第20章 铬副族和锰副族
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__________。
大学无机化学第十九章试题及答案
第20章铬副族和锰副族总体目标：1.掌握铬、钼、钨、锰单质及化合物的性质2.掌握同多酸和杂多酸的概念各节目标：第一节铬及其化合物1.了解铬单质的性质、和制取2.掌握Cr（Ⅲ）、Cr（Ⅳ）化合物的主要性质第二节钼、钨及其化合物1.了解钼、钨单质的性质、制备和用途2.掌握同多酸和杂多酸的概念第三节锰及其化合物1.掌握锰单质的性质、制备和用途2.掌握Mn（Ⅱ）、Mn（Ⅳ）、Mn(Ⅵ)、Mn（Ⅶ）化合物的性质第四节锝、铼及其化合物了解锝、铼单质及其化合物的性质和用途习题一.选择题1．要洗净长期放过高猛酸钾试剂瓶，应选用（）（中国科技大学《无机化学》）A.浓硫酸B.硝酸C.稀盐酸D.浓盐酸2.下列金属中，熔点最高的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A．Cr B.Mo C .W D.Mn3.下列金属中，由于钝化作用而不与冷的浓硝酸反应的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A．Pb B.Hg C.Cr D.Mn4.下列化合物中，还原性最强的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》) A．Mg（OH）2 B.Al（NO3）3 C.Cu（NO3）3 D.Mn（OH）25.下列化合物中，在酸性介质中氧化性最强的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A．CuO B.CrO3 C.MoO3 D.MnO26.某金属离子在八面体强场中的磁矩与在八面体弱场中的磁矩几乎相等，则该离子可能是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》)A．Mn2+ B.Cr3+ C.Mn3+ D.Fe3+7.由Cr2O3制备K2CrO4，应选择的试剂是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》) A．王水 B.H2O2+H2SO4 C.Cl2 D.KOH（S）+KClO3（S）8.下列离子中，还原能力最强的是（）(吉林大学《无机化学例题与习题》)A.Hg22+B.Mn2+C.Cr2+D.V3+9.下列金属氧化物中，熔点最低的是( ) (吉林大学《无机化学例题与习题》) A．Na2O B。
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。
第二十二章 铬副族和锰副族
§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 。
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
无机化学教学 20章 钛、钒副族
钛族元素的基本性质
.
2．物理性质 (1) 银白色金属，Ti为轻金属，Zr、Hf为高熔点的重金属； (2) 金属钛具有银白色光泽，外观似钢，具有钢的机械强度而又比钢轻； 3．化学性质 (1) 它们是中等活泼的金属， 在室温下，Ti表面有一层致密的保护层，抗 腐蚀、抗海水，所以钛可用于航海和航空制造业上 (2) 在高温下，活性显著增强
.
（3）氧化数，Oxidation number
Ti
Zr
Hf
+2,+3,+4
+4
+4
TiO，Ti2O3，TiO2
ZrO2
HfO2 ， HfF4
从单质形成化合物必须要断开单质的键能，同时伴随原子之间的相互作用
形成化合物所释放的能量。金属的原子化所需能量比非金属的键能大得多，在
形成MF2、MF3、MF4的过程中，同一种金属所需要的原子化能是相同，而反 应放出的能量从MF2到MF4是增大的。对于原子序数大的过渡元素，原子化能 是增大的，所以Zr、Hf应形成最高氧化态的化合物而得以稳定。
b．在TiOSO4·H2O晶体中不存在简单的TiO2+，是以―Ti―O―Ti― 长链存在，可以用 (TiO)n2n+表示；
.
c． 在Ti(IV)中加入H2O2，pH＜1时，为[Ti(O2)(OH)(H2O)4]+单核配离子
，呈红色；pH = 1～3时，为
T
i
2O
2+ 5
双核配离子，呈橙黄色。这些配离子之
会用结构理论和热力学解释它们的某些化学现象；
.
