重铬酸钾:修订间差异
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'''{{zy|重|chóng|ㄔㄨㄥˊ}}铬酸钾'''({{lang-en|potassium dichromate}})又名'''二鉻酸鉀'''<ref>{{cite web|url=http://www.tdvs.ntct.edu.tw/mediafile/1040/g02/16/202057105611_1.pdf|title=同德高中國中教育會考考前大特搜|type=PDF|author=黃冠|language=zh-tw|access-date=2024-01-16|archive-date=2024-01-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20240116081538/http://www.tdvs.ntct.edu.tw/mediafile/1040/g02/16/202057105611_1.pdf|dead-url=no}}</ref>,是一种有[[毒]]且有[[致癌性]]的强[[氧化剂]],[[化学式]]為{{化學式|钾|2|铬|2|氧|7}},在[[室温]]下为橙红色[[固体]]。它被[[国际癌症研究机构]]划归为[[1类致癌物|第一类致癌物质]],而且是强[[氧化剂]],在实验室和工业中都有很广泛的应用。 |
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酸性溶液中重铬酸根还原为铬(III)离子的[[半反應]]式为: |
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== 制备 == |
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由[[重铬酸钠]]与[[氯化钾]]混合以后通过重结晶分离得到纯品。<ref name="zb">《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编.化学工业出版社. P<sub>244</sub>.【VI-56】重铬酸钾(potassium dichromate).ISBN 7-5025-8537-0</ref><ref name=wjhxx>《无机化学》(第二版)下册.庞锡涛 主编.高等教育出版社. 二、铬(VI)的化合物. P<sub>397</sub>. 2.铬酸盐和重铬酸盐.[[Special:网络书源/9787040053876|ISBN 978-7-04-005387-6]]</ref> |
由[[重铬酸钠]]与[[氯化钾]]混合以后通过重结晶分离得到纯品。<ref name="zb">《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编.化学工业出版社. P<sub>244</sub>.【VI-56】重铬酸钾(potassium dichromate).ISBN 7-5025-8537-0</ref><ref name=wjhxx>《无机化学》(第二版)下册.庞锡涛 主编.高等教育出版社. 二、铬(VI)的化合物. P<sub>397</sub>. 2.铬酸盐和重铬酸盐.[[Special:网络书源/9787040053876|ISBN 978-7-04-005387-6]]</ref> |
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:K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> → 2 K<sup>+</sup> + {{chem|Cr|2|O|7|2−}} |
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==物理性质== |
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橙红色三斜晶系板状结晶体。有苦味及金属性味。密度2.676g/ |
橙红色三斜晶系板状结晶体。有苦味及金属性味。密度2.676g/cm<sup>3</sup>。熔点398℃。稍溶于冷水,水溶液呈酸性,易溶于热水,不溶于乙醇。有剧毒。 |
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水中溶解度:0℃,4.3;20℃,11.7;40℃,20.9;60℃,31.3;80℃,42.0;100℃,50.2 |
水中溶解度:0℃,4.3;20℃,11.7;40℃,20.9;60℃,31.3;80℃,42.0;100℃,50.2 |
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[[有机合成]]中,根据条件不同,重铬酸钾可将[[醇]]氧化为[[醛]]、[[羧酸]]或[[酮]],同时颜色由橙红色变为铬离子的绿色。也可用于鉴别醛和酮。 |
[[有机合成]]中,根据条件不同,重铬酸钾可将[[醇]]氧化为[[醛]]、[[羧酸]]或[[酮]],同时颜色由橙红色变为铬离子的绿色。也可用于鉴别醛和酮。 |
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在实验室用来配置[[铬酸]]洗液清洗玻璃器皿。酸化的重铬酸钾可将乙醇氧化并变色,以检验司机是否酒后驾驶。<ref>{{cite news | url = http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=columns&id=385 | title = 呼氣酒測器如何測出我喝了多少酒呢? | publisher = 科学人杂志 |
在实验室用来配置[[铬酸]]洗液清洗玻璃器皿。酸化的重铬酸钾可将乙醇氧化并变色,以检验司机是否酒后驾驶。<ref>{{cite news | url = http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=columns&id=385 | title = 呼氣酒測器如何測出我喝了多少酒呢? | publisher = 科学人杂志 | date = 2004 | accessdate = 2013-03-10 | archive-date = 2016-03-04 | archive-url = https://web.archive.org/web/20160304105736/http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=columns&id=385 | dead-url = no }}</ref> |
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== 参考文献 == |
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== 外部連結 == |
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* [http://www.periodicvideos.com/videos/mv_potassium_dichromate.htm Potassium Dichromate] at ''{{link-en|The Periodic Table of Videos|The Periodic Table of Videos}}'' (University of Nottingham) |
