Bài 34: Lí thuyết và giải bài tập về crom và hợp kim của crom

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Crom

a. Vị trí trong Bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử

• Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ hay [Ar]3d⁵4s¹.
• Ô 24, nhóm VIB, chu kì 4.

b. Tính chất vật lí

• Crom là kim loại màu trắng bạc, có khối lượng riêng lớn (d = 7,2g/cm³), t⁰_nc = 1890⁰C
• Là kim loại cứng nhất, có thể rạch được thuỷ tinh.

c. Tính chất hóa học

Trong các hợp chất crom có số oxi hoá  từ  +1 → +6  ( hay  gặp +2, +3 và +6).

• Tác dụng với Phi kim:
  • \(2Cr+3O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2Cr_{2}O_{3}\)
  • \(2Cr+3Cl_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2CrCl_{3}\)
  • \(2Cr+3S\overset{t^{0}}{\rightarrow}Cr_{2}S_{3}\)
• Tác dụng với nước:
  • Cr bền với nước và không khí do có lớp màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ ⇒ Mạ crom lên sắt để bảo vệ sắt và dùng Cr để chế tạo thép không gỉ.
• Tác dụng với Axit:
  • \(Cr{\rm{ }} + {\rm{ }}2HCl{\rm{ }} \to {\rm{ }}CrC{l_2} + {\rm{ }}{H_2} \uparrow\)
  • \(Cr{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}S{O_4} \to {\rm{ }}CrS{O_4} + {\rm{ }}{H_2} \uparrow\)​
• Chú ý: Cr không tác dụng với dung dịch HNO₃ hoặc H₂SO₄ đặc, nguội.

2. Hợp chất của Crom

a. Hợp chất Crom (III)

Đặc điểm	Crom (III) oxit – Cr2O3	Crom (III) hiđroxit – Cr(OH)3
Tính chất vật lí	Cr2O3 là chất rắn, màu lục thẩm, không tan trong nước.	Cr(OH)3 là chất rắn, màu lục xám, không tan trong nước.
Tính chất hóa học	Cr2O3 là oxit lưỡng tính: Cr2O3 + 2NaOH (đặc) → 2NaCrO2 + H2O Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2	Cr(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính: Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O Cr(OH)3+ 3HCl → CrCl3 + 3H2O Tính khử và tính oxi hoá:  2CrCl3 + Zn → 2CrCl2 + ZnCl2 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O

 

b. Hợp chất Crom (VI)

Đặc điểm	Crom (VI) oxit – CrO3	Muối crom (VI)
Tính chất vật lí	CrO3 là chất rắn màu đỏ thẫm.	- Là những hợp chất bền.  + Na2CrO4 và K2CrO4 có màu vàng (màu của ion CrO42-)  + Na2Cr2O7 và K2Cr2O7 có màu da cam (màu của ion Cr2O72-)
Tính chất hóa học	Là một oxit axit: CrO3 + H2O  → H2CrO4(axit cromic) 2CrO3 + H2O → H2Cr2O7(axit đicromic) Có tính oxi hoá mạnh: Một số chất hữu cơ và vô cơ (S, P, C, C2H5OH) bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3.	Các muối cromat và đicromat có tính oxi hoá mạnh: \(\begin{array}{l} {K_2}C{r_2}{O_7} + 6FeS{O_4} + 7{H_2}S{O_4} \to \\ {\rm{ }}3Fe{(S{O_4})_3} + C{r_2}{(S{O_4})_3} + {K_2}S{O_4} + 7{H_2}O \end{array}\) Trong dung dịch của ion CrO42- luôn có cả ion Cr2O72-ở trạng thái cân bằng với nhau: \(Cr_{2}O_{7}^{2-}+H_{2}O\Leftrightarrow 2CrO_{4}^{2-}+2H^{+}\)

II. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu 1. (Trang 155 SGK) 

Viết phương trình hóa học của các phản ứng trong dãy chuyển hóa sau:

Cr → Cr₂O₃ → Cr₂(SO₄)₃ → Cr(OH)₃ → Cr₂O₃

Bài làm:

(1) 4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃

(2) Cr₂O₃ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + H₂O

(3) Cr₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Cr(OH)₃ + 3Na₂SO₄

(4) 2Cr(OH)₃ → Cr₂O₃ + 3H₂O

Câu 2. (Trang 155 SGK) 

Cấu hình electron của Cr³⁺ là

A. [Ar]3d⁵.         

B. [Ar]3d⁴.

C. [Ar]3d³.

D. [Ar]3d².   

Bài làm:

Đáp án C

Cấu hình electron của Cr³⁺ là [Ar]3d³

Câu 3. (Trang 155 SGK) 

Số oxi hóa đặc trưng của crom là 

A. +2, +4, +6.

B. +2, +3, +6.

C. +1, +2, +4, +6.

D. +3, +4, +6.

Bài làm:

Đáp án B

Số oxi hóa đặc trưng của crom là +2, +3, +6.

Câu 4. (Trang 155 SGK) 

Hãy viết công thức của một số muối crom trong đó nguyên tố crom:

a) đóng vai trò cation.

b) có trong thành phần của anion.

Bài làm:

a) Công thức muối crom đóng vai trò cation : CrCl₂, Cr₂(SO₄)₃.

b) Công thức muối crom có trong thành phần của anion : Na₂CrO₄, K₂Cr₂O₇.

Câu 5. (Trang 155 SGK) 

Khi nung nóng 2 mol natri đicromat người ta thu được 48 gam oxit và 1 mol crom(III) oxit. Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng và xét xem natri đicromat đã bị nhiệt phân hoàn toàn hay chưa ?

Bài làm:

n_O2 = \[\frac{48}{32}\]=1,5 (mol).

PTHH: 2Na₂Cr₂O₇ →(t^o)  2Na₂O+ 2Cr₂O₃ +  3O₂

Theo PTHH =>n _Na2Cr2O7  = \[\frac{1,5.2}{3}\].= 1 (mol)

Mà ban đầu Na₂Cr₂O₇ có 2 mol

=> Na₂Cr₂O₇ chưa bị phân hủy hết.

 

Bài viết gợi ý: