Оксиды и гидроксиды хрома

Хром образует три оксида и соответствующих им гидроксида, характер которых закономерно изменяется с увеличением степени окисления хрома. Составьте формулы оксидов и гидроксидов хрома в степенях окисления +2, +3 и +6, укажите их характер:

Оксид хрома (II) – CrO – твердое нерастворимое при обычных условиях в воде вещество ярко-красного или коричнево-красного цвета, типичный основной оксид. Оксид хрома (II) легко окисляется на воздухе при нагревании, восстанавливается до чистого хрома. Напишите уравнения реакций взаимодействия оксида хрома (II) с углекислым газом, соляной кислотой, кислородом, алюминием:

Получают оксид хрома (II) прямым окислением хрома. Составьте уравнение реакции:

Гидроксид хрома (II) – Cr(OH)₂ – нерастворимое в воде вещество желтого цвета, слабый электролит, проявляет основные свойства, хорошо растворяется в конц. кислотах; легко окисляется в присутствии влаги кислородом воздуха, при прокаливании на воздухе разлагается с образованием оксида хрома (III). Иллюстрируя химические свойства гидроксида хрома (II), составьте уравнения реакций его взаимодействия с серным ангидридом, соляной кислотой, кислородом в присутствии воды и реакции термического разложения в отсутствие кислорода и на воздухе:

Получают гидроксид хрома (II) реакцией обмена между солью хрома (II) и раствором щелочи в отсутствие кислорода. Напишите уравнение реакции осаждения гидроксида хрома (II) щелочью из раствора хлорида хрома (II):

Оксид хрома (III) – Cr₂O₃ – проявляет амфотерные свойства. Это тугоплавкий (по твердости сравним с корундом) порошок зеленого цвета, не растворяется в воде. Канцероген! Получают его при разложении бихромата аммония, гидроксида хрома (III), восстановлением бихромата калия углеродом или прямым окислением хрома. Напишите уравнения реакций получения оксида хрома (III)всеми указанными способами:

При обычных условиях оксид хрома (III) плохо растворяется в кислотах и щелочах; амфотерные свойства он проявляет при сплавлении с щелочами или с карбонатами щелочных металлов (образуя хромиты); при высоких температурах оксид хрома (III) можно восстановить до чистого металла. Составьте уравнения реакций сплавления оксида хрома (III) с гидроксидом и с карбонатом натрия; реакцию взаимодействия оксида хрома (III) с соляной кислотой, а также реакцию восстановления оксида хрома (III) с помощью угарного газа:

Гидроксид хрома (III) – Cr(OH)₃ – осаждается при действии щелочей или гидроксида аммония на соли трехвалентного хрома (серо-зеленый осадок). Составьте уравнения реакций осаждения гидроксида хрома (III) из раствора нитрата хрома (III). Какое основание лучше использовать для этого?

Гидроксид хрома (III) проявляет амфотерные свойства, растворяясь как в кислотах, так и в избытке щелочей; термически неустойчив. Докажите амфотерность гидроксида хрома (III), написав уравнения его взаимодействия с растворами соляной кислоты и гидроксида натрия. Составьте уравнение термолиза гидроксида хрома (III):

Оксид хрома (VI) – CrO₃ – кристаллическое вещество темно-красного цвета, ядовит, проявляет кислотные свойства. Хорошо растворим в воде, при растворении этого оксида в воде образуются хромовые кислоты; как кислотный оксид, CrO₃ взаимодействует с основными оксидами и с щелочами; термически неустойчив; является сильнейшим окислителем. Составьте уравнения реакций оксида хрома (VI) с водой, с оксидом кальция, с гидроксидом калия; уравнение реакции термического разложения:

Получают этот оксид взаимодействием сухих хроматов и бихроматов с конц. серной кислотой. Составьте уравнения указанных реакций:

Хромовая и дихромовая кислоты существуют только в водных растворах, но образуют устойчивые соли – хроматы и бихроматы. Хроматы и их растворы имеют желтую окраску, а бихроматы – оранжевую. Хромат-ионы и бихромат-ионы легко переходят друг в друга при изменении среды раствора. В кислой среде хроматы переходят в бихроматы, раствор приобретает оранжевую окраску; в щелочной среде бихроматы переходят в хроматы, раствор становится желтым. Напишите уравнения реакций взаимодействия хромата калия с раствором серной кислоты; бихромата калия с раствором гидроксида калия; укажите окраску исходного и полученного растворов:

