀硫酸、盐酸。

在空气中生成抗腐蚀性的致密氧化膜;在加热条件下能与卤素、硫、氮、碳、硅、硼及一些金属化合。

主要矿物有Fe(MO2)2矿等。

M用于制备电热丝、不锈钢、特种钢等,也用于电镀。

M能形成许多色彩鲜艳的化合物,可用于做颜料;M(Ⅲ)的氢氧化物难溶于水,可溶于强酸和强碱。

1.写出M的元素符号,列举M的+3、+6常见化合物各一例。

2.利用M的原子半径,计算其单质的密度。

3.为什么M能溶于稀硫酸、盐酸,却不溶于硝酸、王水?
4.写出M(Ⅲ)的氢氧化物溶于强酸和强碱时的离子方程式:
5.M有一种重要的矾,属于复盐,含有10.41%的M(Ⅲ)和7.83%的另一种金属离子。

请确定该矾的化学式。

第二题(19分)含铬废水的处理
铬及其化合物是电镀、金属加工、制革等行业必不可少的原料之一,但其生产和应用也产生了大量的含铬(Ⅲ、Ⅵ)废水,严重威胁着周围的环境。

通常认为三价铬毒性很小,危害最大的是六价铬的化合物,常用处理方法是将高价铬还原为低价铬。

1.酸性条件下,NaHSO3可直接将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),写出离子反应方程式;
2.还原得到的Cr(Ⅲ)被Na2CO3碱化,再用某合适的氧化剂碱性条件下氧化,然后与铅盐反应可用于制备铬黄(铬酸铅和硫酸铅混合物),写出离子反应方程式;
3.一种治理含Cr2O7-酸性工业废水的方法是向废水中加入适当的NaCl,用Fe作电极进行电解,最终铬以沉淀形式除去。

(1)写出电解时发生的电极反应式;
(2)写出Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式;
(3)写出沉淀的成分;
(4)电解过程中这些沉淀是怎样产生的?
(5)若pH过大,会有什么现象?
4.国外科学家研究一种技术,认为能较好地解决铬的废物利用与环境污染问题。

工艺主要如下:①污泥与普通粘土以一定比例混合(污泥占25%~30%)后做成砖坯,在窑中850℃~950℃温度灼烧;②灼烧的前期,向窑中鼓入补充了氧气的空气;③灼烧的后期改用普通空气,且故意限制入窑空气的数量,使是缺氧状态烧制完成后,直至窑温降至200℃以下,才允许空气自由流通。

(1)前期鼓入富氧空气,起什么作用?
(2)后期限制空气流入的量,是否必要?为什么?
5.铁氧体法是处理含铬(Ⅵ)有毒废水的常用方法。

其原理是:用FeSO4把废水中Cr2O72-离子还原为Cr3+离子,并通过调节pH,使生成物组成符合类似于Fe3O4(铁氧体)的复合氧化物Cr x3+Fe2-x3+Fe2+O4。

(1)处理废水时,需加废水中铬(用CrO3表示)的质量多少倍的固体FeSO4·7H2O,可使Cr3+、Fe3+、Fe2+全部转化到复合氧化物中。

实际处理时绿矾的用量可能怎样?
(2)还原后,通常是控制pH=8~10,使有关离子沉淀,为什么?
6.某研究小组设计“铁屑内电化学法处理
含铬电镀废水”,其动态实验工艺流程如右图所
示。

该实验在自制的填料塔中进行,将一定量的
铁屑和焦炭装入填料塔中,在高位槽中加入含
Cr(Ⅵ)废水,并用H3PO4调节pH到1.3;然后调
节阀门,控制流速,保持废水具有一定的停留时间。