20-1 钛副族
The Titanium Subgroup
20-2 钒副族
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族 (共54张PPT)ppt课件完美课件优秀课件 公开课 课件
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族 (共54张PPT)ppt课件完美课件优秀课件 公开课 课件
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族 (共54张PPT)ppt课件完美课件优秀课件 公开课 课件
Barium chromate
Yellow lead chromate
Silver chromate
Cr(III)
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2↑+ 4H2O
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族 (共54张PPT)ppt课件完美课件优秀课件 公开课 课件
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族 (共54张PPT)ppt课件完美课件优秀课件 公开课 课件
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
2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族 (共54张PPT)ppt课件完美课件优秀课件 公开课 课件
(完整版)无机化学[第十九章铬副族和锰副族]课程预习
![(完整版)无机化学[第十九章铬副族和锰副族]课程预习](https://img.taocdn.com/s3/m/a25bea6ed15abe23492f4d94.png)
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
2021/3/20
4
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
2021/3/20
7
* 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
2021/3/20
8
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
2021/3/20
23
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
大学无机化学-课件-第20章 铬副族和锰副族
Cr2O72- + 4 H2O2 + 2 H+ = 2 CrO(O2)2 + 5 H2O
重要工业铬产品制备途径示意
适于化学工业的铬铁矿
CrO3
H2SO4 Na2Cr2O7
Pb2+
PbCrO4(颜料)
电镀
还 原 Cr 复分解
还原 Al K2Cr2O7
CI2T00035.jpg
钨矿 : 黑钨矿 (钨锰铁矿)
(Fe2+、Mn2+) WO4、白钨矿CaWO4
黑钨矿
CI2T00034.jpg
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。
向重铬酸盐溶液中加入碱，溶液由橙红色变为黄色。
2 CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
(黄色) (橙红色)
当 pH＝11 时：Cr(Ⅵ) 几乎 100％ 以 CrO42- 形式存在； 当 pH＝1.2 时：其几乎 100％ 以 Cr2O72- 形式存在。
Cr2O72- + 2 Ba2+ + H2O = 2 BaCrO4↓ (柠檬黄) + 2 H+
(亮绿)
S2O8 2–
SO32–,H2S
I–(Cl–)
Cr2O72– (橙红) H2O2 (乙醚) Ag+ Ba2+ H+ OH– H+ Ba2+ Ag2CrO4(砖红) Pb2+ CrO42–(黄) Ag+
《无机化学》课件——第20章 钛副族元素和钒副族元素
因此，在排气净化、脱臭、水处 理、防污等领域有着广泛的应用空间。 又因其性能稳定，价廉易得，无毒无 公害，被誉为“环境友好催化剂”。
（3）制备
TiO2 可以用浓硫酸处理钛铁矿获得。 也可以在 923 ~ 1023 K 温度下，通 过四氯化钛与干燥的氧气制取：
TiCl4 + O2 —高温— TiO2 + 2 Cl2
钛在高于 300 ℃ 时能与 H2 反应， 生成稳定的灰色的 TiH2。
TiH2 在 1000 ℃ 左右可以完全脱 氢，是纯氢的一种有效供源。
3. 用途
金属钛特有的银灰色调不论是 采用高抛光、丝光，还是亚光方式 处理，都有上好的表面效果。
钛是除贵金属以外最合适的 首饰材料，市场上俗称钛金。
液体钛几乎能溶解所有的 金属，与多种金属形成合金。
20. 1. 3 钛的卤化物
1. 四氯化钛 钛的四卤化物有：
