CROM và hợp CHẤT của CROM (VIP)

CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG BÀI 14: CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM Mục tiêu  Kiến thức + Nêu vị trí, cấu hình electron hố trị, tính chất vật lí (độ cứng, màu, khối lượng riêng) crom, số oxi hố + Trình bày tính chất hố học crom tính khử (phản ứng với oxi, clo, lưu huỳnh, dung dịch axit) + Chỉ tính chất hợp chất crom(III), Cr 2O3, Cr(OH)3 (tính tan, tính oxi hố tính khử, tính lưỡng tính) + Chỉ tính chất hợp chất crom(VI), K2CrO4, K2Cr2O7 (tính tan, màu sắc, tính oxi hố)  Kĩ + Viết phương trình hóa học thể tính chất crom hợp chất crom + Giải tập hóa học có liên quan như: tính thể tích nồng độ dung dịch K 2Cr2O7 tham gia phản ứng Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM A CROM Vị trí bảng tuần hồn Cấu hình: Cr ( Z = 24 ) : [ Ar ] 3d 4s →Cr thuộc số 24, nhóm VIB, chu kì bảng tuần hồn Tính chất vật lí Là kim loại màu trắng ánh bạc Là kim loại cứng rạch thủy tinh Độ cứng crom kim cương Tính chất hóa học Tính khử mạnh: Zn > Cr > Fe • Tác dụng với phi kim → 2Cr2O3 Ở nhiệt độ thường Cr tác dụng với flo, nhiệt độ Ví dụ: 4Cr + 3O2  t° cao tác dụng với oxi, clo t° → 2CrCl3 2Cr + 3Cl2  • Tác dụng với nước Cr khơng tác dụng với nước có màng oxit bảo vệ • Tác dụng với axit t° → Cr2+ + H2 HCl, H2SO4 loãng + Cr  t° → CrCl2 + H2 Ví dụ: Cr + 2HCl  HNO3, H2SO4 đặc, nóng + Cr → Cr3+ + SPK + H2O Ví dụ: Cr + 4HNO3 → Cr(NO3)3 + NO + 2H2O Sản xuất, ứng dụng Chú ý: Cr bị thụ động axit HNO3 đặc, nguội Sản xuất: Tách Cr2O3 từ quặng cromit, sau điều H2SO4 đặc, nguội chế phương pháp nhiệt nhôm Ứng dụng: Sản xuất thép không gỉ, mạ kim loại B HỢP CHẤT CỦA CROM Hợp chất crom(II) • CrO: Chất rắn, màu đen, khơng tan nước Oxit bazơ, có tính khử Ví dụ: CrO + 2HCl → CrCl2 + H2O t° → 2Cr2O3 4CrO + O2  • Cr(OH)2: Chất rắn, màu vàng, khơng tan Ví dụ: Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O nước Bazơ, có tính khử 4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3 • Muối Cr(II): Có tính khử mạnh Ví dụ: 2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3 Hợp chất crom(III) • Cr2O3: Chất rắn, màu lục thẫm, khơng tan nước Oxit lưỡng tính (giống Al) tan axit kiềm đặc Trang • Cr(OH)3: Chất rắn, màu lục xám, khơng tan Ví dụ: Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O nước Cr(OH)3 + HCl → CrCl3 + 3H2O Là hiđroxit lưỡng tính • Muối Cr(III): Có tính oxi hóa tính khử Mơi trường axit có tính oxi hóa Ví dụ: 2CrCl3 + Zn → 2CrCl2 + ZnCl2 Môi trường kiềm có tính khử Ví dụ: Hợp chất crom(VI) 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr • CrO3: Chất rắn, màu đỏ thẫm + 4H2O Là oxit axit Ví dụ: CrO3 + H2O → H2CrO4 2CrO3 + H2O → H2Cr2O7 Chú ý: H2CrO4 H2Cr2O7 không tách dạng tự do, tồn dung dịch Có tính oxi hóa mạnh Chú ý: Một số chất vô hữu như: S, P, C, C2H5OH bốc cháy tiếp xúc với CrO3 • Muối Cr(VI): Có tính oxi hóa mạnh Ví dụ: Cr2O72− + 6Fe 2+ + 14H + → 6Fe3+ + 2Cr 3+ + 7H 2O Trong mơi trường thích hợp, muối cromat Chú ý: đicromat chuyển hóa lẫn theo cân bằng:  → Cr2O72 − + H O 2CrO 24− + 2H + ¬   Mơi trường axit: dung