Bài viết này sẽ giúp bạn giải quyết Bài 34 về Crom và hợp chất của Crom trong sách giáo trình Hóa Học lớp 12. Bài viết cung cấp đầy đủ lý thuyết và bài tập, bao gồm công thức, phương trình hóa học và các chuyên đề liên quan. Đây là nguồn tài liệu hữu ích để giúp bạn hiểu và học tốt môn Hóa Học lớp 12, đồng thời chuẩn bị cho kỳ thi tốt nghiệp THPT quốc gia.
Mục lục
LÍ THUYẾT
A. Crom
1. Vị trí, cấu tạo
- Crom nằm trong nhóm VIB, chu kì 4 và là một kim loại chuyển tiếp.
- Trong các hợp chất, crom có số oxi hoá biến đổi từ +1 đến +6. Phổ biến nhất là +2, +3 và +6.
- Ở nhiệt độ thường, crom có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối.
2. Tính chất vật lí
Crom có màu trắng bạc, rất cứng (cứng nhất trong các kim loại, chỉ kém kim cương), và khó nóng chảy (nhiệt độ nóng chảy là 1890 °C).
3. Tính chất hóa học
a) Tác dụng với phi kim
- Phản ứng với oxi:
4Cr + 3O2 (ở nhiệt độ cao) → 2Cr2O3 - Phản ứng với Cl2:
2Cr + 3Cl2 (ở nhiệt độ cao) → 2CrCl3
b) Tác dụng với axit - Trong dung dịch HCl và H2SO4 loãng nóng, màng oxit bị phá hủy, crom khử ion H+ và tạo ra muối Cr(II) và khí hiđro.
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2
Tương tự nhôm, crom không tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 đặc, nguội mà các axit này làm cho kim loại crom trở nên bền vững hơn.4. Ứng dụng
Crom có nhiều ứng dụng thiết thực trong công nghiệp và đời sống.
- Trong công nghiệp, crom được sử dụng để sản xuất thép.
- Trong đời sống, nhiều đồ vật bằng thép được mạ crom. Lớp mạ crom không chỉ bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn mà còn làm cho sản phẩm trở nên bắt mắt.
5. Sản xuất
Trong tự nhiên, crom không tồn tại dưới dạng nguyên chất, mà chỉ có trong các hợp chất (chiếm 0,03% khối lượng vỏ Trái Đất). Quặng cromit sắt FeO.Cr2O3 là hợp chất phổ biến nhất, thường có chứa Al2O3 và SiO2.
Oxit crom (Cr2O3) được chiết từ quặng và sau đó crom được điều chế bằng phương pháp nhiệt nhôm:
Cr2O3 + 2Al (ở nhiệt độ cao) → 2Cr + Al2O3
B. Hợp chất của crom
1. Hợp chất của Crom (II)
a) Crom(II) oxit, CrO
- Là oxit bazơ có màu đen.
- Có tính khử và tính chất của một oxit bazơ.
Tác dụng với HCl và H2SO4 loãng tạo ra muối crom (II) và nước:
CrO + 2HCl → CrCl2 + H2O
b) Crom (II) hidroxit, Cr(OH)2
- Là chất rắn màu vàng và là một bazơ.
- Có tính khử và tính chất của một bazơ.
Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3
Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O
c) Muối crom(II)
Muối crom (II) có tính khử mạnh.
2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3
Dung dịch muối Crom(II) khi tiếp xúc với không khí chuyển từ màu xanh lam sang màu xanh lá cây.
2. Hợp chất crom (III)
a) Crom (III) oxit, Cr2O3
- Là oxit lưỡng tính có màu xanh lá cây, tan trong dung dịch axit và kiềm.
Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2O
Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O
b) Hidroxit Cr(OH)3
- Là hidroxit lưỡng tính, tạo kết tủa nhớm màu xanh lá cây, tan trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.
Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4] (hoặc NaCrO2) natri cromit
Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O
c) Muối crom (III)
Muối crom (III) có tính oxi hóa và khử.
Trong môi trường axit, muối crom (III) có tính oxi hóa và dễ bị những chất khử như kẽm khử thành muối crom (II):
2Cr(III) + Zn → 2Cr(II) + Zn
Trong môi trường kiềm, muối crom (III) có tính khử và bị những chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối crom (VI):
2Cr(III) + 3Br2 + 16OH- → 2Cr(VI)O4 + 6Br- + 8H2O
3. Hợp chất Crom (VI)
a) Crom (VI) oxit, CrO3
- Là chất rắn màu đỏ đậm, là một oxit axit có tính oxi hóa mạnh.