最终Cr(Ⅵ)的去除率可保持在99%以上。

(1)“铁屑填料塔”内的焦炭粒有什么作用?
(2)写出沉渣中的主要成分;
(3)请指出该方案的最大优点。

第三题(7分)铬的分子化合物
通化合物A在通常状况下为深红色液体,可看作铬酸分子中的两个OH被C1所取代。

A 的制备可由固体红矾K2Cr2O7与KCl混合物和浓硫酸小心加热下制得。

1.写出A的化学式,并命名;
2.各列举一种由主族元素组成的物质:①具有相似的色态;②相似的结构和物质类别。

3.写出制备A的反应方程式。

4.钢铁分析中为消除铬对测定锰含量的干扰,溶解试样时加入NaCl并加入HClO4蒸发至冒烟,使其以A形式挥发。

将气体通入亚硫酸钠溶液吸收。

写出上述反应的离子方程式。

第四题(19分)铬的过氧化物
铬(Cr)位于周期表中ⅥB族元素,化合价可以是0→+6的整数价态。

1.在特定条件下,K2CrO4与H2O2发生氧化还原反应,生成化合物A,A是一种钾盐(不带结晶水),含有43.05%的O。

写出A的化学式和结构简式,并写出反应的离子方程式。

2.在特定条件下,K2Cr2O7与H2O2发生反应,并用乙醚萃取,得到化合物B,B是一种配合物分子晶体,含有46.6%的O。

写出A的化学式和结构简式,并写出反应的离子方程式。

3.某元素与氧元素形成的化合物X,具有强氧化性。

一定条件下取0.2640g X,与足量KI-H2SO4溶液反应,所得溶液需要被0.488mol/L的Na2S2O3溶液28.68mL完全滴定到终点。

(1)通过计算和讨论,确定X的化学式;
(2)写出X的结构式;
(3)写出X与KI反应的离子方程式;
4.铬的化学丰富多采,实验结果常出人意料。

将过量
30%H2O2加入(NH4)2CrO4的氨水溶液,热至50℃后冷至0℃,析出暗棕红色晶体A。

元素分析报告:A含Cr 31.1%,N 25.1%,H 5.4%。

在极性溶剂中A不导电。

红外图谱证实A 有N-H 键,且与游离氨分子键能相差不太大,还证实A 中的铬原子周围有7个配位原子提供孤对电子与铬原子形成配位键,呈五角双锥构型。

(1)写出A的可能结构组成式;
(2)写出A中铬的氧化数;
(3)预期A最特征的化学性质;
(4)写出生成晶体A的化学反应方程式。

第五题(13分)定量推理铬的化合物
金属X的含氧酸钾盐是一种深褐色固体A,其中含钾元素18.9%;A在浓硫酸作用下得到红色晶体B,B是X的氧化物,含氧48.0%;将1.000g A溶于酸,加入足量酸性KI溶液,然后再用1.200mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定,消耗体积25.84mL。

1.通过计算确定X的元素符号和B的化学式,并写出X的核外电子排布式;
2.通过计算确定A的化学式,并写出A与KI反应的离子方程式
3.写出A与浓硫酸作用得到B的化学方程式;
4.B也具有强氧化性:①乙醇能在B的固体中燃烧;②乙醇能被B的酸性溶液氧化为乙醛。

写出①②的化学方程式;反应②在实际生活中有什么用途。

5.若在A的饱和溶液中加入浓硫酸,并加热到200℃时,发现溶液的颜色变为蓝绿色,经检查反应开始时溶液中并无任何还原剂存在,试说明上述变化的原因。

第六题(13分)铬的配合物
1.固体CrCl3·6H2O溶于水可能有几种不同组成的配离子。

今用以下离子交换实验,测定属于哪种组成的配离子。

实验将含0.219g CrCl3·6H2O的溶液通过H-离子交换树脂,交换出来的酸用0.125mol/L的NaOH溶液滴定,用去NaOH溶液6.57mL。

(1)试确定该配离子;
(2)并画出它的所有可能结构式。

2.在非水体系中,铝粉、氯化铝、氯化铬
及苯混合在一密闭的容器中进行反应,生成了铬的一不常见的离子型的产物A,A在Na2S2O4的作用下得到分子化合物B。

B中Cr的质量分数为25%,B的稳定性较差,在潮湿的空气中易被氧化成化合物C和H2O2,在C中Cr的质量分数为23.1%。

(1)写出A、B、C的化学式并画出B的结构;
(2)写出生成A、B、C的化学方程式。

3.往CrCl3的水溶液中加入锌汞齐后可得还原性溶液A,若将该溶液加入到醋酸的饱和溶液中可以得到难溶的红色晶体B。

光谱分析表明,B分子呈中心对称,其中Cr原子的配位数为6,Cr原子含量27.64%,C原子仅存在于醋
酸根离子中,C原子含量25.54%。

试问:
(1)写出红色晶体B的分子式。

(2)画出红色晶体B的结构简图。

目前工业上通用的铬盐生产工艺是铬铁矿(有一定量的Al2O3等)与纯碱及碳酸钙辅料混合、高温焙烧氧化、冷却、水浸、硫酸酸化、结晶除去硫酸钠转化为重铬酸钠产品;然后再进一步加工为其它铬盐产品。

该工艺三废污染严重,污染的同时造成铬资源的浪费。

中科院过程工程研究所研究开发出液相氧化-循环碳氨转化铬盐清洁生产新工艺,反应过程中极易析出产品NaNH4CrO4·2H2O。

1.写出老工艺中Al2O3参与反应的化学方程式;
2.分两步写出新工艺中的反应方程式。

NaNH
CrO4·2H2O的TG-DTG曲线见
右图图。

由图中曲线可以看出
NaNH4CrO4·2H2O的热分解分为三步进行:
第一步分解温度范围为50~95℃,失重率
19.91%(理论18.66%);第二步分解温度范
围为100~180℃,总失重率为27.9%(理论
25.40%);第三步分解温度范围为215~385
℃,总失重率为32.20%(理论32.16%)
3.请按失重的理论值,写出两步反应
方程式;
4.某学生在实验后发现残留固体质量明显小于67.8%。

(1)指出原因,并写出反应方程式;
(2)如何改进操作使结果趋于67.8%。

含有银、铜、铁、铬的一种合金,质量为0.6904g,溶解后溶液中含有Ag+、Cu2+、Fe3+、Cr3+,用水稀释到500.00mL。

①取出50.00mL溶液,加入过量稀碱溶液,分离出沉淀物,滤液用足量H2O2氧化,酸化上述溶液,加入22.00mL 0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,未反应的Fe2+用0.0200mol/L KMnO4溶液滴定,消耗17.20mL。

②取出50.00mL溶液,加入足量KI溶液,以淀粉为指示剂,用0.0200mol/L Na2S2O3溶液进行滴定,消耗20.00mL。

③在另一个实验中,取200.00mL原始溶液进行电解。

电解析出金属的电流效率为90%,电流强度为2.00A,在6分26秒内,四种金属恰好完全析出。

(法拉第常数:9.648×104C/mol)1.写出①②中的反应方程式;
2.求合金中Ag、Cu、Fe、Cr的百分含量。

《铬及其化合物》知识要点
一、铬不同价态间的转化
Cr3+←→Cr(OH)4-
↑↓
Cr2O72-←→CrO42-
二、铬的制备
Fe(CrO2)2(+Na2CO3+O2)→Na2CrO4
水浸取酸化得Na2Cr2O7结晶,碳还原得Cr2O3
铝热法得Cr。

三、铬的化合物
(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O
Cr2O3:铬绿;CrO3:铬酐(遇有机物着火)
Cr2O72-+6Fe2++14H+
检验:加H2O2:蓝色CrO5
四、几个名词解释
1.铬(chromium):化学元素。

