2020届高考微专题 拓展铬副族和锰副族
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__________。
高考--常考元素--锰、碍、铼
高考--常考元素--锰副族（锰 Mn ，锝 Tc ，铼 Re ）一、物理性质：锰单质的性质：金属锰是银白色金属，粉末状的锰为灰色。
活泼金属二、化学性质：存在形态：以Mn 2+ 最稳定，而锝(Ⅱ)、铼(Ⅱ)则不存在简单离子。
22222H Mn )(2H Mn H (s)Mn(OH)O 2H Mn +→++→+++稀与氧、卤素等非金属反应：34222432MnF MnF F Mn F)(X MnX X Mn O Mn ΔO 23Mn 和−→−+≠−→−+−→−+在氧化剂存在下与熔融的碱作用：O 2H MnO 2K 3O 4KOH 2Mn 2422+−−→−++熔融锰是钢的一种重要添加剂，因为它能脱除氧和硫.制备：3MnO 2 ＝ Mn 3O 4 + O2 (直接反应太过剧烈) 3Mn 3O 4 + 8A1 ＝ 9Mn + 4A12O 3 三：锰的化合物Mn 的价电子构型：3d 54s 2 Mn 的氧化值呈连续状：从+2~+7。
常见氧化值：+7，+6，+4和+2。
常见化合物：KMnO 4 ，K 2MnO 4，MnO 2， MnSO 4和MnCl 2。
除MnO 2外，余者均易溶于水，含锰离子分别为：。
和，+--2244Mn MnO MnO水溶液中锰的各种离子及其性质氧化值 +7 +6 +3 +2 颜色 紫红色 暗绿色 红色 淡红色 d 电子数 d 0 d 1 d 4 d 5 存在于溶液中的条件：中性 pH ＞13.5 易歧化 酸性 1、Mn(VII)化合物 溶液的酸度不同，MnO4被还原的产物不同：O 3H 5SO 2Mn 6H 5SO 2MnO 2242234++−→−++-++---24222342OHSO 32MnO O H 3SO 2MnO ++−→−++---OH SO 2MnO )(OH 2SO 2MnO 224-24234++−→−++----浓O 8H CO 102Mn 6H O C 5H 2MnO 2224224++−→−++++- (2) 不稳定性 遇酸分解O H 23O 4MnO )(H 44MnO 2224++−→−++-微酸 微碱性分解O H 2O 4MnO OH 44MnO 22244++−→−+----4MnO -24MnO +362O)H (Mn +262O)H (Mn见光分解4KMnO 4 + 2H 2O ＝ 4MnO 2↓ + 3O 2↑ + 4KOH （光照也能使其分解，因此应保存在棕色试剂瓶中） 加热22424O (s)MnO MnO K C 2202KMnO ++−−−−→−︒>A) 歧化法, 酸性介质中, 有利于歧化:3 MnO 42- +4 H + = MnO 2 + 2MnO 4- + 2H 2O 3 MnO 42- + 2 CO 2 = MnO 2 + 2 MnO 4- + 2 CO 32-在中性或弱碱性溶液中也发生歧化反应，但趋势及速率小： 3 MnO 42- + 2 H 2O = 2 MnO 4- + MnO 2 + 4 OH - （3）高锰酸钾的制备以软锰矿为原料 (MnO 2) 制备高锰酸钾，先制K 2MnO 4： 3 MnO 2 + 6 KOH + KClO 3 ＝ 3 K2MnO 4 + KCl + 3 H 2O 从 K 2MnO 4 制 KMnO 4 有三种方法。
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
无机化学教学课件 21章 铬、锰副族
第三过渡系元素的一般性质
价层电 子组态
5d16s2 5d26s2 5d36s2 5d46s2 5d56s2 5d66s2 5d76s2 5d96s1 5d106s1 5d106s2
熔点/℃
1663 2227 2996 3387 3180 3045 2447 1769 1064 -39
沸点/℃
3402 4450 5429 5900 5678 5225 2550 3824 2856 357
90
664.6
V 3d34s2 1917 3421 132
88
656.5
Cr 3d54s1 1907 2679 125
84
659.0
Mn 3d54s2 1244 2195 124
80
Fe 3d64s2 1535 2861 124
76
Co 3d74s2 1494 2927 125
74
723.8 765.7 764.9
r(M)
Ei,1
pm kJ mol1
氧化值
173 529.7
+3
159 660.7
+2,+3,+4
143 721.3