* [http://www.periodicvideos.com/videos/mv_potassium_dichromate.htm Potassium Dichromate] {{Wayback|url=http://www.periodicvideos.com/videos/mv_potassium_dichromate.htm |date=20201225050657 }} at ''{{link-en|The Periodic Table of Videos|The Periodic Table of Videos}}'' (University of Nottingham) |
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* [http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1371.htm International Chemical Safety Card 1371] |
* [http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1371.htm International Chemical Safety Card 1371] {{Wayback|url=http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1371.htm |date=20201225050650 }} |
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* [https://web.archive.org/web/20060203090143/http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/25.html National Pollutant Inventory – Chromium VI and compounds fact sheet] |
* [https://web.archive.org/web/20060203090143/http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/25.html National Pollutant Inventory – Chromium VI and compounds fact sheet] |
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* [http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0138.html NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards] |
* [http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0138.html NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards] {{Wayback|url=http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0138.html |date=20210505165902 }} |
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* [https://web.archive.org/web/20040701090041/http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol49/chromium.html IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"] |
* [https://web.archive.org/web/20040701090041/http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol49/chromium.html IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"] |
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* [http://www.goldrecovery.us/goldrecovery/documents/reactions.pdf Gold refining article listing color change when testing metals with Schwerter's Solution] |
* [http://www.goldrecovery.us/goldrecovery/documents/reactions.pdf Gold refining article listing color change when testing metals with Schwerter's Solution] {{Wayback|url=http://www.goldrecovery.us/goldrecovery/documents/reactions.pdf |date=20180403160333 }} |
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== 参见 == |
== 参见 == |
2024年4月19日 (五) 13:18的最新版本
重鉻酸钾 | |
---|---|
IUPAC名 Potassium dichromate(VI) | |
别名 | 二鉻酸鉀 |
识别 | |
CAS号 | 7778-50-9 |
PubChem | 24502 |
ChemSpider | 22910 |
SMILES |
|
UN编号 | 3086 |
EINECS | 231-906-6 |
RTECS | HX7680000 |
性质 | |
化学式 | K2Cr2O7 |
摩尔质量 | 294.19 g·mol⁻¹ |
外观 | 橙红色晶体 |
密度 | 2.676 g/cm3 (固) |
熔点 | 398℃[1] |
沸点 | 500℃(分解) |
溶解性(水) | 4.9 g/100 ml (0 °C) |
结构 | |
晶体结构 | 三斜晶系 (α-变体,< 241.6 °C) |
配位几何 | Cr原子为四面体 |
热力学 | |
ΔfHm⦵298K | -2033 kJ/mol |
S⦵298K | 291,2 J.K−1.mol−1 |
危险性 | |
欧盟危险性符号 | |
警示术语 | R:R8-R21-R25-R34-R42/43 R45-R46-R60-R61-R48/23-R50/53 |
安全术语 | S:S53-S45-S60-S61 |
NFPA 704 | |
闪点 | 不可燃 |
相关物质 | |
其他阴离子 | 铬酸钾、钼酸钾 钨酸钾 |