基态电子构型[Ar]3d54s1。

化合价+2、+3、+6。

银灰色硬而脆的金属。

俗称“克罗密”。

硬度9。

比重7.18。

熔点1857±20℃。

沸点2672℃。

熔化热1.53×104焦/摩,气化热2.99×105焦/摩。

第一级电离势6.76电子伏。

立方体心晶格或不稳定的六方晶格。

原子半径1.25×10-10米。

离子半径6.5×10-11米(+3价)。

电阻率1.29×10-5欧·厘米(0℃)。

标准电极电位E Cr3+/Cr=-0.74伏。

不溶于水、硝酸、王水,溶于稀硫酸、盐酸。

在空气中生成抗腐蚀性的致密氧化膜。

与氯酸钾加热反应时呈闪光,在加热条件下能与卤素、硫、氮、碳、硅、硼及一些金属化合。

地壳中铬含量约为0.02%。

主要矿物有铬铁矿等。

由氧化铬用铝还原或电解铬铵矾、铬酸制得。

用于制备铁铬铝电热丝、不锈钢、特种钢、墨镜等。

也用于电镀铬。

2.三氧化二铬(chromium sesquioxide):化学式Cr2O3。

暗绿色六方结晶或绿色无定形粉末。

比重5.21(2.1℃)。

熔点2266±25℃,沸点4000℃。

不溶于水、酸、碱及醇,溶于氯酸盐,尤其是溴酸盐的溶液。

化学性质稳定。

在红热情况下与氢气无反应。

由重铬酸铵热分解制得。

用于冶金,亦用作陶瓷、耐火材料;颜料、有机合成催化剂的原料等。

3.三氧化铬(chromium trioxide):化学式CrO3。

暗紫红色晶体。

易潮解。

剧毒!比重2.70。

熔点196℃。

高温下易分解。

易溶于水,溶于乙醇、醚并分解,亦溶于硫酸及硝酸。

强氧化剂,但和醋酸不反应。

由重铬酸钠浓溶液和浓硫酸作用制得。

用于制造玻璃、鞣革和镀铬等。

4.氢氧化铬(chromium hydroxide):化学式Cr2O3·xH2O。

灰蓝色或绿色胶状沉淀。

不溶于水,微溶于氨水。

具有两性,易溶于酸形成相应的三价铬盐,溶于过量碱形成络阴离子[Cr(OH)8]5-、[Cr(OH)7]4-、[Cr(OH)6]3-。

具有胶体特性,易被三氯化铬乳化为悬胶。

陈化后对碱作用活性下降,但仍能溶于酸。

高温脱水后生成绿色的三氧化二铬Cr2O3,由三价铬盐或铬矾溶液中加入稀碱或氨水制得。

用于制取三价铬盐、亚铬酸盐;颜料以及处理羊毛等。

5.氯化亚铬(chromous chloride):化学式CrCl2。

白色针状结晶。

易潮解。

比重2.878(25℃)。

熔点824℃。

不溶于乙醇及醚,易溶于水。

在有水汽存在时极易吸收空气中氧而形成氯氧化铬Cr2OCl4。

在干燥空气中稳定。

在1500℃高温条件下有相当的蒸气缔合(Cr2Cl4)。

有二种水合物。

六水合物为蓝色晶体。

四水合物为暗绿色晶体。

由加热的金属铬粉与干燥的氯化氢反应制得。

用作还原剂、除氧剂(气体)等。

6.氯化铬(chromic chloride):化学式CrCl3。

红紫色晶体。

比重2.76(15℃)。

熔点1150℃。

1300℃升华。

不溶于冷水、乙醇、丙酮、甲醇和乙醚,微溶于热水,有少许CrCl2存在时则
可溶于水。

六水合物为紫色单斜晶体,比重1.76,熔点83℃,不溶于乙醚,微溶于丙酮,溶于水和乙醇。

高温下由三氧化二铬和碳粉的混合物和氯气作用或盐酸与氢氧化铬作用制得。

用作制取其他铬盐的中间体、媒染剂、颜料及镀铬等。

