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Cr 物理化学性质

Cr 物理化学性质
莫氏硬度5.3
有毒
熔点1857℃
强度脆
一种化学元素。

化学符号Cr,原子序数24,原子量51.9961,属周期系ⅥB族。

1797年法国N.-L. 沃克兰从西伯利亚红铅矿(即铬铅矿)中发现一种新元素,次年用碳还原法制得这种金属。

因为铬能形成多种颜色的化合物,便用希腊文chromos(含义是颜色)命名为chromium。

铬在地壳中的含量为1.0×10-2%。

最重要的矿物为铬铁矿。

铬是钢灰色有光泽的金属,熔点1857℃,沸点2672℃,20℃时的密度,单晶为7.22克/厘米3,多晶为7.14克/厘米3。

有延展性,但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。

铬的化学性质不活泼,常温下对氧和水汽都是稳定的,铬在高于600℃时开始和氧发生反应,但当表面生成氧化膜以后,反应便缓慢,当加热到1200℃时,氧化膜被破坏,反应重新变快。

高温下,铬与氮、碳、硫发生反应。

铬在常温下就能和氟作用。

铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸,遇硝酸后钝化,不再与酸反应。

铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。

铬及其合金具有强抗腐蚀能力。

铬的氧化态为-1、-2、+1、+2、+3、+4、+5、+6。

铬的氧化物有氧化亚铬(CrO)、三氧化二铬(Cr2O3)、三氧化铬(CrO3)。

三氧化铬是红色针状晶体,高温下分解为三氧化二铬和氧气,是强氧化剂,酒精和它接触后能着火,在染料和皮革工业中有广泛的用途。

铬酸盐的通式为MCrO4或MIICrO4(IM为一价金属,IIM为二价金属)。

铬酸盐在酸性溶液中存在以下平衡:
CrO是铬酸根离子,在溶液中显黄色。

Cr2O是重铬酸根离子,在溶液中显橙红色。

此反应的平衡常数K=1×1014,表明在酸性溶液中Cr2O 占优势,在碱性溶液中CrO占优势。

碱金属的铬酸盐都易溶于水,是强氧化剂,银和铅的铬酸盐不溶于水。

铬和铁、铝一样,是一种成矾元素,可形成钾铬矾〔KCr(SO4) 2·12H2O〕,是制高级皮革必需的。

铬还容易形成配位化合物,如〔Cr(NH3)〕6Cl3、〔Cr(NH3) 5Cl〕Cl2、〔Cr(NH3)4Cl2〕Cl等。

铬及其化合物有毒,可引起鼻膜炎、支气管哮喘和肾病等。

金属铬的制法有:①在电炉中用金属铝还原三氧化二铬。

②电解铵铬矾溶液。

③最纯的铬采用真空下使二碘化铬或羰基铬热分解方法。

钢中加铬、镍或铬、锰组成的不锈钢广泛用于制造化工设备。

铬钴合金硬度高用于切削工具。

铬的镀层可使外表美观,耐磨和抗腐蚀性能好。

铬橙、铬红、铬黄、铬绿都是重要的无机颜料。

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