化学自习室移动版

₂₄Cr是第四周期第ⅥB族金属元素，铬的价电子构型为3d⁵4s¹，以＋3、＋6两种价态化合物最为重要。

铬单质是最硬的金属，与铁、镍能组成不锈钢。可用铝热法由Cr₂O₃制备金属铬：Cr₂O₃＋2Al2Cr＋Al₂O₃。

含Cr^3＋的溶液呈绿色，铬酸钾(K₂CrO₄)为黄色，重铬酸盐(K₂Cr₂O₇)为橙色。

二者可以相互转化：2CrO₄^2－＋2H^＋Cr₂O₇^2－＋H₂O。

加酸平衡向右移动c(Cr₂O₇^2－)增大，c(CrO₄^2－)减小，溶液为橙红色；加碱平衡左移c(CrO₄^2－)增大c(Cr₂O₇^2－)减小，溶液为黄色；中性时溶液为橙色。

与Al₂O₃、Al(OH)₃相似，Cr₂O₃、Cr(OH)₃具有两性，Cr(OH)₃在溶液中存在两种平衡：

Cr^3＋＋3OH^－Cr(OH)₃H^＋＋CrO₂^－

Cr(OH)₃既溶于酸，又溶于碱：

Cr(OH)₃＋3HCl==CrCl₃＋3H₂O

Cr(OH)₃＋NaOH==NaCrO₂＋2H₂O

在酸性溶液中，Cr₂O₇^2－是强氧化剂。如加热的条件下，K₂Cr₂O₇可以氧化浓盐酸制备氯气：

K₂Cr₂O₇＋14HCl(浓) 2CrCl₃＋2KCl＋3Cl₂↑＋7H₂O

交警查酒驾，就是用重铬酸钾的酸性溶液，来检验酒精的含量：

K₂Cr₂O₇＋3CH₃CH₂OH＋4H₂SO₄=Cr₂(SO₄)₃＋K₂SO₄＋3CH₃CHO＋7H₂O

含铬废水中，以Cr(Ⅵ)的毒性最大。我国规定工业废水含Cr(Ⅵ)的排放标准为0·1mg·L^－1。含铬废水处理的基本原理就是将铬(Ⅵ)还原为铬(Ⅲ)，然后转化为Cr(OH)₃沉淀除去。

现介绍两种中学化学常考到的方法：

(1)化学还原法，可先将废水用硫酸调pH值至2~3，再加入FeSO₄等还原剂，将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ):

Cr₂O₇^2－＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O

然后用NaOH或Ca(OH)₂调pH值至7~8，生成Cr(OH)₃沉淀，再加混凝剂，使Cr(OH)₃沉淀除去。

(2)电解还原法

电解还原法是用金属铁作阳极，Cr(Ⅵ)在阴极上被还原成Cr(Ⅲ)，在电解过程中阳极铁板溶解下来的Fe^2＋(Fe－2e-=Fe^2＋)也可将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)。同时由于阴极板上析出H₂，使废水pH值逐步上升，最后呈中性，此时Cr^3＋、Fe^3＋都以氢氧化物沉淀析出。