7.氯化铬酰(chromyl chloride):化学式CrO2Cl2。

暗红色液体。

具强腐蚀性。

比重1.911。

熔点-96.5℃。

沸点117℃。

在潮湿空气中发烟分解。

溶于乙醚、四氯化碳、二硫化碳等溶剂。

在醋酸溶液中易缔合。

遇水分解生成铬酸和氯化氢。

能分解乙醇。

常温下干燥避光时稳定。

与易于氧化的有机物作用剧烈,常引起燃烧、爆炸。

被碱分解生成铬酸盐。

在蒸气状态或有机溶液中呈单分子状态。

由无水氯化氢与三氧化铬作用制得。

用于有机氧化反应、氯化反应中,及作三氧化铬的溶剂。

8.铬矾(chromic alum):通常指铬钾矾,化学式KCr(SO4)2·12H2O。

暗紫色八面体结晶。

比重1.826(25℃)。

熔点80℃。

不溶于乙醇,溶于水、稀酸。

其水溶液遇稀碱或氨水沉淀出氢氧化铬,后者能溶于过量碱,但不溶于过量氨水。

100℃脱去十分子结晶水,400℃完全脱水。

紫色的铬矾溶液在加热时由于发生水合异构络合物而变成绿色,溶液冷后放置几星期又析出紫色铬矾晶体。

由亚硫酸还原重铬酸钾的稀硫酸溶液制得。

用于印染、照相、陶瓷等方面。

除铬钾矾外,还有铬钠矾[NaCr(SO4)2·12H2O]、铬铵矾[(NH4)Cr(SO4)2·12H2O]等。

9.铬酸盐(chromate):一般系指含有铬酸根(CrO42-)的各种盐类。

通常呈浅黄色。

一价金属形成MⅠ2CrO4型铬酸盐,其中钾盐与钠盐比较重要,易溶于水,浅黄色的溶液酸化后转变成重铬酸盐溶液。

二价金属通常形成MⅡCrO4型铬酸盐,其溶解度由镁到钡顺序减小得很快,铬酸镁可溶,铬酸钙稍溶,铬酸锶及铬酸钡微溶。

重金属例如铅、银、铋、汞的铬酸盐几乎不溶于水,并呈暗红色。

可溶性的铬酸盐多半用作氧化剂,用于制取蒽醌、苯甲酸、油脂或用于石蜡的漂白等。

不溶性重金属铬酸盐多半用于催化剂。

10.铬酸钾(potassium chromate):化学式K2CrO4。

柠檬黄色晶体。

有毒!比重2.732(18℃)。

熔点968.3℃。

不溶于乙醇,溶于水。

670℃以上转为红色。

由粉状铬铁矿、碳酸钾、石灰石经高温煅烧,炉料以硫酸钾溶液浸出处理而得。

用于有机氧化反应,作分析试剂及制其他铬化合物的原料。

11.铬酸钡(barium chromate):化学式BaCrO4。

黄色单斜或斜方晶体。

有毒!比重4.50。

不溶于水、稀醋酸或铬酸,溶于盐酸和硝酸。

氯化钡与铬酸钠溶液作用而得。

用以制颜料、玻璃和陶瓷等。

12.铬酸铅(1ead chromate):俗称“铅铬黄”、“铬黄”。

化学式PbCrO4。

分子量323.18。

黄色单斜晶体。

比重6.32(15/4℃)。

熔点844℃。

不溶于水、醋酸,易溶于硝酸,也可溶于苛性碱溶液。

它的氧化性足以使含硫有机物充分氧化,因而用于有机元素分析,由醋酸铅溶液中滴加铬酸钠制得。

用作颜料。

广泛应用于涂料、橡胶、塑料、陶瓷等工业中。

13.重铬酸盐(dichromate):一般指含有重铬酸根(Cr2O72-)的金属盐类。

一价金属和铵离子能形成通式为MⅠ2Cr2O7型重铬酸盐,钾、钠、铵的重铬酸盐是橙色的可溶性盐,具有氧化性,在水溶液中重铬酸根与铬酸根可以互相转化,重铬酸根遇碱溶液pH值升高可转变为铬酸根,反之加酸于铬酸根溶液可转化而得重铬酸根。