其他阳离子 | 重铬酸铵、重铬酸钠 |
相关化学品 | 過锰酸钾 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
酸性溶液中重铬酸根还原为铬(III)离子的半反應式为:
制备
[编辑]由重铬酸钠与氯化钾混合以后通过重结晶分离得到纯品。[1][3]
- K2Cr2O7 → 2 K+ + Cr
2O2−
7 - Cr
2O2−
7 + H2O ⇌ 2 CrO2−
4 + 2 H+
物理性质
[编辑]橙红色三斜晶系板状结晶体。有苦味及金属性味。密度2.676g/cm3。熔点398℃。稍溶于冷水,水溶液呈酸性,易溶于热水,不溶于乙醇。有剧毒。
水中溶解度:0℃,4.3;20℃,11.7;40℃,20.9;60℃,31.3;80℃,42.0;100℃,50.2
化学性质
[编辑]重铬酸钾是一种强氧化剂,加热到241.6℃时三斜晶系转变为单斜晶系,强热约500℃时分解为三氧化二铬和铬酸钾。不吸湿潮解,不生成水合物(不同于重铬酸钠)。遇浓硫酸有红色针状晶体铬酸酐析出,对其加热则分解放出氧气,生成硫酸铬,使溶液的颜色由橙色变成绿色。
复分解反应
[编辑]在重铬酸钾的溶液中加入Ba2+、Pb2+和Ag+时,形成相应的铬酸盐沉淀[3]:
- 2 Ba2+ + Cr2O72- + H2O ⇌ 2 BaCrO4↓ + 2H+
- 2 Pb2+ + Cr2O72- + H2O ⇌ 2 PbCrO4↓ + 2H+
- 4 Ag+ + Cr2O72- + H2O ⇌ 2 Ag2CrO4↓ + 2H+
氧化反应
[编辑]在酸性溶液中,重铬酸钾是强氧化剂,可以和许多还原性物质反应,自身被还原为Cr3+[3][4]:
- K2Cr2O7 + 6 KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 I2 + 7 H2O + 4 K2SO4
- K2Cr2O7 + 3 K2SO3 + 4 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 4 H2O
- K2Cr2O7 + H2SO4 + 3SO2 → K2SO4·Cr2(SO4)3 + H2O
- K2Cr2O7 + 3 H2S + 4 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 S↓ + 7 H2O + K2SO4
- K2Cr2O7 + 3 NaNO2 + 4 H2SO4 → 3 NaNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4 H2O
- K2Cr2O7 + 6 KBr + 7 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 3 Br2 + 7 H2O
- 5 K2Cr2O7(浓) + 6 KI —煮沸→ 8 K2CrO4 + Cr2O3 + 3 I2
因此分析化学上,重铬酸钾被用来作氧化剂来测定铁的含量:
- K2Cr2O7 + 6 FeSO4 + 7 H2SO4 → 3 Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7 H2O
需要注意的是,重铬酸钾可以和热的浓盐酸反应,放出氯气:
- K2Cr2O7 + 14 HCl(浓) → 2 CrCl3 + 2 KCl + 3 Cl2↑ + 7 H2O
若鹽酸濃度較低,則可能生成橘紅色的氯鉻酸鉀 :
K2Cr2O7 + 2 HCl(較稀) → 2 KCrO3Cl + H2O
- K2Cr2O7 + S → Cr2O3 + K2SO4
- K2Cr2O7 + 2 C → Cr2O3 + K2CO3 + CO↑
在有机反应中,重铬酸钾-硫酸可以将伯醇氧化成醛,若继续反应,则醛进一步被氧化为羧酸。而叔醇的反应则是先被硫酸脱水,再被重铬酸钾氧化。苯酚等酚类也能被酸化的重铬酸钾氧化,如产生黄色的对苯醌。[5]
过氧化物的形成
[编辑]重铬酸钾能和冷的过氧化氢反应,形成深藍色且不穩定的过氧化铬:
- Cr2O72- + 4 H2O2 + 2 H+ → 2 CrO5 + 5 H2O
铬酸根的形成
[编辑]重铬酸钾在碱性条件下会转化为铬酸钾:
- K2Cr2O7 + 2 KOH → 2 K2CrO4 + H2O
和浓、热的氨水反应,冷却后得到复盐:
- K2Cr2O7 + 2 NH3·H2O(浓、热) —冷却→ 2 NH4KCrO4 + H2O[4]
和碳酸钾反应,也能形成铬酸钾:
- K2Cr2O7 + K2CO3 → 2 K2CrO4 + CO2↑
铬酰盐的形成
[编辑]重铬酸钾在硫酸的作用下与其他物质反应可以形成铬酰盐,如:
- K2Cr2O7 + 2 CaF2 + 3 H2SO4(发烟) —Δ→ 2 CrO2F2 + 2 CaSO4 + K2SO4 + 3 H2O
- K2Cr2O7 + 4 KCl(适量) + 3 H2SO4(过量) —Δ→ 2 CrO2Cl2↑ + 3 K2SO4 + 3 H2O
应用
[编辑]有机合成中,根据条件不同,重铬酸钾可将醇氧化为醛、羧酸或酮,同时颜色由橙红色变为铬离子的绿色。也可用于鉴别醛和酮。
在实验室用来配置铬酸洗液清洗玻璃器皿。酸化的重铬酸钾可将乙醇氧化并变色,以检验司机是否酒后驾驶。[6]
参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编.化学工业出版社. P244.【VI-56】重铬酸钾(potassium dichromate).ISBN 7-5025-8537-0
- ^ 黃冠. 同德高中國中教育會考考前大特搜 (PDF) (PDF). [2024-01-16]. (原始内容存档 (PDF)于2024-01-16) (中文(臺灣)).
- ^ 3.0 3.1 3.2 《无机化学》(第二版)下册.庞锡涛 主编.高等教育出版社. 二、铬(VI)的化合物. P397. 2.铬酸盐和重铬酸盐.ISBN 978-7-04-005387-6
- ^ 4.0 4.1 4.2 《无机化学反应方程式手册》.曹忠良 王珍云 编.湖南科学技术出版社.第十一章 铬分族.P282.【K2Cr2O7】
- ^ 《有机化学》第二版.谷亨杰 等.高等教育出版社.第八章 醇、酚、醚 消除反应. ISBN 978-7-04-008523-5
- ^ 呼氣酒測器如何測出我喝了多少酒呢?. 科学人杂志. 2004 [2013-03-10]. (原始内容存档于2016-03-04).
外部連結
[编辑]- Potassium Dichromate (页面存档备份,存于互联网档案馆) at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- International Chemical Safety Card 1371 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- National Pollutant Inventory – Chromium VI and compounds fact sheet
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"
- Gold refining article listing color change when testing metals with Schwerter's Solution (页面存档备份,存于互联网档案馆)