TiF4，TiCl4，TiBr4 和 TiI4， TiF4 为离子化合物， 其余为共价化合物。
TiCl4 为无色液体，有刺激性气 味，极易水解，在空气中冒 “ 白烟 ”
TiCl4 + 2 H2O —— TiO2 + 4 HCl
在体系中加入盐酸可以一定程度 地抑制水解，使水解反应部分发生， 得到钛酰氯 TiOCl2 ：
铪只溶于浓硫酸，在普通酸、碱 介质中，腐蚀速率每年只有 2 ~12 μm， 是很好的耐腐蚀材料。
Zr 可以与熔碱反应
熔融
Zr + 4 KOH ——— K4ZrO4 + 2 H2
钛镍合金有较强的形状记忆 应变性、较好的恢复应力和较高 的记忆寿命，被公认是最佳形状 记忆合金。
铌钛合金在低于临界温度 4 K 时，呈现出零电阻的超导功能，主 要用于制造高场超导磁体。
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 +
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
20.1 铬及其化合物
（1）Cr2O72-的氧化性
E (Cr2O72-/Cr3+)=1.33V
A
Cr2O72-+3H2S+8H+
Cr2O72-+3SO32-+8H+ K2Cr2O7+14HCl(浓)
2Cr3++3S+7H2O
2Cr3++3SO42-+4H2O 2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O
5Cr2O72-+6Mn2++22H+
14
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
性质三：氧化性 Cr3+ + Zn(s) 2Cr2+(蓝色)+ Zn2+
但Cr2+在水溶液中极不稳定，其还原性极 强，能与水反应放出H2。 2Cr2+ + 6H2O → 2Cr(OH)3 + 3H2 但当Ac-存在时，可生成难溶的粉红色比 较稳定的化合物Cr2(Ac)4· 2O。 2H
23
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
1. 铬酸根与重铬酸根的转化
溶液中CrO42-和Cr2O72-存在下列平衡： 2CrO42-+2H+
黄色
Cr2O72-+H2O
橙红色
K =1014
加酸，平衡右移 加碱，平衡左移
pH<2， Cr2O72-为主 pH>8， CrO42-为主
24
第20章 铬副族和锰副族
OHH+
4Cr3+ + 6H2O +7O2
Cr(OH)4Cr2O72-
H2O2： H2O2 乙醚
CrO422CrO(O2)2
(CrO5)蓝色
34
第20章 铬副族和锰副族
20.2 钼、钨及其化合物
20.2 钼、钨及其化合物
20.2.1 钼、钨的单质
物理性质及用途 Mo、W为高熔点和沸点的金属，可作特殊钢
29
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
在分析化学中，常用K2Cr2O7来测定Fe的含量： Cr2O72-+6Fe2++14H+ 检测司机酒后开车： 3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+H2SO4 3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O 6Fe3++2Cr3++7H2O
20.1 铬及其化合物
例如：Cr3+在水中以[Cr(H2O)6]3+存在 ， 其 中水分子还可被其他配位体取代，同一组
成的配合物可能存在多种异构体：
[Cr(H2O)6]Cl3 蓝紫色
[Cr(H2O)5Cl]Cl2· 2O H
[Cr(H2O)4Cl2]Cl· 2O 2H
浅绿色
暗绿色
20
第20章 铬副族和锰副族
表都不溶解铬
7
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
用途
铬的光泽度好，抗腐蚀性强，用来
镀在其它金属的表面，外表美观，防锈， 经久耐用。
铬 铁 镍
8
不锈钢
韧性好 机械强度好 耐腐蚀性
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
铬是人 体必需 的微量 元素之 一。
27
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
2、化学性质
H2CrO4的酸性：为只存在于水溶液中的强酸 H2CrO4→H++HCrO4HCrO4-→H++CrO42其酸酐为CrO3：
Δ 4CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2↑
Kθa1=4.1 Kθa2=3.2×10-7
28
第20章 铬副族和锰副族
+
[Cr(NH3)5(H2O)]3+
橙黄
NH3 NH4+
[Cr(NH3)6]3+
黄色
21
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
原因：