重铬酸铵热分解时发生分子内的氧化还原反应,生成细颗粒的三氧化二铬,二价金属的重铬酸盐通式为MCr2O7。

重金属盐中重铬酸银是已知的红色三斜晶体,微溶于水,但可溶于酸、氨水、氰化钾溶液中。

14.重铬酸钾(potassium dichromate):化学式K2Cr2O7。

橙红色晶体。

比重2.676(25℃)。

熔点398℃。

241.6℃时三斜晶体转为单斜晶体。

不溶于乙醇,溶于水。

常温下在空气中稳定。

是强氧化剂。

加热至500℃分解而放出氧。

由铬酸钾用硫酸酸化,产物经重结晶提纯而得。

用作强氧化剂、分析试剂,制烟火、颜料及用于鞣革等方面。

15.重铬酸铵(ammonium dichromate):化学式(NH4)2Cr2O7。

橙色晶体。

比重2.155(25℃)。

170℃分解。

不溶于丙酮,溶于水、乙醇。

同还原性强的有机物接触会发生爆炸。

由铬酸与氨水反应制得。

用于制造茜素、铬矾、烟火,亦用于香料合成、油脂提纯、鞣革、照相业等。

参考答案(专题28)
第一题(7分)
1.Cr Cr 2O 3、K 2Cr 2O 7(各1分)
2.7.18(1分)
3.因标准电极电位(E 0M 3+/M )-0.74V <0,可以和稀酸反应置换出H 2;因在表面能被强
氧化剂氧化得到抗腐蚀性的致密氧化膜,不能被硝酸、王水进一步反应。

(1.5分)
4.Cr(OH)3+3H +=Cr 3++3H 2O (0.5分) Cr(OH)3+OH -=Cr(OH)4-(0.5分)
5.K 2SO 4·Cr 2(SO 4)3·24H 2O 或KCr(SO 4)2·12H 2O (1.5分)
第二题(19分)
1.Cr 2O 72-+3HSO 3-+5H +=2Cr 3++3SO 42-+4H 2O (2分)
2.2Cr 3++3CO 32-+3H 2O =2Cr(OH)3+3CO 2↑(1分)
2Cr(OH)3+3S 2O 82-+10OH -=2CrO 42-+6SO 42-+8H 2O (1分)
Pb 2++CrO 42-=PbCrO 4↓ Pb 2++SO 42-=PbSO 4↓(1分)
3.(1)阳极:Fe =Fe 2++2e - 阴极:2H ++2e -=H 2↑(各0.5分)
(2)Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O (1分)
(3)Cr(OH)3 Fe(OH)3(各0.5分)
(4)电解过程中阴极附近由于H +在电极上还原,H 2O 不断电离产生大量OH -,OH
-与Fe 3+、Cr 3+生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。

(1分)
(5)pH 过大时,会使Cr(OH)3(两性)溶解而使沉淀不完全。

(1分)
4.(1)前期鼓入富氧空气,烧掉有机物,否则无法制成火砖;燃烧有机物在氧气充足条
件下进行,放出足够热能,可节省燃料(节省20%~30%);(1.5分)
(2)后期限制空气流入的量很有必要,可保证Cr(Ⅵ)转变为Cr(Ⅲ),并稳定地以Cr(Ⅲ)
形式被固定在火砖内。