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ХРОМА

Из всех соединений хрома наиболее устойчивыми являются соединения со степенью окисления хрома +3. Соединения хрома (+2) являются сильными восстановителями и легко окисляются до (+3). Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнение реакции окисления хлорида хрома (II) перманганатом калия в солянокислой среде:

Соединения, содержащие хром в степени окисления +6, являются сильными окислителями, хром при этом восстанавливается от +6 до +3. Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнение реакции взаимодействия бихромата калия с конц. соляной кислотой и с сероводородом в сернокислой среде:

Для обнаружения спирта в выдыхаемом воздухе используется реакция, основанная на окислительной способности оксида хрома (VI). Составьте уравнение реакции взаимодействия оксида хрома (VI) с этиловым спиртом в сернокислой среде:

Раствор дихромата калия в конц. серной кислоте называют хромовой смесью и используют для очистки химической посуды.

ТЕСТ НА ТЕМУ «ХРОМ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ»

1. Некоторый элемент образует все три типа оксидов (основный, амфотерный и кислотный). Степень окисления элемента в амфотерном оксиде будет:

а)минимальной

б)максимальной

в)промежуточной между минимальной и максимальной

г)может быть любой

2. При взаимодействии свежеприготовленного осадка гидроксида хрома (III) с избытком раствора щелочи образуется

а)средняя соль

б)основная соль

в)двойная соль

г)комплексная соль

3. Общее число электронов на предвнешнем уровне атома хрома составляет

а) 12

б) 13

в) 1

г) 2

4. Какой из оксидов металлов относится к кислотным?

а) оксид меди (II)

б) оксид хрома (VI)

в) оксид хрома (III)

г) оксид железа (III)

5. Какая масса дихромата калия необходима для окисления 11,2г железа в сернокислом растворе?

а) 58,8г

б) 14,7г

в) 294г

г) 29,4г

6. Какую массу воды необходимо выпарить из 150г 10%-ного раствора хлорида хрома (III) для получения 30%-ного раствора этой соли?

а) 100г

б) 20г

в) 50г

г) 40г

7. Молярная концентрация серной кислоты в растворе равна 11,7 моль/л, а плотность раствора составляет 1,62 г/мл. Массовая доля серной кислоты в этом растворе равна…

а) 35,4%

б) 98%

в) 70,8%

г) 11,7%

8. Число атомов кислорода в 19,4г хромата калия равно…

а) 0,602 ×10^23

б) 2,408×10^23

в) 2,78×10^23

г) 6,02×10^23

9. Лакмус покажет красную окраску в водном растворе…

а)хлорида хрома (III)

б) хлорида хрома (II)

в) хлорида калия

г) соляной кислоты

10. Переход хромата в бихромат происходит в … среде и сопровождается процессом…

а)кислая, процесс восстановления

б)кислая, не происходит изменения степеней окисления

в)щелочная, процесс восстановления

г)щелочная, не происходит изменения степеней окисления

КЛЮЧ К ТЕСТУ

КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ НА ИДЕНТИФИКАЦИЮ ВЕЩЕСТВ

1. Водный раствор некоторой соли разделили на две части. Одну из них обработали избытком щелочи и нагрели, выделившийся газ изменил цвет красного лакмуса на синий. Другую часть обработали соляной кислотой, выделившийся газ вызвал помутнение известковой воды. Какую соль подвергли анализу? Подтвердите свой ответ уравнениями реакций

2. При добавлении к водному раствору вещества А раздельно аммиака, сульфида натрия и нитрата серебра образуются белые осадки, причем два из них — одинакового состава. Что собой представляет вещество А? Напишите уравнения реакций

3. При сгорании в присутствии кислорода бесцветного газа А с резким характерным запахом образуется другой газ В, без цвета и запаха, реагирующий при комнатной температуре с литием с образованием твердого вещества С. Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций

4. Бесцветный газ А с характерным резким запахом реагирует с другим бесцветным газом В, имеющим запах тухлых яиц. В результате реакции образуется простое С и сложное вещество. Вещество С взаимодействует с медью с образованием соли черного цвета. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

5. Бесцветный газ А с резким характерным запахом, легче воздуха, реагирует с сильной кислотой В, при этом образуется соль С, водный раствор которой не образует осадков ни с хлоридом бария, ни с нитратом серебра. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций (один из возможных вариантов).