dịch màu da cam Môi trường kiềm: dung dịch màu vàng (màu vàng) (màu da cam) SƠ BỒ HỆ THỐNG HÓA CROM: kim loại cứng nhất, độ cứng kim cương Vị trí: + Cấu hình electron: [ Ar ] 3d 4s → Thuộc số 24, nhóm VIB, chu kì Tính chất hóa học: + Tác dụng với phi kim Ở nhiệt độ thường, Cr tác dụng với flo + Tác dụng với nước Crom khơng tác dụng với nước có màng oxit bảo vệ + Tác dụng với axit HCl, H2SO4 lỗng, nóng → Cr2+ + H2 HNO3, H2SO4 đặc nóng → Cr3+ + SPK + H2O Chú ý: Cr bị thụ động với axit HNO3 đặc nguội H2SO4 đặc nguội Ứng dụng, sản xuất Trang Ứng dụng: Sản xuất thép không gỉ, mạ kim loại Sản xuất: Tách Cr2O3 từ quặng cromit, sau điều chế phương pháp nhiệt nhôm HỢP CHẤT CỦA CROM Cr(II) + CrO: Oxit bazơ, có tính khử, màu đen + Cr(OH)2: bazơ, có tính khử, màu vàng + Muối Cr(II): Có tính khử mạnh Cr(III) + Cr2O3: Oxit lưỡng tính (giống Al), tan axit kiềm đặc, màu lục + Cr(OH)3: Hiđroxit lưỡng tính (giống Al), màu lục xám + Muối Cr(III): Có tính oxi hóa tính khử Mơi trường axit có tính oxi hóa Mơi trường kiềm có tính khử Cr(VI) + CrO3: Oxit axit, tính oxi hóa mạnh, màu đỏ thẫm + Muối Cr(VI): Có tính oxi hóa mạnh + Cân chuyển hóa muối cromat đicromat  → Cr2O72 − + H O 2CrO 24− + 2H + ¬   màu vàng màu da cam II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Kiểu hỏi 1: Lí thuyết crom Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Kim loại crom tan dung dịch A HNO3 đặc, nguội B HCl lỗng, nóng C H2SO4 đặc, nguội D NaOH lỗng, nóng Hướng dẫn giải Crom bị thụ động hóa dung dịch HNO3 đặc, nguội H2SO4 đặc, nguội → Crom không tan dung dịch HNO3 đặc, nguội H2SO4 đặc, nguội → A, C sai Crom tan dung dịch HCl lỗng, nóng tạo muối Crom(II) clorua → B Crom không tan dung dịch NaOH → D sai → Chọn B Ví dụ 2: Cấu hình electron sau ion Cr3+? A [Ar]3d6 B [Ar]3d5 C [Ar]3d4 D [Ar]3d3 Hướng dẫn giải Trang Cấu hình electron crom là: [Ar]3d54s1 Ta có: Cr → Cr+3 + 3e [Ar]3d54s1 → [Ar]3d3 → Cấu hình electron ion Cr3+ [Ar]3d3 → Chọn D Ví dụ 3: Ứng dụng sau khơng phải crom? A Có thể dùng cắt thủy tinh B Tạo thép cứng, thép không gỉ, chịu nhiệt C Crom kim loại nhẹ nên tạo hợp kim dùng ngành hàng không D Dùng để mạ bảo vệ Hướng dẫn giải A crom kim loại cứng nên dùng để cắt thủy tinh B crom dùng làm hợp kim cứng chịu nhiệt tạo thép cứng, thép khơng gỉ, chịu nhiệt C sai crom kim loại nặng D lớp mạ crom có tác dụng bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn → Chọn C Kiểu hỏi 2: Lí thuyết hợp chất crom Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phát biểu sau sai? A Cr tác dụng với dung dịch NaOH đặc B CrO oxit bazơ, tan dễ dàng dung dịch axit C CrO3 tan dễ nước, tác dụng dễ dàng với dung dịch kiềm lỗng D Cr2O3 oxit lưỡng tính, tan dung dịch axit kiềm đặc Hướng dẫn giải A sai Cr khơng tác dụng với dung dịch NaOH B, C, D tính chất số hợp chất crom → Chọn A Ví dụ 2: Cho phát biểu sau: (a) Cr2O3 oxit lưỡng tính dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh (b) Trong phản ứng, cation Cr3+ vừa thể tính khử, vừa thể tính oxi hóa (c) Crom(VI) oxit bốc cháy tiếp xúc với lưu huỳnh, cacbon, photpho, amoniac (d) Cho vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch K2Cr2O7, màu dung dịch không thay đổi Số phát biểu A B C D Hướng dẫn giải (a) tính chất ứng dụng crom(III) oxit Trang (b) Cr3+ có số oxi hóa trung gian nên vừa thể tính khử, vừa thể tính oxi hóa (c) crom(VI) oxit (CrO3) có tính oxi hóa mạnh nên bốc cháy tiếp xúc với lưu huỳnh, cacbon, photpho, amoniac  → 2CrO 42− + 2H + nên khỉ nhỏ thêm dung dịch NaOH vào (d) sai ta có cân bằng: Cr2O72− + H O ¬   dung dịch muối đicromat dung dịch từ màu da cam chuyển sang màu vàng muối cromat → Chọn C Ví dụ 3: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: + FeSO + X + NaOH + NaOH,Y K Cr2 O7  → Cr2 (SO )3 → NaCrO  → Na 2CrO Biết X, Y chất vô X Y A K2SO4 Br2 B H2SO4 loãng Br2 C NaOH Br2 D H2SO4 loãng Na2SO4 Hướng dẫn giải Ta có sơ đồ: + FeSO + X + NaOH + NaOH,Y K Cr2 O7  → Cr2 (SO )3 → NaCrO  ( 1) ( 2) ( 3) → Na CrO Phương trình hóa học: ( 1) K Cr2 O7 + 6FeSO + 7H 2SO → K 2SO + Cr2 ( SO ) + 3Fe ( SO ) + 7H 2O (X) ( 2) Cr2 ( SO ) + 8NaOH → 2NaCrO + 3Na 2SO + 4H 2O ( 3) 2NaCrO2 + 8NaOH + 3Br2 → 2Na CrO + 6NaBr + 4H 2O (Y) → X, Y H2SO4 loãng Br2 → Chọn B Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Oxit sau oxit axit? A Fe2O3 B CrO3 C FeO D Cr2O3 Câu 2: Phát biểu sau sai? A Crom thuộc chu kì 4, nhóm VIA B Crom kim loại cứng nhất, C Trong hợp chất, crom có số oxi hóa từ +1 đến +6 D Crom có tính khử mạnh sắt Câu 3: Cơng thức hóa học crom(III) hiđroxit A Cr2O3 B CrO3 C Cr(OH)3 D Cr(OH)2 Câu 4: Chất dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh là: A CrO B CrO3 C Cr2O3 D Cr(OH)3 Câu 5: Phản ứng sau tạo muối crom(II)? Trang A Cr + H2SO4 lỗng, nóng → B CrO3 + KOH → C K2Cr2O7 + HBr → D Cr + S → Câu 6: Phát biểu sau sai? A Cr(OH)3 hiđroxit lưỡng tính B CrO oxit bazơ C CrO3 oxit bazơ D Cr2O3 oxit lưỡng tính Câu 7: Cho khí Cl2 tác dụng với dung dịch CrCl3 môi trường NaOH Sản phẩm thu là: A NaCrO2, NaCl, NaClO, H2O B Na2CrO4, NaClO, H2O C Na2CrO2, NaCl, H2O D Na2CrO4, NaCl, H2O Câu 8: Phát biểu sau sai? A Dung dịch K2Cr2O7 có màu da cam B Cr2O3 tan dung dịch NaOH loãng C CrO3 oxit axit D Trong hợp chất, crom có số oxi hóa đặc trưng +2, +3, +6 + H −  → Cr2O 72− chứng tỏ: Câu 9: Cho sơ đồ: 2CrO ¬   OH − 2− A Ion Cr2O7 tịn mơi trường bazơ 2− B Ion CrO tồn môi trường axit C Sự chuyển hóa qua lại muối cromat muối đicromat 2− 2− D Dung dịch từ màu da cam CrO chuyển sang dung dịch màu vàng Cr2O7 Câu 10: Chất X hợp chất crom có khả làm bốc cháy S, C, P, C 2H5OH tiếp xúc với X A Cr2(SO4)3 B Cr2O3 C Cr(OH)3 D CrO3 Câu 11: Phát biểu sau sai? A Crom(VI) oxit oxit bazơ B Ancol etylic bốc cháy tiếp xúc với CrO3 C Khi phản ứng với dung dịch HCl, kim loại Cr bị oxi hóa thành Cr2+ D Crom(III) oxit crom(III) hiđroxit chất có tính lưỡng tính Câu 12: Nhỏ từ từ dung dịch KOH vào dung dịch Cr2(SO4)3 đến dư, tượng quan sát là: A Xuất keo tủa màu vàng B Xuất kết tủa keo màu lục xám C Xuất kết tủa keo màu vàng, sau kết tủa tan dần tạo dung dịch màu xanh lục D Xuất kết tủa keo màu lục xám, sau kết tủa tan dần tạo dung dịch màu xanh lục Câu 13: Cho chất sau: CrO3, Fe, Cr(OH)3, Cr