如以Cr(Ⅵ)存在,则在雨水淋湿时或施工淋水时,铬会被溶解出来毒害环境。

(1.5分)
5.(1)13.9倍(1.5分) 因绿矾易被氧化,故实际用量可能要比理论值大。

(0.5分)
(2)因Cr 3+的沉淀物为Cr(OH)3,Cr(OH)3是两性氢氧化物,过高的pH 会使其溶解,过低不能使其沉淀完全。

(1分)
6.(1)作为原电池的正极,与Fe 形成无数微小原电池(1分)
(2)Fe(OH)3 Cr(OH)3(0.5分) CaHPO 4(0.5分)
(3)不需另加还原药剂,所用铁屑填料为廉价易得的工业废料,是一种以废治废的水
处理技术。

(1分)
第三题(7分)
1.CrO 2Cl 2(1分) (二)氯化铬酰(0.5分)
2.①Br 2 ②SO 2Cl 2(各0.5分)
3.K 2Cr 2O 7+4KCl +9H 2SO 4=6KHSO 4+2CrO 2Cl 2+3H 2SO 4·H 2O
4.Cr 2O 72-+4Cl -+6H +=2CrO 2Cl 2↑+3H 2O (1分) (2分,写K 2SO 4或H 2O 给1分)
2CrO 2Cl 2+3SO 32-+H 2O =2Cr(OH)2++4Cl -+3SO 42-(1.5分,其它合理物质也可以)
第四题(19分)
1.K 3CrO 8(1分) Cr O O O O O O O K K K (2分)2CrO 42-+9H 2O 2+2OH -=2CrO 83-
+O 2↑+10H 2O (1.5分)
2.CrO(O2)2· 2H5)2(1 分) O(C
(2 分)
Cr2O72-+4H2O2+2H++(C2H5)2O=2CrO(O2)2O(C2H5)2+5H2O(1.5 分) 3. (1)设 X 的化合价降 n 价:n(X)︰n(Na2S2O3)=1︰n(1 分) M(X)=0.2640/(0.488× 0.02868/n)=18.86n(1 分) 讨论得 n=7 时存在合理的化学式:CrO5(1 分) (2) (1 分)
- + +
(3)2CrO5+14I +20H =2Cr3 +7I2+10H2O(1 分) 4. (1)Cr(NH3)3O4(1.5 分) (2)+4(1 分) (3)氧化还原性(1 分) - - (4)CrO42 +3NH3+3H2O2=Cr(NH3)3(O2)2+O2+2H2O+2OH (1.5 分)
第五题(13 分) 1.设 B 的化学式为 XOn/2,讨论 n=1,2,3,4,5,6……时,X 的相对原子质量分别为 8.67、17.3、26.0、34.7、43.3、52.0……。

所以只有 n=6 时存在合理的 X 元素 Cr(1.5 分) B:CrO3(1 分) Cr:1s22s22p43s23p63d54s1(0.5 分) + 2. 1.000g A 中 K 物质的量是 0.0069, 1.000g A 得到电子的物质的量是 ne=1.200×0.02584 ×1/2×2=0.0310,所以 nK+︰ne=2︰9(1 分) + A 是氧化剂,起氧化作用的只有 Cr(Ⅵ),并还原为 Cr3 ,则 A 的化学式为 K2Cr3Om,A 的 摩尔质量是 78.2/0.189=413.8g/mol,m=10,A 的化学式是 K2Cr3O10(1.5 分) - - + + 2Cr3O102 +18I +40H =6Cr3 +9I2+20H2O(1 分) 3.K2Cr3O10+3H2SO4=3CrO3+2KHSO4+H2SO4·H2O(1.5 分) 4.①4CrO3+C2H6O=2Cr2O3+2CO2+3H2O(1 分) ②2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3CH3CHO+3H2O(1.5 分) 检测是否酒后驾车(0.5 分) 5.在 K2Cr3O10 的饱和溶液中加入过量的浓硫酸,即可析出暗红色的 CrO3 晶体: K2Cr2O7+H2SO4(浓)=2CrO3↓+K2SO4+H2O CrO3 的熔点为 196℃,对热不稳定。