Một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, NH3, C2H5OH sẽ bị cháy khi tiếp xúc với CrO3, đồng thời CrO3 bị khử thành Cr2O3.
2CrO3 + 2NH3 → Cr2O3 + N2 + 3H2O
CrO3 là một oxit axit, tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp axit cromic H2CrO4 và axit đicromic H2Cr2O7:
CrO3 + H2O → H2CrO4
2CrO3 + H2O → H2Cr2O7
Hai axit này chỉ tồn tại trong dung dịch, không thể tách ra dạng tự do. Nếu tách ra từ dung dịch, chúng sẽ bị phân hủy trở lại thành CrO3.
b) Muối cromat và dicromat
- Muối cromat chứa ion: CrO42- (màu vàng).
- Muối dicromat chứa ion: Cr2O72- (màu cam).
Trong môi trường thích hợp, các muối cromat và dicromat có thể chuyển hóa lẫn nhau theo một cân bằng:
2CrO42- + 2H+ ⇌ Cr2O72- + H2O
(màu vàng) (màu cam)
Các muối cromat và dicromat có tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với chất có tính khử:
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O
BÀI TẬP
Dưới đây là hướng dẫn giải từng bài tập trong phần “Giải bài 1 2 3 4 5 trang 155 sgk Hóa Học 12”.
1. Giải bài 1 trang 155 hóa 12
Viết phương trình hóa học của các phản ứng trong quá trình chuyển hóa sau:
(Cr → Cr2O3 → Cr2(SO4)3 → Cr(OH)3 → Cr2O3).
Bài giải:
Các phương trình hóa học:
(1) 4Cr + 3O2 (ở nhiệt độ cao) → 2Cr2O3
(2) Cr2O3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3H2O
(3) Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4
(4) 2Cr(OH)3 (ở nhiệt độ cao) → Cr2O3 + 3H2O
2. Giải bài 2 trang 155 hóa 12
Cấu hình electron của Cr3+ là:
A. [Ar]3d5.
B. [Ar]3d4.
C. [Ar]3d3.
D. [Ar]3d2.
Bài giải:
Cấu hình electron của Crom (Z = 24): [Ar] 3d54s1
⇒ Cấu hình electron của Cr3+ là: [Ar] 3d3
⇒ Đáp án: C.
3. Giải bài 3 trang 155 hóa 12
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 giải:
Số oxi hóa đặc trưng của Crom là: +2, +3, +6.
⇒ Đáp án: B.
4. Giải bài 4 trang 155 hóa 12
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 giải:
Công thức của một số muối crom:
a) Muối mà crom đóng vai trò cation: CrCl2, Cr2(SO4)3.
b) Muối mà crom có trong thành phần của anion: K2CrO4, K2Cr2O7.
5. Giải bài 5 trang 155 hóa 12
Khi nung nóng 2 mol natri đicromat, ta thu được 48 gam oxi và 1 mol crom(III) oxit. Viết phương trình hóa học của phản ứng và xét xem natri đicromat đã bị nhiệt phân hoàn toàn hay chưa ?
Bài giải:
Tính toán:
(nO2 = 48 / 32 = 1,5) (mol).
Phương trình hóa học:
- Trường hợp 1:
(4 Na2Cr2O7 ở nhiệt độ cao) → 4 Na2CrO4 + 2 Cr2O3 + 3 O2 (còn lại)
⇒ 2 → 1 , , , 1,5(mol)
Theo phương trình, nNa2Cr2O7 = 2 mol.
⇒ Na2Cr2O7 đã bị phân hủy hoàn toàn. - Trường hợp 2:
(2 Na2Cr2O7 ở nhiệt độ cao) → 2 Na2O + 2 Cr2O3 + 3 O2 (còn lại)
⇒ 1 → 1 , , , 1,5(mol)
Theo phương trình, nNa2Cr2O7 = 1 mol.
Nhưng ban đầu nNa2Cr2O7 = 2 mol
⇒ Na2Cr2O7 chưa bị phân hủy hoàn toàn.
Hy vọng rằng thông qua bài viết này, bạn đã hiểu thêm về crom và các hợp chất của nó. Bài viết cũng cung cấp các phương trình hóa học và hướng dẫn giải các bài tập trong phần “Giải bài 1 2 3 4 5 trang 155 sgk Hóa Học 12”. Chúc bạn thành công trong việc học môn Hóa Học lớp 12!
Nguồn: Giaibaisgk.com
