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解放军文职招聘考试三氧化二铬和氢氧化铬
来源：长理培训发布时间：2017-10-07 13:44:21
三氧化二铬和氢氧化铬
三氧化二铬 Cr 2 O 3 是一种绿色的固体，熔点很高，为 2263K 。它是冶炼铬的原料。由于它呈绿色，是常用的绿色颜料，俗称铬绿。 Cr 2 O 3 微溶于水，与 Al 2 O 3 同晶，具有两性。
Cr 2 O 3 溶于 H 2 SO 4 生成紫色的硫酸铬 Cr 2 (SO 4 ) 3 ，溶于浓的强碱 NaOH 中生成绿色的亚铬酸钠 Na[Cr(OH) 4 ] 或 NaCrO 2 。
Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O
Cr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na[Cr(OH) 4 ]
或写成：
Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
向 Cr( Ⅲ ) 盐溶液中加碱，或亚铬酸钠溶液加热水解，都可以得到灰蓝色的氢氧化铬 Cr(OH) 3 的胶状沉淀，或称为水合三氧化二铬 Cr 2 O 3 · nH 2 O 的沉淀。
Cr 3+ + 3OH - = Cr(OH) 3 ↓
△
NaCrO 2 + 2H 2 O ==== Cr(OH) 3 ↓ + NaOH
Cr(OH) 3 也具有两性，既溶于酸，又溶于碱。
Cr(OH) 3 + 3H 3 O + ←→ [Cr(H 2 O) 6 ] 3+
或写成：
Cr(OH) 3 + 3H + ←→ Cr 3+ + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + OH - ←→ CrO 2 - + 2H 2 O
Cr(OH) 3 在溶液中存在着如下平衡：
Cr 3+ + 3OH - ←→ Cr(OH) 3 ←→ H + + CrO 2 - + H 2 O
紫色 灰蓝色 绿色
Cr 2 O 3 的制备方法 ：
1. 金属铬在氧气中燃烧 :
燃烧
4Cr + 3O 2 ==== 2Cr 2 O 3
2. 重铬酸铵加热分解 :
△
(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 ==== Cr 2 O 3 + N 2 ↑ + 4H 2 O
3. 用 S 还原重铬酸钠 :
Na 2 Cr 2 O 7 + S ==== Cr 2 O 3+ Na 2 SO 4
铬盐和亚铬酸盐
Cr 2 O 3 或 Cr(OH) 3 溶于酸生成的是铬盐，溶于碱生成的是亚铬酸盐。
1. 铬盐
最重要的铬盐有硫酸铬和铬矾。硫酸铬由于含结晶水不同有不同的颜色。 ( 硫酸铬与碱金属硫酸盐形成铬矾 MCr(SO 4 ) 2 · 12H 2 O(M=Na + 、 K + 、 Rb + 、 Cs + 、 NH 4 + 、 Tl + ) 。用 SO 2 还原 K 2 Cr 2 O 7 的酸性溶液，可制得铬钾矾。铬矾在鞣革、纺织工业有广泛用途。
Cr 2 (SO 4 ) 3 · 18H 2 O 紫色
Cr 2 (SO 4 ) 3 · 6H 2 O 绿色
Cr 2 (SO 4 ) 3 桃红色
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + 3SO 2 = K 2 SO 4 ·Cr 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O
铬盐在水溶液中水解显酸性 :
Cr 3+ + H 2 O ←→ [Cr(OH)] 2+ + H +
或写成：
[Cr(H 2 O) 6 ] 3+ + H 2 O ←→ [Cr(OH)(H 2 O) 5 ] 2+ + H 3 O +
若在铬盐溶液中加碱中和掉水解出的 H+ 离子，则水解反应可以进行到底。例如向 CrCl 3 溶液中加入碱性的 Na 2 S 溶液，则水解反应进行到底。
2CrCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 6NaCl + 3H 2 S ↑
在铬盐的酸性溶液中， Cr 3+ 离子的还原性很弱，但若遇到象过二硫酸铵、高锰酸钾这样很强的氧化剂时， Cr 3+ 可以被氧化成 Cr( Ⅵ ) ，重铬酸盐。
Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - ←→ 2Cr 3+ + 7H 2 O φ A θ =1.33V
S 2 O 8 2- + 2e - ←→ 2SO 4 2- φ A θ =2.0V
MnO 4 - + 8H + + 5e - ←→ Mn 2+ + 4H 2 O φ A θ =1.51V
Ag +
2Cr 3+ + 3S 2 O 8 2- + 7H 2 O ====== Cr 2 O 7 2- + 6SO 4 2- + 14H +
△
△
10Cr 3+ + 6MnO 4 - + 11H 2 O ===== 5Cr 2 O 7 2 - + 6Mn 2+ + 22H +
2. 亚铬酸盐
亚铬酸盐最常见的是亚铬酸钠 NaCrO 2 ，它在水溶液中水解显碱性。
△
CrO 2 - + 2H 2 O ====Cr(OH) 3 +OH -
或写成：
△
[Cr(OH) 6 ] 3- === Cr(OH) 3 ↓ +3OH -
在亚铬酸盐的碱性溶液中， CrO 2 - 有较强的还原性，可以还原过氧化氢或过氧化钠，自身被氧化成铬酸盐。
CrO 4 2 - + 2H 2 O +3e - ←→ CrO 2 - + 4OH - φ A θ =- 0.13V
2CrO 2 - + 3H 2 O 2 + 2OH - = 2CrO 4 2- + 4H 2 O
2CrO 2 - + 3Na 2 O 2 + 2H 2 O = 2CrO 4 2- + 6Na + + 4OH -
铬 ( Ⅲ ) 的配合物
Cr 3+ 离子的外层电子结构为 3d 3 4s 0 4p 0 ，它具有 6 个空轨道，同时 Cr 3+ 离子的半径也较小 (64pm) ，有较强的正电场，因此 Cr 3+ 离子生成配合物的能力较强，容易同 H 2 O 、 NH 3 、 Cl - 、 CN - 、 C 2 O 4 2- 等配位体生成配位数为 6 的 d 2 sp 3 型的配合物。
例如 Cr 3+ 在水溶液中就是以六水合铬 ( Ⅲ ) 离子 [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ 存在，其中的水分子还可以被其它配位体取代，因此，同一组成的配合物可能存在多种异构体。实验式为 CrCl 3 · 6H 2 O 的配合物就有三种水合异构体：
[Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 紫色
[Cr(H 2 O) 5 ]Cl 2 · H 2 O 浅绿色
[Cr(H 2 O) 4 Cl 2 ]Cl · 2H 2 O 蓝绿色
更重要的异构现象是立体异构，即几何异构和光学异构。例如 K[Cr(C 2 O 4 ) 2 (H 2 O) 2 ] 的阴离子有顺式和反式两种几何异构体 , 顺式异构体表现出紫—绿二色性，而反式异构体显紫红色。
[Cr(H 2 O) 6 ] 3+ 中的水分子除可被 Cl - 离子取代外，还可以被氨取代，成不同颜色的氨—水配合物：
[Cr(H 2 O) 6 ] 3+ 紫色 [Cr(NH 3 ) 2 (H 2 O) 4 ] 3+ 紫红色 [Cr(NH 3 ) 3 (H 2 O) 3 ] 3+ 浅红色
[Cr(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 3+ 橙红色 [Cr(NH 3 ) 5 (H 2 O)] 3+ 橙黄色 [Cr(NH 3 ) 6 ] 3+ 黄色
随着内界水分子逐渐被氨分子取代，配离子的颜色逐渐变浅。
责编：刘卓
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