+2,+3,+4,+5
137 739.3
+2,+3,+4,+5,+6
137 754.7
+2,+3,+4,+5,+6,+7
134 804.9 +2,+3,+4,+5,+6,+7,+8
第21章 铬副族和锰副族
Chapter 21 Chromium Subgroup and
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 。
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：
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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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(2)铬酸盐与重铬酸盐
K2CrO4 为黄色晶体
K2Cr2O7为橙红色晶体(红矾钾)
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B / V
Cr2+: 3d4 蓝紫色
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乙酸亚铬
Cr-Cr之为强的金属－金属 四重键（2），σ键由两
2020高考二轮微专题拓展
铬副族和锰副族
铬副族和锰副族
铬族(第VI B族): 铬 Cr (chromium)、 钼 Mo (molybdenum)、 钨 W (tungsten) 。
价电子层结构: (n-1)d5ns1,其中钨为5d46s2。
从铬到钨，高氧化态趋于稳定，而低氧化态稳定性相反。
铬矿 : 铬铁矿FeCr2O4(FeO•Cr2O3) 钼矿 : 辉钼矿MoS2; 钨矿 : 黑钨矿 (钨锰铁矿) (Fe2+、Mn2+) WO4、
H2O
C2O4
Cr
C2O4
H2O
顺式：紫-绿二色性
反式：紫色
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Cr(VI)
(1)三氧化铬(CrO3) 三氧化铬俗名“铬酐”。向K2Cr2O7(红矾钾)的饱和溶液中加入过量
铬副族和锰副族
第1节 铬及其化合物
第1节 铬及其化合物
金属体心立方结构，银白色金属，熔点高。Cr的硬度大，能刻 画玻璃。光泽度好，常被镀在其他金属表面以抗腐蚀。
A / V
去掉保护膜的铬可缓慢溶于稀盐酸和稀硫酸中，形成蓝色Cr2+。 Cr + 2H+ = Cr2+ + H2↑ 4Cr2+ + 4H+ + O2 = 4Cr3+ + 2H2O
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在碱性溶液中，[Cr(OH)4]-有较强的还原性。例如： 2 [Cr(OH)4]- (绿色) +3 H2O2 +2 OH- = 2 CrO42-(黄色) + 8 H2O
B / V
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Cr3+ 的配合物因配体不同而显色。 d
。
d
晶体场理论：对于同一中心离子，配体不同时，配离
子d轨道的分裂能。不同，导致配合物颜色不同。
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Cr3+ 因构型不同而显不同颜色：
H2O Cr
H2O
C2O4
C2O4
个 铬 原 子 的 dz2 轨 道 重 叠 形 成，π键由dxy和dyz重叠形 成，δ键则由dxy重叠形成。
分子较小的磁矩及两个铬原 子之间较短的距离都证实了 Cr-Cr四重键的存在。
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(1) Cr2O3
颜色、存在条件、氧化还原性能都不一样
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实验证明，当 pH＝11 时，Cr(Ⅵ)几乎100％以CrO42-形式 存在；而当 pH＝1.2 时，其几乎100％以Cr2O72-形式存在。
浓硫酸，即可析出暗红色的CrO3晶体：
K2Cr2O7 + H2SO4(浓) = 2CrO3↓+ K2SO4 + H2O
CrO3有毒，对热不稳定，加热到197℃时分解放氧：
4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2↑
在分解过程中，可形成中间产物二氧化铬(CrO2，黑色)。CrO2有磁性，可 用于制造高级录音带。