铬副族和锰副族PPT演示文稿
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铬副族和锰副族共48页
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
ห้องสมุดไป่ตู้
容
膝
之
易
安
。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
铬副族和锰副族
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
15铬锰
下面是二者分离的规范写法 Al3+，Cr3+ NH3· 2O, H2O2 H 待分离的离子 所用的试剂 沉 淀 Al(OH)3 CrO42溶 液
例2. 向K2MnO4溶液中缓慢通入NO2，先有棕黑色沉淀生成， NO2过量则沉淀消失得到无色溶液。解释上述现象。
K2MnO4在酸中易歧化为MnO4-和MnO2，且二者均为强氧 化剂；NO2显酸性，溶于水歧化成HNO3和NO，既有氧化 性又有还原性。 向K2MnO4溶液中通入NO2，溶液显酸性，所以K2MnO4在 酸中歧化，有黑色沉淀生成。 NO2+H2O→HNO3+NO 3MNO42-+4H+ →2MnO4-+MnO2+2H2O 通入NO2过量，则将MnO4-和MNO2还原成无色Mn2+ MnO4-+NO2+H2O →Mn2++5NO3-+2H+ MnO2+NO2 →Mn2++2NO3-
例7. 解释现象：将KMnO4晶体的热分解产物加入试管中，加 少许水时观察到试管上部为绿色溶液，但加入大量水后则试 管上部为紫色溶液？
KMnO4晶体的热分解产物为K2MnO4, MnO2, O2， 加少许水时观察到试管上部为绿色的K2MnO4溶液， 但加入大量水后K2MnO4 歧化为KMnO4 、MnO2 ，则试管上 部为紫色的KMnO4溶液。
酸性过强时 Cr(Ⅵ) 以 CrO22+ 离子形式存 在。
K2Cr2O7 + 4 KCl + 3 H2SO4 ——2 CrO2Cl2↑+ 3 K2SO4 + 3 H2O
Cr2O72- 的氧化性较强，
E
θ 2 Cr2O7 /Cr 3
第二十二章 铬副族和锰副族
由于 NaCl 的溶解度基本不随温度变化，可用变温的方 法除去 NaCl，于是得 K2Cr2O7 橙色结晶。也叫红矾 。
§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 。
§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 。
无机化学 铬单质及化合物的性质 PPT课件
A（l OH）3
CrO42－
20. 3. 6. Cr（III）和 A（l III）性质的比较
Cr（III）和 A（l III）的性质 有许多相似之处。
绿色的 Cr2O3 与 - Al2O3 相似，既溶于酸，也溶于碱。
Cr2O3 + 3 H2SO4 —— Cr（2 SO4）3 + 3 H2O
高温时灼烧过的 Cr2O3，对酸 和碱均为惰性，需与熔矿剂 K2S2O7 共熔，才能转入溶液中。
20. 1 铬单质
铬在自然界中以铬铁矿 Fe（CrO2）2 形式存在。
铬不列为稀有元素。
铬是银白色金属。 由于铬的单电子多，金属键 强，故硬度及熔点均高。 铬是硬度最高的过渡金属。
Cr3+ + 3 e－ Cr2+ + 2 e－
Cr E ⊖ = － 0.744 V Cr E ⊖ = － 0.913 V
主族元素与过渡元素的电子层结 构有着显著的差别。所以，Cr（III）和 A（l III）的性质又有许多不同点。
铝是主族元素，不易形成配位化 合物，A（l III）只能形成稳定的螯合物。
如 EDTA 螯合物、8 － 羟基喹啉 螯合物等。
Cr3+ 属于过渡金属离子，易形成 配位化合物。
A（l III）的化合物无色，因为Al 没有 d 电子，没有 d – d 跃迁。
多种 Cr（II）水合盐类可由水溶 液中结晶得出。
如 CrSO4 ·5H2O，CrCl2 ·4H2O， CrBr ·6H2O，C（r ClO4）2·6H2O 和 Cr（CH3COO）2 ·2H2O
其中醋酸亚铬最稳定且最易于制 取。
将 CrCl2 溶液与较浓的醋酸反应， 即可得到红色微溶物醋酸亚铬。
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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第21章铬副族和锰副族
Cr3+ + 3 S2－ + 3 H2O
—— C（r OH）3 + 3HS–
2 Cr3+ + 3 S2－ + 6 H2O
—— 2 C（r OH）3 + 3 H2S↑
Cr3+ + 3 CO32－ + 3 H2O ——
C（r OH）3 + 3 HCO3–
2 Cr3+ + 3 CO32－ + 6 H2O ——
Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ —— 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
该反应可用于定量测定铁含量。
（2 ）难溶盐 除碱金属、铵、镁的铬酸盐易溶外，其他 铬酸盐均难溶。
常见的难溶铬酸盐有：
Ag2CrO4 PbCrO4 BaCrO4 SrCrO4
砖红色 黄色 黄色 黄色
21－1 铬及其化合物
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。
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，保持光亮的金属光泽。
高纯度的铬可以抵抗稀硫酸的侵蚀，与 硝酸甚至王水作用会使铬钝化。
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，相似，Cr2O3 具有两性，可 溶于酸：
Cr2O3 + 3 H2SO4
—— Cr（2 SO4 ）3 + 3 H2O
也可溶于强碱：
—— C（r OH）3 + 3HS–
2 Cr3+ + 3 S2－ + 6 H2O
—— 2 C（r OH）3 + 3 H2S↑
Cr3+ + 3 CO32－ + 3 H2O ——
C（r OH）3 + 3 HCO3–