6. Простое вещество А, образованное атомами второго по распространенности элемента земной коры, реагирует при нагревании с оксидом железа (II), в результате чего образуется соединение В, нерастворимое в водных растворах щелочей и кислот (кроме плавиковой). Вещество В при сплавлении с негашеной известью образует нерастворимую соль С. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций (один из возможных вариантов).

7. Нерастворимое в воде соединение А бурого цвета при нагревании разлагается с образованием двух оксидов, один из которых — вода. Другой оксид В восстанавливается углем с образованием металла С, вторым по распространенности в природе металлом. Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций.

8. Вещество А, входящее в состав одного из самых распространенных минералов, при обработке соляной кислотой образует газ В. При взаимодействии вещества В при нагревании с простым веществом С образуется только одно соединение— горючий газ без цвета и запаха. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

9. Легкий металл А, реагирующий с разбавленной серной кислотой, но не реагирующий на холоде сконцентрированной серной кислотой, взаимодействует с раствором гидроксида натрия, при этом образуются газ и соль В. При добавлении к веществу В соляной кислоты образуется соль С. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

10. Вещество А представляет собой мягкий, хорошо режущийся ножом серебристо-белый металл, легче воды. При взаимодействии вещества А с простым веществом В образуется соединение С, растворимое в воде с образованием щелочного раствора. При обработке вещества С соляной кислотой выделяется газ с неприятным запахом и образуется соль, окрашивающая пламя горелки в фиолетовый цвет. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

11. Бесцветный газ А с резким характерным запахом окисляется кислородом в присутствии катализатора в соединение В, представляющее собой летучую жидкость. Вещество В, вступая в реакцию с негашеной известью, образует соль С. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

12. Простое вещество А, жидкое при комнатной температуре, реагирует с серебристо-белым легким металлом В, образуя соль С, которая при обработке раствором щелочи дает белый осадок, растворяющийся в избытке щелочи. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

13. Твердое простое вещество А желтого цвета реагирует с серебристо-белым легким металлом В, в результате чего образуется соль С, полностью гидролизующаяся в водном растворе с образованием белого осадка и ядовитого газа с неприятным запахом. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

14. Простое неустойчивое газообразное вещество А превращается в другое простое вещество В, в атмосфере которого сгорает металл С; продуктом этой реакции является оксид, в котором металл находится в двух степенях окисления. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

15. Кристаллическое вещество темно-фиолетового цвета А при нагревании разлагается с образованием простого газообразного вещества В, в атмосфере которого сгорает простое вещество С, образуя бесцветный газ без запаха, входящий в небольших количествах в состав воздуха. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

16. Простое вещество А, являющееся полупроводником, реагируя с простым газообразным веществом В, образует соединение С, не растворяющееся в воде. При сплавлении со щелочами вещество С образует соединения, называемые растворимыми стеклами. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций (один из возможных вариантов).

17. Ядовитый бесцветный газ. А с неприятным запахом разлагается при нагревании на простые вещества, одно из которых В представляет собой твердое вещество желтого цвета. При сгорании вещества В образуется бесцветный газ С с неприятным запахом, обесцвечивающий многие органические краски. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

18. Летучее водородное соединение А сгорает в воздухе, образуя вещество В, растворимое в плавиковой кислоте. При сплавлении вещества В с оксидом натрия образуется растворимая в воде соль С. Идентифицируйте вещества, приведите уравнения реакций.

19. Труднорастворимое в воде соединение А белого цвета при прокаливании при высокой температуре с углем и песком в отсутствие кислорода образует простое вещество В, существующее в нескольких аллотропных модификациях. При сгорании этого вещества в воздухе образуется соединение С, растворяющееся в воде с образованием кислоты, способной образовывать три ряда солей. Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций.

Дата добавления: 2015-07-25