NH3所产生的强场比H2O大，d-d跃迁所须的
能量增大，其吸收波长变短，颜色由紫到黄。 除此之外还可以形成低氧化态配合物： 8CrCl3+48CO+3LiAlH4→ 8Cr(CO)6+3LiCl+3AlCl3+12HCl 铬的硫酸盐由于含水的不同其颜色也不同。
（3） 铬 (Ⅲ)的配合物
Cr3+离子外层电子结构为3d34s04p0，
有6个空轨道。
同时Cr3+离子半径较小(64pm)，有较 强的正电场。 因此，Cr3+离子生成配合物的能力较强， 容易同H2O，NH3，Cl-，CN-，C2O42-等配 位体生成配位数为6的d2sp3型配合物。
19
第20章 铬副族和锰副族
22
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
20.1.3 铬(Ⅵ)的化合物
Cr (Ⅵ)比同周期的Ti (Ⅳ)离子、V(V) 离子 有更高的正电荷，更小的半径（52pm）。 因此，在溶液中不存在着简单的Cr6+离子。 氧化物：CrO3
Cr (Ⅵ)的 存在形式
含氧酸根： CrO42- ,Cr2O72铬氧基： CrO22+
2. 价层电子构型及氧化态 (n-1)d5ns1 W：5d4ns2
元素 稳定氧化态
Cr
+3,+6,+2
Mo +6
W +6
• 族氧化态：最高的氧化态 +6 • 低氧化态：铬易表现出低氧化态+3
3
第20章 铬副族和锰副族
即：d电子可以部分参加成键，所以铬
族元素具有多种氧化态。 高氧化态趋于稳定，而低氧化态的稳 定性恰好相反。 ⅥB Cr Cr(Ⅲ) 低氧化态稳定
20.1 铬及其化合物
当有重金属离子存在时： 现象： 加入Ba2+，Pb2+或Ag+离子，也能使平 衡向左移动：
Cr2O72-+2Ba2++H2O Cr2O72-+2Pb2++H2O Cr2O72-+4Ag++H2O 2BaCrO4+2H+ 2PbCrO4+2H+ 2Ag2CrO4+2H+
25
Ksp=1.2×10-10 Ksp=2.8×10-13
20.1 铬及其化合物
如[Cr(H2O)6]3+中水分子被NH3取代，会
产生不同颜色： [Cr(H2O)6
蓝紫
]3+
NH3 NH4+ ]3+
[Cr(NH3)2(H2O)4
紫红
]3+
NH3 NH4+
[Cr(NH3)3(H2O)3
浅红
NH3 NH4+
[Cr(NH3)4(H2O)2]3+
橙红
NH3 NH4
17
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
性质二：还原性 碱性介质中： CrO42- -0.13 Cr(OH)4- -1.48 Cr
在碱性介质中，Cr(Ⅲ)有较强的还原性。
2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH-
2CrO42- + 8H2O
18
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
20.1 铬及其化合物
性质一：水解性 [Cr(H2O)6]3++H2O [Cr(OH)(H2O)5]2++H3O+ K =1×10-4 加入弱酸盐，促进水解反应进行到底： 2Cr3++3Na2S+6H2O 2Cr(OH)3(s)+6NaCl+3H2S(g)
13
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
常用浓硫酸与K2Cr2O7混合来配置洗液，其
中有红色CrO3析出。
K2Cr2O7+2H2SO4→2KHSO4+2CrO3+H2O Cr(Ⅵ)致癌，现常用王水代替之。 CrO22+的化合物有CrO2Cl2： K2Cr2O7+4KCl+3H2SO4→3K2SO4+ CrO2Cl2 +3H2O 2CrO2Cl2 +3H2O →H2Cr2O7+4HCl 用于钢铁分析中消除铬对测定锰的干扰。
Cr2O3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3H2O Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O 经过高温煅烧后的Cr2O3不溶于酸碱，只 能共熔于K2S2O7。
10
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
(2) 氢氧化铬 (Chromium Hydroxide)
Ksp=2.0×10-12
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
原因： 这些阳离子的铬酸盐有较小的溶度积。 结论：
不论向CrO42-盐溶液中加入这些离子，还
是向Cr2O72-盐溶液中加入这些离子，生成的都 是这些离子的铬酸盐沉淀，而不是重铬酸盐沉 淀。
26
第20章 铬副族和锰副族
20.1 铬及其化合物
是胰岛 素不可 缺少的 辅助成 分。
参与糖 的代谢 过程， 促进脂 肪和蛋 白质的 合成。
对于人 体的生 长发育 起着促 进作用
糖尿病人的头发和血液中的含铬量比正常人低
9
第20章 铬副族和锰副族