加热超过熔点则分解放出氧气: 4CrO3 2Cr2O3+3O2↑ Cr2O3 是溶解或熔融皆难的两性氧化物,和浓硫酸反应生成 Cr2(SO4)3 和 H2O: Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O Cr2O3 是绿色物质,部分 Cr2O3 与 H2SO4 反应后生成蓝绿色的 Cr2(SO4)3 溶液, + 我们观察到溶液的颜色即为 Cr3 离子的显色(蓝绿色)(2 分) 。

第六题(13 分) + 1. (1)交换出 nH+=0.821mmol n 配=0.822mmol(1 分) 配离子:[Cr(H2O)4Cl2] (1 分)
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(2)有两种结构,Cl 在邻位和对位。


(1 分)
2. (1)A:[(C6H6)2Cr]AlCl4;B:(C6H6)2Cr
;C:[(C6H6)2Cr]OH(各 1 分)
(2)2Al+6C6H6+AlCl3+3CrCl3=3[(C6H6)2Cr]AlCl4 - + - - 4OH +2[(C6H6)2Cr] +S2O42 =2(C6H6)2Cr+2SO32 +2H2O 2(C6H6)2Cr+O2+2H2O→2[(C6H5)2Cr]OH+2H2O2(各 0.5 分) 3. (1)Cr2(CH3COO)4(H2O)2(2 分)
(2)
(2.5 分)
第七题(12 分) - + 1.Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑ AlO2 +H +H2O=Al(OH)3↓(各 1 分) 2.4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑(1.5 分) Na2CrO4+NH3+CO2+3H2O=NaNH4CrO4·2H2O↓+NaHCO3(1.5 分) NaNH4CrO4+2H2O(1 分) 3.NaNH4CrO4·2H2O 4NaNH4CrO4 2Na2CrO4+(NH4)2Cr2O7+2NH3↑+H2O(1.5 分) 2Na2CrO4+(NH4)2Cr2O7=Na2Cr2O7+2NH3↑+H2O(1.5 分) 4. (1)分解产生的 CrO3 除与 Na2CrO4 反应外,还可能发生对 NH3 的氧化反应和自身的分 N2↑+Cr2O3+3H2O(1 分) 解反应,即产物中有 Cr2O3(1 分) :2NH3+2CrO3 ; 2Cr2O3+3O2↑或(NH4)2Cr2O7 N2↑+Cr2O3+4H2O 4CrO3 (2)在强流动气氛中进行(1 分) 第八题(10 分) + - - - - - 2Cr(OH)4 +2OH +3H2O2=2CrO42 +8H2O 1.Cr3 +4OH =Cr(OH)4 + + 2- 2- 2- 2+ 3+ 2CrO4 +2H =Cr2O7 +H2O Cr2O7 +6Fe +14H =2Cr +6Fe3++7H2O MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O + - + + - 2Fe3 +2I =2Fe2 +I2 2Cu2 +4I =2CuI↓+I2(各 0.5 分) - - - I2+2S2O32 =S4O62 +2I + - 2- 3+ 2+ 2.Cr ~0.5Cr2O7 ~3Fe 5Fe2 ~MnO4 nCr=1/3×(0.02200×0.100-5×0.01720×0.0200)×10=0.0016mol(1 分) + - + - Fe3 ~S2O32 Cu2 ~S2O32 nCu+nFe=0.0200×0.02000×10=0.0040mol(1 分) 2nCu+nAg+3nFe+3nCr=ne=2.5×90%×2×386/96480=0.0180mol(1 分) 107.9nAg+63.55nCu+55.85nFe+52.00nCr=0.6904g(0.5 分) nAg=0.0034 nCu=0.0022mol nFe=0.0018mol nCr=0.0016mol(各 0.5 分) Ag%=53.14% Cu%=20.25% Fe%=14.56% Cr%=12.05%(1 分)
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