2 Cr3+ + 3 CO32－ + 6 H2O ——
Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ —— 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
该反应可用于定量测定铁含量。
（2 ）难溶盐 除碱金属、铵、镁的铬酸盐易溶外，其他 铬酸盐均难溶。
常见的难溶铬酸盐有：
Ag2CrO4 PbCrO4 BaCrO4 SrCrO4
砖红色 黄色 黄色 黄色
21－1 铬及其化合物
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。
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，保持光亮的金属光泽。
高纯度的铬可以抵抗稀硫酸的侵蚀，与 硝酸甚至王水作用会使铬钝化。
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，相似，Cr2O3 具有两性，可 溶于酸：
Cr2O3 + 3 H2SO4
—— Cr（2 SO4 ）3 + 3 H2O
也可溶于强碱：
《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
体 ---
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
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
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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。
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，保持光亮的金属光泽。
高纯度的铬可以抵抗稀硫酸的侵蚀，与 硝酸甚至王水作用会使铬钝化。
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。
与 – Al2O3 相似，Cr2O3 具有两性，可 溶于酸：
Cr2O3 + 3 H2SO4
—— Cr（2 SO4 ）3 + 3 H2O
也可溶于强碱：
之后用水浸取出 Na2CrO4，酸化析出重 铬酸盐。
使重铬酸盐与碳共热还原而得 Cr2O3： Na2Cr2O7 + 2 C ——
Cr2O3 + Na2CO3 + CO↑
然后用铝热法还原 Cr2O3 得到金属铬： Cr2O3 + 2 Al —— 2 Cr + Al2O3
也可以用硅还原 Cr2O3 制取金属铬： 2Cr2O3 + 3 Si —— 4 Cr + 3 SiO2
第 21 章 铬副族和锰副族
主要内容
1 铬及其化合物 2 钼、钨及其化合物 3 锰及其化合物 4 锝、铼及其化合物
铬族（Ⅵ B）:
铬 Cr，钼 Mo，钨 W
价电子层结构:
铬 ，钼 （ n−1）d5ns1
钨
5d46s2
常见氧化数：
铬 +3， +6
钼，钨 +6
铬 Cr
主要矿物是铬铁矿 F（e CrO2）2，在地壳中的质
量分数为 0.01 %, 列第 21 位。
钼 Mo 主要矿物是辉钼矿 MoS2，在地壳中的质量分 数为 1.5 10－4 % 。
钨W
主要矿物是，黑钨矿（Fe，Mn）WO4，白钨矿
CaWO4 ，在地壳中的质量分数为 1 10－4 %。
锰族（VII B）：
锰 Mn，锝 Tc，铼 Re
价电子层结构: （n−1）d5ns2
A（l OH）3
CrO42－
A（l OH）3 + 3 H+ —— Al3+ + 3 H2O
CrO42– + Ba2+ —— BaCrO4
其他重要的 C（r Ⅲ）化合物或配位化合物：
CrF3
绿
CrBr3 深绿
CrCl3 紫
CrI3
深绿
C（r NO3）3 绿
Cr（2 SO）4 3 棕红
常见氧化数： 锰 +2，锝，铼 +7
本族中，自上而下高氧化态的稳定性 递增，低氧化态的稳定性递减。
锰 Mn 主要矿物是软锰矿 MnO2，黑锰矿 Mn2O3 和 方锰矿 MnO 以及 MnCO3，在地壳中的质量 分数为 9.5 ×10 −2 % 。
锝 Tc 是第一种人造元素，在自然界尚未发现。
铼 Re 是最后一种被发现的非人造金属元素，在地壳 中的质量分数为 4 ×10 −8 %，属于稀有分散元素。
（2） 氢氧化物 向 Cr3+ 盐的溶液中加入适量 NaOH 溶
液，生成灰蓝色 C（r OH）3 沉淀。 与 A（l OH）3 相似， C（r OH）3 具有两性，
与酸碱均可以发生反应：
C（r OH）3 + 3 H+ —— Cr3+ + 3 H2O
C（r OH）3 + OH− —— [C（r OH）4]−
NH4+ NH3
[C（r NH）3 （3 H2O）3]3+
浅红
NH3 [C（r NH3）（4 H2O）2]3+
NH4+
橙红
必须注意的是，Cr3+ 形成氨配合物的反 应并不完全，故分离 Al3+ 和 Cr3+ 时并不采 用 NH3•H2O 生成配合物的方法。
Al3+， Cr3+
NH3•H2O，H2O2
K2SO4 • Cr（2 SO4 ）3 • 24 H2O 紫色 K2SO4 • Al（2 SO4 ）3 • 24 H2O
CrCl3•6H2O 是配位化合物，由于内界 的配体不同而有不同的颜色：
[C（r H2O）6]Cl3 [C（r H2O）5Cl]Cl2 • H2O [C（r H2O）4Cl2]Cl • 2H2O
紫色 浅绿色 深绿色
若 [C（r H2O）6]3+ 内界中的 H2O 逐步被 NH3
取代后，配离子颜色变化：
[C（r H2O）6]3+ 紫
NH4+ NH3
[C（r NH）3 （2 H2O）4]3+ 紫红
[C（r NH3）6]3+ 黄
NH4+ NH3
[Cr（NH3）（5 H2O）]3+ 橙黄
NH4+ NH3
升高温度，铬的反应活性增强，可与多 种非金属，如 X2， O2， S， C， N2 等直接 化合，一般生成 Cr（Ⅲ）化合物。
铬可缓慢溶于稀酸中，形成蓝色 Cr2+： Cr + 2 HCl —— CrCl2 + H2↑
Cr（Ⅱ）的还原性很强，在空气中迅速 被氧化成绿色的 Cr（Ⅲ）：
4 CrCl2 + 4 HCl + O2 —— 4 CrCl3 + 2 H2O