Số chất tan trong dung dịch NaOH A B C D Câu 14: Cho nhận định sau: (a) Crom kim loại màu trắng ánh bạc, có độ cứng lớn tất kim loại (b) Crom bị thụ động dung dịch axit HNO3 đặc, nguội H2SO4 đặc, nguội (c) Trong công nghiệp, crom dùng để sản xuất thép (d) Crom tác dụng với dung dịch HCl theo tỉ lệ mol : Trang Số nhận định lả A B C D Câu 15: Cho phát biểu sau: (a) K2CrO4 có màu da cam, chất oxi hóa mạnh (b) Kim loại Al Cr tan dung dịch kiềm đặc (c) Kim loại Cr có độ cứng cao tất kim loại (d) Cr2O3 dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh (e) Ở trạng thái kim loại, crom có electron độc thân (f) CrO3 oxit axit, chất oxi hóa mạnh, bốc cháy tiếp xúc với lưu huỳnh, photpho, Số phát biểu A B C D Dạng 2: Bài tập crom hợp chất crom Bài toán 1: Bài tập crom Phương pháp giải Viết phương trình hóa học tính theo phương trình hóa học Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho 5,2 gam Cr tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, nóng, dư thu x mol H Giá trị x A 0,15 B 0,20 C 0,10 D 0,25 Hướng dẫn giải n Cr = 0,1 mol Phương trình hóa học: Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 0,1 → 0,1 mol → n H2 = 0,1mol → Chọn C Ví dụ 2: Hịa tan hết 1,08 gam hỗn hợp Cr Fe dung dịch HCl lỗng, nóng thu 448 ml khí (đktc) Khối lượng crom có hỗn hợp A 1,015 gam B 0,520 gam C 0,065 gam D 0,560 gam Hướng dẫn giải n H2 = 0, 02 mol Gọi số mol Cr Fe x, y mol → 52x + 56y = 1, 08 ( *) Phương trình hóa học: Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 x →x mol Trang Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 y →y mol → n H2 = x + y = 0, 02 mol → x + y = 0, 02 ( **) Từ ( *) ( **) suy ra: x = 0, 01 ; y = 0, 01 m Cr = 0, 01.52 = 0,52 gam → Chọn B Bài toán 2: Bài tập hợp chất crom Phương pháp giải Viết phương trình hóa học tính theo phương trình hóa học Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho sơ đồ: CrCl3 + KOH + Cl2 → K2CrO4 + KCl + H2O Để oxi hóa hồn tồn 0,04 mol CrCl thành K2CrO4 thể tích Cl2 tối thiểu (đktc) cần dùng A 0,672 lít B 1,344 lít C 0,560 lít D 0,896 lít Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: 2CrCl3 + 16KOH + 3Cl2 → 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O 0,04 → 0,06 mol → VCl2 = 0, 06.22, = 1,344 lít → Chọn B Ví dụ 2: Cho 0,6 mol KI tác dụng hết với dung dịch K2Cr2O7 axit sunfuric thu đơn chất, số mol đơn chất A 0,3 mol B 0,4 mol C 0,5 mol D 0,6 mol Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O 0,6 → 0,3 mol Ta có: n I2 = 0,3mol → Chọn A Ví dụ 3: Thể tích dung dịch K2Cr2O7 0,1 M vừa đủ phản ứng với dung dịch chứa 0,06 mol FeSO môi trường H2SO4 dư A 100 ml B 150ml C 200 ml D 250 ml Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 0,01← 0,06 mol Trang Ta có: n K 2Cr2 O7 = 0, 01mol → VddK 2Cr2O7 = 0, 01 = 0,1 lít = 100 ml 0,1 → Chọn A Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Cho 1,04 gam Cr phản ứng hết với dung dịch H 2SO4 loãng, dư, đun nóng thu V ml khí H (đktc) Giá trị V A 448 B 896 C 224 D 672 Câu 2: Cho 3,035 gam hỗn hợp X gồm Al Cr tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu 1,512 lít khí H2 (đktc) Phần trăm khối lượng Cr hỗn hợp X A 60% B 40% C 55% D 50% Câu 3: Thể tích dung dịch K2Cr2O7 0,05M vừa đủ phản ứng với dung dịch chứa 0,06 mol FeSO môi trường H2SO4 dư A 100 ml B 150 ml C 200 ml D 250 ml Câu 4: Cho 0,8 mol KI tác dụng hết với dung dịch K2Cr2O7 axit sunfuric thu đơn chất, số mol đơn chất thu A 0,3 B 0,4 C 0,5 D 0,6 Câu 5: Để oxi hóa hồn tồn 0,01 mol CrCl thành K2CrO4 Cl2 có mặt KOH, lượng tối thiểu Cl2 KOH tương ứng A 0,030 mol 0,080 mol B 0,015 mol 0,040 mol C 0,015 mol 0,080 mol D 0,030 mol 0,030 mol Trang 10 ĐÁP ÁN Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 1-B -A 3-C 4-C -A 11 - A 12 - D 13 - B 14 - A 15 - C 6-C 7-D 8-B 9-C 10 - D Câu 1: Fe2O3, FeO oxit bazơ Cr2O3 oxit lưỡng tính CrO3 oxit axit Câu 2: A sai crom thuộc chu kì 4, nhóm VIB Câu 5: A dung dịch HCl, H2SO4 lỗng nóng, màng oxit bị phá hủy, crom khử ion H + tạo muối Cr(II) khí hiđro Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2 B, C, D sai Câu 6: C sai CrO3 oxit axit Câu 7: Phương trình hóa học: 2CrCl3 + 16NaOH + 3Cl2 → 2Na2CrO4 + 12NaCl + 8H2O Sản phẩm thu lả Na2CrO4, NaCl, H2O Câu 8: B sai Cr2O3 oxit lưỡng tính tan axit kiềm đặc khơng tan kiềm lỗng Câu 11: A sai crom(VI) oxit oxit axỉt Câu 12: Nhỏ từ từ dung dịch KOH vào dung dịch Cr2(SO4)3: Ban đầu thu kết tủa màu lục xám: Cr2(SO4)3 + 6KOH → 2Cr(OH)3 + 3K2SO4 Sau kết tủa tan dần tạo dung dịch màu xanh lục: Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H20 Câu 13: CrO3 oxit axit Cr(OH)3 hiđroxit lưỡng tính nên tan dung dịch NaOH Câu 15: Các phát biểu là: (c), (d), (e), (f) (a) sai K2Cr2O4 có màu vàng chanh (b) sai Cr khơng phản ứng với dung dịch kiềm đặc Dạng 2: Bài tập crom hợp chất crom 1-A -A 3-C 4-B 5-C Trang 11 Câu 1: n Cr = 0, 02 mol → n H2 = n Cr = 0, 02 mol → V = 0, 448lit = 448 ml Câu 2: n H = 0, 0675 mol Chỉ có Al phản ứng với dung dịch NaOH → n Al = n H = 0, 045 mol → m Al = 0, 045.27 = 1, 215gam → m Cr = 3, 035 − 1, 215 = 1,82 gam → %m Cr = 1,82 100% ≈ 60% 3, 035 Câu 3: Phương trình hóa học: K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 +7H2O 0,01 ← 0,06 Ta có : nK 2Cr2O7 = 0,01 mol → Vdd K 2Cr2O7 = mol 0,01 = 0,2 lit = 200 ml 0,05 Câu 4: Phương trình hóa học: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O 0,8 →0,4 mol → n I2 = 0, mol Câu 5: Phương trình hóa học: 2CrCl3 + 16KOH + 3Cl2 → 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O 0,01 → 0,08 → 0,015 mol n Cl2 = 0, 015 mol ; n KOH = 0, 08 mol Trang 12 ... Tách Cr2O3 từ quặng cromit, sau điều H2SO4 đặc, nguội chế phương pháp nhiệt nhôm Ứng dụng: Sản xuất thép không gỉ, mạ kim loại B HỢP CHẤT CỦA CROM Hợp chất crom( II) • CrO: Chất rắn, màu đen,... biểu sau sai? A Crom thuộc chu kì 4, nhóm VIA B Crom kim loại cứng nhất, C Trong hợp chất, crom có số oxi hóa từ +1 đến +6 D Crom có tính khử mạnh sắt Câu 3: Cơng thức hóa học crom( III) hiđroxit... trường axit C Sự chuyển hóa qua lại muối cromat muối đicromat 2− 2− D Dung dịch từ màu da cam CrO chuyển sang dung dịch màu vàng Cr2O7 Câu 10: Chất X hợp chất crom có khả làm bốc cháy S, C, P, C